集散控制系统第一章.ppt

集散控制系统原理及应用 （第二版） 何衍庆 俞金寿 编著 化学工业出版社 参考教材《集散控制系统原理及其应用》 张德泉 主编 前言 1、课程性质： 开课时间短、课时紧、软硬件设备少 涉及范围广、知识点分散、所以不能按照课 本上的内容讲解，请同学作好笔记 本课程是实践性很强的一门课程 前言 2、与之相关的前期课程 过程控制 计算机基础知识 PLC的原理与应用 仪器仪表及自动化 电气控制及自动化等 所以集散控制系统（DCS）是一门综合性很强的课程，同学们要“理论”+“实践”。 前言 3、目前国内外流行的产品 国外 美国Honeywell、Foxboro、Bailey、 Rockwell；瑞士ABB公司；日本横河、日立公司；德国西门子公司；英国欧陆公司等等 国内 浙大中控、北京和利时、上海新华等等 第一章 概述 集散控制系统（Distributed Control System，简称DCS ）产生于70年代中期，到目前为止已经在工业控制领域得到广泛的应用，在未来的发展中必将成为过程控制的主流。 第一章 概述 一、生产过程控制系统的发展 二、集散控制系统的发展历史 三、集散控制系统的基本结构 四、集散控制系统的特点 五、集散控制系统的发展趋势 一、生产过程控制系统的发展 1、初级阶段：（控制分散，管理分散） 40年代前后，生产过程控制局限于一般的控制元件及机电式控制仪器，主要采用比较粗大笨重的基地式仪表实现生产设备的局部自动化，设备之间没有或者很少有联系。过程控制的目的主要是温度、压力、流量及液位等的定值控制。 一、生产过程控制系统的发展 2、仪表化阶段：（控制分散，管理集中） 50年代至60年代，出现气动单元与电动单元组合式仪表和检测装置，可通过气路仪表盘和电路仪表盘检测现场生产参数，并进行控制。但从控制的设计和构思看，仅处于各控制系统互不关联的定值控制范畴。 一、生产过程控制系统的发展 3、综合自动化阶段：（控制集中，管理集中） 60年代至今，由于集成电路及计算机技术的发展，使计算机在过程控制中发挥了巨大的作用。人们利用计算机采集数据，进行数据处理，并且大部分控制工作都由计算机完成，使工人从繁重的劳动中解脱出来，这就是“集中控制系统” （Concentrated Control System，简称CCS ）时代。出现两个名词：直接数字控制（DDC）和监督计算机控制（SCC） 。 一、生产过程控制系统的发展 3、综合自动化阶段：（控制分散，管理集中） 正是由于集中控制系统的种种不足，使得人们便开始考虑能否把因计算机问题所造成的危害减小，使危险分散，这便进入了“集散控制系统”时代。 由此我们引出“集散控制系统”的定义： 集散控制系统是在集中控制系统的基础上发展而来的，利用4C技术，即：控制（Control）技术、计算机（Computer）技术、通讯（Communication）技术、CRT（Cathode Ray Tube）显示技术，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散采集、处理、控制的局部自治与整体协调相结合的分布式计算机控制系统。 集散控制系统最主要特点：集中管理和分散控制。 二、DCS的发展历史 1、第一代DCS：1975年首先由美国霍尼威尔（Honeywell）公司推出，通过4C技术开发出第一代DCS产品——TDC-2000，进入过程控制的新领域。 特点：1）常规控制方面 2）逻辑控制方面、 顺序控制方面 3）通信、内存、显示 等方面 组成：1）分散过程控制装置 2 ）操作管理 装置 3）数据通信系统 代表产品：Honeywell的TDC-2000、Foxboro的SPECTRUM、日本横河的CENTUM等 二、DCS的发展历史 2、第二代DCS：随着4C技术、半导体技术、网络技术的飞速发展，DCS也得到很快进步。 特点：1）系统功能扩大或增强 2）数据通信系统的发展（从主从式的星型网络转变为对等式的总线网络或环网通信，并且通信系统采用局域网络，因此通讯范围扩大，通讯速率提高）。 代表产品：Honeywell的TDC-3000、Bailey公司的NETWORK-90、ABB公司的MASTER等 二、DCS的发展历史 3、第三代DCS：美国Foxboro公司在1987年推出的I/A