中文名 | 水泥廠集散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) | 出版社 | 武漢理工大學(xué)出版社 |
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頁(yè)????數(shù) | 235 頁(yè) | 開????本 | 16 開 |
品????牌 | 武漢理工大學(xué)出版社 | 作????者 | 蔣建虎 葛運(yùn)旺 |
出版日期 | 2013年11月1日 | 語(yǔ)????種 | 簡(jiǎn)體中文 |
ISBN | 9787562941682 |
1概述
1.1計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)
1.1.1計(jì)算機(jī)控制的一般概念
1.1.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
1.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與發(fā)展
1.3工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
1.3.1CIMS體系結(jié)構(gòu)及工業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的層次劃分
1.3.2傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車間級(jí)自動(dòng)化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)
1.3.3現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)
1.3.4基于現(xiàn)場(chǎng)總線的自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化
2集散控制系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)
2.1集散控制系統(tǒng)概述
2.1.1集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
2.1.2分散控制系統(tǒng)的基本組成
2.2分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展
2.2.1DCS的發(fā)展
2.2.2DCS的體系結(jié)構(gòu)
2.2.3DCS的技術(shù)特點(diǎn)
2.3幾種典型的DCS結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
3控制網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)
3.1數(shù)據(jù)通信基本概念
3,2數(shù)據(jù)編碼及通信方式
3.2.1數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)編碼
3.2.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼
3.2.3模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)編碼
3.2.4信號(hào)的傳輸方式
3.2.5通信傳輸技術(shù)
3.2.6同步傳輸和異步傳輸
3.3差錯(cuò)控制方法
3.3.1差錯(cuò)的控制編碼
3.3.2傳輸差錯(cuò)檢測(cè)
3.4多路復(fù)用
3.5數(shù)據(jù)交換技術(shù)
3.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)
3.7網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
3.7.1OSI基本參考模型
3.7.2局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
3.7.3TCP/IP協(xié)議
3.8網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
3.9網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)
3.10網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體訪問(wèn)控制方法
4現(xiàn)場(chǎng)總線
4.1現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介
4.1.1現(xiàn)場(chǎng)總線的定義
4.1.2現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
4.1.3現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
4.2RS—485總線標(biāo)準(zhǔn)
4.2.1RS—232—C標(biāo)準(zhǔn)
4.2.2RS—422與RS—423接口標(biāo)準(zhǔn)
4.2.3RS—485總線標(biāo)準(zhǔn)
4.3CAN總線
4.3.1CAN總線簡(jiǎn)介
4.3.2CAN通信協(xié)議
4.3.3CAN報(bào)文通信
4.3.4CAN總線的仲裁機(jī)制
4.3.5CAN通信器件
4.4ProfiBus總線
4.4.1ProfiBus概貌
4.4.2ProfiBus協(xié)議結(jié)構(gòu)
4.4.3ProfiBus—DP
4.4.4PrOfiBus—PA
4.5工業(yè)以太網(wǎng)
4.5.1工業(yè)以太網(wǎng)概述
4.5.2工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
