第9章_计算机过程控制系统分解.ppt

4 、选择或开发现场总线控制系统的其他软件 1）用于对现场总线控制系统软、硬件的运行状态进行监测、故障诊断和维护的软件； 3）用于对现场设备进行维护管理的工具软件等； 4）直接用于生产操作和监视的控制系统软件包； 5）人机接口装置的驱动软件。 2）用于对现场控制系统的部件进行仿真的软件以及对系统进行组态、测试、研究的工具软件等； 本章结束，谢谢！ * * * * * 第9章 基于网络的过程计算机 控制系统 本章要点 1）了解集散控制系统基本结构、内涵和特点； 2）熟悉现场控制单元的硬件结构形式及功能； 3）熟悉集散控制系统的网络结构和通信协议； 4）掌握控制算法的组态方法； 5）了解现场总线控制系统的基本概念和特点； 6）熟悉常见的几种现场总线及其通信模型； 7）掌握现场总线控制系统的设计方法。 9.1 集散控制系统9.1.1 集散控制系统概述 问题： 1）系统主机过于庞大，一旦出现故障，影响全局，可靠性差； 2）同一台计算机完成多种不同的任务，工作效率低； 3）信息源（检测点）和执行器距离主机远，传输信息的线路费用高； 4）缺乏灵活性与可扩展性。 1 、集中型过程计算机控制系统。。。 2 、分散型过程计算机 控制系统。。。 3、 集散型过程计算机 控制系统 集散控制系统的基本结构由分散控制装置、集中操作与管理系统和通信系统三部分组成。 一、集散控制系统的基本概念 集散控制系统的结构及相互关系 二、集散控制系统的功能 （1）数据采集功能。。。 （2）监视操作功能。。。 （3）过程控制功能。。。 三、集散控制系统的特点 （1）功能分散 1）分散负荷 2）分散显示 3）分散数据库 4）分散通信 5）分散供电 （2）信息综合与集中管理 （3）局域网通信技术 （4）高可靠性 （5）构成灵活与扩展方便 （6）采用面向过程的语言， 操作使用简单方便 过程控制单元的功能图 四、集散控制系统的主要类型 （1）按集散控制系统的发展历程划分 第一代智能控制系统。。。 第二代智能控制系统。。。 第三代智能控制系统。。。 （2）按集散控制系统的规模划分 小型集散控制系统。。。 ULFU－通信接口单元 UFCH－现场控制单元 UFMH—现场监视单元 CNN—信号变换器 YS－80—数字调节器 ULDU－盘装式仪表 中型集散控制系统。。。 MOPS，MOPL－操作站； PLC－可编程控制器； SC—信号变换器； MEXU—I／O扩展单元； MFCD—现场控制单元； 大型集散控制系统。。。 AIWS－人工智能站,ECMP—计算机,ENGS-工程师站, EOPS—中央操作站, PRIN—打印机,COPY—拷贝机,COPYSY—局部操作站, CFCSZ／PFCS—现场控制站,CFCD／EFCD—双重化控制站, YEWCOM－9000－管理计算机, CFMSZ／CFCDI—现场监视站 CFBSZ—高分散控制站 9.1.2 集散控制系统的递阶结构 9.1.2.1 过程控制级 集散控制系统结构自下而上可分为过程控制级、过程管理级、 生产管理级和经营管理级。 1.过程控制单元（PCU）的硬件结构 （1）基于微型机的硬件结构。。。 （2）I／O与通用卡硬件结构。。。 （3）串行通信总线+模件结构。。。 （4）节点工作站结构。。。 （5）过程控制单元的主要功能： ①反馈控制功能；②顺序控制功能； ③批量控制功能；④数据采集与处理功能； ⑤数据通讯功能；⑥本地操作与监视功能。 2.过程接口单元（PIU)的硬件结构 在工业生产过程控制中，将完成非控制变量的采集或直接输出的装置称为过程接口单元（PIU），过程接口单元按输入信号的种类、采集速度的大小与使用的现场将其分为三类：HLPIU ， LLPIU ，LEPIU 。上述三种类型的通用部分通用卡文件夹（CCFA）结构如下： 9.1.2.2 过程管理级： 集散控制系统的过程管理级是为实现集中操作和统一管理而设置的。其主要设备有操作站和通信设备等。操作站是由通信电缆将分散于生产现场的过程控制单元（PCU）、过程输入/输出单元（PIU）连接而成，可分为操作员级和工程师级。 操作站结构框图 的CRT操作员级画面调用示例图 9.1.2.3 生产管理与经营管理级 集散控制系统的过程控制级和过程管理级实现了生产装置或生产过程的 集中操作和分散优化控制，而生产管理和经营管理级则对整个企业的生产和 经营实现最优化管理。 TDCS-3000系统构成框图 LCN为局部控制网络; US为通用操作站; CG、HG、PG、UG为 通信网络连接器; CM为计算