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1、主要内容,过程计算机控制系统特点及构成直接数字控制（DDC）系统监督控制与数据采集（SCADA）系统集散控制系统（DCS）系统PLC-SCADA系统与DCS系统间的区别计算机控制系统应用举例,过程计算机控制系统特点,可靠性高；对计算机的速度和精度要求较低；输入、输出等外部设备较完善；实时响应性好；中断系统比较完善；具有比较丰富的指令系统；有比较完善的软件系统等。,过程计算机控制系统构成,主机；过程通道；自动化仪表；应用软件等。,直接数字控制（DDC）系统,最普遍的一种应用形式，采用计算机直接对生产进行自动控制。最常用的是工业PC机（IPC）。IPC是在PC机的基础上经过改进使之能适合恶劣工业环
2、境的PC机。IPC配有各种过程输入/出接口板和相应的工业应用软件，具有良好的开放性、安全性、灵活性和可联网性。其突出优点是：非常强的计算处理能力，标准化总线，丰富的图形显示及多媒体功能，丰富操作系统支持和网络支持。,IPC,目前IPC已进入工业控制的各个层次，包括控制层、监控层、调度层、管理层和决策层。几乎所有大型PLC应用中都以IPC作为操作员接口。在大部分DCS中，IPC用作操作员站的主机和工程师站的主机。,监督控制与数据采集（SCADA）系统,利用计算机自动调整调节器的给定值，或可调参数值，或由第二级计算机监控第一级DDC系统。特点：系统可靠性高，一旦计算机出故障，仍能由调节器维持生产过
3、程的正常运行。,集散控制系统（DCS）系统,DCS的设计思想是“控制分散、管理集中”。与传统的集中式计算机控制系统相比，控制系统的危险被分散，可靠性大大增加。DCS具有良好的图形界面，方便的组态软件，丰富的控制算法和开放的联网能力等优点。成为过程控制系统，特别是大中型流程工业企业中控制系统的主流。,DCS代表厂家,80年代国内DCS的市场几乎全被国外产品占有，代表厂家有：美国的HONEYWELL；日本的横河（YAKOGAWA）；德国的SIEMENS等等。进入90年代，国产DCS的市场占有率不断上升，代表性的有：北京和利时公司；浙大中控公司。,DCS的特点,采用分级结构：通常分为三级，第一级为过
4、程控制，第二级为监督控制，第三级为工厂管理；采用局部网络通信技术；丰富的功能软件包；强有力的人机接口功能；采用高可靠性技术。,PLC-SCADA系统与DCS系统间的区别,PLC-SCADA系统和基于DCS的过程控制系统从原理上区别不大：起初，PLC是作为继电逻辑电子设备对数字量进行控制的；DCS系统则引入了模拟量控制。随着系统的发展，至今两者都能对数字量和模拟量进行控制。DCS系统的设计是面向对象的，而PLC程序的编码则更多是面向线性顺序控制的。,PLC-SCADA系统与DCS系统间的区别,一个DCS系统是由硬件、处理器、I/O模块、运行界面和与之相匹配的应用软件组成的一个完整系统。PLC-S
5、CADA则将整个系统分散成不同的部分，各个部分之间需要进行组合和通讯。DCS系统只有一个全局的数据库，一旦修改了这个数据库，它将影响整个系统的运行。PLC-SCADA系统至少有两个不同的数据库，一个是用于PLC的，另一个是用在SCADA应用程序中的。任何修改都将在所有的数据库中进行。PLC的硬件、软件和授权与DCS系统的相比相对便宜。,PLC-SCADA系统与DCS系统间的区别,PLC能以毫秒级的速度扫描，而DCS则只能以秒级速度扫描。DCS只有固定的扫描速率，而PLC的扫描速率则是由负载多少和I/O的数量决定的。起初的DCS是一个很封闭的系统，换句话说，要实现系统与其它系统接口设计是很困难的
6、。SCADA系统是基于PC设计的，所以它与其它系统的接口是通用的。,PLC-SCADA系统与DCS系统间的区别,PLC-SCADA系统在PLC和SCADA进行通讯的时候要进行很多工作。DCS中通讯检测、系统性能管理和系统报警都使用标准函数，而在PLC-SCADA中这些功能都需要使用编程来实现。PLC更适用于小工程，而DCS系统则适用于大工程。现在，人们组合了PLC-SCADA和DCS两者的优点，并把它称之为小型DCS系统，它具有典型的DCS性能。,基于PROFIBUS的PLC-SCADA系统在磨矿过程中的应用,磨矿过程自动控制的目标：一是控制分级溢流的矿石粒度满足工艺要求，以利于后面的浮选作业
7、；二是在保证粒度满足工艺要求的前提下，尽可能提高磨机的入磨台时（即单台设备每小时的处理量），从而提高产量，降低能耗。,磨矿过程控制特点,数据量大而且分散根据低压配电室及车间信号采集点的实际布局，需设多个站点，对系统通信联网的方便性和可靠性要求很高。受控设备多并且存在紧密的联锁关系润滑油泵、磨机、分级机、给矿皮带、集矿皮带和摆式给矿机等设备之间是一个典型的以电机启/停和互锁控制为主的系统，要求控制器应易于实现此类控制。,磨矿过程控制特点,测量和控制参数多 要实现上述控制目标，要求实时检测矿浆粒度值、入磨台时和多个给水点的给水量，并通过若干调节阀和变频器实现上述参数的调节与控制。控制算法较复杂为达
8、到良好的粒度和入磨台时控制效果，需采用除PID控制算法外其它先进算法，如模糊控制算法，算法的复杂性较大，这对控制器的数据处能力要求较高。,控制系统网络结构设计,磨矿系统决定采用基于西门子PLC的SCADA控制方案。选择S7300系列 PLC（315-2DP）作为主控制器。每个系列各设1个主站点。选择ET200M模块作为远程I/O，根据每系列的实际情况，每系列在车间设有多个远程I/O站点。,控制系统网络结构设计,网络结构特点,一根通信线就可以实现现场I/O信号和CPU之间、CPU与上位机PC之间的连接。采用PLC，对系统的联锁、保护等以开关量为主的处理极为方便。采用模块化编程，通过组织块（OB）、功能块（FB）、数据块（DB）等模块之间的调用，可以实现复杂的控制算法。通过局域网，车间主任、车间调度可在网上直接浏览车间的生产和底层设备的运行情况。,操作站主要功能,工艺流程和工艺数据实时显示；查询功能；历史曲线；报警；参数设置；报表统计；联网等等。,
