A. 哪些單位的系統屬於工業控制系統
隨著工業技術的快速發展,相繼出現了集散控制系統和現場匯流排控制系統, 一些行業當中有的人認為FCS 是由PLC發展而來的;另一些行業的人認為FCS又是由DCS發展而來的。FCS與 PLC及DCS之間既有密不可分的關聯, 又存在著本質的區別。
DCS(Distributed Contorl System),集散控制系統,又稱分布式控制系統,是相對於集中式控制系統而言的一種計算機控制系統,它是在集中式控制系統的基礎上發展、演變而來的。
FCS(FieldBus Contorl Syestem),現場匯流排控制系統。它是用現場匯流排這一開放的、具有互操作性的網路將現場各個控制器和儀表及儀表設備互聯,構成現場匯流排控制系統,同時控制功能徹底下放到現場,降低了安裝成本和維修費用。
PLC(Program Logic Control ),可編程邏輯控制器。
FCS和DCS的詳細對比
FCS是由DCS與PLC發展而來,不僅具備DCS與PLC的特點,而且跨出了革命性的一步。目前新型的DCS與新型的PLC,都有向對方靠攏的趨勢。新型的DCS已有很強的順序控制功能;而新型的PLC,在處理閉環控制方面也不差,並且兩者都能組成大型網路,DCS與PLC的適用范圍,已有很大的交叉。
DCS系統的關鍵是通信。也可以說數據匯流排是分散控制系統DCS的脊柱。由於它的任務是為系統所有部件之間提供通信網路,因此,數據匯流排自身的設計就決定了總體的靈活性和安全性。數據匯流排的媒體可以是:一對絞線、同軸電纜或光纖電纜。通過數據匯流排的設計參數,基本上可以了解一個特定DCS系統的相對優點與弱點。
為保證通信的完整,大部分DCS廠家都能提供冗餘數據匯流排。為了保證系統的安全性,使用了復雜的通信規約和檢錯技術。所謂通信規約就是一組規則,用以保證所傳輸的數據被接收,並且被理解得和發送的數據一樣。目前在DCS系統中一般使用兩類通信手段,即同步的和非同步的,同步通信依靠一個時鍾信號來調節數據的傳輸和接收,非同步網路採用沒有時鍾的報告系統。
圖 傳統方式:現場級設備與控制器之間連接採用一對一I/O連線方式
圖 現場匯流排技術:使用一根電纜連接所有現場設備
PLC和DCS
PLC:
從開關量控制發展到順序控制、運送處理,是從下往上的
連續PID控制等多功能,PID在中斷站中。
可用一台PC機為主站,多台同型PLC為從站。
也可一台PLC為主站,多台同型PLC為從站,構成PLC網路。這比用PC機作主站方便之處是:有用戶編程時,不必知道通信協議,只要按說明書格式寫就行。
PLC網格既可作為獨立DCS,也可作為DCS的子系統。
PLC主要用於工業過程中的順序控制,新型PLC也兼有閉環控制功能。
DCS:
分散控制系統DCS集4C(Communication,Computer, Control、CRT)技術於一身的監控技術。
從上到下的樹狀拓撲大系統,其中通信(Communication)是關鍵。
PID在中斷站中,中斷站聯接計算機與現場儀器儀表與控制裝置是樹狀拓撲和並行連續的鏈路結構,也有大量電纜從中繼站並行到現場儀器儀表。
模擬信號,A/D—D/A、帶微處理器的混合。
一台儀表一對線接到I/O,由控制站掛到區域網LAN。
DCS是控制(工程師站)、操作(操作員站)、現場儀表(現場測控站)的3級結構。用於大規模的連續過程式控制制,如石化等。
業內人士細說PLC與DCS區別
B. 工業控制計算機的主要分類
工控機的主要類別有:IPC(PC匯流排工業電腦)、PLC(可編程式控制制系統)、DCS(分散型控制系統)、FCS(現場匯流排系統)及CNC(數控系統)五種。
1、IPC
即基於PC匯流排的工業電腦。據2000年IPC統計PC機已佔到通用計算機的95%以上,因其價格低、質量高、產量大、軟/硬體資源豐富,已被廣大的技術人員所熟悉和認可,這正是工業電腦熱的基礎。其主要的組成部分為工業機箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成,如CPU卡、I/O卡等。並採取全鋼機殼、機卡壓條過濾網,雙正壓風扇等設計及EMC(electromagneticcompatibility)技術以解決工業現場的電磁干擾、震動、灰塵、高/低溫等問題。
