第8章计算机控制系统教学课件.pptx

第八章 计算机控制系统 ;内容提要;定义;计算机控制系统需要有D-A（数-模）转换和A-D（模-数）转换这两个环节。;一、计算机控制系统的组成;二、计算机控制系统的分类;操作指导控制系统（Operation Guide Control）又称数据采集和监视系统，它是计算机应用于生产过程控制最早的一种类型，在这种应用中，计算机只承担数据的采集和处理工作，而不直接参与控制。 它对生产过程各种工艺变量进行巡回检测、处理、记录及变量的超限报警，同时对这些变量进行累计分析和实时分析，得出各种趋势分析，为操作人员提供参考。;直接数字控制系统（Direct Digital Control）是用一台计算机取代模拟控制器直接控制执行器，使被控变量保持在给定值。; 3.监督控制系统(SCC);4.集散控制系统（DCS）;5.现场总线控制系统（FCS）;一、集散控制系统的组成;最底层是现场控制站，通常由放在一个大型机柜内的模块组成，每个机柜内的模块与PLC的结构类似，有CPU模块、电源模块、通讯模块、I/O模块和存储模块，这些模块均插在一个通讯底板上，一个CPU往往可以带多个底板。 现场控制站的上面一层是操作站，负责DCS的人机界面功能。通常，操作站通过内部总线与控制站进行通讯。操作站也可以冗余备份。;工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点， 另外，工程师站可以供工程师用来对PID控制回路的参数进行调节和设定或者运行优化软件时用。;二、集散控制系统的应用;图8-2 PKS系统结构示意图;;;;;;图8-5 传统计算机控制系统结构示意图; 现场总线控制系统FCS是在DCS系统的基础上发展而成的，它继承了DCS的分布式特点，但在各功能子系统之间，尤其是在现场设备和仪表之间的连接上，采用了开放式的现场网络，从而使系统现场设备的连接形式发生了根本的改变，具有自己所特有的性能和特征。 ;图8-6 现场总线控制系统结构示意图;二、现场总线控制系统国际标准化;三、现场总线控制系统简介;基金会总线（Foundation Fieldbus，FF）是在过程自动化领域拥有广泛支持且具有良好发展前景的技术。 为了实现通信系统的开放性，FF通信模型参考了OSI模型，H1总线的通信模型包括物理层、数据链路层、应用层，和用户层。;PROFIBUS是过程现场总线（Process Field Bus）的缩写。它是德国国家标准DIN19245和欧洲标准EN50170所规定的现场总线标准。 PROFIBUS现场总线是世界上应用最广泛的现场总线技术之一，既适合于自动化系统与现场I/O单元的通信，也可用于直接连接带有接口的各种现场仪表及设备。;HART总线是Highway Addressable Remote Transducer的缩写，最早是由美国Rosemount公司开发。 HART协议的应用层规定了三类命令，第一类称为通用命令，这是所有设备都理解、都执行的命令；第二类称为一般行为命令，所提供的功能可以在许多现场设备（尽管不是全部）中实现，这类命令包括最常用的现场设备的功能库；第三类称为特殊设备命令，以便于某些设备在工作中完成特殊功能。;The end