集散控制系统.ppt

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1、集散控制系统集散控制系统Ethernet企业实时历史数据库服务器以太主干网空分空分DCSDCSFOXbroFOXbro I/AI/A S S醋酸、醋酸、气化、气化、净净 化化甲醇甲醇隔离光纤DCS DCS HoneywellHoneywell PlantScapePlantScape热电热电DCSDCSABBABB AC800FAC800F循环水循环水及硫回收及硫回收DCSDCS 中自中自PCC800PCC800PROFIBUS-DP输煤输煤Siemens Siemens S7 S7 PLCPLC防火墙防火墙污水处理污水处理隔离光纤ModiconModiconQuntum Quntum PLC

2、PLC各车间工作站公司文档、OA数据库服务器公司通用SQL数据库服务器公司财务SQL数据库服务器以太主干网部门工作站公司WEB数据发布服务器企企业业级级防防火墙火墙公司远程办公公司移动办公公司领导、购销存、调度工作站部门级防火墙部门级防火墙PlantScape OPC DAS服务器国泰管控一体化企业网拓扑结构国泰管控一体化企业网拓扑结构本章主要内容vvDCSDCS (计算机集散控制系统计算机集散控制系统计算机集散控制系统计算机集散控制系统)概念（重点）概念（重点）概念（重点）概念（重点）vvDCSDCS的体系结构（重点）的体系结构（重点）的体系结构（重点）的体系结构（重点）vvDCSDCS的基

3、本控制器（难点）的基本控制器（难点）的基本控制器（难点）的基本控制器（难点）vvDCSDCS中的软件技术（难点）中的软件技术（难点）中的软件技术（难点）中的软件技术（难点）vvDCSDCS典型典型典型典型 产品产品产品产品 3第十章 计算机集散控制系统7.1 集散控制系统集散控制系统(DCS)概念概念主要内容vvDCS的整体概念的整体概念vvDCS的特点的特点vvDCS的发展及典型产品的发展及典型产品 4第十章 计算机集散控制系统内容回顾 先回顾第一章有关计算机控制系统原理及先回顾第一章有关计算机控制系统原理及按计算机参与应用的特点和控制目标（解决方按计算机参与应用的特点和控制目标（解决方案）

4、分类的知识：案）分类的知识：vvDAS，Data Acquisition SystemvvOGC，Operation Guide ControlvvDDC，Direct Digital ControlvvSCC，Supervisory Computer ControlvvDCS，Distributed Control SystemvvFCS，Fieldbus Control System 第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统5 图1-1常规仪表控制系统框图v 图1-2计算机控制系统原理图v 图1-3计算机控制系统硬件组成框图v 图1-4计算机软件分类v 图1-5数据采集系统v 图

5、1-6操作指导控制系统v 图1-7直接数字控制系统v 图1-8监督计算机控制系统的两种结构形式v 7-1-1 DCS的整体概念计算机集散控制系统，简称“集散系统”，是一种为满足大型工业生产复杂控制要求，利用计算机网络实现集中操作管理、分散控制的多计算机协同工作的计算机控制系统。“集散系统”，也即DCS（Distributed Control System），直译为分布式计算机控制系统，又称分散型控制系统，是随着现代微型计算机、通信、CRT图形显示和控制技术（简称“4C”技术）的发展而不断发展的。2022/11/514第十章 计算机集散控制系统7-1-2 DCS的特点 集中分散型结构分散性：分散

6、控制、设备地域分散、功能分散-危险分散；具体表现为：硬件积木化，软件模块化。分层分子系统。集中性：集中监视、集中操作、集中管理。表现为采用实时通信网络和分布式数据库。分级递阶控制功能DCS控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体;可实现前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制和优化控制;并支持开发特殊应用软件，实现综合自动化和管控一体化。15第十章 计算机集散控制系统7-1-2 DCS的特点 可靠性高实时性好适应性强 系统分散控制的结构、冗余技术、自诊断自恢复技术、抗干扰技术和高性能的元件，适应各种规模、环境、功能需求 界面友好，维护方便 专用人机接口，控制系统用组态方法生成，几乎不

