分散型控制系统,集散控制系统行业内业称4C技术既C
分布式控制系统：(distributed control systems,简称DCS),又称为分散控制系统，分散型控制系统,集散控制系统.行业内业称4C技术既Control控制技术；Computer 计算机技术；Communication 通信技术；Cathode Ray Tube CRT显示技术。
分布式控制系统特点：高可靠性、开放性、灵活性、易于维护、协调性、功能齐全
分布式控制系统原理：分布式直流电源、环境条件、输入电源、输出功率及功耗
分布式控制系统的软件可分为系统软件、组态软件、应用软件
机器人系统【robot system】
由机器人和周边设备与工具组成的自动化作业系统。典型的机器人系统包括以下几个部分：
1、机器人本体和操作机，可以直接完成各种具体作业；
2、机器人控制器，用来控制机器人和完成数据存储，包括计算机系统和伺服系统两部分；
3、各种不同的作业工具，如焊枪和手爪等；
4、各种周边辅助设备；
5、为完成特殊任务而使用的传感器；
6、用于完成计算机管理、监控和计算机通信的通信系统。常见的机器人系统有弧焊机器人系统、喷涂机器人系统和切割机器人系统等。
详细参数：机器人系统一般由伺服电机，伺服电机控制卡单片机控制系统等组成
伺服控制系统：用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。又称随动系统。在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。伺服系统的结构组成和其他形式的反馈控制系统没有原则上的区别。
结构组成：机电一体化的伺服控制系统的结构,类型繁多,但从自动控制理论的角度来分析,伺服控制系统一般包括控制器,被控对象,执行环节,检测环节,比较环节等五部分。
比较环节：比较环节是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较,以获得输出与输入间的偏差信号的环节,通常由专门的电路或计算机来实现。
控制器：控制器通常是计算机或PID控制电路,其主要任务是对比较元件输出的偏差信号进行变换处理,以控制执行元件按要求动作。
执行环节：执行环节的作用是按控制信号的要求,将输入的各种形式的能量转化成机械能,驱动被控对象工作.机电一体化系统中的执行元件一般指各种电机或液压,气动伺服机构等。
被控对象：机械参数量包括位移，速度，加速度，力，和力矩为被控对象。
检测环节：检测环节是指能够对输出进行测量并转换成比较环节所需要的量纲的装置,一般包括传感器和转换电路。
系统分类：伺服系统的分类方法很多,常见的分类方法有以下三种
(1)按被控量参数特性分类.
(2)按驱动元件的类型分类.
(3)按控制原理分类.
技术要求：系统精度、稳定性、响应特性、工作频率
工业控制的应用现状和发展趋势
现代工业控制总线的发展趋势 前言 随着计算机、通信、自动控制、微电子等技术的发展，大量智能控制芯片和智能传感器的不断出现，以及在传感器、通信和计算机领域所取得的巨大成就使人们对系统综合性能尤其是安全性能提出了越来越高的要求：希望能对系统设备的工作状况进行实时监测和控制，并在此基础上实现设备的智能维护。对企业自动化设备而言，对其工作状况进行远程监测和控制，不仅可方便设备管理者随时了解设备工作状态，设备出现异常时主动报警，便于及时维修，还可拓宽设备服务范围，提高工作性能，延长使用寿命。这一目标的实现对控制网络在开放性、互连性、分散性等方面提出了更高要求。 一分散控制系统(DCS) 当前工业控制计算机的应用范围仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如冶金、石化、电力)为主，采用分布式系统结构的分散控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展，进一步扩展了大型分散控制系统的应用。 1. 应用现状 DCS自1975年问世以来，大约有3次比较大的变革，70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发并没有动态流程图，通信网络基本上是轮询方式；80年代通信网络较多使用令牌方式；90年代操作站出现了通用系统，90年代末通信网络有的部分遵循TCP/IP协议，有的开始采用以太网。20多年来，DCS已广泛应用于各工业领域并趋于成熟，成为工业控制系统的主流。 虽以现场总线为基础的FCS发展很快，最终将取代传统DCS，但其发展仍面临一些问题，如统一标准、仪表智能化等。而传统控制系统的维护和改造还需DCS，因此FCS完全取代传统DCS尚有较长过程。现DCS的新产品的特点为：系统开放、管控一体化及带有先进控制软件，DCS生产厂家也从事FCS的研发、生产和推广应用。
工业控制系统信息安全自查表
附件 工业控制系统信息安全自查表 填表说明 一、组成结构 本表包含三个分表： （1）工业控制系统信息安全检查情况汇总表 （2）工业控制系统运营单位基本情况表 （3）工业控制系统信息安全自查表 二、填写对象 各分表填写责任人如下： （1）工业控制系统信息安全检查情况汇总表：由各地经济和信息化主管部门指定专人负责汇总填写。 （2）工业控制系统运营单位基本情况表：由各工业控制系统运营单位指定专人负责填写。 （3）工业控制系统信息安全自查表：由工业控制系统运营单位的各工业控制系统负责人填写。
表1 工业控制系统信息安全检查情况汇总表
1 重要工业控制系统是指与国家安全、国家经济安全、国计民生紧密相关的，如钢铁、有色、化工、装备制造、电子信息、核设施、石油石化、电力、天然气、水利枢纽、环境保护、铁路、城市轨道交通、民航、城市供水供气供热等工业生产领域中的工业控制系统。 2 工业主机是指工业生产控制各业务环节涉及组态、操作、监控、数据采集与存储等功能的主机设备载体，包括工程师站、操作员站、历史站等。
表2 工业控制系统运营单位基本情况表
