过程控制工程设计优秀PPT.ppt

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1、第七章第七章 过程限制工程设计过程限制工程设计17.1 过程限制工程设计概述过程限制工程设计概述 1.过程限制工程设计的基本任务过程限制工程设计的基本任务过程限制工程设计是把实现生产过程自动化的各种过程限制工程设计是把实现生产过程自动化的各种方案，用文字资料和图纸资料表达出来的全部工作方案，用文字资料和图纸资料表达出来的全部工作过程。这两种资料一方面可以供应应上级机关，对过程。这两种资料一方面可以供应应上级机关，对该建设项目进行审批；另一方面是作为施工建设单该建设项目进行审批；另一方面是作为施工建设单位进行施工安装和生产的依据。位进行施工安装和生产的依据。自动检测系统自动检测系统自动信号联锁爱

2、护系统自动信号联锁爱护系统自动操纵系统自动操纵系统自动调整系统自动调整系统自动化系统自动化系统2过程限制工程设计一般应包括以下六部分内容：过程限制工程设计一般应包括以下六部分内容：确定自动化水平确定自动化水平确定各种检测参数确定各种检测参数主要参数限制方案的设计主要参数限制方案的设计信号联锁系统的设计，信号联锁系统的设计，限制室、仪表盘的设计，限制室、仪表盘的设计，节流装置、调整阀的计算。节流装置、调整阀的计算。3一般工程建设项目按两个阶段进行设计一般工程建设项目按两个阶段进行设计初步设计，确定限制方案，正确选择仪表和其他自动化初步设计，确定限制方案，正确选择仪表和其他自动化技术工具，进行主要

3、材料的选型，确定中心限制室设置技术工具，进行主要材料的选型，确定中心限制室设置的水平、动力供应、环境特性，找出存在问题并提出试的水平、动力供应、环境特性，找出存在问题并提出试验项目。验项目。施工图设计是进行施工用的技术文件，是在初步设计完施工图设计是进行施工用的技术文件，是在初步设计完成以后，经过审批，再进一步编制的图纸资料。因此，成以后，经过审批，再进一步编制的图纸资料。因此，必需从施工的角度动身解决设计中的细微环节问题。在必需从施工的角度动身解决设计中的细微环节问题。在施工图设计完成后，不应再留下技术上未解决的问题。施工图设计完成后，不应再留下技术上未解决的问题。2.过程限制工程设计的基本

4、程序过程限制工程设计的基本程序47.2 信号联锁系统的设计信号联锁系统的设计1.信号联锁系统设计的原则信号联锁系统设计的原则 信号联锁系统是为了满足生产过程对工艺参数超限信号联锁系统是为了满足生产过程对工艺参数超限报警或联锁爱护而设计的。为了确保生产平安，对报警或联锁爱护而设计的。为了确保生产平安，对重要的工艺参数选用信号报警。重要的工艺参数选用信号报警。当发生事故时，操作人员有可能来不及处理或对生当发生事故时，操作人员有可能来不及处理或对生产过程有严峻危急的场合，可考虑接受自动联锁爱产过程有严峻危急的场合，可考虑接受自动联锁爱护装置。护装置。设计时防止两种不良倾向。设计时防止两种不良倾向。一

5、种是到处运用信号联锁系统，这一方面使设计投一种是到处运用信号联锁系统，这一方面使设计投资增加，另一方面会给工艺开车和正常生产带来不少资增加，另一方面会给工艺开车和正常生产带来不少困难，常常出现动辄停车的现象；困难，常常出现动辄停车的现象；另一种是对信号联锁系统不重视，认为可有可无，结另一种是对信号联锁系统不重视，认为可有可无，结果会造成严峻的生产事故或人身伤亡事故。果会造成严峻的生产事故或人身伤亡事故。5 信号联锁系统按其构成的元件不同，可分成接点式信号联锁系统按其构成的元件不同，可分成接点式和无接点式两类（或是混合式）。无接点式或无触点式和无接点式两类（或是混合式）。无接点式或无触点式可用晶

