过程控制-第七章探索.ppt

过程控制与自动化仪表 7.1 计算机控制系统概述 7.1.1计算机控制简述 7.1 计算机控制系统概述 7.1.2 计算机控制系统的分类 计算机巡回检测和操作指导系统 直接数字控制系统 监督控制系统 集散控制系统 现场总线控制系统 7.1 计算机控制系统概述 7.1.2 计算机控制系统的分类 计算机巡回检测和操作指导系统 7.1 计算机控制系统概述 7.1.2 计算机控制系统的分类 直接数字控制系统（Direct Digital Control，DDC） 7.1 计算机控制系统概述 7.1 计算机控制系统概述 7.1 计算机控制系统概述 7.2 集散控制系统 7.2.1集散控制系统的基本概念 DCS的发展 1）第一阶段是DCS的初创阶段，主要依赖于“4C”技术，重点是实现分散控制。 2）第二阶段是DCS的成熟阶段。达到了“4A”目标。把过程控制系统、实时操作网络和工厂信息网融为一体，推出了TPS全厂一体化的概念。 3）第三阶段是DCS的扩展阶段。向计算机集成制造系统CIMS、计算机集成过程系统CIPS方向发展。 7.2 集散控制系统 7.2.2集散控制系统的结构 1．集散控制系统的体系结构 DCS的体系结构通常为三级：第一级为分散过程控制级；第二级为集中操作监控级；第三级为综合信息管理级。 7.2 集散控制系统 7.2.2集散控制系统的结构 2．集散控制系统的物理结构及各部分功能 从DCS使用的功能角度来看，可分成现场控制站、操作员站、工程师站、通信系统、接口等。 7.2 集散控制系统 7.2.2集散控制系统的结构 2．集散控制系统的物理结构及各部分功能 （1）现场控制站 –硬件组成 1）过程量I/O，包括模拟量输入输出，开关量输入输出，累积量（计数值）输入输出和脉冲宽度输入输出等几种。 2）主控单元，即实现处理和计算的主体，其中包括CPU、存储器、控制软件。 3）电源，分为逻辑电源和现场电源两种，为过程量I/O接口及主控单元提供电源的为逻辑电源。为现场量I/O提供电源的为现场电源。 4）通信网络，包括根据需要配置的集线器、交换器、路由器等。 5）机柜、机架等机械安装结构件。 7.2 集散控制系统 7.2.2集散控制系统的结构 2．集散控制系统的物理结构及各部分功能 （1）现场控制站 –软件组成 过程量采集软件：用于对采集的过程量进行工程量转换，即将采集到的二进制代码转换成为工程量表示的浮点数，然后将这些工程量集中存放到现场控制站内存中的实时数据库中。 回路计算软件：以实时数据库中的数据为原始数据，根据预先确定的算法进行计算，将计算结果作为输出对现场实现控制。 网络通信软件：将系统中各个现场控制站、操作员站、工程师站以及各类功能站联结在一起，互相交换信息，以实现系统的功能。 7.2 集散控制系统 7.2.2集散控制系统的结构 2．集散控制系统的物理结构及各部分功能 （2）操作员站 操作员站是人和机器的联系通道。安装有操作系统、监控软件和控制器的驱动软件，显示系统的标签、动态流程图和报警信息。 （3）工程师站 工程师站的主要工作是组态设计，并将设计结果下载到模块中执行。主要软件包括组态软件和系统运行状态监视的软件。 （4）通信系统 通信网络把现场控制站、操作员站、工程师站、管理计算机等连成一个系统。 7.2 集散控制系统 7.2.3 HOLLiAS—MACS集散控制系统 1．HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构 7.2 集散控制系统 7.2.3 HOLLiAS—MACS集散控制系统 1．HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构 （1）HOLLiAS—MACS系统中的站 1）工程师站。运行相应的组态管理程序，对整个系统进行集中控制和管理。 2）操作员站。运行相应的实时监控程序，对整个系统进行监视和控制。 3）服务器。运行相应的管理程序，对整个系统的实时数据和历史数据进行管理。 4）现场控制站。运行相应的实时控制程序，对现场进行控制和管理。 5）通信站。作为MACS系统与其他系统的通信接口，可以连接企业的ERP系统和实时信息系统Real MIS，或者接入Internet/Intranet/Extranet。 7.2 集散控制系统 7.2.3 HOLLiAS—MACS集散控制系统 1．HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构 （2）HOLLiAS—MACS系统中的网络 1）监控网络MNET。采用TCP/IP通信协议的冗余高速以太网链路，网络中的各节点包括工程师站、操作员站、服务器等，网络使用五类屏蔽双绞线或光纤将各个通信节点连接到中心交换机上。监控网络上各个节点用固定分配的IP地址进行标识。 2）系统网络SNET。采用HSIE通信协议的冗余高速工业以太网，网络中的