集散控制系统第1章(1-3课时)课件.ppt

2.操作性好 实用方便、易于维修（维护） 3.实时性强 定时事件的处理、随机事件的处理 4.通用性好 选用通用设备、技术指标留余量 5.经济效益高 性价比、投入产出比 1.2.2计算机控制系统的设计步骤 基本步骤：总体设计、硬件设计、软件设计、系统调试 1.总体设计 1）确定系统任务与控制方案 2）确定系统的构成方式 3）选择现场设备 4）控制算法的选择 5）估算成本、经济核算 2.硬件设计 合理划分软硬件完成的功能。 对于应用领域单一的系统，可考虑自行开发专用系统。 3.软件设计 主要是指编制应用程序 计算机控制系统的软件设计与一般应用软件设计相比的几个不同特点： 1）应用程序与硬件密切相关； 2）应用程序具有较强的实时性； 3）应用程序具有较强的针对性； 4）应用程序应具有一定的灵活性和通用性； 5）应用程序应具有较高的可靠性。 几个问题： 1）编程语言的选择。 机器语言、汇编语言、高级语言、组态语言 2）应用程序设计步骤 程序设计、编译、调试、改进 3）应用程序设计方法 模块化、结构化 4.系统调试 1）硬件调试 2）软件调试 3）软硬件统调 4）现场调试运行 1.3 集散控制系统概述 1.3.1 集散控制系统的概念 集散控制系统的完整定义： （1）以回路控制为主要功能； （2）除变送和执行单元外，其余控制功能、通信与人机界面等均采用数字技术； （3）以计算机的CRT、鼠标、键盘等代替实际仪表盘作为人机界面； （4）回路控制功能由现场控制站完成，系统可有多台现场控制站，每个现场控制站控制若干回路； （5）人机界面由操作员站实现，系统可有多台操作员站； （6）系统的现场控制站、操作员站通过数字通信网络连接。 1.3.2 DCS的基本组成及特点 DCS系统基本组成 过程控制单元、过程接口单元、管理计算机、操作站、高速数据通道 （1）过程控制单元 实现闭环控制、控制多个回路，也可实现顺序控制、批量控制等； （2）过程接口单元 也称数据采集单元，采集非控制变量； （3）操作站 实现监视操作、打印报表、编程与组态； （4）数据高速通道 连接过程控制单元、操作站和上位机等，实现信息交换； （5）管理计算机 也称上位机，监视系统所有信息，实现优化管理与控制。 DCS系统的特点： 1.分散性与集中性 分散：地域分散、设备分散、功能分散、危险分撒；目的：提高系统可靠性安全性；手段：硬件积木化、软件模块化； 集中：集中监视、集中操作、集中管理；手段：通过网络与数据库实现集中； 2.自治性与协调性 自治：系统中各台计算机独立工作； 协调：系统中各台计算机通过通信网络交换信息、协调工作。 3.灵活性与扩展性 硬件的积木式结构与软件的模块化结构，使系统可根据实际需要选用扩充某些功能。 4.先进性与继承性 分散结构、冗余结构；实用先进的软件和算法；新老系统可兼容。 5.友好性与新颖性 界面友好；多种画面形式；操作简便。 1.3.3 集散控制系统发展历程 第一代 （初创期），代表系统：Honeywell公司TDC-2000;Yokogawa公司Yawpark等。 典型结构： 第一代DCS系统特点： （1）注重控制功能的实现； （2）人机界面功能弱； （3）控制功能接近仪表控制系统； （4）产品专用化； 第二代（成熟期） 代表产品：Honeywell公司TDGC-3000,Fisher公司PROVOX系统等 典型结构 特点： 1）引入局域网； 2）增加了控制功能； 3）产品仍然为专有产品。 3.第三代（扩展期） 代表产品：Foxboro公司I/A series；Honeywell公司TDC-3000/UCN,Yokogawa公司Centum-XL等。 典型结构 特点： 1）增加上层网络，加入管理功能； 2）体系结构标准化； 3）采用标准化网络； 4）组态标准化； 5）大部分产品标准化。 4.新一代DCS系统 * * 第1章 绪论 什么是分布式控制系统？ 分布式控制系统，也称为集散控制系统，简称DCS， 是计算机控制系统的一种结构形式，具有分散控制、 集中管理、分层结构的特点。 它的技术基础是：自动控制理论、计算机技术以及 数据通信、微电子、仪器仪表… 课程意义： 1、 分布式控制系统是现代自动化控制系统的一种重要形 式，广泛应用于石油、化工、钢铁、冶金、建材、电力、机械制造、楼宇自动化等行业，具有很强的实用性，也是当今工业自动化应用的主流