IPC有以下特點:
可靠性:工業PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動、腐蝕和快速診斷和可維護性,其MTTR(MeanTimetoRepair)一般為5min,MTTF10萬小時以上,而普通PC的MTTF僅為10000~15000小時。
實時性,工業PC對工業生產過程進行實時在線檢測與控制,對工作狀況的變化給予快速響應,及時進行採集和輸出調節(看門狗功能這是普通PC所不具有的),遇險自復位,保證系統的正常運行。
擴充性,工業PC由於採用底板+CPU卡結構,因而具有很強的輸入輸出功能,最多可擴充20個板卡,能與工業現場的各種外設、板卡如與道控制器、視頻監控系統、車輛檢測儀等相連,以完成各種任務。
兼容性,能同時利用ISA與PCI及PICMG資源,並支持各種操作系統,多種語言匯編,多任務操作系統。
2、可編程序控制器(PLC)
PLC 英文全稱Programmable Logic Controller,中文全稱為可編程邏輯控制器。定義是:一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它採用一種可編程的存儲器,在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。
可編程式控制制器是計算機技術與自動化控制技術相結合而開發的一種適用工業環境的新型通用自動控制裝置,是作為傳統繼電器的替換產品而出現的。隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發展,可編程式控制制器更多地具有了計算機的功能,不僅能實現邏輯控制,還具有了數據處理、通信、網路等功能。由於它可通過軟體來改變控制過程,而且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點,已廣泛應用於工業控制的各個領域,大大推進了機電一體化的進程。
3、分散型控制系統(DCS)
DCS 英文全稱Distributed Control System,中文全稱為分布式控制系統。它是一種高性能、高質量、低成本、配置靈活的分散控制系統系列產品,可以構成各種獨立的控制系統、分散控制系統DCS、監控和數據採集系統(SCADA),能滿足各種工業領域對過程式控制制和信息管理的需求。系統的模塊化設計、合理的軟硬體功能配置和易於擴展的能力,能廣泛用於各種大、中、小型電站的分散型控制、發電廠自動化系統的改造以及鋼鐵、石化、造紙、水泥等工業生產過程式控制制。
4、現場匯流排系統(FCS)
FCS英文全稱Fieldbus Control System,中文全稱為現場匯流排控制系統。它是全數字串列、雙向通信系統。系統內測量和控制設備如探頭、激勵器和控制器可相互連接、監測和控制。在工廠網路的分級中,它既作為過程式控制制(如PLC,LC等)和應用智能儀表(如變頻器、閥門、條碼閱讀器等)的局部網,又具有在網路上分布控制應用的內嵌功能。由於其廣闊的應用前景,眾多國外有實力的廠家競相投入力量,進行產品開發。現今,國際上已知的現場匯流排類型有四十餘種,比較典型的現場匯流排有:FF,Profibus,LONworks,CAN,HART,CC-LINK等。
5、數控系統(CNC)
CNC英文全稱Computer numerical control,中文全稱為計算機數字控制系統。它是採用微處理器或專用微機的數控系統,由事先存放在存儲器里系統程序(軟體)來實現控制邏輯,實現部分或全部數控功能,並通過介面與外圍設備進行聯接,稱為計算機數控,簡稱CNC系統。數控機床是以數控系統為代表的新技術對傳統機械製造產業的滲透形成的機電一體化產品;其技術范圍覆蓋很多領域:
1)機械製造技術;
2)信息處理、加工、傳輸技術;
3)自動控制技術;
4)伺服驅動技術;
5)感測器技術;
6)軟體技術等。
