控制儀表及裝置第七章(已修改)
2025-05-30 22:36 本頁(yè)面
【正文】 控制儀表及裝置 第七章 集散控制系統(tǒng) 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 集散控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò) 第三節(jié) TPS集散控制系統(tǒng) 第四節(jié) PCS7過(guò)程控制系統(tǒng) 第五節(jié) 集散控制系統(tǒng)可靠性 第一節(jié) 概述 集散控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程 20世紀(jì) 50、 60年代，過(guò)程工業(yè)主要使用模擬式儀表 ，它們功能單一、控制精度不高。以后的 DDC和 SCC集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能進(jìn)行復(fù)雜控制 , 但存在危險(xiǎn)集中的問(wèn)題。 1975年 Honeywell推出了世界上第一套集散控制系統(tǒng) – TDC2021, 實(shí)現(xiàn)了分散控制和集中操作與管理的功能 , 以后十年 DCS不斷完善。 20世紀(jì) 90年代以來(lái) 推出了以管控一體化為主要特征的 DCS, 隨著 PLC和 FCS技術(shù)的發(fā)展 , DCS與 PLC和FCS相融合的混合型分布式控制系統(tǒng)也已出現(xiàn)。 集散控制系統(tǒng)的 特點(diǎn) 1. 功能齊全 2. 人機(jī)聯(lián)系完善 3. 可靠性高 4. 系統(tǒng)拓展靈活 5. 安裝調(diào)試簡(jiǎn)單 集散控制系統(tǒng)的性能比常規(guī)儀表控制系統(tǒng)和集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)更為優(yōu)越 ,它的主要特點(diǎn)如下： CRT 操作站 管理 計(jì)算機(jī) 過(guò)程 控制單元 過(guò)程 控制單元 數(shù)據(jù) 采集單元 … 集中操作與管理裝置 分散控制裝置 通信系統(tǒng) 集散控制系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu) 與一般的局域網(wǎng)不同，集散控制系統(tǒng)中采用的通信網(wǎng)絡(luò)是用于生產(chǎn)過(guò)程的控制和管理，它具有下列特點(diǎn)： 第二節(jié) 集散控制系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò) 通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn) 1. 實(shí)時(shí)性好，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 2. 可靠性高 3. 適應(yīng)惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 通信介質(zhì) 1. 雙絞線 – 最常用的通信介質(zhì)。 2. 同軸電纜 – 用于較高速率的數(shù)據(jù)傳輸。 3. 光纜 – 不受電磁波干擾，廣泛應(yīng)用于集散系統(tǒng)。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 從站 從站 從站 從站 主站 星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 站 站 站 站 站 總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 站 站 站 站 站 站 通常有星型、總線型和環(huán)型及混合型： 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 通信協(xié)議以開(kāi)放系統(tǒng)互連 (OSI) 參考模型為基礎(chǔ)，?；谖锢韺雍蛿?shù)據(jù)鏈路層而制定。數(shù)據(jù)鏈路層分為介質(zhì)訪問(wèn)控制層 (MAC)和邏輯 鏈路控制層 (LLC)。