中控DCS基礎(chǔ)知識(shí)

1、DCSDCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)孟慶浩孟慶浩20152015年年0303月月內(nèi)容提要內(nèi)容提要 DCS系統(tǒng)概述及特點(diǎn) DCS系統(tǒng)發(fā)展歷史 DCS基礎(chǔ)知識(shí) 聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí) 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) 復(fù)雜控制系統(tǒng)DCS系統(tǒng)概述及特點(diǎn)系統(tǒng)概述及特點(diǎn) DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（Distributed Control System），在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。 它是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、

2、組態(tài)方便。DCS系統(tǒng)概述及特點(diǎn)系統(tǒng)概述及特點(diǎn) 高可靠性高可靠性由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)，因此某一臺(tái)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一，可以針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計(jì)算機(jī)，從而使系統(tǒng)中每臺(tái)計(jì)算機(jī)的可靠性也得到提高。DCS系統(tǒng)概述及特點(diǎn)系統(tǒng)概述及特點(diǎn) 開放性開放性DCS采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下，幾乎不影響系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)的工作。DCS系統(tǒng)

3、概述及特點(diǎn)系統(tǒng)概述及特點(diǎn) 靈活性靈活性通過(guò)組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行軟硬件組態(tài)，即確定測(cè)量與控制信號(hào)及相互間連接關(guān)系、從控制算法庫(kù)選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫(kù)調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報(bào)警畫面，從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)概述及特點(diǎn)系統(tǒng)概述及特點(diǎn) 易于維護(hù)易于維護(hù)功能單一的小型或微型專用計(jì)算機(jī)，具有維護(hù)簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)，當(dāng)某一局部或某個(gè)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下在線更換，迅速排除故障。DCS系統(tǒng)概述及特點(diǎn)系統(tǒng)概述及特點(diǎn) 協(xié)調(diào)性協(xié)調(diào)性各工作站之間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種數(shù)據(jù)，整個(gè)系統(tǒng)信息共享，協(xié)調(diào)工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。DCS系統(tǒng)

4、概述及特點(diǎn)系統(tǒng)概述及特點(diǎn) 控制功能齊全控制功能齊全控制算法豐富，集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體，可實(shí)現(xiàn)串級(jí)、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測(cè)控制等先進(jìn)控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS發(fā)展歷史發(fā)展歷史 1975 年美國(guó)最大的儀表控制公司Honeyw ell 首次向世界推出了它的綜合分散控制系統(tǒng)TDC2000 ( Toal Distributed Control-2000),這一系統(tǒng)的發(fā)表,立即引起美國(guó)工業(yè)控制界高度評(píng)價(jià)，稱之為“最鼓舞人心的事件”。世界各國(guó)的各大公司也紛紛仿效，推出了一個(gè)又一個(gè)集散系統(tǒng)，從此過(guò)程控制進(jìn)入了集散系統(tǒng)的新時(shí)期。DCS發(fā)展歷史發(fā)展歷史 第一階段第一階段19

5、75-1980，在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）采用微處理器為基礎(chǔ)的控制單元，實(shí)現(xiàn)分散控制，有各種各樣的算法，通過(guò)組態(tài)獨(dú)立完成回路控制，具有自診斷功能2）采用帶CRT顯示器的操作站與過(guò)程單元分離，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視，集中操作3）采用較先進(jìn)的冗余通信系統(tǒng)DCS發(fā)展歷史發(fā)展歷史 第二階段第二階段19801985.，在這個(gè)時(shí)期集散控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）微處理器的位數(shù)提高，CRT顯示器的分辨率提高2）強(qiáng)化的模塊化系統(tǒng)3）強(qiáng)化了系統(tǒng)信息管理，加強(qiáng)通信功能DCS發(fā)展歷史發(fā)展歷史 第三階段第三階段1985-2000，集散系統(tǒng)進(jìn)入第三代，其技術(shù)特點(diǎn)表現(xiàn)為：1）采用開放系統(tǒng)管理2）操作站采用32位

