自動(dòng)化儀表緒論課件

緒論緒論緒論一、過程控制儀表與控制系統(tǒng)

二、過程控制儀表的發(fā)展概況三、過程控制儀表的分類及特點(diǎn)

課程的性質(zhì)課程的任務(wù)緒論一、過程控制儀表與控制系統(tǒng)一、過程控制儀表與控制系統(tǒng)自動(dòng)控制是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置（稱為過程控制儀表或裝置），使被控對象的工作狀態(tài)或參數(shù)（壓力、物位、流量、溫度、PH值等）自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行?；仡?什么是自動(dòng)控制?一、過程控制儀表與控制系統(tǒng)自動(dòng)控制是指在沒有人直接參與的情況例:一貯罐液位控制系統(tǒng)。要求貯罐液位保持一定，以滿足生產(chǎn)需要；圖中液位變送器、控制器和執(zhí)行器構(gòu)成了一個(gè)單回路控制系統(tǒng)。分析:貯罐液位由液位變送器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送到控制器，與給定值相比較，控制器按比較得到的偏差，以一定的控制規(guī)律發(fā)出控制信號(hào)，控制執(zhí)行器的動(dòng)作，通過改變貯罐液體出料的流量，從而使貯罐液位保持在與給定值基本相等的數(shù)值上。例:一貯罐液位控制系統(tǒng)。分析:控制器被控對象變送器zxe=x-z-pqy干擾溫度（壓力、液位、流量）變送器、在線成分分析儀（通常輸出：4~20mA、1～5V等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)）液位開關(guān)、料位開關(guān)、接近開關(guān)(通常輸出on/off信號(hào))傳感器（Pt100、熱電偶……）……通常安裝于控制室通常安裝于現(xiàn)場顯示儀表四個(gè)基本環(huán)節(jié)：被控對象、檢測儀表、控制器、執(zhí)行器（顯示儀表根據(jù)需要可選）閥門：調(diào)節(jié)閥、電磁閥、氣動(dòng)蝶閥……泵：開關(guān)泵、變頻泵控制閥控制器被控對象變送器zxe=x-z-pqy干擾溫度（壓過程控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的平臺(tái),而過程控制儀表與裝置是過程控制系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。一、過程控制儀表與控制系統(tǒng)關(guān)系：過程控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的平臺(tái),而過程控制儀表與裝置二、過程控制儀表的發(fā)展概況50年代60年代70年代80年代90年代21世紀(jì)至今QDZⅠQDZⅡQDZⅢDDZⅠDDZⅡDDZⅢ數(shù)字式（智能式）控制儀表DCS系統(tǒng)（PLC）現(xiàn)場總線以太網(wǎng)二、過程控制儀表的發(fā)展概況50年代60年代70年代8三、過程控制儀表的分類及特點(diǎn)（一）按能源形式分：1.氣動(dòng)控制儀表2.電動(dòng)控制儀表3.液動(dòng)控制儀表

（二）結(jié)構(gòu)形式分：1.基地式控制儀表2.單元組合式控制儀表3.組裝式綜合控制裝置4.數(shù)字化控制儀表5.集散控制系統(tǒng)6.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。（三）按信號(hào)形式分：1.模擬控制儀表2.數(shù)字控制儀表三、過程控制儀表的分類及特點(diǎn)（一）按能源形式分：（一）按能源形式分：電動(dòng)控制儀表的特點(diǎn)：信號(hào)傳送速度快、傳送距離遠(yuǎn)、易于與計(jì)算機(jī)聯(lián)用。

氣動(dòng)控制儀表的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、安全防爆、易于維修。（一）按能源形式分：氣動(dòng)控制儀表的特點(diǎn)：（二）結(jié)構(gòu)形式分：1.基地式控制儀表以指示、記錄儀表為主體，附加某些控制機(jī)構(gòu)。2.單元組合控制儀表

電動(dòng)單元組合儀表：DDZⅠ型；DDZⅡ型；DDZⅢ型電源：220VAC；24VDC；電信號(hào)：電流0～10mADC；4～20mADC；Vo：1～5VDC氣動(dòng)單元組合儀表：氣源：140kPa；氣信號(hào)：20～100kPa（二）結(jié)構(gòu)形式分：1.基地式控制儀表2.單元組合控制儀表3.組裝式控制儀表一種功能分離、結(jié)構(gòu)組件化的成套儀表裝置。工程實(shí)際中已很少使用。4.數(shù)字控制儀表以數(shù)字計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)字控制儀表。其外形結(jié)構(gòu)、面板布置保留了模擬式儀表的一些特征，但其運(yùn)算、控制功能更為豐富，通過組態(tài)可完成各種運(yùn)算處理和復(fù)雜控制?？珊陀?jì)算機(jī)配合使用，以構(gòu)成不同規(guī)模的分級(jí)控制系統(tǒng)。3.組裝式控制儀表4.數(shù)字控制儀表5.集散型控制系統(tǒng)