4.5.3幾種主要的工業(yè)以太網(wǎng)
5現(xiàn)場(chǎng)控制站
5.1現(xiàn)場(chǎng)控制站概述
5.1.1現(xiàn)場(chǎng)控制站的結(jié)構(gòu)
5.1.2現(xiàn)場(chǎng)控制站的功能
5.2數(shù)字量輸入輸出通道
5.2.1開關(guān)量輸入輸出通道的一般結(jié)構(gòu)
5.2.2水泥廠開關(guān)量輸入輸出
5.3開關(guān)量信號(hào)調(diào)理
5.4模擬量輸入通道
5.4.1模擬量輸入通道的一般結(jié)構(gòu)
5.4.2模擬量信號(hào)調(diào)理
5.4.3水泥廠模擬量輸入信號(hào)實(shí)例
5.5模擬量輸出通道
5.5.1模擬量輸出通道的一般結(jié)構(gòu)
5.5.2水泥廠模擬量輸出實(shí)例
5.6ABBFreelance800F過(guò)程控制級(jí)AC800F控制器
5.6.1AC800F控制器基本特點(diǎn)
5.6.2AC800F控制器結(jié)構(gòu)
5.6.3AC800F控制器選型
5.6.4AC800F控制器典型總線結(jié)構(gòu)
5.6.5AC800F控制器配置步驟
5.7ABBFreelance800F過(guò)程控制級(jí)S800I/O站
5.7.1概述
5.7.2基本特點(diǎn)
5.7.3功能描述
5.7.4S800I/O站基本配置
5.7.5總線通信接口
5.7.6S800I/O模件
5.8數(shù)字PID控制器設(shè)計(jì)
5.8.1PID控制器原理
5.8.2數(shù)字PID控制器設(shè)計(jì)
5.8.3新型PID控制器
5.9水泥廠控制回路實(shí)例
5.9.1水泥原料配料控制
5.9.2磨機(jī)負(fù)荷控制
5.9.3生料喂料倉(cāng)重自動(dòng)控制
5.9.4窯尾生料喂料自動(dòng)控制回路
5.9.5分解爐溫度控制
5.9.6預(yù)熱器出口壓力調(diào)節(jié)
5.9.7窯尾排風(fēng)機(jī)入口壓力調(diào)節(jié)
5.9.8回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速控制
5.9.9篦冷機(jī)篦速控制
5.9.10篦冷機(jī)出口風(fēng)溫控制
5.9.11篦冷機(jī)一、二室風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)
5.9.12窯頭負(fù)壓調(diào)節(jié)
5.9.13增濕塔出口溫度調(diào)節(jié)
6工程師站和操作員站
6.1工程師站的功能
6.2工程師站的基本配置
6.3工程師站組態(tài)軟件
6.4工程師站組態(tài)過(guò)程
6.4.1項(xiàng)目樹組態(tài)
6.4.2功能塊(FBD)組態(tài)
6.4.3順序功能塊圖(SFC)組態(tài)
6.4.4硬件結(jié)構(gòu)組態(tài)
6.4.5標(biāo)簽表
6.4.6變量表
6.4.7操作員站組態(tài)
7集散系統(tǒng)的可靠性
7.1系統(tǒng)可靠性指標(biāo)
7.1.1可靠度R(t)
7.1.2失效率λ(t)
7.1.3平均故障間隔時(shí)間
7.1.4平均故障修復(fù)時(shí)間MTTR
7.1.5平均壽命
7.1.6利用率
7.2提高系統(tǒng)利用率的措施
7.2.1提高元器件和設(shè)備的可靠性
7.2.2提高系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力
7.2.3容錯(cuò)技術(shù)的應(yīng)用
7.2.4DCS的分散化結(jié)構(gòu)
7.2.5全系統(tǒng)的多級(jí)操作控制
7.2.6故障自診斷技術(shù)
7.2.7DCS的遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)
7.3DCS容錯(cuò)與冗余設(shè)計(jì)
7.3.1容錯(cuò)與冗余的概念
7.3.2分布式控制系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)
7.3.3DCS雙機(jī)冗余系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
7.3.4集散控制系統(tǒng)的電源冗余
7.3.5過(guò)程通道冗余措施
7.4DCS的接地措施
7.4.1接地的作用
7.4.2接地要求和方法
……
8集散控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
參考文獻(xiàn)2100433B
《水泥廠集散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)》可以作為高等學(xué)校電氣類專業(yè)計(jì)算機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線及集散控制系統(tǒng)相關(guān)課程教材,也可以作為工程技術(shù)人員的參考資料。
集散控制系統(tǒng)與分散控制系統(tǒng) 區(qū)別
其實(shí)是一回事。英文原名:DCS-Distributed Control System,直譯的話即為分布式控制系統(tǒng)或分散控制系統(tǒng),只是其也有集中操作管理的功能,所以一般我們用的都是意譯:集散控制系統(tǒng)。現(xiàn)...
什么是化工集散控制系統(tǒng)(DCS控制系統(tǒng))
就是化工廠采用DCS控制系統(tǒng)來(lái)控制和監(jiān)視整個(gè)裝置的生產(chǎn)工藝參數(shù),可以節(jié)省人力,提高控制的質(zhì)量和安全系數(shù)。DCS,也稱集散控制系統(tǒng);是集中控制,分散危險(xiǎn)的意思。整個(gè)控制系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)的儀表信號(hào)(溫度、壓力、...
