計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社計算機控制系統(tǒng)第2篇集散控制系統(tǒng)(DCS)√第3篇現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)第4篇可編程控制器系統(tǒng)(PCS)計算機控制系統(tǒng)第1編直接數(shù)字控制(DDC)計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社計算機控制系統(tǒng)第2篇集散控制系統(tǒng)（DCS）計算機控制系統(tǒng)第6章DCS的概述

第7章DCS的控制站

第8章DCS的操作員站

第9章DCS的工程師站

第10章DCS的應(yīng)用設(shè)計

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社計算機控制系統(tǒng)第2篇集散控制系統(tǒng)（DCS）計算機控制系統(tǒng)第6章DCS的概述√

第7章DCS的控制站第8章DCS的操作員站第9章DCS的工程師站第10章DCS的應(yīng)用設(shè)計計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社DCS第6章DCS的概述 6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展

6.2DCS的體系結(jié)構(gòu)

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社第6章DCS的概述★DCS

：DistributedControlSystem 分散控制系統(tǒng)，集散控制系統(tǒng)★設(shè)計思想： ◆分散控制 ◆集中管理★設(shè)計原則： ◆分而自治 ◆綜合協(xié)調(diào)DCS計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★體系結(jié)構(gòu)：

◆層次化體系結(jié)構(gòu)，

◆從下到上依次分為

●直接控制層

●操作監(jiān)控層

●生產(chǎn)管理層

●決策管理層第6章DCS的概述DCS★基本配置是直接控制層、操作監(jiān)控層，★擴展配置是生產(chǎn)管理層、決策管理層。計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★控制功能： ◆連續(xù)控制 ◆邏輯控制 ◆順序控制 ◆批量控制第6章DCS的概述DCS計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★本章內(nèi)容： ◆DCS的產(chǎn)生過程 ◆DCS的發(fā)展歷程 ◆DCS的特點和優(yōu)點 ◆DCS的層次結(jié)構(gòu) ◆DCS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

第6章DCS的概述DCS計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社DCS第6章DCS的概述

6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展√

6.2DCS的體系結(jié)構(gòu)

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社第6章DCS的概述6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.1DCS的產(chǎn)生過程√

6.1.2DCS的發(fā)展歷程6.1.3DCS的特點和優(yōu)點

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.1DCS的產(chǎn)生過程★1.儀表分散控制★2.儀表集中控制★3.計算機集中控制★4.計算機集散控制計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.1DCS的產(chǎn)生過程★控制三要素： ◆傳感器 ◆控制器 ◆執(zhí)行器控制器被控對象∑SVPVEMVPV執(zhí)行器傳感器控制回路控制器SVMVPV傳感器執(zhí)行器1.20世紀(jì)50年代的儀表分散控制

★特點： 控制三要素

分散安裝 于生產(chǎn)裝置圖1.2儀表分散控制控制器傳感器執(zhí)行器PVMVSV計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★基地式氣動儀表：

●控制三要素安裝 在生產(chǎn)裝置上， 獨立構(gòu)成單回路。6.1.1DCS的產(chǎn)生過程1.儀表分散控制圖1.2儀表分散控制控制器傳感器執(zhí)行器PVMVSV計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1.1DCS的產(chǎn)生過程1.儀表分散控制★特點：

●分散于生產(chǎn)現(xiàn)場，自成體系， 實現(xiàn)自治式的徹底分散控制?！飪?yōu)點：

●危險分散，

●一臺儀表故障只影響一個控制點?！锶秉c：

●簡單的單回路控制；

●操作工奔跑于生產(chǎn)現(xiàn)場巡回檢查， 不便于集中操作管理；

●只適用于幾個控制回路的小型系統(tǒng)。計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★控制三要素分離：

◆生產(chǎn)現(xiàn)場：●傳感器●執(zhí)行器

◆中央控制室：

●控制器●指示器

●記錄儀●等等2.

