DCS教学第1课

1、济南大学控制科学与工程学院集散控制系统与局域网集散控制系统与局域网授课人授课人:于宏亮于宏亮济南大学控制科学与工程学院济南大学控制科学与工程学院引言引言:水泥行业照片水泥行业照片济南大学控制科学与工程学院水泥企业运营流程水泥企业运营流程n主机设备两（三）磨一烧：生料磨、水泥磨、（煤磨）、主机设备两（三）磨一烧：生料磨、水泥磨、（煤磨）、旋窑烧成。有些企业无水泥制备部分。旋窑烧成。有些企业无水泥制备部分。济南大学控制科学与工程学院OS 1OS 2OS 3环形冗余以太网环形冗余以太网ESOS 4OS 5MIS生料质量控制系统1#PS2#PS3#PS4#PS5#PS总降济南大学控制科学与工程学院生料

2、磨机生料磨机OS操作界面操作界面济南大学控制科学与工程学院窑烧成窑烧成OS操作界面操作界面济南大学控制科学与工程学院引言：引言：n为什么DCS能得到如此广泛的应用呢？ “主客观”原因如下:n基于生产过程控制的需要：生产过程的大规模化、复杂化n信息技术发展的技术条件：处理能力大幅提高济南大学控制科学与工程学院教学内容教学内容:n第一章:绪论n过程控制发展过程;计算机控制系统发展过程;过程控制系统面临的新挑战n第二章:集散控制系统(DCS)导论nDCS系统结构和特点;DCS通信系统,通信网络协议;DCS可靠性技术;DCS的组态济南大学控制科学与工程学院教学内容教学内容:n第三章:典型控制系统n以A

3、BB INDUSTRY IT 系统为例,讲解典型控制系统操作员站;工程师站;过程控制站;通信网络n第四章:集散控制系统设计原则n介绍工业生产过程特点;集散控制系统设计原则;集散控制系统设计实例济南大学控制科学与工程学院引言引言:n局域网基础知识：生产过程控制所涉及的计算网络系统与通信协议的基本知识nDCS与PLC的区别:逻辑层次不同nDCS是系统的概念nPLC是装置的概念济南大学控制科学与工程学院教学要求教学要求n三至十三周，共十一周34个学时的课程教学n教：包括课堂讲授（主要方式）与实验演示n学：课堂听讲与实验演练（主要方式）n学习和考核：三个层次（一完成任务，二，掌握知识与技能，三，探索与

4、研究济南大学控制科学与工程学院第一章第一章 绪论绪论n1.1 DCS基础知识基础知识n1.2 过程控制发展概况过程控制发展概况n1.3 计算机控制系统的结构形式计算机控制系统的结构形式n1.4 （过程控制系统设计面临的新问题（过程控制系统设计面临的新问题)济南大学控制科学与工程学院一、一、DCS的含义的含义 DCS -Distributed Control System 集中管理分散控制系统集中管理分散控制系统 简称：集散控制系统简称：集散控制系统二、二、DCS的发展背景的发展背景 DCS是计算机（是计算机（Computer)、通信通信(Communication) CRT显示、控制（显示、控

5、制（ Control）技术（简称技术（简称4C技术）发展的产技术）发展的产物。采用危险分散、控制分散、而操作和管理集中的基本物。采用危险分散、控制分散、而操作和管理集中的基本设计思想，多层分级、合作自治的结构形式，适应现代化设计思想，多层分级、合作自治的结构形式，适应现代化的生产和管理要求。它解决了原有集中控制系统危险集中的生产和管理要求。它解决了原有集中控制系统危险集中和常规仪表控制功能单一的局限性和常规仪表控制功能单一的局限性 1.1 DCS基础知识基础知识济南大学控制科学与工程学院1.2 过程控制发展概况n一、过程控制系统一、过程控制系统n什么是过程控制系统什么是过程控制系统?n以表征生

6、产过程的参量为被控制量使之接近给以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。定值或保持在给定范围内的自动控制系统。n这里这里“过程过程”是指在生产装置或设备中进行的是指在生产装置或设备中进行的物质和能量的相互作用和转换过程。物质和能量的相互作用和转换过程。n表征过程的主要参量有温度、压力、流量、液表征过程的主要参量有温度、压力、流量、液位、成分、浓度等。位、成分、浓度等。济南大学控制科学与工程学院1.2 过程控制发展概况n过程控制在石油、化工、电力、冶金等部门有广泛的应用。n30年代以前:人工观测,控制n30年代:原始工业仪表出现(热工仪表),结构形式主要是机

7、械式或液动式 n30年代末和40年代初，出现了气动仪表，并使用了统一的压力信号。它能在远距离外的二次仪表上重现读数，从而能集中在中心控制室进行检测、记录和控制。n40-50年代又出现电动式仪表,出现单回路PID控制系统.济南大学控制科学与工程学院1.2 过程控制发展概况n50-60年代:信号变送技术开始发展,开始出现电子单元控制回路.n60-70,控制室开始紧凑化,数字计算机开始在过程控制中应用,但应用不多.n70-80年代,现代计算机控制系统逐渐出现(中央控制室计算机控制电子化仪表CRT操作等等)n80-发展阶段济南大学控制科学与工程学院1.2 过程控制发展概况n二、控制系统的分类二、控制系统的分类:n1、控制算法：逻辑控制、过程控制、混合控制、控制算法：逻辑控制、过程控制、混合控制n2、控制方式：开环控制、闭环控制、监督控制控制方式：开环控制、闭环控制、监督控制n3、控制对象：连续过程、离散过程、批次过程、控制对象：连续过程、离散过程、批次过程n4、系统结构：集中结构（系统结构：