集散控制系统教学ppt课件

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1、课程名称:集散控制系课程学时:24学时理论学时:18学时实验学时:6学时课程性质:选修选修班级:自动化061-3,自动化L061-3任课教师:张刚参考书目:1.集散控制系统原理与应用,何衍庆等,化学工业出版社2.集散控制系统刘翠玲等中国林业出版社,北京大学出版社计算机D/AA/D调节阀液体储罐变送器生产过程PCUPCUPCUDAUOSOSOSOS数据采集单元操作员站过程控制单元数据高速通路生产过程PCUPCUPCUDSC1OSOSOSESPLCGWGWSCS网关可编程逻辑控制器一代DCS局域网工程师站监控计算机站生产过程PCUPCUOSOSESSCSCG1MMCMMCMMCMMCCG

2、2AIDIAOIDOIOU生产管理层操作监控层直接控制层PCS：过程控制站IOU：输入输出单元AI：模拟输入DI：数字输入IOBUS：IO总线CNET：控制网络MNET：生产管理网络CG：计算机网关MMC：生产管理计算机主处理器I/OI/O现场控制站┅现场变送器、执行器主处理器I/OI/O现场控制站操作员站操作员站工程师站服务器及其它功能站图典型DCS体系结构主处理器I/OI/O现场控制站┅主处理器I/OI/O现场控制站操作员站操作员站工程师站服务器及其它功能站现场I/O现场I/O现场总线仪表现场总线仪表图现场总线技术引入DCS后的系统体系结构主处理器I/OI/O现场控制站┅主处理器

3、I/OI/O现场控制站操作员站工程师站工程师站域服务器现场I/O现场I/O现场总线仪表现场总线仪表域服务器操作员站信息系统终端信息系统终端信息系统终端图综合监控自动化系统FBI1FBI2FBI3OSOSESSCSCG1操作监控层直接控制层FBI：现场总线接口H1：低速现场总线FT：流量变送器TT：温度变送器PT：压力变送器V：调节阀§1.3DCS的构成与联系一.DCS硬件基本构成一.DCS硬件基本构成§1.3DCS的构成与联系主处理器I/OI/O现场控制站┅现场变送器、执行器主处理器I/OI/O现场控制站操作员站操作员站工程师站服务器及其它功能站典型DCS硬件构成系统网络§1.3DC

4、S的构成与联系一.DCS硬件基本构成主处理器I/OI/O现场控制站┅主处理器I/OI/O现场控制站操作员站操作员站工程师站服务器及其它功能站具有现场总线的DCS硬件构成系统网络现场I/O现场总线仪表┅现场I/O现场总线仪表┅现场总线现场总线§1.3DCS的构成与联系二.DCS软件构成人机界面处理包括：图形画面显示、操作员命令解释执行、现场状态监控、异常报警、历史数据存档和报表处理。在线运行软件：对DCS系统本身运行状态进行诊断和监视，发现异常时进行报警，同时在工程师站的CRT上显示异常信息。注：要与操作员站的报警进行区别。离线运行软件：将通用的、普遍适用的系统变成针对特定应用的控制系

5、统。为此将进行如下定义：§1.4DCS的通信网络系统一.网络和数据通信的基本概念常用传输介质双绞线：15KHz以下，价格低，适于低频传输同轴电缆：10M-50M，可传输几千米，适于中、高频传输。光纤：带宽宽，约1015Hz；传输速率高；抗电磁干扰能力强。§1.4DCS的通信网络系统2.通信中的基本概念及术语数据信息：具有一定编码、格式和字长的数字信息；传输速率：单位时间内传输的信息量，bit/s；传输方式：单工、半双工和全双工；基带传输、载带传输和宽带传输基带传输：直接将信号通过信道传输，距离近；载带传输：将基带信号调制载波后传输；宽带传输：在一条信道上传输多路信号，各信号采用不同的

6、频率。§1.4DCS的通信网络系统2.通信中的基本概念及术语异步传输和同步传输异步传输：信息以字符为单位进行传输，每个字符均有起始位和停止位；同频传输：信息以数据块为单位进行传输，通信系统中有专门的同步脉冲。串行传输和并行传输§1.4DCS的通信网络系统二.工业数据通信的相关概念数据通信的编码方式不归零制编码：（NRZ：Non_ReturnZero)“0”表示低电平，“1”表示高电平。难分辩位的起止；发送方与接收方要有同步时钟；若“0”或“1”连续出现会累积直流分量。§1.4DCS的通信网络系统二.工业数据通信的相关概念数据通信的编码方式曼彻斯特码：（Manchester)每位中间有

7、一个跳变，高到低表示“1”，低到高表示“0”。克服了NRZ的不足；中间跳变即可作为数据，也可作为时钟，能够自同步。§1.4DCS的通信网络系统二.工业数据通信的相关概念数据通信的编码方式差分曼彻斯特码：（DifferentialManchester)每位中间有一个跳变表示时钟，位起始有跳变表示“0”，无跳变表示“1”。时钟、数据分离，便于提取。逢“1”变化的NRZ：在每位开始时，逢“1”跳变，逢“0”不变。数据通信常用编码方式§1.4DCS的通信网络系统二