工业控制系统概述课件.pptx

《工业控制系统概述课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工业控制系统概述课件.pptx（24页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、工业过程的类型流程工业（Process Industry）连续生产过程产品论“斤”卖如：化肥制造业（Manufacturing Industry）离散制造过程产品论“个数”卖如：螺丝钉第1页/共24页工业控制的分类过程控制（Process Control）控制流程工业的生产过程一条生产线只生产一种产品主要控制手段是PID现在流行叫Process Automation（过程自动化）离散控制（Discrete Control）控制制造业的加工过程主要手段是顺序与逻辑控制现在流行叫Factory Automation（工厂自动化）批量控制（Batch Control）同一生产线上的间歇性、多品种生产

2、过程，半连续过程。既有顺序与逻辑控制，也有连续过程控制每种产品有自己的“配方”主要是食品和制药行业第2页/共24页连续控制：流程工业第3页/共24页离散控制：制造业第4页/共24页批量过程：制药行业第5页/共24页工业控制的分类outputcontroller+-plant statedisplaycontrol variable(analog)set-pointplantmeasurementplant statesequenceron/offplantdisplay过程控制：闭环的特征closed-loop control/regulationkeywords:feedback,analo

3、g variables,continuous processes,process control 离散控制：开环的特征open-loop control/commandkeywords:sequential/combinatorial,binary variables,discrete processes,batch control,manufacturingoutputerror(deviation)binary%process valuemeasurementclock第6页/共24页大部分工厂都是混合过程工厂啤酒厂：发酵是 连续过程（Process Control）装瓶灌封是 离散过程（

4、Discrete Control）Automotive ManufacturingElectronicsMachineryTextilesPharmaceuticalsFine ChemicalFood&BeverageMetals&MiningWater&WastePulp&PaperPetrochemicalsOil&GasElectrical Powerdiscretecontinuous第7页/共24页工业控制系统分类分布式控制系统（Distributed Control System：DCS）属于过程控制系统（Process Control）适用于流程工业（Process Indus

5、try）可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller：PLC）属于离散控制系统（Discrete Control）适用于制造业（Manufacturing Industry）批量过程有对应的控制系统吗？第8页/共24页工业控制：几个重要的阶段模拟监测仪表手动控制（1930以前）模拟单回路反馈控制器（1930以后）1945年美国人Bode，奠定了控制理论的基础。监督控制（SCADA：Supervisory Control and Data Aquisition）计算机开始用于过程控制，主要是监视功能（1950s）设定值控制（SPC：Set Point Contro

6、l）由计算机计算出给定值，输出给模拟调节器（1960s）直接数字控制（DDC：Direct Digital Control）模拟PID电路变成了数字PID（1960s）可编程控制器（PLC：Programmable Logic Controller）Dick Morley博士，1968年，Modicon公司，084系列分布式控制系统（DCS：Distributed Control System）分布式控制器，集中CRT监视（1975年，Honeywell：TDC2000）现场总线仪表（Fieldbus Instrument）用数字信号仪表取代420mA模拟仪表（1990s）“间接数字控制”呢？

7、第9页/共24页信息化工厂的层次生产执行系统（MES）监视与人机接口(SCADA)单元控制回路控制传感器、变送器、执行器被控主设备企业管理（ERP）DCS第10页/共24页信息化工厂的层次MES单元控制回路控制输入输出传感器、变送器、执行器AV控制室操作接口control room被控主设备工作流与生产执行过程控制SCADA=Supervisory ControlAnd Data AcquisitionTERP企业管理第11页/共24页现场设备：传感器、变送器、执行器第12页/共24页控制器与输入输出第13页/共24页控制室人机接口：模拟时代第14页/共24页控制室人机接口：数字时代第15页/

8、共24页各层次系统的相应时间PlanningLevelExecutionLevelControlLevelSupervisoryLevelms Seconds Hours Days Weeks Month YearsERP(Enterprise Resource Planning)DCS MES(Manufacturing Execution System)PLC(Programmable Logic Controller)(Distributed Control System)(Supervisory Control and Data Acquisition)SCADA第16页/共24页DC

9、S的基本体系结构第17页/共24页DCS组成IO模块模入（AI）、模出（AO）、开入（DI）、开出（DO）、脉入（PI）。主控制器（Main Control Unit：MCU）执行控制运算控制网络（Control Network）将主控制器与IO模块连接起来系统网络（System Network）将主控制器、操作员站、工程师站和系统服务器连接操作员站（Operator Station）操作工用计算机工程师站（Engineer Station）组态（configuration）工程师用计算机系统服务器（System Server）集中存储组态或历史数据信息什么是“组态”？第18页/共24页组态（

10、Configuration）设备组态：确定系统中的硬件设备图形组态：设计操作员站画面控制算法组态：设计控制算法其它组态：趋势、报表、报警第19页/共24页图形组态第20页/共24页控制算法组态：IEC61131-3五种语言Structured Text(ST)VAR CONSTANT X:REAL:=53.8;Z:REAL;END_VARVAR aFB,bFB:FB_type;END_VARbFB(A:=1,B:=OK);Z:=X-INT_TO_REAL(bFB.OUT1);IF Z57.0 THEN aFB(A:=0,B:=“ERR”);ELSE aFB(A:=1,B:=“Z is OK”)

11、;END_IFLadder Diagram(LD)AUTOMAN_ONACTCALC1CALCIN1IN2OUTPUMPFunction Block Diagram(FBD)CALC1CALCIN1IN2OUTPUMPAUTOMAN_ONACT=1DIVDOVInstruction List(IL)A:LD%IX1(*PUSH BUTTON*)ANDN%MX5(*NOT INHIBITED*)ST%QX2(*FAN ON*)Sequential Flow Chart(SFC)START STEPT1T2D1_READYD2_READYSTEP AACTION D1NDACTION D2STEP BD3_READYD4_READYACTION D3NDACTION D4T3第21页/共24页一个专业的仪控工程师（I&C Professional）通晓各种传感器、变送器、执行器的应用通晓基本控制元件（如继电器等）通晓DCS/PLC等系统硬件的指标和应用通晓HMI软件的应用通晓过程控制算法的设计和现场调试通晓网络设备和现场总线的应用通晓各种流行的软件接口（如OPC）应用通晓各种行业标准、国际和国家强制型法规通晓仪控项目的实施和管理第22页/共24页The End祝你们成功！第23页/共24页感谢您的观看。第24页/共24页