20世紀(jì)60年代的儀表集中控制

圖1.3儀表集中控制執(zhí)行器中央控制室生產(chǎn)現(xiàn)場記錄儀123.45指示儀傳感器控制器1控制器n………6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.1DCS的產(chǎn)生過程計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★儀表類型：

◆氣動單元組合儀表

◆電動單元組合儀表

●Ⅱ型儀表信號：0~10mADC

●Ⅲ型儀表信號：4~20mADC

◆組件組裝式儀表6.1.1DCS的產(chǎn)生過程2.儀表集中控制壓力變送器氣動調(diào)節(jié)閥溫度變送器YokogawaEmerson計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★優(yōu)點：

◆便于集中控制、監(jiān)視、操作和管理，

◆危險分散，

◆一臺儀表故障 只影響一個控制回路?！锶秉c：

◆安裝成本高，消耗大量的管線和電線，

◆調(diào)試麻煩，

◆維護困難，

◆只適用于中、小型系統(tǒng)。6.1.1DCS的產(chǎn)生過程2.儀表集中控制計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社3.

20世紀(jì)70年代的計算機集中控制

6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.1DCS的產(chǎn)生過程★一臺計算機的任務(wù)：

◆承擔(dān)一套或多套生產(chǎn)裝置的 信號輸入和輸出、運算和控制、 操作監(jiān)視和打印制表等多項任務(wù)。

◆實現(xiàn)幾十個或上百個控制回路， 全廠的信息管理。圖1.4計算機集中控制AIDI鍵盤打印機CRTAODO計算機CRT中央控制室生產(chǎn)現(xiàn)場計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1.1DCS的產(chǎn)生過程3.

計算機集中控制

★類型：

◆操作指導(dǎo)控制

◆設(shè)定值控制(SPC)

◆直接數(shù)字控制(DDC) ◆監(jiān)督計算機控制(SCC)計算機集中控制的4種類型(b)SPC(d)SCC(a)

操作指導(dǎo)控制(c)DDC計算機DIAICRT打印儀表人生產(chǎn)過程儀表SV生產(chǎn)過程計算機AIDICRT鍵盤打印生產(chǎn)過程計算機AIDIAODO生產(chǎn)過程SCC計算機AIDIAODODDC計算機AIDIAODODDC計算機......計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★優(yōu)點：

◆便于集中監(jiān)視、操作和管理，

◆既可以實現(xiàn)簡單控制和復(fù)雜控制， 也可以實現(xiàn)優(yōu)化控制，

◆適用于現(xiàn)代化生產(chǎn)過程的控制。

★缺點：

◆危險集中，一旦計算機發(fā)生故障，影響面比較廣， 輕者波及1臺或幾臺生產(chǎn)設(shè)備， 重者使全廠癱瘓。

◆如果采用雙機冗余，則可提高可靠性， 但成本太高，難以推廣應(yīng)用。6.1.1DCS的產(chǎn)生過程3.

計算機集中控制

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.1DCS的產(chǎn)生過程①分散型控制的危險分散，安全性好，

不便于集中監(jiān)視、操作和管理；②集中型控制的危險集中，安全性差， 便于集中監(jiān)視、操作和管理；③模擬儀表僅實現(xiàn)簡單控制， 各控制回路之間無法協(xié)調(diào)，難以實現(xiàn)中、大型系統(tǒng)的集中監(jiān)視、操作和管理；④計算機可實現(xiàn)簡單及復(fù)雜控制， 各控制回路之間統(tǒng)一協(xié)調(diào)， 便于集中監(jiān)視、操作和管理。儀表分散控制系統(tǒng)儀表集中控制系統(tǒng)計算機集中控制系統(tǒng)★分析計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.1DCS的產(chǎn)生過程分散型控制集中型控制★吸取優(yōu)點★設(shè)計思想： ◆分散控制 ◆集中管理

★設(shè)計原則： ◆分而自治 ◆綜合協(xié)調(diào)4.

