自动控制系统的结构:基地式气动仪表控制,模拟仪表控制系统,直接数字控制,集散控制系统,现场总线控制系统。
DCS的结构:分散过程控制装置部分、操作管理装置部分、通信系统部分 分散:需适应恶劣的工业生产过程环境、分散控制、实时性、独立性 集中:该部分的主要功能是汇集各分散过程控制装置送来的信息,通过监视和操作,把操作和命令下送各分散控制装置。信息用于分析、研究、打印、存储并作为确定生产计划、调度的依据。特征:信息量大、易操作、容错性好等。 主要由操作站、管理机和外部设备(如打印机)等组成,相当于车间操作管理级和全厂优化及调度管理级,实现人机接口。 通信:连接分散过程控制装置以及集中操作和管理系统等进行信息交换和数据共享的计算机通信网络,是DCS控制系统的中枢。
特 点:实时性好、动态响应快,可靠性高,适应性强等。 基于智能化仪表及现场总线的控制系统FCS;
HART通信方式:主从模式;突发模式 HART应用层命令:通信,普通应用,特殊
基金会现场总线(FF,Foundation Fieldbus)
Profibus三种基本类型:通用性自动化PROFIBUS-FMS(通用;大范围应用、多主通信)制造业自动化PROFIBUS-DP(快速、即插即用、高效低成本)过程自动化PROFIBUS-PA(面向应用:总线供电、本质安全) 一种数字化的串行双向通信系统。
IEC定义:安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字、串行、多点通信的数据总线,称为现场总线。
现场总线的技术特点:系统的开放性;互可操作性与互用性;现场设备的智能化与功能自治性;系统结构的高度分散性;对现场环境的适应性; 楼宇自动化系统(BAS):对楼宇内各种机电设备进行集中管理和监控;主要包括 (1)空调及新风系统、(2)送排风系统、(3)冷冻站系统、(4)热交换站系统、(5)变配电系统、(6)照明系统、(7)给排水系统、(8)垂直输送系统等;
现场总线的优点(优越性):FCS实现全数字化通信;FCS实现彻底的全分散式控制;FCS实现不同厂商产品互联、互操作;FCS增强系统的可靠性、可维护性;FCS降低系统工程成本
BAS网络结构:最上层为信息域的干线;第二层为控制域的干线;第三层为现场总线
楼宇自动化系统是由中央管理站、各种DDC控制器及各种传感器、执行机构组成的、能够完成多种控制及管理功能的网络系统。
DDC 的输入/输出有四种:模拟量输入(AI)数字量输入(DI)模拟量输出(AO)数字量输出(DO)
操作站网络控制器最常用的连接方式是N1通信网络,N2通信总线作为现场存取网络,负责连接直接数字控制器及接口模块至网络控制器
Excel5000组成:机电设备控制系统、火灾报警消防控制系统、保安系统 Excel5000三类总线:管理总线,现场总线,控制总线
管理总线(或称为TCP/IP总线) 用以实现机电设备控制系统(XFi、XBS),火灾报警消防控制系统(XLS)和保安系统(XSM)的综合管理;通过以太网、BACnet技术、OPC技术,完成有关系统信息的综合。
集散控制系统分层:现场控制级,监控级,中央控制级
中央管理级功能:实现数据记录、存储、显示和输出,优化控制和优化整个集散控制系统的管理的调度,实施故障报警、事件处理和诊断,实现数据通信
直接数字控制器的主要功能:对现场设备进行周期性的数据采集。对采集的数据进行调整和处理(滤波、放大、转换)。对现场设备采集的信息进行分析和运算并控制现场设备的运行状态。实时对现场设备运行状态的检查对比,对异常的状态进行报警处理。根据现场采集的数据执行预定的控制算法(连续调节和顺序逻辑控制)。通过预定的程序完成各种控制功能, 包括P控制、PI控制、PID控制、开关控制、平均值控制、最大/最小值控制、焓值计算控制、逻辑运算控制和联锁控制等)。对现场的设备执行各种命令(执行时间、事件响应程序、优化控制程序等)。
直接数字控制(DDC)系统是指一个终端系统,是机械系统中用于服务于单独区域的组成部分;DDC终端是DDC的应用系统;直接数字控制DDC系统的信息处理与控制的水平取决于机器设备的形式;DDC 控制器作为控制系统的分站主要是和现场的设备进行连接。可以实现比例、比例-积分、比例积分-微分、开关、最大 /最小值选择、平均值、焓值、逻辑、联锁等控制功能。
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