核電站儀表與控制：第10章 集散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)述（簡(jiǎn)）

1、第10章 集散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)述,10.1 計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ) 10.2 集散控制系統(tǒng) 10.3 AP1000核電廠儀表與控制系統(tǒng),10.1 計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ),圖中的控制器用計(jì)算機(jī)來(lái)代替，就可以構(gòu)成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，只要運(yùn)用各種指令，就能編出符合某種控制規(guī)律的程序。微處理器執(zhí)行這樣的程序，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)被控參數(shù)的控制。,微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)（工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）和工業(yè)對(duì)象兩大部分組成。,10.1 計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ),10.1 計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ),10.1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本組成 2、集散控制系統(tǒng) DCS的組成類型、特點(diǎn) DCS是采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化的設(shè)計(jì)，由過(guò)程控制級(jí)、控制管理級(jí)和生

2、產(chǎn)管理級(jí)組成的一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的集中顯示和操作管理、控制相對(duì)分散的實(shí)用系統(tǒng)。 它具有以下特點(diǎn)： 自主性、協(xié)調(diào)性、在線與實(shí)時(shí)性、高可靠性、適應(yīng)性、靈活性和可擴(kuò)充性、人因性。, 主機(jī),中央處理器（CPU） 內(nèi)存儲(chǔ)器(RAM和ROM),接口電路: 主機(jī)與外部設(shè)備、輸入輸出通道進(jìn)行信息交換的橋梁,過(guò)程輸入/輸出通道,模擬量輸入通道 模擬量輸出通道 開(kāi)關(guān)量輸入通道 開(kāi)關(guān)量輸出通道,外部設(shè)備, 操作臺(tái),輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 外存儲(chǔ)器,（CRT）顯示器或(LED)數(shù)碼顯示器 鍵盤（功能鍵和數(shù)字鍵）,（1）計(jì)算機(jī)硬件組成,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理圖,（2）計(jì)算機(jī)軟件,軟件是指能完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和。它是微

3、型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，整個(gè)系統(tǒng)的工作都是在程序的指揮下進(jìn)行協(xié)調(diào)工作的。 軟件通常分為兩大類：一類是系統(tǒng)軟件，另一類是應(yīng)用軟件。,軟件,系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件,操作系統(tǒng) 語(yǔ)言加工系統(tǒng) 診斷系統(tǒng),控制程序 數(shù)據(jù)采集及處理程序 巡回檢測(cè)程序 數(shù)據(jù)管理程序,編輯程序 編譯程序 連接、裝配程序 調(diào)試程序 子程序庫(kù),軟件部分：,數(shù)據(jù)可靠性檢查程序 AD轉(zhuǎn)換及采樣程序 數(shù)字濾波程序 線性化處理程序,數(shù)據(jù)采集程序 越限報(bào)警程序 事故預(yù)告程序 畫(huà)面顯示程序,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集： 實(shí)時(shí)控制決策： 實(shí)時(shí)控制輸出：,控制過(guò)程一般可歸納為三個(gè)步驟：,對(duì)來(lái)自測(cè)量變送裝置的被控變量的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測(cè)和輸入。 對(duì)采集到的被控變量進(jìn)

4、行分析和處理，并按已定的控制規(guī)律，決定將要采取的控制行為。 根據(jù)控制決策，適時(shí)地對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制信號(hào)，在線實(shí)時(shí)地實(shí)施控制。,10.1 計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ),在線方式和離線方式 在線方式或聯(lián)機(jī)方式：生產(chǎn)過(guò)程和計(jì)算機(jī)直接連接，并受計(jì)算機(jī)控制的方式。 離線方式或脫機(jī)方式：生產(chǎn)過(guò)程不和計(jì)算機(jī)相連，且不受計(jì)算機(jī)控制，而是靠人進(jìn)行聯(lián)系并作相應(yīng)操作的方式。 實(shí)時(shí)的含義 實(shí)時(shí)：是指信號(hào)的輸入、計(jì)算和輸出都要在一定的時(shí)間范圍內(nèi)完成。 實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)必定是在線系統(tǒng)。在線不一定實(shí)時(shí)。,10.1 計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ),10.1 計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ),10.1.2 計(jì)算機(jī)分級(jí)控制系統(tǒng) 2、集散控制系統(tǒng) DCS的組成類型、特點(diǎn) DCS是采

5、用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化的設(shè)計(jì)，由過(guò)程控制級(jí)、控制管理級(jí)和生產(chǎn)管理級(jí)組成的一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的集中顯示和操作管理、控制相對(duì)分散的實(shí)用系統(tǒng)。 它具有以下特點(diǎn)： 自主性、協(xié)調(diào)性、在線與實(shí)時(shí)性、高可靠性、適應(yīng)性、靈活性和可擴(kuò)充性、人因性。,10.2 集散控制系統(tǒng)（DCS）,集中操作管理，分散控制 是分級(jí)控制系統(tǒng)，通常分為過(guò)程級(jí)、監(jiān)控級(jí)和管理級(jí),10.2.1.1DCS的基本構(gòu)成,分散過(guò)程控制裝置(DCS與生產(chǎn)過(guò)程聯(lián)系的接口,可分為現(xiàn)場(chǎng)控制站和數(shù)據(jù)采集站） 集中操作管理裝置（人與DCS聯(lián)系的接口，可分為操作員站、工程師站和監(jiān)控計(jì)算機(jī)等） 通信系統(tǒng)（又稱通信網(wǎng)絡(luò)，是DCS的中樞，它將DCS的各部分連接起來(lái)