注1：工控系统基本情况可另附表说明。 注2：此处工业控制系统的划分原则为1）具体的完整的工业控制系统：以企业工业自动化生产过程为基础，属于企业的一个自动化生产全过程或一个工业自动化生产装置；或者是2）工业控制系统中相对独立的一部分：以企业工业自动化生产过程的局部环节为基础，属于企业的一个自动化生产全过程或一个工业自动化生产装置的工业控制系统中的相对独立的且物理边界清晰的某个安全区域或通信网络。 1 按照《国民经济行业分类》（GB/T4745-2011）规定填写。 2 按照《事业单位登记管理暂行条例》登记的，为社会公益目的、由国家机关举办或者其他组织组织利用国有资产举办的，从事教育、科技、文化、卫生等活动的社会服务组织。 3 按照《中华人民共和国企业法人登记管理条例》登记注册的三类经济组织：（1）全部资产归国家所有的（非公司制）国有企业；（2）全部资产归国家所有的国有独资有限责任公司；（3）由国有资本占控制地位的有限责任公司和股份有限公司，此处称国有控股公司。 4 包括港、澳、台资本和其他地区外资资本投资设立的独资或控股的独资公司、有限责任公司和股份有限公司。
集散控制系统试卷及答案(2012)
昆明理工大学试卷（）B5-1 考试科目：集散控制系统考试日期：命题教师： 学院：信自专业班级：自动化07、测控07 学生姓名：学号： 任课教师：课序号：考试座位号： 一、填空题(共32 分，每空1分) 1、DCS 设计思想是分散________、集中________，设计原则是分而 ________、综合________。 2、一个典型的DCS应该包括四大部分组成：至少一台___________站，至少一台___________站，一台___________站（也可以兼做）和一条通信系统。 3、在DCS操作站的画面体系中有___________、____________及______________这三种类型的显示画面。 4、DCS 控制层软件的基本功能可以概括为__________________、____________、____________、及I/O 数据的输出。 5、现场总线是自动化领域的通信、网络技术, 也被称之为工厂的____________。 6、集散控制系统是___________、___________、___________、___________技术（简称四C技术）发展的产物。
B5-2 7、发送装置和接收装置之间的信息传输通路称为___________，它包括 ___________和有关的中间设备。 8、DCS中报警优先级由高到底依次是：___________、___________、___________、___________和___________。 9、集散控制系统中，各种在组态中定义的回路控制算法、顺序控制算法、计算功能均在____________中实现。 10请列出主要DCS 生产厂家及产品①厂家:____________产品:____________ ②厂家:____________产品:____________③厂家:____________产 品:____________。 二、名词解释(12分,每题3分) 1、实时 2、在线 3、集散控制系统
集散控制系统试题库
填空1.1975年，世界上第一套集散控制系统由Honeywell公司首先向市场推出，其型号是TDC2000。2. 操作站的基本功能包括显示、操作、报警、系统组态、系统维护和报告生成。 3. OSI参考模型的七层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 4.TDC3000系统中，一条LCN网最多可连40个模块，通过扩大器可连645个模块。 5. CS3000系统主要由操作站、现场控制站、工程师站、通信总线和通信网关等部分组成。 6.MACS现场控制站由控制机笼、主控制器、电源模块、智能I/O模块、端子模块、通信网络、控制机柜等部分组成。 7. 现场总线是一种数字式、双向传输、多分支结构和计算机局部网络的底层控制网络。 8. 典型的现场总线有Profibus、CAN、FF等。 9. 现场总线的基本设备有现场总线变送器、温度变送器、电流-现场总线转换器和现场总线-电流变换器等。10. PROFIBUS现场总线的组态软件是STEP711。11. 计算机控制系统由工业控制机和生成过程两大部分组成。12. 计算机控制系统按参与控制的计算机不同，可分为工业控制机控制系统、PLC控制和单片机控制。13. 集散控制系统是计算机技术、控制技术、显示技术和通信技术相结合的产物。14. 计算机网络的拓扑结构主要有总线型、星型、环型、树型和网状型。 15. JX-300X集散控制系统控制站卡件有主控制卡、数据转发卡和I/O卡。16. JX-300X DCS 的基本组态软件是sckey，实时监控软件是Advantrol/Advantrol-Pro17. 现场控制站的基本功能包括反馈控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制、数据采集与处理和数据通信。18. TPS集散控制系统的网络类型主要有工厂信息网路PIN、TPS过程控制网络TPN和万能控制网络UCN。19. TDC3000集散控制系统的万能控制网UCN上挂接着过程管理站PM、先进过程管理站APM、万能控制网络UCN等。20. CS3000集散控制系统的FCS有标准型、扩展型和紧凑型三种。21. MACS通信网络主要分系统网络SNET、监控网络MNET和企业管理网ENET层次。22. 计算机控制系统按其结构不同可分为集中结构和分散结构两大类。23. 集散控制系统由工业控制机、通信网络和现场检测控制设备三大部分组成。24. 常用的通信介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。25. 集散控制系统又称为分散控制系统英文简称DCS，现场总线控制系统简称为FCS。26. 集散控制系统的设计思想为集中管理、分散控制。27. JX-300X DCS的通信网络主要有SBUS总线、过程控制网SC netII和信息管理网EYHERNET三个层次。 28.TDC3000系统的三种通信网络主要是局部控制网LCN、万能控制网UCN和数据高速通道DHW。29. TPS集散控制系统中，一个HPMM最多能安装40块IOP和40块后备IOP。30. CS3000系统RIO标准型FCS中，一个FCU最多连1031个节点。31. MACS系统主要由网络、工程师站、操作员站、高级计算站、管理网网关、系统服务器、现场控制站、通信控制站等部分组成。31.集散控制系统的设计一般分为方案论证、方案设计、工程设计和系统文件设计四个