7、编程 开放系统 标准化、系列化设计，可移植性、互操作性、可得到性 第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统16第一阶段（1975年1980年）DCS DCS的开创期的开创期的开创期的开创期DCSDCS的组成的组成的组成的组成现场控制站，现场控制站，现场控制站，现场控制站，8 8位微机位微机位微机位微机4-84-8回路回路回路回路1-2S1-2S现场监测站，现场监测站，现场监测站，现场监测站，8 8位位位位CRTCRT操作站，操作站，操作站，操作站，16 16 位位位位数据高速公路，数据高速公路，数据高速公路，数据高速公路，几十几十几十几十kbps,kbps,几十米几十米几十米几十米,

8、监控计算机监控计算机监控计算机监控计算机典型产品典型产品典型产品典型产品TDC2000TDC2000，CENTUMCENTUM，SPECTRUMSPECTRUM，NETWORK90NETWORK907-1-3 DCS的发展及典型产品 CRTCRT操作站操作站操作站操作站 监控计算机监控计算机监控计算机监控计算机 数数数数 据据据据 高高高高 速速速速 公公公公 路路路路 HWHW现场监测站现场监测站现场监测站现场监测站 现场控制站现场控制站现场控制站现场控制站第一代第一代第一代第一代DCSDCS基本结构基本结构基本结构基本结构 17第十章 计算机集散控制系统7-1-3 DCS的发展及典型产品v

9、v第二代第二代第二代第二代DCSDCS基本结构示意图基本结构示意图基本结构示意图基本结构示意图局局局局 部部部部 网网网网 络络络络 LANLAN其其其其它它它它网络网络网络网络D DHHWW网关网关网关网关多功能控制器多功能控制器多功能控制器多功能控制器网关网关网关网关系统管理模块系统管理模块系统管理模块系统管理模块通用操作站通用操作站通用操作站通用操作站主计算机主计算机主计算机主计算机增强型增强型增强型增强型操作站操作站操作站操作站 18第十章 计算机集散控制系统7-1-3 DCS的发展及典型产品第二阶段（80年代）DCS DCS的成长与完善时期的成长与完善时期的成长与完善时期的成长与完善

10、时期以局部网络以局部网络以局部网络以局部网络LANLAN为主干为主干为主干为主干其它各单元都是挂在它上面的网络节点工作站其它各单元都是挂在它上面的网络节点工作站其它各单元都是挂在它上面的网络节点工作站其它各单元都是挂在它上面的网络节点工作站主要组成部分主要组成部分主要组成部分主要组成部分局局局局部部部部网网网网络络络络、多多多多功功功功能能能能现现现现场场场场控控控控制制制制站站站站、增增增增强强强强型型型型操操操操作作作作站站站站、通通通通用用用用型型型型操操操操作作作作站站站站、网网网网关关关关（可可可可联联联联结结结结第第第第一一一一代代代代DCSDCS、PLSPLS系系系系统统统统）、

11、系系系系统统统统管管管管理理理理模模模模块块块块、主主主主计计计计算机算机算机算机用用用用16-3216-32位位位位微微微微机机机机，0.5-1S0.5-1S，16-3216-32回回回回路路路路，彩彩彩彩色色色色，在在在在线线线线组组组组态态态态，CPUCPU及电源在线热备份及电源在线热备份及电源在线热备份及电源在线热备份典型产品典型产品典型产品典型产品TDC3000TDC3000，CNTUM-XLCNTUM-XL，I/AI/A S S，INFI-90INFI-90 19第十章 计算机集散控制系统7-1-3 DCS的发展及典型产品vv第三代第三代第三代第三代DCSDCS基本结构示意图基本结

12、构示意图基本结构示意图基本结构示意图 20第十章 计算机集散控制系统7-1-3 DCS的发展及典型产品第三阶段（90年代前后）DCS DCS DCS DCS的更新发展期的更新发展期的更新发展期的更新发展期DCS向计算机网络控制扩展，在硬件上采用了开放的工作站，采用了Client/Server的结构，控制站采用多CPU结构，各类模块网络全面冗余，在网络结构上增加了工厂信息网，并可与互联网联网，构建管控一体化系统，在软件上采用WINDOWS、UNIX环境X-Windows的图形用户界面，各类DBMS，一些优化和管理良好的界面的软件被开发并移植到DCS中，从而克服了自动化孤岛问题典型产品典型产品有：