6、構(gòu)成一個(gè)整體）,10.2.1 DCS的組成及類型、特點(diǎn),圖1 集散控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成,10.2.1.1DCS的基本構(gòu)成,(1)操作員站,操作站是操作人員對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行顯示、監(jiān)視、操作控制和管理的主要設(shè)備。操作站提供了良好的人機(jī)交互界面，用以實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視、操作和信息管理等功能。在有的小DCS中，操作站兼有工程師站的功能，在操作站上也可以進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)和維護(hù)的部分或全部工作。,10.2.1.1DCS的基本構(gòu)成,(2)工程師站,工程師站用于對(duì)DCS進(jìn)行離線的組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制與維護(hù)。工程師能夠借助于組態(tài)軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行離線組態(tài)，并在DCS在線運(yùn)行時(shí)，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)視通信網(wǎng)絡(luò)上各工作站的運(yùn)行情況

7、。,10.2.1.1DCS的基本構(gòu)成,(3)監(jiān)控計(jì)算機(jī),監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)收集系統(tǒng)中各單元的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化控制指標(biāo)進(jìn)行后臺(tái)計(jì)算、優(yōu)化控制等，它還用于全系統(tǒng)信息的綜合管理。,10.2.1.1DCS的基本構(gòu)成,(4)現(xiàn)場(chǎng)控制站,現(xiàn)場(chǎng)控制站通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)儀表直接與生產(chǎn)過(guò)程相連接，采集過(guò)程變量信息，并進(jìn)行轉(zhuǎn)換和運(yùn)算等處理，產(chǎn)生控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制。現(xiàn)場(chǎng)控制站可控制多個(gè)回路，具有極強(qiáng)的運(yùn)算和控制功能，能夠自主地完成回路控制任務(wù)，實(shí)現(xiàn)反饋控制、邏輯控制、順序控制和批量控制等功能。,10.2.1.1DCS的基本構(gòu)成,(5)數(shù)據(jù)采集站,數(shù)據(jù)采集站通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)儀表直接與生產(chǎn)過(guò)程

8、相連接，對(duì)過(guò)程非控制變量進(jìn)行數(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)程的監(jiān)視和信息存儲(chǔ)；為控制回路的運(yùn)算提供輔助數(shù)據(jù)和信息。,10.2.1.1DCS的基本構(gòu)成,(6)通信系統(tǒng),通信系統(tǒng)連接DCS的各操作站、工程師站、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、控制站、數(shù)據(jù)采集站等部分，傳遞各工作站之間的數(shù)據(jù)、指令及其他信息，使整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地工作，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息資源的共享。,10.2.1.1DCS的基本構(gòu)成,10.2.1 DCS的組成及類型、特點(diǎn),(1)系統(tǒng)構(gòu)成靈活 從總體結(jié)構(gòu)上看，DCS可以分為通信網(wǎng)絡(luò)和工作站兩大部分，各工作站通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)互連起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。工作站采用標(biāo)準(zhǔn)化和系

9、列化設(shè)計(jì)，硬件采用積木搭接方式進(jìn)行配置，軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)采用組態(tài)方法構(gòu)成各種控制回路，很容易對(duì)方案進(jìn)行修改。用戶可根據(jù)工程對(duì)象要求，靈活方便地?cái)U(kuò)大或縮小系統(tǒng)的規(guī)模。,10.2.1.2DCS的特點(diǎn),(2)操作管理便捷,DCS的集中監(jiān)控管理裝置無(wú)論采用專用人機(jī)接口系統(tǒng)還是通用PC機(jī)系統(tǒng)，操作人員都能通過(guò)高分辨率彩色顯示器（CRT or LCD）和操作鍵盤及鼠標(biāo)等，方便的監(jiān)視生產(chǎn)裝置乃至整個(gè)工廠的運(yùn)行情況，快捷的操控各種機(jī)電設(shè)備；技術(shù)人員可按預(yù)定的控制策略組態(tài)不同的控制回路，并調(diào)整回路的某些常數(shù)；存儲(chǔ)裝置可以保存大量的過(guò)程歷史信息和系統(tǒng)信息，打印機(jī)能打印出各種報(bào)告和報(bào)表，適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)綜合

10、管理的要求。,10.2.1.2DCS的特點(diǎn),(3)控制功能豐富,DCS可以進(jìn)行連續(xù)的反饋控制、間斷的批量控制和順序邏輯控制，可以完成簡(jiǎn)單控制和復(fù)雜的多變量模型優(yōu)化控制，可以執(zhí)行 PID 運(yùn)算和 Smith 預(yù)估補(bǔ)償?shù)榷喾N控制運(yùn)算，并具有多種信號(hào)報(bào)警、安全聯(lián)鎖保護(hù)和自動(dòng)開(kāi)停車等功能。,10.2.1.2DCS的特點(diǎn),(4)信息資源共享,DCS采用局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (Local Area Network，LAN) 把各工作站連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、指令及其他信息的傳輸，使整個(gè)系統(tǒng)信息、資源共享。系統(tǒng)通信采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，便于系統(tǒng)間的互連，提高了系統(tǒng)的開(kāi)放性。,10.2.1.2DCS的特點(diǎn),(5)安裝調(diào)試

