基于RockwellPLC的裂解炉控制系统设计程序设计与调试(4)
2.Rockwell控制系统
2.1. NetLinx网络体系结构
在控制发展中，最初的控制方式主要以模拟设备为主。模拟设备的缺点是由干扰导致信号不稳定。二十世纪七八十年代，以集中式数字控制系统为主，利用计算机、可编程控制器和单片机组成控制器。集中式系统的显著特点是系统提高了控制信号的精度，可以从整体控制判断信号。它的不足是参数要求较高的设备导致成本高。随后，集散控制系统克服了以往系统的部分缺点，它提高了控制系统的品质。其优点是处理器配置参数的要求降低，而缺点是不同公司之间通信不能连接。再加上集散控制系统成本昂贵，所以很难实现信息和数据共享。
NetLinx实现了网络之间的高效连接。相同的协议使得不同公司的网络可以进行数据传输，实现了网络的无缝连接。因为不同的网络层共同使用相同的应用层协议，所以在简单网管设备的配置下，设备网、控制网和以太网之间可以实现完好的连接。
NetLinx有三层网络模式，分别为设备层网络DeviceNet，控制层网络ControlNet和以太网网络Ethernet/IP。图1为NetLinx构架的三层网络结构图。
图2.1NetLinx构架的三层网络结构图
进入二十世纪以来，随着科学技术的迅猛发展，工业自动化领域也发生着日新月异的变化，从四十年代至今，工业控制系统主要经历了基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统和现场总线控制系统等几个阶段。
（1）基地式气动仪表控制系统。在20世纪40-50年代，现场级的控制功能主要由直接安装于生产设备附近的基地式气动仪表实现。基地式气动仪表基于20.68～103.41kPa气动标准信号，将测量、显示、调节、执行等几部分组合设计成一个整体装置[1]，可用于单参数、单回路的简单控制系统，也可用于次要的工艺系统以及单机的局部控制。目前在石油、化工、轻工等部门仍有其应用。基地式气动仪表控制系统通常被称为第一代过程控制体系结构（PCS，PneumaticControlSystem）。
（2）电动单元组合式模拟控制系统。在60-70年代，工厂企业逐渐实现了车间或大型装置的集中控制，基于模拟电流信号标准0～10mA(4～20mA)，采用电动单元组合仪表和组装仪表，可以实现串级、比值等控制系统，曾在化工等行业的过程控制系统中得到广泛应用。电动单元组合式模拟控制系统又被称为第二代过程控制体系结构（ACS，AnalogousControlSystem）。
（3）集中式数字控制系统。在进入20世纪70年代后，数字计算机开始在工业控制领域得到大量使用，并以其强有力的数值计算和逻辑判断能力开始逐渐取代之前的模拟控制器。基于控制计算机的直接数字控制系统（DDC，DirectDigitalControl）和计算机监督控制系统（SCC，SupervisoryComputerControl）可以实现自适应控制、预测控制等先进复杂的控制算法，并可使生产过程位于最优工况。集中式数字控制系统被称为第三代过程控制体系结构（CCS，ComputerControlSystem）。
（4）集散控制系统。20世纪80年代之后，微处理机的出现和应用，促成了集散控制系统的出现。它综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，核心思想是集中操作管理和分散控制。集散控制系统主要分为信息管理级、操作监控级和过程控制级等，将工业企业的生产过程控制、监督和生产管理工作有机融合，实现了管控一体化。集散控制系统在众多工业控制领域都得到了广泛应用，为工业自动化进程作出了巨大贡献。集散控制系统也被称为第四代过程控制体系结构（DCS，DistributedControlSystem）。