[计算机控制系统第8章.ppt

DCS硬件 集中显示管理，包括工程师站、操作员站和管理计算机 分散控制监测，包括控制站、监测站或现场控制站 网络通信 DCS软件 实时多任务操作系统 数据库管理系统 数据通信软件 组态软件 应用软件 独立性 协调性 友好性 适应性、灵活性和可扩充性 实时性 可靠性 现场控制站 现场监测站 CRT操作站 数据高速公路 监控计算机 局部网络LAN（Local Area Network） 多功能现场控制站MFCS（Multifunction Field Control Station） 增强型操作站EOS（Enhanced Operator Station） 通用型操作站US（Universal Station） 网关GW（Gateway） 系统管理模块SMM（System Management Module） 主计算机HC（Host Computer） 实现开放式的系统通信 控制站使用32位微处理器 采用专用集成电路和表面安装技术 操作站采用32位高档微计算机 过程控制组态采用CAD方法 人工智能特别是知识库系统（KBS）和专家系统（ES）与生产过程日益融合 8.2 体系结构 DCS的控制网络CNET DCS的系统网络SNET DCS的管理网络MNET DCS的决策管理网络DNET 8.3 基本类型 数据高速公路(DHW) 通用控制网(UCN) 局部控制网(LCN) 过程控制级 先进控制级，通常称为工厂级。 最高控制级，也称为联合级。 关键性系统单元采用带有自动切换的全冗余 操作员控制台至少由三个通用的操作站组成 控制台的每一个操作站都可以存取相同的信息，任何一台操作站都可以代替另一台进行操作。 与过程连接的控制级，其冗余由过程管理器中的过程管理模块实现，而关键环节的冗余是由TDC 3000基本型、扩展型和多功能控制器的不间断的自动控制（UAC）特性来完成。 在结构上提供历史模块的冗余盘和冗余的应用模块来提高可靠性。 局部控制网中，一根通讯电缆作为主要电缆，另一根则作为备用电缆， 其测量变送和执行机构仍是基于模拟仪表的，与现场总线及智能仪表的数字信号传送相比，其抗干扰能力与传输精度都大为逊色。 各DCS开发生产企业制造的DCS使用专用平台，使得不同厂商之间的产品互不兼容，互操作性差。 传统DCS在控制规律和控制算法方面，相对于常规仪表并没有重大突破，所提供的编程计算工具功能仍显简单，难以实现复杂的控制规律，使得许多先进的控制算法无法在DCS上直接实现，基于常规控制规律的DCS的控制品质难以满足生产的控制需求。 受信息技术（网络通信技术、计算机硬件技术、嵌入式系统技术、现场总线技术、各种组态软件技术、数据库技术等）发展的影响，以及用户对先进的控制功能与管理功能需求的增加 各新型集散控制系统（DCS）厂商纷纷提升DCS系统的技术水平，并不断地丰富其内容。 可以说，以Honeywell 公司必威体育精装版推出的Experion PKS（过程知识系统）、Emerson 公司的PlantWeb (Emerson Process Management)、横河公司的R3（PRM-工厂资源管理系统）和ABB公司的 Industrial IT 系统为标志的新一代DCS已经形成。 控制方式 操作方式 系统结构 8.4 现场总线控制系统 系统的开放性 互可操作性与互换性 现场设备的智能化与功能自治性 系统结构的高度分散性 对现场环境的适应性 基金会现场总线的通信技术 标准化功能块（FB，Function Block）与功能块应用进程（FBAP，Function Block Application Process） 设备描述（DD，Device Description）与设备描述语言（DDL，Device Description Language） 现场总线通信控制器与智能仪表或工业控制计算机之间的接口技术 系统集成技术 系统测试技术 Profibus分为Profibus-DP，Profibus-FMS，Profibus-PA三个兼容版本。 Profibus-DP是专为自动控制系统和设备级分散I/O之间的通信设计。使用Profibus-DP模块可取代价格昂贵的24V或0~20mA并行信号线。 Profibus-FMS解决车间级通用性通信任务，完成中等传输速度的循环和非循环通信任务。 Profibus-PA专为过程自动化设计，采用标准的本质安全的传输技术，实现了IEC1158-2中规定的通信规程，用于对安全性要求高的场合及由总线供电的站点。 Profibus可使分散式数字控制器从现场底层到车间级网络化，该网络系统分为主站和从站。 主站决定总线的数据通信，当主站得到总线控制权（令牌）时，没有外界请求也可以主动发送信