集散控制系统(扼要).ppt

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1、7小型分散控制系统7.1集散控制系统概述7.3DCS现场控制站7.4DCS操作站7.2DCS通信网络7、1概述一、概念集散型控制系统是4C技术发展的产物。它采用危险分散，控制分散，而操作和管理集中的设计思想，多层分级、合作自治的结构形式，适应现代化生产和管理的要求。操作员站操作员站工程师站﹉﹉﹉现场I/O站现场I/O站现场I/O站现场仪表现场仪表通信网络通信网络ControlNetwork冗余实时通讯网络ManagerInformationNetwork管理信息通讯网络现场I/O站Historian历史数据站Engineer工程师站Operator操作员站Logger报表记录站P

2、rinter打印机Operator操作员站系统生成、系统维护系统监视、运行、记录交换信息的通信功能运行数据文件的存储、管理图7-1DCS组成框图经营管理级生产管理级控制管理级过程控制级DCS的结构层次信号的输入、变换、运算、输出等控制功能。FCU对过程控制级的集中监视与管理对系统的组态。全厂（公司）生产的最优化。指挥调度市场、营销、生产信息汇总，全面综合经营管理与决策。7、1概述现场控制站:多回路控制器(一个微控制器8-40个回路)独立对生产过程控制。需要工程师站对其进行组态。操作员站：集中操作和监视功能。工程师站：进行系统组态生成和维护功能。通信总线：信息传输与信息共享。按网络

3、通信协议进行信息传输。网络双总线冗余结构，设置网关，与其它系统网络及设备（如HART协议DDZ-III仪表）连接。DCS三点一线功能7、1概述三、DCS的特点1、松耦合的多处理机系统,实现硬件积木化将操作站、现场控制站的多微处理器配置在网络节点上,根据需要，增减节点上设备。7.1概述操作员站操作员站工程师站﹉﹉﹉现场I/O站现场I/O站现场I/O站现场仪表现场仪表通信网络通信网络工程师在操作站上，采用填表方式或功能模块连接方式进行组态，生成控制系统。2、软件模块化DCS为用户提供丰富的功能软件包。用户按控制要求选用软件模块，对软件进行组态，即可生成应用程序。7.1概述运算控制模块

4、及控制程序软件包;过程监视软件包;显示软件包;信息检索软件包;网络软件包;报表打印程序包等。3、通信网络的应用通信网络将现场控制单元、操作员站、工程师站、管理计算机等连接起来，实现整体的最优控制和管理。传输介质采用同轴电缆、光导纤维。传输距离1～15km，同轴电缆通信速率1～10Mbps，光导纤维可高达32Mbps。4、可靠性高工业级及以上元器件电源、通信网络、I/O接口等冗余化配置（双备用）软件自诊断技术、容错设计功能分散、负荷分散、数据库分散。工程师站、操作员站设置操作权限，保证系统安全。7、1概述主178326547、2通信网络（1）星型结构：1对N缺点：信息交换均要通过主

5、机，主机出现问题，会导致系统瘫痪。1、网络拓扑结构（节点连接方式）网络拓扑结构有总线型、环型和星型优点：结构简单，通信简单，扩展容易。（2）环型结构：点对点7、2通信网络无主从，结构简单，增减节点容易。接口单元或数据通路出现故障时，系统会收到威胁，采用冗余光纤网。各站无主从，某一节点发送数据，其它节点接收信息时都检查地址，对比地址是否与本站地址相符，相符则接收网上的信息。7.2通信网络13542环形总线网总线网（3）总线网（DCS采用）2、网络访问的数据存取控制技术发送接收数据，数据合理的存取控制方法。（1）轮询(Poll）一主多从结构星型结构。（2）令牌（TokenPassin

6、g）DCS控制网络（小数据包）（3）带有碰撞检测的载波侦听多重访问（CSMA/CD）DCS管理网络（较大数据包）7.2通信网络（1）轮询(Poll）1对N的控制方式，主站轮询从站，根据查询到站的应答信息，确定该站是否要发信，并确定是否让其发信。经过主站转发后到目的地后，再继续查询。（带主站的星型网等）主站178326547.2通信网络（2）令牌（TokenPassing）环型总线网。令牌：特定的二进制数码的信息段。令牌沿环中各节点依次传送，有空和忙两种状态。123N4源节点加载信息令牌置忙目的节点读取数据撤消信息包令牌置空7.2通信网络发送信息、源节点和目的节点地址（3）带有碰撞

7、检测的载波侦听多重访问（CSMA）适用于数据包较大总线管理网络。特点是“先听后讲”及“边讲边听”。7.2通信网络17832654CSMA/CD的控制策略：竞争发送、广播式传输、载波侦听、碰撞检测、等待时机、再试发送。①节点1发送站，侦听网络无数据发送，延时发送信息。②节点1边发边侦听网络，发送与侦听数据一致否。发送完毕一致，结束。③发送与侦听数据不一致。停止碰撞标志，延时再发。操作站通信功能报警功能算术运算功能顺序控制功能反馈控制功能输入输出接口模块图7-2DCS的现场控制站功能