6、体管或软、硬件逻辑元组成。可用晶体管或软、硬件逻辑元组成。以继电器组成的接点式线路为例介绍它们的基本组以继电器组成的接点式线路为例介绍它们的基本组成环节。其基本组成环节大致可分为：成环节。其基本组成环节大致可分为：信号接受环节、信号接受环节、光显示环节、光显示环节、音响环节、音响环节、记忆环节、记忆环节、切换环节、切换环节、互锁环节、互锁环节、执行环节等几种执行环节等几种 2.信号联锁系统的基本组成环节信号联锁系统的基本组成环节67.3 过程限制系统的设计过程限制系统的设计 过程限制系统的设计是工程设计的一个重要环节，过程限制系统的设计是工程设计的一个重要环节，该设计的正确与否将干脆影响到项目

7、建成后能否投入该设计的正确与否将干脆影响到项目建成后能否投入正常运行。因此要求过程限制专业人员必需依据生产正常运行。因此要求过程限制专业人员必需依据生产过程的特点、工艺对象的特性和生产操作的规律，过程的特点、工艺对象的特性和生产操作的规律，正确运用过程限制理论、合理选用自动化技术工具，正确运用过程限制理论、合理选用自动化技术工具，才能做出技术先进、经济合理、符合生产须要的限制才能做出技术先进、经济合理、符合生产须要的限制系统的设计。系统的设计。71.过程工艺分析过程工艺分析确定关键工艺参数确定关键工艺参数专业会审专业会审7.3 过程限制系统的设计过程限制系统的设计7.3.1过程限制系统方案的确

8、定过程限制系统方案的确定82.过程限制分析过程限制分析 依据工艺流程制订各种限制系统方案。限制方案就依据工艺流程制订各种限制系统方案。限制方案就是用自动化技术工具代替人工操作的方案，保证整个是用自动化技术工具代替人工操作的方案，保证整个生产过程在预先规定的确定状况下操作或使整个装置生产过程在预先规定的确定状况下操作或使整个装置在操作过程中将一系列参数保持在界限内的一整套方在操作过程中将一系列参数保持在界限内的一整套方法。法。常用两种方法：常用两种方法：类比法：是现场已有相同的限制对象，其限制系统类比法：是现场已有相同的限制对象，其限制系统是行之有效的。是行之有效的。创新法：是新的生产过程和新的

9、限制对象。必需熟创新法：是新的生产过程和新的限制对象。必需熟悉工艺，驾驭对象特性，正确地选择被控变量和操纵悉工艺，驾驭对象特性，正确地选择被控变量和操纵变量，分析各种干扰因素，分析负荷变更和滞后对限变量，分析各种干扰因素，分析负荷变更和滞后对限制系统的影响，选择合适的自动化技术工具，规定合制系统的影响，选择合适的自动化技术工具，规定合理的限制方案。理的限制方案。97.3.2过程限制系统设计中的留意事项过程限制系统设计中的留意事项1.确定平安措施确定平安措施 a.硬爱护系统：为了保证平安生产，需设置必要的硬爱护系统：为了保证平安生产，需设置必要的自动联锁停机系统，以爱护局部装置的平安。但是这种自

10、动联锁停机系统，以爱护局部装置的平安。但是这种硬爱护系统若设置得过多，表面上看局部虽然硬爱护系统若设置得过多，表面上看局部虽然“平安平安”了，了，而对整个生产过程来说却又造成了担忧全，有可能出现而对整个生产过程来说却又造成了担忧全，有可能出现动辄停车，以致整个装置无法投入正常运行。动辄停车，以致整个装置无法投入正常运行。b.软爱护系统：由工艺生产过程中的限制条件所构软爱护系统：由工艺生产过程中的限制条件所构成的逻辑关系，叠加到正常的自动限制系统中去。当生成的逻辑关系，叠加到正常的自动限制系统中去。当生产操作趋向限值条件时，一个用于担忧全状况下的限制产操作趋向限值条件时，一个用于担忧全状况下的限

11、制系统将自动取代正常状况下工作的限制系统，以达到既系统将自动取代正常状况下工作的限制系统，以达到既能起自动爱护作用，又不造成停车事故。能起自动爱护作用，又不造成停车事故。2.限制方案的经济性比较限制方案的经济性比较 衡量一个限制系统设计方案好坏的标准是要看该方案衡量一个限制系统设计方案好坏的标准是要看该方案在技术上是否先进、牢靠，而且在经济上是否合理。在技术上是否先进、牢靠，而且在经济上是否合理。107.3.3单回路限制系统的设计原则单回路限制系统的设计原则 单回路限制系统是指由限制对象、测量变单回路限制系统是指由限制对象、测量变送元件、调整器和调整阀等四部分所组成的单送元件、调整器和调整阀等