20世紀(jì)70年代中期的計算機集散控制

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1.1DCS的產(chǎn)生過程4.計算機集散控制

★分散控制：

多臺計算機

分散應(yīng)用于生產(chǎn)過程， 每臺獨立完成 輸入輸出和運算控制?！锛泄芾恚?/p>

多臺計算機構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)， 進行集中監(jiān)視、操作和管理， 實現(xiàn)控制與管理的信息集成。計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★DCS構(gòu)成：

◆CS:控制站

◆OS:操作員站

◆ES:工程師站

◆CNET：控制網(wǎng)絡(luò)

◆SCS:監(jiān)控計算機站

◆CG:計算機網(wǎng)關(guān)★4C技術(shù)：

●計算機(Computer)●通信(Communication)

●屏幕顯示(CRT)●控制(Control)CRT(CathodeRayTube)6.1.1DCS的產(chǎn)生過程4.計算機集散控制

圖6.1DCS結(jié)構(gòu)原型CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNETSCSCGESOS…OSOSCSCSCS生產(chǎn)過程1生產(chǎn)過程2CSCSCS生產(chǎn)過程n…直接控制層操作監(jiān)控層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★DCS功能：

◆控制站：

●信號輸入輸出

●運算控制

●實現(xiàn)DDC功能

◆操作員站：

●供工藝操作員 對生產(chǎn)過程進行 監(jiān)視、操作和管理，

●實現(xiàn)MMI功能。6.1.1DCS的產(chǎn)生過程4.計算機集散控制

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★DCS功能：

◆工程師站：

●供控制工程師進行組態(tài)，

●構(gòu)成DCS系統(tǒng)，

●生成控制回路和人機界面，

●對DCS硬件和軟件 進行維護和管理。6.1.1DCS的產(chǎn)生過程4.計算機集散控制

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★DCS功能：

◆監(jiān)控計算機站：

●實現(xiàn)優(yōu)化控制

●實現(xiàn)自適應(yīng)控制

●實現(xiàn)預(yù)測控制

●……

●等等，先進控制算法

●完成SCC功能。6.1.1DCS的產(chǎn)生過程4.計算機集散控制

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★DCS功能：

◆計算機網(wǎng)關(guān)：

●實現(xiàn)DCS網(wǎng)絡(luò) 與其它網(wǎng)絡(luò)的連接，

●實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連與開放。6.1.1DCS的產(chǎn)生過程4.計算機集散控制

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社第6章DCS的概述6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.1DCS的產(chǎn)生過程6.1.2DCS的發(fā)展歷程√

6.1.3DCS的特點和優(yōu)點

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.2DCS的發(fā)展歷程★1.第一代DCS★2.第二代DCS★3.第三代DCS★4.新一代DCS計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1.2DCS的發(fā)展歷程1.第一代DCS★20世紀(jì)70年代生產(chǎn)出DCS★組成：

◆過程控制單元(PCU)：

●8位CPU

●4或8個PID控制回路

◆數(shù)據(jù)采集單元(DAU)

◆操作員站(OS)：

●16位CPU

●離線組態(tài)(填表式)◆數(shù)據(jù)高速通路(DHW)：

●專用通信協(xié)議， 幾十KBPS，幾十米★20世紀(jì)70年代為DCS的初創(chuàng)期

第一代DCS基本結(jié)構(gòu)PCU:過程控制單元OS:操作員站DAU:數(shù)據(jù)采集單元DHW:數(shù)據(jù)高速通路生產(chǎn)過程PCUPCUPCUDAUOSOSOSOSDHW計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社2.第二代DCS★20世紀(jì)80年代為DCS的成熟期★局域網(wǎng)(LAN)技術(shù)用于DCS★16位、32位CPU★組成：

◆過程控制站(PCS)

◆操作員站(OS)

◆工程師站(ES)

◆監(jiān)控計算機站(SCS)

◆局域網(wǎng)(LAN)

◆網(wǎng)間連接器(GW)

第二代DCS基本結(jié)構(gòu)LAN:局域網(wǎng)PCS:過程控制站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站OS:操作員站GW:網(wǎng)間連接器DCS1:第一代DCSPLC:可編程邏輯控制器LAN生產(chǎn)過程PCSPCSPCSOSOSOSESSCSDCS1GWPLCGW6.1.2DCS的發(fā)展歷程計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★組成：

