DCS及现场总线技术_第1章解读.ppt

* 2015-2016（1） * 3、 计算机监督控制系统(Supervisory Computer Control） 两级控制 第1级用DDC计算机或调节器，完成直接控制； 第2级用SCC计算机根据工艺信息和其他参数——即按照一定算法进行优化计算，自动地改变DDC系统的给定值，从而使生产过程始终处于最优工况(最低消耗、最低成本、最高产量等)。 又称给定值控制SPC(Set Point Computer Control)。 SCC系统不仅可以进行给定值控制，同时还可以进行顺序控制、最优控制以及自适应控制等。 * 2015-2016（1） * 监督控制系统结构示意图 监督控制计算机(SCC) CRT 打印机 报警 DDC计算机或调节器 输入通道 输出通道 被 控 生 产 过 程 操作台 输入通道 * 2015-2016（1） * 4. 集散型计算机控制系统（DCS） 监控计算机 CRT操作站 现场控制站 现场控制站 被控对象 被控对象 … ……. … 高 速 数 据 通 道 …. …. 集散控制系统（DCS）组成框图 DCS采用分散控制和集中管理的控制理念与网络化的控制结构，灵活地将控制设备、服务器、基础自动化单元等联系在一起。 按功能分散、危险分散、管理集中和应用灵活等原则进行设计，具有高可靠性能，便于维修与更新。 * 2015-2016（1） * 它以系统最优化为目标，以计算机为核心并与数据通信技术、控制技术、显示技术、人机接口技术、I/O接口等技术相结合——用于过程控制和生产管理的工控主流控制系统。 传统 DCS 系统结构 * 2015-2016（1） * * 2015-2016（1） * 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 * 2015-2016（1） * * 2015-2016（1） * 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 * 2015-2016（1） * 6、工业过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。 CINS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。 * 2015-2016（1） * 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 * 2015-2016（1） * * 2015-2016（1） * 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。 * 2015-2016（1） * * 2015-2016（1） * 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。 * 2015-2016（1） * 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