计算机控制技术课件于海生第8章分布式测控网络技术幻灯片.ppt

2）现场总线与分布式控制系统网络的集成 3）现场总线与分布式控制系统的集成 8.4.2 集成自动化系统的体系结构 所有系统集成都包括系统体系结构、物理集成、信息集成、功能集成、经营集成和人机集成等方面的内容。 1.集成系统的体系结构 2.系统集成的各个方面 (1) 系统集成的核心-信息集成 (2) 系统集成的基础-物理集成 (3) 系统集成的目标-功能集成 (4) 系统集成的关键-人机集成 (5) 系统集成的灵魂-经营集成 (6) 系统集成的约束-价值集成 (7) 系统集成的保证-技术集成 8.4.3 综合自动化技术 1.计算机集成制造系统 CIMS 应用到流程工业又称CIPS，也叫流程工业综合自动化系统，体系结构可按功能划分为五层，自下而上依次是控制层、监控层、调度层、管理层、决策层，各层之间的联系如下图所示。 2.ERP-MES-PCS三层结构模型 三层结构的优势在于： （1）更适合于扁平化 的现代企业结构 （2）生产成本较低 （3）适用范围广 3.流程工业企业资源 计划（ERP）系统的 功能和特点 4.流程工业制造执行系统（MES）的功能和特点 8.5 分布式测控网络设计举例 8.5.1 基于PLC的Profibus分布式测控网络 8.5.2 基于PC串行总线的测控网络 8.5.3 测控网络应用设计举例 8.5.1 基于PLC的Profibus分布式测控网络 1.Profibus现场总线控制系统的组成 2.Profibus现场总线控制系统的结构 3.Profibus现场总线控制系统的相关软件 8.5.2 基于PC串行总线的测控网络 1.基于RS-485总线的测控网络 2.基于ADAM-6000模块的工业以太网结构 8.5.3 测控网络应用设计举例 1.ADAM模块远程通信 2.通信协议 3.通信方法 4.设计举例 习 题 8.1.5 工业网络的性能评价和选型 1.工业网络的性能评价 2.工业网络的选型 (1)大型系统的工业网络选型 (2)中小型系统的工业网络选型 1．工业网络的性能评价 1.工业网络的性能评价 性能评价指标：吞吐能力、稳定性、确定性、可靠性和灵活性。  工业网络的主流拓扑结构：总线形和环形。 令牌环与令牌总线的性能比较： 传输速率：环形是点到点连接，传输效率高；总线形是多点连接，在总线上形成逻辑环，逻辑环不固定，令牌传递和维护算法比环形复杂。 吞吐能力：令牌环数据吞吐能力高于令牌总线，原因在于控制结构上的差异。令牌总线是广播式，数据、令牌、回答都要独占介质；令牌是顺序循环访问，一定条件下有并行工作的特性，其数据、令牌、回答可同时传递。 稳定性：在负载变化的环境中，令牌环的稳定性较令牌总线好。 确定性：两种控制结构的通讯方式一样，确定性相同。 灵活性：总线是无源连接，信息传输又不需转发，增减结点都无须断开原系统，可靠形和灵活性强于令牌环。 2．工业网络的选型 （1）大型系统的工业网络选型——分散型控制模式，分三级： 分散过程控制级 集中操作监控级 综合信息管理级 （2）中小型系统的工业网络选型 (1)大型系统的工业网络选型 大型系统常采用分散型控制的模式，系统主要分为三级，并采用纵向层次结构，其网络选型可按以下考虑。 ①分散过程控制级：主要完成自动调节和程序控制，可靠性、实时性要求较高。系统一般按调节回路或设备分布，呈典型递阶控制特性，横向联系少。该级数据量不大，数据包较短，地理分布区域也较小。采用令牌总线、主从总线或星形结构比较合适，从性能价格比考虑，主从总线结构最佳。 ②集中操作监控级：该级数据处理量较大，数据包较长且规整，实时性、可靠性、灵活性也较高。系统一般按设备和功能混合分布，横向联系较多。因此，该级采用令牌总线较好。 ③综合信息管理级：该级数据多且传输量大，系统按功能横向分布，地域范围广，灵活性要求较低，工作站容量大。因此，本级宜采用令牌环结构。 (2)中小型系统的工业网络选型 对只有集中操作监控级和分散过程控制级的中小型系统：两级同时使用令牌总线。 对传输量大、结点少且分散的场合：监控级直接选用令牌环较好。 老企业技术改造：星形结构。 8.2 分布式控制系统(DCS) 分布式控制系统 (Distributed Control System - DCS)也称集散控制系统。DCS综合了计算机(Computer)技术、控