將集中一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成的任務(wù)分派給各個(gè)微型過程控制計(jì)算機(jī)，再配上數(shù)字總線以及上一級(jí)過程控制計(jì)算機(jī)，組成各種各樣的、能適應(yīng)于不同過程的積木式分級(jí)分布計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了“控制分散”或“危險(xiǎn)分散”，管理高度集中。6.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)的最新發(fā)展成果。它將具有數(shù)字通信能力的現(xiàn)場智能儀表連成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并同上一層監(jiān)控級(jí)、管理級(jí)聯(lián)系起來成為全分布式的新型控制網(wǎng)絡(luò)。5.集散型控制系統(tǒng)6.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（三）按信號(hào)類型分：模擬式控制儀表傳輸信號(hào)通常為連續(xù)變化的模擬量。這類儀表線路較簡單，操作方便，價(jià)格較低使用上均有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。數(shù)字式控制儀表傳輸信號(hào)通常為斷續(xù)變化的數(shù)字量。這些儀表和裝置是以微型計(jì)算機(jī)為核心，其功能完善，性能優(yōu)越，它能解決模擬式儀表難以解決的問題，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)過程的高質(zhì)量控制要求。（三）按信號(hào)類型分：模擬式控制儀表數(shù)字式控制儀表壓力變送器壓力變送器常用的控制儀表及裝置

壓力壓力常用的控制儀表及裝置測量膜合差壓變送器雙法蘭差壓送器測量膜合差壓雙法蘭差壓送器無紙記錄儀無紙測量精確值BetterControl可編程調(diào)節(jié)器輸出精確值輸出百分值測量百分值測量精確值BetterControl輸出精確值輸出百分值測

氣動(dòng)閥門定位器氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)閥門定位器氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)直通單、雙座控制閥直通單、雙座控制閥直通單、雙座控制閥直通單、雙座控制閥閘閥球閥三通閥蝶閥角閥閘閥球閥三通閥蝶閥角閥計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展過程

DDC控制始于50末期本質(zhì)：用一臺(tái)計(jì)算機(jī)取代一組模擬調(diào)節(jié)器，構(gòu)成閉環(huán)控制回路特點(diǎn)：具有里程碑意義問題：價(jià)格、性能集中型計(jì)算機(jī)控制本質(zhì)：一臺(tái)計(jì)算機(jī)取代盡可能多的模擬調(diào)節(jié)器特點(diǎn)：控制集中信息集中危險(xiǎn)集中問題：性能DCS控制始于70年代本質(zhì)：采用過程控制－過程管理－生產(chǎn)管理等多層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：控制分散信息集中半數(shù)字，半分散傳統(tǒng)DCSPLC_BasedDCSIPC_BasedDCSFCS本質(zhì)：支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字通訊，將全廠最基礎(chǔ)的現(xiàn)場級(jí)儀表和裝置均通過現(xiàn)場總線連接起來特點(diǎn)：把控制任務(wù)下移到智能現(xiàn)場設(shè)備，全分散控制分布式IODCS現(xiàn)場信號(hào)根據(jù)傳輸距離或功能不同連接到現(xiàn)場I/O設(shè)備上，各現(xiàn)場I/O設(shè)備與控制站間通過網(wǎng)絡(luò)（現(xiàn)場總線）連接。過渡型結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展過程DDC控制始于50末期集中型計(jì)算機(jī)——直接數(shù)字量控制本質(zhì)——用一臺(tái)計(jì)算機(jī)取代一組模擬調(diào)節(jié)器，構(gòu)成閉環(huán)控制回路，用數(shù)字控制技術(shù)簡單地取代模擬控制技術(shù)。過程控制計(jì)算機(jī)SPAI、DIAO、DO

