工业控制系统课件

单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/12/23,#,工业控制系统（,ICS,）,ICS,工业控制系统,（,ICS,）是各式各样控制系统类型的,总称。目前常见的有：,监控和数据采集系统（,SCADA,）,分布式控制,系统（,DCS,）,过程控制系统,（,PCS,）,（源于西门子将自家,PLC,集成做的,DCS,解决方案）,可编程控制器（,PLC,）,远程终端单元（,RTU,）,PLC,和,RTU,主要用于获取设备状态，,PLC,也可以用于设备的本地控制；,DCS,通常用于局域网内生产过程的整体控制，,SCADA,主要从,PLC,和,RTU,采集监控数据。,1,、,SCADA,SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition),系统，即数据采集与监视控制系统,。,SCADA,可以,应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多,领域。,在电力系统中，,SCADA,系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。,2,、,DCS,控制系统,的结构从最初的,CCS,（计算机集中控制系统），到第二代的,DCS,（分布式控制,系统,），发展到现在流行的,FCS,（现场总线控制系统,）。,DCS,（,分布式,控制系统）是从,1975,年前后从,CCS,（计算机集中控制系统）,发展出的工业控制系统的架构。,FCS,（现场总线控制系统,）是基于网络化、标准化、开放理念发展的最新的架构。,分布式控制,系统（,DCS,）的发展,计算机集中控制系统（,CCS,）,基于主机的集中模式。由功能强大的主机完成几乎所有的计算和处理任务，用户和主机的交互很少。,分布式控制系统（,DCS,）,基于集中管理和分散控制的模式。封闭式系统，新的结构利用冗余、容错等技术实现了高可靠性。,现场总线控制系统（,FCS,）,基于数据总线模式。开放式系统，因存在总线标准，易扩展，全数字化，数据总线大幅提高数据传输能力。,网络化、标准化,DCS,和,FCS,的对比,DCS,FCS,FCS,主要引入了网络，统一了标准，开放了整个控制系统。,4,、,PLC,PLC,实质,是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机,相同。,电源,中央处理单元,(CPU,),存储器,输入输出接口,电路,功能,模块（,如计数、定位等功能,模块,）,通信模块,PLC,主要组成部分：,PLC,的工作原理,输入单元,数据,状态,存储,用户程序,存储,输出单元,数据,状态,CPU,以,固定,的周期重复调度执行下面的过程,脉冲信号,输入采样阶段,用户程序执行阶段,输出刷新阶段,接收,ALC,数据接口,PLC,的主要功能,运算功能,目前,PLC,基本已具有高级数学运算和,模拟量的,PID,运算功能。,控制功能,控制功能,包括顺序控制,（开关量控制,）、过程控制,（模拟量控制,）、运动,控制（脉冲量,控制,）,和信息,控制远程,控制，应根据实际需求选用。,（详情可参考最后一页补充参考资料）,通信,功能,大中型可编程逻辑控制器系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如,TCP/IP,），同时还应支持的通信接口,应包括串行和并行通信接口、,RIO,通信口、常用,DCS,接口,等。,编程功能,支持编制用户自定义程序。支持,C,、,Basic,等语言。,诊断功能,可编程逻辑控制器的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断,。,处理速度,从实,时性要求来看，处理速度应越快越好，如果信号持续时间小于扫描时间，则可编程逻辑控制器将扫描不到该信号，造成信号数据的丢失。,5,、,RTU,RTU,（远程终端单元,），全称,为远程终端控制系统，负责对现场信号、工业设备的监测和控制,。,通常由信号输入,/,出模块、微处理器、有线,/,无线通讯设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。,PLC,和,RTU,对比,起源不同,PLC,起源于生产线,自动化，主要,应用于机械设备,生产线，以,顺序逻辑控制,为主。,RTU,起源于石油天然气,生产，生产,设备比较分布、且数量众多、环境恶劣。,功能,不同,PLC,主要用于室内的,生产线或,站控制,系,；,RTU,主要用于室外生产控制设备。,通讯,能力不同,PLC,一般是单机使用，或和本系列的产品,使用，一般,只支持本公司的通讯协议,。,RTU,一般作为,SCADA,系统的一个部分，随着系统的增大系统中可能会有不同厂家的,RTU,，,因此,RTU,具有通用的通讯协议,。,RTU,大多以无线方式与中控室通讯，因此,RTU,能很好的支持无线通讯设备（电台、无线以太网、,GPRS,、,CDMA,等,）,使用,场合不同,PLC,主要用于：生产线、流水线、部分厂站、配电系统、机床控制等,。,RTU,主要用于：石油天然气生产、管道、城市天然气管网、供水管网、环境监测等,。,目前随着技术的融合，,PLC,也能,做,RTU,的,事情，,RTU,也,可以,完成,PLC,的工作。,补充参考资料,1,、,PLC,的五大控制功能,