集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線課件.ppt

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1、書名：集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 ISBN： 978-7-111-18838-1 作者：張?jiān)?出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 本書配有電子課件,教材詳情：請點(diǎn)擊查閱 機(jī)械工業(yè)出版社教材服務(wù)網(wǎng),集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 高職高專 ppt 課件,2.1 DCS的基本概念 2.2 DCS的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn) 2.3 DCS的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù) 2.4 DCS的網(wǎng)絡(luò)存取控制技術(shù) 2.5 DCS的組態(tài) 2.6 DCS的可靠性 2.7 DCS的常用控制算法,第2章 集散型控制系統(tǒng)（DCS）導(dǎo)論,集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 高職高專 ppt 課件,2.1 DCS的基本概念,集散型控制系統(tǒng)又稱分布式控制系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)技術(shù) (Comput

2、er)、通信技術(shù)(Communication)、圖形顯示技術(shù) (CRT)、控制技術(shù)(Control)(簡稱4C技術(shù))相融合的產(chǎn)物。 它是通過某種通信網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場控制站、操作員站、工程師 站聯(lián)系起來，共同完成分級(jí)控制、集中管理的綜合控制系 統(tǒng)。它的基本設(shè)計(jì)思想是危險(xiǎn)分散、控制功能分散、而操 作和管理集中。美國HoneyWell公司于1975年11月成功推出了第一套DCSTDC2000型集散控制系統(tǒng)。,集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 高職高專 ppt 課件,2.2 DCS的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn) 2.2.1 DCS的結(jié)構(gòu)組成,集散型控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。它由過程 控制單元、數(shù)據(jù)采集器、CRT操作站、監(jiān)控

3、計(jì)算機(jī)以及高速 數(shù)據(jù)通路等五部分組成。,,圖2-1 DCS的基本結(jié)構(gòu),集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 高職高專 ppt 課件,過程控制單元(Process Control Unit，PCU)，又稱現(xiàn) 場控制站或基本控制器，它是DCS的核心部分。 數(shù)據(jù)采集器(Data Acquisition Unit，DAU)，又稱過程 接口單元(Process Interface Unit，PIU)， 它是為生 產(chǎn)過程中存在的非控制變量設(shè)置的采集裝置。 CRT操作站，是DCS與外界聯(lián)系的人機(jī)接口裝置。它有操 作員鍵盤和工程師鍵盤之分。 監(jiān)控計(jì)算機(jī)，又稱管理計(jì)算機(jī)(Manger Computer，MC)， 也稱上位機(jī)，

4、是DCS的主機(jī)，它綜合監(jiān)視DCS的各單元。 高速數(shù)據(jù)通路(Data HiWay，HW)，是一種具有高速通信 能力的信息總線。一般由雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維 組成。,DCS的結(jié)構(gòu)組成,集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 高職高專 ppt 課件,2.2.2 DCS的特點(diǎn),高可靠性 靈活的擴(kuò)展性 完善的自主控制性 完善的通信網(wǎng)絡(luò),,與一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相比，多層分級(jí)、合作自治 結(jié)構(gòu)形式的DCS具有以下特點(diǎn)：,集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 高職高專 ppt 課件,2.3 DCS的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)2.3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將地理位置不同，而且具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過通信設(shè)備和線路將它們連接起來，

5、由功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件(網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、信息交換方式、控制程序和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng))實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源(硬件、軟件、信息)共享的系統(tǒng)。 從所覆蓋的地域范圍大小來分類，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可劃分為遠(yuǎn)程網(wǎng)、局部網(wǎng)和分布式多處理機(jī)三類。遠(yuǎn)程網(wǎng)的傳輸距離可達(dá)數(shù)千米以上，分布式多處理機(jī)的傳輸距離僅限于幾米以內(nèi)，而局部網(wǎng)的傳輸距離介于兩者之間，約幾百米到幾千米。,集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 高職高專 ppt 課件,2.3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就是“拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”。它是指網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)與主機(jī)之間實(shí)現(xiàn)互連的方式，如圖 2-2所示。其中方框代表網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)，又稱主機(jī)；圓圈代表主機(jī)與通信線路之間的接口，又稱節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)之間的通信線路稱為