11、簡(jiǎn)單,DCS的各單元都安裝在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜內(nèi)，模件之間采用多芯電纜、標(biāo)準(zhǔn)化接插件相連；與過(guò)程連接時(shí)采用規(guī)格化端子板，到中控室操作站只需敷設(shè)同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，所以布線量大為減少，便于裝配和更換。系統(tǒng)采用專用軟件進(jìn)行調(diào)試，并具有強(qiáng)大的自診斷功能，為故障判別提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)，維修迅速。,10.2.1.2DCS的特點(diǎn),(6)安全可靠性高, DCS在設(shè)計(jì)、制造時(shí)，采用了多種可靠性技術(shù)。系統(tǒng)采用了多微處理機(jī)分散控制結(jié)構(gòu)，某一單元失效時(shí)，不會(huì)影響其他單元的工作。即使在全局性通信或管理站失效的情況下，局部站仍能維持工作。,系統(tǒng)硬件采用冗余技術(shù)，操作站、控制站和通信線路采用雙重化等配置方式。軟件采用程序分段、模塊化

12、設(shè)計(jì)和容錯(cuò)技術(shù)。系統(tǒng)各單元具有強(qiáng)有力的自診斷、自檢查、故障報(bào)警和隔離等功能。系統(tǒng)具有抗干擾能力，對(duì)測(cè)量信號(hào)和控制信號(hào)要經(jīng)過(guò)隔離處理，信號(hào)電纜進(jìn)行良好的屏蔽和接地。,10.2.1.2DCS的特點(diǎn),(7)性能價(jià)格比高,DCS技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、可靠性高、適應(yīng)能力強(qiáng)。規(guī)模越大，平均每個(gè)回路的投資費(fèi)用越省，數(shù)據(jù)、資源的共享本身就意味著系統(tǒng)成本的降低。,10.2.1.2DCS的特點(diǎn),10.2.2 DCS的結(jié)構(gòu)及功能,DCS是縱向分層、橫向分散的大型綜合控制系統(tǒng)，它以多層局部網(wǎng)絡(luò)為依托，將分布在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)的各種控制設(shè)備和數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)各部分的信息共享和協(xié)調(diào)工作，共同完成各種控制、管理及決

13、策任務(wù)。,按照DCS各組成部分的功能分布，所有設(shè)備分別處于四個(gè)不同的層次，自下而上分別是：現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)、過(guò)程控制級(jí)、過(guò)程管理級(jí)和經(jīng)營(yíng)管理級(jí)。與這四層結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的四層局部網(wǎng)絡(luò)分別是現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò) (Field Network，F(xiàn)net)、控制網(wǎng)絡(luò) (Control Network，Cnet)、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) (Supervision Network，Snet) 和管理網(wǎng)絡(luò) (Management Network，Mnet)。,10.2.2 DCS的結(jié)構(gòu)及功能,集散控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),（1）現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí),現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)設(shè)備直接與生產(chǎn)過(guò)程相連，是DCS的基礎(chǔ)。典型的現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)設(shè)備是各類傳感器、變送器和執(zhí)行器。它們將生產(chǎn)

14、過(guò)程中的各種工藝變量轉(zhuǎn)換為適宜于計(jì)算機(jī)接收的電信號(hào)（如常規(guī)變送器輸出的 420mADC電流信號(hào)或現(xiàn)場(chǎng)總線變送器輸出的數(shù)字信號(hào)），送往過(guò)程控制站或數(shù)據(jù)采集站；過(guò)程控制站又將輸出的控制器信號(hào)（如420mADC信號(hào)或現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)字信號(hào))送到現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)設(shè)備，以驅(qū)動(dòng)控制閥或變頻調(diào)速裝置等，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制。,10.2.2 DCS的結(jié)構(gòu)及功能,現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)與各類現(xiàn)場(chǎng)傳感器、變送器和執(zhí)行器相連，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)與控制。同時(shí)與過(guò)程控制級(jí)的計(jì)算機(jī)相連，接收上層的管理信息，傳遞裝置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。 現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞有三種方式，一種是傳統(tǒng)的模擬信號(hào) (如420mADC或者其他類型的模擬量信號(hào))傳輸方式，第二種是全

15、數(shù)字信號(hào)（現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)）傳輸方式；第三種是混合信號(hào)（如在 420mADC 模擬量信號(hào)上，疊加調(diào)制后的數(shù)字量信號(hào)）傳輸方式。現(xiàn)場(chǎng)信息以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的全數(shù)字傳輸是今后的發(fā)展方向。,歸納起來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)設(shè)備的主要任務(wù)： 1）完成過(guò)程數(shù)據(jù)采集與處理。 2）直接輸出操作命令、實(shí)現(xiàn)分散控制。 3）完成與上級(jí)設(shè)備的數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)共享。 4）完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)智能設(shè)備的監(jiān)測(cè)、診斷和組態(tài)等。,（2）過(guò)程控制級(jí),過(guò)程控制級(jí)主要由過(guò)程控制站、數(shù)據(jù)采集站和現(xiàn)場(chǎng)總線接口等構(gòu)成。 1）過(guò)程控制站接收現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)設(shè)備送來(lái)的信號(hào)，按照預(yù)定的控制規(guī)律進(jìn)行運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果作為控制信號(hào)，送回到現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行器中去。過(guò)程控制站

