计算机过程控制系统PPT学习教案.pptx

计算机过程控制系统是现代工业自动化的重要组成部分，用于监测和控制生产过程中的各种参数，确保设备运行在最优状态。本文将深入探讨计算机过程控制系统的组成、分类及其相关技术。 1. **计算机过程控制系统概述** - 计算机过程控制系统通常包含多个测量和控制对象，为应对复杂需求，系统可能由多个计算机或可编程逻辑控制器（PLC）协同工作，形成分散控制系统（DCS）或现场总线控制系统（FCS）。这些设备通过通信网络遵循特定协议进行信息交换，以实现高效协调。 2. **系统组成** - **硬件**：计算机控制系统的基础是实时系统，硬件包括主机、测量元件和执行机构、输入/输出通道、接口电路以及控制台。主机是核心，测量元件和执行机构负责获取和执行控制指令，输入/输出通道是系统与外部交互的关键，接口电路连接硬件组件，控制台则提供人机交互界面。 - **软件**：分为系统软件和应用软件。系统软件包括操作系统、监视程序、诊断程序、程序设计系统、数据库系统和通信网络软件等，它们支持系统的正常运行。应用软件则根据特定控制需求编写，涉及控制运算、数据处理等多个方面。 3. **系统类型** - **巡回检测和数据处理系统**：定期检测并处理生产过程中的数据。 - **直接数字控制系统 (DDC)**：实时在线控制，通过分时方式管理多个任务，提供灵活且多功能的控制。 - **监督控制系统 (SCC)**：监控和管理多个控制回路，同时收集数据。 - **集散控制系统 (DCS)**：分布式架构，多个计算机各自负责部分控制任务，同时具备集中数据管理和监控功能。DCS有二层、三层和四层结构模式，适用于不同规模的工业环境。 - **现场总线控制系统 (FCS)**：基于现场总线技术，设备间直接通信，降低了布线成本，提高了系统的可靠性。 4. **相关技术** - **数据通信技术**：是计算机过程控制系统中实现信息交换的关键，包括串行通信、并行通信、局域网（LAN）、广域网（WAN）等。 - **工业网络技术**：适应恶劣环境的网络技术，如PROFIBUS、Modbus、Ethernet for Control Automation Technology (EtherCAT)等，用于DCS和FCS中的设备间通信。 计算机过程控制系统的发展和进步极大地推动了工业自动化水平，提高了生产效率和产品质量，同时也减少了人工干预的需求，降低了运行成本。随着技术的不断进步，未来计算机过程控制系统将进一步集成智能化和物联网技术，实现更高级别的自主控制和优化。