13、Honeywell公司的TPS控制系统日本横河公司的Centum-CS控制系统Foxboro公司的I/A S50/51系统Rosemount公司的Delta V；国内有浙江中控的JX-300XP，和利时公司的HOLLiASMACS系统 第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统217-1-3 DCS的发展及典型产品第四阶段（1990年以后）新一代DCSFCS 22第十章 计算机集散控制系统7-1-3 DCS的发展及典型产品第四阶段（1990年以后）新一代DCSFCS 改变前三代没有解决的常规模拟仪表一个测点传输一对信号到控制室的浪费现象。3.5￥/m,1-1.5 mm2,计算3000点

14、信号电缆费。模拟仪表改数字仪表，用现场总线互联；彻底分散控制，组态构成现场虚拟控制站VCS。第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统237.2 DCS体系结构主要内容大型大型大型大型DCSDCS的体系结构概述的体系结构概述的体系结构概述的体系结构概述各层的功能各层的功能各层的功能各层的功能?世界上拥有生产世界上拥有生产世界上拥有生产世界上拥有生产DCS/FCS/PLCDCS/FCS/PLC产品的厂家产品的厂家产品的厂家产品的厂家数量最多的国家前数量最多的国家前数量最多的国家前数量最多的国家前5 5名是哪些？中国有哪几家。名是哪些？中国有哪几家。名是哪些？中国有哪几家。名是哪些？中国有

15、哪几家。？世界知名？世界知名？世界知名？世界知名DCS/FCS/PLCDCS/FCS/PLC品牌和厂家有哪些品牌和厂家有哪些品牌和厂家有哪些品牌和厂家有哪些？5 5月月月月3030日前发邮件至日前发邮件至日前发邮件至日前发邮件至 24第十章 计算机集散控制系统7-2 集散控制系统功能分层体系 典型的典型的DCS体系结构分为三层，如下图所示：体系结构分为三层，如下图所示：第一层为分散过程控制级；第一层为分散过程控制级；第二层为集中操作监控级；第二层为集中操作监控级；第三层为综合信息管理级。第三层为综合信息管理级。层间由高速数据通路层间由高速数据通路HW和局域网络和局域网络LAN两两级通信线路相连

16、，级内各装置之间由本级的级通信线路相连，级内各装置之间由本级的通信网络进行通信联系通信网络进行通信联系 25第十章 计算机集散控制系统7-2-2 DCS的体系结构分散控制系统体系结构分散控制系统体系结构2022/11/526第十章 计算机集散控制系统1、控制级的功能及其主要装置 分散过程控制级（面向生产过程）功能：完成生产过程的数据采集、调节控制等功能 装置：现场控制站（工业控制机）可编程序控制器（PLC）智能调节器 其它测控装置第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统1、控制级的功能及其主要装置（续）现场控制站 主要由机箱（柜）、电源、总线式工业控制机、通信控制单元、手动、自动显示

17、操作单元等构成 其功能主要有6种，即数据采集功能、DDC控制功能、顺序控制功能、信号报警功能、打印报表功能、数据通信功能 第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统1、控制级的功能及其主要装置（续）智能调节器 一种数字化的过程控制仪表，其外表类似于一般的盘装仪表 智能调节器不仅可接受420mA，DC电流信号输入的设定值，还具有异步通信接口RS422485、RS232等，可与上位机连成主从式通信网络，接受上位机下传的控制参数，并上报各种过程参数第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统1、控制级的功能及其主要功能及其主要装置（续）可编程控制器即PLC 与智能调节器最大的不同点是：

18、它主要配制的是开关量输人、输出通道，用于执行顺序控制功能。在新型的PLC中，也提供了模拟量输入输出及PID控制模块，而且均带有通信接口。同智能调节器一样，PLC的高可靠性和不断增强的功能，使它既可以在小型控制系统中担当控制主角，又可以作为大型分散控制系统中最基层的一种控制单元（详见11章）。第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统 集中操作监控级（面向操作员和系统工程师）功能：以操作监视为主要任务，兼有部分管理功能。配备计算机及外设，以及相应软件，对生产过程实行高级控制策略、故障诊断、质量评估 组成：监控计算机 工程师显示操作站 操作员显示操作站 2 2、集中操作监控级的功能及其主要