檢測儀表執(zhí)行器被控過程（對象）起始于50年代末期，開辟了一個(gè)轟轟烈烈的計(jì)算機(jī)工業(yè)應(yīng)用時(shí)代

優(yōu)點(diǎn)——計(jì)算靈活，精度高，PID控制規(guī)律，分時(shí)處理多個(gè)控制回路此外，DDC也很快發(fā)展到PID以外的多種復(fù)雜控制。問題——價(jià)格昂貴，運(yùn)算速度不高——直接數(shù)字量控制本質(zhì)——用一臺(tái)計(jì)算機(jī)取代一組模擬調(diào)節(jié)器——集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)初衷：由于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)體積龐大，價(jià)格非常昂貴，為了使計(jì)算機(jī)控制能與常規(guī)儀表控制相競爭，企圖用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來控制盡可能多的控制回路。外設(shè)過程控制計(jì)算機(jī)AIDIAODO

被控過程（對象）被控變量操作變量…………}{輸入子系統(tǒng)輸出子系統(tǒng)優(yōu)越性：

從表面上看——信息集中，集中型計(jì)算機(jī)控制可以實(shí)現(xiàn)各種更復(fù)雜控制功能；便于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制和優(yōu)化生產(chǎn)。問題：由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)總體性能低，容量小，容易出現(xiàn)負(fù)荷過載，控制集中直接導(dǎo)致危險(xiǎn)集中，高度集中使系統(tǒng)變得十分“脆弱”?！行陀?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)初衷：由于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)體積龐大，價(jià)格——集散控制系統(tǒng)DCS出發(fā)點(diǎn)（2個(gè)方面）：(1)不能采取控制回路高度集中的設(shè)計(jì)思想，需要把控制功能分散到若干個(gè)控制站實(shí)現(xiàn)，以提高系統(tǒng)的可靠性；(2)考慮到整個(gè)生產(chǎn)過程的整體性，各個(gè)控制系統(tǒng)（回路）的運(yùn)行應(yīng)當(dāng)服從工業(yè)生產(chǎn)管理的總體目標(biāo)。根本特征:控制的分散性和管理的集中性——集散控制系統(tǒng)DCS出發(fā)點(diǎn)（2個(gè)方面）：根本特征:

控制層網(wǎng)絡(luò)管理層網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)Web服務(wù)器

現(xiàn)場設(shè)備層操作站工程師站DCS的物理層次示意控制層網(wǎng)絡(luò)管理層網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)Web服務(wù)器現(xiàn)場設(shè)備層操作現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）定義是連接智能現(xiàn)場裝置和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字通訊·雙向數(shù)據(jù)通信能力避免了反復(fù)進(jìn)行A/D、D/A的轉(zhuǎn)換·把控制任務(wù)下移到現(xiàn)場設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)測量控制一體化全分散本質(zhì)特點(diǎn)評(píng)價(jià)·已成為全世界范圍自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)·涉及整個(gè)自動(dòng)化和儀表的工業(yè)“革命”FCS現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)定義是連接智能現(xiàn)場裝置和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展特征隨著局域網(wǎng)、Internet、IT技術(shù)迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)向集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化發(fā)展成為一種趨勢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)化、網(wǎng)絡(luò)扁平化方向發(fā)展

系統(tǒng)功能向綜合化方向發(fā)展系統(tǒng)設(shè)備向多樣化方向發(fā)展計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展特征隨著局域網(wǎng)、Internet、IT現(xiàn)場總線式變送器現(xiàn)場總線式閥門定位器安全防爆工業(yè)以太網(wǎng)安全防爆總線非安全防爆總線現(xiàn)場總線式變送器現(xiàn)場總線式閥門定位器安全防爆工業(yè)以太網(wǎng)安全防控制室控制臺(tái)流程圖控制室控制臺(tái)流程圖儀表盤操作員站儀表盤操作員站操作員站CRT工業(yè)流程圖操作員站CRT工業(yè)流程圖工藝-儀表組合圖加熱爐汽包LTLC給水蒸汽Σ氣關(guān)閥FCOPE-MARK工位標(biāo)記CASCMPAUTNROPNCNDAOF100：0CAS0.0工藝-儀表組合圖加熱爐汽包LTLC給水蒸汽Σ氣關(guān)閥FCOPE《過程控制儀表及裝置》是自動(dòng)控制專業(yè)的一門專業(yè)課課程的性質(zhì)《過程控制儀表及裝置》課程的性質(zhì)課程的任務(wù)任務(wù)：使學(xué)生理解各控制儀表的原理結(jié)構(gòu)，獲得控制儀表及裝置的安裝使用、校驗(yàn)、維護(hù)方面的基本知識(shí)和技能。基礎(chǔ)知識(shí)：電工學(xué)、電子學(xué)、檢測儀表、控制原理、微機(jī)原理等。內(nèi)容:DDZⅢ型表;氣動(dòng)執(zhí)行器；數(shù)字控制器;集散控制系統(tǒng)；智能式現(xiàn)場儀表。課程的任務(wù)任務(wù)：使學(xué)生理解各控制儀表的原理結(jié)構(gòu)，獲得控制儀表學(xué)習(xí)方法要認(rèn)真聽課，注意老師對問題的分析，通過案例分析和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)獲得過程控制儀表的使用、校驗(yàn)和維護(hù)方法；理論聯(lián)系實(shí)際，帶著問題學(xué)，在用眼、用腦的同時(shí)還要多動(dòng)手；對所學(xué)的儀表，要做到“面熟”、“手熟”；學(xué)習(xí)某一塊儀表不是最終目的，重要的是通過某一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，總結(jié)出共性的知識(shí)，舉一反三；最終學(xué)會(huì)應(yīng)用學(xué)過的儀表構(gòu)成實(shí)際的控制系統(tǒng)。學(xué)習(xí)方法要認(rèn)真聽課，注意老師對問題的分析，通過案例分析和實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)分配：理論課：56學(xué)時(shí)實(shí)訓(xùn)課：68學(xué)時(shí)考核要求：

