分散控制系统课设分散控制系统差错控制技术分析设计样本

1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。科技学院课程设计报告(-年度第 1学期 )名称:分散控制系统与现场总线技术题目:分散控制系统差错控制技术分析设计院系:动力工程系班级:自动化 09K1学号:09191 116学生姓名 :秦 术 员指导教师 :李 大 中设计周数 :1成绩:日期 :年 1月 17日分散控制系统与现场总线技术课程设计任务书一、目的与要求1经过本课程设计教学环节,使学生加深对所学课程内容的理解和掌握;2结合工程问题 ,培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力;3培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力;4要求学生能够运用所学课程的基本理

2、论和设计方法,根据工程问题和实际应用方案的要求 ,进行方案的总体设计和分析评估;5报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。二、主要内容1每个学生依据个人情况选择课程设计题目;2分散控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施综述;3分散控制系统工程应用方案设计分析;4现场总线技术发展应用综述;5基于现场总线技术的工程应用方案设计分析;6分散控制系统差错、容错控制技术设计分析 ;7工程师站、操作员站功能应用综述 ;8现场控制站工程应用控制方案设计分析;8SOE、 事故追忆技术分析综述 ;9分散控制系统接地系统设计与可靠性分析;10分散控制系统电源安全供电系统配置方案综述。三、进度计

3、划序号设计内容完成时间备注1选择课程设计题目, 查阅相关文献资料1 月14 日资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。2345文献资料的学习根据所选题目进行方案设计1 月 15日与指导教师讨论设计内容、修改设计方案1 月 16日撰写课程设计报告1 月 17日课程设计答辩1 月 18日四、设计成果要求1针对所选题目的国内外应用发展概述;2课程设计正文内容 ,包括设计方案、硬件电路和软件流程 ,以及综述、分析等 ;3课程设计总结或结论以及参考文献;4要求设计报告规范完整按照华北电力大学课程设计标准格式撰写。五、考核方式分散控制系统与现场总线技术课程设计成绩评定依据如下:1课程

4、设计报告 ;2独立工作能力及设计过程的表现;3答辩时回答问题情况。成绩综合评定分为优、良、 中、 及格、不及格五个等级。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。学生姓名 :秦术员指导教师 :李大中年 1月 17日一、课程设计的目的与要求分散控制系统与现场总线技术是当前国内外工程领域应用非常广泛而有效的计算机控制技术 , 作为自动化类本科学生应当具备和掌握与此相关的基础知识、 概念和设计方法。本课程设计是在分散控制系统与现场总线技术课程结束之后进行的一个综合性实践环节 , 主要目的是使学生在课程内容学习的基础上 , 运用所学的基础理论知识和设计方法 , 针对工程应用问题能够

5、进行有关计算机监控系统等内容的综合分析设计以及仿真 , 经过该教学环节使学生进一步加深对分散控制系统与现场总线技术的认识和理解 , 同时也给学生提供了一个实践和增加感性认识的机会 , 为今后从事实际工作打下一定的基础。二、 设计正文1分散控制系统 (Distributed Control System ,简称 DCS):1.1 定义 :由多个 ( 对) 以微处理器为核心的过程控制采集站,分别分散地对各部分工艺流程进行数据采集和控制,并经过数据通信系统与中央控制室各监控操作站联网 ,对生产过程进行集中监视和操作的控制系统。1.2 具有如下特点 : 可靠性高 ( 即危险分散 ) 。以微处理机为核心

6、的微型机比中小型计算机的可靠性高 , 即使一部分系统故障也不会影响全局 , 当管理计算机故障时,各子系统仍能进行独立的控制。系统结构合理(即结构分散 ) 。系统的输入、 输出数据预先经过子系统处理或选择 , 数据传输量减小 , 减轻了微型机的负荷 , 提高了控制速度。由于信息量减小 , 使编程简单 , 修改、变动都很方便。 由于控制功能分散 , 子系统可靠性提高 , 对管理计算机的要求资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。能够降低 ,对微型机的要求也能够降低。随着科技的发展及计算机技术在工业控制系统中的普遍应用, 七十年代中期研制出以多台微机为基础的新型系统DCS( D

7、istributedCOntrolSystem)。 DCS的应用使工业控制系统在原来的基础上大大前进了一步。 由于 DCS具有人机联系方便 , 对生产过程进行集中监视 , 操作、 控制功能分散使控制装置能可靠地运行 , 系统构成灵活方便 , 可扩性好 , 具有完善的自诊断功能 , 高的性能价格比 , 操作简单、 方便等优点 , 使其满足了现代生产的大规模的生产装置、 复杂的生产技术和工艺对控制系统的要求。13 其实质 : 是计算机技术对生产过程进行集中监视、 操作、 管理和分散控制的一种新型控制技术。 它是由计算机技术、 信号处理技术、 测量控制技术、通信网络技术、 人机接口技术相互发展渗透而

