计算机控制技术课件优质PPT.ppt

计算机控制技术课件优质PPT.ppt

《计算机控制技术课件优质PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机控制技术课件优质PPT.ppt（77页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

PLC,:

PLC,变频变频器器,电机调速电机调速,单片机单片机,网络网络,传感器传感器.16.1DCS6.1DCS体系结构体系结构6.1.16.1.1分散过程控制级分散过程控制级6.1.26.1.2集中操作监控级集中操作监控级6.1.36.1.3综合信息管理级综合信息管理级6.1.46.1.4通信网络系统通信网络系统6.2DCS6.2DCS功能特点功能特点6.2.1DCS6.2.1DCS的软件的软件6.2.2DCS6.2.2DCS的特点的特点6.3DCS6.3DCS产品简介产品简介6.3.1TDC-30006.3.1TDC-30006.3.2I/AS6.3.2I/AS6.3.3SUPCONJX6.3.3SUPCONJX3003006.4FCS6.4FCS体系结构体系结构6.5FCS6.5FCS功能特点功能特点6.5.1FCS6.5.1FCS的特点的特点6.5.2FCS6.5.2FCS的组态的组态6.6FCS6.6FCS产品简介产品简介6.6.1CAN6.6.1CAN6.6.26.6.2LonWorksLonWorks6.6.3PROFIBUS6.6.3PROFIBUS6.6.46.6.4WorldFIPWorldFIP6.6.5HART6.6.5HART6.6.6FF6.6.6FF2分散控制系统分散控制系统DCS（DistributedControlSystem）DCS（DistributedControlSystem）是以是以微型计算机为基础的微型计算机为基础的集散型综合控制系统集散型综合控制系统.它是为满足大型工它是为满足大型工业生产的要求业生产的要求,从综合自动化的角度从综合自动化的角度,按按控制功能分散、操作管控制功能分散、操作管理集中理集中的原则设计的原则设计（记忆记忆）.）.自从美国自从美国霍尼韦尔霍尼韦尔公司公司19751975年成功年成功推出世界上第一套推出世界上第一套DCSDCS以来以来,产品几经更新换代产品几经更新换代,技术性能日趋技术性能日趋完善完善.二十几年来二十几年来,DCS,DCS首当其冲地成为首当其冲地成为大型工业生产过程的主大型工业生产过程的主流控制系统流控制系统.现场总线控制系统现场总线控制系统FCS（FieldControlSystem）FCS（FieldControlSystem）是继是继DCSDCS之后出现的新一代控制系统之后出现的新一代控制系统,它代表的是一种它代表的是一种数字化网络化数字化网络化到现场、控制管理到现场的发展方向到现场、控制管理到现场的发展方向.FCS.FCS将要取代将要取代DCS,DCS,或者说或者说DCSDCS已在吸纳已在吸纳FCS.FCS.总之总之,FCS,FCS已经成为当今世界范围内已经成为当今世界范围内自动控制自动控制系统的热点系统的热点.3典型的典型的DCSDCS体系结构分为三层体系结构分为三层,如图如图6-16-1所示所示:

第一层为分散过程控制级第一层为分散过程控制级;

第二层为集中操作监控级第二层为集中操作监控级;

第三层为综合信息管理级第三层为综合信息管理级.层间由层间由高速数据通路高速数据通路HWHW和和局域网络局域网络LANLAN两级通信两级通信线路相连线路相连,级内各装置之间由本级的通信网络进行通级内各装置之间由本级的通信网络进行通信联系信联系.6.1DCS6.1DCS体系结构体系结构4图图6-16-1分散控制系统体系结构分散控制系统体系结构51.1.分散过程控制级的功能及其主要装置分散过程控制级的功能及其主要装置分散过程控制级是分散过程控制级是DCSDCS的的基础层基础层,它它向下直接面向工业对象向下直接面向工业对象,其其输入信号输入信号来自于生产过程现场的来自于生产过程现场的传感器传感器（如热电偶、热电阻等如热电偶、热电阻等）、变送器变送器（如温度、压力、液位、流量等如温度、压力、液位、流量等）及及电气开关电气开关（输入触输入触点点）等等,其其输出去驱动执行器输出去驱动执行器（如调节阀、电磁阀、电机等如调节阀、电磁阀、电机等）,）,完成完成生产过程的数据采集、闭环调节控制、顺序控制等功能生产过程的数据采集、闭环调节控制、顺序控制等功能;

