仪表与装置第06章.pptVIP

DCS的发展过程划分起始时间主要特征119751975年Honeywell公司推出了世界上第一套DCS系统TDC-2000，技术特征是集散。280年代初技术特征是引入局域网LAN380年代末期90年代初技术特征是管控一体化490年代中期主要强调系统的开放性，特别是通信机制的开放性和标准化。总结：早期DCS的重点在于控制，DCS以“分散”作为关键字，但现代发展更着重于系统信息综合管理，今后“综合”又将成为其关键字，向实现控制体系、运行体系、计划体系、管理体系的综合自动化方向发展，通过由网络（局域网和广域网）或者串、并行通信实现设备互连和资源网络化共享，实施从最底层的实时控制、优化控制上升到生产调度、经营管理，以至最高层的战略决策，形成一个具有柔性的高度自动化的管控一体化系统。6.1.4.4现场总线控制系统结构示意图传统计算机控制系统的结构示意图朴素意义上的FCS结构示意图??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·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·涉及整个自动化和仪表的工业“革命”FCS现场总线控制系统6.1.5计算机控制系统的发展特征随着局域网、Internet、IT技术迅速发展，计算机控制系统向集成化、网络化、智能化、信息化发展成为一种趋势系统结构向网络化、网络扁平化方向发展系统功能向综合化方向发展系统设备向多样化方向发展1.2.3网络通信的基本概念1.2.4计算机网络的拓扑结构1.2.2计算机网络的发展（略）1.2.5网络传输介质1.2.1什么是计算机网络？（略）6.2网络通信基础模拟信号是一个连续的物理量6.2.3网络通信的基本概念(1)模拟信号与数字信号数字信号是利用不连续的物理状态来表示数据，最简单的是二进制数“1”和“0”，通过高/低电平来表示。Tc101100时钟数据Tc速度较并行传输慢、通信线少（一般2～4根）、成本低01适宜远距离通信02几乎所有的计算机控制系统均采用串行数据通信03并行传输：数据的各个位同时传输，可以字或字节为单位并行进行04速度快、通信线多、成本高05不宜远距离通信06(2)并行传输与串行传输串行传输：数据的各个位逐位传输(3)通信双方的交互方式单工通信：数据只有一个方向的通信，没有反方向的交互如计算机与键盘的通信控制系统中应用极少半双工通信：双方可以交互数据，但不在同时控制简单、可靠、成本低控制系统中应用广泛（只需2根通信线即可）全双工通信：双方可以交互数据，可以在同时控制相对复杂、效率高、成本较高，需要2个信道控制系统中应用较广泛至少需要3根通信线（其中1根为地共用），或4根波特率：指单位时间内传输的信息量，单位通常用“位bit”表示1也可以用“字节”表示2例如：Profibus－PA的波特率位31.25kbps3Profibus－DP的最大波特率位12Mbps4误码率：错误码元（1个二进制位）数与传送码元数之比5工业用通信网络一般要求误码率在10－5～10－9，甚至更小6(4)通信波特率、误码率基带传输：按照数字波形的原样直接在信道上传输。采用数字信号传输数据时，数字信号几乎要占有整个频带，终端设备把数字信号转换成电脉冲信号时，这个原始的电信号所固有的频带称为基本频带（baseband），基带传输也就是指在信道中直接传送基带信号。基带传输需要对数字信号进行编码，常用的数据编码手段有：非归零码NRZ、曼彻斯特编码、差动曼彻斯特编码。1频带传输：是一种采用调制、解调技术的传输形式。在发送端，将代表数据的二进制“1”和“0”，调制变换成具有一定频带范围的模拟信号；在接收方通过解调进行反变换。采用模拟信号传送数据时，通常只占有限的频带宽度。2(5)基带传输与频带传输(6)同步通信与异步通信同步通信就是使接收端接收的每一位数据信息都要和发送端准确地保持同步，中间没有间断时间，多用于连续位流的传输。异步通信多用于字符的