计算机控制技术课件.ppt

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1、第十二章DCS与FCS本章要点:1.DCS的基本概、体系结构与功能特点。2.FCS的基本概念、体系结构与功能特点。3.DCS与FCS的几种典型产品。返回总目录本章主要内容引言12.1DCS体系结构12.2DCS功能特点12.3DCS产品简介12.4FCS体系结构12.5FCS功能特点12.6FCS产品简介引言分散控制系统DCS--以微型计算机为基础的集散型综合控制系统。特点—设计遵循控制功能分散、操作管理集中的原则。历史---1975年美国霍尼韦尔公司成功推出世界上第一套DCS以来，产品几经更新换代，技术性能日趋完善。二十几年来，DCS首当其冲地成为大型工业生产过程的

2、主流控制系统。现场总线控制系统FCS---基于计算机总线的综合控制系统特点---它代表的是一种数字化网络化到现场、控制管理到现场的发展方向。实时性、通信性好发展前景---成为当今世界范围内自动控制系统的热点12.1DCS体系结构主要知识点前言12.1.1分散过程控制级12.1.2集中操作监控级12.1.3综合信息管理级12.1.4通信网络系统图12-1分散控制系统体系结构前言12.1.1分散过程控制级分散过程控制级--是DCS的基础层,它向下直接面向工业对象，其输入信号来自于生产过程现场的传感器（如热电偶、热电阻等）、变送器（如温度、压力、液位、流量等）及电气开关（输

3、入触点）等，其输出去驱动执行器（如调节阀、电磁阀、电机等）.功能－－数据采集、闭环调节控制、顺序控制、数据通信，信息整理后向操作站报告等。构成装置有－现场控制站，可编程控制器，智能调节器及其它测控装置。1.现场控制站2．智能调节器智能调节器－－一种数字化的过程控制仪表，也称可编程调节器；组成－－由微处理器CPU、存储器RAM、ROM、模拟量和数字量I/0通道、电源等部分组成的一个微型计算机系统。输入信号－－4～20mA模拟量信号和开关量信号；通信－－具有RS－232或RS-485等串行通信接口；功能－－一般有单回路、2回路、或4回路的调节器；可以作为大型分散控制系统中

4、最基层的一种控制单元，与上位机（即操作监控级）连成主从式通信网络，接受上位机下传的控制参数，并上报各种过程参数；控制方式－－除一般的单回路PID之外，还可组成串级控制、前馈控制等复杂回路。3．可编程控制器特点--开关量输人、输出通道，用于执行顺序控制功能。12.1.2集中操作监控级构成这一级的主要装置有：面向操作人员的操作员操作站、面向监督管理人员的工程师操作站、监控计算机及层间网络联接器。一般情况下，一个DCS系统只需配备一台工程师站，而操作员站的数量则需要根据实际要求配置。1.操作员操作站（1）操作员站的硬件（2）操作员站的功能2.工程师操作站（1）工程师站的硬件

5、（2）工程师站的功能12.1.3综合信息管理级DCS的综合信息管理级实际上是一个管理信息系统（ManagementlnformationSystem，简称MIS），由计算机硬件、软件、数据库、各种规程和人共同组成的工厂自动化综合服务体系和办公自动化系统。MIS是一个以数据为中心的计算机信息系统。企业MIS可粗略地分为市场经营管理、生产管理、财务管理和人事管理四个子系统。子系统从功能上说应尽可能独立，子系统之间通过信息而相互联系。DCS的综合信息管理级主要完成生产管理和经营管理功能。比如进行市场预测，经济信息分析；对原材料库存情况、生产进度、工艺流程及工艺参数进行生产统

6、计和报表；进行长期性的趋势分析，作出生产和经营决策，确保最优化的经济效益。DCS通信网络－－各级之间的信息传输网络。通信网分成低速、中速、高速通信网络。低速网络面向分散过程控制级；中速网络面向集中操作监控级；高速网络面向管理级。分类－－分为星型、总线型和环型结构三种。后两种常用。特点－－在提高系统性能，也可以把集中网络结构合理地运用于一个系统中，以充分利用各网络结构的优点。12.1.4通信网络系统12.2DCS功能特点主要知识点12.2.1DCS的软件12.2.2DCS的特点用于分散过程控制级的控制软件包－－为用户提供各种过程控制的功能，包括数据采集和处理、控制算法、

7、运算公式和控制输出等功能模块。软件平台－－有图形化编程、文本化语言、面向问题的语言、和通用的高级语言（又分VB、VC等）等多种。用于集中操作监控级的操作显示软件包－－为用户提供了丰富的人-机接口联系功能。在显示器和键盘组成的操作站上进行集中操作监视，可以选择多种图形显示画面，如总貌显示、分组显示、回路（点）显示、趋势显示、流程显示、报警显示和操作指导等画面，并可以在图形画面上进行各种操作。软件平台－－LABVIEW,组态王，力控等。12.2.1DCS的软件1．硬件积木化2．软件模块化3．通信网络的应用4.可靠性高12.2.2DCS的特点1