计算机控制系统第1章绪论.ppt

三是“智能物流”，主要通过互联网、物联网、务联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。 1.3.3 监督控制系统（SCC） 在监督控制系统SCC中，计算机按照描述生产过程的数学模型计算出最佳给定值送给模拟调节器或DDC计算机，模拟调节器或DDC计算机控制生产过程，从而使生产过程始终处于最优工况。SCC系统较DDC系统更接近生产变化的实际情况，它不仅可以进行给定值控制，而且还可以进行顺序控制、自适应控制及最优控制等。 监督控制系统有两种不同的结构形式。一种是SCC+模拟调节器，另一种是SCC+DDC控制系统。 1．SCC+模拟调节器控制系统 该系统结构形式如图1-8所示。 2．SCC+DDC控制系统 该系统结构形式如图1-9所示。 工艺数据 设定值 调节 测量 记录 显示 打印 SCC 计 算 机 工艺数据 设定值 测量 控制 记录 显示 打印 SCC 计 算 机 图1-8 SCC+模拟调节器系统 图1-9 SCC+DDC系统 模 拟 调 节 器 工 业 对 象 D D C 工 业 对 象 总之，SCC系统比DDC系统具有更大的优越性，它能始终使生产过程在最优状态下运行，从而避免了不同的操作者用各自的办法去调节控制器的给定值所造成的控制差异。SCC的控制效果主要取决于数学模型，当然还要有合适的控制算法和完善的应用程序。因此对软件要求较高。用于SCC的计算机应有较强的计算能力和较大的内存容量以及丰富的软件系统。 集散控制系统（DCS），又称分布式控制系统。它以微处理器为核心，实现地理上和功能上的控制，同时通过高速数据通道把各个分散点的信息集中起来，进行集中的监视和操作，并实现复杂的控制和优化。DCS的设计原则是分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。 1.3.4 集散控制系统（DCS） 世界上许多国家，包括中国都已大批量生产各种型号的集散控制系统。虽然它们型号不同，但其结构和功能都大同小异，均是由以微处理器为核心的基本数字控制器，高速数据通道、CRT操作站和监督计算机等组成，其结构如图1-10所示。 图1-10 集散控制系统 … … 管理计算机 工业对象 基本控制器 CRT操作站 监督计算机 … … 工业对象 基本控制器 高速数据通道 集散控制系统较之过去的集中控制系统具有以下特点： 1．控制分散、信息集中 采用大系统递阶控制的思想，生产过程的控制采用全分散的结构，而生产过程的信息则全部集中并存储于数据库，利用高速公路或通信网络输送到有关设备。这种结构使系统的危险分散，提高了可靠性。 2．系统模块化 在集散控制系统中，有许多不同功能的模块，如CPU模块、AI和AO模块、DI和DO模块、通信模块、CRT模块、存储器模块等。选择不同数量和不同功能的模块可组成不同规模和不同要求的硬件环境。同样，系统的应用软件也采用模块化结构，用户只需借助于组态软件，即可方便地将所选硬件和软件模块连接起来组成控制系统。 3．数据通信能力较强 利用高速数据通道连接各个模块或设备，并经通道接口与局域网络相连，从而保证各设备间的信息交换及数据库和系统资源的共享。 4．友好而丰富的人机接口 操作员可通过人机接口及时获取整个生产过程的信息，如流程画面、趋势显示、报警显示、数据表格等。同时，操作员还可以通过功能键直接改变操作量，干预生产过程、改变运行状况或做事故处理。 5．可靠性高 在集散控制系统中，采用了各种措施来提高系统的可靠性，如硬件自诊断系统、通信网络、高速公路、电源以及输入输出接口等关键部分的双重化（又称冗余），还有自动后援和手动后援等。 监控与数据采集系统（SCADA——Supervisory Control And Data Acquisition）它包含两个层次的功能：数据采集和监控。 SCADA系统是一类功能强大的计算机远程监督控制与数据采集系统。它综合利用了计算机技术、控制技术、通信 1.3.5 监控与数据采集系统 与网络技术，完成了对测控点分散的各种过程或设备的实时数据采集、本地或远程的控制，以及生产过程的全面实时监控，并为安全生产、调度、优化和故障诊断提供必要和完整的数据及技术支持。 SCADA系统包括三个组成部分： 第一个是一个分布式的数据采集系统； 第二个是过程监控与管理系统； 第三个是通信网络。 SCADA系统的结构如图1-11所示。 图1-11 SCADA系统的结构 SCADA系统这三个组成部分的功能不同，但三者的有效集成，则构成了功能强大SCADA系统，完成了对整个过程的有效监控。 SCADA系统可广泛应用于城市排水泵站远程监控系统、城市煤气管网远程监控