聽課+作業(yè)+實(shí)訓(xùn)+考試學(xué)時(shí)分配：理論課：56學(xué)時(shí)謝謝大家！再見！謝謝大家！再見！緒論緒論緒論一、過程控制儀表與控制系統(tǒng)

二、過程控制儀表的發(fā)展概況三、過程控制儀表的分類及特點(diǎn)

課程的性質(zhì)課程的任務(wù)緒論一、過程控制儀表與控制系統(tǒng)一、過程控制儀表與控制系統(tǒng)自動(dòng)控制是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置（稱為過程控制儀表或裝置），使被控對象的工作狀態(tài)或參數(shù)（壓力、物位、流量、溫度、PH值等）自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。回顧:什么是自動(dòng)控制?一、過程控制儀表與控制系統(tǒng)自動(dòng)控制是指在沒有人直接參與的情況例:一貯罐液位控制系統(tǒng)。要求貯罐液位保持一定，以滿足生產(chǎn)需要；圖中液位變送器、控制器和執(zhí)行器構(gòu)成了一個(gè)單回路控制系統(tǒng)。分析:貯罐液位由液位變送器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)送到控制器，與給定值相比較，控制器按比較得到的偏差，以一定的控制規(guī)律發(fā)出控制信號(hào)，控制執(zhí)行器的動(dòng)作，通過改變貯罐液體出料的流量，從而使貯罐液位保持在與給定值基本相等的數(shù)值上。例:一貯罐液位控制系統(tǒng)。分析:控制器被控對象變送器zxe=x-z-pqy干擾溫度（壓力、液位、流量）變送器、在線成分分析儀（通常輸出：4~20mA、1～5V等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)）液位開關(guān)、料位開關(guān)、接近開關(guān)(通常輸出on/off信號(hào))傳感器（Pt100、熱電偶……）……通常安裝于控制室通常安裝于現(xiàn)場顯示儀表四個(gè)基本環(huán)節(jié)：被控對象、檢測儀表、控制器、執(zhí)行器（顯示儀表根據(jù)需要可選）閥門：調(diào)節(jié)閥、電磁閥、氣動(dòng)蝶閥……泵：開關(guān)泵、變頻泵控制閥控制器被控對象變送器zxe=x-z-pqy干擾溫度（壓過程控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的平臺(tái),而過程控制儀表與裝置是過程控制系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。一、過程控制儀表與控制系統(tǒng)關(guān)系：過程控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的平臺(tái),而過程控制儀表與裝置二、過程控制儀表的發(fā)展概況50年代60年代70年代80年代90年代21世紀(jì)至今QDZⅠQDZⅡQDZⅢDDZⅠDDZⅡDDZⅢ數(shù)字式（智能式）控制儀表DCS系統(tǒng)（PLC）現(xiàn)場總線以太網(wǎng)二、過程控制儀表的發(fā)展概況50年代60年代70年代8三、過程控制儀表的分類及特點(diǎn)（一）按能源形式分：1.氣動(dòng)控制儀表2.電動(dòng)控制儀表3.液動(dòng)控制儀表