19、装置、集中操作监控级的功能及其主要装置 第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统 DCS的操作员站的操作员站 是处理一切与运行操作有关的人是处理一切与运行操作有关的人-机界面功能的网络机界面功能的网络节点，其主要功能就是使操作员可以通过操作员站及节点，其主要功能就是使操作员可以通过操作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生等。并可通过输出设备对工艺过程进有异常情况发生等。并可通过输出设备对工艺过程进行控制和调节，以保证生产过程的安全、可靠、高效、行控制和调节，以保证生产过程的安全、可靠、高效、高质。高质。提问运

20、行操作功能如何实现？提问运行操作功能如何实现？操作员站的功能实现主要由总貌画面、分组画面、点操作员站的功能实现主要由总貌画面、分组画面、点画面、流程图画面、趋势曲线画面、报警显示画面及画面、流程图画面、趋势曲线画面、报警显示画面及操作指导画面等操作指导画面等7 7种显示画面构成（详见第种显示画面构成（详见第6.3.2 6.3.2 图图形显示画面）。形显示画面）。配置配置 多台。多台。2 2、集中操作监控级的功能及其主要装置（续）、集中操作监控级的功能及其主要装置（续）第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统 工程师站功能工程师站功能v(1)系统组态：组建和变更操作员站和现场控制站的功

21、能系统组态：组建和变更操作员站和现场控制站的功能 v(2)系统测试：测试系统的逻辑算法是否正确，测试系统的系统测试：测试系统的逻辑算法是否正确，测试系统的网络的通信是否正常，测试系统外部设备连接是否正常。网络的通信是否正常，测试系统外部设备连接是否正常。v(3)系统维护：对系统定期检查或更改、生成组态文件存储、系统维护：对系统定期检查或更改、生成组态文件存储、数据恢复等。数据恢复等。v(4)系统管理：主要对系统文件的管理。如将组态文件加密，系统管理：主要对系统文件的管理。如将组态文件加密，备份，对系统运行数据的文件存储、转存、归档管理等。备份，对系统运行数据的文件存储、转存、归档管理等。一般配

22、置一般配置1-21-2台。台。2 2、集中操作监控级的功能及其主要装置、集中操作监控级的功能及其主要装置（续）（续）第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统 监控计算机实施先控策略和数据管理的节点 优化控制 应用数学模型或其它形式的模型，结合装置的约束统计和控制目标函数，计算出最优的操作统计，送下一级执行 自适应控制 根据采集到的各种物理量，对系统的模型参数进行在线估计，然后根据自适应算法或自调节算法得出控制给定，送下一级执行 协调控制 根据各部分的关系和运行状态，装置的生产要求，原材料、库存和能耗等数据，以及一些优化数据，产生控制指令，送下一级执行 装置运行数据管理 收集整个装置运

23、行参数、状态，生成实时、历史数据库；制定生产记录报表和报警、故障记录等 2 2、集中操作监控级的功能及其主要装置、集中操作监控级的功能及其主要装置（续）（续）第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统 综合信息管理级（面生产管理人员）功能：实现整个企业的综合信息管理（主要包括生产管理和经营管理）组成：管理计算机、办公自动化系统、工厂自动化服务系统，应用了MIS、MES、ERP系统 3 3、综合信息管理级、综合信息管理级 第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统 DCS的通信网络系统 通信网络分类 低速、中速、高速 网络拓扑结构 星型、总线型、树型、环型 网络访问控制方式 令牌

24、传送协议、改进CSMA/CD协议 网络访问控制方式 DCS局域网与一般办公系统的局域网络不同，要求局域网与一般办公系统的局域网络不同，要求实时响应，能适应恶劣的工业环境、具有开发性等，对网络可靠性要求实时响应，能适应恶劣的工业环境、具有开发性等，对网络可靠性要求很高。很高。4 4、DCSDCS的通信网络系统的通信网络系统 4 4、DCSDCS的通信网络系统（续）的通信网络系统（续）7.3 DCS的基本控制器的基本控制器本节主要内容vv基本控制器的构成基本控制器的构成vv基本控制器的功能基本控制器的功能vv基本控制器的工作原理基本控制器的工作原理vv基本控制器的可靠性基本控制器的可靠性vv基本控