其其向上向上与集中操作监控级进行数据通信与集中操作监控级进行数据通信,接收操作站下传加载的参数和接收操作站下传加载的参数和操作命令操作命令,以及将现场工作情况信息整理后向操作站报告以及将现场工作情况信息整理后向操作站报告.构成这一级的主要装置有构成这一级的主要装置有:

现场控制站现场控制站,可编程控制器可编程控制器,智能智能调节器调节器及其它测控装置及其它测控装置.6.1.16.1.1分散过程控制级分散过程控制级6现场控制站具有多种功能现场控制站具有多种功能集集连续控制、顺序控制、连续控制、顺序控制、批量控制及数据采集功能为一身批量控制及数据采集功能为一身.

（1）

（1）现场控制站的现场控制站的硬件构成硬件构成现场控制站一般是现场控制站一般是标准的机柜式机构标准的机柜式机构,柜内由电源、总柜内由电源、总线、线、I/OI/O模件、处理器模件、通信模件等部分组成模件、处理器模件、通信模件等部分组成.一般在机柜的顶部装有一般在机柜的顶部装有风扇组件风扇组件,其目的是带走机柜内其目的是带走机柜内部电子部件所散发出来的热量部电子部件所散发出来的热量;

机柜内部设若干层模件安装单机柜内部设若干层模件安装单元元,上层安装处理器模件和通信模件上层安装处理器模件和通信模件,中间安装中间安装I/OI/O模件模件,最下最下边安装电源组件边安装电源组件.机柜内还设有各种总线机柜内还设有各种总线,如电源总线如电源总线,接地总接地总线线,数据总线数据总线,地址总线地址总线,控制总线等等控制总线等等.现场控制站的电源不仅要为柜内提供电源现场控制站的电源不仅要为柜内提供电源,还要为现场还要为现场检测器件提供外供电源检测器件提供外供电源,这两种电源必须互相隔离这两种电源必须互相隔离,不可共地不可共地,以免干扰信号通过电源回路耦合到以免干扰信号通过电源回路耦合到I/OI/O通道中去通道中去.1.1.现场控制站现场控制站7一个现场控制站中的系统结构如图一个现场控制站中的系统结构如图6-26-2所示所示,包含一个或包含一个或多个基本控制单元多个基本控制单元,基本控制单元是由基本控制单元是由一个完成控制或数据处一个完成控制或数据处理任务的处理器模件以及与其相连的若干个输入输出模件所理任务的处理器模件以及与其相连的若干个输入输出模件所构成构成的的（有点类似于有点类似于IPC）.IPC）.基本控制单元之间基本控制单元之间,通过控制网络通过控制网络CnetCnet连接在一起连接在一起,CnetCnet网络上的上传信息通过网络上的上传信息通过通信模件通信模件,送到监控网络送到监控网络SnetSnet,同理同理SnetSnet的下传信息的下传信息,也通过通信模件和也通过通信模件和CnetCnet传到各个基本控制单元传到各个基本控制单元.在在每一个基本控制单元中每一个基本控制单元中,处理器模件与处理器模件与I/OI/O模件之间的信息交换模件之间的信息交换由内部总线完成由内部总线完成.内部总线可能是并行总线内部总线可能是并行总线,也可能是串行总线也可能是串行总线.近年来近年来,多采用串行总线多采用串行总线.8图图6-26-2现场控制站的系统结构现场控制站的系统结构9

（2）

（2）现场控制站的现场控制站的软件功能软件功能现场控制站的主要功能有现场控制站的主要功能有66种种,即数据采集功能、即数据采集功能、DDCDDC控制控制功能、顺序控制功能、信号报警功能、打印报表功能、数据功能、顺序控制功能、信号报警功能、打印报表功能、数据通信功能通信功能.数据采集功能数据采集功能:

对过程参数对过程参数,主要是各类传感变送器的模主要是各类传感变送器的模拟信号进行拟信号进行数据采集、变换、处理、显示、存储、趋势曲线数据采集、变换、处理、显示、存储、趋势曲线显示、事故报警显示、事故报警等等.DDCDDC控制功能控制功能:

包括接受现场的测量信号包括接受现场的测量信号,进而求出设定值进而求出设定值与测量值的偏差与测量值的偏差,并对偏差进行并对偏差进行PIDPID控制运算控制运算,最后求出新的控最后求出新的控制量制量,并将此控制量转换成相应的电流送至执行器驱动被控对并将此控制量转换成相应的电流送至执行器驱动被控对象象.顺序控制功能顺序控制功能:

通过来自过程状态输入输出信号和反馈控通过来自过程状态输入输出信号和反馈控制功能等状态信号制功能等状态信号,按预先设定的顺序和条件按预先设定的顺序和条件,对控制的各阶对控制的各阶段进行顺序控制段进行顺序控制.10信号报警功能信号报警功能:

对过程参数设置上限值和下限值对过程参数设置上限值和下限值,若超过上限或下限则分别进行越限报警若超过上限或下限则分别进行越限报警;

对非法的开关对非法的开关量状态进行报警量状态进行报警;

对出现的事故进行报警对出现的事故进行报警.信号的报警信号的报警是以声音、光或是以声音、光或CRTCRT屏幕显示颜色变化来表示屏幕显示颜色变化来表示.打印报表功能打印报表功能:

定时打印报表定时打印报表;

随机打印过程参数随机打印过程参数;

事故报表的自动记录打印事故报表的自动记录打印.数据通信功能数据通信功能:

完成分散过程控制级与集中操作监完成分散过程控制级与集中操作监控之间的信息交换控之间的信息交换.1122智能调节器智能调节器智能调节器是一种智能调节器是一种数字化的过程控制仪表数字化的过程控制仪表,也称也称可编程调节可编程调节器器.其外形类似于一般的盘装仪表其外形类似于一般的盘装仪表,而其内部是由微处理器而其内部是由微处理器CPUCPU、存储器存储器RAMRAM、ROMROM、模拟量和数字量、模拟量和数字量I/0I/0通道、电源等部分组成通道、电源等部分组成的一个微型计算机系统的一个微型计算机系统.智能调节器可以智能调节器可以接受和输出接受和输出4420mA20mA模拟量信号和开关量信模拟量信号和开关量信号号,同时还具有同时还具有RS-232RS-232或或RS-485RS-485等串行通信接口等串行通信接口.一般有单回路、一般有单回路、22回路、或回路、或44回路的调节器回路的调节器,控制方式除一般的单回路控制方式除一般的单回路PIDPID之外之外,还还可组成可组成串级控制、前馈控制等复杂回路串级控制、前馈控制等复杂回路.因此因此,智能调节器不仅智能调节器不仅可以在一些重要场合下单独构成复杂控制系统可以在一些重要场合下单独构成复杂控制系统,完成完成1144个过程个过程控制回路控制回路,而且可以作为大型分散控制系统中最基层的一种控制而且可以作为大型分散控制系统中最基层的一种控制单元单元,与上位机与上位机（即操作监控级即操作监控级）连成主从式通信网络连成主从式通信网络,接受上位接受上位机下传的控制参数机下传的控制参数,并上报各种过程参数并上报各种过程参数.1233可编程控制器可编程控制器（PLC）（PLC）可编程控制器与智能调节器最大的不同点是可编程控制器与智能调节器最大的不同点是:

它主要配制的是它主要配制的是开关量输入、输出通道开关量输入、输出通道,用于用于执行执行顺序控制功能顺序控制功能.在新型的在新型的PLCPLC中中,也提供了也提供了模拟量输模拟量输入输出及入输出及PIDPID控制模块控制模块,而且均带有而且均带有RS-485