（二）結(jié)構(gòu)形式分：1.基地式控制儀表2.單元組合式控制儀表3.組裝式綜合控制裝置4.數(shù)字化控制儀表5.集散控制系統(tǒng)6.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。（三）按信號(hào)形式分：1.模擬控制儀表2.數(shù)字控制儀表三、過程控制儀表的分類及特點(diǎn)（一）按能源形式分：（一）按能源形式分：電動(dòng)控制儀表的特點(diǎn)：信號(hào)傳送速度快、傳送距離遠(yuǎn)、易于與計(jì)算機(jī)聯(lián)用。

氣動(dòng)控制儀表的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、安全防爆、易于維修。（一）按能源形式分：氣動(dòng)控制儀表的特點(diǎn)：（二）結(jié)構(gòu)形式分：1.基地式控制儀表以指示、記錄儀表為主體，附加某些控制機(jī)構(gòu)。2.單元組合控制儀表

電動(dòng)單元組合儀表：DDZⅠ型；DDZⅡ型；DDZⅢ型電源：220VAC；24VDC；電信號(hào)：電流0～10mADC；4～20mADC；Vo：1～5VDC氣動(dòng)單元組合儀表：氣源：140kPa；氣信號(hào)：20～100kPa（二）結(jié)構(gòu)形式分：1.基地式控制儀表2.單元組合控制儀表3.組裝式控制儀表一種功能分離、結(jié)構(gòu)組件化的成套儀表裝置。工程實(shí)際中已很少使用。4.數(shù)字控制儀表以數(shù)字計(jì)算機(jī)為核心的數(shù)字控制儀表。其外形結(jié)構(gòu)、面板布置保留了模擬式儀表的一些特征，但其運(yùn)算、控制功能更為豐富，通過組態(tài)可完成各種運(yùn)算處理和復(fù)雜控制?？珊陀?jì)算機(jī)配合使用，以構(gòu)成不同規(guī)模的分級(jí)控制系統(tǒng)。3.組裝式控制儀表4.數(shù)字控制儀表5.集散型控制系統(tǒng)

將集中一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成的任務(wù)分派給各個(gè)微型過程控制計(jì)算機(jī)，再配上數(shù)字總線以及上一級(jí)過程控制計(jì)算機(jī)，組成各種各樣的、能適應(yīng)于不同過程的積木式分級(jí)分布計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了“控制分散”或“危險(xiǎn)分散”，管理高度集中。6.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)和現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)的最新發(fā)展成果。它將具有數(shù)字通信能力的現(xiàn)場智能儀表連成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并同上一層監(jiān)控級(jí)、管理級(jí)聯(lián)系起來成為全分布式的新型控制網(wǎng)絡(luò)。5.集散型控制系統(tǒng)6.現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（三）按信號(hào)類型分：模擬式控制儀表傳輸信號(hào)通常為連續(xù)變化的模擬量。這類儀表線路較簡單，操作方便，價(jià)格較低使用上均有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。數(shù)字式控制儀表傳輸信號(hào)通常為斷續(xù)變化的數(shù)字量。這些儀表和裝置是以微型計(jì)算機(jī)為核心，其功能完善，性能優(yōu)越，它能解決模擬式儀表難以解決的問題，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)過程的高質(zhì)量控制要求。（三）按信號(hào)類型分：模擬式控制儀表數(shù)字式控制儀表壓力變送器壓力變送器常用的控制儀表及裝置

壓力壓力常用的控制儀表及裝置測量膜合差壓變送器雙法蘭差壓送器測量膜合差壓雙法蘭差壓送器無紙記錄儀無紙測量精確值BetterControl可編程調(diào)節(jié)器輸出精確值輸出百分值測量百分值測量精確值BetterControl輸出精確值輸出百分值測

氣動(dòng)閥門定位器氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣動(dòng)閥門定位器氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)直通單、雙座控制閥直通單、雙座控制閥直通單、雙座控制閥直通單、雙座控制閥閘閥球閥三通閥蝶閥角閥閘閥球閥三通閥蝶閥角閥計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展過程