6、微處理器3）采用實(shí)時(shí)多用戶多任務(wù)的操作系統(tǒng)DCS發(fā)展歷史發(fā)展歷史 第四第四階段階段2000年以后，DCS系統(tǒng)進(jìn)入第四代，技術(shù)特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：體系結(jié)構(gòu)主要分為四層結(jié)構(gòu)：現(xiàn)場(chǎng)儀表層、控制裝置單元層、工廠（車間）層和企業(yè)管理層。一般DCS廠商主要提供除企業(yè)管理層之外的三層功能，而企業(yè)管理層則通過(guò)提供開放的數(shù)據(jù)庫(kù)接口，連接第三方的管理軟件平臺(tái)（ERP、CRM、SCM等）。所以說(shuō)，當(dāng)今DCS主要提供工廠（車間）級(jí)的所有控制和管理功能，并集成全企業(yè)的信息管理功能。DCS發(fā)展歷史發(fā)展歷史DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí) 儀表功能標(biāo)志 儀表功能常用字母 附加功能符號(hào)（字母Y） 儀表常用縮寫字母 儀表常用圖形符號(hào) ECS

7、-700流程圖畫面DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表功能標(biāo)志儀表功能標(biāo)志 儀表功能標(biāo)志組成儀表功能標(biāo)志組成儀表功能標(biāo)志由一個(gè)首字母及一個(gè)或二至三個(gè)后繼字母組成。示例如下：例例1 PI-功能標(biāo)志 P-首位字母（表示被測(cè)變量類型為壓力） I-后繼字母（表示指示功能）例例2 TIC-功能標(biāo)志 T-首位字母（表示被測(cè)變量類型為溫度） IC-后繼字母（表示指示功能+控制功能）DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表功能標(biāo)志儀表功能標(biāo)志 儀表功能標(biāo)志組成儀表功能標(biāo)志組成例例3 HIC-功能標(biāo)志 H-首位字母（表示手動(dòng)操作） IC-后繼字母（表示指示功能+控制功能）例例4 FFICA-功能標(biāo)志 FF-首位字母（表示被測(cè)變量類型為

8、流量+修飾字母功能為比值） ICA-后繼字母（表示指示功能+控制功能+報(bào)警功能）DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表功能標(biāo)志儀表功能標(biāo)志 儀表位號(hào)儀表位號(hào)儀表位號(hào)由儀表功能標(biāo)志與儀表回路編號(hào)兩部分組成。示例如下：例例1 FIC-1206-儀表位號(hào) FIC-功能標(biāo)志 1206-回路編號(hào)例例2 12TIC1001-儀表位號(hào) TIC-功能標(biāo)志 12+1001-回路編號(hào)DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表功能標(biāo)志儀表功能標(biāo)志 儀表位號(hào)儀表位號(hào)回路編號(hào)可以用工序號(hào)加儀表順序號(hào)組成（例1），也可用其他規(guī)定的方法進(jìn)行編號(hào)。示例如下：例例1 FIC-1206-儀表位號(hào) 12-工序號(hào)（一般用兩位數(shù)字，也可用三位數(shù)字） 06-儀表順

9、序號(hào)（一般用兩位數(shù)字，也可用三位數(shù)字）例例2 12TIC1001-儀表位號(hào) 12-工序號(hào) 1001-儀表順序號(hào)DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表常用字母儀表常用字母 功能字母代號(hào)功能字母代號(hào)首位字母首位字母后繼字母后繼字母被測(cè)變量被測(cè)變量修飾詞修飾詞讀出功能讀出功能輸出功能輸出功能修飾詞修飾詞A分析報(bào)警C控制D密度差F流量比值H手動(dòng)高I指示L物位低P壓力DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表常用字母儀表常用字母 功能字母代號(hào)功能字母代號(hào)首位字母首位字母后繼字母后繼字母被測(cè)變量被測(cè)變量修飾詞修飾詞讀出功能讀出功能輸出功能輸出功能修飾詞修飾詞Q累計(jì)S聯(lián)鎖T溫度變送V振動(dòng)閥門XX軸YY軸Z位置Z軸DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)