6、通信鏈路。通常把節(jié)點(diǎn)和通信鏈路的集合統(tǒng)稱為通信子網(wǎng)，而把所有主機(jī)統(tǒng)稱為資源子網(wǎng)。,圖2-2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),,集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 高職高專 ppt 課件,通信子網(wǎng)分為點(diǎn)對點(diǎn)子網(wǎng)和廣播子網(wǎng)兩種。 點(diǎn)對點(diǎn)子網(wǎng)的特點(diǎn)：每一條通信鏈路只連接一對節(jié)點(diǎn)。點(diǎn)對點(diǎn)子網(wǎng)又稱存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)子網(wǎng)。點(diǎn)對點(diǎn)子網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有全連接、星形連接、環(huán)形連接、樹形連接以及不規(guī)則連接等形式，如圖2-3所示。,通信子網(wǎng)----點(diǎn)對點(diǎn)子網(wǎng),圖2-3 點(diǎn)對點(diǎn)子網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 高職高專 ppt 課件,圖2-4 廣播子網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),,通信子網(wǎng)----廣播子網(wǎng),廣播子網(wǎng)的特點(diǎn)：所有節(jié)點(diǎn)共享單一的通信媒體，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信

7、息都能直接被所有節(jié)點(diǎn)接收到，而不需經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)接，又稱多點(diǎn)共享。廣播子網(wǎng)有無線和有線兩種傳播方式。其中總線網(wǎng)和環(huán)形總線網(wǎng)是有線廣播子網(wǎng)的常見拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖2-4所示。,集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線 高職高專 ppt 課件,2.3.3 通信介質(zhì),通信介質(zhì)又稱傳輸介質(zhì)或信道，是指連接網(wǎng)上各節(jié)點(diǎn) 之間的物理信號(hào)通路。常見的通信介質(zhì)有雙絞線、同軸電 纜和光纜三種。圖2-5所示為部分通信介質(zhì)。 1.雙絞線把兩根平行導(dǎo)線按一定節(jié)距絞合在一起， 外面包裹金屬箔屏蔽層的信號(hào)線稱為雙絞線，如圖2-5a所 示。 2.同軸電纜由內(nèi)導(dǎo)體、用于固定內(nèi)導(dǎo)體的電介質(zhì)絕 緣層、外屏蔽導(dǎo)體和外絕緣層構(gòu)成。如圖2-5

8、b所示。 3.光纜 光纜的內(nèi)芯是由兩層折射率不同的SiO2拉制 而成的光導(dǎo)纖維，外面敷有一層覆層，在覆層外面也有一 層光導(dǎo)纖維。如圖2-5c所示。,圖2-5 通信介質(zhì),,a）雙絞線,b）同軸電纜,c）光纜,2.3.4 數(shù)據(jù)通信,通信的目的就是傳輸信息(如語言、文字、數(shù)碼、符 號(hào)、圖像等)。傳輸信息的實(shí)體就是數(shù)據(jù)，它分為數(shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)和模擬數(shù)據(jù)兩種。傳輸數(shù)據(jù)的載體稱為信號(hào)，它分為模 擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。信息的傳送有4種組合形式，分別為：,模擬數(shù)據(jù)的模擬信號(hào)傳送 模擬數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)傳送 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬信號(hào)傳送 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)傳送,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)傳送,常用的實(shí)現(xiàn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)傳送的3種編碼方

9、式是不歸零制編 碼(NRZ)、曼徹斯特(Manchester)編碼和差分曼徹斯特編碼，如圖2-7 所示。 不歸零制編碼是利用低電平表示二進(jìn)制數(shù)“0”、高電平表示二進(jìn)制 數(shù)“1”來實(shí)現(xiàn)對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的編碼。 曼切斯特編碼又稱為歸零制編碼（RZ），它是在每一位二進(jìn)制代 碼（又稱為碼元）的中間有一個(gè)跳變。例如由低電平跳到高電平表示 數(shù)字“0”，由高電平跳到低電平表示數(shù)字“1”，接收端可以依據(jù)跳變信號(hào) 來同步，并分離出數(shù)字信號(hào)； 差分曼切斯特編碼的編碼規(guī)則是：若碼元為“1”，則其前半個(gè)碼元 的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè)碼元的電平一樣；若碼元為“0”，則其前半個(gè)碼元的電平與上一個(gè)碼元的后半個(gè)碼元的電平相

