DCS人機界面采用普通PC、Windows操作系統(tǒng)以后,為增加人機界面數(shù)量,采用C/S結(jié)構(gòu),只要控制器上通過接口與服務(wù)器相連,服務(wù)器和客戶機上使用網(wǎng)絡(luò)接口適配器用電纜連接,就成為C/S結(jié)構(gòu)。
客戶機共享服務(wù)器的資源。服務(wù)器通常安裝在安全場所,保存DCS控制器送來的最有價值的現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)。
作為服務(wù)器的計算機可能同時為幾臺或十幾臺客戶機服務(wù),所以服務(wù)器須要具有比客戶機更快的處理器、較大的內(nèi)存和更大的存儲空間。
客戶機是標(biāo)準(zhǔn)的PC運行Windows操作系統(tǒng),僅與服務(wù)器通信,不和其他客戶機通信,有自備軟件包。在作DCS操作站時,服務(wù)器和客戶機可運行同一監(jiān)控軟件,以便共享服務(wù)器資源。兩者所裝軟件的區(qū)別是服務(wù)器應(yīng)有DCS控制器驅(qū)動軟件而客戶機不需要。
還有一種情況是,在服務(wù)器監(jiān)控軟件上安裝OPC服務(wù)器,在客戶機監(jiān)控軟件上安裝OPCClient,客戶機就可訪問服務(wù)器。如在服務(wù)器上不需用圖形方式觀察現(xiàn)場設(shè)備運行情況,在服務(wù)器上也可不安監(jiān)控軟件,而只安OPC服務(wù)器,只是在查找故障時,才需要顯示器。
采用C/S結(jié)構(gòu)可節(jié)省DCS昂貴的網(wǎng)絡(luò)專用接口。為系統(tǒng)可靠運行,采用雙服務(wù)器冗余運行,這就是雙機雙網(wǎng)。一個系統(tǒng)最多用到兩個專用接口。
最終用戶反映,采用多個接口的多主站結(jié)構(gòu)較好,原因是服務(wù)器和客戶機安排不合適容易死機。如INFI90的ConductorNT和Honeywell的GUS在版本較低情況下都容易死機。
2.C/S結(jié)構(gòu)死機現(xiàn)象的產(chǎn)生
C/S結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的兩種硬件,通常稱為客戶PC和服務(wù)器??蛻?/span>PC在中央控制室,而服務(wù)器放在安全的地方。DCS操作站死機的原因錯綜復(fù)雜。本文僅限于分析由于采用C/S結(jié)構(gòu)引起的死機原因,有兩種情況:
控制器、服務(wù)器和客戶機三者之間的連接有兩種情況:一是DCS控制器有以太網(wǎng)接口,三者用以太網(wǎng)交換機來連接。交換機有多種端口,每個端口數(shù)據(jù)傳輸速率可以不等。端口數(shù)量由連接的計算機臺數(shù)決定。交換機主要指標(biāo)是背板寬度和存儲器大小。如果采用以太網(wǎng)電纜如10BASE、100BASE等的速率都可傳輸,如采用5類線只能是10BASE。在圖2以太網(wǎng)的連接是星型。使用離散的
電纜將每臺計算機連接到中央連接點,通常稱為網(wǎng)絡(luò)集線器。每臺計算機使用獨立電纜,連接失敗只影響有關(guān)的單臺計算機,其他計算機可繼續(xù)運行。如果各臺機器適配器速率相同,以太網(wǎng)星型連接通常使用10BaseT電纜。
控制器把信息送給服務(wù)器,客戶機從服務(wù)器讀寫數(shù)據(jù),由于客戶機數(shù)量較多,如果它們之間采用一樣的連線就可能死機。
各臺客戶機從服務(wù)器讀取的數(shù)據(jù)可以一樣,也可以不一樣。也可以是所有客戶機顯示內(nèi)容一樣,多臺操作站冗余運行。每臺操作站與服務(wù)器交換的數(shù)據(jù)較多,可采用100BASE端口,服務(wù)器和控制器數(shù)據(jù)交換較少,該采用10BASE端口,客戶機之間基本不交換數(shù)據(jù),也可采用10BASE端口。如果不這樣,很可能產(chǎn)生客戶機死機。
客戶PC和服務(wù)器的配置不合適
客戶PC的配置取決于準(zhǔn)備使用的操作系統(tǒng)。如DOS和Windows3.1只要8MB內(nèi)存就可運轉(zhuǎn),而Windows9x至少要16~32MB,WindowsNT最少要32MB,最好是64MB,特別是Windows2000,更需要64MB內(nèi)存。除內(nèi)存外對Windows2000來說,應(yīng)采用更快的處理機和更大空間的硬盤。