10、儀表常用字母儀表常用字母 常用組合字母表常用組合字母表首位字母首位字母后繼字母后繼字母被測(cè)變量被測(cè)變量讀出功能讀出功能輸出功能輸出功能檢測(cè)檢測(cè)元件元件E指示指示I記錄記錄R報(bào)警報(bào)警A變送變送器器T控制器控制器C功能功能Y閥門閥門V聯(lián)鎖聯(lián)鎖SAHAL指示指示I記錄記錄RSHSLA分析AEAIARAAHAALATAICARCAYAVASHASLD密度DEDIDRDAHDALDTDICDRCDYDVDSHDSLF流量FEFIFRFAHFALFTFICFRCFYFVFSHFSLFF流量比FFEFFIFFRFFAHFFALFFTFFICFFRCFFYFFVFFSHFFSLH手動(dòng)HICHVL物位LELIL

11、RLAHLALLTLICLRCLYLVLSHLSLDCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表常用字母儀表常用字母 常用組合字母表常用組合字母表首位字母首位字母后繼字母后繼字母被測(cè)變量被測(cè)變量讀出功能讀出功能輸出功能輸出功能檢測(cè)檢測(cè)元件元件E指示指示I記錄記錄R報(bào)警報(bào)警A變送變送器器T控制器控制器C功能功能Y閥門閥門V聯(lián)鎖聯(lián)鎖SAHAL指示指示I記錄記錄RSHSLP壓力PEPIPRPAHPALPTPICPRCPYPVPSHPSLPD壓差PDEPDIPDRPDAHPDALPDTPDICPDRCPDYPDVPDSHPDSLT溫度TETITRTAHTALTTTICTRCTYTVTSHTSLV振動(dòng)VEVIVRVAHVA

12、LVTVYVZVSHW質(zhì)量WEWIWRWAHWALWTWICWRCWYWVWSHWSLZ位置ZEZIZRZAHZALZTZICZRCZYZVZSHDCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)附加功能符號(hào)（字母附加功能符號(hào)（字母Y） 附加功能符號(hào)（字母附加功能符號(hào)（字母Y）HG/T 20505-2000序號(hào)序號(hào)功能功能符號(hào)符號(hào)數(shù)學(xué)方程式數(shù)學(xué)方程式說(shuō)明說(shuō)明1和M=X1+X2+.Xn輸出等于輸入信號(hào)的代數(shù)和2平均值/n輸出等于輸入信號(hào)的代數(shù)和除以輸入信號(hào)的數(shù)目3差M=X1-X2輸出等于輸入信號(hào)的代數(shù)差4比值K 1:1 2:1M=Kx輸入與輸入成正比5乘法xM=X1X2輸出等于兩個(gè)輸入信號(hào)的乘積6除法輸出等于兩個(gè)輸入信號(hào)的

13、商7高選M=X1當(dāng)X1X2M=X2當(dāng)X2X1輸出等于幾個(gè)輸入信號(hào)中最大值8低選M=X1當(dāng)X1X2M=X2當(dāng)X2X1輸出等于幾個(gè)輸入信號(hào)中最小值DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表常用縮寫字母儀表常用縮寫字母 儀表常用縮寫字母儀表常用縮寫字母序號(hào)序號(hào)縮寫縮寫說(shuō)明說(shuō)明1AC交流電2A/M自動(dòng)/手動(dòng)3AND“與”門4AVG平均值5DC直流電6FC故障關(guān)7FI故障保持8FO故障開9H高10HH高高DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表常用縮寫字母儀表常用縮寫字母 儀表常用縮寫字母儀表常用縮寫字母序號(hào)序號(hào)縮寫縮寫說(shuō)明說(shuō)明11IA儀表空氣12IN輸入13L低14LL低低15MAX最大16MIN最小17NOT“非”門18OR“或

14、”門19OUT輸出20PID比例積分微分調(diào)節(jié)DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表常用圖形符號(hào)儀表常用圖形符號(hào) 儀表常用圖形符號(hào)儀表常用圖形符號(hào)常規(guī)儀表圖形為細(xì)實(shí)線圓圈，圖例如下：DCS圖形由細(xì)實(shí)線正方形與內(nèi)切圓組成，圖例如下：可編程邏輯控制器圖形由細(xì)實(shí)線正方形與內(nèi)接四邊形組成，圖例如下：聯(lián)鎖系統(tǒng)圖形為細(xì)實(shí)線菱形，菱形中標(biāo)注“I”（Interlock縮寫），在局部聯(lián)鎖系統(tǒng)多時(shí)，應(yīng)將聯(lián)鎖系統(tǒng)編號(hào)，圖例如下：II xxxDCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)儀表常用圖形符號(hào)儀表常用圖形符號(hào)DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面流程圖畫面DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面流程圖畫面 監(jiān)控界面簡(jiǎn)介監(jiān)控界面簡(jiǎn)介

