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第十二章 分散性测控网络技术
目录
12.1分散控制系统(DCS)
12.2现场总线控制系统(FCS)
12.3计算机集成制造系统(CIMS)
第十二章 分散性测控网络技术
本章简要介绍目前常用的比较典型的计算机控制系统,主要包括:分散控制系统;现场总线控制系统和计算机集成制造系统。
12.1分散控制系统(DCS)
分散型计算机控制系统又名分布式计算机控制系统,简称分散型控制系统(Distributed Control System — DCS)。分散型控制系统综合了计算机(Computer)技术、控制(Control)技术、通信(Communication)技术、CRT显示技术即4C技术,集中了连续控制、批量控制、逻辑顺序控制、数据采集等功能。
究其原因是DCS有一系列的特点和优点,主要表现在以下6各方面:
1.可靠性
第十二章 分散性测控网络技术
随着计算机技术的发展及其在工业控制系统中的应用,DCS表现出十分优越的性能,将工业过程自动化提高到一个新的水平。
2. 现场总线集成于DCS系统是现阶段控制网络的发展趋势
在现阶段使现场总线与传统的DCS系统尽可能地协同工作,这种集成方案能够灵活地系统组态,得到更广泛的、富于实用价值的应用。现场总线集成于DCS的方式可从两个方面来考虑。
(1)现场总线于DCS系统I/O总线上的集成
(2)现场总线通过网关与DCS系统并行集成
第十二章 分散性测控网络技术
综上可以预见,未来的DCS将采用智能化仪表和现场总线技术,从而彻底实现分散控制,并可节约大量的布线费用,提高系统的易展性。基于PC机的解决方案将使控制系统更具有开放性。总之,DCS通过不断采用新技术将向标准化、开放化、通用化的方向发展。
12.2现场总线控制系统(FCS)
现场总线控制系统(Fieldbus Control System, FCS)是一种以现场总线为基础的分布式网络自动化系统,它既是现场通信网络系统,也是现场自动化系统。现场总线和现场总线控制系统(FCS)的产生,不仅变革了传统的单一功能的模拟仪表,将其改为综合功能的数字仪;而且变革了传统的计算机控制系统(DDC,DCS),将输入、输出、运算和控制功能分散分布到现场总线仪表中,形成了全数字的彻底的分散控制系统。
第十二章 分散性测控网络技术
12.2.1现场总线控制系统的概念(FCS)
它是属于最底层的网络系统,是网络集成式全分布控制系统,它将原来集散型的DCS系统现场控制机的功能,全部分散在各个网络节点处。但广大用户要求革新模拟仪表和DCS,尽快使用现场总线,而且当今的技术已经能满足现场总线的硬件环境和软件环境,各大仪表和DCS制造商又想早点有利可图,不想维持僵局。
12.3计算机集成制造系统(CIMS)
从生产过程参数的监测、控制、优化,生产过程及装置的调度,到企业的管理、经营、决策,计算机及其网络已成为帮助企业全面提高生产和经营效率、增强市场竞争力的重要工具。计算机集成制造系统—CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems)正是反映了工业企业计算机应用的这种趋势。由于当时技术条件和市场发展的限制,特别是计算机使用尚不普遍,CIM这种先进的制造概念在一段时间内一直停留在理论阶段。在欧洲、美国、日本,很多企业以CIM为指导思想,对原有运行管理模式进行改造,成功地完成了许多CIMS应用工程,企业的生产经营效率大大提高,在国际市场竞争中处于非常有利的领导地位。
第十二章 分散性测控网络技术
12.2.1流程工业CIMS与离散工业CIMS之比较
1流程工业CIMS
流程工业计算机集成制造系统(流程工业 CIMS)是CIM思想在流程工业中的应用和体现。通常所说的计算机集成流程生产系统(CIPS, Computer Integrated Processing System),企业(或工厂)综合自动化系统等,与流程工业CIMS都是同一概念。
2流程CIMS与离散CIMS的比较
流程CIMS与离散CIMS都是CIM这里在不同领域的应用,在财务、采购、销售、资产和人力资源管理等方面基本相似,它们的主要区别如下。
第十二章 分散性测控网络技术
流程CIMS的生产计划可以从生产过程中具有过程特征的任何环节开始,离散CIMS只能从生产过程的起点开始计划;流程CIMS采用过程结构和配方进行物料需求计划,离散CIMS采用物料清单进行物料需求计划;流程CIMS一般同时考虑生产能力和物料,离散CIMS必须先进行物料需求计划,后进行能力需求计划;离散CIMS的生产面向定单,依靠工作单传递信息,作业计划限定在一定时间范围之内,流程CIMS的生产主要面向库存,没有作业单的概念,作业计划中也没有可提供调节的时间。
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