DCS教學(xué)第1課

1、濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院集散控制系統(tǒng)與局域網(wǎng)集散控制系統(tǒng)與局域網(wǎng)授課人授課人:于宏亮于宏亮濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院引言引言:水泥行業(yè)照片水泥行業(yè)照片濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院水泥企業(yè)運(yùn)營(yíng)流程水泥企業(yè)運(yùn)營(yíng)流程n主機(jī)設(shè)備兩（三）磨一燒：生料磨、水泥磨、（煤磨）、主機(jī)設(shè)備兩（三）磨一燒：生料磨、水泥磨、（煤磨）、旋窯燒成。有些企業(yè)無(wú)水泥制備部分。旋窯燒成。有些企業(yè)無(wú)水泥制備部分。濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院OS 1OS 2OS 3環(huán)形冗余以太網(wǎng)環(huán)形冗余以太網(wǎng)ESOS 4OS 5MIS生料質(zhì)量控制系統(tǒng)1#PS2#PS3#PS4#PS5#PS總降濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院生料

2、磨機(jī)生料磨機(jī)OS操作界面操作界面濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院窯燒成窯燒成OS操作界面操作界面濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院引言：引言：n為什么DCS能得到如此廣泛的應(yīng)用呢？ “主客觀”原因如下:n基于生產(chǎn)過(guò)程控制的需要：生產(chǎn)過(guò)程的大規(guī)?；?、復(fù)雜化n信息技術(shù)發(fā)展的技術(shù)條件：處理能力大幅提高濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容:n第一章:緒論n過(guò)程控制發(fā)展過(guò)程;計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程;過(guò)程控制系統(tǒng)面臨的新挑戰(zhàn)n第二章:集散控制系統(tǒng)(DCS)導(dǎo)論nDCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn);DCS通信系統(tǒng),通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;DCS可靠性技術(shù);DCS的組態(tài)濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容:n第三章:典型控制系統(tǒng)n以A

3、BB INDUSTRY IT 系統(tǒng)為例,講解典型控制系統(tǒng)操作員站;工程師站;過(guò)程控制站;通信網(wǎng)絡(luò)n第四章:集散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則n介紹工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程特點(diǎn);集散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則;集散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院引言引言:n局域網(wǎng)基礎(chǔ)知識(shí)：生產(chǎn)過(guò)程控制所涉及的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與通信協(xié)議的基本知識(shí)nDCS與PLC的區(qū)別:邏輯層次不同nDCS是系統(tǒng)的概念nPLC是裝置的概念濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院教學(xué)要求教學(xué)要求n三至十三周，共十一周34個(gè)學(xué)時(shí)的課程教學(xué)n教：包括課堂講授（主要方式）與實(shí)驗(yàn)演示n學(xué)：課堂聽講與實(shí)驗(yàn)演練（主要方式）n學(xué)習(xí)和考核：三個(gè)層次（一完成任務(wù)，二，掌握知識(shí)與技能，三，探索與

4、研究濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院第一章第一章 緒論緒論n1.1 DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)n1.2 過(guò)程控制發(fā)展概況過(guò)程控制發(fā)展概況n1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式n1.4 （過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)面臨的新問(wèn)題（過(guò)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)面臨的新問(wèn)題)濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院一、一、DCS的含義的含義 DCS -Distributed Control System 集中管理分散控制系統(tǒng)集中管理分散控制系統(tǒng) 簡(jiǎn)稱：集散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱：集散控制系統(tǒng)二、二、DCS的發(fā)展背景的發(fā)展背景 DCS是計(jì)算機(jī)（是計(jì)算機(jī)（Computer)、通信通信(Communication) CRT顯示、控制（顯示、控

5、制（ Control）技術(shù)（簡(jiǎn)稱技術(shù)（簡(jiǎn)稱4C技術(shù)）發(fā)展的產(chǎn)技術(shù)）發(fā)展的產(chǎn)物。采用危險(xiǎn)分散、控制分散、而操作和管理集中的基本物。采用危險(xiǎn)分散、控制分散、而操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想，多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)現(xiàn)代化設(shè)計(jì)思想，多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)現(xiàn)代化的生產(chǎn)和管理要求。它解決了原有集中控制系統(tǒng)危險(xiǎn)集中的生產(chǎn)和管理要求。它解決了原有集中控制系統(tǒng)危險(xiǎn)集中和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性和常規(guī)儀表控制功能單一的局限性 1.1 DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院1.2 過(guò)程控制發(fā)展概況n一、過(guò)程控制系統(tǒng)一、過(guò)程控制系統(tǒng)n什么是過(guò)程控制系統(tǒng)什么是過(guò)程控制系統(tǒng)?n以表征生

6、產(chǎn)過(guò)程的參量為被控制量使之接近給以表征生產(chǎn)過(guò)程的參量為被控制量使之接近給定值或保持在給定范圍內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。定值或保持在給定范圍內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。n這里這里“過(guò)程過(guò)程”是指在生產(chǎn)裝置或設(shè)備中進(jìn)行的是指在生產(chǎn)裝置或設(shè)備中進(jìn)行的物質(zhì)和能量的相互作用和轉(zhuǎn)換過(guò)程。物質(zhì)和能量的相互作用和轉(zhuǎn)換過(guò)程。n表征過(guò)程的主要參量有溫度、壓力、流量、液表征過(guò)程的主要參量有溫度、壓力、流量、液位、成分、濃度等。位、成分、濃度等。濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院1.2 過(guò)程控制發(fā)展概況n過(guò)程控制在石油、化工、電力、冶金等部門有廣泛的應(yīng)用。n30年代以前:人工觀測(cè),控制n30年代:原始工業(yè)儀表出現(xiàn)(熱工儀表),結(jié)構(gòu)形式主要是機(jī)

7、械式或液動(dòng)式 n30年代末和40年代初，出現(xiàn)了氣動(dòng)儀表，并使用了統(tǒng)一的壓力信號(hào)。它能在遠(yuǎn)距離外的二次儀表上重現(xiàn)讀數(shù)，從而能集中在中心控制室進(jìn)行檢測(cè)、記錄和控制。n40-50年代又出現(xiàn)電動(dòng)式儀表,出現(xiàn)單回路PID控制系統(tǒng).濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院1.2 過(guò)程控制發(fā)展概況n50-60年代:信號(hào)變送技術(shù)開始發(fā)展,開始出現(xiàn)電子單元控制回路.n60-70,控制室開始緊湊化,數(shù)字計(jì)算機(jī)開始在過(guò)程控制中應(yīng)用,但應(yīng)用不多.n70-80年代,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)逐漸出現(xiàn)(中央控制室計(jì)算機(jī)控制電子化儀表CRT操作等等)n80-發(fā)展階段濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院1.2 過(guò)程控制發(fā)展概況n二、控制系統(tǒng)的分類二、控制系統(tǒng)的分類:n1、控制算法：邏輯控制、過(guò)程控制、混合控制、控制算法：邏輯控制、過(guò)程控制、混合控制n2、控制方式：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、監(jiān)督控制控制方式：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、監(jiān)督控制n3、控制對(duì)象：連續(xù)過(guò)程、離散過(guò)程、批次過(guò)程、控制對(duì)象：連續(xù)過(guò)程、離散過(guò)程、批次過(guò)程n4、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：集中結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：