25、制器的特征基本控制器的特征2022/11/538第十章 计算机集散控制系统7-3 DCS的基本控制器7-3-1 基本控制器的构成2022/11/539第十章 计算机集散控制系统7-3 DCS的基本控制器（续）2022/11/5第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统40 基本控制器的两种形式 以模拟控制为主，带有简单的程序控制功能 以顺序控制、程序控制为主，兼有模拟控制功能 一般系统中通常两种形式的基本控制器混用7-3 DCS的基本控制器（续）2022/11/5第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统41v7-3-2 基本控制器的功能 控制功能 基本的PID控制 远方/本地

26、设定值功能、数字逻辑功能、以时间或逻辑为基础的程序控制功能、远方调整参数功能、远方/本地手动功能、多种报警功能、多种数字滤波功能和算术运算功能，这些功能可组合成相当复杂的控制算式7-3 DCS的基本控制器（续）2022/11/5第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统42v7-3-2 基本控制器的功能 接口功能 在采集数据后进行预处理并向上级计算机传送，其工作存储器可作为上级计算机的分散数据存储器，供上级计算机直接查用7-3 DCS的基本控制器（续）2022/11/5第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统43v7-3-2 基本控制器的功能 基本控制器的工作方式 自动控制：

27、由操作员在数据输入板DEP上设定本地设定值 串级控制：其给定值是其它某一个回路的输出值，由组态字指定 上级计算机控制：由监控计算机代替基本控制器进行控制，它经高速数据通道输出基本控制器的给定值或输出幅值 手动：操作员在DEP或CRT上直接调整回路的输出 回路手动：在选用的模拟显示器上通过增/减键调整输出，基本控制器处于保持状态7-3 DCS的基本控制器（续）2022/11/5第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统44v7-3-3 工作原理 控制流程图7-3 DCS的基本控制器（续）2022/11/5第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统45v7-3-3 工作原理 典型控

28、制回路7-3 DCS的基本控制器（续）2022/11/5第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统46v7-3-3 工作原理 控制软件包的结构7-3 DCS的基本控制器（续）2022/11/5第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统47v7-3-3基本控制器的可靠性 冗余手段 每若干台基本控制器有一个备用控制器，再加上一个备用切换指挥器构成无中断控制系统 自诊断措施 启动时的初始化检查，每隔一定时间进行在线的周期性检查7-3 DCS的基本控制器（续）2022/11/5第十章第十章 计算机集散控制系统计算机集散控制系统48v7-3-4 基本控制器的特征 带有固化的软件 算法可以

29、组态，形成相对高级的控制算法 可以与上级计算机配合，完成高级控制功能 功能可变，改变控制方案不必更换硬件 可以在就地操作员单元上显示和调整各种参数 具有自诊断功能7.4 DCS的软件技术的软件技术主要内容vvDCS的组态软件的组态软件vvDCS操作软件操作软件vvDCS的控制软件的控制软件2022/11/549第十章 计算机集散控制系统7-4-1 DCS的组态软件（1）vv基本配置组态基本配置组态给系统一个配置信息：如各种站的个数、给系统一个配置信息：如各种站的个数、给系统一个配置信息：如各种站的个数、给系统一个配置信息：如各种站的个数、其索引标志、各现场工作站的最大点数、其索引标志、各现场工

30、作站的最大点数、其索引标志、各现场工作站的最大点数、其索引标志、各现场工作站的最大点数、最短执行周期最短执行周期最短执行周期最短执行周期 操作级别：操作级别：操作级别：操作级别：DCSDCS的操作员级、的操作员级、的操作员级、的操作员级、监督员级、工程师级监督员级、工程师级监督员级、工程师级监督员级、工程师级vv应用软件组态应用软件组态设备、点数据库的生成、历史库的生成、设备、点数据库的生成、历史库的生成、设备、点数据库的生成、历史库的生成、设备、点数据库的生成、历史库的生成、图形的生成、报表生成和控制组态等图形的生成、报表生成和控制组态等图形的生成、报表生成和控制组态等图形的生成、报表生成和

31、控制组态等2022/11/550第十章 计算机集散控制系统7-4-1 DCS的组态软件（2）控制组态：控制组态：控制组态：控制组态：新系统新系统新系统新系统采用采用采用采用IEC61131-3IEC61131-3IEC61131-3IEC61131-3国际标准的控制组态工国际标准的控制组态工国际标准的控制组态工国际标准的控制组态工具，可为用户提供具，可为用户提供具，可为用户提供具，可为用户提供SFCSFCSFCSFC（顺序流程图）、（顺序流程图）、（顺序流程图）、（顺序流程图）、FBDFBDFBDFBD（功能块图）、（功能块图）、（功能块图）、（功能块图）、LDLDLDLD（梯形图）、（梯形图