10、反。,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)傳送,,圖2-7 數(shù)字信號(hào)的編碼,2.3.5 數(shù)據(jù)傳輸中的差錯(cuò)控制,數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的基本任務(wù)就是高效、無差錯(cuò)地傳送數(shù)據(jù)，但任何傳輸信道（或傳輸過程）都會(huì)存在一定程度的噪聲或干擾，導(dǎo)致接收端收到的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列R與發(fā)送端發(fā)送出來的二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列C不一致，即產(chǎn)生“差錯(cuò)”。 引起差錯(cuò)的噪聲有兩類：一類是由分子熱運(yùn)動(dòng)引起的白噪聲；另一類是由來自各種電磁干擾引起的沖擊噪聲。 為了實(shí)現(xiàn)無差錯(cuò)通信，DCS采用信息冗余技術(shù)，以提高檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力。在數(shù)據(jù)通信中，利用抗干擾編碼實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制的基本方式有：自動(dòng)糾錯(cuò)、檢錯(cuò)重發(fā)以及二者混合糾錯(cuò)(簡稱HRC)?？垢蓴_編碼是常見的糾錯(cuò)和差錯(cuò)控制方法

11、。常用的抗干擾編碼有：奇偶檢驗(yàn)碼，循環(huán)冗余碼。,抗干擾編碼,奇偶檢驗(yàn)碼 它是最簡單的檢錯(cuò)碼，其編碼規(guī)則是把 要傳送的數(shù)據(jù)碼元分成組，在每組二進(jìn)制數(shù)據(jù)后面加 一位校驗(yàn)位（又稱為奇偶檢驗(yàn)位），校驗(yàn)位的碼元和 要傳送的數(shù)據(jù)碼元中的“1”的個(gè)數(shù)相等。若為偶數(shù)時(shí)叫 偶校驗(yàn)；“1”的個(gè)數(shù)若為奇數(shù)時(shí)叫奇校驗(yàn)。 循環(huán)冗余碼 (Cyclic Redundancy Check，CRC)簡稱循 環(huán)碼，它的檢錯(cuò)能力相當(dāng)強(qiáng)，是DCS中最常用的糾錯(cuò)碼。,系統(tǒng)循環(huán)碼的生成步驟,設(shè)某k位信息碼為 ，其相應(yīng) 的多項(xiàng)式為： 將 兩邊分別乘以 ，得到 利用余式定理，上式可寫成 式中， 和 分別為多項(xiàng)

12、式 除以多項(xiàng)式 后的商式和余式。,,,,,,,,,,,因?yàn)樯啥囗?xiàng)式的次數(shù)是 ，所以 的次數(shù)必 為 或小于 ，即： 因此，由 生成的循環(huán)碼中的一個(gè)碼多項(xiàng)式，記為 對應(yīng)的二進(jìn)制循環(huán)碼為 式中， 為 個(gè)信息位， 為 個(gè)校驗(yàn)位。,,,,,,系統(tǒng)循環(huán)碼的生成步驟,【例2-1】已知信息碼 ，設(shè)采用的生成多項(xiàng)式為 ，求生成（7，3）循環(huán)冗余碼。,解： 已知信息碼 ，對應(yīng)的多項(xiàng)式 ，生成多 項(xiàng)式 ，為了獲得循環(huán)冗余碼，將多項(xiàng)式 乘以 （這里 ）成為 ，再除以生成多 項(xiàng)式 。 經(jīng)過計(jì)算得余式 ，于是循環(huán)

