DCS与智能MCC控制系统结构图
控制系统结构框架图
一．控制系统结构框架图数据总线由用于RS-485通信的双绞线和一根数据发送允许控制线——使能控制线组成。
示意图如下：当某个PLC需向其他PLC发送数据时，首先判断I0.0是否为高电平，如果为高电平，说明总线处于空闲状态，那么首先将Q0.0输出口导通，把使能找到的电平拉去，如果判断为低电平，则要一直要等到使能线上的电平为高时，才能发送数据，此种方法好处是每个单元都可作为主站或从站，串口数据由固定顺序的4个字节组成（数据1、数据2、数据3、数据4）主控板发送出的数据的含义数据1：主控板标志设定为0xaa数据2：电梯位于的楼层值数据3：电梯的运行方向数据4：电梯预到达的楼层楼层单元板发送数据的含义数据1：单元板标志设定为0x55数据2：乘坐者位于的楼层数据3：乘坐者预到的楼层数据4：乘坐者坐电梯的方向，向上运行设定为0x66,向下运行设定为0x99接受到数据后的运算处理：主控板PLC接收完成一组数据，首先判断数据4的值，若为0x66，时将数据2和数据3的值保存在VB2—VB6的存储器中，方法是：如果数据等于（a）,则VB(a)=0×66，若为0×99，则将数据2和3的值保存在VB11—VB15.楼层单元板PLC接收完一组数据后，要先判断数据1的值，若为0xaa说明是主控PLC发来的数据，则把数据2和数据3送给显示模块，判断数据4的值，点亮相对应的指示灯，若为0x55，则说明是楼层单元PLC发来的数据，则判断数据2和数据3的值，点亮相对应的指示灯。
三．电梯运行状态的控制电梯上点后，首先进行自检，包括厅门是否关闭，车厢门是否关闭，电梯是否为于正确的楼层位置，然后电梯自动运行到都正常的状态，（厅门关闭、车厢门关闭，读取到正常的楼层信息）静止下来，等待命令电梯在静止状态时，接收到的楼层单元发来的信息，判断数据2的大小，如果小于电梯位于的楼层值，电梯向下运行，否则电梯向上运行，电梯在运行的状态下，实时接收各楼层单元发来的数据并进行相应的处理，向下运行时，不断检测VB11—VB15，存储器中的值，在到达对应的楼层时停靠，并清零对应的存储器的值，直至VB1为零，电梯暂停，系统开始判断VB2—VB6中是否有存储器的值为0x66，如果有时开始向上运行，到达相应的楼层。
DCS体系结构(张礼兵)
DCS的体系结构张礼兵系统网络控制网络通讯介质转换和利时：硬件新华：XDPS-400新华：XDPS-400+浙大中控：JX-300X10Mbps以太网令牌网11浙大中控： ECS-10010Mbps以太网 主控采用32位ARM12浙大中控：GCS－1(小逻辑控制系统)Arcnet13GCS－1 单元48KB程序空间 A-CPU B-Modbus接口 C-IO D-电源 E-底座 F-指示灯 G-扩展口14Invensys/Foxboro: I/A Series Architecture15Invensys/Foxboro: I/A Series Architecture16Invensys/Foxboro: I/A Series Hardware17Invensys/Foxboro: I/A Series Hardware18ABB: Industrial IT ArchitecturePlant Network / Intranet Workplaces (clients) Firewall Client/server Network connectivity server Control Network Serial, OPC or fieldbus Redundant AC 800M Programmable Logic Controller AC 800C Field Bus aspect server application server engineering workplace Enterprise Optimization (clients) 3rd party application serverMobile Operatortouch-screenField Bus 3rd party controllers, servers etcS800 I/OS900 I/O19ABB: S800 I/O通讯接口模块： Profibus-DP或ABB Advant Fieldbus 100I/O模块可与导轨纵向安装 I/O模块可与导轨横向安装20CPU 主频：内存：Flash 外形：AC800F 主要用于兼容电源输入诊断口CPU: MPC860 (PowerPC 48MHz,无需散热片) RAM: 14MB系统网：2路10Mbps以太网本体尺寸：（W*H*D):115*186*135mm每段ESB（128Mbps，10m）总线最多带10个本地机笼每段ER（10Mbps以太网，185m）总线最多带8个远程机笼Yokogawa: CS3000 R3 FIO FIO（Field IO）：从右起，2电源，2扩展卡，8个IO或扩展接口卡主控制器被破坏的电缆SecondaryRingFDDI环的自愈功能DASDAS自动环绕DAS DASDual Attachment Station (DAS)31Siemens:PCS7 Architecture32PCS7: S7-400+ET200+Step7+WinCC大型PLC的功能与DCS有些接近西门子在非电力行业的DCS方案33PCS7: Controllers标准S7-400 CPU 414-3, 416-2, 416-3 or 417-4 冗余型号CPU 414-4H or 417-4H 768 KB to 20 MB 装上PCS Runtime平台软件后命名为AS414等。