16、可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)反饋控制、邏輯控制或順序控制等功能。,10.2.2 DCS的結(jié)構(gòu)及功能,2）數(shù)據(jù)采集站與過(guò)程控制站類似，也接收由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備送來(lái)的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換和處理之后送到集散控制系統(tǒng)中的其他工作站（如過(guò)程管理級(jí)設(shè)備）。數(shù)據(jù)采集站接收大量的非控制過(guò)程信息，并通過(guò)過(guò)程管理級(jí)設(shè)備傳遞給運(yùn)行人員，它不直接完成控制功能。 3）在DCS的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上可以掛接現(xiàn)場(chǎng)總線服務(wù)器 (Fieldbus Server，F(xiàn)S)，實(shí)現(xiàn)DCS網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)總線的集成?，F(xiàn)場(chǎng)總線服務(wù)器是一臺(tái)安裝了現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡與DCS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)接口卡的完整的計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的輸入、輸出、運(yùn)算、控制等功能模塊，可以在現(xiàn)場(chǎng)總線上獨(dú)立構(gòu)成控制回路

17、，不必借用DCS控制站的功能。,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與FS上的接口卡進(jìn)行通信。FS通過(guò)它的 DCS 網(wǎng)絡(luò)接口卡與 DCS 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。FS 和DCS 可以實(shí)現(xiàn)資源共享，F(xiàn)S可以不配備操作員站或工程師站，直接借用DCS 的操作員站或工程師站實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和管理。,過(guò)程控制級(jí)的主要功能： 1）采集過(guò)程數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理； 2）對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，輸出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)反饋控制、邏輯控制、順序控制和批量控制功能； 3）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及 I/O 卡件的自診斷； 4）與過(guò)程操作管理級(jí)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。,（3）過(guò)程管理級(jí),過(guò)程管理級(jí)的主要設(shè)備有操作站、工程師站和監(jiān)控計(jì)算機(jī)等。 1）操作站是操作人員與DCS相互交

18、換信息的人機(jī)接口設(shè)備，是DCS的核心顯示、操作和管理裝置。操作人員通過(guò)操作站來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程，可以在操作站上觀察生產(chǎn)過(guò)程的運(yùn)行情況，了解每個(gè)過(guò)程變量的數(shù)值和狀態(tài)，判斷每個(gè)控制回路是否工作正常，并且可以根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行手動(dòng)、自動(dòng)、串級(jí)、后備串級(jí)等控制方式的無(wú)擾動(dòng)切換，修改設(shè)定值，調(diào)整控制信號(hào)，操控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的干預(yù)。另外還可以打印各種報(bào)表，復(fù)制屏幕上的畫(huà)面和曲線等。,為了實(shí)現(xiàn)以上功能，操作站是由一臺(tái)具有較強(qiáng)圖形處理功能的微型機(jī)，以及相應(yīng)的外部設(shè)備組成的，一般配有 CRT或LCD 顯示器、大屏幕顯示裝置 (選件)、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等，開(kāi)放型DCS采用個(gè)人計(jì)算機(jī)作為其人機(jī)接口。

19、2）工程師站是為了控制工程師對(duì)DCS進(jìn)行配置、組態(tài)、調(diào)試、維護(hù)所設(shè)置的工作站。工程師站的另一個(gè)作用是對(duì)各種設(shè)計(jì)文件進(jìn)行歸類和管理，形成各種設(shè)計(jì)、組態(tài)文件，如各種圖樣、表格等。工程師站一般由 PC 機(jī)配置一定數(shù)量的外部設(shè)備組成，例如打印機(jī)、繪圖儀等。,3）監(jiān)控計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)督控制，如機(jī)組運(yùn)行優(yōu)化和性能計(jì)算，先進(jìn)控制策略的實(shí)現(xiàn)等。根據(jù)產(chǎn)品、原材料庫(kù)存以及能源的使用情況，以優(yōu)化準(zhǔn)則來(lái)協(xié)調(diào)裝置間的相互關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)全企業(yè)的優(yōu)化管理。另外，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)獲取過(guò)程控制級(jí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)視、故障檢測(cè)和數(shù)據(jù)存檔。由于監(jiān)控計(jì)算機(jī)的主要功能是完成復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算功能，因此，對(duì)它

20、主要是運(yùn)算能力和運(yùn)算速度的要求。一般，監(jiān)控計(jì)算機(jī)由超級(jí)微型機(jī)或小型機(jī)構(gòu)成。,（4）經(jīng)營(yíng)管理級(jí),經(jīng)營(yíng)管理級(jí)是全廠自動(dòng)化系統(tǒng)的最高一層。只有大規(guī)模的集散控制系統(tǒng)才具備這一級(jí)。經(jīng)營(yíng)管理級(jí)的設(shè)備可能是廠級(jí)管理計(jì)算機(jī)，也可能是若干個(gè)生產(chǎn)裝置的管理計(jì)算機(jī)。它們所面向的使用者是廠長(zhǎng)、經(jīng)理、總工程師等行政管理或運(yùn)行管理人員。,廠級(jí)管理系統(tǒng)的主要功能是監(jiān)視企業(yè)各部門的運(yùn)行情況，利用歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)可能發(fā)生的各種情況，從企業(yè)全局利益出發(fā)，幫助企業(yè)管理人員進(jìn)行決策，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)其計(jì)劃目標(biāo)。它從系統(tǒng)觀念出發(fā)，從原料進(jìn)廠到產(chǎn)品的銷售，市場(chǎng)和用戶分析、定貨、庫(kù)存到交貨，生產(chǎn)計(jì)劃等進(jìn)行一系列的優(yōu)化協(xié)調(diào)，從而降低成本，