12、四部分所组成的单回路反馈限制系统，它是实现过程限制的最基回路反馈限制系统，它是实现过程限制的最基本的自动化单元。其方块图如图本的自动化单元。其方块图如图7.67.6所示所示11人工人工自动限制自动限制第一，视察玻璃管液位计第一，视察玻璃管液位计的指示值（测量）的指示值（测量）其次，将指示值与给定值其次，将指示值与给定值比较并算出两者差值比较并算出两者差值第三，开大或关小阀门第三，开大或关小阀门第四，重复上述工作第四，重复上述工作调整器调整器变送器变送器自动调整器自动调整器调整阀调整阀12人工人工自动限制自动限制调整器调整器变送器变送器自动调整器自动调整器调整阀调整阀对象对象11234给定值给定

13、值偏差偏差测量值测量值干扰干扰13 在单回路限制系统中，由于调整器可以实现比在单回路限制系统中，由于调整器可以实现比例、比例积分、比例积分微分三种限制规律，调整例、比例积分、比例积分微分三种限制规律，调整阀特性有线性、等百分比、快开和抛物线等型式，阀特性有线性、等百分比、快开和抛物线等型式，对于不同的限制对象，为了达到限制目的，只要选对于不同的限制对象，为了达到限制目的，只要选择合适的限制规律、阀门特性、测量变送元件和操择合适的限制规律、阀门特性、测量变送元件和操作参数，接受单回路限制系统，其被控变量一般可作参数，接受单回路限制系统，其被控变量一般可以得到较好的限制质量，因此目前在过程限制设计

14、以得到较好的限制质量，因此目前在过程限制设计中所占比例很高。中所占比例很高。141.合理选择被控变量合理选择被控变量 1)对于定值限制，其被控变量往往可按工艺要求干脆对于定值限制，其被控变量往往可按工艺要求干脆选定。选定。2)对于产品质量限制系统，最好干脆用质量指标作为对于产品质量限制系统，最好干脆用质量指标作为被控变量。被控变量。3)选择被控变量时，还应考虑到工艺过程的合理性和选择被控变量时，还应考虑到工艺过程的合理性和国内仪表生产的现状。国内仪表生产的现状。2.合理选择操纵变量合理选择操纵变量 1)选择的操纵变量应以对克服主要干扰最有效为原则，选择的操纵变量应以对克服主要干扰最有效为原则，

15、即选择的操纵变量应使对象调整通道的放大倍数为最大。即选择的操纵变量应使对象调整通道的放大倍数为最大。2)选择操纵变量应使对象干扰通道的时间常数越大越选择操纵变量应使对象干扰通道的时间常数越大越好，而对象调整通道的时间常数应当小一些。好，而对象调整通道的时间常数应当小一些。3)要考虑工艺上的合理性，一般避开选用主物料流量要考虑工艺上的合理性，一般避开选用主物料流量为操纵变量。为操纵变量。单回路限制系统设计应考虑下列原则单回路限制系统设计应考虑下列原则153.正确选择测量元件和确定合适的安装位置正确选择测量元件和确定合适的安装位置 测量元件的滞后会引起限制系统过渡时间和超调量测量元件的滞后会引起限

16、制系统过渡时间和超调量的增大，当被测参数变更频繁时还会引起记录值的严的增大，当被测参数变更频繁时还会引起记录值的严峻失真，简洁造成操作人员推断错误而产生事故。一峻失真，简洁造成操作人员推断错误而产生事故。一般以选快速测量元件为宜。般以选快速测量元件为宜。限制系统总的纯滞后总是降低限制质量的，因此在限制系统总的纯滞后总是降低限制质量的，因此在选择测量元件安装位置时，应将测量元件安装在具有选择测量元件安装位置时，应将测量元件安装在具有代表性的点上。代表性的点上。4.正解预估负荷变更对限制质量的影响正解预估负荷变更对限制质量的影响 一般工业装置的限制对象，其特性大部分为非线性一般工业装置的限制对象，

