【正文】 還可減少控制室的占地面積。從根本上改變了現(xiàn)有 DCS集中與分散相結(jié)合的集散控制系統(tǒng)體系，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了可靠性。 2021年 6月 16日 48 ?現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性 ?它將傳感測量、補(bǔ)償計算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中完成，僅靠現(xiàn)場設(shè)備即可完成自動控制的基本功能，并可隨時診斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 2021年 6月 16日 47 ?互可操作性互用性 ?這里的互可操作性，是指實現(xiàn)互連設(shè)備間、系統(tǒng)間的信息傳送與溝通，可實行點對點，一點對多點的數(shù)字通信。一個具有總線功能的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須是開放的，開放系統(tǒng)把系統(tǒng)集成的權(quán)利交給了用戶。這里的開放是指對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的一致、公開性，強(qiáng)調(diào)對標(biāo)準(zhǔn)的共識與遵從。 2021年 6月 16日 45 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的類型 ?我國應(yīng)用比較廣的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)有： ?以 ProfiBus總線技術(shù)和 ASi執(zhí)行器傳感器接口產(chǎn)品組成的控制系統(tǒng)； ?以 ControlNet與 DeviceNet產(chǎn)品組成的控制系統(tǒng)。 無源是指各類變送器或者信號源等設(shè)備沒有供電回路給它供電。 2021年 6月 16日 44 什么是有源和無源 ?有源是指各類變送器或者信號源等設(shè)備已經(jīng)有一組供電回路給它供電。 2021年 6月 16日 43 什么是 420mA兩線制 ?三線制？四線制？ ?二線制傳輸方式中，供電電源、負(fù)載電阻、變送器是串聯(lián)的，即二根導(dǎo)線同時傳送變送器所需的電源和輸出電流信號；三線制方式中，電源正端和信號輸出的正端，它們共用一個地線，其電流信號是從 I+和 V兩端之間得到的。 雙絞線特性阻抗是 50歐姆左右，相隔 1CM寬的 300歐姆左右，所以負(fù)載電阻選擇 50300歐姆比較理想，為了 AD轉(zhuǎn)換方便，負(fù)載電阻上的信號最大量程值一般 510V比較合適，那么權(quán)衡所有，負(fù)載電阻 250歐姆，電流 20mA，負(fù)載壓降 5V比較滿意。與此相對應(yīng)的信號有： 0－10mA、 0－ 5V、 0－ 10V等。 ? 現(xiàn)場總線的出現(xiàn)是計算機(jī)、通信和控制技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，它徹底動搖并取代了 20世紀(jì) 60年代至 80年代一直占據(jù)過程控制領(lǐng)域的 4— 20mA信號標(biāo)準(zhǔn)的地位。 2021年 6月 16日 39 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的產(chǎn)生 ? 在復(fù)雜或大規(guī)模的應(yīng)用中需要使用大量的傳感器、執(zhí)行器和控制器等，它們通常分布在非常廣的范圍內(nèi)，如果在底層上采用傳統(tǒng)的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，那么安裝成本和介質(zhì)造價都將非常高；所以需要在底層設(shè)計一種造價低又能經(jīng)受工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的通信系統(tǒng)。 2021年 6月 16日 38 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)－定義 ?現(xiàn)場總線是指安裝在制造或過程區(qū)域的 現(xiàn)場裝置 與控制室內(nèi)的 自動控制裝置 之間 數(shù)字式、串行、多點通信 的數(shù)據(jù)總線。工控機(jī)箱標(biāo)準(zhǔn)長度為 19英寸，高度為4U 。 2021年 6月 16日 36 ?國內(nèi)生產(chǎn)工控機(jī)的廠家有研祥、華北工控、研華、愛雷絲等。其主要特點是：工作溫度 0600C；裝有“看門狗”計時器；低功耗，最大時為5V/。 