自動化工程師職業(yè)培訓(xùn)叢書 集散控制系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用

內(nèi)容概要

隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，集散控制系統(tǒng)具有的連接方便、顯示方式靈活、顯示內(nèi)容多樣、數(shù)據(jù)存儲量大、操作監(jiān)督方便、危險分散、功能分散等優(yōu)點越發(fā)明顯，在各個領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本書共分七章，首先簡要介紹了計算機控制系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)的概況，之后分別詳述了集散控制系統(tǒng)的硬件組成、軟件系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線技術(shù)、性能指標的評估，以及工程設(shè)計與實例。     本書可作為工科院校的電氣工程及自動化等相關(guān)專業(yè)的教材或教學(xué)參考書，也可作為從事各類自動化系統(tǒng)、電氣、計算機網(wǎng)絡(luò)、自動控制工程等工作人員的參考書。

書籍目錄

前言 第一章　計算機控制系統(tǒng)簡介 第二章　集散控制系統(tǒng)概述 第三章　集散控制系統(tǒng)的硬件組成 第四章　集散控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng) 第五章　集散控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線技術(shù) 第六章　集散控制系統(tǒng)性能指標的評估 第七章　集散控制系統(tǒng)工程設(shè)計與實例 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：與一般控制系統(tǒng)相同，計算機控制系統(tǒng)可以是閉環(huán)的，這時計算機要不斷采集被控對象的各種狀態(tài)信息，按照一定的控制策略處理后，輸出控制信息直接影響被控對象。計算機控制系統(tǒng)也可以是開環(huán)的，有兩種開環(huán)方式：一種是計算機只按時間順序或某種給定的規(guī)則影響被控對象；另一種是計算機將來自被控對象的信息處理后，只向操作人員提供操作指導(dǎo)信息，然后由人工去影響被控對象。計算機控制系統(tǒng)由控制部分和被控對象組成，其控制部分包括硬件部分和軟件部分，這不同于模擬控制器構(gòu)成的系統(tǒng)只由硬件組成。計算機控制系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件一般包括操作系統(tǒng)、語言處理程序和服務(wù)性程序等，它們通常由計算機制造廠商為用戶配套，有一定的通用性。應(yīng)用軟件是為實現(xiàn)特定控制目的而編制的專用程序，如數(shù)據(jù)采集程序、控制決策程序、輸出處理程序和報警處理程序等，它們涉及被控對象的自身特征和控制策略等，由實施控制系統(tǒng)的專業(yè)人員自行編制。計算機控制系統(tǒng)通常具有精度高、速度快、存儲容量大和有邏輯判斷功能等特點，因此可以實現(xiàn)高級復(fù)雜的控制方法，獲得快速精密的控制效果。計算機技術(shù)的發(fā)展已使整個人類社會發(fā)生了巨大的變化，自然也應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和企業(yè)管理中。而且，計算機所具有的信息處理能力，能夠進一步把過程控制和生產(chǎn)管理有機結(jié)合起來[如計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS），從而實現(xiàn)工廠、企業(yè)的全面自動化管理。（二）計算機控制系統(tǒng)的工作原理顧名思義，計算機控制系統(tǒng)強調(diào)計算機是構(gòu)成整個控制系統(tǒng)的核心。舉一個最簡單例子，如果將計算機控制系統(tǒng)與熟知的常規(guī)控制系統(tǒng)作比較，則可認為計算機在控制系統(tǒng)中的作用相當于常規(guī)控制系統(tǒng)中的模擬調(diào)節(jié)器。圖1－1所示為按偏差進行控制的單回路控制系統(tǒng)框圖。其工作原理是：當系統(tǒng)由于某種原因出現(xiàn)偏差P時，控制器便按預(yù)先設(shè)置的控制規(guī)律對該偏差進行運算，然后輸出一個變化了的控制量甜到執(zhí)行機構(gòu)，使其產(chǎn)生一個能減小偏差的控制作用。這個過程不斷進行，直到滿足控制要求為止。此時，控制器輸出“便維持在一定的值上不再改變。當控制器是常規(guī)的模擬調(diào)節(jié)器時，其系統(tǒng)便稱為常規(guī)控制系統(tǒng)，如圖1.1（a）所示。如果圖1－1（a）中的常規(guī)控制器由計算機“取代”，如圖1-1（b）所示，則構(gòu)成一個最簡單的計算機控制系統(tǒng)。然而，這里所說的“取代”并不是件很容易的事。因為生產(chǎn)過程是多種多樣的，通常的被控變量為模擬的溫度、壓力、流量、液位等物理量，雖然已有檢測儀表將這些物理量轉(zhuǎn)換為電流或電壓，但仍然是連續(xù)的模擬量。而計算機處理信息以數(shù)字作為基礎(chǔ)，所以在計算機取代常規(guī)調(diào)節(jié)儀表時，必須要有將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的裝置。同理，當作為控制器的計算機計算出應(yīng)該輸出的控制量時，該控制量是一個數(shù)字量，必須將其先轉(zhuǎn)換為模擬量，才可輸送到執(zhí)行機構(gòu)上。上述模擬量與數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換裝置即為計算機與生產(chǎn)過程之間的接口，分別稱為模／數(shù)（A／D）轉(zhuǎn)換和數(shù)／模（D／A）轉(zhuǎn)換。此外，還必須有將過程信息讀入系統(tǒng)的采樣器與保持器等。為清楚起見，這些與常規(guī)控制系統(tǒng)不同的部分列在圖1.1 （b）所示的虛線框中，與數(shù)字計算機一起統(tǒng)稱為計算機系統(tǒng)。即便是被控變量不是模擬量而是開關(guān)量（數(shù)字量）這種比較簡單的情況，在計算機控制系統(tǒng)中也需要用開關(guān)量輸，A／輸出接口進行信號的傳輸，而不能直接將過程與計算機相連。通常將用于計算機與過程之間信號傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換裝置稱為生產(chǎn)過程輸入輸出通道，簡稱過程通道。

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《自動化工程師職業(yè)培訓(xùn)叢書:集散控制系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》是由中國電力出版社出版的。

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