自动控制原理 控制系统的结构图
R1
CR1s
I (s)
（4） I(s)
Uo (s)
R2
I1(s)
Ui (s)
- Uo(s)
1
I1(s)
I2 (s)
I (s)
Uo (s)
R1
CR1s
R2
I1(s)
9
练习
R
画出RC电路的方框（结构）图。 ui i C
uo
解： 利用基尔霍夫电压定律及电容
元件特性可得：
（a） 一阶RC网络
i
ui
◎对多回路结构，可由里向外进行变换，直至变 换为一个等效的方框，即得到所求的传递函数。
26
基本概念及术语
控制器
N( s)
被控 对象
+ E( s)
++
C(s)
R( s)
G1 ( s )
G2 (s)
反馈信号
B( s)
C(s) H( s)
反馈控制系统方块图
(1)前向通路传递函数－－－假设N(s)=0
C(s)与误差E(s)之比,(打开反馈后,C(s)与R(s)之比)
在控制系统中，任何复杂系统的方框图都主要由 串联、并联和反馈三种基本形式连接而成。
其他变化（比较点的移动、引出点的移动）以此三 种基本形式的等效法则为基础。
12
（1）串联连接
R( s)
U (s) 1
G (s) 1
G (s) 2
C( s)
R(s)
C(s)
G(s)
（a）
（b）
特点：前一环节的输出量就是后一环节的输入量
C1 (s)
R(s)
C(s)
R( s)
DCS控制系统 ppt课件
运算控2制02工1/3作/26流程（以其中某一通道D为CS例控说制系明统）ppt课件
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DCS控制系统
4~20mA输出
检测读回
-
+
数据输出
开关控制信号
开关控制信号1# 开关控制信号2#
V+ 工作状态指示1#
双重化控制1#
V+ 工作状态指示2#
双重化控制2#
双重化控制执行电路原理简图
2021/3/26
14ppt课件反馈控制功能实例上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上pid上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上1上上上上上上上上上上上上上上上上上上上上2上上上上上上上3上上上上上上4上上上上上上上5上上上上上上上数字调节器单元内涵15ppt课件缓冲罐的选择控制框图m21040m21040pic1017dcd5inoutpic1027dcd5inout7sl1037ssalin1in2outmac2mac2mac2m21040上上上上pid上上上上3上1上上上上8上8上上上上上上上p124rftab32cfcd2上上上上上上上上反馈控制功能应用实例16ppt课件冷却塔的顺序控制pb01启动按钮la01la02ta01v001v002v003上限时开关on下限时开关on温度下限接点on去下一道工序start启动按钮pb01on冷却罐空
数据交换。
2021/3/26
DCS控制系统 ppt课件
18
DCS控制系统
主要介绍操作功能---运行中的操作画面
（1）总貌画面—反映生产过程总体状况 P 132 （2）分组画面--对应显示各内部仪表状态，在操作中观察其它回路 的关联变化。 P 133 （3）回路调整画面--细致观测单元仪表的情况，可用于单回路的 PID整定。 P 134 （4）报警画面--按时间顺序排列显示报警（总貌种只显示报警性质 和场所），有声光配合。 P 136 （5）趋势分组画面--显示过程变化曲线，可出现在总貌画面和趋势 画面。 P 135 （6）流程子画面—绘有过程图形的仪表面板。显示在屏幕上，可模 拟原有仪表。 P 137
DCS的基本结构及原理PPT课件
• 随着DAS的成功应 用，并且显示出了 计算机系统在计算、 显示和记录等方面 的优越性，工程人 员对其产生了浓厚 的兴趣。
并且随着可靠性的提高，工程人员的信心也逐 步增强，试图进一步拓展其应用范围，增加其 应用功能，产生了监督控制系统。
• 1960年4月在肯塔基 州的一个化工厂投 运的另一套计算机 系统，除了完成现 场检测数据的监视 和设定值的功能外， 还可以实际完成控 制计算并实际输出 控制量。
• 三站一线：工程师站、操作员站、现场控制站、系统网络
• 对DCS进行进行离线的配置、组态工作和在线的系统 监督、控制、维护的网络接点。
• 主要功能：提供对DCS进行组态，配置工作的工具软 件，并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个 节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及 时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时 处在最佳的工作状态之下。
必须实现有效的数据传输，以实现系统总体的功能。
• 系统网络的实时性、可靠性和数据通信能力关系到整 个系统的性能，特别是网络的通信规约，关系到网络 通信的效率和系统功能的实现。
