集散控制系统应用 集散控制系统认知 任务1.1集散控制系统概述.ppt

集散控制系统概述 一、计算机控制系统 二、集散控制系统 三、集散控制系统的应用 习题与思考 过程控制系统举例 手动控制的步骤： (1)观察水位数值； (2)把观察到的实际数值与设定值加以比较，根据偏差的大小及变化情况做出判断，并发布命令。 (3)根据命令操作给水阀，使水位回到设定值。 锅炉汽包水位控制系统 简单水箱液位控制系统 加热炉的温度控制系统 过程控制系统 对生产中某些关键性参数进行自动控制,使它们在受到外界干扰的影响而偏离正常状态时,能自动地调回到规定的数值范围内。 模拟式控制系统 用模拟控制器等常规自动化仪表实现的自动控制的系统称之为常规控制系统,也叫模拟式控制系统。 过程控制系统的中央控制室 模拟控制系统 模拟控制系统的组成 一、计算机控制系统 利用计算机(通常称为工业控制计算机)来实现工业过程自动控制的系统。 计算机控制系统 是以计算机为核心部件的自动控制系统。在计算机控制系统中，计算机承担着数据采集与处理、控制、生产管理与经营调度等任务。并具有较高级的计算方法和处理方法，使生产过程按规定方式和技术要求运行，以完成各种过程控制、操作管理等任务，计算机控制系统广泛应用于生产现场，并深入各行业的许多领域 计算机控制系统的组成 组成对比 数字控制器 以数字计算机为核心的数字控制器。其外形结构、面板布置保留了模拟式仪表的一些特征，但其运算、控制功能更为丰富，通过组态可完成各种运算处理和复杂控制。可和计算机配合使用，以构成不同规模的分级控制系统。 实时: 是指信号的输入、计算和输出都在一定的时间范围内完成，也就是说计算机对输入的信息，以足够快的速度进行控制，超出了这个时间，就失去了控制的时机，控制也就失去了意义。实时的概念不能脱离具体过程，一个在线的系统不一定是一个实时系统，但一个实时控制系统必定是在线系统。 在线: 在计算机控制系统中，生产过程和计算机直接连接，并受计算机控制的方式称为在线方式或联机方式。 计算机控制系统的应用类型 最初： DDC——直接数字控制系统（集中控制系统） 20世纪70年代：DCS——集散控制系统（集中管理、分散控制） 20世纪60年代：PLC——可编程逻辑控制器 20世纪末： FCS——现场总线控制系统 目前及未来： CIMS——计算机集成制造系统 CIPS——计算机集成过程系统 直接数字控制系统 (DDC) 直接数字控制系统与模拟系统的比较： 在DDC中，在信号出入计算机时必须经D/A、A/D转换 其控制方式比常规控制系统灵活且又经济。 直接数字控制系统的性能特点： 由于DDC系统中的计算机直接承担控制任务，所以要求实时性好、可靠性高和适应性强 集散控制系统 将集中一台计算机完成的任务分派给各个微型过程控制计算机，再配上数字总线以及上一级过程控制计算机，组成各种各样的、能适应于不同过程的积木式分级分布计算机控制系统。实现了“控制分散”或“危险分散”，管理高度集中。 集散控制系统 (DCS) 特点： 集中监视 集中操作 分散控制 分散危险 现场总线控制系统（FCS） 是计算机网络技术、通信技术、控制技术和现代仪器仪表技术的必威体育精装版发展成果。它将具有数字通信能力的现场智能仪表连成网络系统，并同上一层监控级、管理级联系起来成为全分布式的新型控制网络。 现场总线： 连接工业现场仪表和控制装置之间的全数字化、双向、多站点的串行通信网络。被称为21世纪的工业控制网络标准。 现场总线控制系统 (FCS) 特点：?? 全数字化 彻底分散化 现场总线控制系统（FCS） 是连接智能现场装置和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 支持双向、多节点、总线式的全数字通讯 双向数据通信能力避免了反复进行A/D、D/A的转换 全数字 把控制任务下移到现场设备，以实现测量控制一体化 全分散 已成为全世界范围自动化技术发展的热点 涉及整个的自动化和仪表工业“革命” 计算机集成制造系统CIMS (ComputerIntegrated Manufacturing Systems) ①企业生产的各个环节是连接在一起的一个整体，需要统一考虑。 ②整个生产过程实质上是一个数据采集、传递和加工的过程，最后形成的产品可看作是数据的物质表现。 计算机集成过程系统CIPS (Computer Integrated Process Systems) 将CIMS的思