21、增加產(chǎn)量，保證質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。此外還應(yīng)考慮商業(yè)事務(wù)、人事組織以及其他各方面，并與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化。,經(jīng)營(yíng)管理級(jí)也可分為實(shí)時(shí)監(jiān)控和日常管理兩部分。實(shí)時(shí)監(jiān)控是全廠各機(jī)組和公用輔助工藝系統(tǒng)的運(yùn)行管理層，承擔(dān)全廠性能監(jiān)視、運(yùn)行優(yōu)化、全廠負(fù)荷分配和日常運(yùn)行管理等任務(wù)。日常管理承擔(dān)全廠的管理決策、計(jì)劃管理、行政管理等任務(wù)，主要是為廠長(zhǎng)和各管理部門服務(wù)。 對(duì)管理計(jì)算機(jī)的要求是具有能夠?qū)刂葡到y(tǒng)做出高速反應(yīng)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，能夠?qū)Υ罅繑?shù)據(jù)進(jìn)行高速處理與存儲(chǔ)，具有能夠連續(xù)運(yùn)行可冗余的高可靠性系統(tǒng)，能夠長(zhǎng)期保存生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并具有優(yōu)良的、高性能的、方便的人機(jī)接口，豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件，過(guò)程數(shù)據(jù)

22、收集軟件，人機(jī)接口軟件以及生產(chǎn)管理系統(tǒng)生成等工具軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)工廠的網(wǎng)絡(luò)化和計(jì)算機(jī)的集成化。,10.2.2 DCS的結(jié)構(gòu)及功能 （1）現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制級(jí) （2）集中操作監(jiān)控級(jí) （3）綜合信息管理級(jí),10.2.3 集散控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),由于不同 DCS 廠家采用的計(jì)算機(jī)硬件不盡相同，因此，DCS 的硬件系統(tǒng)之間的差別也很大。為了從功能上和類型上來(lái)介紹 DCS 的硬件構(gòu)成，只能拋開(kāi)各種具體的 DCS 的硬件組成及特點(diǎn)。 集中操作管理裝置的主要設(shè)備是操作站，而分散過(guò)程控制裝置的主要設(shè)備是現(xiàn)場(chǎng)控制站。這里，著重介紹DCS 的現(xiàn)場(chǎng)控制站和操作站。,10.2.3.1 現(xiàn)場(chǎng)控制站,從功能上講，分散過(guò)程控制

23、裝置主要包括現(xiàn)場(chǎng)控制站、數(shù)據(jù)采集站、順序邏輯控制站和批量控制站等，其中現(xiàn)場(chǎng)控制站功能最為齊全，為了便于結(jié)構(gòu)的劃分, 下面統(tǒng)稱之為現(xiàn)場(chǎng)控制站?，F(xiàn)場(chǎng)控制站是DCS與生產(chǎn)過(guò)程之間的接口，它是DCS的核心。分析現(xiàn)場(chǎng)控制站的構(gòu)成，有助于理解DCS的特性。,現(xiàn)場(chǎng)控制站是一個(gè)可獨(dú)立運(yùn)行的計(jì)算機(jī)檢測(cè)控制系統(tǒng)。由于它是專為過(guò)程檢測(cè)、控制而設(shè)計(jì)的通用型設(shè)備，所以其機(jī)柜、電源、輸入輸出通道和控制計(jì)算機(jī)等與一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有所不同。,（1）機(jī)柜,現(xiàn)場(chǎng)控制站的機(jī)拒內(nèi)部均裝有多層機(jī)架，以供安裝各種模塊及電源之用。為了給機(jī)柜內(nèi)部的電子設(shè)備提供完善的電磁屏蔽，其外殼均采用金屬材料 (如鋼板或鋁材)，并且活動(dòng)部分 (如柜門與機(jī)

24、柜主體) 之間要保證有良好的電氣連接。同時(shí)，機(jī)柜還要求可靠接地，接地電阻應(yīng)小于 4。 為保證柜中電子設(shè)備的散熱降溫，一般柜內(nèi)均裝有風(fēng)扇，以提供強(qiáng)制風(fēng)冷。同時(shí)為防止灰塵侵入，在與柜外進(jìn)行空氣交換時(shí)，要采用正壓送風(fēng)，將柜外低溫空氣經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后引入柜內(nèi)。,（2）電源,為了保證電源系統(tǒng)的可靠性，通常采取以下幾種性措施。 (1)每一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站均采用雙電源供電，互為冗余。 (2)如果現(xiàn)場(chǎng)控制站機(jī)拒附近有經(jīng)常開(kāi)關(guān)的大功率用電設(shè)備，應(yīng)采用超級(jí)隔離變壓器，將其初級(jí)、次級(jí)線圈間的屏蔽層可靠接地，以克服共模干擾的影響。 (3)如果電網(wǎng)電壓波動(dòng)很嚴(yán)重，應(yīng)采用交流電子調(diào)壓器，快速穩(wěn)定供電電壓。 (4)在對(duì)連續(xù)性控制