工业设备控制系统选型分析
【76】 第33卷 第10期 2011-10(上) 工业设备控制系统选型分析 Model selection of industrial control system 肖中华1，杜永昌 2，夏怀成1，王振峰 1 XIAO Zhong-hua 1, DU Y ong-chang 2, XIA Huai-cheng 1, WANG Zhen-feng 1 (1.燕山大学 车辆与能源学院，秦皇岛 066004；2.清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084)摘 要：工业控制系统对工业设备实现自动化、智能化起到了极其重要作用。对于工业控制系统的两种主要形式：工控计算机控制系统和嵌入式工控系统，分别从硬件、操作系统和应用软件等方面进行了对比，分析了它们各自的优缺点和使用场合。 关键词：工业控制系统；工控计算机；嵌入式系统 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2011)10(上)-0076-03Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2011.10(上).24 收稿日期：2011-07-03 作者简介：肖中华（1986 -），男，硕士，主要从事车用减振器在线集成制造技术及专用设备的研究与开发。0 引言 现代工业生产系统规模越来越大，生产环节内部以及各个环节之间的协作要求也越来越复杂，工业控制技术作为20世纪最重要的现代工业技术之一被广泛应用，利用该技术组成的工业控制系统使工业生产过程的生产质量和效率有明显的提高。自上世纪八十年代以来，工业控制系统走过了从模拟控制向数字控制、从单机控制向综合控制、从集中控制向分布控制和从简单逻辑控制向智能控制的发展道路。 就具体的工业生产设备而言，其控制器可分为可编程序控制器（PLC ）、工控计算机控制系统和嵌入式系统等几种。 最早出现，也是应用最多的控制器是PLC ，它可以顺序执行用户编制的包含逻辑运算、顺序控制、定时、计数等操作指令的程序，并通过输入和输出操作来控制生产设备的运行。现代的PLC 已经非常成熟，其功能也不断提高，如可进行模拟量闭环控制、连续PID 控制及与其它控制器的数据通讯等。但是，PLC 的特点决定了它只能进行顺序控制、逻辑控制等相对固定的控制功能，一般作为分布式控制系统的现场控制单元，依靠上位机进行复杂的数据处理、存储和智能控制。 工控计算机控制系统和嵌入式控制系统，具有强大的数据运算、存储功能和丰富的人机交互界面，且可方便地扩展数据输入输出和通讯功能，因此对于需要复杂的信息采集、处理和智能 控制功能的生产设备，是很好的选择。工控计算机控制系统以通用的工控计算机为中心，配备特定的接口卡，软件采用常见的桌面操作系统+专门开发的控制软件，对工业设备进行数据采集和控制。嵌入式系统是以应用为中心，采用一体化软硬件设计，且功能和配置可按需剪裁的专用计算机系统。这两种系统，其组成和适用场合都有很大的区别。在本文中，针对这两种在工业生产设备上广泛应用的智能控制系统，分析它们在硬件、操作系统、应用软件及适用场合等方面的不同，为进一步设计开发工业生产设备的控制系统提供依据。 1 工控计算机控制系统和嵌入式控制系统的硬件对比 硬件方面，工控计算机控制系统以通用的工控计算机为中心，配备相应的数据采集、控制和通讯等外围扩展卡，而嵌入式系统硬件采用专用的嵌入式硬件和一体化设计，因此，其系统架构、中央处理器（CPU ）、存储系统等都有很大的不同。 1.1 系统架构 工控计算机采用工控母版+CPU 卡的结构；其扩展总线有ISA 、EISA 、PCI 、PCI Express 等，与一般桌面计算机系统兼容，且随主流技术的发展而更新换代；机箱采用通用的标准工控机箱，内部有一个或多个风扇进行主动散热，在机箱的进
集散控制系统的发展及应用现状
集散控制系统的发展及应用现状 The Development and Application Status of Distributed Control System 摘要：本文介绍了集散控制系统（DCS）的发展，分析了DCS在我国的应用现状。结合DCS的技术特点和新技术的发展，指出新一代DCS是集过程控制、信息管理、开放式网络交互等于一身的自动化信息平台。关键词：计算机控制；集散控制系统；现场总线；网络通信 Abstract ：The article introduces the development of DCS(distributed control system) , and analyzes its application status in China．Combining the technical character of DCS and the development of new technology, the article indicates the new DCS is an automation and information united platform with proc ess control、information management、open network communication． Key words：Computer control；Distributed control system；Fieldbus；Network communication 引言 上世纪70年代工业的发展使生产过程日益复杂，规模更加扩大，在生产中采用传统的计算机集中控制系统，计算机一旦出现故障，就会使整个系统瘫痪、生产停产的严重事故,其可靠性、稳定性较差，为提高系统的可靠性和稳定性，满足生产过程控制中分散风险的要求，美国、日本及欧洲等国开始研制集散型控制系统(DCS)。