隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷的普及，因此，人機界面在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷加強，并越來越受到重視。

　　集散式控制系統(tǒng)(distrbuted control system )即DCS, 是集自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)為一體控制裝置, 是用于設(shè)備控制和數(shù)據(jù)采集的新型控制系統(tǒng)。

　　人機界面指人機間相互施加影響的區(qū)域。一般凡參與人機信息交流的一切領(lǐng)域都屬于人機界面。在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)集中化、巨大化的時代，設(shè)備的集中控制是必然的發(fā)展趨勢，但控制的集中與巨大的企業(yè)在空間上的矛盾越來越突顯出來。同時，隨著低成本高性能中央處理芯片(如ARM系列CPU)的普及，將已集中數(shù)據(jù)處理重新分散到各點成為了更有效、更經(jīng)濟、更簡單的測控模式。

　　1 現(xiàn)階段DCS測控模式

　　現(xiàn)階段DCS設(shè)備一般采用點對點的數(shù)據(jù)采集模式，即設(shè)備的一個數(shù)據(jù)對應(yīng)DCS的一個點。例如：設(shè)備A具有電流I，電壓U，開關(guān)狀態(tài)IO三個屬性;設(shè)備B具有電流I，電壓U，轉(zhuǎn)數(shù)M，開關(guān)狀態(tài)IO四個屬性。在現(xiàn)有DCS采集模式中，A-I、A-U、A-IO、B-I、B-U、B-M、B-IO將作為7個數(shù)據(jù)分別傳至DCS。

　　2 現(xiàn)階段DCS測控模式所存在的問題

　　由于數(shù)據(jù)的集中采集處理，在大型的企業(yè)中，往往只有主控中心才能觀察到所有的數(shù)據(jù)，但由現(xiàn)代企業(yè)的廠區(qū)面積往往十分龐大，在處理設(shè)備故障、運行巡查等方面，卻做不到在設(shè)備就地得到眼前設(shè)備或臨近相關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù);同時由于大型設(shè)備通常擁有十幾甚至幾十個數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的單獨上傳，導(dǎo)致單一設(shè)備需要相應(yīng)的幾十條數(shù)據(jù)線路進(jìn)行上傳，因此導(dǎo)致試題數(shù)據(jù)線路復(fù)雜而且重復(fù)鋪設(shè)率高。

　　3 DCS測控模塊化

　　隨著科技水平的發(fā)展，現(xiàn)今的大型設(shè)備往往具備一定的自控能力，數(shù)據(jù)自采集、邏輯自控都可以在設(shè)備本身完成，同時隨著低成本高性能中央處理的大規(guī)模生產(chǎn)，設(shè)備自控功能越來越完善，設(shè)備自身的數(shù)據(jù)處理能力越來越強。因此，以往需要DCS處理的部分工作，現(xiàn)在可以分散給各設(shè)備自身完成。

　　在設(shè)備自身具有一定處理能力的前提下，只要將設(shè)備數(shù)據(jù)輸出模塊化管理，統(tǒng)一接口，即可簡單有效的解決現(xiàn)今DCS系統(tǒng)所存在的問題。

　　以上文中A、B設(shè)備為例，將A設(shè)備的A-I、A-U、A-IO三個數(shù)據(jù)打包，B設(shè)備的B-I、B-U、B-M、B-IO的四個數(shù)據(jù)打包，采用以太網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，數(shù)據(jù)包統(tǒng)一使用標(biāo)準(zhǔn)的文件頭，文件頭對包內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，變更數(shù)據(jù)傳輸模式如圖2所示。

　　采用以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮了以太網(wǎng)絡(luò)的成熟技術(shù)，在更有效的傳輸數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，降低了施工成本。同時，因以太網(wǎng)絡(luò)具有網(wǎng)內(nèi)多向傳遞數(shù)據(jù)的屬性，使在企業(yè)廠區(qū)內(nèi)任何可以接入網(wǎng)絡(luò)的點都可以得到網(wǎng)絡(luò)上所有數(shù)據(jù)。無論在任何設(shè)備就地，以及管理辦公區(qū)域，只要有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，均可即時得到任何所需數(shù)據(jù)，極大的方便了了企業(yè)的管理和運行。此外，利用數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓逃刑匦裕四M量可以轉(zhuǎn)化為數(shù)字量傳輸之外，更可以添加大量的附加信息，例如設(shè)備編號、運行狀態(tài)、檢修信息、時標(biāo)等。尤其是在數(shù)據(jù)包內(nèi)添加時標(biāo)信息(將數(shù)據(jù)發(fā)生的時間附加在數(shù)據(jù)包中)，可以避免因距離或設(shè)備固有延遲所產(chǎn)生的誤差，對于人與設(shè)備之間的協(xié)調(diào)工作、故障處理具有重大的意義。

　　4 結(jié)論

　　在DCS人機界面的設(shè)計過程中，設(shè)計方法的選取決定了產(chǎn)品的質(zhì)量與成本。采用模塊化設(shè)計，有效的利用了現(xiàn)有的資源來優(yōu)化系統(tǒng)組成，在不增加設(shè)備的基礎(chǔ)上，對已有模式進(jìn)行改進(jìn)，使改進(jìn)簡單、有效，同時改進(jìn)后的系統(tǒng)成本降低，更易施工。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]錢旭 李毅 李凈.DCS人機界面窗口設(shè)計的研究[J]中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報，1999,(5):255-257.