13、冗余碼多項(xiàng)式為 對應(yīng)的二進(jìn)制循環(huán)冗余碼為1010011。,,,,,,,,,,,【例2-1】 （續(xù)）,2.3.6 信道極限傳輸能力,,,,,一般來說，信道極限傳輸能力與頻帶寬度、信噪比和信號(hào)調(diào)制方 式有關(guān)，信道頻帶越寬或信噪比越高，傳輸能力就越強(qiáng)。目前，調(diào)制 方式所產(chǎn)生的的影響只能用經(jīng)驗(yàn)公式表示。 1.無噪聲信道上的最高數(shù)據(jù)傳輸速率 如果一個(gè)無噪聲信道的頻帶寬度為H(Hz)，信道上傳輸?shù)男盘?hào)由 V個(gè)離散電平組成，則在這個(gè)信道上最高數(shù)據(jù)傳輸速率為 2.噪聲信道上的最高數(shù)據(jù)傳輸速率 實(shí)際信道通常具有噪聲，噪聲信道的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為 式中, 為信號(hào)的信噪比，與信號(hào)使用的電平等級(jí)無關(guān)；

14、 仍為 頻帶寬度（Hz）。,【例2-2】已知數(shù)據(jù)傳送的信噪比為10，頻帶寬為3kHz，試 求無噪聲與有噪聲信道上的極限傳輸能力。,解：第一種情況：無噪聲信道上的極限傳輸能力 由題意可知，頻帶寬度為3kHz，信道上傳送的信號(hào)假設(shè)為2個(gè)離散的電平，則 bit/s,,,第二種情況：有噪聲信道上的極限傳輸能力 由題意可知，數(shù)據(jù)傳送的信噪比為10，頻帶寬度為3kHz，則 bit/s,信道極限傳輸能力,3. 信號(hào)調(diào)制技術(shù)對極限傳輸能力的影響 信號(hào)調(diào)制技術(shù)對信道最高數(shù)據(jù)傳輸速率的影響，可以用 下式表示 式中，H為頻帶寬度(Hz)；k為頻帶效率，

15、反映調(diào)制技術(shù)影 (bitHz/s)，它的經(jīng)驗(yàn)值為 調(diào)頻：0.5-1.7 二相制調(diào)相：0.9 四相制調(diào)相：1.8 八相制調(diào)相：2.5-3,2.3.7 DCS的通信網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn),DCS的通信網(wǎng)絡(luò)將工程師站、操作員站、現(xiàn)場控制站連接起來，以達(dá)到危險(xiǎn)分散、控制功能分散、顯示與管理集中的工業(yè)控制目的，因此，它與一般辦公室用的局部網(wǎng)絡(luò)有區(qū)別，主要由以下特點(diǎn)：,實(shí)時(shí)響應(yīng)能力 高可靠性 適應(yīng)惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境 分層結(jié)構(gòu),2.3.8 DCS的通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,,由于DCS的生產(chǎn)廠家不同，型號(hào)也不一定相同，在硬件和軟件上的差異給通信帶來許多困難。所以，必須有一套使網(wǎng)絡(luò)全體“成員”共同遵守的“約定”，以便實(shí)現(xiàn)彼此通信和共享

16、資源，這就是人們常說的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。常用的DCS通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有：,開放系統(tǒng)互連參考模型(The Reference Model of Open System Interconnection，OSI） IEEE802標(biāo)準(zhǔn) 制造業(yè)自動(dòng)化通信協(xié)議 (Manufactured Automation Protocol，MAP) 過程數(shù)據(jù)高速公路協(xié)議 (Process Data HiWay：PROWAY),2.4 DCS的網(wǎng)絡(luò)存取控制技術(shù),在DCS中，常用的存取訪問控制技術(shù)有： 1.輪詢(Poll) 2.令牌傳送(Token Passing) 3.帶有碰撞檢測的載波監(jiān)聽多重訪問 (Carrier S

17、ense Multiple Access with Collision Detection，CSMA/CD),2.4.1 輪詢(Poll),輪詢主要適用于集中控制的網(wǎng)絡(luò)（如星形網(wǎng)、樹形網(wǎng)和有總線控制器的總線網(wǎng)），在DCS中稱為1對n的控制方 式。圖2-10表示輪詢的工作過程。 輪詢的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，網(wǎng)絡(luò)訪問分配情況可以預(yù)先 確定；它的缺點(diǎn)是訪問速度慢，可靠性差等。,圖2-10 輪詢工作過程,2.4.2 令牌傳送(Token Passing),令牌傳送適用于環(huán)形網(wǎng)或在邏輯序列上將節(jié)點(diǎn)連接成環(huán)的總線網(wǎng)。在采用廣播方式的DCS中稱為n對n的控制方式。它是由環(huán)上有一個(gè)稱為令牌的信息包沿環(huán)中各節(jié)點(diǎn)依次

