DCS及现场总线技术教案分析.ppt

1.3.2 FCS的本质特征 1．FCS的核心是总线协议 2．FCS的基础是数字智能现场装置 3．FCS的本质是信息处理现场化 * * 习 题 计算机控制系统的分类，简述各系统类型的特点。 什么是DCS？DCS的基本设计思想是什么？ DCS主要特点有哪些？ 现场总线的本质特征有哪些？ FCS的主要技术特点有哪些？ DCS与FCS的主要区别是什么? * * 计算机控制系统 * 计算机控制系统 * 计算机控制系统 * 一章：如同计算机的概念和发展 二章：结构，功能 计算机控制系统 * 招标：如同购置兼容机 算法〉〉控制策略的软件功能实现 计算机控制系统 * 计算机控制系统 * 计算机控制系统 * 计算机控制系统 * 计算机控制系统 * 计算机控制系统 * 计算机控制系统 * * * 5、 现场总线控制系统（FCS） 现场总线——连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向传输、多分支结构的通信网络。 FCS 的基本结构 * * FCS用现场总线把具有输入、输出、运算、控制和通信功能的现场总线数字仪表（如传感器、变送器、执行器）等集成一体，构成现场网络自动化系统，实现了生产过程的信息集成。 * * A S A S Ethernet, TCP/IP 监控 计算机 显示操作站 现场总线 网间连接器 H2 或高速Ethernet 现场总线桥 低速现场 总线(H1) 小型PLC 过程控制 生产制造 装置级网络 6、 流程计算机集成制造系统 流程计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing Systems）——流程CIMS 通过计算机硬、软件的综合运用，利用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术，将企业生产过程中的人员、技术、经营管理三要素及其信息与物流有机集成，并实现优化运行的复杂大系统。 CIMS代表了当今工厂综合自动化的最高水平，被誉为是未来的工厂。 * * * * 流程计算机集成制造系统 经营决策 企业管理 生产调度 过程优化 过程控制 第五层：企业决策，生产规划 第四层：供销,财务,计划,管理等 第三层：生产调度，系统优化 第二层：先进控制，过程优化 第一层：单元自动化,简单控制 生 产 过 程 流程CIMS的递阶控制示意图 * * 流程CIMS是工程大系统，它所要解决的不是局部优化问题，而是工厂、公司乃至一个区域的总目标或总任务的最优化问题。 最优化的目标函数包括产量最高、质量最好、原料和能耗最小、成本最低、可靠性最高、环境污染最小等指标，它反映了技术、经济、环境等多方面的综合性要求。 流程CIMS的理论基础是大系统理论。 * * * * 2.按照控制规律对计算机控制系统分类 1) 程序控制和顺序控制 程序控制是控制被控量按照预先规定的时间函数变化，被控制量是时间的函数，如加热炉的温度控制。 顺序控制则可以看作是程序控制的扩展，在各个时期所给出的设定值可以是不同的物理量，而且每次设定值的给出，不仅取决于时间，还取决于对以前的控制结果的逻辑判断。 * * 2) PID控制 调节器的输出是调节器输入的比例、积分、微分的函数。PID控制结构简单，参数容易调整,因此一直是应用最广、最为成熟的技术。 3)有限拍控制 有限拍控制的性能指标是调节时间最短，要求设计的系统在尽可能短的时间里完成调节过程。有限拍控制通常在数字随动系统中应用。 * * 4)复杂规律的控制 控制系统性能指标不单是过渡过程的品质，而且包括能耗最小、产量最高、质量最好等综合性指标。 对于存在随机扰动、纯滞后对象以及多变量耦合的系统，仅用PID控制是难以达到满意的性能指标的，因此，针对实际情况采用各种复杂规律的控制——串级控制，前馈控制，纯滞后补偿控制，多变量解耦控制以及最优、自适应、自学习控制等。 * * 5）智能控制 智能控制理论是把先进的方法学理论与解决当前技术问题所需要的系统理论结合起来的学科。 智能控制理论可以看作是三个主要理论领域的交叉或汇合:人工智能、运筹学和控制理论。 智能控制系统实质上是一个大系统——综合的自动化系统。 模糊控制、神经网络、遗传算法、专家系统等均可称智能控制 * * 1.2 DCS总体概念及特点 它是综合了4C技术的控制系统。 设计原则及主要特点： 危险、控制分散 操作、管理集中 分级管理、分而自治 集散控制系统具有技术先进、功能完备、应用灵活、