DDC控制始于50末期本質(zhì)：用一臺(tái)計(jì)算機(jī)取代一組模擬調(diào)節(jié)器，構(gòu)成閉環(huán)控制回路特點(diǎn)：具有里程碑意義問題：價(jià)格、性能集中型計(jì)算機(jī)控制本質(zhì)：一臺(tái)計(jì)算機(jī)取代盡可能多的模擬調(diào)節(jié)器特點(diǎn)：控制集中信息集中危險(xiǎn)集中問題：性能DCS控制始于70年代本質(zhì)：采用過程控制－過程管理－生產(chǎn)管理等多層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：控制分散信息集中半數(shù)字，半分散傳統(tǒng)DCSPLC_BasedDCSIPC_BasedDCSFCS本質(zhì)：支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字通訊，將全廠最基礎(chǔ)的現(xiàn)場級(jí)儀表和裝置均通過現(xiàn)場總線連接起來特點(diǎn)：把控制任務(wù)下移到智能現(xiàn)場設(shè)備，全分散控制分布式IODCS現(xiàn)場信號(hào)根據(jù)傳輸距離或功能不同連接到現(xiàn)場I/O設(shè)備上，各現(xiàn)場I/O設(shè)備與控制站間通過網(wǎng)絡(luò)（現(xiàn)場總線）連接。過渡型結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展過程DDC控制始于50末期集中型計(jì)算機(jī)——直接數(shù)字量控制本質(zhì)——用一臺(tái)計(jì)算機(jī)取代一組模擬調(diào)節(jié)器，構(gòu)成閉環(huán)控制回路，用數(shù)字控制技術(shù)簡單地取代模擬控制技術(shù)。過程控制計(jì)算機(jī)SPAI、DIAO、DO

檢測儀表執(zhí)行器被控過程（對象）起始于50年代末期，開辟了一個(gè)轟轟烈烈的計(jì)算機(jī)工業(yè)應(yīng)用時(shí)代

優(yōu)點(diǎn)——計(jì)算靈活，精度高，PID控制規(guī)律，分時(shí)處理多個(gè)控制回路此外，DDC也很快發(fā)展到PID以外的多種復(fù)雜控制。問題——價(jià)格昂貴，運(yùn)算速度不高——直接數(shù)字量控制本質(zhì)——用一臺(tái)計(jì)算機(jī)取代一組模擬調(diào)節(jié)器——集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)初衷：由于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)體積龐大，價(jià)格非常昂貴，為了使計(jì)算機(jī)控制能與常規(guī)儀表控制相競爭，企圖用一臺(tái)計(jì)算機(jī)來控制盡可能多的控制回路。外設(shè)過程控制計(jì)算機(jī)AIDIAODO

被控過程（對象）被控變量操作變量…………}{輸入子系統(tǒng)輸出子系統(tǒng)優(yōu)越性：

從表面上看——信息集中，集中型計(jì)算機(jī)控制可以實(shí)現(xiàn)各種更復(fù)雜控制功能；便于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制和優(yōu)化生產(chǎn)。問題：由于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)總體性能低，容量小，容易出現(xiàn)負(fù)荷過載，控制集中直接導(dǎo)致危險(xiǎn)集中，高度集中使系統(tǒng)變得十分“脆弱”?！行陀?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)初衷：由于當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)體積龐大，價(jià)格——集散控制系統(tǒng)DCS出發(fā)點(diǎn)（2個(gè)方面）：(1)不能采取控制回路高度集中的設(shè)計(jì)思想，需要把控制功能分散到若干個(gè)控制站實(shí)現(xiàn)，以提高系統(tǒng)的可靠性；(2)考慮到整個(gè)生產(chǎn)過程的整體性，各個(gè)控制系統(tǒng)（回路）的運(yùn)行應(yīng)當(dāng)服從工業(yè)生產(chǎn)管理的總體目標(biāo)。根本特征:控制的分散性和管理的集中性——集散控制系統(tǒng)DCS出發(fā)點(diǎn)（2個(gè)方面）：根本特征:

控制層網(wǎng)絡(luò)管理層網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)Web服務(wù)器

現(xiàn)場設(shè)備層操作站工程師站DCS的物理層次示意控制層網(wǎng)絡(luò)管理層網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)Web服務(wù)器現(xiàn)場設(shè)備層操作現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）定義是連接智能現(xiàn)場裝置和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。支持雙向、多節(jié)點(diǎn)、總線式的全數(shù)字通訊·雙向數(shù)據(jù)通信能力避免了反復(fù)進(jìn)行A/D、D/A的轉(zhuǎn)換·把控制任務(wù)下移到現(xiàn)場設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)測量控制一體化全分散本質(zhì)特點(diǎn)評(píng)價(jià)·已成為全世界范圍自動(dòng)化技