第1章计算机控制概论.ppt

1．2．4集散型控制系统

（TotalDistributedControlSystem，DCS）以多台微型计算机为基础，采用数据通信和CRT显示技术，应用控制理论，对生产过程进行分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调的系统。第30页，共60页，星期日，2025年，2月5日DCS的特点硬件积木化硬件采用积木化组装结构，系统配置灵活，可以方便的构成多级控制体统。软件模块化为用户提供了丰富的功能软件，主要包括控制软件包、操作显示软件包、报表显示软件包等，用户只需按要求选用即可。第31页，共60页，星期日，2025年，2月5日控制组态化具有常用的运算和控制模块，控制工程师只需按照系统的控制方案，选择模块，并以填表方式来定义这些软功能模块，进行控制系统的组态。通信网络化通信网络是分散控制系统的神经中枢，它将物理上分散的多台计算机装置有机地联系起来，实现了相互协调、资源共享的集中管理。第32页，共60页，星期日，2025年，2月5日高可靠性DCS的可靠性高体现在系统结构、冗余技术、自诊断功能、抗干扰措施，高性能的元件等方面。第33页，共60页，星期日，2025年，2月5日DCS的结构与功能第34页，共60页，星期日，2025年，2月5日其标准体系结构按功能分为三层功能结构：管理层主要功能为生产调度管理及厂级优化；监督控制和协调优化层主要是机组级的集中操作、协调控制和运行优化，这部分可分为运行人员操作站、工程师工作站和监控计算机；第35页，共60页，星期日，2025年，2月5日直接控制层由分布式多功能处理单元组成，按功能分为现场控制站、监测站，用于实现地理上分散的回路控制和检测功能。整个DCS系统通过通信技术实现控制指令及各种信息的传递和数据资源的共享。第36页，共60页，星期日，2025年，2月5日1．2．5现场总线控制系统（FieldbusControlSystem,FCS）现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。基于现场总线和智能化仪表的现场总线控制系统是新一代的分布式控制系统。第37页，共60页，星期日，2025年，2月5日第38页，共60页，星期日，2025年，2月5日FCS特点只有管理级－现场总线控制级两层，结构更分散，性能更可靠，造价更低现场总线控制级一般包括工作站、现场智能仪表控制功能分散到现场智能仪表上开放式互联，互操性，解决信息孤岛，为生产管理的全数字化提供实现的可能。第39页，共60页，星期日，2025年，2月5日1．2．6可编程序控制器系统（ProgrammableLogicalController,PLC）可编程序控制器（ProgrammableLogicalController,PLC）是一种工业控制计算机，能快速、可靠地构建控制系统。与普通计算机的差别①外观与PC机差异较大，适用于工业环境的安装使用，可靠性高；②编程语言与PC机不同，一般采用图形化的编程方式；③工作过程与PC机不同，为循环扫描工作方式。第40页，共60页，星期日，2025年，2月5日PLC特点PLC可靠性高，抗干扰能力强，使用简单方便PLC系统接线简单，设计容易，不需要用户进行电路板的设计，因此开发周期短PLC系统具有标准的图形方式和文本方式的组态软件，编程简单直观，程序易于调试和修改利用PLC网络和通信技术易于实现复杂的分散控制任务第41页，共60页，星期日，2025年，2月5日PLC系统的三层结构第42页，共60页，星期日，2025年，2月5日第1页，共60页，星期日，2025年，2月5日课程特点

综合性强计算机控制技术是计算机科学技术、自动化理论技术与客观对象紧密结合的产物，涉及到控制论、信息论、电子技术和系统工程等诸多领域。应用广泛从最初的炼油控制装置，到现在应用于国防、工业、航天、运输、家电等不同领域的规模和特征不同的计算机控制系统，对社会进步的重要性与日俱增。第2页，共60页，星期日，2025年，2月5日知识更新快随着计算机控制技术各相关学科的飞速发展，如计算方法、控制策略、软硬件技术、网络通信技术的不断推陈出新，这门综合性理论技术被不断推向新的高度，成为知识内容更新最快的学科之一。第3页，共60页，星期日，2025年，2月5日两个方面《计算机控制技术与系统》分两个方面计算机控制技术包括计算机控制理论和方法，如采样系统、离散系统和数字系统理论基础，数字控制器的基本控制算法、现代、预测、智能控制方法等，还包括过程通道技术、抗干扰技术、软件技术以及网络通