17、其特性大部分为非线性的，当负荷大幅度、频繁变更时，会引起对象特性漂的，当负荷大幅度、频繁变更时，会引起对象特性漂移，从而影响限制系统的正常运行。目前应用的方法移，从而影响限制系统的正常运行。目前应用的方法是用选择调整阀的特性来补偿由于负荷变更所引起的是用选择调整阀的特性来补偿由于负荷变更所引起的对象特性漂移或可接受其它限制规律对象特性漂移或可接受其它限制规律,以满足工业限以满足工业限制对象的要求。制对象的要求。165.正确选用调整器的限制规律正确选用调整器的限制规律 调整器的限制规律选择将干脆影响限制质量。限制规调整器的限制规律选择将干脆影响限制质量。限制规律的选用可大致归纳如下：律的选用可大

18、致归纳如下：1)当对象调整通道和测量元件时间常数较大，纯滞后当对象调整通道和测量元件时间常数较大，纯滞后较小时，应用微分作用可以获得相当良好的效果。较小时，应用微分作用可以获得相当良好的效果。2)当对象调整通道时间常数较小，系统负荷变更较大当对象调整通道时间常数较小，系统负荷变更较大时，为了消退余差，可选用比例积分作用（如流量限制时，为了消退余差，可选用比例积分作用（如流量限制系统）。系统）。3)当对象调整通道时间常数较小时，接受反微分作用当对象调整通道时间常数较小时，接受反微分作用可以收到良好的效果。可以收到良好的效果。4)对于一个限制系统来说，比例作用是主要的、基本对于一个限制系统来说，比

19、例作用是主要的、基本的。为了消退余差，可引入积分作用，但积分作用的引的。为了消退余差，可引入积分作用，但积分作用的引入总是使其他限制质量变差。入总是使其他限制质量变差。5)假如对象调整通道纯滞后很大，负荷变更也很大，假如对象调整通道纯滞后很大，负荷变更也很大，这时单回路限制系统无法满足工艺要求，需设计更困难这时单回路限制系统无法满足工艺要求，需设计更困难的限制系统。的限制系统。17 自动化系统设计内容可归纳为：被调参数的确定、自动化系统设计内容可归纳为：被调参数的确定、操纵变量的选定、测量元件选择、调整器及调整规律操纵变量的选定、测量元件选择、调整器及调整规律的确定、调整系统结构的确定等。的确

20、定、调整系统结构的确定等。小结小结187.3.4单回路限制系统设计举例单回路限制系统设计举例19 7.4 自动扮装置的选型自动扮装置的选型7.4.1 7.4.1 仪表选型仪表选型 1.1.选型原则选型原则 1)1)依据工艺对变量的要求依据工艺对变量的要求 需常常监视的变量选用指示型仪表；要求计量或经济需常常监视的变量选用指示型仪表；要求计量或经济核算的选累计功能仪表；须要常常了解其变更趋势的变量核算的选累计功能仪表；须要常常了解其变更趋势的变量宜选用记录型仪表；对变更范围较大且必需操作的变量选宜选用记录型仪表；对变更范围较大且必需操作的变量选手动遥控型仪表；对工艺过程影响较大，需随时进行监控手

21、动遥控型仪表；对工艺过程影响较大，需随时进行监控的变量选用限制型仪表；对可能影响生产或平安的变量宜的变量选用限制型仪表；对可能影响生产或平安的变量宜选用报警型仪表。选用报警型仪表。仪表的精确度应按工艺过程的要求和变量的重要程度仪表的精确度应按工艺过程的要求和变量的重要程度合理选择。合理选择。以下布置学生课外自学，老师可作适当提示。以下布置学生课外自学，老师可作适当提示。20 2)2)仪表系列的选择仪表系列的选择 基地式仪表的功能往往限于单回路基地式仪表的功能往往限于单回路限制，适用于中小型生产装置或大型生产中的一些就地限限制，适用于中小型生产装置或大型生产中的一些就地限制场合。制场合。电动单元

