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什么叫i way管理体系?

qiouzhang1hao 2016-10-29
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控制系统
控制系统其实从20世纪40年代就开始使用了,早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。现在所说的控制系统,多指采用电脑或微处理器进行智能控制的系统,在控制系统的发展史上,称为第三代控制系统,以PLC和DCS为代表,从70年****始应用以来,在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。从90年****始,陆续出现了现场总线控制系统、基于PC的控制系统等,本文将简要介绍各种常见的控制系统,并分析控制系统的演进过程和发展方向。
2.1 DCS的发展历程 70年代中期,由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多,而且条件苛刻,要求显示操作集中等,使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求。在此情况下,业内厂商经过市场调查,确定开发的DCS产品应以模拟量反馈控制为主,辅以开关量的顺序控制和模拟量开关量混合型的批量控制,它们可以覆盖炼油、石化、化工、冶金、电力、轻工及市政工程等大部分行业。 1975年前后,在原来采用中小规模集成电路而形成的直接数字控制器(DDC)的自控和计算机技术的基础上,开发出了以集中显示操作、分散控制为特征的集散控制系统 (DCS)。由于当时计算机并不普及,所以开发DCS应强调用户可以不懂计算机就能使用DCS;同时,开发DCS还应强调向用户提供整个系统。此外,开发的DCS应做到与中控室的常规仪表具有相同的技术条件,以保证可靠性、安全性。 在以后的近30年间,DCS先与成套设备配套,而后逐步扩大到工艺装置改造上,与此同时,也分成大型DCS和中小型DCS两类产品,使其性能价格比更具有竞争力。DCS产品虽然在原理上并没有多少突破,但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变,共出现了三代DCS产品。1975年至80年代前期为diyi代产品,80年代中期至90年代前期为第二代产品,90年代中期至21世纪初为第三代产品。
2.2 DCS控制站 DCS系统中,控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,以及过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性Z为重要,死机和控制失灵的现象是不允许的,而且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠,才能满足用户要求。 关于DCS控制站的系统软件,包括实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、自诊断系统等,只是完善程度不同而已。第二代DCS控制站开始有面向过程语言和高级语言;第三代DCS控制站的系统软件可以完成离线组态及在线修改控制策略。为了完成控制策略,目前典型的DCS具有各种功能模块,这是DCS 厂家的专有技术。对于顺序控制和批量控制组态编程,各种DCS控制站采用不同的方法,直到近年来才向IEC 61131-3编程语言标准靠拢。
2.3 DCS操作站 DCS操作站具有操作员功能、工程师功能、通信功能和高级语言功能等,其中工程师功能中包括系统组态、系统维护、系统通用(Utility)功能,还有系统配置、操作标记、趋势记录、历史数据管理、总貌画面组态、控制站组态、工艺单元或区域组态等。 实际的DCS操作站是典型的计算机,它与控制站不同,有着丰富的外围设备和人机界面。在人机界面方面,逐渐过渡为以GUI图形用户界面为平台并采用鼠标,组态时制作流程图和控制回路图等采用菜单、窗口等,使人机界面友好。第三代DCS操作站是在个人计算机(PC)及Windows操作系统普及和通用监控图形软件已商品化的基础上诞生的。目前大多数DCS操作站已采用PC机或工控机,Windows NT(或Windows 98)操作系统,客户机/服务器(C/S)结构,DDE或OPC接口技术,以太网接口与管理网络相连。DCS系统组态、操作站组态、控制站组态均有相应软件,为DCS用户的工程设计人员提供人机界面。有的DCS的采用通用监控图形软件,或以此类软件为核心,进行二次开发。
2.4 数据通信及网络 因为数据通信标准牵涉到网络结构、通信介质(信道)、通信协议、不同用户行业的行规等方面,所以直至目前也没有工业(或过程工业)网络的完整的统一标准。到目前为止,IEEE802.4令牌总线传输方式和IEEE802.5令牌环网传输方式的通信协议在DCS系统中应用Z广;现在第三代DCS通信均有向以太网开放的趋势,工业以太网的标准也在制订之中,是否能够成为今后DCS的通讯标准,还有待观察。
到目前为止,DCS所存在的问题,主要集中在3个方面:即系统开放性问题;与现场传感器、变送器、执行器的接线问题;价格较贵问题[1]。这些问题在第三代DCS中已开始得到解决。在21世纪,新一代的DCS应满足用户这方面的需求。
在DCS应用行业分布上,近年来DCS在钢铁、自来水厂及污水处理厂等行业中的市场占有率下降,目前PLC已成为其主要选型对象,当然PLC的价格低也是原因之一。如对DCS产品进行改造,是可以保持其在这些行业中的地位的。
3.1 PLC的诞生和发展 1968年,通用汽车公司的油压部门确立了diyi个可编程控制器的标准,他们的目的是消除既复杂又昂贵的继电器控制系统。该设计规格需要固态系统和电脑技术,并要求能够在工业环境中生存,也能够方便地编程,并且可以重复使用。到1969年,diyi个PLC诞生。当时称为可编程控制器,英文是Programmable Controller,缩写为PC。由于diyi代PLC是为了取代继电器的,因此,采用了梯形图语言作为编程方式,形成了工厂的编程标准。这些早期的控制器满足了Z初的要求,并且打开了新的控制技术的发展的大门。在很短的时间,PLC就迅速扩展到食品、饮料、金属加工、制造和造纸等多个行业。 PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各种规模分类标准如附表所示。 一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些输入/输出模块,这些模块被插在一块背板上。如果配置增加,可能会包括一个操作员界面、监控计算机、通讯模块、软件以及一些可选的特殊功能模块
1 0 2016-10-30 0条评论 回复
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