25、要求特別高的場(chǎng)合，應(yīng)配有不間斷供電電源 UPS，以保證供電的連續(xù)性。,（3）控制計(jì)算機(jī),控制計(jì)算機(jī)是現(xiàn)場(chǎng)控制站的核心，一般是由 CPU、存儲(chǔ)器、輸入 / 輸出通道等基本部分組成。,10.2.3.2 操作站, DCS 操作站一般分為操作員站和工程師站兩種。主要設(shè)備有操作臺(tái)、微處理機(jī)、外部存儲(chǔ)設(shè)備、圖像顯示設(shè)備、操作設(shè)備等。,（1）操作臺(tái),操作臺(tái)用來(lái)安裝、承載和保護(hù)各種計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備。目前流行的操作臺(tái)有桌式操作臺(tái)、集成式操作臺(tái)和雙屏操作臺(tái)等，用戶可以根據(jù)需要選擇使用。,（2）微處理機(jī)系統(tǒng), DCS 操作站的功能越來(lái)越強(qiáng)，這就對(duì)操作站的微處理機(jī)系統(tǒng)提出了更高的要求。一般的 DCS操作站采用 32

26、位或 64 位微處理機(jī)。,（3）外部存儲(chǔ)設(shè)備,為了很好的完成 DCS 操作站的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，許多 DCS 的操作站都配有一到兩個(gè)大容量的外部存儲(chǔ)設(shè)備，有些系統(tǒng)還配備了歷史數(shù)據(jù)記錄儀。,（4）圖形顯示設(shè)備,當(dāng)前DCS的圖形顯示設(shè)備主要是LCD、CRT。有些DCS操作站配備有廠家專用的圖形顯示器。,（5）打印輸出設(shè)備,用于打印生產(chǎn)記錄報(bào)表和報(bào)警報(bào)表等。,（6）操作鍵盤和鼠標(biāo),l)操作員鍵盤 操作員鍵盤一般都采用具有防水、防塵能力、有明確圖案或標(biāo)志的薄膜鍵盤。這種鍵盤從鍵的分配和布置上都充分考慮到操作直觀、方便，外表美觀，并且在鍵體內(nèi)裝有電子蜂鳴器，以提示報(bào)警信息和操作響應(yīng)。 2)工程師鍵盤 工

27、程師鍵盤一般為常用的擊打式鍵盤，主要用來(lái)進(jìn)行編程和組態(tài)。 現(xiàn)代的DCS操作站已采用了通用PC機(jī)系統(tǒng)，因此，無(wú)論是操作員鍵盤，還是工程師鍵盤都在使用通用標(biāo)準(zhǔn)鍵盤和鼠標(biāo)。,10.2.4 集散控制系統(tǒng)的軟件體系,一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件一般包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩部分。由于集散控制系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，在其軟件體系中既包括了上述兩種軟件，還增加了諸如通信管理軟件、組態(tài)生成軟件及診斷軟件等。,10.2.4.1 集散控制系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)軟件是一組支持開(kāi)發(fā)、生成、測(cè)試、運(yùn)行和維護(hù)程序的工具軟件，它與一般應(yīng)用對(duì)象無(wú)關(guān)，主要由實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、面向過(guò)程的編程語(yǔ)言和工具軟件等部分組成。,操作系統(tǒng)是一組程序的集合

28、，用來(lái)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用戶程序的執(zhí)行順序，為用戶程序與系統(tǒng)硬件提供接口軟件，并允許這些程序 ( 包括系統(tǒng)程序和用戶程序 ) 之間交換信息。用戶程序也稱為應(yīng)用程序，用來(lái)完成某些應(yīng)用功能。在實(shí)時(shí)工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，應(yīng)用程序用來(lái)完成功能規(guī)范中所規(guī)定的功能，而操作系統(tǒng)則是控制計(jì)算機(jī)自身運(yùn)行的系統(tǒng)軟件。,10.2.4.2 集散控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件,DCS組態(tài)是指根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程控制的需要，利用DCS所提供的硬件和軟件資源，預(yù)先將這些硬件設(shè)備和軟件功能模塊組織起來(lái)，以完成特定的任務(wù)。這種設(shè)計(jì)過(guò)程習(xí)慣上稱作組態(tài)或組態(tài)設(shè)計(jì)。 從大的方面講，DCS的組態(tài)功能主要包括硬件組態(tài)(又叫配置)和軟件組態(tài)兩個(gè)方面。,一、 現(xiàn)

29、場(chǎng)控制站的基本功能,現(xiàn)場(chǎng)控制站的基本功能包括反饋控制、邏輯控制、順序控制、數(shù)據(jù)采集與處理和數(shù)據(jù)通信等功能。,1.反饋控制,在生產(chǎn)過(guò)程控制諸多類型中，反饋控制仍然是數(shù)量最多、最基本、最重要的控制方式?，F(xiàn)場(chǎng)控制站的反饋控制功能主要包括輸入信號(hào)處理、報(bào)警處理、控制運(yùn)算、控制回路組態(tài)和輸出信號(hào)處理等。,(1)輸入信號(hào)處理,對(duì)于過(guò)程的模擬量信號(hào)，一般要進(jìn)行采樣、模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波、合理性檢驗(yàn)、規(guī)格化、工程量變換、零偏修正、非線性處理、補(bǔ)償運(yùn)算等。對(duì)于數(shù)字信號(hào)則進(jìn)行狀態(tài)報(bào)警及輸出方式處理。對(duì)于脈沖序列，需進(jìn)行瞬時(shí)值變換及累積計(jì)算。,(2)報(bào)警處理,集散控制系統(tǒng)具有完備的報(bào)警功能，使操作管理人員能得到

