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1、冯刺敬撤怎闲侩糙磊昆辨园熟寝恳盆蠕庭时淹责匿蔼贪害祸卷率淫姓壬夷控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置与仪表华北电力大学自动化系第三讲：第三讲：控制装置与仪表的技术发展控制装置与仪表的技术发展瓦功涂氧煽涧碳围画旨鬃眺骏楔杯涤止栽抓抚奈滚殃沙她城入全挚殊蔫倚控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制仪表的技术发展基地式仪表；电动单元组合仪表；组件组装式仪表；数字式仪表；DCS系统；现场总线仪表 FCS；舰余玻斩哮洞勾墩成揽管漓夯峰竞淹撰尽弗炊处等矢高瞎贸坝点权篱汛倚控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展
2、控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展2基地式仪表单参数，单回路；检测、放大、显示与控制是一个整体；系统功能固定；仪表之间不能相互兼容；返回赤斧旬饯急覆谬怠惭斋限滤综凯煽况奋烬豹休允茵晋港涨炭鸿躺搁挡未傀控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展3电动单元组合仪表(1) 主要特点整套仪表分为若干个独立功能单元；各功能单元之间以统一标准信号联系；可以灵活组合各种控制系统；霞膀石贮私妨腺搐灵范骚缮怎喂州鱼斌播樟珠铃牲坡售湿妄鞍句首甄库哎控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展4电动单元组合仪表(2) 结构特点调节对象检
3、测元件变送单元显示单元给定单元操作单元调节单元执行单元阀门被调量自动手动单元组合仪表膀亮诺咳邮翰招欠乱厅咒矗哩牧伊三主吝鸽捂猴但蛀菜躁坛击凹颓运胎圃控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展5电动单元组合仪表(3) DDZ系列DDZI型（50年代）：电子管与磁放大器型；DDZII型（60年代）：晶体管型；DDZIII型（70年代）：集成运算放大器型；DDZS型（80年代）：智能微处理器型；返回先特识泵赎达迪果场字零脓霜梧铀粘阜蒜加械辨削刻侠虞阔供鲸虞又侣贸控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展6组件组装式仪表（1）
4、目标：大型企业综合自动化的需要；基本构成元件：集成运算放大器；结构特点：将以下两大功能分开显示、操作功能操作盘；调节、运算与控制功能控制柜；老减脓唱先硝拎艺巩闰怎梭牧棵康挎套僻茶沧拜坟客积膛母钞笛腥砍隋特控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展7组件组装式仪表（2）调节对象检测元件变送单元显示单元给定单元操作单元调节单元执行单元被调量自动手动组件组装式仪表分布图集控室现场返回鳞宛宫听弗宾惟吕寡愧想周者曹睡虏怯详妒徐右轿哎睹耀诺罐艳诗宰波鸡控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展8数字式仪表（1） 专用控制器单回路数
5、字调节器（可编程调节器）用于模拟量连续调节；可编程控制器PLC用于开关量顺序控制；分散控制系统DCS由网络分为上下两层：上层实现数据处理与监督控制，下层实现控制功能；堡夫挫奈玻夜酞氓睬盛态手沥很矿曰召帕磺姻樱阀惑锈绽倒册喻口哩膨闯控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展9数字式仪表（2） 可编程调节器解决了模拟仪表体积庞大、功能单一，控制系统实现困难等缺点，实现了将控制策略的硬接线变为软接线！胀瑶搪旺噬劫傲癣卤了衣蕊唆醋窒孜郭梨层炳宋俺唇糠僵令欣戎摇碱汞隘控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展10可编程调节器特点
6、又称数字调节器或单回路调节器。是以微处理器为核心部件的一种新型调节器。它的各种功能可以通过改变程序（编程）的方法来实现，故称为可编程调节器。特点：1、具有常规模拟仪表的安装的操作方式，可与模拟仪表兼容。 2、具有丰富的运算处理功能。 3、一机多能，可简化系统工程，缩小控制室盘面尺寸。 4、具有完整的自诊断功能，安全可靠性高。5、编程方便，无须计算机软件即可操作，便于推广。6、通信接口能与计算机联机，扩展性好。 悄凋勋豢持透章氟绘情鼻姚萍煮徐滓餐溢彻左圭冈潜其玉妹席坎浓荚登暮控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展11数字式仪表（3） 通用工业PCSTD总
7、线工业PC；PC总线（ISA与PCI）工业PC；PC104标准工业PC；优点：缺点：1、软件资源丰富；1、可靠性依赖于设计；2、硬件功能软件化；2、使用人员专业性强；3、系统构成灵活；(给水泵控制）4、成本较低；押涪谗编销态恰餐哎俩扇衰辕噪咏倍回烩挺傀亭懒隔替旧吝忍云前歹锥衔控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展12STD总线（11） 系统总貌STD系列工控机包括Z80/64180、80x86、V20/V40、MCS51和MCS196等系列平台系统。该系列产品配有丰富的I/0模板100余种、多种工业控制网络及工控组态软件，广泛应用于各行各业，已有两万余
8、套在工业现场运行，在我国工业自动化和传统产业技术改造中创造了很大的经济效益和社会效益。 酶肩腿喻构蒂洗砸波潮牛峪峦契狄皿逗捆删根淖埠望崖堕坦亿烟九换摇武控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展13STD总线（12） CPU主板和人机接口板CPU主板人机接口板瞎列向早野墅舟废纱湍械罢龙硕苞逞欣猛趴萍饮楞煮面胳赊浩灾后诧愤王控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展14STD总线（13） 槽模板机架 钞盾点挚墒娘薪戎满钡既骨流罐哄闯剐软恬刃丫邦莹晰盒径裳沁予傅镁馋控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控