什么是化工集散控制系統(tǒng)(DCS控制系統(tǒng))
DCS控制系統(tǒng)(DIstributed Control System,分散控制系統(tǒng))是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷興起和過(guò)程控制要求的日益復(fù)雜應(yīng)運(yùn)而生的綜合控制系統(tǒng)。它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)、...
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冀東水泥廠第二條生產(chǎn)線是天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院90年代中期設(shè)計(jì)的4000t/d國(guó)產(chǎn)化示范線,自動(dòng)化控制采用瑞士ABB公司的集散控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱DCS系統(tǒng)).ABB公司DCS系統(tǒng)在完成生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控的同時(shí),滿足了二線技改所需的控制功能.
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冀東水泥廠第二條生產(chǎn)線是天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院90年代中期設(shè)計(jì)的 4000t/d國(guó)產(chǎn)化示范線,自動(dòng)化控制采用瑞士ABB公司的集散控制系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱 DCS系統(tǒng))。ABB公司DCS系統(tǒng)在完成生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控的同時(shí),滿足了二線技改所需的控制功能。
集散控制技術(shù)是以通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、通信、顯示和控制等技術(shù),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程集中管理、分散控制的多級(jí)計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)。
集散控制系統(tǒng)以多臺(tái)微處理機(jī)分散應(yīng)用于過(guò)程控制,通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)、CRT顯示器、鍵盤、打印機(jī)等設(shè)備又實(shí)現(xiàn)高度集中的操作、顯示和報(bào)警管理。這種實(shí)現(xiàn)集中管理、分散控制的新型控制裝置,自1975年問(wèn)世以來(lái),發(fā)展十分迅速,已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
集散控制系統(tǒng)(DCS,Distributed Control System)是指對(duì)生產(chǎn)過(guò)程集中操作、管理、監(jiān)視和分散控制的一種全新的分布式控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)將若干臺(tái)微機(jī)分散應(yīng)用于過(guò)程控制,全部信息通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)由上位管理計(jì)算機(jī)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制,通過(guò)CRT裝置、通信總線等,進(jìn)行集中操作、顯示、報(bào)警。整個(gè)裝置繼承了常規(guī)儀表分散控制和計(jì)算機(jī)集中管理的優(yōu)點(diǎn),克服了常規(guī)儀表功能的單一、人-機(jī)聯(lián)系差,以及單臺(tái)微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)危險(xiǎn)性高度集中的缺點(diǎn),既在管理、操作和顯示三方面集中,又在功能、負(fù)荷和危險(xiǎn)性三方面分散。DCS是在20世紀(jì)七八十年代發(fā)展起來(lái)的,是一種新型的控制系統(tǒng)。
集散控制系統(tǒng)推出以來(lái),結(jié)構(gòu)和性能日益完善,其發(fā)展大體可分為三個(gè)階段:
第一階段:1975~1976年,集散系統(tǒng)的誕生時(shí)期。
第二階段:1977~1984年,集散系統(tǒng)飛速發(fā)展時(shí)期。隨著信息處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)路技術(shù)的發(fā)展,一方面更新集散系統(tǒng)的原有硬件和軟件,另一方面積極開發(fā)高一層次的信息管理系統(tǒng)。
第三階段:1985年,綜合信息管理系統(tǒng)的推出。在原有的過(guò)程控制層和過(guò)程控制管理層的基礎(chǔ)上增加了第三層,即綜合信息管理層,更多地關(guān)心高層信息的格式、傳輸、處理、存儲(chǔ)、共享等問(wèn)題。
