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课程名称:
计算机控制技术
AnalysisandDesignofDigitalControlSystems
授课教师:北京交通大学机械与电子控制工程学院
测控系:王爽心,陈广华,齐红元
第7章计算机控制系统的工程应用
第1节
计算机网络控制技术
NetworkControlTechniques
王爽心:shxwang1@bjtu.edu.cn
SchoolofMechanical,ElectronicandControlEngineering,
BJTU
第7章计算机控制系统的工程应用
本课主要内容
概述
计算机分散型控制系统(DCS)
现场总线控制技术
分布式控制网络技术
控制网络与信息网络的集成技术简介
第7章计算机控制系统的工程应用
教学目的:
(1)了解控制网络和信息网络的区别,控制网络的类型及其相互关系;
(2)了解集(分)散型控制系统的基本构成、可靠性、数据通信及应用;
(3)了解现场总线系统的结构、特点,介绍几种有影响的现场总线;
(4)了解控制网络与信息网络的集成技术,介绍网络控制系统实例。
本课难点:
数据通讯技术及网络技术的原理。
第7章计算机控制系统的工程应用
本课重点:
•分散型控制系统的基本构成、可靠性、数据通信及应用;
•现场总线系统的结构、特点及几种有影响的现场总线。
本课关键:
着重于对“网络集成式”控制系统构成原理的理解和实际应用。
第7章计算机控制系统的工程应用
本节概要
分散控制系统(DistributedControlSystem)是在吸取了模拟仪表控制
系统和计算机控制系统优点的基础上发展起来的。DCS系统能直接完
成数字控制、顺序控制、批量控制、数据采集与处理、多变量解耦控
制以及最优控制等,还包含生产的指挥、调度和管理等功能。
现场总线(Fieldbus)集当今计算机技术、网络技术和控制技术为一体,
是现场通信网络与控制系统的集成。目前,现场总线技术已得到国际
上绝大多数电气厂商、公司、用户以至于国际标准化组织的支持,已
形成完整的国际统一的现场总线技术标准,使之成为真正开放的互联
系统。
第7章计算机控制系统的工程应用
Unit1
概述
Introduction
第7章计算机控制系统的工程应用
1-1控制网络和信息网络的区别
4点:
(1)控制网络中数据传输的及时性和系统响应的实时性是控制系统最
基本的要求。一般来讲,过程控制系统的响应时间要求为0.01~0.5s,
制造自动化系统的响应时间要求为0.5~2.0s,信息网络的响应时间为
2.0~6.0s。在信息网络的大部分使用中,实时性是可以忽略的。
(2)在企业自动化系统中,分散的单一用户必须借助控制网络进入
系统,所以通信方式多使用广播和组播方式;在信息网络中某个自主
系统与另外一个自主系统一般都建立一对一的通信方式。
第7章计算机控制系统的工程应用
(3)控制网络强调在恶劣环境下数据传输的完整性、可靠性。
控制网络应具有在高温、潮湿、振动、腐蚀,特别是在电磁干扰
等工业环境下长时间、连续、可靠、完整地传送数据的能力,并
能够抗工业电网的浪涌、跌落和尖峰干扰。在可燃和易爆的场合,
控制网络还应具有本质安全性能。
(4)控制网络必须解决多家公司产品和系统在同一网络中相互
兼容,即互操作性的问题。而目前控制网络产品还没有形成像信
息网络产品那样的完善的统一规范和标准。
第7章计算机控制系统的工程应用
1-2控制网络的类型及其相互关系
控制网络:
一般指以控制“事物对象”为特征的计算机网络系统,简称为
Infra-net(InfrastructureNetwork)。
技术特点:
①要求有高实时性与良好的时间确定性;
②传送的信息多为短帧信息,且信息交换频繁;
③容错能力强,可靠性、安全性好;
④控制网络协议简单实用,工作效率高;
⑤控制网络结构具有高度分散性;
⑥
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