應(yīng)用最廣泛的 通信協(xié)議 是 IEEE 802系列，常用通信協(xié)議有 ： IEEE 局域網(wǎng)概述、體系結(jié)構(gòu)； IEEE 邏輯 鏈路控制； IEEE 總線網(wǎng)的 MAC與物理層標(biāo)準(zhǔn)； IEEE 令牌 總線網(wǎng)的 MAC與物理層標(biāo)準(zhǔn)； IEEE 令牌環(huán) 網(wǎng)的 MAC與物理層標(biāo)準(zhǔn)； IEEE 無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)； IEEE 短距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 等。 第三節(jié) TPS集散控制系統(tǒng) 萬(wàn)能工作站UWS 萬(wàn)能操作站US 新型萬(wàn)能操作站 UXS 應(yīng)用模件AM 新型應(yīng)用模件 AXM 連接器 CG、PLCG 網(wǎng)絡(luò)連接器NG 全方位萬(wàn)能操作站 GUS 高速通路連接器 HG 網(wǎng)絡(luò)接口模件 NIM 基本控制器 BC 多功能控制器MC 先進(jìn)多功能控制器 AMC 數(shù)據(jù)高速通路 口 DHP 擴(kuò)展控制器 EC 增強(qiáng)型操作EOS 基本操作站BOS 過(guò)程接口單元PIU 通用計(jì)算機(jī)接口 GPCI 邏輯管理器 LM 先進(jìn)過(guò)程管理器 APM 故障安全控制管理器 FSC 過(guò)程管理器PM 高性能過(guò)程管理器 HPM DEC VAX計(jì)算機(jī) AXP 計(jì)算機(jī) 管理 計(jì)算機(jī) 歷史模件 HM 工廠信息網(wǎng) (PIN) 局域控制網(wǎng) (LCN) 萬(wàn)能控制網(wǎng) (UCN) 基本系統(tǒng) (BASIC) 高速通路指揮器 HTD 數(shù)據(jù)高速通路DH TPS系統(tǒng)基本構(gòu)成圖 系統(tǒng)構(gòu)成 分散過(guò)程控制裝置 分散過(guò)程控制裝置包括連接在 DH 上的 BC、 EC、 MC、AMC 和連接在 UCN 上的 PM、 APM、 HPM、 LM 和FSC。 過(guò)程管理器 PM 基本構(gòu)成： 由過(guò)程管理模件 PMM和 IO 子系統(tǒng)組成。 PMM包括 通信處理器和調(diào)制解調(diào)器 、 I/O鏈路接口處理器以及控制處理器三部分。 I/O 子系統(tǒng)由雙重冗余的 I/O鏈路和最多 40個(gè) I/O處理器組成。 完成 I/O處理、各種控制和報(bào)警任務(wù) 通信處理器 和調(diào)制解調(diào)器(M68000) I/O鏈路接口 處理器 (80C51) 控制處理器 (M68000) PMM 高電平 模擬輸入 處理器 16 低電平 模擬輸入 處理器 8 低電平 多路 轉(zhuǎn)換器 32 智能變 送器接口 處理器 16 模擬 輸出 處理器 8 脈沖 輸入 處理器 8 數(shù)字 輸入 處理器 32 數(shù)字 輸出 處理器 16 至遠(yuǎn)處 I/O處理器 光纜 I/O鏈路 I/O子系統(tǒng) (80C31) 過(guò)程管理器結(jié)構(gòu) UCN 輸入輸出處理功能 由不同類(lèi)型的 I/O卡實(shí)現(xiàn)，有 8種 類(lèi)型 ：高電平模擬輸入處理器、低電平模擬輸入處理器、低電平多路模擬輸入轉(zhuǎn)換器、智能變送器接口處理器、模擬輸出處理器、數(shù)字輸入處理器、數(shù)字輸出處理器）和脈沖輸入處理器。 功能： 輸入輸出處理、控制和報(bào)警功能。 控制功能 有連續(xù)控制、邏輯控制和順序控制幾種，這些控制功能是由 PMM中各種類(lèi)型的功能槽 slot完成。一個(gè)slot稱(chēng)為一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn) 。 類(lèi)型包括常規(guī) PV、 常規(guī)控制 、 數(shù)字復(fù)合 、 邏輯 、 過(guò)程模件 、 數(shù)值 、 狀態(tài)標(biāo)志和定時(shí)點(diǎn)。 報(bào)警功能 中的參數(shù)包括報(bào)警類(lèi)型、報(bào)警限值和報(bào)警優(yōu)先。類(lèi)型有絕對(duì)值、偏差與速率報(bào)警；限值有上限、下限、上上限、下下限等；報(bào)警優(yōu)先級(jí)有三個(gè)。 先進(jìn)過(guò)程管理器 APM APM具有與 PM相似的結(jié)構(gòu)形式，但在 I/O接口、控
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1