集散控制系統(tǒng)的主要基礎(chǔ)是4C技術(shù),也就是計(jì)算機(jī)(Computer)、控制(Control)、通信(Conmmunication)以及CRT顯示技術(shù),主要是在微處理器的基礎(chǔ)上對(duì)生產(chǎn)過(guò)程來(lái)進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的集中分散控制系統(tǒng)。
雖然集散控制系統(tǒng)的品種繁多,但系統(tǒng)的基本組成是相似的,一般由五大部分組成。
1.過(guò)程控制單元。又可稱為基本控制器或是閉環(huán)控制站,它是集散控制系統(tǒng)的核心,主要完成算式運(yùn)算功能、順序控制功能、連續(xù)控制功能、過(guò)程I/O功能、數(shù)據(jù)處理功能報(bào)警檢查功能和通信功能等。該單元在各種集散系統(tǒng)中差別較大、控制通路2~64個(gè),固有算法7~212種,類型有PID、選擇性控制、非線性增益、位式控制、多項(xiàng)式系數(shù)、函數(shù)計(jì)算、史密斯預(yù)估。工作周期為0.1~2s。
2.過(guò)程輸入/輸出接口。它直接與生產(chǎn)過(guò)程相連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,主要完成數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理,并對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)一步加工,為操作站提供數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程變量和狀態(tài)監(jiān)測(cè)、打印,實(shí)現(xiàn)開環(huán)監(jiān)視,或?yàn)榭刂苹芈愤\(yùn)算提供輔助數(shù)據(jù)和信息。
3.操作員站。它是操作人員進(jìn)行過(guò)程監(jiān)視、過(guò)程控制操作的主要設(shè)備。操作員站提供良好的人機(jī)交互界面,用以實(shí)現(xiàn)集中顯示、集中操作和集中管理等功能。有的操作員站可以進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)的部分或全部上作,兼具工程師站的功能。
4.高速數(shù)據(jù)通路。它又可稱為高速通信總線、大道、公路,是一種具有高速通信能力的信息總線,一般采用雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維構(gòu)成。為了實(shí)現(xiàn)集散控制系統(tǒng)各站之間數(shù)據(jù)的合理傳送,通信系統(tǒng)必須采用一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并遵循一定的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。
5.管理計(jì)算機(jī)。它是集散控制系統(tǒng)的主機(jī),習(xí)慣上稱它為上位機(jī),它監(jiān)視全系統(tǒng)的各單位,管理全系統(tǒng)的所有信息,具有進(jìn)行大型復(fù)雜運(yùn)算的能力以及對(duì)輸入、多輸出控制功能,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)控制和全廠的優(yōu)化管理。
集散控制系統(tǒng)具有集中管理和分散控制的顯著特征,成為了當(dāng)前主流的過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化控制與管理設(shè)備,它的主要特點(diǎn)可以分為以下幾個(gè)方面。
1.功能分散。功能分散是指對(duì)過(guò)程參數(shù)的運(yùn)算處理、檢測(cè)、控制策略的實(shí)現(xiàn)、控制信息的輸出以及過(guò)程參數(shù)的實(shí)時(shí)控制等都是在現(xiàn)場(chǎng)的控制單元中自動(dòng)進(jìn)行,從而實(shí)現(xiàn)了功能的高度分散。一方面,控制和數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以盡可能地接近現(xiàn)場(chǎng)安裝,避免了模擬信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸,提高了運(yùn)行的可靠性;另一方面,所有的過(guò)程控制單元都由自身的計(jì)算機(jī)管理,使系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)影響面小,危險(xiǎn)分散,提高了系統(tǒng)的安全性。