15、 工具欄工具欄 鼠標(biāo)放至圖標(biāo)上方對(duì)應(yīng)畫面名稱即有提示 工具欄可實(shí)現(xiàn)畫面選擇、切換、操作、設(shè)置等。 信息欄信息欄DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面流程圖畫面DCS基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面DCS基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面DCS基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面 HMI控制臺(tái)右上角的編輯框用于顯示系統(tǒng)當(dāng)前位號(hào)，編輯框右邊的按鈕和下拉菜單用于進(jìn)行對(duì)當(dāng)前位號(hào)的操作。DCS基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面 報(bào)警確認(rèn)： 點(diǎn)擊后確認(rèn)當(dāng)前報(bào)警（當(dāng)前顯示的報(bào)警中被選中的那一個(gè)報(bào)警），當(dāng)前用戶有確認(rèn)權(quán)限的才能進(jìn)行確認(rèn)。 取消報(bào)警選中： 點(diǎn)擊后釋放選中狀態(tài)（即當(dāng)前顯示的報(bào)警中被選中的那一個(gè)報(bào)警

16、取消選中）。 過(guò)程報(bào)警： 彈出過(guò)程報(bào)警表，顯示當(dāng)前操作小組下的所有過(guò)程報(bào)警信息。 系統(tǒng)報(bào)警： 彈出系統(tǒng)報(bào)警表，若產(chǎn)生了系統(tǒng)報(bào)警則按鈕背景顯示紅色，若有未確認(rèn)的系統(tǒng)報(bào)警，則背景紅色閃爍。 狀態(tài)表： 彈出各狀態(tài)表（強(qiáng)制表、OOS表、故障安全、故障恢復(fù)、報(bào)警屏蔽表、抖動(dòng)開關(guān)量表、超量程表、仿真表）。可顯示各種狀態(tài)的實(shí)時(shí)和歷史記錄。DCS基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面 報(bào)警確認(rèn)： 點(diǎn)擊后確認(rèn)當(dāng)前報(bào)警（當(dāng)前顯示的報(bào)警中被選中的那一個(gè)報(bào)警），當(dāng)前用戶有確認(rèn)權(quán)限的才能進(jìn)行確認(rèn)。 取消報(bào)警選中： 點(diǎn)擊后釋放選中狀態(tài)（即當(dāng)前顯示的報(bào)警中被選中的那一個(gè)報(bào)警取消選中）。 過(guò)程報(bào)警： 彈出過(guò)程報(bào)警表，顯示當(dāng)前操作小

17、組下的所有過(guò)程報(bào)警信息。 系統(tǒng)報(bào)警： 彈出系統(tǒng)報(bào)警表，若產(chǎn)生了系統(tǒng)報(bào)警則按鈕背景顯示紅色，若有未確認(rèn)的系統(tǒng)報(bào)警，則背景紅色閃爍。 狀態(tài)表： 彈出各狀態(tài)表（強(qiáng)制表、OOS表、故障安全、故障恢復(fù)、報(bào)警屏蔽表、抖動(dòng)開關(guān)量表、超量程表、仿真表）。可顯示各種狀態(tài)的實(shí)時(shí)和歷史記錄。DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面流程圖畫面AI位號(hào)儀表面板及說(shuō)明AO位號(hào)儀表面板及說(shuō)明DCS基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面流程圖畫面DI位號(hào)儀表面板及說(shuō)明DO位號(hào)儀表面板及說(shuō)明DCS基礎(chǔ)知識(shí)ECS-700流程圖畫面每個(gè)儀表面板中都有四個(gè)跳轉(zhuǎn)按鈕，每個(gè)儀表面板中都有四個(gè)跳轉(zhuǎn)按鈕，其功能分別打開與位號(hào)關(guān)聯(lián)的各

