《计算机分散控制糸统》 第四章 分散控制系统的软件 能瀑与动力工程学院 2021/2/22
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/22 1 分散控制系统的软件 第四章
《计算机分散控制糸统》 第一节概述 300MW火力发电机组采用的DCS,是由彼此 独立的工作站点(现场控制单元、操作员接口站 工程师工作站等)和数据通讯网络组成的。其控 制功能是在组成系统的硬件基础上,由软件予以 实现的 因此,分散控制系统的功能和实现这些功能 的软件,也分散在各个工作站点上,分散在各工 作站点上的软件由通讯软件彼此相连,组成完整 的控制软件系统 能瀑与动力工程学院 2021/2/22
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/22 2 300MW火力发电机组采用的DCS，是由彼此 独立的工作站点（现场控制单元、操作员接口站、 工程师工作站等）和数据通讯网络组成的。其控 制功能是在组成系统的硬件基础上，由软件予以 实现的。 因此，分散控制系统的功能和实现这些功能 的软件，也分散在各个工作站点上，分散在各工 作站点上的软件由通讯软件彼此相连，组成完整 的控制软件系统。 第一节 概述
《计算机分散控制糸统》 图4-1为分散控制系统的软件示意图。 工程师工作站 其它站点 应用软件 应用软件 应用软件 语言及工具 操作系统 操作系统 操作系统「有关硬件通讯软件1有关硬件通讯软件 有关硬件通讯软件 通讯网络 、分散控制系统的软件分类 (一)按软件的设计目的分类,有: 系统软件、支持软件、应用软件 能瀑与动力工程学院 2021/2/22
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/22 3 图4-1为分散控制系统的软件示意图。 应用软件 语言及工具 操作系统 有关硬件 通讯软件 工程师工作站 应用软件 操作系统 有关硬件 通讯软件 应用软件 操作系统 有关硬件 通讯软件 …… …… 通讯网络 其它站点 一、分散控制系统的软件分类 （一）按软件的设计目的分类，有： 系统软件、支持软件、应用软件
《计算机分散控制糸统》 1、系统软件 运行和管理计算机系统的基本程序 与应用对象无关的、面向计算机的专门用来 使用和管理计算机的、具有通用性的计算机程序。 它一般包括管理计算机资源的实时多任务操 作系统、数据库管理系统、网络管理系统、引导 程序、调度执行程序、监控程序等。 能瀑与动力工程学院 2021/2/22
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/22 4 与应用对象无关的、面向计算机的专门用来 使用和管理计算机的、具有通用性的计算机程序。 它一般包括管理计算机资源的实时多任务操 作系统、数据库管理系统﹑网络管理系统、引导 程序、调度执行程序、监控程序等。 ——运行和管理计算机系统的基本程序。 1、系统软件
《计算机分散控制糸统》 2、支持软件 是基于系统软件之上,用于开发应用软件的 服务性程序。 面向应用服务和应用软件设计的工具性的计 算机程序 它包括程序编制语言(汇编语言、高级语言、 面向过程语言)、编译程序、编辑程序、调试程 序、诊断程序、维护程序等。 能瀑与动力工程学院 2021/2/22
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/22 5 2、支持软件 ——是基于系统软件之上，用于开发应用软件的 服务性程序。 它包括程序编制语言（汇编语言﹑高级语言、 面向过程语言）﹑编译程序、编辑程序、调试程 序、诊断程序、维护程序等。 面向应用服务和应用软件设计的工具性的计 算机程序
《计算机分散控制糸统》 3、应用软件 是根据用户所要解决的生产和管理实际问题, 借助支持软件而编制的具有一定针对性的计算机 程序。 面向生产过程的应用性的计算机程序 这些程序决定了信息在计算机内的处理方式 和算法。一般包括∶过程输入程序、数据处理程 序、过程控制程序、过程输岀程序、人机接口程 序、显示程序、报警程序、打印程序、自检程序 以及各种公用子程序等,其质量的优劣直接影响 控制系统的运行效果。 能瀑与动力工程学院 2021/2/22
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/22 6 3、应用软件 ——是根据用户所要解决的生产和管理实际问题， 借助支持软件而编制的具有一定针对性的计算机 程序。 这些程序决定了信息在计算机内的处理方式 和算法。 一般包括：过程输入程序﹑数据处理程 序﹑过程控制程序﹑过程输出程序﹑人机接口程 序﹑显示程序﹑报警程序﹑打印程序、自检程序 以及各种公用子程序等，其质量的优劣直接影响 控制系统的运行效果。 面向生产过程的应用性的计算机程序
