DCS基础学习课程课件一八

集散控制系统2023/8/151第一章概述§1.1集散控制系统的基本概念一、概念集散控制系统：以微处理器为基础的采用分散控制、集中显示和操作的新一代控制系统。集散控制系统又叫“分散控制系统”、“分布式控制系统”。英文：“Distributedcontrolsystem”简写成“DCS”二、集散控制系统的产生、发展历程

国外情况：

基地式仪表室内远传控制

DDC DCS(第一代)

DCS(第二代局域网)DCS(第三代开放性)DCS(第四代信息与集成)

国内情况：

八十年代初，全套引进；八十年代末DCS制造开始起步；到九十年代，迅速发展壮大。2023/8/152DCS的发展

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第一阶段（1975年—1980年）

—代表产品主要有美国Honeywell公司的TDC2000，Baily公司的Network90，Foxboro公司的Spectrum，日本横河公司的Centum等

—主要由过程控制单元PCU、数据采集装置DAU、CRT操作站、监控计算机和数据高速公路HW五部分组成

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第二阶段（1980年—1985年）

—主要代表产品有Honeywell公司的TDC3000，日本横河公司的CentumA，B，D等

—主要由局部网络LAN、多功能控制器MC、增强型操作站EOS、通用操作站US、网间连接器GW、系统管理模块SMM和主计算机HC七部分组成

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第三阶段（1985年—1990年）

—DCS向计算机网络控制扩展，将过程控制、监督控制和管理调度进一步结合起来，并且加强断续系统功能，采用专家系统和开放系统互连参考模型为基础的制造自动化协议MAP标准，以及硬件上的诸多新技术，从而克服了自动化孤岛问题

—典型产品有Honeywell公司的TDCS3000，日本横河公司的Centum-XL，Bailey的INFI-90等2023/8/155◆第四阶段（1990年以后）

—DCS以管控一体化出现，在硬件上采用了开放的工作站，采用了Client/Server的结构，在网络结构上增加了工厂信息网，并可与互联网联网，在软件上采用UNIX和X-Windows的图形用户界面，系统的软件更丰富，一些优化和管理良好的界面的软件被开发并移植到DCS中

—典型产品有Honeywell公司的TPS控制系统，日本横河公司的Centum-CS控制系统，Foxboro公司的I/AS50/51系统等—CISC------RISC(complex/reducedinstructionsetcomputer)2023/8/156二、DCS系统的基本结构DCS系统有三大部分组成：1、分散过程控制装置功能：生产过程的各种变量通过它转化为操作监视的数据，操作的各种信息业通过过程控制装置送到各执行机构，对输入输出量进行A/D,D/A转换以及滤波等运算组成：AIAODIDOPIPO等功能板，CPU、电源、端子板等2、操作管理装置功能：操作员可以通过他了解生产能够过程的运行状况，并通过它发出操作指令给生产过程组成：人机界面等3、通信系统功能：在分散过程控制装置与操作管理装置之间完成数据交换和传递组成：线缆和接口2023/8/1572023/8/158

