[工学]先进过程控制系统

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1、先进过程控制系统AdvancedProcessControlSystems自动化技术前沿讲座之四09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong2课程主要内容集散控制系统（DistributedControlSystem，DCS）现场总线控制系统（FieldbusControlSystem,FCS）工业以太网控制系统（IndustrialEthernetControlSystem,FCS）09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong3过程控制系统构成Web服务器操作站工程师站远程节点一、集散控制系统Dist

2、ributedControlSystem：DCS09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong5DCS的发展及典型产品DCS的开创期(1975年~1980年)DCS的组成现场控制站现场监测站CRT操作站(利用CRT的显示功能和键盘的操作功能对生产过程进行集中操作和监视)。高速数据总线监控计算机CRT操作站监控计算机高速数据总线现场监测站现场控制站第一代DCS基本结构…………09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong6DCS的成长与完善时期(1980年~1985年)以局部网络LAN为主干其它各单元都是挂在

3、它上面的网络节点工作站主要组成部分局部网络、多功能现场控制站、增强型操作站、通用型操作站、网关、系统管理模块、主计算机DCS的发展及典型产品09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong7第二代DCS基本结构示意图局部网络LAN其它网络DHW网关多功能控制器网关……系统管理模块通用操作站主计算机增强型操作站……DCS的发展及典型产品09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong8DCS的扩展期（1985年以后）典型产品有Honeywell公司的TDC3000/PMYOKAGAWA公司的Centum-XLFo

4、xboro公司的I/ASeriesTAILORInstruments公司的Mod300BaileyControl公司的INFI-90等浙大中控的SUPCONJX-300X北京和利时的HS2000DCS的发展及典型产品09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong9DCS概述DCS的诞生及开放系统专用计算机控制系统专用计算机控制系统过程装置过程装置过程装置车间设备专用机专用机专用机…09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong10DCS概述中央计算机集中控制系统引入中央计算机的控制系统车间设备前端机前端机前

5、端机…过程装置中央计算机过程装置过程装置中央计算机执行器车间设备变送器中央计算机集中式控制系统09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong11DCS概述集散控制系统层次化体系结构的形成集散控制技术成为过程计算机控制系统的主流技术的原因从经济角度考虑性能价格比技术角度考虑系统的功能分散与风险分散分层的计算机控制系统09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong12DCSD层次化体系结构三层结构模式的计算机控制系统中间层计算机中央计算机车间设备中间层计算机中间层计算机微型机微型机微型机微型机微型机微型机设备单

6、元设备单元设备单元09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong13DCS功能分层体系过程控制级进行过程数据采集、直接数字控制、设备监测和系统测试与诊断、实施安全性、冗余化方面的措施过程管理级优化过程控制、先进控制、协调各装置、对实时数据进行分析、存档、状态报告等09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong14DCS概述DCS的突出优点硬件和软件都具有灵活的组态和配置能力硬件的组态确定硬件的模块化配置操作站的选择现场控制站的配置电源的选择等DCS的实际硬件差别很大09七月2021©CopyrightbyZ

7、hihuanSong15DCS的现场控制站(单元)现场控制站的机柜电源（直流、交流）控制计算机——是现场控制站的核心CPU存储器总线输入/输出通道等09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong16DCS的操作站操作站分为操作员站和工程师站操作台处理机系统外部存储设备图形显示设备操作站键盘打印输出设备09七月2021©CopyrightbyZhihuanSong17DCS的冗余技术DCS的冗余电源、输入/输出模块、控制回路、过程数据高速公路多重化自动备用、同步运转、待机运转、后退运转等三种方式简易的手动备用09七月2021

8、©CopyrightbyZhihuanSong18DCS的软件体系工程师站系统设计软件--组态软件控制站实时监控软件操作站实时监控软件DCS的软件体系09七月2021©CopyrightbyZ