22、组合仪表可编程限制器、微型计算机限制是以微电动单元组合仪表可编程限制器、微型计算机限制是以微处理机为限制核心，具有多功能、自诊断功能的特色。能处理机为限制核心，具有多功能、自诊断功能的特色。能够适应困难限制系统，尤其是同一系统要求功能较多的场够适应困难限制系统，尤其是同一系统要求功能较多的场合。合。计算机配上计算机配上D/AD/A、A/DA/D转换器及操作台就构成了计算机限制转换器及操作台就构成了计算机限制系统。它可以实现实时数据采集、实时决策和实时限制，系统。它可以实现实时数据采集、实时决策和实时限制，具有计算精度高、存贮信息容量大、逻辑推断实力强及通具有计算精度高、存贮信息容量大、逻辑推断

23、实力强及通用敏捷等特点，广泛地应用于各种过程限制领域。用敏捷等特点，广泛地应用于各种过程限制领域。3)3)依据自动化水平选用仪表依据自动化水平选用仪表 自动化水平和投资规模确自动化水平和投资规模确定着仪表的选型。依据自动化水平分为就地检测与限制；定着仪表的选型。依据自动化水平分为就地检测与限制；机组集中限制；中心限制室集中限制等类型。机组集中限制；中心限制室集中限制等类型。212.2.温度测量仪表的选型温度测量仪表的选型工业温度检测主要接受热电偶和热电阻。选型可参考表工业温度检测主要接受热电偶和热电阻。选型可参考表7.17.17.37.3及有关文献。及有关文献。3.3.压力测量仪表的选型压力测

24、量仪表的选型依据运用环境和测量介质的性质选择依据运用环境和测量介质的性质选择 依据显示方式及其它要求选择压力表依据显示方式及其它要求选择压力表 3)3)精确度等级的选择精确度等级的选择 一般选用一般选用1.51.5级或级或2.52.5级；级；精密测量精密测量选选O.1O.1、O.5O.5或或O.16O.16级。级。4)4)测量范围的选择测量范围的选择 测量稳定压力时，正常操作压力值应在测量稳定压力时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的仪表测量范围上限值的2/32/31/31/3。测量脉动压力（如泵、压缩。测量脉动压力（如泵、压缩机、风机等出口处压力）时，正常操作压力值应在仪表测量范机、风机

25、等出口处压力）时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的围上限值的1/21/21/31/3。测量高、中压力（大于。测量高、中压力（大于4MPa4MPa）时，正常）时，正常操作压力值不应超过仪表测量范围上限值的操作压力值不应超过仪表测量范围上限值的1/21/2。5)5)压力变送器、传感器的选择压力变送器、传感器的选择 必需依据介质的特性选择。必需依据介质的特性选择。6)6)安装附件的选择安装附件的选择 安装压力表时，应依据运用环境条件和安装压力表时，应依据运用环境条件和介质特性选择安装附件。介质特性选择安装附件。22 4.4.流量测量仪表的选型流量测量仪表的选型 参考有关文献参考有关文献3 3。

26、5.5.物位测量仪表的选型物位测量仪表的选型 参考表参考表7.47.4及有关文献及有关文献 6.6.过程分析仪表的选型过程分析仪表的选型 参考表参考表7.57.5及文献及文献11 7.7.显示调整仪表的选型显示调整仪表的选型 237.4.2 限制阀的选型限制阀的选型 一、限制阀结构型式的选择一、限制阀结构型式的选择限制阀结构型式的选型不当就会造成限制阀寿命缩短或常限制阀结构型式的选型不当就会造成限制阀寿命缩短或常常发生故障。常发生故障。限制阀结构型式的选择主要依据工艺变量（温度、压力、限制阀结构型式的选择主要依据工艺变量（温度、压力、压降和流速等）、流体特性（粘度、腐蚀性、毒性、含悬压降和流速

27、等）、流体特性（粘度、腐蚀性、毒性、含悬浮物或纤维等）以及限制系统的要求（可调比、泄漏量和浮物或纤维等）以及限制系统的要求（可调比、泄漏量和噪声等）、限制阀管道连结形式等方面综合考虑。噪声等）、限制阀管道连结形式等方面综合考虑。一般状况下优先选用体积小，流通实力大，技术先进的一般状况下优先选用体积小，流通实力大，技术先进的直通单、双座限制阀和一般套筒阀，也可以选用低直通单、双座限制阀和一般套筒阀，也可以选用低S值节值节能阀和精小型限制阀。表能阀和精小型限制阀。表7.7中列出了常用阀的特点及适用中列出了常用阀的特点及适用场合，可供选用时参考。场合，可供选用时参考。24二、限制阀志向流量特性的选择

