测量仪表与自动化09剖析.ppt

* 9.4.2 现场总线控制系统（FCS） 2.FCS与DCS的区别 DCS中，模拟现场仪表与位于控制室的控制器之间采用一对一的物理连接，一只现场仪表需要一对传输线来单向传送一个模拟信号。FCS是一种计算机网络，网路中每个节点都是智能化仪表。 FCS本质上是全数字通信，即现场总线仪表也采用数字通信；而DCS现场仪表采用4~20mA信号，只有高层采用数字通信。 FCS允许一条通信线上挂多个现场设备，无需A/D、D/A的等组件。 相比DCS节省了大量电缆，系统综合成本及一次性安装成本减少40%，维护和改造的停工时间减少60%。总体成本FCS低于DCS。 * 现场总线发展迅速，现处于群雄并起、百家争鸣的阶段。目前国际上有40多种现场总线，但没有一种能覆盖所有的应用面 较著名的有： 基金会现场总线，即Foudation Fieldbus,简称FF 由美国仪器协会（ISA）1994推出，代表公司有Honeywell和Fisher-Rosemount，主要应用于石油化工、连续工业过程控制中的仪表。 PROFIBUS现场总线（欧洲标准） 德国西门子公司1987年推出，主要应用于PLC LONWORKS现场总线（分布式智能控制网络） 美国Echelon公司1991年推出，主要应用于楼宇自动化、工业 自动化和电力行业等。 CANBUS现场总线 德国Bosch6公司1993年推出，应用于汽车监控、开关量控制、制造业等。 9.4.2 典型现场总线简介 * 1.现场智能仪表 作为现场控制网络的智能节点，具有测量、计算、控制和通信等功能。 包括智能变送器、智能执行器和可编程控制仪表 2.监控计算机 利用一台或多台监控用计算机， 满足现场智能仪表的登录、组态、诊断、 运行和操作的要求。 通常使用工业PC机， 这类计算机结构紧凑、坚固耐用、 工作可靠、抗干扰能力好。 9.4.3 FCS构成与工作原理 * 3. 网络通信设备 是现场总线之间，即总线与节点之间的桥梁 4. 监控系统软件 包括操作系统、网络管理、通信和组态软件。 9.4.3 FCS构成与工作原理 * 第 9 章 控制器 9.1 控制器的分类 9.2 控制器的基本功能 * 9.0 概述 9.1 可编程数字调节器 9.2 可编程逻辑控制器 9.3 集散控制系统 9.4 现场总线控制系统 9.5 数据采集与监控系统 9.5.1 SCADA概述 9.5.2 SCADA构成与工作原理 9.5.3 SCADA在长输管道上的应用 1.定义 监督控制和数据采集系统（Supervisory Control And Data Acquisition，简称SCADA） 是由调度中心通过数据通信系统对远程站点的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等功能的分散型综合控制系统。 SCADA系统是一种可靠性高的分布式计算机控制系统（DCS）。 SCADA系统是专门为分布于大空间跨度的生产过程而开发的，即生产各个环节分布距离非常远的，比如几公里，几十公里，几百公里甚至几千公里的，如变电站，天然气管线，油田，自来水管网。尤其在长距离输送油气管网上应用非常广泛 9.5.1 SCADA概述 * 9.5.1 SCADA概述 * SCADA与其他系统的相同点 SCADA与其他系统的不同点 图形操作介面； 系统状态动态模拟； 即时和历史资料趋势曲线显示； 警报处理系统； 资料获取取与记录； 报表输出。 分布区域广泛； 主站与控制对象距离远； 监控终端的工作条件苛刻； 通讯系统复杂多变； 通讯系统不保证可靠传输 2.SCADA系统与其他计算机控制的异同点 3.典型应用：变电站的远程监控和无人值守，水库的监控和坝体监控，自来水管网监控，降水和水文监控，洪水监控，油田油井监控，城市照明监控，供热管网、天然气管网监控，灌溉水渠监控和分配，铁路信号监控，环境监控，气象监控，地质灾害监控 * 9.5.1 SCADA概述 控制层次通常分为1.控制中心级 2.站控系统 Station Control System 3.设备控制级， 在一些大型系统中还设有分控制中心这一级。 * 9.5.2 SCADA构成与工作原理 SCADA主要包括：远程终端设备(RTU)、主站系统、通讯系统 远程终端装(RTU，Remote Terminal Unit)—站场控制系统的核心。 与现场传感器、变送器和执行器等连接，具有扫描、信息预处理及监控等功能，并能在与监控中心的通信一旦中断时独立工作 每台输入／输出点达2000个，PID控制回路达32个，内存储器达128k “智能”RTU具有以下特点： 能在现场处理数据，即使与控制中心失去通讯联络后，仍能保