18、傳送信息的。該令牌有空、忙兩種狀態(tài)。圖2-11歸納了上述令牌傳送的工作過程。 令牌傳送的優(yōu)點(diǎn)是不需要網(wǎng)絡(luò)控制器，網(wǎng)絡(luò)訪問分配情況可以預(yù)先確定，所以它適用于大型總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；它的缺點(diǎn)是當(dāng)令牌丟失或信息包在環(huán)上無限制地循環(huán)時(shí)，必須由指定的監(jiān)視節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)中注入一個(gè)新令牌或?qū)⑿畔废?,a) b) c) d) 圖2-11 令牌傳送的工作原理,2.4.3 帶有碰撞檢測的載波監(jiān)聽多重訪問 (CSMA/CD),,帶有碰撞檢測的載波監(jiān)聽多重訪問技術(shù)適用于總線網(wǎng)。由于接在總線上的各個(gè)站共享一條廣播式的傳輸線，為防止信息在傳輸線上發(fā)生“碰撞”的情況，可以采用“先聽后講，邊

19、講邊聽”的辦法，即CSMA/CD技術(shù)。CSMA/CD工作原理如圖2-12 所示。 這種方法的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，易實(shí)現(xiàn)，可靠性高，允許節(jié)點(diǎn)迅速地訪問通信網(wǎng)絡(luò)；它的缺點(diǎn)是通信響應(yīng)時(shí)間不確定，如果網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域較廣，則通信效率會(huì)降低。,,圖2-12 CSMA/CD工作原理,2.5 DCS的組態(tài),,DCS的組態(tài)（configure）就是根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，確定DCS的規(guī)模和具體組成，形成一個(gè)完整的控制方案的設(shè)計(jì)過程。正確組態(tài)涉及到系統(tǒng)的正確設(shè)計(jì)。 DCS的組態(tài)功能一般包括以下兩方面：,硬件組態(tài)（又稱系統(tǒng)配置） 軟件組態(tài),2.5.1 DCS硬件組態(tài),,DCS硬件組態(tài)實(shí)際上是完成系統(tǒng)設(shè)備間的軟連接，它

20、是先選擇硬件設(shè)備，然后在顯示器上完成系統(tǒng)硬件的配置 ，也就是硬件系統(tǒng)的建立（setup）問題，它包括以下幾方面的內(nèi)容：工程師站的選擇（包括機(jī)型、顯示器尺寸、內(nèi)存、硬盤容量、打印機(jī)等）；操作員站的選擇（包括操作員站的個(gè)數(shù)和操作員站的配置，如顯示器尺寸及是否采用雙屏、主機(jī)型號(hào)、內(nèi)存配置、磁盤容量的配置、打印機(jī)的臺(tái)數(shù)和型號(hào)等）；現(xiàn)場控制站的選擇（包括現(xiàn)場控制站的個(gè)數(shù)、地域分布、每個(gè)現(xiàn)場控制站中所配的各種模板的種類及塊數(shù)、電源的選擇等）。 硬件配置一般視現(xiàn)場具體要求而定。,2.5.2 DCS軟件組態(tài),,DCS軟件組態(tài)包括畫面組態(tài)和控制組態(tài)。 畫面組態(tài)主要完成操作員站上的各種畫面、畫面間連接。

