现场总线课件.ppt

分布式控制与现场总线技术(DCS&FCS)主要研究内容(现场总线+分布式)控制系统组成:主要研究内容系统组成对象(或过程):冶金、石油化工、制药、食品加工、机械加工等等;自动化装置:制造/工厂自动化:IPC、PLC等;过程控制:IPC、DCS等;控制理论(算法)主要研究内容“3C”技术的综合:§0-1:自动化仪表发展概况自动控制理论与过程控制算法的发展自动化装置的五个发展阶段“基地式”仪表;单元组合式仪表;计算机集中控制系统;集散控制系统(DCS);现场总线控制系统(FCS).工业自动化的任务工业自动化发展概况第一阶段(~50年代) 控制理论:以传递函数作为模型描述方法,以根轨迹、频率法作为基本的分析和综合方法; 控制方法:基本PID控制与串级、前馈控制等; 控制仪表:基地式仪表→单元组合仪表。单元组合仪表构成的调节系统自动化仪表的基本概念敏感元件(又称“一次仪表”):“独立”于被测系统之外,直接与工艺介质相接触,并以参数方式对被测物理量作出“敏感”响应的物理实体。这里,“独立”是指被测物理量不应因敏感元件的设置而受到影响。传感器:是将敏感元件参数响应变量转换成便于应用和传送的信号装置。因此,其是由敏感元件和相应线路所组成的物理系统。变送器:是输出信号符合标准化要求的传感器。电动单元组合式仪表发展概况DDZ-型仪表:60年代,放大元件为电子管、磁放大器DDZ-型仪表:70年代,采用晶体管放大元件DDZ-型仪表:80年代,采用集成电路S型仪表:90年代,采用微处理器的数字调节器工业自动化发展概况第二阶段(60~70年代中期) 控制理论:以状态空间分析方法为基础,其核心包括:以最小二乘法为基础的系统辨识方法,以极大值原理和动态规划为主的最优控制理论,和以卡尔曼滤波器为代表的估计技术; 控制方法:最优控制方法在航空航天领域取得了成功,但尚未能很好地应用于过程工业; 控制设备:单元组合仪表→计算机集中控制方式(如DDC,SPC等)