28、二、限制阀志向流量特性的选择限制阀的志向流量特性有直线、等百分比、快开及抛物线限制阀的志向流量特性有直线、等百分比、快开及抛物线等几种。一般按限制系统特性、干扰源和等几种。一般按限制系统特性、干扰源和S（阀阻比）值（阀阻比）值二方面综合考虑。快开特性的限制阀基本上作为双位式限二方面综合考虑。快开特性的限制阀基本上作为双位式限制用，抛物线特性限制阀作为三通阀用。限制阀志向流量制用，抛物线特性限制阀作为三通阀用。限制阀志向流量特性选择原则为：特性选择原则为：1)当阀上压差变更小，给定值变更小，工艺过程主要变当阀上压差变更小，给定值变更小，工艺过程主要变量的变更小，量的变更小，S O.75的限制对象

29、时，宜选用直线流量特的限制对象时，宜选用直线流量特性。性。2)慢速的生产过程，当慢速的生产过程，当SO.4时，宜选用直线流量特性。时，宜选用直线流量特性。3)可调范围要求大，管道系统压力损失大，开度变更及可调范围要求大，管道系统压力损失大，开度变更及阀上压差变更相对较大的场合，选用等百分比流量特性。阀上压差变更相对较大的场合，选用等百分比流量特性。4)快速的生产过程，当系统动态过程不太了解时，宜选快速的生产过程，当系统动态过程不太了解时，宜选用等百分比流量特性。用等百分比流量特性。5)依据阅历可按表依据阅历可按表7.8选择流量特性。选择流量特性。25三、执行机构的选择三、执行机构的选择执行机构

30、在阀全关时的输出推力执行机构在阀全关时的输出推力F（或力矩（或力矩M）应满足）应满足以下公式的要求：以下公式的要求：F1.1（Ft F0）或）或 Ml.1（Mt M0）（71）式中式中 Ft,Mt,一阀不平衡力或力矩；一阀不平衡力或力矩；F0,M0阀座压紧力或力矩。阀座压紧力或力矩。四、限制阀附件的选择四、限制阀附件的选择限制阀的附件较多，常用的是阀门定位器和继动器。限制阀的附件较多，常用的是阀门定位器和继动器。阀门定位器通常用于缓慢过程需提高限制阀响应速度阀门定位器通常用于缓慢过程需提高限制阀响应速度的场合，的场合，继动器用于快速过程须要提高限制阀响应速度的场合。继动器用于快速过程须要提高限

31、制阀响应速度的场合。26五、限制阀气开、气关形式的选择五、限制阀气开、气关形式的选择 限制阀气开、气关形式的选择原则是：限制阀气开、气关形式的选择原则是：当仪表供气系统发生故障或限制信号突然中断时，限制当仪表供气系统发生故障或限制信号突然中断时，限制阀的开度应处于使生产装置平安的位置。气开是指限制阀的开度应处于使生产装置平安的位置。气开是指限制信号中断时限制阀处于关闭状态，气关是指限制信号中信号中断时限制阀处于关闭状态，气关是指限制信号中断时限制阀处于开启状态。断时限制阀处于开启状态。277.5 微机限制系统设计步骤框微机限制系统设计步骤框 1.1.系统分析设计图系统分析设计图 2.2.总体方

32、案设计总体方案设计 1)1)完善的中断系统完善的中断系统 2)2)足够的存贮容量足够的存贮容量 3)3)完备的输入输出通道完备的输入输出通道 3.3.硬件设计硬件设计 主要包括输入、输出接口电路设计，输入、输出通道主要包括输入、输出接口电路设计，输入、输出通道设计和操作限制台的设计。系统硬件必需细致做好元件的设计和操作限制台的设计。系统硬件必需细致做好元件的选定、筛选、印刷电路板制作、单元电路设计和试验以及选定、筛选、印刷电路板制作、单元电路设计和试验以及每一块单板的焊接调试等每一个环节，才能保证硬件的质每一块单板的焊接调试等每一个环节，才能保证硬件的质量。量。4.4.软件设计软件设计 微机限