在選用客戶PC時,雖然可以比服務(wù)器的機器差一些,但內(nèi)存一定要比上面的要求還高一些。因為機器除運轉(zhuǎn)操作系統(tǒng)以外,還要與服務(wù)器讀寫數(shù)據(jù)。
服務(wù)器的CPU和硬盤驅(qū)動器承受網(wǎng)絡(luò)上所有客戶機的服務(wù)請求。服務(wù)器需要大量存儲器,比客戶機存儲器容量要高得多才行。
最好知道主板上存儲器插槽數(shù)目和支持的最大內(nèi)存數(shù)量。檢查隨DCS服務(wù)器來的存儲器是如何配置的。單條64MBDIMM機器比用16MB模塊插滿4個插槽的機器更容易升級。
服務(wù)器最好采用支持ECC內(nèi)存的存儲器。當(dāng)ECC存儲器與一個支持ECC的主板芯片組一起使用時,可糾正單個位存儲器錯誤和檢測多位存儲器錯誤。
硬盤驅(qū)動器對于服務(wù)器也很重要,連在網(wǎng)上的計算機都共享服務(wù)器文件,硬盤驅(qū)動器應(yīng)耐用、可靠和適用于同時為多個用戶服務(wù)的。因此,采用SCSI硬盤驅(qū)動器較合適。SCSI驅(qū)動器有智能和較快的轉(zhuǎn)速,采用UtraWideSCSI時從驅(qū)動器到系統(tǒng)間有極高數(shù)據(jù)傳輸率。無論是IDE硬盤驅(qū)動器還是SCSI硬盤驅(qū)動器,都可采用RAID技術(shù),能更安全地保存數(shù)據(jù),提高服務(wù)器質(zhì)量。SCSI總線可連接多臺硬盤驅(qū)動器,采用一臺9GB的硬盤驅(qū)動器沒有9臺1GB的SCSI硬盤驅(qū)動器的效率高。
市場上有一種磁盤陣列,專為服務(wù)器設(shè)計,是一種海量存儲器產(chǎn)品。硬盤驅(qū)動器陣列可裝入大量驅(qū)動器,用磁盤鏡像或RAID提供容錯,自動將服務(wù)器數(shù)據(jù)的多個拷貝存儲到不同硬盤驅(qū)動器上。當(dāng)驅(qū)動器發(fā)生故障時,所有數(shù)據(jù)依然對用戶有用。有些陣列驅(qū)動器甚至可熱交換,能在機器運行時更換故障。
服務(wù)器使用的RAID最好版本是RAID5,能為所有現(xiàn)在版本的C/S網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)所支持。RAID5數(shù)據(jù)“分析(stripes)"到多個SCSI驅(qū)動器上,使單個損壞驅(qū)動器上的內(nèi)容可以從陣列中其他驅(qū)動器的信息里重建。當(dāng)一個帶熱交換驅(qū)動器和供電的服務(wù)器結(jié)合在一起時,RAID5可使服務(wù)器以接近連續(xù)的24×7正常運行。
如果DCS不是采用C/S結(jié)構(gòu)的操作站,因各個操作站互相獨立,只保存一部分數(shù)據(jù),如果是冗余配置,可靠性已很高,就不一定采用RAID技術(shù)。
DCS操作站為文件備份,可在操作站上安裝一個SCSI磁帶驅(qū)動器。采用C/S結(jié)構(gòu)的,在服務(wù)器上最好安裝磁帶機,可把用戶組態(tài)的應(yīng)用軟件拷貝在磁帶機上。
操作站或服務(wù)器發(fā)生故障時,能把應(yīng)用程序重新輸入。磁帶機產(chǎn)品更新也較快,1990年左右進口DCS配備的磁帶機現(xiàn)在已買不到備件或磁帶,新老磁帶機和磁帶不兼容。
S9000系統(tǒng)控制器由兩部分組成,一塊3C905卡完成模擬量控制,另一塊PLC主機LPM620-0072,主機上有以太網(wǎng)口,它在組成系統(tǒng)時,采用以太網(wǎng)連接,組成C/S結(jié)構(gòu)。以太網(wǎng)連線有兩種方式,在客戶機較多情況采用集線器連接。
如果只用1~2臺操作站和1~2臺控制器就把所有操作站、控制器連在公共電纜上,網(wǎng)上連接設(shè)備很少,也可以采用T型連接器。
服務(wù)器比客戶機包含更多驅(qū)動器,還需考慮它的電源功率和可靠性。電源很容易被忽視,如忽視電源直流輸出是否穩(wěn)定,還有噪聲、雜散信號、尖峰脈沖和浪涌。電源是最容易出故障的部件之一。電子線路采用+3.3V或5V,硬盤驅(qū)動器和風(fēng)扇采用+12V電壓。
有以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)適配器,也有其他網(wǎng)絡(luò)適配器,但都不如以太網(wǎng)用得多,所以價格也高。采用以太網(wǎng)能降低DCS成本。