DCS自1975年问世以来，受到微电子技术的飞速发展以及生产过程管理控制的双重作用下，虽然系统的体系结构没有发生重大改变，但是经过不断的发展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高。DCS综合了计算机技术、通信技术和过程控制技术，在当今现代化生产过程控制中起着重要的作用。 1 什么是DCS DCS是计算机(computer)、通信(communication)、CRT显示和控制(control)技术(简称四C技术)发展起来的产物[1]。它采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，以分层、分级和合作自治的结构形式，适应现代工业的生产和管理要求。 DCS也是一种模拟数字混合系统，它是在常规组合模拟仪表与计算机集中DDC的基础上发展形成的。其变送、执行单元仍然采用4～20 mA 的模拟仪表，控制计算、监控与人机界面采用多个CPU递阶构成的集中与分散相结合的分散控制系统[2]。常规的模拟仪表组成的过程控制系统存在许多局限性，如难以实现多变量相关对象的控制；难以实现复杂的高级控制算法和参数的集中显示操作；由于生产工艺过程的复杂和规模的扩大，就要增加仪表，相应的模拟仪表也要增大。而计算机集中DDC控制会导致危险的集中。虽不难实现用一台计算机控制几十个甚至上百个回路，但这样必然降低系统的安全性能。DCS 吸收了模拟仪表和计算机集中控制DDC的优点，将多台微机分散应用于过程控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一、人机交互差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既在监视、操作与管理三方面集中，又在功能、负荷和危险性三方面分散。 DCS自上世纪70年代问世以来，各国公司各自推出了多种不同设计、风格各异的DCS，即使是同一厂家，其早期产品和近期产品也有很大差异。但是，尽管种种DCS千差万别，其核心结构却基本上是一致的，即所谓“三点一线”式结构。“一线”是指DCS的骨架计算机网络，“三点”则是连接在网络上的三种不同类型的节点。这三种不同类型的节点是：面向被控过程现场的现场I/O控制站；面向操作人员的操作站；面向DCS监控管理人员的工程师站。一般情况下，一个DCS中只需配置一台工程师站，而现场I/O 控制站和操作员站的数量则根据实际要求配置。这三种节点通过系统网络互相连接并相互交换信息，协调各方面的工作，共同完成DCS的整体功能。 图1 所示为一个DCS的典型递阶分层结构[3]，系统中所有的设备分别处于四个不同的层次，自下而上分别是：现场级、控制级、监控级和管理级。对应着这四层结构，分别由四层计算机网络即现场网络
重要工业控制系统基本情况
重要工业控制系统基本情况 调查表 填表单位：（盖章）填表时间：年月日
填表说明 一、调查范围 本调查表中的重要工业控制系统是指在核设施、钢铁、有色、化工、石油石化、电力、天然气、先进制造、水利枢纽、环境保护、铁路、城市轨道交通、民航、城市供水供气供热以及其他与国计民生紧 密相关的领域中，一旦出现安全事故可能导致以下后果之一的工业控 制系统： （1）10人以上死亡或50人以上重伤； （2）5000万元以上直接经济损失； （3）影响100万人正常生活； （4）对国家安全、社会秩序、经济建设和公共利益产生重大影响。 二、保密要求 根据填写内容的敏感程度确定调查表密级，并在调查表上明确标识。 三、填写要求 工业控制系统在各行业的应用场景不同而类型不同，填表单位应选择本单位所运营的工业控制系统类型填写，无某系统类型无需填写。
一、运营单位基本情况 单位信息单位全称法人代表 通讯地址省市（县/区） 单位网址邮政编码 所属行业1销售收入 经济类型 □国有事业单位2 □国有及国有控股企业3（□中央□地方） □股份制企业□外商及港澳台投资企业4 □集体企业□民营企业 □其他： 联系人姓名职务所属部门工作电话电子邮件传真 系统小计 系统类型系统数量 数据采集与监控(SCADA)系统套分布式控制系统(DCS)套可编程控制器(PLC)套其他系统套 1按照《国民经济行业分类》（GB/T4754-2011）规定填写。 2按照《事业单位登记管理暂行条例》登记的，为社会公益目的、由国家机关举办或者其他组织利用国有资产举办的，从事教育、科技、文化、卫生等活动的社会服务组织。 3按照《中华人民共和国企业法人登记管理条例》登记注册的三类经济组织：(1)全部资产归国家所有的(非公司制)国有企业；(2)全部资产归国家所有的国有独资有限责任公司；(3)由国有资本占控制地位的有限责任公司和股份有限公司，此处称国有控股公司。 4包括港、澳、台资本和其他地区外资资本投资设立的独资或控股的独资公司、有限责任公司和股份有限公司。
(完整版)智能工业的定义及其应用环节的诠释
苏州智能工业六大环节解释 (供参考注意保存) 一、智能工业 智能工业的实现是基于物联网技术的渗透和应用，并与未来先进制造技术相结合，形成新的智能化的制造体系。[智能工业是将具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节，大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能化的新阶段。 智能工业在企业的具体形态是：大数据系统、全球虚拟制造、工业云体系、计算机集成智能设计系统（CIIDS）、工艺系统及协同机制、全能制造系统（HMS）、并行工程（concurernt engineering,CE）、构建全球云物流公共服务平台第三方支付系统、关于云物流数据标准化体系、云物流公共服务平台。 随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂营运而生的DCS控制系统，更是计算机技术，系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术结合的产物。DCS的理念是分散控制，集中管理。通过分析与优化技术，找到最优的控制方法，是物联网带给DCS控制系统维系智能工业重要条件。 智能工业具有以下几个方面的管理技术属性特征：（1）制造业供应链管理：物联网应用于企业原材料采购、库存、销售等领域，通过完善和优化供应链管理体系，提高了供应链效率，降低了成本。企业通过在供应链体系中应用传感网络技术，构建了全球制造业中规模最大、效率最高的供应链体系。（2）生产过程工艺优化：物联网技术的应用提高了生产线过程检测、实时参数采集、生产设备监控、材料消耗监测的能力和水平。生产过程的智能监控、智能控制、智能诊断、智能决策、智能维护水平不断提