◆過程控制站(PCS)：

●16位CPU ●冗余CPU和冗余電源

●16或32個PID控制回路

●連續(xù)控制

●邏輯控制

●順序控制

●批量控制

◆操作員站(OS)： ●16位或32位CPU ●彩色CRT ●專用操作員鍵盤2.第二代DCS6.1.2DCS的發(fā)展歷程計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社2.第二代DCS6.1.2DCS的發(fā)展歷程★組成：

◆工程師站(ES)： ●16位或32位CPU

●彩色CRT ●離線組態(tài)

●在線組態(tài)

●特殊應(yīng)用軟件編程

◆監(jiān)控計算機站(SCS)： ●16位或32位CPU ●實現(xiàn)復(fù)雜控制算法 ●進行各PCS之間的協(xié)調(diào)計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★組成：

◆局域網(wǎng)(LAN)： ●傳輸介質(zhì)為同軸電纜 ●傳輸速率為1~5MBPS ●傳輸距離為1~10Km

◆網(wǎng)間連接器(GW)：

●連接第一代DCS、PLC

●擴展DCS的性能2.第二代DCS6.1.2DCS的發(fā)展歷程計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★典型產(chǎn)品：

◆Honeywell公司的TDC3000，

◆Yokogawa公司的CENTUM-XL，

◆Foxboro公司的I/AS，

◆等等。6.1.2DCS的發(fā)展歷程2.第二代DCS計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社3.第三代DCS6.1.2DCS的發(fā)展歷程★20世紀(jì)90年代為DCS的更新發(fā)展期★結(jié)構(gòu)類似于 第二代DCS★采用了 20世紀(jì)90年代 最新技術(shù)★硬件和軟件 作了多項革新★開放式系統(tǒng)第三代DCS基本結(jié)構(gòu)PCS:過程控制站PCU:過程控制單元IOU:輸入輸出單元AI:模擬量輸入DI:數(shù)字量輸入AO:模擬量輸出DO:數(shù)字量輸出OS:操作員站ES:工程師站IOBUS:輸入輸出總線CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)MMC:生產(chǎn)管理計算機生產(chǎn)過程MNETPCSIOUIOBUS生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層DOCNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1AODIAIPCUIOUPCU計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社◆過程控制站(PCS)：

●第一級為過程控制單元(PCU)， 采用32位微處理機；

●第二級為輸入輸出單元(IOU)， I/O板采用8位或16位單片機；

●IOBUS：PCU與IOU之間通過IOBUS連接， IOU可以直接安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場；

●冗余： PCU、I/O板、IOBUS和電源，

●擴展了功能：

◎增加了控制算法，

◎PID參數(shù)自整定。3.第三代DCS6.1.2DCS的發(fā)展歷程計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社◆操作員站(OS)：

●32位CPU

●高分辨率彩色CRT

●觸摸屏幕

●多窗口顯示

●語音合成

●工業(yè)電視(ITV)等多媒體技術(shù)◆工程師站(ES)：

●結(jié)構(gòu)圖組態(tài)

●多窗口

●仿真調(diào)試3.第三代DCS6.1.2DCS的發(fā)展歷程計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社◆監(jiān)控計算機站(SCS)： ●32位或64位CPU， ●實現(xiàn)復(fù)雜控制算法， ●進行各PCS之間的協(xié)調(diào)，

●建立生產(chǎn)過程數(shù)學(xué)模型和專家系統(tǒng)，

●實現(xiàn)自適應(yīng)控制、預(yù)測控制、推理控制、 故障診斷、生產(chǎn)過程優(yōu)化控制等?！糸_放式系統(tǒng)： ●向上與生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)(MNET)互連，

●向下支持現(xiàn)場總線。3.第三代DCS6.1.2DCS的發(fā)展歷程計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★典型產(chǎn)品：