30、及時(shí)、準(zhǔn)確又簡(jiǎn)潔的報(bào)警信息，從而保證了安全操作。DCS 的報(bào)警可選擇各種報(bào)警類型、報(bào)警限值和報(bào)警優(yōu)先級(jí)。,(3)控制運(yùn)算,控制算法很多，不同的DCS其類型和數(shù)量亦有不同。常用的算法有常規(guī) PID 、微分先行PID、積分分離、開(kāi)關(guān)控制、時(shí)間比例式開(kāi)關(guān)控制、信號(hào)選擇、比率設(shè)定、時(shí)間程序設(shè)定、Smith 預(yù)估控制、多變量解耦控制、一階滯后運(yùn)算、超前-滯后運(yùn)算及其他運(yùn)算等。,(4) 控制回路組態(tài),現(xiàn)場(chǎng)控制站中的回路組態(tài)功能類似于模擬儀表的信號(hào)配線和配管。由于現(xiàn)場(chǎng)控制站的輸入、輸出信號(hào)處理、報(bào)警檢驗(yàn)和控制運(yùn)算等功能是由軟件實(shí)現(xiàn)的，這些軟件構(gòu)成了DCS內(nèi)部的功能模塊，或稱作內(nèi)部?jī)x表。根據(jù)控制策略的需要，將

31、一些功能模塊通過(guò)軟件連接起來(lái)，構(gòu)成檢測(cè)回路或控制回路，這就是回路組態(tài)。,(5)輸出信號(hào)處理,輸出信號(hào)處理功能有輸出開(kāi)路檢驗(yàn)，輸出上下限檢驗(yàn)、輸出變化率限幅、模擬輸出、開(kāi)關(guān)輸出、脈沖寬度輸出等功能,2.邏輯控制,邏輯控制是根據(jù)輸入變量的狀態(tài)，按邏輯關(guān)系進(jìn)行的控制。在DCS中，由邏輯功能模塊實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能。邏輯運(yùn)算包括與 ( AND )、或 ( OR )、非 ( NO )、異或 ( XOR )、連接 ( LINK ) 、進(jìn)行延時(shí) ( ON DELAY )、停止延時(shí) ( OFF DELAY )、觸發(fā)器 ( FLIP - FLOP) 、脈沖 ( PULSE ) 等。邏輯模塊的輸入變量包括數(shù)字輸入 /

32、 輸出狀態(tài)、邏輯模塊狀態(tài)、計(jì)數(shù)器狀態(tài)、計(jì)時(shí)器狀態(tài)、局部故障狀態(tài)等。邏輯控制可以直接用于過(guò)程控制、實(shí)現(xiàn)工藝聯(lián)鎖，也可以作為順序控制中的功能模塊，進(jìn)行條件判斷、狀態(tài)轉(zhuǎn)換等。,3.順序控制,順序控制就是按預(yù)定的動(dòng)作順序或邏輯，依次執(zhí)行各階段動(dòng)作程序的控制方法。在順序控制中可以兼用反饋控制、邏輯控制和輸入 / 輸出監(jiān)視的功能。實(shí)現(xiàn)順序控制的常用方法有順序表法、程序語(yǔ)言方式和梯形圖法等三種。,順序表法是將控制順序按邏輯關(guān)系和時(shí)間關(guān)系預(yù)先編成順序記錄，存儲(chǔ)于管理文件中，然后逐項(xiàng)執(zhí)行。 程序語(yǔ)言方式是通過(guò)語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)順序控制的，所采用的語(yǔ)言是一種面向現(xiàn)場(chǎng)、面向過(guò)程的簡(jiǎn)單直觀的控制語(yǔ)言。 梯形圖法又稱梯形邏

33、輯控制語(yǔ)言，它是由繼電器邏輯電路圖演變而來(lái)的一種解釋執(zhí)行程序的設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它的書(shū)寫方式易被控制工程師理解和接受，實(shí)現(xiàn)起來(lái)也更方便。隨著 DCS 的發(fā)展，已出現(xiàn)了梯形邏輯與連續(xù)控制算法相結(jié)合的復(fù)合控制功能。,二、操作站的基本功能,操作站的基本功能主要表現(xiàn)為顯示、操作、報(bào)警、組態(tài)、系統(tǒng)維護(hù)和報(bào)告生成等幾個(gè)方面。,1.顯示,操作站的彩色顯示器(CRT或LCD)具有很強(qiáng)的顯示功能。DCS能將系統(tǒng)信息集中地反映在屏幕上，并自動(dòng)地對(duì)信息進(jìn)行分析、判斷和綜合。它以模擬方式、數(shù)字方式及趨勢(shì)曲線實(shí)時(shí)顯示每個(gè)控制回路的測(cè)量值(PV)、設(shè)定值(SV)及控制輸出值(MV)。所有控制回路以標(biāo)記形式顯示于總貌畫(huà)面中，而每個(gè)

34、回路中的信息又可以詳盡地顯示于分組畫(huà)面中。非控制變量的實(shí)時(shí)測(cè)量值以及經(jīng)處理后的輸出值也可以各種方式在屏幕上顯示。,2.操作,操作站可對(duì)全系統(tǒng)每個(gè)控制回路進(jìn)行操作，對(duì)設(shè)定值、控制輸出值、控制算式中的常數(shù)值、順控條件值和操作值進(jìn)行調(diào)整，對(duì)控制回路中的各種操作方式 ( 如手動(dòng)、自動(dòng)、串級(jí)、計(jì)算機(jī)、順序手動(dòng)等 ) 進(jìn)行切換。對(duì)報(bào)警限設(shè)定值、順控定時(shí)器及計(jì)數(shù)器的設(shè)定值進(jìn)行修改和再設(shè)定。為了保證生產(chǎn)的安全，還可以采取緊急操作措施。,3.報(bào)警,操作站以畫(huà)面方式、色彩 ( 或閃光 ) 方式、模擬方式、數(shù)字方式及音響信號(hào)方式對(duì)各種變量的越限和設(shè)備狀態(tài)異常進(jìn)行各種類型的報(bào)警。,4.系統(tǒng)組態(tài),DCS 的組態(tài)分為系統(tǒng)

