控制装置与仪表讲义—控制装置与仪表的技术发展.ppt
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1、控制装置与仪表,华北电力大学自动化系,第三讲:控制装置与仪表的技术发展,2,控制仪表的技术发展,基地式仪表; 电动单元组合仪表; 组件组装式仪表; 数字式仪表; DCS系统; 现场总线仪表 FCS;,3,基地式仪表,单参数,单回路; 检测、放大、显示与控制是一个整体; 系统功能固定; 仪表之间不能相互兼容;,返回,4,电动单元组合仪表(1) 主要特点,整套仪表分为若干个独立功能单元; 各功能单元之间以统一标准信号联系; 可以灵活组合各种控制系统;,5,电动单元组合仪表(2) 结构特点,调节对象,检测元件,变送单元,显示单元,给定单元,操作单元,调节单元,执行单元,阀门,被调量,自动,手动,单元
2、组合仪表,6,电动单元组合仪表(3) DDZ系列,DDZ I 型(50年代):电子管与磁放大器型; DDZ II 型(60年代):晶体管型; DDZIII 型(70年代):集成运算放大器型; DDZ S 型(80年代):智能微处理器型;,返回,7,组件组装式仪表(1),目标:大型企业综合自动化的需要; 基本构成元件:集成运算放大器; 结构特点:将以下两大功能分开 显示、操作功能 操作盘; 调节、运算与控制功能 控制柜;,8,组件组装式仪表(2),调节对象,检测元件,变送单元,显示单元,给定单元,操作单元,调节单元,执行单元,被调量,自动,手动,组件组装式仪表分布图,集控室,现场,返回,9,数字
3、式仪表(1) 专用控制器,单回路数字调节器(可编程调节器) 用于模拟量连续调节; 可编程控制器PLC 用于开关量顺序控制; 分散控制系统 DCS 由网络分为上下两层:上层实现数据处理与监督控制,下层实现控制功能;,10,数字式仪表(2) 可编程调节器,解决了模拟仪表体积庞大、功能单一,控制系统实现困难等缺点, 实现了将控制策略的硬接线变为软接线 !,11,可编程调节器特点,又称数字调节器或单回路调节器。是以微处理器为核心部件的一种新型调节器。它的各种功能可以通过改变程序(编程)的方法来实现,故称为可编程调节器。 特点: 1、具有常规模拟仪表的安装的操作方式,可与模拟仪表兼容。 2、具有丰富的运
4、算处理功能。 3、一机多能,可简化系统工程,缩小控制室盘面尺寸。 4、具有完整的自诊断功能,安全可靠性高。 5、编程方便,无须计算机软件即可操作,便于推广。 6、通信接口能与计算机联机,扩展性好。,12,数字式仪表(3) 通用工业PC,STD总线工业PC; PC总线(ISA与PCI)工业PC; PC104标准工业PC;,优点: 缺点: 1、软件资源丰富; 1、可靠性依赖于设计; 2、硬件功能软件化; 2、使用人员专业性强; 3、系统构成灵活;(给水泵控制) 4、成本较低;,13,STD总线(11) 系统总貌,STD系列工控机包括Z80/64180、80x86、V20/V40、MCS51和MCS
5、196等系列平台系统。该系列产品配有丰富的I/0模板100余种、多种工业控制网络及工控组态软件,广泛应用于各行各业,已有两万余套在工业现场运行,在我国工业自动化和传统产业技术改造中创造了很大的经济效益和社会效益。,14,STD总线(12) CPU主板和人机接口板,CPU主板 人机接口板,15,STD总线(13) 槽模板机架,16,PC总线(11) 系统总貌,17,PC总线(12) 系统主板,18,PC总线(13) MIC机箱,汲取STD总线工业PC优点: 可在线带电拔插 !,19,PC总线(14) MIC主板,20,PC总线(15) MIC连接方式,21,PC104总线(11) 系统特点,PC
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