◆Honeywell公司的TPS ◆Yokogawa公司的CENTUM-CS ◆Rosemount公司的DeltaV ◆和利時公司的HS2000 ◆等等。

3.第三代DCS6.1.2DCS的發(fā)展歷程計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1.2DCS的發(fā)展歷程4.新一代DCS★20世紀(jì)90年代未★常規(guī)模擬儀表 制約了DCS的發(fā)展；★現(xiàn)場總線 變革現(xiàn)場模擬儀表， 改為現(xiàn)場數(shù)字儀表；★DCS控制站功能化整為零 分散分布到 現(xiàn)場數(shù)字儀表中；★在現(xiàn)場總線上構(gòu)成控制回路，★在生產(chǎn)現(xiàn)場構(gòu)成虛擬控制站，★產(chǎn)生現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)FCS圖6.2新一代DCS(FCS)結(jié)構(gòu)原型FBI:現(xiàn)場總線接口H1:低速現(xiàn)場總線FT:流量變送器TT:溫度變送器PT:壓力變送器V:調(diào)節(jié)閥OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)LAN:局域網(wǎng)TI-122FI-121PID-124FO-125FTH1V操作監(jiān)控層直接控制層(現(xiàn)場控制層)LANSCSOSOSESCG1FBI1現(xiàn)場總線TTPTPI-123H1FBI2FBI3PID-232PO-233VPTPI-231計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社第6章DCS的概述6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.1DCS的產(chǎn)生過程6.1.2DCS的發(fā)展歷程6.1.3DCS的特點和優(yōu)點√

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展6.1.3DCS的特點和優(yōu)點★1.

分散性和集中性★2.自治性和協(xié)調(diào)性★3.靈活性和擴展性★4.先進性和繼承性★5.可靠性和適應(yīng)性★6.友好性和新穎性計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1.3DCS的特點和優(yōu)點1.分散性和集中性★分散性的含義：

◆分散控制

◆地域分散◆設(shè)備分散

◆功能分散◆危險分散★集中性的含義：

◆集中監(jiān)視

◆集中操作

◆集中管理★設(shè)計思想：

◆分散控制 ◆集中管理計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社2.自治性和協(xié)調(diào)性★自治性的含義：

◆系統(tǒng)中的各臺計算機獨立工作★協(xié)調(diào)性的含義：

◆系統(tǒng)中的各臺計算機 用通信網(wǎng)絡(luò)互連，

◆相互傳送信息，

◆相互協(xié)調(diào)工作?！镌O(shè)計原則：

◆分而自治 ◆綜合協(xié)調(diào)6.1.3DCS的特點和優(yōu)點計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社3.靈活性和擴展性★靈活性的含義：

◆硬件采用積木式結(jié)構(gòu)

◆軟件采用模塊式結(jié)構(gòu)★擴展性的含義：

◆按需要配置成 小、中、大系統(tǒng)

◆任意調(diào)整控制方案。6.1.3DCS的特點和優(yōu)點計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1.3DCS的特點和優(yōu)點4.先進性和繼承性★先進性的含義：

◆隨著“4C”技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展★繼承性的含義：

◆新老系統(tǒng)兼容，

◆新老系統(tǒng)互相傳遞信息。計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1.3DCS的特點和優(yōu)點5.可靠性和適應(yīng)性★可靠性的含義：

◆冗余技術(shù)

◆故障診斷

◆故障屏蔽★適應(yīng)性的含義：

◆適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.1.3DCS的特點和優(yōu)點6.友好性和新穎性★友好性的含義：

◆友好的人機界面(MMI)

◆操作簡便

◆圖形窗口

◆專用鍵盤

◆鼠標(biāo)器或球標(biāo)器計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★新穎性的含義：

◆新穎的人機界面(MMI)

◆動態(tài)畫面

◆工業(yè)電視(ITV)

◆合成語音等多媒體技術(shù)

◆圖文并茂

◆直觀形象

◆身臨其境之感6.1.3DCS的特點和優(yōu)點6.友好性和新穎性計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社DCS第6章DCS的概述 6.1DCS的產(chǎn)生和發(fā)展

6.2DCS的體系結(jié)構(gòu)√

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社第6章DCS的概述6.2DCS的體系結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)√