C. 什麼是工控模塊
工控即工業控制計算機,是一種採用匯流排結構,對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控碧告敗制的工具總稱。
工控具有重要的計算機屬性和特徵,如:具有計算機CPU、硬碟、內存、外設及介面、並有實時的操悔顫作系統、控制網路和協議、計算能力,友好的友物人機界面等。目前工控機的主要類別有:IPC(PC匯流排工業電腦)、PLC(可編程式控制制系統)、DCS(分散型控制系統)、FCS(現場匯流排系統)及CNC(數控系統)五種。
D. 工業控制系統種類分為哪三級
工業控制系統種類分為三級:現場級,設備級,系統級。此三級構成工業控制系統的本體,無論從生產功能還是安全防護功能考慮,都要在此三級中管理和設計。
我們依據工程式控制制論思想,設立設備級、現場級以及系統級等三個層級的工控本體,利用信息安全、人工智慧等技術,建立各級本體中工控個體的防危機制實現主動防禦;通過分析工控組成個體的屬性及其關系,建立用於協同防禦的關聯模式;通過對事件的態勢分析,實現工業全生命周期的安全防護和生產功能。
E. 一套完整的工業自動化控制系統包括哪些
一套完整的工業自動化控制系統包括五部分:
機械本體
控制部分
動力系統
感測器
執行元件
F. 一套完整的工業自動化控制系統包括哪些
工業自動化控制系統集成包括:
現場匯流排技術:
現場匯流排(Fieldbus)被譽為自動化領域的計算機區域網。信息技術的飛速發展,引起了自動化系統結構的變革,隨著工業電網的日益復雜,人們對電網的安全要求也越來越高,現場匯流排控制技術作為一門新興的控制技術必將取代過去的控制方式而應用在電力自動化中。
無線通訊技術:
無線通訊技術因其不必在廠區范圍內進行繁雜、昂貴租歲的布線,因而有著誘人的特質。位於現場的巡視和檢修維護人員藉此可保持和集中控制室等控制管理中心的聯系,並實現信息共享。此外,無線技術還具有高度靈活性、易於使用、通過遠程鏈接可實現遠方設備或系統的可視化、參數調整和診斷等獨特功能。無線技術的出現及快速進步,正在賦予電力工業領域以一種嶄新的視角來觀察問題,並由此在電力流程工業領域及資產管理領域,開創一個激動人心的新紀元。
信息化技術:
在電力企業,經過多年的建設,信息化基礎設施相對完善,中小型機、微型計算器裝備級別不斷更新鉛拆提高,各電力公司本部主要崗位工作人員使用計算器的比例很高。電力生產、調度自動化系統,電力營銷管理系統得到廣泛應用,信息化機構建設不斷健全。目前,電力工業正面臨更加復雜的競爭環境。各電力企業通過控制生產成本、提高發電安全可靠性、採用較先進的技術與設備以及更合理的營銷過程提高企業的競爭力。
安全技術:
電力是社會的命脈之一,當今人類社會對電力系統的依賴已到了難以想像的程度。電力系統發生大災變對於社會的影響是不可估量的,因此電力系統最重要的是運行的安全性,但這個問題在全世界均未得到很好解決,電力系統發弊激睜生大災變的概率小但後果極其嚴重,我國電力系統也出現過穩定破壞的重大事故。我國電力系統也出現過穩定破壞的重大事故。美國在近100年內發生過六、七次大范圍災難性的嚴重破壞停電事故。這就告誡人們要更加關注電力系統的安全與穩定問題。由於我國經濟快速發展的需求,電力工業將會繼續以空前的速度和規模發展。隨著三峽電站、西電東送、南北互供和全國聯網等重大工程的實施,我國必將出現世界上最大規模的電力系統。
人機界面:
發電站、變電站、直流電源屏是十分重要的設備,隨著科學技術的不斷發展,單片機技術的日趨完善,電力行業中對發電站、變電站設備提出了更高精密、更高質量的要求,直流電源屏是發電站、變電站二次設備中非常重要的設備,直流電源屏承擔著向發電站、變電站提供直流控制保護電源的作用,同時提供給高壓開關及斷路器的操作電源,因此直流電源屏的可靠性將直接關繫到發電站的安全運行,直流電源屏的發展已經經歷了很長的時間,從早期的直流發電機、磁飽和直流充電機到集成電路可控硅控制直流充電機、單片機控制可控硅充電機、高頻開關電源充電機等,至目前直流電源屏已很成熟。
G. 工業控制系統行業領域包括關鍵領域嗎