33、制系统是一个实时系统，要求软件具有实时性、微机限制系统是一个实时系统，要求软件具有实时性、牢靠性和敏捷性。牢靠性和敏捷性。5.5.系统联调系统联调287.6 DCS及及FCS 7.6.17.6.1基本概念基本概念 DCS DCS即集散限制系统又称分布式计算机限制系统即集散限制系统又称分布式计算机限制系统其实质是利用计算技术对生产过程进行集中监视、操作、其实质是利用计算技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散限制的一种限制技术。它是由计算机技术、管理和分散限制的一种限制技术。它是由计算机技术、信号处理技术、测量限制技术、通信网络技术和人机接信号处理技术、测量限制技术、通信网络技术和人机接口技

34、术相互发展、渗透而产生的，既不同于分散的仪表口技术相互发展、渗透而产生的，既不同于分散的仪表限制系统，又不同于集中式计算限制系统。它吸取了两限制系统，又不同于集中式计算限制系统。它吸取了两者的优点发展起来的系统工程技术，具有很强的生命力者的优点发展起来的系统工程技术，具有很强的生命力和显著的优点。自和显著的优点。自7070年头发展到今日，已达到特别成熟年头发展到今日，已达到特别成熟的状况。世界上，几十家公司生产的状况。世界上，几十家公司生产DCSDCS，产品品种已有，产品品种已有5050多种。大型工艺生产流程大部分已运用了多种。大型工艺生产流程大部分已运用了DCSDCS系统，获得系统，获得了很

35、大利益。了很大利益。29FCS 可依据国际电工委员会（可依据国际电工委员会（International Electromechanical Commission）IEC61158定义为：定义为：安装在制造或过程区域的现场装置与限制室内的自动安装在制造或过程区域的现场装置与限制室内的自动限制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线限制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。由现场总线组成的限制系统称为称为现场总线。由现场总线组成的限制系统称为FCS。因而，从本质上讲，传统的因而，从本质上讲，传统的420mA模拟信号制将模拟信号制将逐步被双向数字现场总线信号制所取代。现场总线技逐

36、步被双向数字现场总线信号制所取代。现场总线技术的出现，在世界上引起了各方面的广泛重视，各大术的出现，在世界上引起了各方面的广泛重视，各大仪表制造厂纷纷推出自己的现场总线限制系统仪表制造厂纷纷推出自己的现场总线限制系统（FCS）及相应的现场总线仪表装置。）及相应的现场总线仪表装置。30 了解了解7.6.2 用用Field Point组成的组成的 FCS系统系统317.6.3 工业自动化组态软件工业自动化组态软件Lookout 图图7.17 7.17 所示的是所示的是NINI公司生产的公司生产的LookoutLookout工业自动化工业自动化组态软件开发的系统界面图。组态软件开发的系统界面图。Lo

37、okoutLookout是一个高性能而是一个高性能而又简洁易用的工业自动化软件，它可以在又简洁易用的工业自动化软件，它可以在Windows NTWindows NT95953.13.1环境的环境的PCPC上运行。上运行。LockoutLockout为您的流程供应了为您的流程供应了一个图形化的接口，既可以作为人机界面（一个图形化的接口，既可以作为人机界面（HMIHMI），也），也可当作一个监控和数据采集（可当作一个监控和数据采集（SCADASCADA）系统。）系统。LookoutLookout是是一个可配置的软件包，完全不须要编程或注释一个可配置的软件包，完全不须要编程或注释只要只要在栏中空格中填入数据即可。在栏中空格中填入数据即可。LookoutLookout具有可调整规模、具有可调整规模、面对对象、事务驱动的结构，因此是一种几乎适用于全面对对象、事务驱动的结构，因此是一种几乎适用于全部工业应用的绝佳解决方案，部工业应用的绝佳解决方案，Lookout Lookout特别直观、连贯，特别直观、连贯，易于学习和运用，这意味着初次接触它的用户，只须要易于学习和运用，这意味着初次接触它的用户，只须要花费学习其它软件包一小部分的时间，就可以熟悉该系花费学习其它软件包一小部分的时间，就可以熟悉该系统并起先操作。统并起先操作。32