2.分級(jí)遞階結(jié)構(gòu)。它是從系統(tǒng)工程出發(fā),考慮系統(tǒng)控制功能分散、提高可靠性、強(qiáng)化系統(tǒng)應(yīng)用靈活性、危險(xiǎn)分散、降低投資成本、便于維修和技術(shù)更新等而得出的。分級(jí)遞階結(jié)構(gòu)通常分為四級(jí)。第一級(jí)是過(guò)程控制級(jí),根據(jù)上層決策直接控制過(guò)程或?qū)ο蟮臓顟B(tài);第二級(jí)是優(yōu)化控制級(jí),根據(jù)上層給定的目標(biāo)函數(shù)或約束條件、系統(tǒng)辨識(shí)的數(shù)學(xué)模型得出優(yōu)化控制策略,對(duì)過(guò)程控制進(jìn)行設(shè)定點(diǎn)控制;第三級(jí)為自適應(yīng)控制級(jí),根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),補(bǔ)償工況變化對(duì)控制規(guī)律的影響,維持系統(tǒng)在最佳狀態(tài);第四級(jí)為工廠管理級(jí),其任務(wù)是決策、管理、計(jì)劃、調(diào)度和調(diào)節(jié),根據(jù)系統(tǒng)總?cè)蝿?wù)或總目標(biāo)。規(guī)定各級(jí)任務(wù)并決策協(xié)調(diào)各級(jí)任務(wù)。
3.信息綜合與集中管理。集中監(jiān)視可以提供豐富的顯示手段和顯示方式,給出全局和局部的運(yùn)行信息,更好地監(jiān)視和管理生產(chǎn)過(guò)程。集中管理與操作可以保證操作的一致性,改變系統(tǒng)運(yùn)行條件的操作是由專門人員進(jìn)行,減少了誤操作的可能。
編輯
DCS在控制上的最大特點(diǎn)是依靠各種控制、運(yùn)算模塊的靈活組態(tài),可實(shí)現(xiàn)多樣化的控制策略以滿足不同情況下的需要,使得在單元組合儀表實(shí)現(xiàn)起來(lái)相當(dāng)繁瑣與復(fù)雜的命題變得簡(jiǎn)單。隨著企業(yè)提出的高柔性、高效益的要求,以經(jīng)典控制理論為基礎(chǔ)的控制方案已經(jīng)不能適應(yīng),以多變量預(yù)測(cè)控制為代表的先進(jìn)控制策略的提出和成功應(yīng)用之后,先進(jìn)過(guò)程控制受到了過(guò)程工業(yè)界的普遍關(guān)注。需要強(qiáng)調(diào)的是,廣泛應(yīng)用各種先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)是挖掘并提升DCS綜合性能最有效、最直接、也是最具價(jià)值的發(fā)展方向。
在實(shí)際過(guò)程控制系統(tǒng)中,基于PID控制技術(shù)的系統(tǒng)占80%以上,PID回路運(yùn)用優(yōu)劣在實(shí)現(xiàn)裝置平穩(wěn)、高效、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行中起到舉足輕重的作用,各DCS廠商都以此作為搶占市場(chǎng)的有力競(jìng)爭(zhēng)砝碼,開發(fā)出各自的PID自整定軟件。另外,根據(jù)DCS的控制功能,在基本的PID算法基礎(chǔ)上,可以開發(fā)各種改進(jìn)算法,以滿足實(shí)際工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的各種需要,諸如帶死區(qū)的PID控制、積分分離的PID控制、微分先行的PID控制、不完全微分的PID控制、具有邏輯選擇功能的PID控制等等。
與傳統(tǒng)的PID控制不同,基于非參數(shù)模型的預(yù)測(cè)控制算法是通過(guò)預(yù)測(cè)模型預(yù)估系統(tǒng)的未來(lái)輸出的狀態(tài),采用滾動(dòng)優(yōu)化策略計(jì)算當(dāng)前控制器的輸出。根據(jù)實(shí)施方案的不同,有各種算法,例如,內(nèi)??刂?、模型算法控制、動(dòng)態(tài)矩陣控制等。實(shí)用預(yù)測(cè)控制算法已引入DCS,例如IDCOM控制算法軟件包已廣泛應(yīng)用于加氫裂化、催化裂化、常壓蒸餾、石腦油催化重整等實(shí)際工業(yè)過(guò)程。此外,還有霍尼韋爾公司的HPC,橫河公司的PREDICTROL,山武霍尼韋爾公司在TDC-3000LCN系統(tǒng)中開發(fā)的基于卡爾曼濾波器的預(yù)測(cè)控制器等等。這類預(yù)測(cè)控制器不是單純把卡爾曼濾波器置于以往預(yù)測(cè)控制之前進(jìn)行噪聲濾波,而是把卡爾曼濾波器作為最優(yōu)狀態(tài)推測(cè)器,同時(shí)進(jìn)行最優(yōu)狀態(tài)推測(cè)和噪聲濾波。
先進(jìn)控制算法還有很多。國(guó)內(nèi)、外許多控制軟件公司和DCS廠商都在競(jìng)相開發(fā)先進(jìn)控制和優(yōu)化控制的工程軟件包,希望在組態(tài)軟件中嵌入先進(jìn)控制和優(yōu)化控制策略。
編輯
近年來(lái),在DCS關(guān)聯(lián)領(lǐng)域有許多新進(jìn)展,主要表現(xiàn)在如下一些方面。
(1)系統(tǒng)功能向開放式方向發(fā)展 傳統(tǒng)DCS的結(jié)構(gòu)是封閉式的,不同制造商的DCS之間難以兼容。而開放式的DCS將可以賦予用戶更大的系統(tǒng)集成自主權(quán),用戶可根據(jù)實(shí)際需要選擇不同廠商的設(shè)備連同軟件資源連入控制系統(tǒng),達(dá)到最佳的系統(tǒng)集成。這里不僅包括DCS與DCS的集成,更包括DCS與PLC、FCS及各種控制設(shè)備和軟件資源的廣義集成。
(2)儀表技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 工業(yè)控制設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,可以促使過(guò)程控制的功能進(jìn)一步分散下移,實(shí)現(xiàn)真正意義上的“全數(shù)字”、“全分散”控制。另外,由于這些智能儀表具有的精度高、重復(fù)性好、可靠性高,并具備雙向通信和自診斷功能等特點(diǎn),致使系統(tǒng)的安裝、使用和維護(hù)工作更為方便。