高。钢铁企业应用各种传感器和通信网络，在生产过程中实现对加工产品的宽度、厚度、温度的实时监控，从而提高了产品质量，优化了生产流程。（3）泛在感知网络技术：建立服务于智能制造的泛在网络技术体系，为制造中的设计、设备、过程、管理和商务提供无处不在的网络服务。目前，面向未来智能制造的泛在网络技术发展还处于初始阶段。泛在制造信息处理技术建立以泛在信息处理为基础的新型制造模式，提升制造行业的整体实力和水平。目前，泛在信息制造及泛在信息处理尚处于概念和实验阶段，各国政府均将此列入国家发展计划，大力推动实施。（4）虚拟现实技术：采用真三维显示与人机自然交互的方式进行工业生产，进一步提高制造业的效率。目前，虚拟环境已经在许多重大工程领域得到了广泛的应用和研究。未来，虚拟现实技术的发展方向是三维数字产品设计、数字产品生产过程仿真、真三维显示和装配维修等。（5）人机交互技术：传感技术、传感器网、工业无线网以及新材料的发展，提高了人机交互的效率和水平。目前制造业处在一个信息有限的时代，人要服从和服务于机器。随着人机交互技术的不断发展，我们将逐步进入基于泛在感知的信息化制造人机交互时代。（6）空间协同技术：空间协同技术的发展目标是以泛在网络、人机交互、泛在信息处理和制造系统集成为基础，突破现有制造系统在信息获取、监控、控制、人机交互和管理方面集成度差、协同能力弱的局限，提高制造系统的敏捷性、适应性、高效性。（7）平行管理技术：未来的制造系统将由某一个实际制造系统和对应的一个或多个虚拟的人工制造系统所组成。平行管理技术就是要实现制造系统与虚拟系统的有机融合，不断提升企业认识和预防非正常状态的能力，提高企业的智能决策和应急管理水平。（8）电子商务技术：目前制造与商务过程一体化特征日趋明显，整体呈现出纵向整合和横向联合两种趋势。未来要建立健全先进制造业中的电子商务技术框架，发展电子商
智能控制在现代工业中的应用
智能控制在现代工业中得应用 1现代工业系统得特点与智能控制得形成 智能控制形成得工业因素随着科学技术得不断进步与工业生产得不断发展,现代工业生产过程,特别就是复杂工业生产过程得控制与综合自动化越来越成为人们所必须面对得问题。它既就是推动自动控制理论与系统科学发展得强大动力,同时也对自动控制提出了前所未有得挑战,其表现为: (1)被控对象日益复杂被控对象往往就是无穷维得复杂系统,表现出很强得分布特性,而利用有限参数模型设计得控制,其有效性不能保证。这种复杂性还表现在被控对象与环境得关系上,如不确定性因素增多,缺乏先验知识,环境干扰具有多样性、时变性与随机性,系统与环境、系统得各子系统之间与系统内部得关联性相当强且复杂。 (2)高度得不确定性现代工业系统得结构、参数与环境都具有高度得不确定性,系统与环境有许多未知因素,如环境得动态变化、输入信息得多样化与数据量显著增加等,而且其信息结构也发生了质得变化,包括信息得不可预知性、不完全性等。 (3)多层次、多目标得控制要求现代工业控制所追求得已不仅仅就是低层次上单一得品质,而就是力求实现多样化、多层次得综合目标,包括协调、调度、管理及决策等。 (4)控制手段得经济性基于实时性、生产成本与操作工素质等因素得考虑,控制手段不允许过分复杂。现代工业生产为追求高质量、高可靠、高效益、高适应性得"四高"目标,一方面其生产规模越来越庞大,节奏越来越快,工艺越来越复杂;另一方面基于严格与精确得数学模型描述基础上得传统
控制理论得分析、综合与设计技术与现代工业生产得控制实践存在着巨大得鸿沟,理论与应用之间存在着严重得不协调性,面对复杂得工业对象, 2工业自动化控制系统 在自动化(automation)不断完善与发展得今天,自动化水平已经成为衡量企业现代化水平得一个重要标准,而自动化得一个重要分支——工业自动化,更就是生产型企业提高生产效率,稳定产品质量得重要手段。我国得自动化发展历程也经历了以“观测”为主得第一阶段,以“观测”并“人为反应”得第二阶段,已经逐渐进入到“自动测量自动反应”得第三阶段。这些进步,同时需要控制理论与实践得完善,智能控制(intelligent controls)作为现代控制理论基础上发展起来得新型控制理论,已经广泛应用于各个自动化领域,全自动洗衣机就就是典型得智能控制自动化得例子。 一个控制系统包括控制器(controller)、传感器(sensor)、变送器(transmitter)、执行机构(final controlling element)、输入输出接口(I/0 interface)五部分组成。控制器得输出经过输出接口、执行机构,加到被控系统上;控制系统得被控量,经过传感器,变送器,通过输入接口送到控制器,这样完成了一次正常得运算控制操作。 按照自动控制有无针对对象来划分,自动控制可分为“开环控制”与“闭环控制”。区分“开环控制”与“闭环控制”最直接得办法就是瞧就是否有最终对象得反馈,当然这个反馈不就是人为直观观察得。例如
基于PLC技术的工业设备控制系统的设计及应用
