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第18讲计算机控制系统的发展•教学重点：•18.1现场总线控制系统•18.2数字量输入输出系统的光电隔离•18.3PLC可编程控制器的发展方向•18.4DCS系统的工程化设计于实施•18.5组态（自动化）软件的发展与特点•18.6两种可编程控制器实验编程简介18.1现场总线控制系统•㈠、CCS与DCS的特点•1、集中控制系统CCS(CentralizedControlSystem)-只要一台计算机及I/O、CRT、键盘打印机等外边设备即可完成系统功能。•优点是整体性、协调性好，数据库很容易管理，数据的一致性好。•主要缺点1）被控对象任务、数量增加系统运行效率下降；2）软件复杂，可靠性低；3）一台计算机控制，一旦出故障，产生全局影响。•2、集散控制系统DCS-DistributedControlSystem-核心思想：信息集中，控制分散。在系统安全性方面优于集中控制，由于使用多台计算机分担控制的功能和范围，使处理能力大大提高，并将危险性分散。要扩充系统只需增加节点修改相应组态即可。•主要缺点：开放性差、分散不够，需要大量信号电缆及无法监控现场一次仪表传输仍采用模拟信号等•㈡现场总线控制系统FCS-FieldbusControlSystem组成及特点•1、系统组成-主要特征是采用数字式通信方式取代设备的4~20mADC，使用一根电缆连接现场所有设备。使现场仪表间、现场仪表与控制室设备间构成网络相互联系实现全数字化、双向、多变量数字通信。•2、特点：1）完全分散过程控制；2）全数字网络通信；3）极方便故障查找与维护；4）管-控一体化；5）现场设备具有互操作性；6）技术标准全开放18.2数字量输入输出系统的光电隔离•数字量又称开关量，有通-断触点信号或逻辑电平（0或1）电压式信号•数字量输入DigitalInput通道任务是把生产过程中的开关数字量传输给计算机，简称DI。•为防止干扰送入计算机，采用了隔离技术，通常采用光电隔离器•开关K闭合，发•光二极管亮，光•敏三极管通，输•出高电平；反之•，输出低电平。18.3PLC可编程控制器的发展方向•㈠发展方向-已经过4个阶段，目前向两个方向发展•1、抵挡PLC向小型、简易、廉价发展，取代继电器控制；•2、中、高档向大型、高速、多功能发展，代替工业控制计算机部分功能，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。•在高性能系统中，将PLC和DCS融合，适用批量性和离散性工业自动化的要求；或将PLC和DCS、IPC-IndustrialPC工业计算机集成，逐渐成为自动化装置和过程控系统的最大市场。㈡主机选型与硬件系统设计高炉炼铁生产中的烧结工艺PLC设计的模拟量参数与模块的汇总18.4DCS系统的工程化设计与实施•160t/h锅炉DCS控制系统-AI模拟输入、RTD热电阻输入点、TC热电偶输入点。•18.5组态（自动化）软件的发展与特点•1、组态软件的发展•2、组态软件特点-实现多任务；可视化多种绘图工具；支持数据采集板等多种输入；较强过程控制能力；支持多种借口连接数据库；支持DDE、OPC等方便与各种程序设备互联；实时历史趋势、报表等功能。•18.6两种可编程控制器实验编程简介•一、日本岛电公司FP93可编程PID调节器•㈠主机设备主要操作步骤：1、检查电源等是否正常；2、按“电源”钮，指示灯亮；3、按“真空”钮，对炉管抽真空（不用真空此步不动）；4、设置温度曲线，程序设定好检查无误后，按温控PLC面板RUN/RST键约3秒，程序开始运行，RUN指示灯亮；5、按“加热”钮开始加热，指示灯亮。6、工作结束后，再按“加热”、“电源”钮，停止加热，截断主电源。•㈡PLC可编程温控操作器-FP93可编程PID调节器主要操作窗口•1、0画面群（基本窗口操作）•2、1画面群（程序参数窗口操作）•3、2画面群（程序步参数窗口操作）•4、3画面群（定值参数窗口操作）•5、4画面群（PID参数窗口操作）•6、5画面群（初始参数窗口操作）•㈢编程主要功能键作用•循环键-显示下一个窗口，按3秒进入初始化窗口群•增减键-增减数字参数，选择字符参数•ENT确认键-保存修改的参数；在输出窗口按3秒，自动/手动转换•GRP组键-窗口画面群之间的移动，•PTN曲线键-选择曲线号，切换程序/定值方式•STEP步键-程序步参数窗口间移动•RUN/RST运行/复位键-按3秒，运行/复位，返回前一个参数窗口。节能电阻炉可编程控制仪可编程控制器对小型智能高温炉的控制•二、陶瓷纤维马弗炉,LTDE可编程智能仪表•㈠性能与基本编程操作-具有30段升温程序功能，并可修正斜率及PID功能。•仪器操作：接通电源，循环风机开，电源指示灯亮，按↑键2秒使SV窗口出现STO0P（暂停）。•温度控制程序设定：按←键，PV显示CO1，按→↓键设置温度。按SET键，PV显示t01。按→↓键设置升温度时间，当按-121时，停止编程。SV显示STOP（暂停）时，按↓键2秒，SV显示RUN程序运行。•㈡编程举例-要求20分钟升温400并恒温10分钟，然后自然降温。•按←键一下CO1=50（起始温度应略高于室内温度值）•按SET键一下t01=20(一般该升温时间不宜过短，否则易温度过冲。)•按SET键一下CO2=400（工作需要温度）•按SET键一下t01=10(恒温时间)•按SET键一下CO3=400（恒定工作的温度）•按SET键一下t01=-121(结束程序，返回菜单STOP（暂停）)•按↓键2秒，SV显示RUN程序运行。