DCS与PLC控制系统

2018-01-03 北京富安时科技有限公司

化工过程的安全生产离不开控制。

1控制系统的分类

按系统的结构形式分类开环控制系统

控制量与输出量之间仅有前向通路而无反馈通路（即输出量不能对控制量产生影响）。

主要特点：

输出不影响输入，对输出不需要测量，通常容易实现

组成系统的元部件精度高，系统的精度才能高

系统的稳定性不是主要问题

控制方式：

按给定值操纵。信号由给定值至输出量单向传递。 的给定值对应 的输出量。系统的控制精度取决于系统事先的调整精度。

优、缺点：

优点：系统信息传递没有形成闭合回路，被控量不对控制作用产生影响所以，结构相对较简单、维护容易、成本低、不存在稳定性问题。

缺点：对元器件要求较高、抗干扰能力差，无法自动补偿系统干扰对被控量带来的影响。

主要特点：

输出影响输入，所以能削弱或抑制干扰

低精度元件可组成高精度系统

因为可能发生超调，振荡，所以稳定性很重要

控制方式：

反馈控制，反馈按反馈极性的不同分成两种形式：正反馈，负反馈。我们所讲述的反馈系统如果无特殊说明，一般都指负反馈。

优、缺点：

优点：系统的输出（被控量）经反馈通道形成反馈信号，回送到输入端和给定信号生成偏差信号，影响控制作用。因此控制精度受环节的转换精度较小。

缺点：由于干扰对系统输出的影响需经 时间才能逐渐反应出来，控制作用对干扰作用有时间滞后。控制过程可能产生振荡。结构复杂、维护不易、可能存在稳定性问题。

实例：带速度反馈的直流电动机的闭环控制系统

复合控制系统

指把按偏差控制和按扰动控制相结合的控制系统。

主要特点：

能够抑止强干扰；结构复杂

控制方式：

采用反馈控制(按偏差控制)和开环控制(按扰动控制)两种控制形式。

按给定值的变化形式分类

定值控制系统

也称恒值控制系统，输出量以 的精度等于给定值，而给定值一般不变化或变化很缓慢，扰动可随时变化的系统称为恒值系统。

随动控制系统

输出量能以 精度跟随给定值变化的系统称随动系统，又称为跟踪系统。这类系统的特点是系统的给定值变化规律完全取决于事先不能确定的时间函数。

程序控制系统

自动控制系统的被控制量如果是根据预先编好的程序进行控制的系统称程序控制系。

按系统信号流的形成分类

连续控制系统

系统中个部分的信号都是时间变量的连续函数。连续系统的运动状态或特性用微分方程描述。用模拟式仪表实现自动化的过程控制系统均属此类系统。

离散控制系统

系统某处或多处的信号为时间上离散的脉冲序列或数码形式时，该系统为离散控制系统。离散控制系统用差分方程描述。

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DCS控制系统DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System)，在国内自控领域又称为集散控制系统。

DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物，可以适应各种过程控制的要求，可对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种全新的分布式计算机控制系统。它的过程控制点分散，系统具有很高的可靠性。它通过集中的操作和监控，DCS具有方便的操作和维护性能。

”分散控制，集中管理“是主要特点。

从结构上来说，DCS由过程级、操作级和管理级三部分组成。

过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。

操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。

管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。

DCS控制系统的组成

DCS控制系统的硬件系统1现场控制站

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。