自动化基础知识ppt课件

2、什么是工业自动化技术
工业自动化技术是指综合运用控制理论、电 子装备、仪器仪表、计算机和相关工艺技 术，对工业生产过程实现检测、控制、优 化、调度、管理和决策，达到增加产量、 提高质量、节省能耗、降低消耗、减少污 染、确保安全等目的的一种综合性技术。
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3、自动控制
概念
所谓自动控制，是指在没有人直接参与的情况下， 利用外加的设备或装置（称控制装置或控制器）， 使机器、设备或生产过程（统称被控对象）的某 个工作状态或参数（即被控量）自动地按照预定 的规律运行。
监测控制和数据采集系统。它可以实时 采集现场数据，对工业现场进行本地或远 程的自动控制，对工艺流程进行全面、实 时的监视，并为生产、调度和管理提供必 要的数据。
SCADA系统的主要功能包括数据采集、 本地和远程控制、多种通讯介质联接、易 于重新配置及本地和远程诊断。
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b、DCS（Distributed Control System）系统
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2、DCS系统
从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和 管理级。
1）过程级主要由过程控制站、I/O单元和现 场仪表组成，是系统控制功能的主要实施 部分。
2）操作级包括：操作员站和工程师站，完成 系统的操作和组态。
3）管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS 系统），它是DCS更高层次的应用。
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综合信息管理级 管理 微机
网间 链接
到其它局域网 LAN
集中操作监控级 工程师 操作站
操作员 操作站
监控 计算机
网间 链接
分散过程控制级
现场 工作站
PLC 控制器
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5、 自动控制技术的原理和方 法
自动控制技术是自动化单元技术和集成技术及 其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理 论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感 器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要 工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、 各部门的自动化。它具有“控(制)管(理)结合， 强(电)弱(电)并重，软(件)硬(件)兼施”等鲜明 的特点，
• 广播方式 由中心站向所有RTU或某分 组内的RTU下发命令。
• 控制命令下发方式 如下发开、关控 制命令，修改报警及控制权限。
RTU触发的通讯方式：
RTU可以在程序中根据现场情况设置条件， 以便在非常情况下向中心站发送数据。
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3）中心站 它可包含多个工作站和支持网络功能的设
备，以完成不同的工作。它通过中心站软 件管理系统数据库，每个工作站通过组态 画面监测现场站点，下发控制命令进行控 制，并完成工况图、统计曲线、报表等功 能。
c、管理自动化 工厂或事业单位的人﹑财﹑物﹑生产﹑办公 等业务管理自动化﹐是以信息处理为核心 的综合性技术﹐涉及电子计算器﹑通信﹑ 系统与控制等学科。
d、其它：实验室自动化、家庭自动化、商业 自动化
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2、按测控形式分
a、SCADA（Supervisor Control And Data Acquisition）系统
自动控制系统：
实现上述控制目的，由相互制约的各部分按一
定规律组成的具有特定功能的整体。
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4、自动控制技术的内容
自动控制技术包含了自动控制系统中所有元器 件的构造原理和性能，以及控制对象或被控过 程的特性等方面的知识；自动控制系统的分析 与综合；控制用计算机(能作数字运算和逻辑 运算的控制机)的构造原理和实现方法。
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三、自动化系统构成
1、SCADA系统 SCADA系统主要应用于水利、石油、供
电等行业中，用于地理环境恶劣无人值守 的环境下进行远程控制。它的主要结构包 括远程控制单元RTU（Remote Terminal Unit）、通讯网络及中心站。
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1) 远程终端RTU
RTU 主要作用是进行数据采集及本地控 制，进行本地控制时作为系统中一个独立 的工作站，这时RTU可以独立的完成连锁控 制、前馈控制、反馈控制、PID(比例、微 分、积分）控制等工业上常用的控制调节 功能；进行数据采集时作为一个远程数据 通讯单元，完成或响应本站与中心站或其 它站的通讯和遥控任务。
DCS是一种分布式控制系统，在国内自控行 业又称之为集散控制系统。
DCS是计算机技术、控制技术和网络技术 高度结合的产物。DCS通常采用若干个控制 器（过程站）对一个生产过程中的众多控 制点进行控制，各控制器间通过网络连接 并可进行数据交换。操作采用计算机操作 站，通过网络与控制器连接，收集生产数 据，传达操作指令。
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DCS系统的基本思想是：利用分散控制、集 中操作、分而自制、综合协调的原则，将 测控系统分为分散过程控制级、集中操作 监控级和综合信息管理级，构成一分级分 布式控制系统。 因此，DCS的主要特点归结为一句话就是： 分散控制集中管理。
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c、直接数字控制（DDC）系统 d、监督计算机控制（简称SCC）系统 e、现场总线控制系统（简称FCS）系统
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二、自动化系统分类
1、从应用角度分 a、过程自动化
石油炼制和化工等工业中流体或粉体的化学 处理自动化。 一般采用由检测仪表﹑调节器和计算器等组 成的过程控制系统﹐对加热炉﹑蒸馏塔等 设备或整个工厂进行最优控制。
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b、机械制造自动化 这是机械化﹑电气化与自动控制相结合的结 果﹐处理的对象是离散工件。
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2) 系统的通讯网络 主要用于RTU与中心站通讯及与其它RTU
通讯。通讯链路种类有无线、有线、微波、 光纤。RTU可支持的通讯方式有中心站触发 的通讯方式和RTU触发的通讯方式。
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中心站触发的通讯方式包括： • 轮询方式 由系统设置一个时间周期，
每隔一个时间段系统进Baidu Nhomakorabea一次查询，接收 中心站所需要的现场数据。
自动化基础知识
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主要内容
1、自 动 控 制 2、计 算 机 3、计 算 机 网 络 4、可编程控制器（plc)
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一、什么是自动化
1、自动化定义 自动化是指在无人干预的情况下按规定的程 序或指令自动进行操作或控制的过程。
研究内容： 自动化是一门涉及学科较多﹑应用广泛的综 合性科学技术。数学、物理学、力学、电 子学、生物学等是该学科的重要基础 它的研究内容主要有自动控制和信息处理两 个方面﹐包括理论﹑方法﹑硬件和软件等。3