分布式控制系统概述.ppt
《分布式控制系统概述.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《分布式控制系统概述.ppt(55页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、分布式控制技术 及其应用 Your site here 任课课教师师及学习习班级级 v教师姓名:邓娜 v联系方式:67791238 v班级代号:0231101 v班级人数:43人 v上课时间:周一、周三7-8节 v上课地点:C110 v上课周次:1-16周 Your site here 课课程概况 v课程性质:专业特色课 v学时: 64 v学分: 4 v课程序号:0279 v课程代码:020338 v前期课程:模拟电路、数字电路、自动控制理论 、 计算机语言、通信理论、单片机控制 、 电机学等 v考试考查:考试 Your site here Contents 分布式系统构成及指令 现场总线和数
2、据通信 可编程序逻辑控制方法 3 概述 1 2 4 5常规控制算法 Your site here Contents (2) 现场控制站 操作和显示 DCS工程设计与应用 8 现代控制方法 6 7 9 10 Your site here 第一章 概述 本章知识点 1.分布式控制系统的概念 2.分布式控制系统的组成、结构 3.分布式控制系统的特点 4.分布式控制系统的体系结构 和技术特点 5.分布式控制系统的发展 分布式计算机控制系统又称集散控制系统,简称 DCS(Distributed Control System) 它是一个为满足大型工业生产和日益复杂的过程 控制要求,从综合自动化的角度出发,
3、按功能分散 、管理集中的原则构思,采用多层分级、合作自治 的结构形式,综合计算机(Computer)、通信( Communication)、终端显示(CRT)和控制( Control)技术而发展起来的新型控制系统 一、概念 第一节 DCS概念 集散控制系统是 20 世纪 70 年代中期发展起来的、 以微处理器为基础的、实行集中管理、分散控 制的计算机控制系统。由于该系统在发展初期以实 行分散控制为主,因此又称为分散型控制系统或分布 式控制系统(Distributed Control System,DCS),简 称为集散系统或DCS。 集散控制系统是控制技术 (Control)、计算机技术 (C
4、omputer)、通信技术 (Communication)、阴极射线管 (CRT)图形显示技术和网络技术(Network)相结合的产物, 是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层体系 结构、局部网络通信的计算机综合控制系统,其目的在于 控制或控制管理一个工业生产过程或工厂。 集散控制系统自问世以来,发展异常迅速 ,几经更新换 代,技术性能日臻完善,并以其技术先进、性能可靠、 构成灵活、操作简便和价格合理的特点,赢得了广大用 户,巳被广泛应用于石油、化工、电力、冶金和轻工等 工业领域。 1 集散控制系统产生的背景 20 世纪 60 年代初,人们开始将电子计算机用于过程 控制,试图利用计算机
5、所具有的能执行复杂运算、处 理速度快、集中显示操作、易于通信、易于实现多种 控制算法、易于改变控制方案、控制精度高等特点, 来克服常规模拟仪表的局限性。一台计算机控制着几 十甚至几百个回路,整个生产过程的监视、操作、报 警、控制和管理等功能都集中在这台计算机上。一旦 计算机的公共部分发生故障时,轻则造成装置或整个 工厂停工,重则导致设备的损坏甚至发生火灾、爆炸 等恶性事故,这就是所谓“危险集中”。 而采用一台计算机工作、另一台计算机备用的双机双 工系统,或采用常规仪表备用方式,虽可提高控制系 统的可靠性,但成本太高,如果工厂的生产规模不大 ,则经济性更差,用户难以接受。因此,有必要吸收 常规模
6、拟仪表和计算机控制系统的优点,并且克服它 们的弱点,利用各种新技术和新理论,研制出新型的 控制系统。 20 世纪 70 年代初,大规模集成电路的问世及微处理 器的诞生,为新型控制系统的研制创造了物质条件。 同时,CRT 图形显示技术和数字通信技术的发展,为 新型控制系统的研制提供了技术条件,现代控制理论 的发展为新型控制系统的研制和开发提供了理论依据 和技术指导。根据“危险分散”的设计思想,过去由一台 大型计算机完成的功能,现在可以由几十台甚至几百 台微处理机来完成。各微处理机之间可以用通信网络 连接起来,从而构成一个完整的系统。 系统中的一台微处理机只需控制几个至几十个回路, 即使某一微处理
7、机发生故障,只影响它所控制的少数 回路,而不会对整个系统造成严重影响,从而在很大 程度上使危险分散。 这种新型控制系统采用多台彩色图形显示器监视着过 程和系统的运行,实现了操作和信息综合管理的集中 ,利用通信系统将各微机连接起来,按控制功能或按 区域将微处理机进行分散配置,实行分散控制,增强 了全系统的安全可靠性。 1975 年 12 月,美国霍尼威尔 (Honeywell) 公司正式 向市场推出了世界上第一套集散控制系统TDC- 2000(Total Distributed Control 2000)系统,成为 最早提出集散控制系统设计思想的开发商。 智能变送器具有数字通信能力,通过现场总线
8、与过程 控制站或与局部网络节点相连接。在控制室或本节点 工作站中便可对现场的智能变送器进行调零、调量程 、组态、自动标定、自动诊断及自动排除故障等操作 。 扩展期DCS的代表产品有:Honeywell 的 TDC- 3000/PM,YOKOGAWA 的 CENTUM-XL,Foxboro 的 I/A S,Bailey Control 的 INFI-90 等。 从DCS三十多年的发展历史中可以清楚地看到,正是计算机技术 、屏幕显示技术、控制技术、网络和通信技术的不断发展,才推 动了DCS的不断更新换代。今后 DCS 的发展仍将继承集中监视 管理和分散控制这一理念。向着更大范围的集中管理和更加彻底
9、 的分散控制两个方向发展,即向着计算机集成制造系统 (Computer Integrated Manufacturing System,CIMS)、计算机 集成过程系统 (Computer Integrated Proces System,CIPS) 方 向和现场总线控制系统(Fieldbus Control System,FCS)方向发 展。 二、组成 集散控制系统是一微处理器和网络为基础的集 中分散型控制系统。它包括控制站、操作站、 通讯系统和工程师站。 控制站 操作站 工程师站 通讯系统 第二节 DCS组成 网络拓扑结构 第二节 DCS组成 1.控制站: 完成系统的运算处理控制。它有两部
10、分组成: 1. 逻辑部分:主CPU+内存等,用于数据的处理、 计 算和存储部分。 2.现场部分:现场I/O部分、用内部并行总线、 Multibus、VME、STD,PCI等。现逐步用内部串 行总线,如CAN、Profibus、Devicenet等。 第二节 DCS组成 DeviceNet Foundation Fieldbus 第二节 DCS组成 2.操作站: 完成人机界面功能、供操作员操作监视。 1. 画面种类:流程图、总貌、控制组、调整趋 势、报警归档等。 2. 宝钢高炉控制系统:800多幅流程图画面(操 作)、200多幅报警画面。 第二节 DCS组成 第二节 DCS组成 第二节 DCS组
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 分布式 控制系统 概述
链接地址:https://www.31doc.com/p-2982700.html