集散控制系统(复习)

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1、集散系统复习2013.5考试题型及分值情况填空题（2%10=20％）选择题（2%10=20％）判断题（1%12=12％）简答题（12%3=36％）组态题（12%）考试题型及分值情况填空题（2%12=24％）选择题（2%10=20％）判断题（1%10=10％）简答题（8%3=24％）组态题（11%2=22%）1、集散系统的主要特性及产生原因。2、集散系统的基本结构。3、开放式系统及其基本特征。4、集散系统的展望。5、集散系统在我国的现状及发展。第一章概述1集散系统的主要特性TotalDistributedControlSystem，TDCS,又称分布式控制系统。主要特性：集中管理

2、、分散控制第一个集散控制系统是1975年首先由美国霍尼威尔（Honeywell）公司推出TDCS2000集散控制系统产生的原因模拟仪表难以胜任生产规模的不断扩大；常规模拟仪表存在难以克服的弊病：1)控制功能过于单一，难以实现复杂控制的功能。2)难以集中操作和监视。仪表控制系统应适应工业技术发展的要求；计算机集中控制的风险太大；系统上下及子系统之间的通信联系要求越来越高（数据传输速率、数据通信质量）。2集散系统的基本结构分散过程控制装置集中操作和管理装置通信系统3开放系统的主要特征以规范化和实际存在的接口标准为依据而建立起来的计算机系统、网络系统及相关的通信系统。（1）可移植性（

3、Portability）（2）互操作性（Interoperability）（3）可适宜性（Scalability）（4）可得到性（Availability）4DCS的发展方向垂直方向向上发展：MES,ERP；向下发展（现场级）：向FCS（FieldbusControlSystem）现场总线控制系统发展。无线连接。网络化。（工业以太网“一网到底”，管理层-现场控制层）功能安全。标准化。（编程语言的标准化、人机界面、硬件标准）现场总线控制系统实现了真正的分散控制5中国DCS市场现状及未来发展中国的DCS市场仍处于上升和发展时期，而且有很大的市场空间。近年的能源短缺和随之而来的电力投

4、资热潮，使得电力行业的DCS需求达到22亿元，占据整个市场三分之一强的份额，超过了石化和化工这些传统的DCS应用的强势行业。国内DCS企业的兴起；和利时在电力、交通；中控在化工；新华在石化等等。但业务主体在中低端市场，跟国外主流厂商的产品竞争并不明显。国产DCS的未来发展方向国产DCS必须在继续拓展中小型项目市场的同时，提高自身的综合素质，积极进入大型工程项目。国内DCS企业应以DCS技术为核心，向工业自动化综合企业发展。要尽快地研究和建立我国FCS（现场总线控制系统）的体系结构。第二章集散系统的构成1、集散系统的功能构成2、集散系统的基本构成3、集散系统的结构特征4、冗余化结

5、构5、现场总线控制系统的构成6、典型集散系统的构成实例1集散系统的功能分级1）现场控制级2）过程装置控制级3）车间操作管理级4）全厂优化和调度管理级2集散系统的基本构成1)分散过程控制装置部分适应恶劣的生产环境；分散控制；实时性；独立性.2)集中操作和管理系统部分信息量大；易操作性；容错性好；3)通信系统部分误码率低；传输速率高；开放性；互操作性.DCS通信系统的开放性与互操作性开放性:允许与其他厂商的产品能通信,也即要求DCS通信系统遵循一个统一的标准、协议.这个统一通信标准的框架结构是ISO的OSI模型.互操作性:指现场总线的通信标准,要求不同厂商的智

6、能现场变送器、执行器等可以互换.3集散系统的结构特征1）递阶控制结构（多层结构、多级结构和多重结构）2）分散控制结构(垂直型、水平型和复合型)3）冗余化结构4冗余化结构采用冗余化结构的优缺点:优点：系统可靠性有很大的提高。缺点：由于冗余是采用相同的设备提高可靠性，导致成本增加。集散控制系统的冗余方式（1）同步运转方式（紧集停车系统和安全连锁系统）让两台或两台以上的装置以相同的方式同步运转，输入相同的信号，进行相同的处理，然后对输出进行比较，如果输出保持一致则系统是正常运行的。（2）待机运转方式（通信系统、多回路控制器）采用N台同类设备，采用一台后备设备，平时后备设备处于准备状态

7、，一旦N台设备中某一台设备发生故障，能启动后备设备使其运转。（3）后退运转方式（操作站、人机界面）正常时，N台设备各自分担各自功能进行运转，当其中一台设备损坏时，其余设备放弃部分不重要的功能，以此来完成损害设备的功能。（4）多级操作方式（手自动切换）纵向冗余的方法。正常操作是从上一层进行的，如该层故障则由下一层完成，这样逐步向下形成对最终元件执行器的控制。5现场总线控制系统的构成现场总线及其分类按现场应用的不同要求和规模：1）执行器传感器现场总线、2）设备现场总线3）全服务现场总线。集散控制