《工厂管控一体化》PPT课件

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1、企业集成环境下的车间先进管理与控制系统陆宝春博士2003年2月南京理工大学机械工程学院企业集成环境下的车间先进管理与控制系统1概述2车间管理与控制系统的发展2.1传统车间管理与控制系统的结构2.2传统递阶控制结构的弱点2.3传统控制系统及其主要存在问题2.4新一代车间管理与控制系统南京理工大学机械工程学院3基于现场总线的全分散式控制系统3.1现场总线的定义及特点3.2目前国际流行的现场总线3.3现场总线系统的体系结构3.4现场总线控制系统应用实例4企业集成环境下的车间先进管理与控制系统（AMCS）4.1AMCS体系结构4.2基于AMCS的敏捷制造系

2、统的总体结构5结论南京理工大学机械工程学院1.概述知识经济以知识为基础未来经济发展的主要推动力以信息技术为主要竞争资源南京理工大学机械工程学院促使制造系统的变革制造系统的五个转变以技术为中心以人为中心金字塔式结构扁平化网络结构顺序工作方式并行工作方式功能部门组织形式柔性工作小组质量竞争策略反应竞争策略南京理工大学机械工程学院敏捷制造新一代制造理念企业集成集成化、网络化、智能化南京理工大学机械工程学院实施敏捷的车间管理与控制2.车间管理与控制系统的发展2.1传统车间管理与控制系统的结构2.2传统递阶控制结构的弱点2.3传统

3、控制系统及其主要存在问题2.4新一代车间管理与控制系统南京理工大学机械工程学院2.1传统车间管理与控制系统的结构分散集中递阶南京理工大学机械工程学院传统的分散结构产品简单生产规模小单机自动化缺乏协调系统不稳定南京理工大学机械工程学院集中控制结构产品复杂度提高生产规模扩大机组自动化控制集中风险集中南京理工大学机械工程学院递阶控制结构生产规模进一步扩大幅度控制原则综合自动化分散控制集中管理南京理工大学机械工程学院2.2传统递阶控制结构的弱点高度结构化信息反馈慢系统结构刚性灵活性和开放性不足功能分解任务整体绩效

4、低理性静态化组织缺乏创新和响应能力南京理工大学机械工程学院关键问题:以复杂的组织去对付复杂的问题2.3传统控制系统及其主要存在问题仪表控制系统PLC控制系统集散控制系统DCS工业PC控制系统南京理工大学机械工程学院仪表控制系统单机控制集中控制能力差一对一结构可靠性差失控状态互换性差南京理工大学机械工程学院PLC和DCS南京理工大学机械工程学院三层复杂结构开放性差半数字化通信半分散控制连线复杂成本高可靠性差失控状态互操作性差工业PC控制系统南京理工大学机械工程学院标准化通用化软硬件平台系统开放性集成性较好优点：

5、系统结构仍较复杂并没有改变DCS固有弱点抗干扰能力及可靠性需进一步提高缺点：传统管理与控制系统无法从根本上适应工厂自动化走向管控一体化的需求新一代的管理与控制系统成为历史发展的必然南京理工大学机械工程学院综观控制系统的发展专用处理器通用处理器主从式结构分散对等式系统独立的计算机网络封闭式,专利的开发式,可互操作的南京理工大学机械工程学院传统控制系统新一代控制系统2.3新一代车间管理与控制系统南京理工大学机械工程学院要求能够克服DCS封闭性要求能够满足CIMS信息集成的需求要求能够实现点级控制与维护要求建立一种扁平化的系统结构现场总线控

6、制系统成为目前的最佳选择3基于现场总线的全分散控制系统3.1现场总线的定义及特点3.2目前国际流行的现场总线3.3现场总线控制系统的体系结构3.4现场总线控制系统应用实例南京理工大学机械工程学院3.1现场总线的定义及特点定义:现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式，双向传输，多分支结构的通讯网络.现场总线控制系统称为第五代控制系统南京理工大学机械工程学院特点系统的开放性互可操作性和互用性现场设备智能化和功能自治性系统结构的高度分散性对现场环境的适应性系统结构的高度分散性南京理工大学机械工程学院优点一对N结构可靠性高可控状态

7、互换性互操作性综合功能分散控制统一组态开放式系统南京理工大学机械工程学院鉴于上述特性现场总线具有传统系统无法比拟的优势节省硬件数量和投资节省安装费用节省维护开销用户具有高度的集成主动权提高了系统的准确性和可靠性南京理工大学机械工程学院3.2目前国际流行的现场总线HARTCANLONWORKSPROFIBUSFF南京理工大学机械工程学院3.3现场总线控制系统的体系结构两层结构现场控制层车间管理层管理网与控制网的结合南京理工大学机械工程学院控制网络的定义通讯时遵循统一的通讯协议...执行器(阀门,马达,加热器,泵,等等.

8、)传感器(温度,压力,流量,等等.)操作界面(显示器,终端,PC,等等.)控制器(暖通空调,照