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第 8 章 计算机控制系统. 8.1 计算机控制系统组成 8.2 直接数字控制系统 8.3 集散控制系统 8.4 现场总线控制系统 8.5 实例分析. 8.1 计算机控制系统组成. 计算机 把通过测量元件 ( 传感器 ) 、变送单元 ( 变送器 ) 和模 / 数转换器送来的数字信号,直接反馈到输入端与设定值进行比较,然后根据要求按偏差进行运算,所得到数字量输出信号经过数 / 模转换器送到执行机构 ( 执行器 ) ,对被控对象进行控制,框图如图 8-1 所示。简单说,计算机控制系统就是由各种计算机参与控制的控制系统。.
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第8章 计算机控制系统 • 8.1 计算机控制系统组成 • 8.2 直接数字控制系统 • 8.3 集散控制系统 • 8.4 现场总线控制系统 • 8.5 实例分析
8.1 计算机控制系统组成 计算机把通过测量元件(传感器)、变送单元(变送器)和模/数转换器送来的数字信号,直接反馈到输入端与设定值进行比较,然后根据要求按偏差进行运算,所得到数字量输出信号经过数/模转换器送到执行机构(执行器),对被控对象进行控制,框图如图8-1所示。简单说,计算机控制系统就是由各种计算机参与控制的控制系统。 图8-1 计算机控制系统框图
8.2 直接数字控制系统 直接数字控制系统 DDC 直接数字控制系统(DDC),就是用一台计算机取代模拟控制器直接控制调节阀等执行器,使被控变量保持在给定值。 特点: (1)在线实时控制 (2)分时方式控制 (3)灵活和多功能控制 图8-2 DDC系统示意图
8.3 集散控制系统 集散控制系统(DCS)是以微处理器为基础的集中分散型控制系统 图8-3 集散控制系统原理框图
8.3 集散控制系统 集散控制系统的特点: 1.分散控制,集中管理 2.采用局域网通信技术 3.完善的控制功能 4.采用模块化和开放性结构,系统扩展方便 5.管理能力强 6.安全可靠性高 7.高性能/价格比
8.4 现场控制系统 现场总线控制系统FCS概述: 现场总线控制系统(FCS)作为新一代控制系统,一方面突破了DCS系统采用通信专用网络的局限,采用了基于公开化、标准化的解决方案,克服了封闭系统所造成的缺陷 ;另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构,变成了新型全分布式结构,把控制功能彻底下放到现场。可以说,开放性、分散性与数字通信是现场总线控制系统最显著的特征。 现场总线是将自动化最底层的现场控制器和现场智能仪表、设备互连的实时控制通信网络,遵循ISO的OSI开放系统互连参考模型的全部或部分通信协议。 现场总线控制是工业设备自动化控制的一种计算机局域网络。它是依靠具有检测、控制、通信能力的微处理芯片,数字化仪表(设备)在现场实现彻底分散控制,并以这些现场分散的测量、控制设备单个点作为网络节点,将这些点以总线形式连接起来,形成一个现场总线控制系统。
8.4 现场控制系统 现场总线控制系统的一般结构
8.4 现场控制系统 现场总线控制系统的特点: 1.实时性强 2.具有互操作性 3.具有高可靠性 4.节省投资 5.系统的开放性 6.精确度高 7.现场环境适应性强 8.互用性和功能自治性 9.维护方便
8.5实例分析 一、工业水处理pH值智能控制 酸洗废水处理系统
8.5实例分析 PH值专家智能控制系统
8.5实例分析 二、DCS在火力发电厂中的应用实例 发电厂四级DCS控制系统框图
8.5实例分析 三、化工生产过程现场总线控制系统 基于SMAR现场总线的某工厂FCS框图
8.5实例分析 基于Profibus-DP现场总线的某工厂FCS框图
8.5实例分析 四、基于企业网的现场总线控制系统 基于企业网的FCS框图