計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-11-30 18:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 S為目標(biāo)，以新的控制方法、現(xiàn)場(chǎng)總線智能化儀表、專家系統(tǒng)、局域網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)，為用戶實(shí)現(xiàn)過程控制自動(dòng)化相結(jié)合的管控一體化的綜合集成系統(tǒng)。 （ 6） 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（ FCS） :FCS（ Fieldbus Control System）是一種以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的分布式網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)，它既是現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，也是現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)。作為一種現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， FCS具有開放式數(shù)字通信功能，可與各種通信網(wǎng)絡(luò)互連；作為一種現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)， FCS把安裝于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的具有信號(hào)輸入、輸出、運(yùn)算、控制和通信功能的各種現(xiàn)場(chǎng)儀表或現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備作為現(xiàn)場(chǎng)總線的節(jié)點(diǎn)，并直接在現(xiàn)場(chǎng)總線上構(gòu)成分散的控制回路。 （ 7） 計(jì)算機(jī)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(gòu)成的一種現(xiàn)代制造系統(tǒng)。 1）企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，即從市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、經(jīng)營(yíng)管理到售后服務(wù)的全部生產(chǎn)活動(dòng)，彼此是緊密連接的，是一個(gè)不可分割的整體，應(yīng)該在企業(yè)整體框架下統(tǒng)一考慮各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)活動(dòng)； 2）整個(gè)生產(chǎn)過程的實(shí)質(zhì)是一個(gè)數(shù)據(jù)的采集、傳遞和加工處理的過程，最終形成的產(chǎn)品可以看作是 “ 數(shù)據(jù) ” 的物質(zhì)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(nèi)的控制局域網(wǎng)絡(luò)和管理局域網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)、信息、知識(shí)。數(shù)據(jù)庫由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫 和關(guān)系數(shù)據(jù)庫組成，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫用來存儲(chǔ)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、系統(tǒng)運(yùn)行狀況信息、先進(jìn)控制和過程優(yōu)化指令等；關(guān)系數(shù)據(jù)庫用于企業(yè) ERP層的支持，并可存放實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的永久性數(shù)據(jù)。管理局域網(wǎng)絡(luò)對(duì)內(nèi)與關(guān)系數(shù)據(jù)庫連接，對(duì)外與 Inter 連接，是企業(yè)管理信息化的物理載體。 計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)國內(nèi)外應(yīng)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(lǐng)域的主導(dǎo)發(fā)展方向，各國廠商都在這一市場(chǎng)不斷推陳出新。美國和日本的產(chǎn)品代表兩個(gè)主要的發(fā)展方向：美國廠商重點(diǎn)推出開放型集散系統(tǒng)，加速研制現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品，推廣應(yīng)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(qiáng)調(diào)控制功能和管理功能的結(jié)合。 20世紀(jì) 80年代，比較著名的大型集散控制系統(tǒng)新產(chǎn)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(diǎn)可達(dá)到一萬點(diǎn)以上，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)接近標(biāo)準(zhǔn)化，采用局域網(wǎng)技術(shù)。它的主要改變是在局域網(wǎng)絡(luò)方面，采用了符合國際標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)品間可以互相連接、互相通訊和進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，第三方的應(yīng)用軟件也能在系統(tǒng)中應(yīng)用，從而使集散控制系統(tǒng)進(jìn)入了更高的階段。在 2o世紀(jì) 9o年代初，隨著對(duì)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(jī)／服務(wù)器 (Client／ Server)的結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上增加了工廠信息網(wǎng) (Intra)，并可與國際信息網(wǎng) (In． temeO 聯(lián)網(wǎng)。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(shí)，在制造業(yè)，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) (CIMS)得到了應(yīng)用，使人們看到了應(yīng)用信息管理系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)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(chǎng)總線技術(shù)，推出現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)及相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)總線儀表裝置。第四代集散控制系統(tǒng)的典型產(chǎn)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?cè)谛畔⒌墓芾?、通訊等方面提供了綜合的解決方案。 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 長(zhǎng)期以來，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展始終緊隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展步伐，如今計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展又多了許多新的方向。 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化 在當(dāng)今，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正以迅猛的速度發(fā)展著，與此同時(shí)，各種層次的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛，規(guī)模越來越大，控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代漸漸到來。除了先前提到的集散控制系統(tǒng)以外，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（ Fieldbus Control System，簡(jiǎn)稱 FCS）也是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化下誕生的一個(gè)新的控制結(jié)構(gòu)。 將控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，使控制作用的實(shí)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(dú)立完成各自的工作，然后再通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行彼此間的信息交換和組織，并相互協(xié)作，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)定完成的控制任務(wù)。這種近似于模塊化的思想，可以使各部分獨(dú)立工作，不產(chǎn)生干擾，有可以根據(jù)需要增減控制網(wǎng)絡(luò)中的個(gè)體，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性。 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的集成化 計(jì)算機(jī)集
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