計算機控制技術的發(fā)展與應用(編輯修改稿)
2025-11-30 18:03 本頁面
【文章內容簡介】 S為目標，以新的控制方法、現(xiàn)場總線智能化儀表、專家系統(tǒng)、局域網絡等新技術，為用戶實現(xiàn)過程控制自動化相結合的管控一體化的綜合集成系統(tǒng)。 （ 6） 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（ FCS） :FCS（ Fieldbus Control System）是一種以現(xiàn)場總線為基礎的分布式網絡自動化系統(tǒng)，它既是現(xiàn)場通信網絡系統(tǒng)，也是現(xiàn)場自動化系統(tǒng)。作為一種現(xiàn)場通信網絡系統(tǒng)， FCS具有開放式數(shù)字通信功能，可與各種通信網絡互連；作為一種現(xiàn)場自動化系統(tǒng)， FCS把安裝于生產現(xiàn)場的具有信號輸入、輸出、運算、控制和通信功能的各種現(xiàn)場儀表或現(xiàn)場設備作為現(xiàn)場總線的節(jié)點，并直接在現(xiàn)場總線上構成分散的控制回路。 （ 7） 計算機集成制造 /過程系統(tǒng)（ CIMS/CIPS） ： CIMS 是基于 1973 年美國 Harrington《 Computer Integrated Manufacturing》博士論文中提出的 CIM 概念而構成的一種現(xiàn)代制造系統(tǒng)。 1）企業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)，即從市場分析、產品設計、加工制造、經營管理到售后服務的全部生產活動，彼此是緊密連接的，是一個不可分割的整體，應該在企業(yè)整體框架下統(tǒng)一考慮各個環(huán)節(jié)的生產活動； 2）整個生產過程的實質是一個數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過程，最終形成的產品可以看作是 “ 數(shù)據(jù) ” 的物質表現(xiàn)。 它是 以數(shù)據(jù)庫為核心，任何終端都需通過企業(yè)內的控制局域網絡和管理局域網絡與數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)、信息、知識。數(shù)據(jù)庫由實時數(shù)據(jù)庫 和關系數(shù)據(jù)庫組成，實時數(shù)據(jù)庫用來存儲工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運行狀況信息、先進控制和過程優(yōu)化指令等；關系數(shù)據(jù)庫用于企業(yè) ERP層的支持，并可存放實時數(shù)據(jù)庫中的永久性數(shù)據(jù)。管理局域網絡對內與關系數(shù)據(jù)庫連接，對外與 Inter 連接，是企業(yè)管理信息化的物理載體。 計算機過程控制系統(tǒng)國內外應用狀況 近十幾年，過程控制系統(tǒng)發(fā)展非常迅速，由于集散控制系統(tǒng)是這一領域的主導發(fā)展方向，各國廠商都在這一市場不斷推陳出新。美國和日本的產品代表兩個主要的發(fā)展方向：美國廠商重點推出開放型集散系統(tǒng)，加速研制現(xiàn)場總線產品，推廣應用智能變送器；日本廠商則著重發(fā)展高功能集散系統(tǒng)，從軟件開發(fā)入手，挖掘軟件工作的潛力，強調控制功能和管理功能的結合。 20世紀 80年代，比較著名的大型集散控制系統(tǒng)新產品有：美國 Honeywell公司的 TDC一 3000， Foxboro公司的 VAS， Bailey公司的 INn一 9o，日本橫河公司的CENTRUM— XL，英國 Oxford Automation公司的 SYSTEM一 86，德國 Siemens公司的TELEPERM系統(tǒng)等等。這些都屬于第三代 DCS，控制點可達到一萬點以上，系統(tǒng)結構接近標準化，采用局域網技術。它的主要改變是在局域網絡方面，采用了符合國際標準化組織 ISO的 OSI開放系統(tǒng)互連的參考模型。因此，在符合開放系統(tǒng)的各制造廠商產品間可以互相連接、互相通訊和進行數(shù)據(jù)交換，第三方的應用軟件也能在系統(tǒng)中應用，從而使集散控制系統(tǒng)進入了更高的階段。在 2o世紀 9o年代初，隨著對控制和管理要求的不斷提高，第四代集 散控制系統(tǒng)以管控一體化的形式出現(xiàn)。它在硬件上采用了開放的工作站，使用 mSc替代 CISC，采用了客戶機／服務器 (Client／ Server)的結構。在網絡結構上增加了工廠信息網 (Intra)，并可與國際信息網 (In． temeO 聯(lián)網。在軟件上則采用 UNIX系統(tǒng)和 X— Windows的圖形用戶界面，系統(tǒng)的軟件更豐富。同時，在制造業(yè)，計算機集成制造系統(tǒng) (CIMS)得到了應用，使人們看到了應用信息管理系統(tǒng)的經濟效益。隨著現(xiàn)場總線技術的出現(xiàn)，在世界上引起了廣泛重視，各大儀表制造廠商紛紛在自己的 DCS系統(tǒng)中融 現(xiàn) 場總線技術，推出現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)及相應的現(xiàn)場總線儀表裝置。第四代集散控制系統(tǒng)的典型產品有 Honeywell公司的 TPS控制系統(tǒng)，橫河公司 CENTE R— CS控制系統(tǒng)， Foxboro公司 l／ AS 50／ 51系列控制系統(tǒng)， ABB公司 Advant系列 OCS開放控制系統(tǒng)等。這 — 代集散控制系統(tǒng)主要是為解決 DCS系統(tǒng)的集中管理而研制，它們在信息的管理、通訊等方面提供了綜合的解決方案。 計算機控制技術的發(fā)展趨勢 長期以來，計算機控制技術的發(fā)展始終緊隨著計算機技術的發(fā)展步伐，如今計算機控制技術的發(fā)展又多了許多新的方向。 計算機控制技術的網絡化 在當今，計算機技術和網絡技術正以迅猛的速度發(fā)展著，與此同時，各種層次的計算機網絡在控制系統(tǒng)中的應用也越來越廣泛，規(guī)模越來越大，控制系統(tǒng)的網絡化時代漸漸到來。除了先前提到的集散控制系統(tǒng)以外，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（ Fieldbus Control System，簡稱 FCS）也是計算機控制技術網絡化下誕生的一個新的控制結構。 將控制系統(tǒng)網絡化，使控制作用的實現(xiàn)不再局限于傳統(tǒng)意義上的控制系統(tǒng)，而是由各種儀表單元分別獨立完成各自的工作，然后再通過網絡進行彼此間的信息交換和組織，并相互協(xié)作，最終實現(xiàn)預定完成的控制任務。這種近似于模塊化的思想，可以使各部分獨立工作，不產生干擾，有可以根據(jù)需要增減控制網絡中的個體，大大增強了系統(tǒng)的實用性。 計算機控制技術的集成化 計算機集
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