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/3415091076.html, 基于PLC技术的工业设备控制系统的设计及应用 作者：肖剑 来源：《电子技术与软件工程》2015年第23期 摘要PLC又称可编程控制器，其抗干扰性、操作简单、结构模块化以及扩展能力强等特点让PLC广泛的应用到工业设备控制系统中，随着现阶段自动化工厂对控制系统的要求不断提高，PLC在控制功能、运行的可靠性以及智能化的操作界面都需要快速发展。本文结合了一些企业的工程实践，研究了基于PLC的顺序控制系统和运动定位控制系统，重点介绍了其系统的设计方法。 【关键词】PLC 顺序控制伺服系统 现阶段的控制系统主要有单片机嵌入式控制系统、PLC控制系统、计算机控制系统，但最适用工业现场环境的还是PLC控制系统，特别是适合开发小批量、多功能的工业设备。PLC 具有以下特点：第一是可靠性和抗干扰能力强，面对环境恶略的工业环境具有很好的适应性。第二是PLC具有模块化的特点，这让其更方便组合和扩展。第三点是操作和变成都较为简单，并且具有完善的监视和诊断功能，加之现阶段模糊控制、神经元网络等技术的不断发展，PLC在不断融合这些技术的过程中，已经越来越趋向多功能控制器，并在过程控制、运动控制以及工厂自动化网络控制系统等方面都得到了应用。 PLC之所以广泛的应用到工业设备的控制系统中，与其控制功能、人机界面和工作的可靠性等方面都有着很大的联系，据统计，可编程控制器是现阶段工业自动化应用最多的一种设备。笔者在本文首先介绍了PLC相关的概念和原理，接下来介绍了PLC顺序控制系统和运动定位控制技术中的PLC的基本结构，并对其控制系统的设计方法进行了论述。 1 可编程控制器概念和发展 1.1 可编程控制器的基本结构 可编程控制器实际上是一种可编程的存储器，现阶段大幅度的应用于工业控制系统中，其功用有执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算等指令，并且能通过数字或者模拟输出控制各种类型的工厂机械生产过程。可编程控制器的发展起步于1969年的美国，第一台可编程控制器为PDP-14，自此之后，日本、欧洲等国开始陆续的生产可编程控制器，直到现如今的世界各国的电气设备公司都开始大规模的生产可编程控制器，PLC也已经成为现阶段工厂自动化不可缺少的核心设备。
仪表DCS集散控制系统介绍
仪表DCS集散控制系统介绍 集散控制系统（Distributed control system）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。 集散控制系统一般有以下四部分组成： 现场控制级:又称数据采集装置，主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理，而且对实时数据进一步加工处理，供CRT操作站显示和打印，从而实现开环监视，并将采集到的数据传输到监控计算机。输出装置在有上位机的情况下，能以开关量或者模拟量信号的方式，向终端元件输出计算机控制命令。这一个级别直接面对现场，跟现场过程相连。比如阀门、电机、各类传感器、变送器、执行机构等等。它们都是工业现场的基础设备、同样也是DCS的基础。在DCS系统中，这一级别的功能就是服从上位机发来的命令，同时向上位机反馈执行的情况。拿军队来举例的话，可以形容为最底层的士兵。它们只要能准确地服从命令，并且准确地向上级汇报情况即完成使命。至于它与上位机交流，就是通过模拟信号或者现场总
线的数字信号。由于模拟信号在传递的过程或多或少存在一些失真或者受到干扰，所以目前流行的是通过现场总线来进行DCS信号的传递。 过程控制级:又称现场控制单元或基本控制器，是DCS系统中的核心部分。生产工艺的调节都是靠它来实现。比如阀门的开闭调节、顺序控制、连续控制等等。 上面说到现场控制级是“士兵”，那么给它发号施令的就是过程控制级了。它接受现场控制级传来的信号，按照工艺要求进行控制规律运算，然后将结果作为控制信号发给现场控制级的设备。所以，过程控制级要具备聪明的大脑，能将“士兵”反馈的军情进行分析，然后做出命令，以使“士兵”能打赢“战争”。这个级别不是最高的，相当于军队里的“中尉”。它也一样必须将现场的情况反馈给更高级别的“上校”也就是下面讲的过程管理级。 过程管理级:DCS的人机接口装置，普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩CRT、操作者键盘、打印机、大容量存储器等。操作员通过操作站选择各种操作和监视生产情况、这个级别是操作人员跟DCS交换信息的平台。是DCS 的核心显示、操作跟管理装置。操作人员通过操作站来监视和控制生产过程，可以通过屏幕了解到生产运行情况，了解每个过程变量的数字跟状态。这一级别在军队中算是很高的“上校”了。它所掌握的“大权”可以根据需要随时进行手动自动切换、修改设定值，调整控制信号、操纵现场设备，以实现对生产过程的控制。
PLC技术在工业控制系统中的研究
PLC技术在工业控制系统中的研究 发表时间：2019-11-19T15:41:13.220Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：陈鹏飞 [导读] 摘要：随着工业化的持续发展，在实际生产过程中应用工业控制系统能有效提高工作效率和质量，PLC技术在工业控制系统当中的有效利用可以实现工业控制精准度，提升控制系统的即时性，从而提高整个生产过程的控制效果，所以对PLC技术在工业控制系统中的应用做分析与强调现实意义显著。 山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266000 摘要：随着工业化的持续发展，在实际生产过程中应用工业控制系统能有效提高工作效率和质量，PLC技术在工业控制系统当中的有效利用可以实现工业控制精准度，提升控制系统的即时性，从而提高整个生产过程的控制效果，所以对PLC技术在工业控制系统中的应用做分析与强调现实意义显著。 关键词：PLC技术；工业控制系统；应用 引言 工业自动化系统的建设能够确保PLC控制技术的使用价值，对此进行全方位的优化，从工业自动化体系的建设角度方面制定设计PLC 控制技术的使用策略，是目前我国众多工业领域中技术工作人员强力研究的问题。 