35、組態(tài)和應(yīng)用組態(tài)兩類。,系統(tǒng)組態(tài)軟件包括建立網(wǎng)絡(luò)、登記設(shè)備、定義系統(tǒng)信息和分配系統(tǒng)功能，從而將一個(gè)物理的 DCS 構(gòu)成一個(gè)邏輯的DCS，便于系統(tǒng)管理、查詢、診斷和維護(hù)。 應(yīng)用組態(tài)軟件用來(lái)建立功能模塊，包括輸入模塊、輸出模塊、運(yùn)算模塊、反饋控制模塊、邏輯控制模塊、順序控制模塊和程序模塊等，將這些功能模塊適當(dāng)?shù)慕M合，而構(gòu)成控制回路，以實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 組態(tài)過(guò)程是先系統(tǒng)組態(tài)，后應(yīng)用組態(tài)。組態(tài)主要針對(duì)過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程管理級(jí)。設(shè)備組態(tài)的順序是自上而下，先過(guò)程管理級(jí)，后過(guò)程控制級(jí)；功能組態(tài)的順序恰好相反，先過(guò)程控制級(jí)，后過(guò)程管理級(jí)。,5.系統(tǒng)維護(hù),DCS的各裝置具有較強(qiáng)的自診斷功能，當(dāng)系統(tǒng)中的某設(shè)備發(fā)生故

36、障時(shí)，一方面立刻切換到備用設(shè)備，另一方面經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸報(bào)警信息，在操作站上顯示故障信息，蜂鳴器等發(fā)出音響信號(hào)，督促工作人員及時(shí)處理故障。,6.報(bào)告生成,根據(jù)生產(chǎn)管理需要，操作站可以打印各種班報(bào)、日?qǐng)?bào)、操作日記及歷史記錄，還可以拷貝流程圖畫(huà)面等。,10.2.5 數(shù)據(jù)通信技術(shù),10.2.5.1 數(shù)據(jù)通信原理,數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)或其他數(shù)字裝置與通信介質(zhì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳輸、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和處理的通信技術(shù)。在DCS中，各單元之間的數(shù)據(jù)信息傳輸就是通過(guò)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)完成的。,1.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成,通信是指用特定的方法，通過(guò)某種介質(zhì)將信息從一處傳輸?shù)搅硪惶幍倪^(guò)程。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由信號(hào)、發(fā)送裝置、接收裝置、

37、信道和通信協(xié)議等部分組成，如圖所示。,通信系統(tǒng)模型,(1)信號(hào) 或稱報(bào)文，指需要傳送的數(shù)據(jù)，由文本、數(shù)字、圖片或聲音等及其組合方式組成。在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)內(nèi)部，信號(hào)是任何計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的信息。 (2)發(fā)送裝置 指具有作為二進(jìn)制數(shù)據(jù)源的能力，任何能夠產(chǎn)生和處理數(shù)據(jù)的設(shè)備。 (3)接收裝置 指能夠接收模擬或數(shù)字形式數(shù)據(jù)的任何功能的設(shè)備。 (4)信道 信道是指發(fā)送裝置與接收裝置之間的信息傳輸通道，包括傳輸介質(zhì)和有關(guān)的中間設(shè)備，它用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。常用的傳輸介質(zhì)是雙絞線、同軸電纜、光纜、無(wú)線電波、微波等。,(5)通信協(xié)議 通信協(xié)議是控制數(shù)據(jù)通信的一組規(guī)則、約定與標(biāo)準(zhǔn)，它定義了通信的內(nèi)容、格式，通信如何進(jìn)

38、行、何時(shí)進(jìn)行等。 發(fā)送裝置把要發(fā)送的信息送上信道，再經(jīng)過(guò)信道將信息傳輸?shù)浇邮昭b置。信息在傳輸過(guò)程中會(huì)受到來(lái)自通信系統(tǒng)內(nèi)外干擾的影響。,2. 通信類型,信號(hào)按其是連續(xù)變化還是離散變化分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，通信也分為模擬通信和數(shù)字通信兩大類。 模擬通信是以連續(xù)模擬信號(hào)傳輸信息的通信方式。例如，在模擬儀表控制系統(tǒng)中，采用 010mADC 或 420mADC 電流信號(hào)傳輸信息。數(shù)字通信是將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健?數(shù)據(jù)信息是具有一定編碼、格式和字長(zhǎng)的數(shù)字信息。,10.2.5.2 通信網(wǎng)絡(luò),所謂計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是把分布在不同地點(diǎn)且具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)備和介質(zhì)連接起來(lái)，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件和協(xié)議的管理下，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享為目標(biāo)的系統(tǒng)。DCS的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)質(zhì)就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)橄到y(tǒng)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)工作站和網(wǎng)絡(luò)接口相當(dāng)于一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,1.局部網(wǎng)絡(luò)的概念,局部區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (Local Area Network，LAN)，簡(jiǎn)稱為局部網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)，是一種分布在有限區(qū)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是利用通信介質(zhì)將分布在不同地理位置上的多個(gè)具有獨(dú)立工作能力