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DCS控制系統是控制技術、計算機技術、通信技術和圖形顯示技術相結合的產物,其總體結構如圖1所示。根據圖1中DCS控制系統模型的框圖,DPU是指分布式處理單元。DCS控制系統的體系結構分為三層:過程控制層、監控層和管理層。其中,過程控制層是DCS系統控制的基礎,其設備的主要功能是控制界面、現場控制單元、檢測儀表和執行機構;監控層主要由監控計算機、高級操作站和接口設備組成,主要負責運行監控、系統報警、趨勢顯示和系統診斷。管理層主要由管理計算機組成,負責整個系統的管理。
DCS控制系統的大部分冗余設置都與過程控制層和監控層有關,所以大部分冗余技術都與過程控制層有關。結合基于ARM控制器的新型分布式處理單元,討論了DCS控制系統采用的冗余技術中的分布式處理單元冗余和網絡冗余。
2基于ARM的分布式處理單元結構
基于ARM的分布式處理單元的結構框圖如圖2所示,與一般分布式處理單元的結構非常相似。處理單元主要分為六個部分:ARM控制器、上層網絡模塊、電源管理模塊、存儲模塊、下層網絡模塊和時鐘模塊。