A. 什么是工控模块
工控即工业控制计算机,是一种采用总线结构,对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控碧告败制的工具总称。
工控具有重要的计算机属性和特征,如:具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口、并有实时的操悔颤作系统、控制网络和协议、计算能力,友好的友物人机界面等。目前工控机的主要类别有:IPC(PC总线工业电脑)、PLC(可编程控制系统)、DCS(分散型控制系统)、FCS(现场总线系统)及CNC(数控系统)五种。
B. 什么是工业自动化控制
工业自动化控制是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置,用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。
涉及机械、微电子、计算机、机器视觉等技术领域的一门综合性技术。工业革命是自动化技术的助产士。正是由于工业革命的需要,自动化技术才冲破了卵壳,得到了蓬勃发展。
我国工业自动化分成两大阶段:
其一是半自动化,即部分采用自动控制和自动装置,而另一部分则由人工操作机器进行生产,目前这一生产模式是大部分企业所采取的。
其二是全自动化,指生产过程中全部工序,包括上料、下料、装卸等,都不需要人直接进行生产操作 (人只是间接地看管和监督机器运转),而由机器连续地、重复地自动生产出一个或一批产品,而这一生产模式将会是未来所有工厂采取的生产模式。
(2)工业控制系统是什么使命扩展阅读
特别在资金密集型企业中,自动化系统占设备总投资10%以下,起到“四两拨千金”的作用。
传统的工业自动化系统即机电一体化系统主要是对设备和生产过程的控制,即由机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、驱动部分、控制及信号处理单元、接口等硬件元素,在软件程序和电子电路逻辑的有目的的信息流引导下,相互协调、有机融合和集成,形成物质和能量的有序规则运动,从而组成工业自动化系统或产品。
在工业自动化领域,传统的控制系统经历了继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统和集散式控制系统DCS的发展历程。
随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展,信息交互沟通的领域正迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理各个层次。
工业控制机系统一般指对工业生产过程及其机电设备、工艺装备进行测量与控制的自动化技术工具(包括自动测量仪表、控制装置)的总称。
对自动化最简单的理解也转变为:用广义的机器(包括计算机)来部分代替或完全取代或超越人的体力。
C. 什么是工业计算机控制系统
工业计算机控制系统(Computer Control System,简称CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。这里的计算机通常指数字计算机,可以有各种规模,如从微型到大型的通用或专用计算机。辅助部件主要指输入输出接口、检测装置和执行装置等。与被控对象的联系和部件间的联系,可以是有线方式,如通过电缆的模拟信号或数字信号进行联系;也可以是无线方式,如用红外线、微波、无线电波、光波等进行联系。被控对象的范围很广,包括各行各业的生产过程、机械装置、交通工具、机器人、实验装置、仪器仪表、家庭生活设施、家用电器和儿童玩具等。控制目的可以是使被控对象的状态或运动过程达到某种要求,也可以是达到某种最优化目标。
与一般控制系统相同,计算机控制系统可以是闭环的,这时计算机要不断采集被控对象的各种状态信息,按照一定的控制策略处理后,输出控制信息直接影响被控对象。它也可以是开环的,这有两种方式:一种是计算机只按时间顺序或某种给定的规则影响被控对象;另一种是计算机将来自被控对象的信息处理后,只向操作人员提供操作指导信息,然后由人工去影响被控对象。
计算机控制系统由控制部分和被控对象组成,其控制部分包括硬件部分和软件部分,这不同于模拟控制器构成的系统只由硬件组成。计算机控制系统软件包括系统软件和应用软件。系统软件一般包括操作系统、语言处理程序和服务性程序等,它们通常由计算机制造厂为用户配套,有一定的通用性。应用软件是为实现特定控制目的而编制的专用程序,如数据采集程序、控制决策程序、输出处理程序和报警处理程序等。它们涉及被控对象的自身特征和控制策略等,由实施控制系统的专业人员自行编制。
D. DCS主要职能是什么
DCS=Distributed Control System
顾名思义,分散控制系统,它是将分散在化工现场的阀门,仪表,泵等的显示及操作集中在控制室里统一管理。主要功能如下:
1. 状态显示。(比如管道内介质流量显示)
2. 生产操作。(比如阀门的开关)
3. PID控氏晌制投用。
4. 逻辑功能运算。(比如连锁逻辑的实现,顺控功能的实现)
5. 报警信息的管理。(比如液位高报警等)
6. 权限管理。(比如不同的人员具歼核锋有不同的操氏核作权限,这也是与PLC的一个显着区别)
E. 哪些单位的系统属于工业控制系统
随着工业技术的快速发展,相继出现了集散控制系统和现场总线控制系统, 一些行业当中有的人认为FCS 是由PLC发展而来的;另一些行业的人认为FCS又是由DCS发展而来的。FCS与 PLC及DCS之间既有密不可分的关联, 又存在着本质的区别。
DCS(Distributed Contorl System),集散控制系统,又称分布式控制系统,是相对于集中式控制系统而言的一种计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。
FCS(FieldBus Contorl Syestem),现场总线控制系统。它是用现场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联,构成现场总线控制系统,同时控制功能彻底下放到现场,降低了安装成本和维修费用。
PLC(Program Logic Control ),可编程逻辑控制器。
FCS和DCS的详细对比
FCS是由DCS与PLC发展而来,不仅具备DCS与PLC的特点,而且跨出了革命性的一步。目前新型的DCS与新型的PLC,都有向对方靠拢的趋势。新型的DCS已有很强的顺序控制功能;而新型的PLC,在处理闭环控制方面也不差,并且两者都能组成大型网络,DCS与PLC的适用范围,已有很大的交叉。
DCS系统的关键是通信。也可以说数据总线是分散控制系统DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络,因此,数据总线自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据总线的媒体可以是:一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。通过数据总线的设计参数,基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。
为保证通信的完整,大部分DCS厂家都能提供冗余数据总线。为了保证系统的安全性,使用了复杂的通信规约和检错技术。所谓通信规约就是一组规则,用以保证所传输的数据被接收,并且被理解得和发送的数据一样。目前在DCS系统中一般使用两类通信手段,即同步的和异步的,同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收,异步网络采用没有时钟的报告系统。
图 传统方式:现场级设备与控制器之间连接采用一对一I/O连线方式
图 现场总线技术:使用一根电缆连接所有现场设备
PLC和DCS
PLC:
从开关量控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的
连续PID控制等多功能,PID在中断站中。
可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。
也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。
PLC网格既可作为独立DCS,也可作为DCS的子系统。
PLC主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
DCS:
分散控制系统DCS集4C(Communication,Computer, Control、CRT)技术于一身的监控技术。
从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
模拟信号,A/D—D/A、带微处理器的混合。
一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN。
DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。用于大规模的连续过程控制,如石化等。
业内人士细说PLC与DCS区别