2099-BM06-S,2099-BM06-S
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相關(guān)控制系統(tǒng)
總述
計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,引起了自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革,一種上新型的控制系統(tǒng)即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(Fieldbus Control System,F(xiàn)CS)在上世紀(jì)九十年代走向?qū)嵱没?,并正以迅猛的勢頭快速發(fā)展?,F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是目前自動(dòng)化技術(shù)中的一個(gè)熱點(diǎn),正越來越受到國內(nèi)外自動(dòng)化設(shè)備制造商與用戶的關(guān)注?,F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn),將給自動(dòng)化領(lǐng)域在過程控制系統(tǒng)上帶來又一次革命,其深度和廣度將超過歷史的任何一次,從而自動(dòng)化的新紀(jì)元。
FCS可以說是第五代過程控制系統(tǒng),是由PLC(Programmable Controller)或DCS(Distributed Control System)發(fā)展而來的。FCS與PLC及DCS之間有千絲萬縷的聯(lián)系,又存在著本質(zhì)的差異。本文針對PLC、DCS、FCS三大控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、性能和差異作一分析。
1 PLC、FCS三大控制系統(tǒng)的基本特點(diǎn)
目前,在連續(xù)型流程生產(chǎn)工業(yè)過程控制中,有三大控制系統(tǒng),即PLC、DCS和FCS。它們各自的基本特點(diǎn)如下:
PLC
1.從開關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運(yùn)算處理,是從下往上的。
2.邏輯控制、定時(shí)控制、 計(jì)數(shù)控制、 步進(jìn)(順序)控制、連續(xù)PID控制、 數(shù)據(jù)控制――PLC具有數(shù)據(jù)處理能力、 通信和聯(lián)網(wǎng)等多功能。
3.可用一臺(tái)PC機(jī)為主站,多臺(tái)同型PLC為從站。
4.也可一臺(tái)PLC為主站,多臺(tái)同型PLC為從站,構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。這比用PC機(jī)作主站方便之處是:有用戶編程時(shí),不必知道通信協(xié)議,只要按說明書格式寫就行。
5.PLC網(wǎng)絡(luò)既可作為獨(dú)立DCS/TDCS,也可作為DCS/TDCS的子系統(tǒng)。
6.主要用于工業(yè)過程中的順序控制,新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。
FCS
1.FCS是第五代過程控制系統(tǒng),它是21世紀(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的方向。是3C技術(shù)(Communication,Computer, Control)的融合?;救蝿?wù)是:本質(zhì)(本征)安全、危險(xiǎn)區(qū)域、易變過程、難于對付的非常環(huán)境。
(2)全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。
3.用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場儀表、控制裝置,取代每臺(tái)儀表的兩根線?!艾F(xiàn)場控制”取代“分散控制”;數(shù)據(jù)的傳輸采用“總線”方式。
4.從控制室到現(xiàn)場設(shè)備的雙向數(shù)字通信總線,是互聯(lián)的、雙向的、串行多節(jié)點(diǎn)、開放的數(shù)字通信系統(tǒng)取代單向的、單點(diǎn)、并行、封閉的模擬系統(tǒng)。
5.用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。
6.把微機(jī)處理器轉(zhuǎn)入現(xiàn)場自控設(shè)備,使設(shè)備具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力,信號(hào)傳輸精度高,遠(yuǎn)程傳輸。實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸全數(shù)字化、控制功能分散、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一全開放。
7.可上局域網(wǎng),再可與internet相通。既是通信網(wǎng)絡(luò),又是控制網(wǎng)絡(luò)。
8.3類FCS的典型應(yīng)用:1) 連續(xù)的工藝過程自動(dòng)控制如石油化工,其中“本安防爆”技術(shù)是重要的;2)分立的工藝動(dòng)作自動(dòng)控制如汽車制造機(jī)器人、汽車;3)多點(diǎn)控制如樓宇自動(dòng)化。
這三大控制系統(tǒng),尤其是DCS、PLC,都在電站得到了廣泛應(yīng)用,而且效果也非常好。
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②Schneider(施耐德電氣)系列產(chǎn)品》
③General electric(通用電氣)系列產(chǎn)品》
④Westinghouse(美國西屋)系列產(chǎn)品》
⑤SIEMENS(西門子系列產(chǎn)品)》
⑥銷售ABB Robots. FANUC Robots、YASKAWA Robots、KUKA Robots、MITsubishi Robots、OTC Robots、Panasonic Robots、MOTOMAN Robots。
⑦estinghouse(西屋): OVATION系統(tǒng)、WDPF系統(tǒng)、MAX1000系統(tǒng)備件。
⑧Invensys Foxboro(??怂共_):I/A Series系統(tǒng),F(xiàn)BM(現(xiàn)場輸入/輸出模塊)順序控制、梯形邏輯控制、事故追憶處理、數(shù)模轉(zhuǎn)換、輸入/輸出信號(hào)處理、數(shù)據(jù)通信及處理等。Invensys Triconex: 冗余容錯(cuò)控制系統(tǒng)、基于三重模件冗余(TMR)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)代化的容錯(cuò)控制器。
⑨Siemens(西門子):Siemens MOORE, Siemens Simatic C1,Siemens數(shù)控系統(tǒng)等。
⑩Bosch Rexroth(博世力士樂):Indramat,I/O模塊,PLC控制器,驅(qū)動(dòng)模塊等。
◆Motorola(摩托羅拉):MVME 162、MVME 167、MVME1772、MVME177等系列。
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