18、個(gè)畫面其功能分別打開與位號(hào)關(guān)聯(lián)的各個(gè)畫面流程圖趨勢(shì)圖歷史報(bào)警調(diào)整畫面聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí) 程序概述 編程語(yǔ)言 數(shù)據(jù)類型 變量類型 邏輯運(yùn)算功能聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)程序概述程序概述 IEC 61131 - 3是可編程序控制器的編程語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)，它將現(xiàn)代軟件的概念和現(xiàn)代軟件工程的機(jī)制與傳統(tǒng)的PLC編程語(yǔ)言成功地結(jié)合，使它在工業(yè)控制領(lǐng)域的影響越出PLC的界限，成為DCS、IPC、PAC、PC控制、運(yùn)動(dòng)控制以及SCADA的編程系統(tǒng)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言 圖形化編程語(yǔ)言圖形化編程語(yǔ)言功能塊圖（FBD:Function Block Diagra

19、m）梯形圖 （LD ：Ladder Diagram）順控圖 （SFC：Sequential Function Chart） 文本化文本化編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言結(jié)構(gòu)化文本 （ST： Structured Text）指令表 （IL ：Instruction List）聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言 VisualField系統(tǒng)軟件符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，為用戶提供高效的圖形編程環(huán)境。 編輯工具：功能塊圖（FBD）、梯形圖（LD）、 順控圖（ SFC ）、結(jié)構(gòu)化文本（ST） 。聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)變量變量類型類型聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)

20、知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)邏輯運(yùn)算功能邏輯運(yùn)算功能 與門與門是對(duì)兩個(gè)是對(duì)兩個(gè)BOOL 型的變量進(jìn)行邏輯與運(yùn)算。型的變量進(jìn)行邏輯與運(yùn)算。邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)真值表真值表輸入輸入A輸入輸入B輸出輸出Y000010100111聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)邏輯運(yùn)算功能邏輯運(yùn)算功能 或門或門是對(duì)兩個(gè)是對(duì)兩個(gè)BOOL 型的變量進(jìn)行或運(yùn)算。型的變量進(jìn)行或運(yùn)算。邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)真值表真值表輸入輸入A輸入輸入B輸出輸出Y000011101111聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)邏輯運(yùn)算功能邏輯運(yùn)算功能 非門非門是對(duì)輸入是對(duì)輸入BOOL 型的變量進(jìn)行邏輯非運(yùn)算。型的變量進(jìn)行邏輯非運(yùn)算。邏輯符號(hào)邏輯符號(hào)真值表真值表輸入輸入

21、A輸出輸出Y0110聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)邏輯運(yùn)算功能邏輯運(yùn)算功能 RS觸發(fā)器觸發(fā)器復(fù)位復(fù)位優(yōu)先型優(yōu)先型RS 觸發(fā)器是最基本的時(shí)序邏輯裝置，任意時(shí)觸發(fā)器是最基本的時(shí)序邏輯裝置，任意時(shí)刻，功能塊的輸出不僅與該時(shí)刻的刻，功能塊的輸出不僅與該時(shí)刻的輸入輸入BOOL 型變量有關(guān)，還與原來(lái)的狀型變量有關(guān)，還與原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)，是一種雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。在態(tài)有關(guān)，是一種雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。在RS 觸發(fā)器中，由于觸發(fā)器中，由于輸入信號(hào)輸入信號(hào)的觸發(fā)，的觸發(fā)，它的輸出從一個(gè)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)，并長(zhǎng)期保持，直到下一個(gè)觸發(fā)它的輸出從一個(gè)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)，并長(zhǎng)期保持，直到下一個(gè)觸發(fā)信號(hào)來(lái)臨，信號(hào)來(lái)臨，具有記憶具有

22、記憶功能。功能。邏輯符號(hào)邏輯符號(hào) 真值表真值表SRQ11010101000保持聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)鎖邏輯基礎(chǔ)知識(shí)邏輯運(yùn)算功能邏輯運(yùn)算功能 SR觸發(fā)器觸發(fā)器置位優(yōu)先型置位優(yōu)先型SR 觸發(fā)器是最基本的時(shí)序邏輯裝置，任意時(shí)觸發(fā)器是最基本的時(shí)序邏輯裝置，任意時(shí)刻，功能塊的輸出不僅與該時(shí)刻的刻，功能塊的輸出不僅與該時(shí)刻的輸入輸入BOOL 型變量有關(guān)，還與原來(lái)的狀型變量有關(guān)，還與原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)，是一種雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。在態(tài)有關(guān)，是一種雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。在SR 觸發(fā)器中，由于觸發(fā)器中，由于輸入信號(hào)輸入信號(hào)的觸發(fā)，的觸發(fā)，它的輸出從一個(gè)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)，并長(zhǎng)期保持，直到下一個(gè)觸發(fā)它的輸出從一個(gè)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)，