21、控制組態(tài)是指控制系統(tǒng)軟件的生成，包括基本配置組態(tài)和應(yīng)用軟件的組態(tài)?；九渲媒M態(tài)是給系統(tǒng)一個(gè)配置信息，采用面向問題的語言；應(yīng)用軟件的組態(tài)采用功能塊語言，即把常用的運(yùn)算功能、信號(hào)交換功能、PID控制功能及其他功能所對應(yīng)的程序預(yù)先固化成ROM中的各種模塊，然后用最簡單的編程語言或圖上作業(yè)方法，將這些模塊進(jìn)行軟連接，構(gòu)成各種控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件，這類應(yīng)用軟件主要用于現(xiàn)場控制層。,2.5.3 DCS組態(tài)方法,,DCS的組態(tài)方法大致可分為兩種。 1.填表格法或功能圖法 填表格法是用戶根據(jù)生產(chǎn)過程要求，在DCS制造商提供的、用于組態(tài)的表格上采用菜單方式，逐行填入相關(guān)參數(shù)，完成相應(yīng)組態(tài)工作的方法。實(shí)現(xiàn)這種組

22、態(tài)的語言是面向問題的語言。功能圖法主要用于功能塊的選擇，填寫功能參數(shù)，通過軟連接實(shí)現(xiàn)組態(tài)功能，這一組態(tài)過程也叫功能塊語言，屬于DCS組態(tài)語言的一種。 2.編程法 編程法是采用廠商提供的編程語言或允許采用的高級(jí)語言編制程序，輸入組態(tài)信息，用C語言等在管理層編制優(yōu)化管理軟件等。高級(jí)語言是DCS組態(tài)語言的一種。,2.6 DCS的可靠性,,DCS的可靠性主要體現(xiàn)在以下5個(gè)方面： DCS的分散結(jié)構(gòu) 主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)分散化、功能和地域分散化、負(fù)荷分散化和數(shù)據(jù)庫分散化。 DCS的冗余化結(jié)構(gòu) 采用冗余化結(jié)構(gòu)的方法有：用多重化構(gòu)成的自動(dòng)備用方式，手動(dòng)備用方式。 DCS的高可靠性通信系統(tǒng) DCS的程序化自診斷

23、功能 DCS的軟、硬件的可靠性,2.7 DCS的常用控制算法,,串級(jí)控制 是在單回路單參數(shù)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 前饋控制 是對擾動(dòng)量或給定值的變化按補(bǔ)償原理進(jìn)行調(diào)節(jié)的開環(huán)控制系統(tǒng)，是在不變性原理的基礎(chǔ)上發(fā)展成的。 SMITH預(yù)估補(bǔ)償控制 是克服大時(shí)間滯后系統(tǒng)的主要方法之一。 超弛控制 特點(diǎn)是若干個(gè)控制器共用一個(gè)執(zhí)行器，其中一臺(tái)控制器處于正常工作狀態(tài)，另一臺(tái)處于待命備用狀態(tài)。 順序控制 是按照預(yù)先規(guī)定的順序(邏輯關(guān)系)，逐步對各階段進(jìn)行信息處理的控制方法。分為時(shí)間順序、邏輯順序和條件順序控制三類。 自適應(yīng)控制 是建立在系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型參數(shù)難以確定的基礎(chǔ)上的，其結(jié)構(gòu)形式包括簡單自適應(yīng)控制系統(tǒng)、參考模型自適應(yīng)控制系統(tǒng)和自校正控制系統(tǒng)等。,本章小結(jié),本章圍繞“控制與管理集中，功能與危險(xiǎn)分散”的設(shè)計(jì)思想，著重介紹了集散型控制系統(tǒng)的基本概念、結(jié)構(gòu)組成及其特點(diǎn)，充分體現(xiàn)了集散型控制系統(tǒng)是以4C技術(shù)為基礎(chǔ)，采用分級(jí)、逐層的控制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)過程控制為目的。 圍繞集散型控制系統(tǒng)所采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，介紹了數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)及通信數(shù)據(jù)存取控制技術(shù)。重點(diǎn)掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、數(shù)據(jù)通信過程中差錯(cuò)控制的幾種方法以及信道傳輸能力的計(jì)算。并介紹了幾種常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的內(nèi)涵及數(shù)據(jù)存取方式的工作原理。 簡要介紹了集散型控制系統(tǒng)的軟件組態(tài)、可靠性問題、常用的幾種控制技術(shù)以及其基本工作原理和典型應(yīng)用。,