1 PLC控制技术概念及工作原理概述 1.1概念 在工业生产过程中，PLC技术的应用可以实现对自动化生产过程的计算、顺序控制以及逻辑运算等任务，也就是说可编程逻辑控制器在接收到系统所发出的工作指令后，可以自动地完成对不同机械设备或自动化生产过程的控制。相比较而言，PLC是应用于工业生产领域的专用控制设备，与微型计算机的结构组成基本相同，由硬件系统和软件系统两大部分组成，其中，中央处理器是保持PLC系统正常、稳定运行的不可或缺的重要部件。 1.2工作原理 1）采样输入阶段。PLC控制技术借助扫描设备将对应的输入数据和状态进行有效读取，并将其在PLC映像区的控制单元内进行存储。采样输入工作完成后则进入程序执行阶段，此时需要执行刷新数据操作以对输入数据与输入状态的正确性进行查验。控制单元的数据在程序执行及结果输出环节并不会出现改变，但是需要注意将二者的时间差进行合理控制。 2）程序执行阶段。PLC控制系统在程序执行阶段通过自动扫描用户程序来对程序的已被读入进行保证。通常情况下，在对用户程序进行扫描时会将特定的顺序和方式作为运行的根本依据，进而可获得最后结果。与此同时，还需核对该阶段结果与采样输入阶段结果的一致性，只有确保二者一致才能对用户程序的执行与否进行判断。 3）结果输出阶段。PLC控制技术应用的最后阶段即为结果输出阶段，需要刷新前两个运行控制环节中的所有输入数据与输入状态，而且要利用输出的控制电路对相应外部设备进行驱动，进而达成实时控制整个核心系统运转的目的。至此，PLC控制技术于工业自动化中的应用周期结束。 2 PLC技术在工业控制系统中的应用 2.1优化设计 目前PLC工作的方式和计算机的工作方式存在着相似性，即用户指令的执行主要利用编程这种方式。在进行用户程序扫描的时候，信息的收集工作会完成。就信息的具体收集过程来看，其包括了三个基本的阶段，第一阶段为输入采样，第二阶段为执行用户的指令，第三阶段为数据输出。从工作实践来看，在做用户数据读取的时候，相应的单元会同步进行数据存储。当输入采样阶段执行完成后会进入到执行阶段。就执行阶段的具体工作实施来看，需要基于标准的成熟实现对用户程序的扫描，之后，CPU会实现对应区域的刷新，主要是刷新数据和动态，数据和动态刷新之后，驱动电路的具体利用实现了输出。目前PLC分析的设计优化思路和原则包括以下内容：（1）对设备的工作原理进行充分的了解，需要设计人员深入现场做详细资料的收集，并基于资料和具体的控制要求做控制方案的设计和优化。（2）在具体控制要求基础上对PLC的系统配置方案进行调整，其中调整的核心是内部控制部件的优化。在调整中，模块的选择以及系统的经济性和运维便捷性都需要重点考虑。（3）对输入、输出设备做正确选择，同时要明确输出设备所控制的对象；（4）需要对控制系统程序进行优化，保证程序运行的安全性。（5）基于电路图原理进行各个硬件的连接。 基于具体的优化思路和原则进行硬件的优化，需要注意以下三个方面：（1）实现输入电路的优化。利用PLC控制系统做生产控制，其能够为系统运行提供稳定的电压，而且系统提供的电压具有广泛的适应性，所以对系统做整体优化之后，外界环境对控制系统的干扰会明显的减弱。运用隔离变压器采用双隔离技术，这样，高低频脉冲造成的系统干扰会明显降低。（2）优化输出电路。优化输出电路是为了满足工业控制的具体要求，实现缩短设备响应时间和提升实际控制效果。（3）抗干扰设计。抗干扰设计主要包括三个方面：第一防止空间辐射将PLC控制系统在金属柜中做安置；第二是需要对强电动力线路和弱电动力线路进行有效的隔离；第三是利用双绞线屏蔽电缆进行模拟信号传输线的建设。 2.2故障检测 （1）电源指示。电源指示灯会对PLC的具体运行供电提供指示。当PLC基本单元处于供电状态时，设置的POWER指示灯会处于发亮的状态。如果电源接通后出现指示灯不亮的情况，说明供电存在着故障。此时需要对具体的连接电路做检查，确定电源线路的连接是否牢固。如果电源线路的连接处于牢固的状态，则需要对线路的负载短路做检查，确定是否存在负载短路现象。如果这两种情况均不存在，需要对PLC的内部进行详细的检查和分析，确定是否存在导电性异物。 （2）出错指示。当系统中有错误出现的时候，EPROR等会呈现闪烁状态。检查这个时候的PLC，其进入关闭状态，而且输出现实为OFF。这样情况出现的时候首先需要考虑的是系统程序是否存在错误。若程序正常，需要对内部做检查，确定噪声以及可导电异物。 （3）输入指示。输入指示主要是进行信号开光状态的检查，这种检查需要随时进行，即无论指示灯处于何种状态，都要开展检查。在实践中发现光感传感器在受到污垢影响后其灵敏度会明显的下降，所以在检查中需要对光感传感器具体清洁状态进行分析。 （4）输出指示。当负载的显示处于不完全状态的时候，系统会存在问题，比如过载或是负载短路等，系统接触不良的情况也有可能发生。所以在检查中需要对这些方面重点考虑。
集散控制系统原理及应用1上课讲义
集散控制系统原理及 应用1
题型：填空 51*1′；解答；综合；计算 复习范围： 1、集散控制系统有什么优点？为什么集散控制系统要分散控制，集中管理？ 答：集散控制系统，与模拟电动仪表比较，它具有连接方便、采用软连接方法时控制策略更改容易、显示方式灵活、显示内容多样、数据储存量大等优点；与计算机集中控制系统比较，它具有操作监督方便、危险分散、功能分散等优点。分散控制为了分散危险，集中管理为了便于操作管理。 2、开放系统的主要特点是什么？集散控制系统为什么是开放系统？ 答：开放系统是以规范化与实际存在的接口标准为依据而建立的计算机系统、网络系统及相关的通信系统，这些标准可为各种应用系统的标准平台提供软件的可移植性、系统的互操作性、信息资源管理的灵活性和更大的用户可选择性。集散控制系统的开放性表现在下列方面：○1可移植性；○2可操作性；○3可适应性；○4可用性； 3、集散控制系统的发展方向是什么？信息化和集成化与集散控制系统的关系是怎样的？ 答：向上整合企业信息网，管控一体化；向下集成现场总线控制系统，全数字化控制、解决控制系统的“孤岛”现象。 4、现场总线控制系统与集散控制系统之间是如何统一在分散控制、集中管理的特点的？ 5、目前，无线连接是否能够替代现场总线？还存在什么问题？ 答：不能。 6、网络化指什么？ 答：网络化分为工业以太网和仪表网络化。仪表网络化是实现工业控制网络的关键，网络化仪表除具有常规仪表各种功能外，还带有通信功能，可以通过通信线路直接实现与计算机联网通信，仪表网络化系统不受时间和地域限制，安装简单方便，数据传输稳定可靠。 7、功能安全指什么？ 答：按照IEC61508定义的功能安全为：与受控设备（EUC）或受控设备的控制系统（或过程）有关的整体安全的组成部分，它决定于电气/电子/可编程设备（E/E/PE）安全相关系统、其他技术安全相关系统和外部风险降低设施功能的正确执行。 8、试述集散控制系统的基本构成和各层的主要功能 答：集散控制系统都由三大基本部分组成：即分散过程控制装置部分、集中操作管理系统部分、通信系统部分。现场控制级：实时采集过程数据，将数