工業(yè)電源 為 AT開關(guān)電源，平均無故障運(yùn)行時間達(dá)到 250， 000小時。 無源底板 無源底板的插槽由 ISA和 PCI總線的多個插槽組成， ISA或 PCI插槽的數(shù)量和位置根據(jù)需要有一定選擇，該板為四層結(jié)構(gòu)，中間兩層分別為地層和電源層，這種結(jié)構(gòu)方式可以減弱板上邏輯信號的相互干擾和降低電源阻抗。 1可采用無源母板（底板），方便系統(tǒng)升級。 開放性好，兼容性好，吸收了 PC機(jī)的全部功能，可直接運(yùn)行 PC機(jī)的各種應(yīng)用軟件。 可視需要選配 I/O模板。 電源及鍵盤均帶有電子鎖開關(guān)，可防止非法開、關(guān)和非法鍵盤輸入。 機(jī)箱內(nèi)裝有雙風(fēng)扇，正壓對流排風(fēng)，并裝有濾塵網(wǎng)用以防塵。 采用總線結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計技術(shù)。目前， IPC已被廣泛應(yīng)用于通訊、工業(yè)控制現(xiàn)場、路橋收費(fèi)、醫(yī)療、環(huán)保及人們生活的方方面面。早在 80年代初期，美國 AD公司就推出了類似 IPC的 MAC150工控機(jī)，隨后美國 IBM公司正式推出工業(yè)個人計算機(jī) IBM7532。但現(xiàn)在，更時髦的叫法是產(chǎn)業(yè)電腦或工業(yè)電腦。工控機(jī)通俗的說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場而設(shè)計的計算機(jī)。 ?設(shè)計思想仍然采用先進(jìn)的硬件積木化，軟件模塊化的思想 ；不同之處是硬件可以選用不同廠家的產(chǎn)品，軟件中集成了對各廠家生產(chǎn)的硬件模塊的驅(qū)動程序，用戶可用硬件組態(tài)的方法選用不同的設(shè)備。 2021年 6月 16日 31 ?這種系統(tǒng)在通用性上比集散控制系統(tǒng)前進(jìn)了一步。它是基于 PC的監(jiān)督與控制軟件，是一種可組態(tài)的人機(jī)界面程序 HMI(Human Machine Interface),又稱 SCADA組態(tài)軟件。 b) 系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)計 c) 機(jī)房或控制室設(shè)計 2021年 6月 16日 30 RS485總線監(jiān)督控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（ SCADA） ? 集散控制系統(tǒng)是專用系統(tǒng)，擴(kuò)展需要配套的軟硬件；價格一般都很昂貴；不適合中小行系統(tǒng)。 2021年 6月 16日 29 （ 3）工程設(shè)計及文件設(shè)計 （ 2）方案設(shè)計 根據(jù)廠方提供的技術(shù)資料，結(jié)合生產(chǎn)工藝過程實際，確定系統(tǒng)的硬件配置，列出詳細(xì)的訂貨清單。（可提出幾種配置方案） a) 制定系統(tǒng)功能規(guī)范，其中包括：系統(tǒng)功能，即信號處理功能、輸入量的通道數(shù)和輸出量的路數(shù)。如規(guī)模、生產(chǎn)廠家等。 ? 在 DCS中采用數(shù)字通信技術(shù)，還有在控制站內(nèi)采用站內(nèi)通信總線及遠(yuǎn)程 I/O總線，以及在第三代 DCS的控制站內(nèi)增加了連接 PLC、分析儀和現(xiàn)場智能儀表的接口卡，使 DCS與現(xiàn)場儀表之間的接線減少，并對現(xiàn)場儀表進(jìn)行設(shè)備管理，這為 DCS向下兼容并與現(xiàn)場總線通信技術(shù)融合打下基礎(chǔ)。 2021年 6月 16日 26 操作站的基本功能 操作站的 基本功能 顯示 報警 系統(tǒng)維護(hù) 報告生成 操作 系統(tǒng)組態(tài) 2021年 6月 16日 27 數(shù)據(jù)通信及網(wǎng)絡(luò) ? 在 DCS系統(tǒng)誕生時，主要解決一個生產(chǎn)裝置中幾個控制站和一個或幾個操作站之間的數(shù)據(jù)通信問題；第二代 DCS則解決多個裝置的 DCS互聯(lián)問題；第三代 DCS則解決一個工廠的多個車間互聯(lián)及與全廠計算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問題，這是總的設(shè)計思想。 ? ● 工程師站為用戶提供了一個靈活的 、 功能齊全的工作平臺 ，通過組態(tài)軟件來實現(xiàn)用戶所要求的各種控制策略 。 ? （ 3）回路調(diào)整畫面 ? （ 4）報警畫面 ? （ 5）趨勢分組畫面 ? （ 6）流程子畫面 2021年 6月 16日 24 操作