【正文】 感謝各位同學(xué)，與他們的交流使我受益頗多。它的出現(xiàn)標志著自動化控制技術(shù)又一個新時代的開始。應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)庫、通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議等。通過組態(tài)軟件，完成功能塊之間的連接，選定功能塊參數(shù)，進行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。 數(shù)字 PID 控制在生產(chǎn)過程中是一種最普遍采用的控制方法，在冶金、機械、化工等行 業(yè)中活的廣泛應(yīng)用。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性、開放性及先進性。同時， FCS 可以減少大量電纜與敷設(shè)電纜用的橋架等，因此，節(jié)省了設(shè)計、安裝和維護費用。 FCS 與 DCS 之間有千絲萬縷的聯(lián)系，但又存在著本質(zhì)的差異。DCS 著重與閉環(huán)控制及數(shù)據(jù)處理； PLC 著重與邏輯控制及開關(guān)量的控制，但也可實現(xiàn)模擬量控制。 DCS 在結(jié)構(gòu)上是一個多處理機系統(tǒng)，分散的子系統(tǒng)自治性強，各個微處理機都可以自己的局部操作系統(tǒng)，使得系統(tǒng)在任一單元失效的情況下，仍能保持其完整性。采用實時性的、安全可靠的工業(yè)控制局部網(wǎng)絡(luò)，提高了信息的暢通性，使整個系統(tǒng)信息共享。 DCS 的總體概念 集散計算機控 制系統(tǒng)也稱分布式計算機控制系統(tǒng)，簡稱集散控制系統(tǒng)（ DCS）。管理的集中性和控制的分散性這一實際需要是推動計算機集散控制系統(tǒng)發(fā)展的根本原因。采用 OPC 等通信技術(shù)， DCS 可與上層的信息管理系統(tǒng)進行交互和協(xié)調(diào)。即使全局性通信或管理站失效，局部站仍能維持工作。 現(xiàn)對于 PLC 系統(tǒng)， DCS 的明顯特點如下。 （ 1） DCS 系統(tǒng)是個大系統(tǒng)，其控制器功能強大，而且 在系統(tǒng)中的作用十分浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 5 重要，數(shù)據(jù)公路更是系統(tǒng)的關(guān)鍵。 （ 6） FCS 相對與 DCS 來說組態(tài)簡單，由于機構(gòu)性能標準化，因而便于安裝、運行和維護。在系統(tǒng)操作層，采用冗余的100Mbps 以太網(wǎng)；在控制層，采用冗余的 100Mbps 工業(yè)以太網(wǎng)，保證 系統(tǒng)的可靠性 ；在現(xiàn)場信號處理層， 12Mbps 的 PROFIBUS 總線連接 中央控制單元和各現(xiàn)場信號處理模塊。在模擬控制系統(tǒng)中，控制器最常用的控制規(guī)律是PID 控制。在網(wǎng)絡(luò)運行過程中對系統(tǒng)實時采集數(shù)據(jù)、進行數(shù)據(jù)處理、計算。 目前的工業(yè)總線網(wǎng)絡(luò)可歸為三類： 485 網(wǎng)絡(luò)、 HART網(wǎng)絡(luò)、 FieldBus 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場總線是連接控制現(xiàn)場的儀表與控制室內(nèi)的控制裝置的數(shù)字化、串行、多站通信的網(wǎng)絡(luò)。最后要感謝我的 家人以及我的朋友們對我的理解、支持、鼓勵和幫助，正是因為有了他們，我所做的一切才更有意義；也正是因為有了他們，我才有了追求進步的勇氣和信心。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 23 參 考 文 獻 1) 《新型 PID 控制及其應(yīng)用》 陶永華 機械工業(yè)出版社 2) 《集散控制系統(tǒng)》 周榮富 陶文英 北京大學(xué)出版社 3) 《組態(tài)控制技術(shù)》 袁秀英 電子工業(yè)出版社 4) 《 DCS 及現(xiàn)場總線技術(shù)》 肖軍清華大學(xué)出版社 5) 《分布式控制（ DCS）設(shè)計與應(yīng)用實例》 王常力 羅安 電子工業(yè)出版社 6) 《過程控制與集散系統(tǒng)》 方康玲 電子工業(yè)出版社 7) 《工業(yè)網(wǎng)絡(luò)（ DCS、 FCS）技術(shù)》 劉哲緯 湯皎平 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院文印中心印刷 8) 《分散控制系統(tǒng)與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)》 白焰 吳鴻 楊國田編著 中國電力出版社 9) 《自動控制原理與系統(tǒng)》 上海理工大學(xué) 孔凡才 機械工業(yè)出版社 10) 《工廠電氣控制設(shè)備》 趙明 機械工業(yè)出版社 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 24 致 謝 光陰似箭，歲月如梭，不知不覺我即將走完大學(xué)生涯的第 三 個年頭，回想這一路走來的日子，父母的疼愛關(guān)心，老師的悉心教誨，朋友的支持幫助一直陪伴著我，讓我漸漸長大，也慢慢走向成熟。 FieldBus 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域的熱點技術(shù)之一，被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件有網(wǎng)絡(luò)操作軟件如：NetWarc， LAN Mangger， Vines，服務(wù)器操作軟件如 Lenix， os/2， Window NT。