第四章5节--SCADA系统控制逻辑.ppt

SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）系统是用于监控和数据采集的自动化控制系统，广泛应用于工业领域，尤其是石油、天然气、电力、水务等基础设施。本节主要讨论SCADA系统中的控制逻辑，包括几种常见的控制方式，如顺序控制、联锁保护控制以及简单的PID单回路控制。 顺序控制是指在设备启动、停止或执行特定任务时遵循预设的逻辑顺序。这种控制允许操作员根据需求决定是否启用，通常涉及一系列步骤，以确保操作的安全和有效性。 联锁保护控制是SCADA系统中关键的安全机制。它包括信号报警系统和联锁系统，用于实时监测工艺参数和设备状态。当检测到异常或超限情况时，系统会发出警告，并可能采取相应措施，如紧急停车系统（ESD）。ESD是一种高级别的联锁保护，能在生产过程超出安全范围时迅速使装置或单元进入安全状态，防止事故发生。 联锁保护系统由三部分组成：发信元件（如传感器和控制开关）、执行元件（如阀门执行机构）和逻辑元件（如PLC或SCADA系统的控制器）。这些元件协同工作，根据输入信号执行逻辑运算，并向执行机构发送控制命令。 简单PID单回路控制是SCADA系统中常见的控制策略。在PID控制中，被控对象、被控变量、操纵变量、扰动量和设定值是基本概念。系统通过检测元件和传感器获取被控变量的实际值，与设定值比较形成偏差，然后调节器（通常是PID控制器）根据偏差调整操纵变量，以驱动执行器改变被控变量。调节器有正作用和反作用两种，正作用是偏差增加时输出也增加，反作用则是偏差增加时输出减少。PID控制器包含比例、积分和微分三个部分，分别对应于对偏差的即时响应、累积响应和预测响应，通过调整PID参数，可以优化控制回路的性能。 复杂回路控制涉及多个控制环路的交互，例如串级控制，其中一个控制器（主控制器）控制主要变量，而另一个（副控制器）则管理次要变量，以实现更精细的系统控制。 SCADA系统控制逻辑涵盖了从基本的顺序控制到复杂的多环路控制，通过不同类型的控制策略确保了工业过程的安全、稳定和高效运行。在实践中，操作人员需根据具体应用场合，合理配置和优化这些控制逻辑，以达到最佳的系统性能和安全性。