第一章集散控制系统概述

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1、集散控制系统教材：何衍庆等。集散控制系统原理及应用（第三版），化工出版社。2021/6/141第一章概述绪论第一节集散控制系统的概念第二节集散控制系统的特点第三节集散控制系统的展望第四节集散控制系统在我国的发展状况2021/6/142绪论一、控制系统按照结构分类集中控制系统分散控制系统集散控制系统(分布式控制系统)二、集散控制系统的产生2021/6/143一、控制系统按照结构分类1、集中控制系统（CentralizedControlSystem，CCS）2、分散控制系统（DecentralizedControlSystem，DCS）3、集散控制系统（Tot

2、alDistributedControlSystem，TDCS）（分布式控制系统）2021/6/1441、集中控制系统控制计算机基本控制过程1基本控制过程2基本控制过程3基本控制过程4基本控制过程52021/6/145集中控制系统的概念单机系统，用一台计算机对多个对象或设备进行集中管理和集中控制，有时称为“群控”。2021/6/1462、分散控制系统多机系统，多台计算机分别控制不同的对象或设备，各自构成子系统，各子系统间有通信或网络互联的关系。从整个系统来说，在功能上、逻辑关系上、物理上以及地理位置上都是分散的。以计算机网络为组成核心的控制系统都是分散式系

3、统。2021/6/1473、集散控制系统将微处理器作为核心的集中分散控制系统。利用控制技术（Control）、计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）和阴极射线管（CRT）显示技术——4C技术，对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的新型控制系统。TotalDistributedControlSystem，TDCS,又称分布式控制系统。主要特点：集中管理、分散控制。2021/6/148集散控制系统典型结构2021/6/149比较分散控制系统和集散控制系统结构相似：分层、子系统、联系不同：（1）采用的技术不同；（2）各子系

4、统有密切联系和信息交换，系统对各子系统的总体目标和任务进行协调和分配。集散控制系统也是多机系统，严格地说是分散控制系统的一种。2021/6/14101.30年代初期：分散控制方式直接作用式气动控制器；控制装置安装在被控过程附近，每个回路有单独控制器；运行人员分布在全厂各处；适用于规模不太大、工艺过程不太复杂的企业。二、集散控制系统的产生2021/6/1411控制系统的发展史2021/6/14122.30年代末期：集中控制中央控制室，信息远距离传输；变送器、执行器和控制器分离：变送器、执行器安装在现场，控制器在中央控制室；优点：运行人员可获得整个的生产信息，

5、便于协调控制；注意：控制仪表和运行人员在地理上的集中，控制器分别完成各控制任务，故障影响不大——运行管理的集中，仍然分散控制；采用气动单元组合仪表、电动单元组合仪表和组件组装式仪表。2021/6/1413控制系统的发展史2021/6/1414控制系统的发展史2021/6/1415控制系统的发展史2021/6/14163.50年代末60年代初：集中控制方式计算机用于生产过程直接数字控制，造价高，一台计算机控制全厂的生产过程，整个系统控制任务的集中。特点：控制集中、管理集中缺点：受硬件水平限制，计算机可靠性低，一旦发生故障，全厂生产瘫痪。2021/6/1417

6、集中控制系统控制计算机基本控制过程1基本控制过程2基本控制过程3基本控制过程4基本控制过程52021/6/14184.70年代:集散控制方式分析集中控制的失败，提出了集散控制系统的概念；把控制功能分散在不同的计算机中完成，采用通信技术实现各部分之间的联系和协调.特点：控制分散、管理集中2021/6/1419集散控制系统以微处理器为基础的分散控制、集中管理的共用控制、共用显示的开放的仪表计算机控制系统。主要特点：集中管理、分散控制。2021/6/1420控制系统的发展史2021/6/1421总结：控制系统的发展历史(循环)1.30年代初期：分散控制→(控制分

7、散、管理分散)2.30年代末期：集中控制→(控制分散、管理集中)3.50年代末60年代初：集中控制→(控制集中、管理集中)4.70年代:集散控制(控制分散、管理集中)2021/6/1422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。2021/6/1423第一节集散控制系统的概念一、集散系统的发展历史四个历史阶段二、集散系统的基本结构三大

8、组成部分2021/6/1424一、集散控制系统的发展（四个历史阶