6.2.2DCS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2DCS的體系結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)4.決策管理層3.生產(chǎn)管理層2.操作監(jiān)控層1.直接控制層★基本配置是直接控制層、操作監(jiān)控層★擴展配置是生產(chǎn)管理層、決策管理層圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2DCS的體系結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)1.直接控制層★直接控制層 是DCS的基礎(chǔ)★主要設(shè)備： 控制站(CS)★控制站功能： ◆輸入

◆輸出

◆運算

◆控制

◆通信圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)1.直接控制層★控制站組成： ◆⑴主控單元(MCU) ◆⑵輸入輸出單元(IOU) ◆⑶電源MCU(mastercontrolunit)IOU(inputoutputunit)MCUIOUCNETSV傳感器執(zhí)行器計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)1.直接控制層

★主控單元(MCU)

下連接IOU，

上連接CNET⑴主控單元(MCU)MCUIOUCNETSV傳感器執(zhí)行器計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)1.直接控制層

★功能： ◆①直接數(shù)字控制(DDC)：

●連續(xù)控制

●邏輯控制

●順序控制 ●等等 ◆②與控制網(wǎng)絡(luò)(CNET)通信， ◆③進行安全冗余處理， 一旦發(fā)現(xiàn)硬件或軟件故障， 就立即切換到備用件， 保證系統(tǒng)不間斷地安全運行。⑴主控單元(MCU)MCUIOUCNETSV傳感器執(zhí)行器計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)★輸入輸出單元(IOU)連接

●傳感器

●變送器

●執(zhí)行器6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)1.直接控制層⑵輸入輸出單元(IOU)MCUIOUCNETSV傳感器執(zhí)行器計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)1.直接控制層⑵輸入輸出單元(IOU)★功能： ◆①采集反映生產(chǎn)狀況的

●過程變量(溫度、壓力、 流量、料位、成分)，

●狀態(tài)變量(開關(guān)或按鈕的 通或斷， 設(shè)備的起或停)，

●進行數(shù)據(jù)處理；◆②向生產(chǎn)現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu)輸出

●模擬量操作信號(4mA~20mADC)，

●數(shù)字量操作信號(開或關(guān)、起或停)。MCUIOUCNETSV傳感器執(zhí)行器計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)2.操作監(jiān)控層★操作監(jiān)控層 是DCS的中心★設(shè)備：

◆⑴操作員站(OS)◆⑵工程師站(ES)◆⑶監(jiān)控計算機站(SCS)◆⑷計算機網(wǎng)關(guān)(CG1)圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)2.操作監(jiān)控層★功能：

◆監(jiān)視、操作、管理

◆系統(tǒng)組態(tài)

◆應(yīng)用組態(tài)

◆診斷維護

◆先進控制、……

◆CNET與MNET 之間相互通信圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)2.操作監(jiān)控層⑴操作員站(OS)★32位(64位)微型機★工業(yè)PC機(IPC)或工作站★組成：

◆主機

◆彩色CRT(LCD)

◆鍵盤或?qū)Ｓ面I盤

◆鼠標(biāo)

◆打印機圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)2.操作監(jiān)控層⑴操作員站(OS)★功能： ◆對生產(chǎn)過程進行

監(jiān)視、操作、

管理， ◆具備圖文并茂、 形象逼真、 動態(tài)效應(yīng) 的畫面。圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)2.操作監(jiān)控層⑵工程師站(ES)★32位(64位)微型機★工業(yè)PC機(IPC)或工作站★組成：

◆主機

◆彩色CRT(LCD)

◆鍵盤

◆鼠標(biāo)

◆打印機

◆活動存儲設(shè)備圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★功能： ◆供計算機工程師 進行系統(tǒng)生成、診斷維護； ◆供控制工程師 進行控制回路組態(tài)、 人機界面繪制、 報表制作、 特殊應(yīng)用軟件編制。6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)2.操作監(jiān)控層⑵工程師站(ES)★操作員站(OS)兼作工程師站(ES)計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)2.操作監(jiān)控層⑶監(jiān)控計算機站(SCS)★32位(64位)小型機或高檔微型機★組成：