PLC技术在工业控制系统中的研究
PLC技术在工业控制系统中的研究 摘要：随着工业化的持续发展，在实际生产过程中应用工业控制系统能有效提 高工作效率和质量，PLC技术在工业控制系统当中的有效利用可以实现工业控制 精准度，提升控制系统的即时性，从而提高整个生产过程的控制效果，所以对PLC技术在工业控制系统中的应用做分析与强调现实意义显著。 关键词：PLC技术；工业控制系统；应用 引言 工业自动化系统的建设能够确保PLC控制技术的使用价值，对此进行全方位 的优化，从工业自动化体系的建设角度方面制定设计PLC控制技术的使用策略， 是目前我国众多工业领域中技术工作人员强力研究的问题。 1 PLC控制技术概念及工作原理概述 1.1概念 在工业生产过程中，PLC技术的应用可以实现对自动化生产过程的计算、顺 序控制以及逻辑运算等任务，也就是说可编程逻辑控制器在接收到系统所发出的 工作指令后，可以自动地完成对不同机械设备或自动化生产过程的控制。相比较 而言，PLC是应用于工业生产领域的专用控制设备，与微型计算机的结构组成基 本相同，由硬件系统和软件系统两大部分组成，其中，中央处理器是保持PLC系 统正常、稳定运行的不可或缺的重要部件。 1.2工作原理 1）采样输入阶段。PLC控制技术借助扫描设备将对应的输入数据和状态进行 有效读取，并将其在PLC映像区的控制单元内进行存储。采样输入工作完成后则 进入程序执行阶段，此时需要执行刷新数据操作以对输入数据与输入状态的正确 性进行查验。控制单元的数据在程序执行及结果输出环节并不会出现改变，但是 需要注意将二者的时间差进行合理控制。 2）程序执行阶段。PLC控制系统在程序执行阶段通过自动扫描用户程序来对 程序的已被读入进行保证。通常情况下，在对用户程序进行扫描时会将特定的顺 序和方式作为运行的根本依据，进而可获得最后结果。与此同时，还需核对该阶 段结果与采样输入阶段结果的一致性，只有确保二者一致才能对用户程序的执行 与否进行判断。 3）结果输出阶段。PLC控制技术应用的最后阶段即为结果输出阶段，需要刷 新前两个运行控制环节中的所有输入数据与输入状态，而且要利用输出的控制电 路对相应外部设备进行驱动，进而达成实时控制整个核心系统运转的目的。至此，PLC控制技术于工业自动化中的应用周期结束。 2 PLC技术在工业控制系统中的应用 2.1优化设计 目前PLC工作的方式和计算机的工作方式存在着相似性，即用户指令的执行 主要利用编程这种方式。在进行用户程序扫描的时候，信息的收集工作会完成。 就信息的具体收集过程来看，其包括了三个基本的阶段，第一阶段为输入采样， 第二阶段为执行用户的指令，第三阶段为数据输出。从工作实践来看，在做用户 数据读取的时候，相应的单元会同步进行数据存储。当输入采样阶段执行完成后 会进入到执行阶段。就执行阶段的具体工作实施来看，需要基于标准的成熟实现 对用户程序的扫描，之后，CPU会实现对应区域的刷新，主要是刷新数据和动态，数据和动态刷新之后，驱动电路的具体利用实现了输出。目前PLC分析的设计优
(人工智能)浅谈工业自动化控制系统中的智能控制
（人工智能）浅谈工业自动化控制系统中的智能控制
浅谈工业自动化控制系统中的智能控制 ——郝庆超 于自动化（automation）不断完善和发展的今天，自动化水平已经成为衡量企业现代化水平的壹个重要标准，而自动化的壹个重要分支——工业自动化，更是生产型企业提高生产效率，稳定产品质量的重要手段。我国的自动化发展历程也经历了以“观测”为主的第壹阶段，以“观测”且“人为反应”的第二阶段，已经逐渐进入到“自动测量自动反应”的第三阶段。这些进步，同时需要控制理论和实践的完善，智能控制（intelligentcontrols）作为现代控制理论基础上发展起来的新型控制理论，已经广泛应用于各个自动化领域，全自动洗衣机就是典型的智能控制自动化的例子。 壹个控制系统包括控制器（controller）、传感器（sensor）、变送器（transmitter）、执行机构（finalcontrollingelement）、输入输出接口（I/0interface）五部分组成。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器，这样完成了壹次正常的运算控制操作。 按照自动控制有无针对对象来划分，自动控制可分为“开环控制”和“闭环控制”。区分“开环控制”和“闭环控制”最直接的办法是见是否有最终对象的反馈，当然这个反馈不是人为直观观察的。例如向壹个容器里加水，有水位测量设备，水位到达设定的高度，水龙头自动关断，这就是“闭环控制”；如需人为的见水是否到了设定的高度，而去人为的关水龙头，这就是“开环控制”。当然，智能控制，目标是不需要人为干预，所以，我们能够简单的认为“开环控制”是人为干预控制，不能完全体现智能控制的特点，所以于这里不去深究它。“闭环控制”按照执行机构的不同，可分为“状态闭环控制”和“调节闭环控制”。区分“状态闭环控制”和“调节闭环控制”的办法是见对执行机构的作用方式，如上例中，如果水龙头是开关俩位的，于水位到达设定的高度，自动关断水龙头，则此为“状态闭环控制”；如果水龙头是可调节的，根据水位高度的不同，调节水龙头开度的大小，通过加水量的不同，