集散控制系统及现场总线课件1.ppt

2.4.3 带有碰撞检测的载波监听多重访问 (CSMA/CD) 带有碰撞检测的载波监听多重访问技术适用于总线网。由于接在总线上的各个站共享一条广播式的传输线，为防止信息在传输线上发生“碰撞”的情况，可以采用“先听后讲，边讲边听”的办法，即CSMA/CD技术。CSMA/CD工作原理如图2-12 所示。 这种方法的优点是网络结构简单，易实现，可靠性高，允许节点迅速地访问通信网络；它的缺点是通信响应时间不确定，如果网络分布区域较广，则通信效率会降低。 图2-12 CSMA/CD工作原理 2.5 DCS的组态 DCS的组态（configure）就是根据控制系统的要求，确定DCS的规模和具体组成，形成一个完整的控制方案的设计过程。正确组态涉及到系统的正确设计。 DCS的组态功能一般包括以下两方面： 硬件组态（又称系统配置） 软件组态 2.5.1 DCS硬件组态 DCS硬件组态实际上是完成系统设备间的软连接，它是先选择硬件设备，然后在显示器上完成系统硬件的配置 ，也就是硬件系统的建立（setup）问题，它包括以下几方面的内容：工程师站的选择（包括机型、显示器尺寸、内存、硬盘容量、打印机等）；操作员站的选择（包括操作员站的个数和操作员站的配置，如显示器尺寸及是否采用双屏、主机型号、内存配置、磁盘容量的配置、打印机的台数和型号等）；现场控制站的选择（包括现场控制站的个数、地域分布、每个现场控制站中所配的各种模板的种类及块数、电源的选择等）。 硬件配置一般视现场具体要求而定。 2.5.2 DCS软件组态 DCS软件组态包括画面组态和控制组态。 画面组态主要完成操作员站上的各种画面、画面间连接。 控制组态是指控制系统软件的生成，包括基本配置组态和应用软件的组态。基本配置组态是给系统一个配置信息，采用面向问题的语言；应用软件的组态采用功能块语言，即把常用的运算功能、信号交换功能、PID控制功能及其他功能所对应的程序预先固化成ROM中的各种模块，然后用最简单的编程语言或图上作业方法，将这些模块进行软连接，构成各种控制系统的应用软件，这类应用软件主要用于现场控制层。 2.5.3 DCS组态方法 DCS的组态方法大致可分为两种。 1.填表格法或功能图法 填表格法是用户根据生产过程要求，在DCS制造商提供的、用于组态的表格上采用菜单方式，逐行填入相关参数，完成相应组态工作的方法。实现这种组态的语言是面向问题的语言。功能图法主要用于功能块的选择，填写功能参数，通过软连接实现组态功能，这一组态过程也叫功能块语言，属于DCS组态语言的一种。 2.编程法 编程法是采用厂商提供的编程语言或允许采用的高级语言编制程序，输入组态信息，用C语言等在管理层编制优化管理软件等。高级语言是DCS组态语言的一种。 2.6 DCS的可靠性 DCS的可靠性主要体现在以下5个方面： DCS的分散结构 主要体现在结构分散化、功能和地域分散化、负荷分散化和数据库分散化。 DCS的冗余化结构 采用冗余化结构的方法有：用多重化构成的自动备用方式，手动备用方式。 DCS的高可靠性通信系统 DCS的程序化自诊断功能 DCS的软、硬件的可靠性 2.7 DCS的常用控制算法 串级控制 是在单回路单参数控制系统的基础上发展起来的。 前馈控制 是对扰动量或给定值的变化按补偿原理进行调节的开环控制系统，是在不变性原理的基础上发展成的。 SMITH预估补偿控制 是克服大时间滞后系统的主要方法之一。 超弛控制 特点是若干个控制器共用一个执行器，其中一台控制器处于正常工作状态，另一台处于待命备用状态。 顺序控制 是按照预先规定的顺序(逻辑关系)，逐步对各阶段进行信息处理的控制方法。分为时间顺序、逻辑顺序和条件顺序控制三类。 自适应控制 是建立在系统数学模型参数难以确定的基础上的，其结构形式包括简单自适应控制系统、参考模型自适应控制系统和自校正控制系统等。 本章小结 本章围绕“控制与管理集中，功能与危险分散”的设计思想，着重介绍了集散型控制系统的基本概念、结构组成及其特点，充分体现了集散型控制系统是以4C技术为基础，采用分级、逐层的控制结构，实现计算机过程控制为目的。 围绕集散型控制系统所采用的网络技术，介绍了数据通信的基础知识及通信数据存取控制技术。重点掌握计算机网络的结构特点、数据通信过程中差错控制的几种方法以及信道传输能力的计算。并介绍了几种常用网络协议的内涵及数据存取方式的工作原理。 简要介绍了集散型控制系统的软件组态、可靠性问题、常用的几种控制技术以及其基本工作原理和典型应用。 课程开始 书名：集散控制系统及现场总线 ISBN： 978-7