32、）、（梯形图）、（梯形图）、STSTSTST（结构文本）（结构文本）（结构文本）（结构文本）ILILILIL（指令语言）和（指令语言）和（指令语言）和（指令语言）和CFCCFCCFCCFC（控制功能模块）等方（控制功能模块）等方（控制功能模块）等方（控制功能模块）等方式进行控制组态。式进行控制组态。式进行控制组态。式进行控制组态。2022/11/551第十章 计算机集散控制系统7-4-2 DCS的操作软件（1）vv操作站要实现的功能操作站要实现的功能实时数据管理实时数据管理实时数据管理实时数据管理历史数据存储和管理历史数据存储和管理历史数据存储和管理历史数据存储和管理控制回路调节和显示控制回路

33、调节和显示控制回路调节和显示控制回路调节和显示生产工艺流程画面显示生产工艺流程画面显示生产工艺流程画面显示生产工艺流程画面显示系统状态、趋势显示系统状态、趋势显示系统状态、趋势显示系统状态、趋势显示生产记录的打印和管理等生产记录的打印和管理等生产记录的打印和管理等生产记录的打印和管理等2022/11/552第十章 计算机集散控制系统7-4-2 DCS的操作软件（2）vv实时多任务操作系统的功能实时多任务操作系统的功能软硬件逻辑接口（软硬件逻辑接口（软硬件逻辑接口（软硬件逻辑接口（Logic InterfaceLogic Interface）以）以）以）以及任务调度、任务间通信、资源管理等及任务

34、调度、任务间通信、资源管理等及任务调度、任务间通信、资源管理等及任务调度、任务间通信、资源管理等vv实时多任务操作系统的实时特征实时多任务操作系统的实时特征异步事件响应、任务切换能力、中断响异步事件响应、任务切换能力、中断响异步事件响应、任务切换能力、中断响异步事件响应、任务切换能力、中断响应能力、优先级中断和调度、强占式调应能力、优先级中断和调度、强占式调应能力、优先级中断和调度、强占式调应能力、优先级中断和调度、强占式调度能力、同步能力度能力、同步能力度能力、同步能力度能力、同步能力2022/11/553第十章 计算机集散控制系统7-4-2 DCS的操作软件（3）vv实时数据库是全局数据库

35、实时数据库是全局数据库vv数据库系统在不同层次上的结构数据库系统在不同层次上的结构现场控制站上存储该站所用的各种点记现场控制站上存储该站所用的各种点记现场控制站上存储该站所用的各种点记现场控制站上存储该站所用的各种点记录的全记录信息录的全记录信息录的全记录信息录的全记录信息操作站的实时数据库操作站的实时数据库操作站的实时数据库操作站的实时数据库vv实时数据实时数据实时数据实时数据vv管理程序管理程序管理程序管理程序2022/11/554第十章 计算机集散控制系统7-4-2 DCS的操作软件（4）vv历史数据库历史数据库短时间间隔历史数据（存储间隔一般为短时间间隔历史数据（存储间隔一般为短时间间

36、隔历史数据（存储间隔一般为短时间间隔历史数据（存储间隔一般为秒级）秒级）秒级）秒级）长时间间隔历史数据（存储间隔一般为长时间间隔历史数据（存储间隔一般为长时间间隔历史数据（存储间隔一般为长时间间隔历史数据（存储间隔一般为分级）分级）分级）分级）2022/11/555第十章 计算机集散控制系统7-4-2 DCS的操作软件（5）网络通信，是网络通信，是网络通信，是网络通信，是DCSDCS的关键技术之一的关键技术之一的关键技术之一的关键技术之一DCSDCS对网络通信的要求对网络通信的要求对网络通信的要求对网络通信的要求vv高可靠性高可靠性高可靠性高可靠性硬件上高度可靠，软件上有较好的容错能硬件上高度

