[信息与通信]集散控制第1次.ppt

* 在过程控制领域中，从20世纪50年代至今一直都在使用着一种信号标准，那就是4-20mA的模拟信号标准。20世纪70年代，数字式计算机引入到测控系统中，而此时的计算机提供的是集中式控制处理。20世纪80年代微处理器在控制领域得到应用，微处理器被嵌入到各种仪器设备中，形成了分布式控制系统。在分布式控制系统中，各微处理器被指定一组特定任务，通信则由一个带有附属 “网关”的专有网络提供，网关的程序大部分是由用户编写的。 * 在过程控制领域中，从20世纪50年代至今一直都在使用着一种信号标准，那就是4-20mA的模拟信号标准。20世纪70年代，数字式计算机引入到测控系统中，而此时的计算机提供的是集中式控制处理。20世纪80年代微处理器在控制领域得到应用，微处理器被嵌入到各种仪器设备中，形成了分布式控制系统。在分布式控制系统中，各微处理器被指定一组特定任务，通信则由一个带有附属 “网关”的专有网络提供，网关的程序大部分是由用户编写的。 * 在过程控制领域中，从20世纪50年代至今一直都在使用着一种信号标准，那就是4-20mA的模拟信号标准。20世纪70年代，数字式计算机引入到测控系统中，而此时的计算机提供的是集中式控制处理。20世纪80年代微处理器在控制领域得到应用，微处理器被嵌入到各种仪器设备中，形成了分布式控制系统。在分布式控制系统中，各微处理器被指定一组特定任务，通信则由一个带有附属 “网关”的专有网络提供，网关的程序大部分是由用户编写的。 * 在过程控制领域中，从20世纪50年代至今一直都在使用着一种信号标准，那就是4-20mA的模拟信号标准。20世纪70年代，数字式计算机引入到测控系统中，而此时的计算机提供的是集中式控制处理。20世纪80年代微处理器在控制领域得到应用，微处理器被嵌入到各种仪器设备中，形成了分布式控制系统。在分布式控制系统中，各微处理器被指定一组特定任务，通信则由一个带有附属 “网关”的专有网络提供，网关的程序大部分是由用户编写的。 * 在过程控制领域中，从20世纪50年代至今一直都在使用着一种信号标准，那就是4-20mA的模拟信号标准。20世纪70年代，数字式计算机引入到测控系统中，而此时的计算机提供的是集中式控制处理。20世纪80年代微处理器在控制领域得到应用，微处理器被嵌入到各种仪器设备中，形成了分布式控制系统。在分布式控制系统中，各微处理器被指定一组特定任务，通信则由一个带有附属 “网关”的专有网络提供，网关的程序大部分是由用户编写的。 4.新一代DCS的出现 DCS发展到第三代，尽管采用了一系列新技术，但是生产现场层仍然没有摆脱沿用了几十年的常规模拟仪表。DCS从输入输出单元(IOU)以上各层均采用了计算机和数字通信技术，唯有生产现场层的常规模拟仪表仍然是一对一模拟信号(4mA～20mA DC)传输，多台模拟仪表集中接于IOU。生产现场层的模拟仪表与DCS 各层形成极大的反差和不协调，并制约了DCS 的发展。电子信息产业的开放潮流和现场总线技术的成熟与应用，造就了新一代的DCS，其技术特点包括全数字化、信息化和集成化。 4.新一代DCS的出现 因此，人们要变革现场模拟仪表，改为现场数字仪表，并用现场总线(field bus)互联。 由此带来DCS控制站的变革，即将控制站内的软功能模块分散地分布在各台现场数字仪表中，并可统一组态构成控制回路，实现彻底的分散控制。也就是说，由多台现场数字仪表在生产现场构成虚拟控制站(Virtual Control Station，VCS)。这两项变革的核心是现场总线。 4.新一代DCS的出现 20 世纪90 年代现场总线技术有了重大突破，公布了现场总线的国际标准，并生产出现场总线数字仪表。现场总线为变革DCS 带来希望和可能，标志着新一代DCS 的产生，取名为现场总线控制系统(Field bus Control System，FCS)，其结构原型如图5所示。该图中流量变送器(FT)、温度变送器(TT)、压力变送器(PT)分别含有对应的输入模块FL-l21、TL-l22、PL-l23，调节阀(V)中含有PID 控制模块(PID-124)和输出模块(FO-125)，用这些功能模块就可以在现场总线上构成PID 控制回路。 4.新一代DCS的出现 现场总线接口(Field Bus Interface，FBI)下接现场总线，上接局域网(LAN)，即FBI 作为现场总线与局域网之间的网络接口。FCS革新了DCS 的现场控制站及现场模拟仪表，用现场总线将现场数字仪表互联在一起，构成控制回路，形成现场控制层。即FCS 用现场控制