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集散控制系统与现场总线技术期末考试总结 缩写词全称： （1） SCC：Supervisory Computer Control 计算机监督控制 （2） DDC: Direct Digital Control 直接数字控制 （3） DCS：Distributed Control System 集散控制系统 （4） CIMS：Computer Integrated Manufactured System 计算机集成制造系统 （5） FCS：Fieldbus Control System 现场总线控制系统 （6） CIPS：Computer Integrated Process System 计算机集成过程系统 （7） PLC：Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器 关于DCS: 集散型控制系统，又称分布式控制系统。是计算机技术（Computer），通信技术（Communication），图形显示技术（CRT）,控制技术（Control）的发展产物。 主要特点：可靠性高，灵活的扩展性，完善的自主控制性，完善的通信网络。 设计思想：危险分散，控制功能分散，操作和管理集中。 DDZ_II DDZ_III:电动单元组合仪表 II特点： （1） 采用0-10mA的直流电流为统一的联络信号（信号制式），只有电流输出。 方便各单元联系 （2）将整套仪表分为若干能单独完成某项功能的典型单元 （3）信号下限从0开始，便于模拟量的加减乘除开方等数学运算，并能使用通 用刻度的指示、记录仪表。 III特点： （1）采用国际上统一使用的4-20mA的直流电流或者1-5V的直流电压作为联络 信号（信号制式），信号电流与电压转换成电阻250欧姆。现场与控制室之 间的信号传输采用电流传输方式，控制室内的仪表之间使用电压传输方式。 （2）信号下限不是从0开始，使仪表的电气零点和机械零点得以分开，便于检 验信号传输线是否断线以及仪表是否断电，并为现场送变器实现两线制（既是电源线又是信号线）提供可能性。 （3）集中统一供电，采用线性集成电路 SCC结构 计算机定时采集生产过程参数，按指定的控制算法求出输出关系和控制量，并通过一定方式提供现场信息。可以不经过人员的参与而直接对生产过程施加影响。闭环结构 DDC结构 计算机对被控参数进行检测，再根据设定值和控制算法经过运算输出到执行机构，是参数稳定在给定值上。 DCS主流网络协议： OSI：七层 TCP/IP：TCP（传输控制协议??和IP（网际协议） FF:Fieldbus Foundation现场总线基金会 FCS主流协议： CAN: Controller Area Network 一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络 性能高，可靠性高，传输速率高。采用一种称作广播式的传输工作方式，其特点是废除了传统的以节点地址为中心的编码方式，而代之以基于数据块的编码方式 LonWorks：Local Operation Networks 特色是智能节点，可以脱离上层的管理工具自行完成数据采集和处理，并能与其他节点共享数据。节点内部可以编程 ProfiBus： 应用最广泛，包括12M的高速总线DP和用于过程控制的低速总线PA，完美结合使其在结构和性能上优越于其他总线 FF： DeviceNet：CAN总线的基础上建立起来的，开放，低成本，高效率，高可靠性 AI采集温度信号 现场PLC 1-5V转化为4-20mA 这个电路叫郝兰德电路，是典型的电压电流转换电路。其特点是负载电阻有一端接地(恒流源通常有这个要求)，而取样电阻两端均不接地。之所以能够实现这个要求，关键就是上面一个运放和电阻的匹配。上面一个运放显然是跟随器，其输入阻抗很高，可以看成开路，其输出阻抗很低，可以看成电压源，而电位与Rs右端相同。这样就避免了R2中电流对输出的影响(R2不从输出端取用电流)。利用运放的虚短和虚断可以退出加在RL两端的电压是 V*RL*R2/R1/RS,因此流过 RL的电流IL为V/RS*R2/R1,与负载无关。 由运放虚短概念可知，V2=V1,V5=V4 V3=V2+(V2/R3)*R4 ―gt; V3=V2*(1+R4/R3)=V1*(1+R4/R3) V1=R1*(V5-V)/(R1+R2) + V －gt; V5=V1*(1+R2/R1) –V*(R2/R1)