37、可靠，软件上有较好的容错能硬件上高度可靠，软件上有较好的容错能硬件上高度可靠，软件上有较好的容错能力力力力vv实时性实时性实时性实时性vv灵活性灵活性灵活性灵活性能够支持多种数据信息格式能够支持多种数据信息格式能够支持多种数据信息格式能够支持多种数据信息格式DCSDCS的通信软件接口的通信软件接口的通信软件接口的通信软件接口vv专用专用专用专用APIAPI编程接口编程接口编程接口编程接口vv通用接口：网络通用接口：网络通用接口：网络通用接口：网络DDEDDE（Dynamic Data Exchange，动态数据交换）,OPC技术2022/11/556第十章 计算机集散控制系统7-4-3 DCS

38、的控制软件（1）通用的现场控制站功能通用的现场控制站功能数据采集、控制输出、自动控制和网络通信数据采集、控制输出、自动控制和网络通信数据采集、控制输出、自动控制和网络通信数据采集、控制输出、自动控制和网络通信数据采集功能、数据采集功能、DDC控制功能、顺序控制功能、信号报警功能、数据通信功能控制功能、顺序控制功能、信号报警功能、数据通信功能现场控制站的软件系统现场控制站的软件系统执行代码：周期执行和随机执行执行代码：周期执行和随机执行执行代码：周期执行和随机执行执行代码：周期执行和随机执行一般固化在一般固化在一般固化在一般固化在EPROMEPROM中中中中数据部分数据部分数据部分数据部分保留在

39、保留在保留在保留在RAMRAM中中中中2022/11/557第十章 计算机集散控制系统7-4-3 DCS的控制软件（2）vv现场控制站软件现场控制站软件现场控制站软件结构现场控制站软件结构网络通信模块网络通信模块控制输出模块控制输出模块实时数据库实时数据库控制算法库控制算法库数据采集模块数据采集模块2022/11/558第十章 计算机集散控制系统7-4-3 DCS的控制软件（3）vv实时数据库的基本数据类型实时数据库的基本数据类型模拟量输入输出（模拟量输入输出（模拟量输入输出（模拟量输入输出（ANAN）结构）结构）结构）结构开关量输入输出（开关量输入输出（开关量输入输出（开关量输入输出（DGD

40、G）结构）结构）结构）结构模拟计算量（模拟计算量（模拟计算量（模拟计算量（ACAC）结构）结构）结构）结构开关量点组合（开关量点组合（开关量点组合（开关量点组合（GPGP）结构）结构）结构）结构2022/11/559第十章 计算机集散控制系统7-4-3 DCS的控制软件（4）vv现场控制站能够实现的控制功能现场控制站能够实现的控制功能反馈控制反馈控制反馈控制反馈控制顺序控制顺序控制顺序控制顺序控制批量控制批量控制批量控制批量控制2022/11/560第十章 计算机集散控制系统第五节 Unit 5 DCS产品简介 主要内容主要内容 TDC-3000 I/A S SUPCON JX-300 HOL

41、LiASMACS系统系统7-5-1 TDC-3000 图图7-5-1 TDC-3000系统结构图系统结构图7-5-2 I/A S图图7-5-3 SUPCON JX-300系统结构系统结构 7-5-3 SUPCON JX-3007-5-4 HOLLiASMACS系统7-5-4 HOLLiASMACS系统7-5-4 HOLLiASMACS系统第十章小结概概概概述述述述 DCS集散控制系统采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，多层分级、合作自治的结构形式，适应现代化的生产和管理要求。DCS的核心结构可以简单地归为“三点一线”式的结构。“一线”是指DCS的骨架计算机网络；“三点”则是

42、指连接在网络上的三种不同类型的节点：面向被控现场的现场I/O控制站；面向操作人员的操作站；面向DCS监督管理人员的工程师站。一般来说，一个DCS中只需配备一台工程师站，而现场I/O控制站和操作员站的数目则需要根据实际要求配置。这三种节点通过系统网络互相连接并互相交换信息，协调各方面的工作，共同完成DCS的整体功能。DCS控制系统是一个工程化概念很强的大系统，大学上DCS控制系统需学生建立DCS工程化的概念，掌握工程应用使用的知识体系结构体系结构体系结构体系结构 、硬件结构、软件技术、典型、硬件结构、软件技术、典型、硬件结构、软件技术、典型、硬件结构、软件技术、典型DCSDCS系统系统系统系统2022/11/568第十章 计算机集散控制系统第十章 结束。谢谢！The End.Thanky!2022/11/569第十章 计算机集散控制系统