首先選擇開發(fā)組態(tài)軟件、控制操作人機接口軟件 MMI。 PID 控制器簡單易懂，使用中不需精確的系統(tǒng)模型等先決條件，因而成為應(yīng)用最為廣泛的控制器。把大型控制系統(tǒng)用高速實時冗余網(wǎng)絡(luò)分成若干相對獨立的分系統(tǒng)，一個分系統(tǒng)構(gòu)成一個域，各域共享管理和操作數(shù)據(jù)，而每個域內(nèi)又是一個功能完整的 DCS 系統(tǒng) ，以便更好的滿足用戶的使用。 （ 5） 由于信息處理現(xiàn)場化， FCS 與 DCS 相比可以省去大量的隔離器、端子柜、 I/O 終端、 I/O 卡件、 I/O 文件及 I/O 柜，從而也節(jié)省了 I/O 裝置及裝置室的空間與占地面積。 DCS 與 FCS 的差異 FCS 可以說是新一代過程控制系統(tǒng)，是由 DCS 發(fā)展而來的。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 4 DCS 與 PLC 的差異 PLC 系統(tǒng)與 DCS 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)差異不大，只是在功能的著重點上有所不同。 （ 1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯設(shè)計。 DCS 各工作站間通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種信息并協(xié)調(diào)工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。但是， DCS 及現(xiàn)場總線的基本概念、構(gòu)成方法、功能和應(yīng)用技術(shù)具有一定的同一性。其實質(zhì)是利用計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、測量控制技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人機接口技術(shù)等對生產(chǎn)過程進行分散控制，集中監(jiān)視、操作和管理的一種流行控制概念及系統(tǒng)工程技術(shù)。 DCS 硬件和軟件均采用開放式、標準化和模塊化設(shè)計。 （ 2）系統(tǒng)的所有硬件采用冗余設(shè)計。 （ 1） 控制功能強。所以，必須整體投資一步到位，其后的擴容難度較大。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 6 第 2 章 項目設(shè)計要求 工藝設(shè)計要求 系統(tǒng)裝置 圖 CS4000過程控制實驗裝置 系統(tǒng)組成 實驗裝置在對象系統(tǒng)上與 CS4000完全一致。 標準的 Client/Server 結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)由模擬 PID 控制器和被控對象組成。優(yōu)化控制及邏輯控制報警、監(jiān)視、顯示、 報表等。 浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 11 485網(wǎng)絡(luò)： RS485/MODBUS 是現(xiàn)在流行的一種工業(yè)組網(wǎng)方式，其特點是實施簡單方便，而且現(xiàn)在支持 RS485 的儀表又特別多。其關(guān)鍵標志是能支持雙向、多節(jié)點、總線式的全數(shù)字化通信。 時間的倉促及自身專業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點和錯誤。在 DCS 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用原有設(shè)備進行溫度監(jiān)控，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的預(yù)期效果?，F(xiàn)場總線技術(shù)近年來成為國際上自動化和儀器儀表發(fā)展的熱點，它的出現(xiàn)使傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了革命性的變化，使自控系統(tǒng)朝著 “ 智 能化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、分散化 ” 的方向進一步邁進，形成新型的網(wǎng)絡(luò)通信的全分布式控制系統(tǒng) —— 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) FCS(Fieldbus Control System)。 （ 6） 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件與軟件： 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件有：系統(tǒng)管理主機、服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)、協(xié)議變換器、集線器，用戶計算機等及底 層智能化儀表。 （ 1） 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)： 它的軟件是系統(tǒng)的重要組成部分，控制系統(tǒng)的軟件有組態(tài)軟件、維護軟件、仿真軟件、設(shè)備軟件和監(jiān)控軟件等。 PID（比例 積分 微分）控制器作為最早實用化的控制器已有 50 多年歷史，現(xiàn)在仍然是應(yīng)用最廣泛的工業(yè)控制器。 “ 域 ” 的概念。因此，它可以對現(xiàn)場裝置（含變送器、執(zhí)行機構(gòu)等）進行遠方診斷、維護和組態(tài)。它是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自