三、开放系统1、可移植性不同DCS厂家的软件、程序、数据及人员可以相互借用，互相移植，到第四代硬件都可以移植。另外以职业带来了安全方面的隐患。如，横河公司的R3用富士公司的PROCESION代为I/O单元。2、互操作性网络的连接，使数据互通，资源共享。现场总线标准化后，符合标准地各种检测、变送和执行机构产品可以互换和替代。第四代表现最明显。3、可适宜性无论在运行的软件版本高低都可以互通、匹配，就是说应用新的同时不可能把旧的废掉。4、可得到性也就是容易得到，由于各制造厂的产品具有统一的通信标准，就可以根据需要选择产品。2023/8/159§1窜.2集散栗控制扩系统愿的特胞点一、集散宵控制布系统勤的特攻点A：DC敬S的基偷本特眯点：锯集中妥管理属，分眼散控脆制B：与模炒拟仪惩表相赖比较脏的特寒点：稻连接古方便盾，容结易更筝改，丙显示素方式致灵活谢，内案容多畅样，呈数据停存储棵量大兼。C:与DD禽C比较贿：具逃有操栏作监善督方税便，论危险闲分散址，功悔能分凤散等妈优点结构怪上又排是递等阶分棕级的二、分级瞒递阶蹄控制帽（画甩图）集散吩控制霉系统野在水醉平与何垂直沫方向间都是填分级诞的，旺如图蜡：操作流站/蜻工程设师站昆/管沃理员助站通信症系统控制毅站控制铺站现场猜信号社现场痰信号20氧23矮/7爽/410二、经分散闯控制不仅某仅指思控制纲上的氧分散千，随籍着生娃场规皆模越旅来越垫大操托作管盖理不传可能固在一油个控绒制室吵内完渴成，透因此缠还有心其他池的含摇义：如：住人员臭的分屯散、改地域彼的分沾散、冠功能兼的分腹散、顿危险愧的分赴散、谁及操巾作的弯分散悟。三、炸自治慈和协劣调性分散俊的基长础是讲集散脖控制像系统座应是自治尤的系牺统递阶绕分级谋的基介础是却被分趁散的道系统焰应是相互虹协调的系科统１、DC拨S的各盟组成识部分默使各锋自为顾政的除自治浑系统杰，各秩自完摇成各呆自的丧功能嚼，相游互又伶有联蜻系，防数据另信息缓相互陡交换阵，各课种条威件相碰互制座约在注系统腿的协梯调下勿工作粒。２、发分散真过程宫控制鸡装置吊是一诞个自脏治的咳系统舰，它浆完成乡丰数据述的采剂集、胸信号哭处理吧、计秆算及恋输出备功能20技23培/7射/411§1做.3集散茄控制渠系统棋的展只望一、旧总述集散雀控制索系统鸽将向额两个押方向斤发展骑：一个旁是向刮上发副展：竿向CI责MS计算亿机集悉成制聚造系容统，CI重PS计算侄机集且成过证程系坚统发筝展。另一赞个是伍向下沈发展瞒：即俯向FC样S现场乎总线背发展二、惩信息叨化集扩成系屑统提供惹了从讲现场钱到设羞备，打从设奥备到踪蝶车间泊、从阻车间洪到工犯厂、断从工蹲厂到忍企业裂集团搞的整预个信持息通泉道，锅体现婶了信狼息的贿全面瓦性、学准确速性、哗实时痕性和复系统侮性。１、浑硬件存贮且容量遗、传伴输速逢度、葵标准责接口毁以及宪操作糠环境痕都有剥了很或大的匠改变序。２、弃软件软件纷方面雀采用吐了标影准化敢原则挡、实砖用性粥、安袄全性拨、和甜性价欣比原到则20罩23呼/7午/412二、若场总饰线控欧制系很统FC介S(苏fe麻il之db财us丑c拿on赢tr料ol义s爬ys杀te段m)DC币S未来掉发展爬的趋熟势1、国现场挣总线现场喇总线蛛的应脉用在迁仪器怖仪表杏业带及来一升场深施刻的异变革熔，将附传统堂的信每号、孙通信催、系欧统标溉准河贡自控柿系统湿的体刚系结脸构、剃设计警方法浮，安笋装调辰试等星也将育带来冠新的呼思路芬。2、累现场填基金区会FF19席94下年成政立1晌0月议成立撤，1粒20息成员糕单位部，中沙国有敞冶金分部自案动化吵研究唯所、耐北京照华控桂技术坐有限般公司欢、中牲国仪爱器仪吉表协或会等衣单位建加入略。基金世会现缴场总杰线是它在多誓台智四能化昼现场朱设备声及自链动化误系统例间的企有数种字化虹的双汪向的束多站肚通信修连结创而成搜的一姨种网足络，盲取代辉了4本--天20mA模拟穗信号旗标准告，用范于连梨结智隆能现钥场总槐想仪欠表和控制年室设竿备的近双向辨数字勤多站队通信迫协议宴。20胜23嘱/7付/413３、汉现场墓总线虎的特饥点①用速户对影产品爱的选晨择权删增至尘最大②消贫除了趁4－援20mA模拟残仪表粪通信悠的瓶足颈现努象③降宅低现鼓场安跨装费需用和势减少匪相应移设备④为细用户惕提供简更多厌功能⑤增夏强了快系统邪的自悼治性⑥提挖高系肌统的玻检测型精度误和鲁活棒性⑦系尖统组司态简阀单，经安装成运行暗和维心修方批便三、监现场窄总线畜控制普系统FC沸S现场裙总线皮控制款系统购将是欠控制陷的到拢最终惧地分妥散，锯它把恼控制抄功能怖移到爸了现葱场没陷了控臂制站章。有咸人预愤计二球十一公世纪来的控恋制是FC皱S取代DC箱S时代样。但产是，缎现场和总线闹研究寺课题维开发海工作舍还在胖进行惜之中万，一易些控蒙制功子能和垒标准套还不安完善邻，发防展方斤向拭搂目以雾待。20稀23纵/7落/41420盾23仔/7毁/41520驴23著/7坐/41620唉23陈/7责/41720礼23各/7骑/41820规23亚/7前/41920独23哨/7患/42020昨23少/7协/42120瞧23只/7导/42220位23皮/7与/42320炒23杠/7惭/424分布条式控饿制的怠技术速发展系统风硬件傍的发预展◆开放衣结构蜻的工敲作站—整体苦运算海速度喂快—存贮颗容量卸大—图形份处理帐功能拳强—良好豆的安解全保令护系用统—友好折的人性机界伸面20艘23绕/7隙/425分布偏式控奸制的汽技术迈发展牲（续摧）◆现场应总线—互操烤作性—更低却的安防装费沈用—更低凉的维尽护费丛用—有助刊于维荒护—改进凭功能20乌23雄/7笋/426分布锈式控枯制的榜技术货发展轿（续群）◆现场凉总线—互操宇作性—更低嚷的安停装费爆用—更低槽的维牛护费制用—有助深于维套护—改进袭功能20件23五/7浴/427分布述式控雪制的训技术查发展罩（续神）◆开放历的网巩络结资构