中国石油大学化工检测仪表第八章 计算机测控系统

常用计算机测控系统概述（2）

集散控制系统（DistributedControlSystem，DCS）

（3）

可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）（4）现场总线控制系统（FieldbusControlSystem，FCS）（5）监控与数据采集系统（SupervisorControlAndDataAcquisition，SCADA

）（1）基于PC的测控系统（PC-basedControlSystem）

1基于PC的测控系统PCI/ISA数据采集卡

USB数据采集

RS485智能模块

（1）测量与控制依赖于PC机；（3）适用于测控点数较少、可靠性要求不高的场合；

特点：

（2）可靠性较差；工控机+数据采集卡台湾研华工控机平板电脑（触屏）总线：PCI/ISA光电隔离通道数A/D位数采样速率T0~T4

A/D工控机D/O计数器打印机数据采集卡P0~P4

电磁阀

PI

计算机房计算机测控系统应用举例1

工控机+ADAM模块4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA4-20mA4-20mARS485打印机井口温度套压压力变送器回压压力变送器油压压力变送器温度变送器流量变送器液体流量含水分析仪含水率与数据采集卡相比，系统规模、抗干扰能力等方面更好！美国:NI(NationalInstruments)目前主要PC-based厂商国产：中泰、宏拓…台湾:研华、研祥…DCS----DistributedControlSystem，国内习惯称为集散控制系统，分散控制、集中管理利用它可以达到控制危险分散、管理和显示集中的目的，即分散控制、集中管理。2DCS监控技术DCS最初是由仪表技术人员开发，用计算机的代替模拟运算。所以，DCS善长于模拟量控制，属于弱电设备，主要用于液位、流量、温度等模拟控制。目前广泛应用于石油化工、冶金、纺织、电力等行业。主要适用于测点集中、模拟量测点多，特别是模拟量控制多、要求高的场合和利时散系统结构图化工生产过程自动化10现代自动控制系统的监控与操作青岛炼油自动化系统DCSI/O 27000控制器（冗余） 43操作站 168各种机柜 286原油处理（联合站）

去装油台

1#换热器2#换热器

1#

2#

1#

2#

3#3#事故罐原稳塔

外输泵1#电脱水器除油器

缓冲罐

1#分离器1#高效

2#高效

计量站来油1#事故罐2#事故罐2#分离器2#电脱水器2#分离器1#分离器去水区去水区去水区去轻烃去轻烃

3#去轻烃去油库来气去加热炉去火炬放空卸油台DCS在工业部门应用情况DCS在中国的前景ABB的IndustrialIT

系统Honeywell的ExperionPKS

Foxboro的I/ASeries系统

Siemens的PCS7系统

Emerson的PlantWeb

北京和利时MACS－Smartpro

浙大中控Webfield(ECS)系统

上海新华XDPF-400系统

目前主要DCS厂商3PLC监控技术PLC：ProgrammableLogicController，可编程控制器PLC开始主要针对于汽车制造、机床加工等行业，用计算机的逻辑运算代替继电器逻辑。模拟量极少甚至没有，开发人员主要是电气技术人员。PLC的模拟量运算功能块少，编程较为复杂，价格也比较昂贵。如果开关量比较多，模拟量以测量为主（模拟量控制少），建议选用PLC。要求快速相应的场合，建议单独选用PLC。小型PLC控制系统：工控机+PLC使用于测控点数较少的场合平板电脑（触屏）大型PLC控制系统：配置框图PROFIBUS操作员站OS1#操作员站OS2#操作员站OS3#S7-300控制站1#操作员站OS/ES工程师站操作员站OS4#S7-300控制站2#S7-300控制站3#S7-300控制站4#

适用于测控点多、较分散，模拟量以测量为主的场合德国SIEMENS

LOGO，S7-200、300、400,目前主要PLC控制系统日本OMRON（欧姆龙）、MITSUBISHI（三菱）法国SCHNEIDERTSXQUANTUM,COMPACT,984美国ROCKWELLABSLC500,PLC5,CONTROLOGIX

FieldbusControlSystem--现场总线控制系统

FCS的特点是：将数字化推广到所有现场设备，是一种全分散、全数字、全开放的控制系统。4、FCS监控技术

传统方式（DCS、PLC）：现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓I/O接线方式，传递一个4-20mA.已数字化单向4-20mA模拟信号

现场总线：使用一根电缆连接所有现场设备，采用数字通信方式取代设备级的4-20mA信号传递，实现了全系统数字化全数字化FCS优点（1）全数字化

数字式通信方式取代设备级的模拟量（如4-20mA信号）和开关量信号。

计算机控传统的4~20mA电流信号，一条线只能传递一路单向信号。现场总线设备则在一条线上即可以向上传递传感器信号、自诊断信息，也可以向下传递控制信息。（2）双向传输FCS

优点（3）节省布线及控制室空间（4）分散控制控制功能直接是软件模块，可以任意安装在变送器、执行器或者I/P转换器等仪表当中，无需专门的控制器。FCS缺点：（1）生产厂家多、且各厂家产品标准不统一，但还没有一个国际统一的标准；对技术人员要求高，造成成本高、维护困难；（2）国外用户较多。国内只有惠州乙烯等少量用户，相关技术人员更少，恶性循环。5、SCADA监控技术西气东输一线新疆轮南——上海4000公里左右西气东输二线新疆霍尔果斯口岸—东至上海、南下广州，全长4895公里特点：特点分布距离远、分散、地理环境恶劣5、SCADA监控技术将先进的计算机、通讯、控制和传感技术有机地结合在一起，既具有强大的现场测控功能，又具有极强的组网通信能力，对分布距离远、生产单位分散、地理环境恶劣的生产过程远程监控和调度自动化系统。监控与数据采集系统（SupervisorControlAndDataAcquisition，SCADA

）西气东输一线新疆轮南——