23、并長(zhǎng)期保持，直到下一個(gè)觸發(fā)信號(hào)來(lái)臨，信號(hào)來(lái)臨，具有記憶具有記憶功能功能。邏輯符號(hào)邏輯符號(hào) 真值表真值表SRQ11110101000保持簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) 概述概述 簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的幾大參數(shù)控制系統(tǒng)的幾大參數(shù) 三三種控制器的比較種控制器的比較簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)概述概述簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)通常是指由一個(gè)測(cè)量元件、變送器、一個(gè)控制器、一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)通常是指由一個(gè)測(cè)量元件、變送器、一個(gè)控制器、一個(gè)控制閥和一個(gè)對(duì)象所構(gòu)成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)?？刂崎y和一個(gè)對(duì)象所構(gòu)成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)。簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)概述概述簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)通常是指由一個(gè)測(cè)量元件、變送器、一個(gè)控制器、一個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)通常是指由一個(gè)測(cè)

24、量元件、變送器、一個(gè)控制器、一個(gè)控制閥和一個(gè)對(duì)象所構(gòu)成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)。控制閥和一個(gè)對(duì)象所構(gòu)成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)。簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的幾大參數(shù)控制系統(tǒng)的幾大參數(shù)從上圖從上圖中可知簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)由四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，即被控對(duì)象、測(cè)量中可知簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)由四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，即被控對(duì)象、測(cè)量變送裝置、控制器和執(zhí)行器。變送裝置、控制器和執(zhí)行器。 被控變量被控變量生產(chǎn)過(guò)程中希望借助自動(dòng)控制保持恒定值（或按一定規(guī)律變化）的變量稱為被控變量。執(zhí)行器執(zhí)行器接受控制器的輸出信號(hào),直接控制能量或物料等調(diào)節(jié)介質(zhì)的輸送量,達(dá)到控制溫度、壓力、流量、液位等工藝參數(shù)的目的。測(cè)量變送器測(cè)量變送器用于檢測(cè)各被控

25、變量（如流量、溫度、壓力、液位）工藝參數(shù)各類儀表。對(duì)象對(duì)象工藝上所需控制的各類設(shè)備如塔、罐等。簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的幾大參數(shù)控制系統(tǒng)的幾大參數(shù)控制器控制器對(duì)于生產(chǎn)裝置的溫度、壓力、流量、液位等工藝變量常常要求維持在一定的數(shù)值上，或按一定的規(guī)律變化，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。PID控制器是根據(jù)PID控制原理對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行偏差調(diào)節(jié)，從而使被控變量的實(shí)際值與工藝要求的預(yù)定值一致。不同的控制規(guī)律適用于不同的生產(chǎn)過(guò)程，必須合理選擇相應(yīng)的控制規(guī)律，否則PID控制器將達(dá)不到預(yù)期的控制效果?？刂破骺刂破饔腥N：比例控制器、比例積分控制器、比例積分微分控制器有三種：比例控制器、比例積分控制器

26、、比例積分微分控制器簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)三三種控制器性能比較表種控制器性能比較表特點(diǎn)特點(diǎn)適用于適用于比例控比例控制器制器控制器的輸出與偏差成比例,閥門位置與偏差之間有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí),比例控制器克服干擾能力強(qiáng),過(guò)渡過(guò)程時(shí)間短。純比例控制器在過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)存在余差。 調(diào)節(jié)通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝上沒(méi)有提出無(wú)差要求的系統(tǒng)。 比例積比例積分控制分控制器器積分作用使控制器輸出與偏差的積分成比例, 過(guò)渡過(guò)程結(jié)束時(shí)無(wú)余差。但使穩(wěn)定性降低。 調(diào)節(jié)通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝參數(shù)不允許有余差的系統(tǒng)。 比例積比例積分微分分微分控制器控制器微分作用使控制器的輸出與偏差變化速度成比例。它對(duì)

