集散基础控制应用9

集散控制系统

第01次课学习目标：①了解计算机控制系统的发展和推出DCS的意义；②理解DCS的体系结构，硬件结构，软件架构；③了解主流DCS品牌的产品系；④能针对需求情况选择DCS作为自动控制装置。重点：DCS的体系结构，网络结构，硬件结构，软件架构主流DCS品牌难点：

DCS的体系结构。课时：2一、计算机控制系统的发展二十世纪40年代出现计算机1946年美国生产出了世界上第一台电子计算机。50年代末计算机控制系统在工业生产中投入运行。1956年美国德克萨斯德一个炼油厂与美国航天工业公司TRW合作进行计算机控制系统的研究，到1959年用RW-300计算机控制聚合装置的系统研制成功。60年代是DDC技术大发展时期；计算机发展，出现小型机。1962年，美国帝国化学公司用计算机代替模拟控制，直接控制过程变量，此种控制称为直接数字控制，即DDC，DirectDigitalControl.一、计算机控制系统的发展70年代，出现微型机，控制方式由集中控制转向分散控制DCS，即DistributedControlSystem。1975年Honeywell推出全球第一台DCS，即TDC-200080年代，DCS系统大发展时期。90年代，现场总线技术出现与发展。Profibus、FF，Lonworks……21世纪初，出现了基于网络的控制系统技术，即网络化控制系统，NCS（NetworkedControlSystem）。有20种现场总线纳入国际标准（第4版），工业以太网纳入现场总线标准首台DCS发布于（）1946年1975年1959年1981年ABCD提交单选题20分一、计算机控制系统的发展DCS的发展历程第一阶段（初创期），1975~1980Honeywell：TDC2000，Bailey：Network90，Foxboro公司的Spectrum，Yokogawa：CENTUM……第二阶段（成熟期），1980~1985Honeywell：TDC3000，Yokogawa：CENTUMA/B，Westhouse：WDPF……第三阶段（扩展期），1985~2000Honeywell：TPS，Yokogawa：CENTUMXL/μXL，Foxboro：I/ASeries……第四阶段（推广期），2000~至今Honeywell：PKS，Yokogawa：CENTUM3000，Foxboro：A2，Emerson：PlantWeb，ABB：IndustrialIT……霍尼韦尔PKS属于其公司的（）DCS第一代第二代第三代第四代ABCD提交单选题20分一、计算机控制系统的发展主流DCS厂家（品牌）国外DCS品牌●Honeywell ●Yokogawa●Emerson ●Invensys●ABB ●Siemens……国内DCS品牌●北京和利时●浙江中控●上海新华（GE新华）●浙江威盛●南京科远……二、DCS及其体系结构DCS的概念及其特点DCS：DistributedControlSystem分散型控制系统分布式控制系统集散控制系统集中操作与管理分散控制提高可靠性分散控制→故障分散→可靠性↑二、DCS及其体系结构DCS的分级分层体系DCS体系结构特征纵向分层横向分散设备分级网络分层按功能，DCS分为四级现场控制级过程控制级过程管理级经营管理级对应的四层网络★现场网络控制网络监控网络管理网络现场网络控制网络监控网络管理网络二、DCS及其体系结构DCS的四层网络控制系统扁平化发展：网络级数↓DCS的四层网络分别为Fnet、Cnet、Snet和Mnet，其中Snet是（）现场网络管理网络监控网络控制网络ABCD提交单选题20分二、DCS及其体系结构DCS的现场控制级设备：典型的现场控制级设备各类传感器各类变送器各类执行器主要任务完成过程数据采集与处理。直接输出操作命令、实现分散控制。完成与上级设备的数据通信，从而实现网络数据库共享二、DCS及其体系结构DCS的过程控制级主要设备：过程控制站、数据采集站和现场总线服务器等。过程控制站：实现反馈控制、逻辑控制、顺序控制和批量控制数据采集站：接收大量的非控制过程信息；不直接完成控制功能。现场总线服务器：一台安装了现场总线接口卡与DCS监控网络接口卡的计算机。二、DCS及其体系结构DCS的过程管理级主要设备：操作站、工程师站和监控计算机等。操作站：操作人员与DCS的人机交互接口设备；DCS的核心显示、监视、操作和管理装置。工程师站：对DCS进行配置、组态、调试、维护监控计算机：实现对生产过程的监督控制；机组运行优化和性能计算，先进控制策略的实现等。二、DCS及其体系结构DCS的经营管理级设备：可能是厂级管理计算机，也可能是若干个生产装置的管理计算机。任务：厂级管理系统的主要功能是监视企业各部门的运行情况实时监控承担全厂性能监视、运行优化、全厂负荷分配和日常运行管理等任务；日常管理承担全厂的管理决策、计划管理、行政管理等任务。二、DCS及其体系结构DCS的控制站/操作站控制站包括现场控制站和数据采集站等。机柜电源控制计算机其他部件操作站一般分为操作员站和工程师站。操作台微处理机系统图形显示设备操作键盘和鼠标打印等设备冗余技术冗余方式：多重化自动备用和手动备用。冗余措施：通信网络、操作站余、现场控制站、电源、I/O模块等冗余二、DCS及其体系结构DCS的控制柜/机柜组二、DCS及其体系结构DCS的控制站机柜现场控制单元多层I/O卡件箱电源单元通信接口接线端子板机柜正面机柜背面现场控制站机柜二、DCS及其体系结构DCS的控制站部件的结构形式二、DCS及其体系结构DCS的控制站机柜接线端子板现场控制站机柜通用IO通用IOIO模块IO模块AI/AO/DI/DOCPUCPU防火墙防火墙电源电源二、DCS及其体系结构DCS的控制器Emerson-DeltaV控制器电源单元I/O卡件现场总线接口卡件导轨二、DCS及其体系结构DCS的控制器Honeywell-C300二、DCS及其体系结构DCS的操作站操作站操作站一般安装在（）现场云端现场或控制室控制室ABCD提交单选题20分二、DCS及其体系结构DCS的软件结构计算机控制系统软件通用结构二、DCS及其体系结构DCS的软件结构—实例：PKSConfigurationStudio二、DCS及其体系结构DCS的软件结构—实例：PKSConfigurationStudio二、DCS及其体系结构DCS的软件结构—实例：PKSConfigurationStudio三、主流DCS厂家及其DCS美国Honeywell/en-US/explore/products/control-monitoring-and-safety-systems/integrated-control-and-safety-systems/experion-pks/Pages/default.aspx三、主流DCS厂家及其DCS日本Yokogawa/cn/pcs/pcs-product-index-zh.htm?nid=megadlist三、主流DCS厂家及其DCS瑞士ABB/control-systems/zh/System-800xa-cn/800xa-dcs-cn三、主流DCS厂家及其DCS德国/automation/cn/zh/process-controlsystems/simatic-pcs7/Pages/distributed-control-system-simatic-pcs-7.aspx三、主流DCS厂家及其DCS美国Emerson/control-systems/zh/System-800xa-cn/800xa-dcs-cn三、主流DCS厂家及其DCS法国施耐德/en/product-range-selector/63680-foxboro-evo-process-automation-system/?parent-category-id=86798Foxboro↓Invensys↓Schneider三、主流DCS厂家及其DCS北京和利时

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