化工仪表自动化 第10章_计算机控制系统介绍!.ppt

10.1 工业控制计算机 依赖某种标准总线，按工业标准化设计，由主板以及各种I/O模板等组成，用于工业控制目的的微型计算机称为工业控制计算机（Industrial Personal Computer），简称工控机或IPC。 小型机：在256点之内。 日本OMRON公司 CQM1 处理速度 0.5~10ms/ 1k字 存贮器 3.2~7.2k 数字量192点，模拟量44路 德国SIEMENS S7-200 处理速度 0.8~1.2ms 存贮器 2k 数字量248点，模拟量35路 模块式PLC DCS系统的网络硬件结构 DCS系统的网络硬件结构 通信网络 10.3.3 DCS的发展 1. 第一阶段（初创期）（1975—1980年） DCS的雏形： 过程控制装置 操作管理装置 数据通信系统 基本特点：集中管理、分散控制；融入4C技术，数据通信系统为初级局域网。 分布控制系统是1975年首先由美国霍尼威尔（Honeywell）公司推出 第一代典型产品（公司）： Honeywell公司的TDC2000 Foxboro公司的SPECTRUM 横河公司的CENTEM 西门子(Siemens)公司的TELEPERM M 2. 第二阶段（成熟期）（1980—1985年） 系统硬件和软件技术不断更新，系统功能扩大或增强； 数据通信系统：总线网或环网；局域网； 通信系统各自为政、不同厂家通信困难——“自动化孤岛”。 第二代典型产品（公司）： Honeywell公司的TDC3000 3. 第三阶段（扩展期）（1985年以后） 主要特征：开放系统 通信标准符合国际标准组织的ISO的OSI开放系统互连的参考模型； 不同制造厂家的产品可以进行数据通信，克服了 “自动化孤岛”等困难； 系统的软件和控制功能也有所增强。 美国Foxboro公司在1987年推出的I/A S系统标志着集散控制系统进入了第三代 第三代代表产品: Honeywell公司的带有UCD网的TDC3000/PM 横河公司带有SV-NET网的CENTUM-XL 4. 第四阶段（网络开放期）（1990年以后） 管控一体化 硬件：开放式的工作站，客户机/服务器的结构； 开放性、可操作性、互相联系、共享资源及运行第三方软件等已成为各制造厂家生产分布式控制系统的标准； 在软件上则采用UNIX系统和Windows的图形界面，系统的软件更丰富; 计算机集成制造(CIMS)系统得到了应用。 第四代代表产品： Honeywell公司的TPS控制系统 横河公司的CENTUM-CS Foxboro公司的I/A S50/51控制系统 ABB公司Advant系列OCS开放控制系统 西门子(Siemens)公司的SIMATIC PCS7 5.DCS发展 人机联系功能增强，出现三维立体模拟图形，展示过程关键岗位的运行； 微处理器功能从控制器扩展到传感器和执行器，可将直接控制转化为就地控制； 通信网络与其它系统相连，构成完整的工厂自动化网络。 10.4 现场总线 现场总线定义：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式数据总线。 现场总线控制系统（Fieldbus Control System：FCS）：是采用现场总线作为通信系统的分布式控制系统。 FCS实现了真正的分散控制 现场总线控制系统将使控制得到最终的分散，在FCS中各种现场设备有足够的自主性，它们彼此之间互相通信，完全可以把各种控制功能分散到各种现场设备中，实现真正的分散控制。 课程小结 计算机控制系统介绍 了解IPC，PLC，DCS，FCS概念及功能； 掌握集散控制系统的三层结构组成及各层功能； 了解集散控制系统各工作站的功能； 了解集散控制系统的通信网络。 电信学院自动化系先进控制技术研究所 （2）智能调节器 智能调节器是数字化控制仪表，也称可编程调节器。外形类似于一般盘装仪表，内部由微处理器CPU、存储器RAM、ROM、模拟量和数字量I/O通道、电源等组成。 智能调节器可接收和输出4~20 mA模拟信号和开关信号，同时具有RS-232或RS-485等串行通信接口。有单回路、2回路或4回路调节器，控制方式除单回路PID，还可组成串级控制、前馈控制等复杂回路。 智能调节器还可作为分散控制系统最基层的一种控制单元，与上位机连成主