27、克服容量滯后有顯著效果。在比例的基礎(chǔ)上加上微分作用能提高穩(wěn)定性,再加上積分作用可以消除余差。 容量滯后較大、負(fù)荷變化大、控制質(zhì)量要求較高的系統(tǒng) 簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)流程圖流程圖簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)功能塊功能塊復(fù)雜復(fù)雜控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng) 分分程控制系統(tǒng)程控制系統(tǒng) 選擇選擇控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)復(fù)雜復(fù)雜控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng) 串級(jí)控制串級(jí)控制系統(tǒng)系統(tǒng)-兩只調(diào)節(jié)器串聯(lián)起來(lái)工作，其中一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出作兩只調(diào)節(jié)器串聯(lián)起來(lái)工作，其中一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出作為另一個(gè)調(diào)節(jié)器的給定值的系統(tǒng)為另一個(gè)調(diào)節(jié)器的給定值的系統(tǒng)。復(fù)雜復(fù)雜控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)例：加熱

28、爐出口溫度與爐膛溫度串級(jí)控制系統(tǒng)例：加熱爐出口溫度與爐膛溫度串級(jí)控制系統(tǒng)復(fù)雜復(fù)雜控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng) 基本概念即組成結(jié)構(gòu)基本概念即組成結(jié)構(gòu)串級(jí)控制系統(tǒng)采用兩套檢測(cè)變送器和兩個(gè)調(diào)節(jié)器，前串級(jí)控制系統(tǒng)采用兩套檢測(cè)變送器和兩個(gè)調(diào)節(jié)器，前一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出作為后一個(gè)調(diào)節(jié)器的設(shè)定，后一個(gè)調(diào)節(jié)一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出作為后一個(gè)調(diào)節(jié)器的設(shè)定，后一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸出送往調(diào)節(jié)閥。器的輸出送往調(diào)節(jié)閥。前一個(gè)調(diào)節(jié)器稱為主調(diào)節(jié)器，它所檢測(cè)和控制的變量前一個(gè)調(diào)節(jié)器稱為主調(diào)節(jié)器，它所檢測(cè)和控制的變量稱主變量（主被控參數(shù)），即工藝控制指標(biāo)；后一個(gè)調(diào)節(jié)稱主變量（主被控參數(shù)），即工藝控制指標(biāo)；后一個(gè)調(diào)節(jié)器稱為副調(diào)節(jié)器，它

29、所檢測(cè)和控制的變量稱副變量（副被器稱為副調(diào)節(jié)器，它所檢測(cè)和控制的變量稱副變量（副被控參數(shù)），是為了穩(wěn)定主變量而引入的輔助變量?？貐?shù)），是為了穩(wěn)定主變量而引入的輔助變量。整個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)控制回路，主回路和副回路。副回整個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)控制回路，主回路和副回路。副回路由副變量檢測(cè)變送、副調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和副過(guò)程構(gòu)成；路由副變量檢測(cè)變送、副調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥和副過(guò)程構(gòu)成；主回路由主變量檢測(cè)變送、主調(diào)節(jié)器、副調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥、主回路由主變量檢測(cè)變送、主調(diào)節(jié)器、副調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥、副過(guò)程和主過(guò)程構(gòu)成。副過(guò)程和主過(guò)程構(gòu)成。復(fù)雜復(fù)雜控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng) 串級(jí)控制系統(tǒng)的工業(yè)串級(jí)控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用應(yīng)用1. 用于用于克服被控過(guò)程較大的容量克服被控過(guò)程較大的容量滯后滯后2. 用于克服被控過(guò)程的純滯后用于克服被控過(guò)程的純滯后3. 用于抑制變化劇烈幅度較大的擾動(dòng)用于抑制變化劇烈幅度較大的擾動(dòng)4. 用于克服被控過(guò)程的用于克服被控過(guò)程的非線性非線性復(fù)雜復(fù)雜控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)復(fù)雜復(fù)雜控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)串級(jí)控制系統(tǒng)復(fù)雜復(fù)雜控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng) 分程控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)-一般來(lái)說(shuō)，一臺(tái)調(diào)節(jié)器的輸出僅操縱一只調(diào)節(jié)閥，若一般來(lái)說(shuō)，一臺(tái)調(diào)節(jié)