8、产生的 , 既不同于分散的仪表控制系统 , 又不同于集中式计算机控制系统 , 它是吸收了两者的优点 , 在它们的基础上又发展起来的一门系统工程技术 , 具有很强的生命力和显著的优越性。国内一般习惯称为集散控制系统。 它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统 , 综合了计算机 (Computer) 、 通讯 (Communication) 、 显示 (CRT)和控制 (Control) 等 4C 技术 , 处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、 数据采集站等就地实现数据采集和控制 , 并经过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进

9、行集中操作管理 ,如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。火电厂厂级监控信息系统( Supervisory Information System in PlantLevel, 简称 SIS)是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的电厂自动化信息系统。该系统经过对火电厂生产过程的实时监测和分析,实现对全厂生产过程的优化控制和全厂负荷优化调度,在整个电厂范围内充分发挥主辅机设备的潜力 ,达到整个电厂生产系统运行在最佳工况的目的;同时该系统提供全厂完整的生产过程历史/ 实时数据信息 ,可作为电力公司信息化网络的可靠生产信息资源 ,使公司管理和技术人员能够实时掌握各发电企业生产信息及辅

10、助决策信息 ,充分利用和共享信息资源,提高决策科学性。资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。2差错控制技术 :21 基本概念 :差错控制是在数字通信中利用编码方法对传输中产生的差错进行控制 ,以提高数字消息传输的准确性。2.1.1所谓差错控制 ,就是对传输中出现的差错进行检测和纠正的技术。差错控制的核心是差错控制编码技术,其基本思想就是经过对信息序列作某种变换 , 使原来彼此独立 , 相关性很小的信息码元之间产生某种相关性 ( 即具备一定的规律性 ) , 从而在接收端就能够经过对该规律性的检验判断并纠正信息码元在传输过程中出现的差错。由数字传输原理可知 : 终端发送的数

11、字信号在经信道传输过程中 , 由于信道加性噪声干扰及信道的带宽有限特性 , 使信号传输到接收端时产生波形失真而导致抽样判决结果错误 , 造成误码。尽管能够采取码型变换及均衡放大等措施对信号传输失真进行预防和补偿,还能够经过选择调制解调方式,扩展信道频带等手段以尽量减少信道传输误码率 , 但若还不能达到业务要求的范围内 , 就需要考虑采用差错控制技术。系统运行过程中 , 由于受到各种干扰的影响 , 各个部分从输入至输出的传输过程中 , 可能出现错误或差错 , 而影响系统的正常运行。 为了提高过程控制的可靠性 , 往往采用某种差错控制技术 , 以便在出现干扰或错误、 差错时能自动纠正 , 保证系统

12、的正常运行。2.1.2 差错的特点 :由于通信线路上总有噪声存在,噪声和有用信息中的结果 ,就会出现差错。噪声可分为两类 , 一类是热噪声 , 另一类是冲击噪声 , 热噪声引起的差错是一种随机差错 , 亦即某个码元的出错具有独立性 , 与前后码元无关。冲击噪声是由短暂原因造成的,例如电机的启动、停止 ,电器设备的放弧等 , 冲击噪声引起 的差错是成群的 , 其差错持续时间称为突发错的长度。衡量信道传输性能的指标之一是误码率 PO。PO=错误接收的码元数 / 接收的总码元数当前普通电话线路中 ,当传输速率在6002400bit/s时 , PO在之间 ,资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请

13、联系改正或者删除。对于大多数通信系统 , PO在之间 ,而计算机之间的数据传输则要求误码率低于。2.1.3差错控制的基本方式 :差错控制方式基本上分为两类,一类称为”反馈纠错” ,另一类称为”前向纠错”。在这两类基础上又派生出一种称为”混合纠错”。(1) 反馈纠错这种方式在是发信端采用某种能发现一定程度传输差错的简单编码方法对所传信息进行编码 , 加入少量监督码元 , 在接收端则根据编码规则收到的编码信号进行检查 , 一量检测出 ( 发 现 ) 有错码时 , 即向发信端发出询问的信号 , 要求重发。发信端收到询问信号时 , 立即重发 已发生传输差错的那部分发信息 , 直到正确收到为止。所谓发现差错是指在若干接收码元中知道有一个或一些是错的 , 但不一定知道错误的准确位置。图 61 给出了”差错控制”的 示意方框