◆主機

◆彩色CRT(LCD)

◆鍵盤

◆鼠標(biāo)

◆打印機

◆活動存儲設(shè)備圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)2.操作監(jiān)控層⑶監(jiān)控計算機站(SCS)★功能： ◆建立生產(chǎn)過程的 數(shù)學(xué)模型， ◆實現(xiàn)高等過程 控制策略， ◆實現(xiàn)裝置級的 優(yōu)化控制和協(xié)調(diào)控制； ◆對生產(chǎn)過程進行 故障診斷、預(yù)報和分析。

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)2.操作監(jiān)控層⑷計算機網(wǎng)關(guān)(CG1)★功能： ◆用作控制網(wǎng)絡(luò) (CNET)和 生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò) (MNET) 之間相互通信圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)3.生產(chǎn)管理層★DCS的擴展層，★位于工廠級，

★組成： 生產(chǎn)管理計算機 (MMC)由 一臺中型機 若干臺微型機組成。MMC(manufactorymanagementcomputer)圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)3.生產(chǎn)管理層★功能：

◆①制定生產(chǎn)計劃： ●根據(jù)訂貨量、庫存量、生產(chǎn)能力、 生產(chǎn)原料、能源供應(yīng)情況，

制定全廠的生產(chǎn)計劃， 再分解落實到生產(chǎn)車間或裝置；

◆②進行生產(chǎn)調(diào)度： ●根據(jù)生產(chǎn)狀況協(xié)調(diào)全廠的生產(chǎn)，

進行生產(chǎn)調(diào)度和科學(xué)管理， 使生產(chǎn)始終處于最佳狀態(tài)， 并能應(yīng)付不可預(yù)測的事件。計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★計算機網(wǎng)關(guān)(CG2)功能： ◆生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò) (MNET)和 決策管理網(wǎng)絡(luò) (DNET)之間相互通信。6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)3.生產(chǎn)管理層圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社4.決策管理層6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)★DCS的擴展層，★位于公司級，★組成： 決策管理計算機 (DMC)由 一臺大型機、 幾臺中型機、 若干臺微型機組成。DMC(decisionmanagementcomputer)圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★功能： ◆①管理：

●管理公司的生產(chǎn)、供應(yīng)、銷售、 技術(shù)、計劃、市場、 財務(wù)、人事、后勤等部門。

◆②決策：

●收集各部門的信息，進行綜合分析， 實時做出決策。

◆③協(xié)助：

●協(xié)助各級管理人員指揮調(diào)度，

●協(xié)助公司經(jīng)理 制定中長期生產(chǎn)計劃和遠景規(guī)劃。4.決策管理層6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社★計算機網(wǎng)關(guān)(CG3)功能： ◆決策管理網(wǎng)絡(luò) (DNET)和 其他網(wǎng)絡(luò) 之間相互通信， 即企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和

公共網(wǎng)絡(luò) 之間相互通信。4.決策管理層6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程MNET生產(chǎn)管理層操作監(jiān)控層直接控制層CNETSCSMMCCG2MMCMMCMMCOSOSESCG1CSCSCSCSCSDNETDMCCG3DMCDMCDMC決策管理層計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社第6章DCS的概述6.2DCS的體系結(jié)構(gòu)6.2.1DCS的層次結(jié)構(gòu)6.2.2DCS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)√

計算機控制系統(tǒng)王錦標(biāo)編著清華大學(xué)出版社6.2DCS的體系結(jié)構(gòu)6.2.2DCS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)★MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)★DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)★CNET:控制網(wǎng)絡(luò)圖6.3DCS的控制和管理一體化系統(tǒng)CS:控制站OS:操作員站ES:工程師站SCS:監(jiān)控計算機站CG:計算機網(wǎng)關(guān)CNET:控制網(wǎng)絡(luò)MNET:生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)DNET:決策管理網(wǎng)絡(luò)MMC:生產(chǎn)管理計算機DMC:決策管理計算機生產(chǎn)過程