测控系统网络化技术及应用第4章.ppt

测控系统网络化技术及应用（第2版） 机械工业出版社 2014 第4章 网络化先进控制系统 机械工业出版社 2014 第4章 网络化先进控制系统 本章主要内容 4.1 集散过程控制系统（DCS） 4.2 现场总线控制系统（FCS） 4.3 FCS 与DCS的分析比较 4.1 集散过程控制系统（DCS） 本节主要内容 4.1.1 DCS系统概述 4.1.2 现场控制站 4.1.3 操作员站及工程师站 4.1.4 DCS系统网络 4.1.1 DCS系统概述 1．DCS的体系结构 集散控制系统的体系结构通常分为三级： 第一级为分散过程控制级； 第二级为集中操作监控级； 第三级为综合信息管理级。 各级之间由通信网络连接，级内各装置之间由本级的通信网络进行通信联系。 其典型的集散控制系统体系结构如图4-1（下页）所示 4.1.1 DCS系统概述 4.1.1 DCS系统概述 2．DCS的特点 1）硬件积木化 2）软件模块化 3）控制系统组态 4）通信网络的应用 5）可靠性高 4.1.2 现场控制站 1．现场控制站的结构 现场控制站由以下5个部分组成: 机箱（柜） 电源 工业控制机 通信控制单元 手动/自动显示操作单元 4.1.2 现场控制站 2．现场控制站的功能 现场控制站的功能主要有以下6点: ⑴ 数据采集功能 ⑵ 反馈控制功能 ⑶ 顺序控制功能 ⑷ 信号报警功能 ⑸ 打印报表功能 ⑹ 数据通信功能 4.1.3 操作员站及工程师站 1．操作员站 操作员站由工业微型计算机或工作站、工业键盘、光标控制设备 （鼠标或轨迹球）、大屏幕CRT、操作控制台等硬件设备和软件组成， 是系统与操作人员之间的接口。操作人员通过操作站了解生产过程的 运行情况，包括各种过程参数的当前值、系统是否有异常情况等。在 CRT上还可以显示系统总貌、分组和单元等的数据、模拟图、趋势图， 以及各种操作、报警信息等。 操作人员通过操作员站还可以对现场进行直接的调节与控制，如 对控制回路进行在线调整；启动或终止某个回路；手工调节某个回路 或控制某个现场设备的动作。操作员站还具有历史数据的处理功能， 可以方便地形成运行报表和历史趋势曲线。 4.1.3 操作员站及工程师站 2． 工程师站 工程师站一般由通用微型计算机工作站构成，是对系统进行离线配置、组态和在线监督、控制以及维护的人机接口。 (1)系统离线配置和组态功能 ①　硬件配置; ②　数据库组态; ③　回路组态; ④　显示画面组态、组态系统画面和过程操 作画面. 4.1.3 操作员站及工程师站 (2)系统监控功能 工程师站还具有系统运行状态的监控功能，包括对各现场控制站的运行状态、各操作站的运行情况、网络通信情况等的监控，以便发生异常时，能及时采取措施进行维护或调整，不致对生产过程产生失控或造成损失。 另外，工程师站还具有在线修改功能，如：上下限值的改变、控制参数的调整等。 4.1.4 DCS系统网络 HS2000是我国国内研制的一套分层分布式综合控制系统。它通过多层数据网络将各种不同的设备连接在一起，实现各部分信息共享和协调工作，从而完成综合控制与管理功能。图4-2（下页）为HS2000系统的总体结构。HS2000系统为三层网络结构: 1.管理协调网络MNET 2.系统网络SNET 3.控制网络CNET 4.1.4 DCS系