分布式测控系统

一种分散式的测控系统

分布式测控系统(Distributed Measurement and Control System,DMCS)是指通过总线形式，与分布在各个测点的模块进行数据交换，以达到远程测量及控制的目的，是一种分散式的测控系统。其主要由分布式主机及各个测控子站组成，其中分布式主机主要用于管理各个子站，与上位机进行数据交换，而测控子站完成数据的采集与控制。

简介

分布式测控系统（Distributed Measurement and Control System,DMCS）的概念有狭义和广义之分。狭义的概念是指通过的通信媒介把分布于某个区域内各测控节点，独立完成特定功能的测量设备、测量用计算机，各种传感器、控制器、执行器等连接起来，以达到测量资源共享、分散操作、集中管理、协同工作、负载均衡、测控结合、时实性好、测量过程和控制过程监控以及设备诊断等目的。广义的概念包括狭义的概念在内，而且还包括通过甚至实现对工厂车间、生产线、现场测控设备的监视与控制等。

系统模型

分布式测控系统是计算机技术、通信技术、自动控制技术和现代测试技术的交叉融合发展，体现了合而不同的思想，所要研究的内容很多，但又不是各种技术的简单迭加。从分布式测控系统的概念和定义，可以得到一个简化的研究模型，如图1所示。

计算机网络通信技术、现代测试技术和自动控制技术是各自独立的学科分支，具有自己的研究内容和研究方法，将前两者应用于后者便产生了学科交叉，这便是分布式测控系统的研究课题。它首先是一个测试控制系统，测试系统的研究方法和内容，如测试信息误差的分析，对测试的响应、灵敏度、分辨率、精度、反应时间等技术指标的基本要求，测试平台的构建等控制系统的研究方法和内容，如控制算法、可靠性、实时性、互操作性、安全性等这些方面仍然应该是分布式测控系统的研究范畴，但由于计算机网络技术的应用，呈现出了新的特点，产生了新的问题，出现了如体系结构、通信协议等新的研究课题。具体来说，分布式测控系统的研究内容有：

系统特点

分布式测控系统是计算机网络技术在测控领域的延伸及应用，是测控系统的更高级发展，具有如下主要特点：

系统原理示意图

系统原理示意图如图2所示：

分类

系统主要包含模块分类如下：

DMC300数字主机

DM402x系列频率测量子站

DM403x系列温度测量子站

DM404x系列4~20mA测量子站

DM4101系列直流功率测量子站

DM4103系列交流功率测量子站

DM4105系列三相电压测量子站

DM4107系列三相电流测量子站

DC系列分布式I/O测控子站

应用前景

智能控制—维护—管理集成系统90年代发展起来的一项新概念、新方法、新技术。它以智能化、信息化、网络化的手段，使企业和生产过程获得高性能、高可靠和高效益。它是21世纪企业发展的方向。ICMMS以分布式的智能测量与操纵系统(intelligent actuation and measurement system， IAMS)为基础，通过信息交换与共享，将控制、维护和技术管理系统(control maintenance and technical management system， CMMS)集成为一个有机整体，即ICMMS。

应用和标准

分布式系统被用在许多不同类型的应用中。以下我们列出了一些应用。对这些应用而言，使用分布式系统要比其他体系结构如处理机和共享存储器多处理机更优越：

并行和高性能应用

原则上，并行应用也可以在共享存储器多处理机上运行，但共享存储器系统不能很好地扩大规模以包括大量的处理机。HPCC（高性能计算和通信）应用一般需要一个可伸缩的设计，这种设计取决于分布式处理。

容错应用

因为每个P E是自治的，所以分布式系统更加可靠。一个单元或资源（软件或硬件）的故障不影响其他资源的正常功能。

固有的分布式应用

许多应用是固有分布式的。这些应用是突发模式（burstmode）而非批量模式（bulk mode）。这方面的实例有事务处理和Internet Javad,程序。

这些应用的性能取决于吞吐量（事务响应时间或每秒完成的事务数）而不是一般多处理机所用的执行时间。

对于一组用户而言，分布式系统有一个特别的应用称为计算机支持的协同工作（Computer Supported Cooperative Working，CSCW）或群件（groupware），支持用户协同工作。另一个应用是分布式会议，即通过物理的分布式网络进行电子会议。同样，多媒体远程教学也是一个类似的应用。

由于在不同的平台上如：Pc、工作站、局域网和广域网上可获得非常多样的应用，用户希望能超出他fliP c的限制以获得更广泛的特实用、功能和性能。不同网络和环境（包括分布式系统环境）下的q 操作性变得越来越重要。为了达到互操作性，用户需要一个标准的分布式计算环境，在这个环境里，所有系统和资源都可用。

DCE（分布式计算环境）是OSF（开放系统基金会）开发的分布式计算技术的工业标准集。它提供保护和控制对数据访问的安全服务、容易寻找分布式资源的名字服务、以及高度可伸缩的模型用于组织极为分散的用户、服务和数据。D C E可在所有主要的计算平台上运行，并设计成支持异型硬件和软件环境下的分布式应用。

DCE已经被包括TRANSVARL在内的一些r一商实现。TRANSVARL是最早的多厂商组（multi vendor team）的成员之一，它提出的建议已成为DCE体系结构的基础。在中可以找到利用DCE开发分布式应用的指南。具有标准接口和协议的系统也叫做开放系统。

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