• DCS得以实现的技术关键。
基本构成
• 基本构成由现场级、控制级、监控级、管理层四级 构成。
• 现场级主要包括各种过程通道卡件或者模块。 • 控制级包括所有的过程站。 • 监控级包括工程师站、操作员站、历史站和打印机
• 通过分散的数据采集和处理，在上位依据总数据库形 成总体数据库，这是分散控制系统的软件核心。
• 1）以回路控制为主要功能的系统； • 2）除了变送器和执行单元外，各种控制功能以
及通信、人机界面均采用数字技术； • 3) 以计算机的CRT、键盘、鼠标/轨迹球代替仪表
盘形成系统人机界面。 • 4）回路控制功能由现场控制站完成，系统可以
DCS体系结构
输入输出单元IOU
接收过程变量（如温度等）和状态变量（开关状态） 输出模拟量和数字量操作信号
过程控制单元PCU
直接数字控制DDC：连续、逻辑、顺序、批量控制 与控制网络连接，便于操作监控层对生产过程进行监视和操作 安全冗余处理，保证系统不间断的安全运行
主要功能
管理公司的生产、供应、销售、技术、计划、市场、 财务、人事、后勤等；
收集各部门信息，综合分析，实时做出决策，协调各 级管理人员指挥调度；
协助公司经理制定中长期生产计划和远景规划。
资料仅供参考
2.2 DCS的硬件结构
特点：
积木式； 可灵活地配制成大、中、小系统； 可根据企业的财力或生产要求，逐步扩展系统和增加
▪ 操作监控层设备组态 ▪ 操作监控层功能组态 ▪ 直接控制层设备组态 ▪ 直接控制层功能组态
设备组态
资料仅供参考
作用：登记控制网络上各节点的网络地址、硬件 和软件配置。
如：
登记控制网络上过程控制站、操作员站、工程师站、 监控计算机站和计算机网关的网络地址；
登记过程控制站的输入输出单元中每块输入板(卡)和 输出板(卡)的地址(卡笼号及卡槽号)以及是否冗余；
光缆
（LCN） LCNE
LCNE
HG DH
CB
AMC
PM APM HPM LM
FSC
（UCN）
EOS EC
MC 接变送器、执行器等 IOP
TPS系统构成图
（HI 低速）
资料仅供参考
TPS系统构成图中各部分功能
AM：应用模件 application module AMC：先进多功能控制器 advanced multifunction controller APM：先进过程管理站 advanced process manager AXM：先进应用模件 application module APP：应用处理平台 application processing platform CB：基本控制器 basic controller CLM：通信链接模件 communication link module DH：数据高速公路 data hiway EC：增强型控制器 extended controller EOS：增强型操作站 extended operator station EPLCG：增强型可编程控制器连接器 enhanced PLC gateway FSC：故障安全控制系统 fail safe control safety system GUC：全局用户操作站 global user station HG：高速公路连接器 hiway gateway HM：历史模件 history module
第2章-DCS系统的体系结构PPT课件
(7) 产品制造协调。 (8) 价格计算。 (9) 生产能力与订货的平衡。 (10) 订货的分发。 (11) 生产与交货期限的监视。 (12) 生产，订货和合同的报告。 (13) 财政方面的报告等。
图2.6 集散控制系统体系结构的各层功能
2.3 DCS 的构成与联系
❖ 2.3.1 DCS 的基本构成 ❖ 2.3.2 DCS 的软件构成 ❖ 2.3.3 DCS 的网络结构.
2.2.1 直接控制级（现场控制级）
❖ 现场级设备(一般位于被控生产过程设备的附 近)是各类传感器、变送器和执行器。
❖ 生产过程中的各种物理量转换为电信号或数字 信号(现场总线变送器)；或者将控制站的输出 信号(4-20mA电信号或数字信号)转换成机械 位移，带动执行机构，实现对生产过程的控制 。
（C）数据收集和处理功能
❖ 收集并保存各种数据信息，通过打印机或文 件输出。
（D）开放数据接口功能
❖ DCS支持开放数据接口，通过DDE或OPC接 口使不具有操作站功能的上位系统以及通用 应用画面随时获取DCS各种实时的过程控制 数据，实现异构系统综合集成。
（E）系统维护功能
❖ 该功能用来诊断DCS系统和运行维护，并时 刻显示操作下的系统状态，以及系统的历史 操作记录和位号操作记录的浏览等。
❖ 现场级的信息传递有三种方式：
A、传统的4-20mA(或者其他类型的模拟量信 号)模拟量传输方式；
B、现场总线的全数字量传输方式；
C、在4-20mA模拟量信号上，叠加上调制后 的数字量信号的混合传输方式(HART协议 的仪表)。
❖ 随着现场总线技术的发展，网络技术延伸 到现场，形成了基于现场总线的全数字智 能装置，现场信息已经成为整个系统信息 中不可缺少的一部分。
自动控制原理及DCS结构共72页文档
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
25、学习是劳动，是ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