《过程控制与集散系统DCS》方康玲集散控制系统.ppt

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1、12集散控制系统1本章学习内容12.1集散控制系统概论12.2集散系统的通信技术及体系结构12.3和利时MACS系统12.4国产集散系统——HS200012集散控制系统212.1.1集散控制系统的产生12.1.2集散控制系统的结构12.1.3集散控制系统的特点12.1.4集散控制系统的分散方式12.1.5集散控制系统的发展12集散控制系统12.1集散控制系统概论312集散控制系统12.1.1集散控制系统的产生412集散控制系统集散控统是生产过程监视、控制技术发展和计算机与网络技术应用的产物。过程控制系统的发展历史图

2、如图12.1所示。12.1.1集散控制系统的产生512集散控制系统12.1.1集散控制系统的产生612集散控制系统图12.1过程控制系统的发展历史12.1.1集散控制系统的产生712集散控制系统控制系统的发展历史实际上经历了一个由控制分散、管理分散，控制集中、管理集中到控制分散、管理集中的过程。集散控制系统的应用大幅度地提高了生产过程的安全性、经济性、稳定性和可靠性。12.1.1集散控制系统的产生812集散控制系统国外称集散控制系统为4C技术的产物。4C技术就是指控制(Control)技术、计算机(Computer

3、)技术、通信(Communication)技术和CRT(CathodeRayTube)显示技术。12.1.1集散控制系统的产生912集散控制系统12.1.2集散控制系统的结构1012集散控制系统12.1.2集散控制系统的结构图12.2集散控制系统的典型结构1112集散控制系统12.1.2集散控制系统的结构系统中的所有设备分别处于四个不同的层次，自下而上分别是：现场级、控制级、监控级和管理级。对应着这四层结构，分别由四层计算机网络即现场网络FNET(FieldNetwork)控制网络CNET(ControlNetwo

4、rk)监控网络SNET(SupervisionNetwork)和管理网络MNET(ManagementNetwork)把相应的设备连接在一起。1212集散控制系统12.1.2集散控制系统的结构1.现场级典型的现场级设备是各类传感器、变送器和执行器，它们将生产过程中的各种物理量转换为电信号。目前现场级的信息传递有三种方式：传统的4-20mA(或其他类型的模拟量信号)模拟量传输方式另一种是现场总线的全数字量传输方式还有一种是在4-20mA模拟量信号上，叠加上调制后的数字量信号的混合传输方式1312集散控制系统12.1.

5、2集散控制系统的结构2.控制级控制级主要由过程控制站和数据采集站构成。过程控制站接收由现场设备，按照一定的控制策略计算出所需的控制量，并送回到现场的执行器中去。数据采集站接收由现场设备送来的信号，并对其进行一些必要的转换和处理之后送到分散型控制系统中的其他部分，主要是监控级设备中去。1412集散控制系统12.1.2集散控制系统的结构3.监控级主要设备有运行员操作站、工程师工作站和计算站。运行员操作站安装在中央控制室，工程师工作站和计算站一般安装在电子设备室。1512集散控制系统12.1.2集散控制系统的结构4.管理

6、级包含的内容比较广泛，一般来说，它可能是一个发电厂的厂级管理计算机，可能是若干个机组的管理计算机。它所面向的使用者是厂长、经理、总工程师、值长等行政管理或运行管理人员。1612集散控制系统12.1.3集散控制系统的特点1712集散控制系统12.1.3集散控制系统的特点1．适应性和扩展性在结构上采用了常规控制系统的模块化设计方法，无论是硬件还是软件都可以根据实际应用的需要去灵活地加以组合。模块化设计方法带来的另一个优点是系统的扩展性。集散控制系统的可扩展性具有两个明显的特征：一个是它的递进性；另一个是它的整体性181

7、2集散控制系统12.1.3集散控制系统的特点2．控制能力在集散控制系统中，控制功能主要是由软件实现的，因此它具有高度的灵活性和完善的控制能力。它不仅能够实现常规控制系统的各种控制功能，而且还能完成各种复杂的优化控制算法和各种逻辑推理及逻辑判断。1912集散控制系统12.1.3集散控制系统的特点3．人机联系手段具有比常规控制系统更先进的人机联系手段，其中最重要的一点，就是采用了CRT图形显示和键盘操作。人机联系按照信息的流向分为“人一过程”联系和“过程一人”联系。2012集散控制系统12.1.3集散控制系统的特点4.

8、可靠性比以往任何一种控制系统的可靠性都要高，反映在以下几方面：系统采用模块化结构以及元器件的高度集成化和严格的筛选有效地保证了控制系统的可靠性。集散控制系统广泛采用各种冗余技术。集散控制系统采用软件模块组态方法形成各种控制方案，大大地减少了由连接导线和连接端子所造成的故障。2112集散控制系统12.1.3集散控制系统的特点5.可维修性集中式计算机控制系统的可