不包括。
工業控制系統一般包括現場控制器、操作員站計算機、工程師站計算機,以及聯系的網路系統。可編程邏輯控制器(PLC)等同於工業控制系統中的現場控制器。
PLC負責協調生產線上所有工業機器人、工裝夾具、傳送帶、焊接變位機、移動導軌等設備的運作。無論是工業控制系統或是系統下的工業機器人,都擁有本身的控制系統。
乙太網絡
控制網路的發展,其基本趨勢是逐漸趨向於開放性、透明的通訊協議。上述出現的問題,根本原因在於現場匯流排的開放性是有條件的、不徹底的。乙太網具有傳輸速度高、低耗、易於安裝和兼容性好等方面的優勢,由於它支持幾乎所有流行的網路協議,所以在商業系統中被廣泛採用。近些年來,隨著網路技術的發展,乙太網進入了控制領域,形成了新型的乙太網控制網路技術。
H. 常用的工業控制軟體有哪些
1、WinCC,SIMATIC WinCC(WindowsControl Center)--視窗控制中心,它是第一個使用最新的32位技術的過程監視系統,具有良好的開放性和靈活性。
2、可編程式控制制器(Programmble Controller)簡稱PC或PLC是一種數字運算操作的電子系統,專門在工業環境下應用而設計。它採用可以編製程序的存儲器,用來在執行存儲邏輯運算和順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,並通過數字或模擬的輸入(I)和輸出(O)介面,控制各種類型的機械設備或生產過程。
3、可編程邏輯控制器是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它採用一種可編程的存儲器,在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。
(8)工業控制系統名稱有哪些擴展閱讀:
工程式控制制軟體的一些特點:
實時性:工業控制系統中有些事件的發生具有隨機性,要求工控軟體能夠及時地處理隨機事件。
周期性:工控軟體在完成系統的初始化工作後,隨之進入主程序循環。在執行主程序過程中,如有中斷申請,則在執行完相應的中斷服務程序後,繼續主程序循環。
相關性:工控軟體由多個任務模塊組成,各模塊配合工作,相互關聯,相互依存。
人為性:工控軟體允許操作人員干預系統的運行,調整系統的工作參數。
I. 一套完整的工業自動化控制系統包括哪些
低壓控制電路、控制器(PLC)、人機界面、執行元件(變頻器或伺服電機或步進電機)。
上面是硬體部分,軟體的主要包括PLC程序、人機界面程序、執行元件。
J. 常用的工業控制軟體有哪些
1、WinCC,SIMATIC WinCC(WindowsControl Center)--視窗控制中心,它是第一個使襲棗用最新的32位技術的過程監視系統,具有良好的開放性和靈活性。
2、可編程式控制制器(Programmble Controller)簡稱PC或PLC是一種數字運算操作的電子系統,專門在工業環境下應用而設計。它採用可以編製程序的存儲器,用來在執行存儲邏輯運算和順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,並通過數字或模擬的輸入(I)和輸出(O)介面,控制各種類型的機械設備或生產過程。
3、可編程邏輯控制器是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它採用一種可編程的存儲器,在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。
(10)工業控制系統名稱有哪些擴展閱讀:
工程式控制制軟體的一些特點:
實時性:工業控制系統中有些事件的發生具有隨機性,要求工控軟體能夠及時地處理隨機事件。
周期性:工控軟體在完成系統的初始化工作後,隨之進入主程序循環。在執行穗顫主程序過程中,如有中斷申請,則在執猜禪敗行完相應的中斷服務程序後,繼續主程序循環。
相關性:工控軟體由多個任務模塊組成,各模塊配合工作,相互關聯,相互依存。
人為性:工控軟體允許操作人員干預系統的運行,調整系統的工作參數。