(3)工控軟件正向先進(jìn)控制方向發(fā)展 廣泛應(yīng)用各種先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)是挖掘并提升DCS綜合性能最有效、最直接、也是最具價(jià)值的發(fā)展方向,主要包括先進(jìn)控制、過(guò)程優(yōu)化、信息集成、系統(tǒng)集成等軟件的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。在未來(lái),工業(yè)控制軟件也將繼續(xù)向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和開放性發(fā)展方向。
(4)系統(tǒng)架構(gòu)向FCS方向發(fā)展 單純從技術(shù)而言,現(xiàn)階段現(xiàn)場(chǎng)總線集成于DCS可以有三種方式:① 現(xiàn)場(chǎng)總線于DCS系統(tǒng)I/O總線上的集成――通過(guò)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡掛在DCS的I/O總線上,使得在DCS控制器所看到的現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)的信息就如同來(lái)自一個(gè)傳統(tǒng)的DCS設(shè)備卡一樣。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系統(tǒng)采用的就是此種集成方案。② 現(xiàn)場(chǎng)總線于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的集成――就是在DCS更高一層網(wǎng)絡(luò)上集成現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng),這種集成方式不需要對(duì)DCS控制站進(jìn)行改動(dòng),對(duì)原有系統(tǒng)影響較小。如Smar公司的302系列現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)在DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層集成其現(xiàn)場(chǎng)總線功能。③ 現(xiàn)場(chǎng)總線通過(guò)網(wǎng)關(guān)與DCS系統(tǒng)并行集成――現(xiàn)場(chǎng)總線和DCS還可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)橋接實(shí)現(xiàn)并行集成。如SUPCON的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng),利用HART協(xié)議網(wǎng)橋連接系統(tǒng)操作站和現(xiàn)場(chǎng)儀表,從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備管理系統(tǒng)操作站與HART協(xié)議現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的通信功能。
一直以來(lái)DCS的重點(diǎn)在于控制,它以“分散”作為關(guān)鍵字。但現(xiàn)代發(fā)展更著重于全系統(tǒng)信息綜合管理,今后“綜合”又將成為其關(guān)鍵字,向?qū)崿F(xiàn)控制體系、運(yùn)行體系、計(jì)劃體系、管理體系的綜合自動(dòng)化方向發(fā)展,實(shí)施從最底層的實(shí)時(shí)控制、優(yōu)化控制上升到生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)營(yíng)管理,以至最高層的戰(zhàn)略決策,形成一個(gè)具有柔性、高度自動(dòng)化的管控一體化系統(tǒng)。2100433B
內(nèi)容簡(jiǎn)介
《I/AS集散控制系統(tǒng)》著重介紹了美國(guó)FOXBORO公司的I/AS集散控制系統(tǒng)。全書共分六章。第一章為集散控制系統(tǒng)概論,介紹了集散控制系統(tǒng)的基本概念、I/A系統(tǒng)的簡(jiǎn)介,并在發(fā)展展望中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線概念與發(fā)展作了描述。第二章專門介紹I/AS系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的概念。第三章為綜合控制軟件,分別從連續(xù)控制和順序控制兩個(gè)方面介紹。第四章介紹操作站有關(guān)知識(shí)。第五章為軟件支持系統(tǒng),包括操作系統(tǒng)軟件和信息管理軟件,本章專門對(duì)集散系統(tǒng)在綜合自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)一步作了描述。第六章為I/AS系統(tǒng)的工藝人員、儀表人員參考,也可供有關(guān)高等院校師生、科研工作者參考。2100433B