《分散控制系统与现场总线技术 》课件——1 概论.pptxVIP

分散控制系统与

现场总线技术;主要内容;分散控制系统中的控制算法

分散控制系统的工程设计规范及评价与选择

分散控制系统在工业生产中的应用

现场总线控制系统

几种典型的现场总线技术

;1分散控制系统概论;基地式仪表;基地式仪表的形态;类型

——气动式基地仪表：例如B系列和KF系列气动基地式仪表

——电动基地式仪表：例如MOOR公司的XCT340D-B和SMAR公司的LD301

;单元组合仪表;单元组合仪表模块化构成和相互关系;变送单元：又称变送器。它将各种生产过程中被测量参数（如温度、压力、流量、物位等）转换成标准气动或电动信号（20～100千帕）,传送给其他单元。

转换单元：将电动调节仪表的标准信号(0～10毫安或4～20毫安)转换为气动仪表的标准信号，以组成电动、气动仪表混合使用的调节系统。

调节单元：根据被调量与给定值的偏差，按一定调节规律运算(如比例、积分、微分或它们的组合等)，输出一个调节信号给执行器，实现系统的自动调节。常用的调节器有比例调节器、微分调节器、积分调节器、比例积分调节器和PID调节器。

显示单元：于指示、记录或累积计算被测参数、给定值、调节器输出或阀门位置信号等。带有调节单元的显示单元具有控制中心的作用。有的显示单元具有报警功能。

计算单元：对几个标准的信号进行加、减、乘、除、开方等数学运算，常用于被测参数综合计算和按计算值调节的系统中。

给定单元：输出一个固定的或按时间程序变化的给定值给调节单元，实现系统的定值调和程序调节。;类型

——气动单元组合仪表

——电动单元组合仪表

;组装式仪表;特点

组件数量可按需要插装，几个控制系统可合在一个机柜内，易于改换控制系统的构成。

调节功能齐全，与计算机联用方便，适用于多参数综合自动控制系统。

具有自动切换、程序控制和逻辑控制等功能，能适应大型设备自动启停等要求。

除自动控制外还有自动保护功能，可对工艺事故、仪表事故、电源故障和误操作等作出判断并进行联锁保护。

按用户要求设计组装，按系统成套提供。组装式仪表机柜上方是电源组件，中间是各功能组件，下面联接电缆。显??操作组件各有单独的外壳，可安装在用户的控制台上。

;组装式仪表的形态;直接数字控制技术（DDC）;DDC的特点;DDC的构成;DDC的主要问题;分散控制系统的产生和发展;第二阶段;第三阶段;第四阶段;我国的自主知识产权DCS;仪控系统的发展过程总结;分散控制系统的体系结构;;现场级;控制级;监控级;管理级;分散控制系统的特点;分散控制系统与工业4.0;工业4.0的目标：

目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。;“工业4.0“的三大主题：

一是智能工厂，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现；

二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等；

三是“智能物流”：主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持;工业4.0九大技术支柱：

工业物联网

云计算

工业大数据

工业机器人

3D打印

知识工作自动化

工业网络安全

虚拟现实

人工智能;基于工业4.0的分散控制系统;DCS可在下列几个方面进行改进和完善以促进与工业4.0的融合：

(1)加强信息采集。通过传感器、软测量等手段获取质量、排放、能耗、设备、工艺、操作等相关信息，并通过数据预处理得到高质量数据。

(2)落实数据整合。通过结构化确保数据的完整性、可靠性和对应性，建立针对生产过程的大数据平台。

(3)强化数据分析。通过数据分析，尽可能地发现数据中的有用规律。

(4)全面推进CPS的开发。通过智能控制与管理，解决质量、环境、成本、效率之间的矛盾。;基于工业4.0的分散控制系统将呈现下列发展趋势：

基于互联网的远程监控将成为DCS的下一个应用热点；

DCS的管理级将与互联网、云计算、人工智能产生更为密切的联系；

基于CPS的综合自动化和智能DCS将逐渐成为主流。