《计算机分散控制糸统》 (二)按软件对应的硬件分类,有: 现场控制软件、工作站软件、网络通讯软件 1.现场控制软件 置于现场控制单元之中,用于实现现场数据 采集、数据处理、控制运算、控制输出、实时数 据库等功能的应用软件。 现场控制软件通常采用高级语言编制程序或 梯形逻辑语言( Ladder Logic programming)、选 择功能码( Selected function code)、功能顺序表 ( Function Sequence Table)等支持软件予以编制 能瀑与动力工程学院 2021/2/22
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/22 7 （二）按软件对应的硬件分类，有： 1.现场控制软件 现场控制软件通常采用高级语言编制程序或 梯形逻辑语言（Ladder Logic programming）、选 择功能码（Selected Function Code）、功能顺序表 （Function Sequence Table）等支持软件予以编制。 现场控制软件、工作站软件、网络通讯软件 ——置于现场控制单元之中，用于实现现场数据 采集、数据处理、控制运算、控制输出、实时数 据库等功能的应用软件
《计算机分散控制糸统》 2.工作站软件 置于工作站之中,用于系统管理、系统功能 开发、控制系统组态、系统运行与维护的各类软 件。如 (1)实时多任务操作系统 (2)各种高级语言软件(如: BASIC、 Fortran、 Pascal、C 语言等); (3)系统组态软件 (4)系统通用软件(如编辑程序、连接装配程序、运行程 序); (5)历史数据存储、过程画面显示和管理、报警信息管理、 生产记录报表管理和打印、参数列表显示、人机接口 控制、实时数据处理等软件; (6)诊断软件、等等 能瀑与动力工程学院 2021/2/22
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/22 8 2．工作站软件 （1）实时多任务操作系统； （2）各种高级语言软件（如：BASIC、Fortran、Pascal、C 语言等）； （3）系统组态软件 （4）系统通用软件（如编辑程序、连接装配程序、运行程 序）； （5）历史数据存储、过程画面显示和管理、报警信息管理、 生产记录报表管理和打印、参数列表显示、人机接口 控制、实时数据处理等软件； （6）诊断软件、等等； ——置于工作站之中，用于系统管理、系统功能 开发、控制系统组态、系统运行与维护的各类软 件。如：
《计算机分散控制糸统》 3.网络通讯软件 它包括计算机的通讯接口、控制设备的通讯接 口、网络匹配器、通讯线路等网络软件。 软件的设计方法 常见的软件设计方法有三种 (一)模块设计方法 在进行软件设计时,通常把总体任务划分成若 干部分,每一部分具有一定的功能、对应一段程 序,这个功能明确而能独立运行的程序段称为 个“模块”。单独建立模块,并通过适当的接口 和组织把相关模块连成一个整体的程度设计方法, 称之为模块程序设计法。其优点为 能瀑与动力工程学院 2021/2/22
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/22 9 它包括计算机的通讯接口、控制设备的通讯接 口、网络匹配器、通讯线路等网络软件。 3．网络通讯软件 二、软件的设计方法 常见的软件设计方法有三种： （一）模块设计方法 在进行软件设计时，通常把总体任务划分成若 干部分，每一部分具有一定的功能、对应一段程 序，这个功能明确而能独立运行的程序段称为一 个“模块”。单独建立模块，并通过适当的接口 和组织把相关模块连成一个整体的程度设计方法， 称之为模块程序设计法。其优点为：
《计算机分散控制糸统》 (1)各模块可进行并行设计。 (2)模块程序编制、调试、检査修改容易 (3)模块可以共享。 模块的划分遵循下列原则: ●每个模块的程序不宜太长或太短,通常 个模块的程序在50行左右。 ●各模块间在逻辑上互相独立且界限分明。 ●多种判断逻辑尽量在一个模块内实现。 ●常用的程序模块均可采用成熟的标准程序 ●对于相当简单的任务不必要求模块化 能瀑与动力工程学院 2021/2/22
《计算机分散控制系统》 能 源 与 动 力 工 程 学 院 School of Energy & Power Engineering 2021/2/22 10 （1）各模块可进行并行设计。 （2）模块程序编制、调试、检查修改容易。 （3）模块可以共享。 模块的划分遵循下列原则： ⚫ 每个模块的程序不宜太长或太短，通常一 个模块的程序在50行左右。 ⚫ 各模块间在逻辑上互相独立且界限分明。 ⚫ 多种判断逻辑尽量在一个模块内实现。 ⚫ 常用的程序模块均可采用成熟的标准程序。 ⚫ 对于相当简单的任务不必要求模块化