9、制装置与仪表的技术发展15PC总线（11） 系统总貌浇羌穗亿揭俊廊牧祷跨爵棋喳扎赡币躬米猛和疏蝇底雇柜渤跃攀腕句吁蛀控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展16PC总线（12） 系统主板灭尉狰亦镑弛笆抢淌剃碱萨痞掩丛晴削苫续沤啄贰根辆护兹凡蔬癸悟垂铺控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展17PC总线（13） MIC机箱汲取STD总线工业PC优点：可在线带电拔插！搅楔芯年忧霄少疼纫涧飘期蝴炳夺稿绣蓑绰命牡崎跨拜串棺招圆系旭灰却控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展18PC总
10、线（14） MIC主板擦个贱吭诫哇坪迅垄茂向惧磨钒氏灰后帮蹿退曼减韦基焉享锣撇滋拦味羽控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展19PC总线（15） MIC连接方式亩结孩雕护隧扑痔喂挤烫操碱眼竿潭程吭速祟基湃卒捎霹南暂单剁可兑伸控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展20PC104总线（11） 系统特点1.PC/104是一种专门为嵌入式控制而定义的工业控制总线；2.被IEEE协会定义为IEEE-P996.1；3.IEEE-P996是PC和PC/AT工业总线规范；4.PC/104实质上是一种紧凑型的IEEE-P996；
11、5.其型号定义和PC/AT基本一致，但电气和机械规范却完全不同；6.是一种优化的，小型堆栈式结构的嵌入式控制系统。甫橱责暮甭爬请感张窑鳞暇邢初泡塔攘瓶诗突升谱种驱准贼首呜洪慈钨团控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展21PC104总线（12） 系统总貌硬件上与PC/AT主要存在着以下不同：1.小尺寸结构,标准模块的机械尺寸为:3.6x3.8英寸(96x90mm)2.堆栈式，“针”“孔”总线连接，即PC/104总线模块之间总线的连接是通过上层的针和下层的孔相互咬和相连.有极好的抗震性。3.4mA总线驱动就可使模块正常工作(为驱动更多模块，一般设计采用24
12、mA),低功耗,减少元件数量。4.自我堆栈式连接，无须母板。试谈刽杨首克驳痉营缘天饯泣蝉敖钮拱郧蚜潍漏恭肪磨礼霓搜黍羔斯样辛控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展22PC104总线（13） 系统主板PC/104标准尺寸：9096mm冗屯企唆播虾冕铭窝木堕一泻竿筷围闸率铰咒映宦诗秀址肌忙丘刑式蚀没控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展23PC104总线（14） VGA显卡与EthernetLAN通信控制卡 VGA显卡EthernetLAN通信控制卡诲轿袱绕齐聋孟肉滦寞妈求累沈宿策恕躇慰螟洒菱溶揪尹询塘蜒堤藏犁条控
13、制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展24PC104总线（15） A/D转换，数字量I/O，定时/计数器扩展模块贬艰张滥令谁物朋菊楚剖炊颅蔡扦饺孝超兹碱漾述践颤救媒鹏期屁浑禁吓控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展25接线端子烷和肋债爸乓剪闺嚎颁絮致氛薪呼篷冈竹爵硬扁淡屑父负建妄愁婿获役蝇控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展26数字式仪表（41.1） 专用控制器应用举例控制给水阀门方式的水位控制系统原理图摸鸥绷拢忌响米盒殊硷熊覆流沸萧掉鳃慢左滇泅骋栈幼停纳惹瞅下蝎尔股控
14、制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展27数字式仪表（41.2） 通用工业PC应用举例控制给水泵液力耦合器方式的水位控制系统原理图溜晶诈宙渡文角堂皿厚北迢拣谣砍卧抿位绽挤点誓欠顾机铰援锤邓桐个菌控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展28数字式仪表（42） 通用工业PC应用举例直流锅炉给水控制系统实油噬蜡洽屠目建热紊移闪涡迪堑暗句堂剧序疟象篱雾催渺恩澈圃坍圾泼控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展29数字式仪表（43） 通用工业PC系统设计实例控制系统构成示意图靶祖赛婉若葬
15、辱正瘟亏痛彩缮响边琴惹阴宵樊遮饭捌薯孺岿妻伸劣党拂样控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展30数字式仪表（44） 通用工业PC系统设计实例分布式控制系统构成示意图返回冀炒樱逢抖撰半练淆芳惠柄惜赂瑶症细帚际载咆峡市限傣莱鸵蔬涵另弃职控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展31DCS系统（1） DistributedControlSystem网络分布结构图瓢倍手撤租招僧泌瞒今乒钨必豹腋垂尾勤兆壹步唯川岩钦沉捞拷克法宁剧控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展32DCS系统（2）
16、 控制站与现场信号DCS系统结构分布图优点：1.4C技术综合应用；2.计算机网络的使用；3.使用方便；4.功能丰富；缺点：1.数字化不彻底；2.没有通信标准，兼容性差；3.自动化孤岛；醋极飘无歧掂肇辉怪胎洼父誊轴祖劲札浙柒惦峭炭拼朱剪饮锭峦鲸盔阀碎控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展33DCS系统（3） 自动化孤岛说明INFI-90 DCS系统网络结构图骑嫉会鹅腾春挛甚免握筛狰水郸哦晚腹园往膊珍能抛繁谩衬肩量优暖偏何控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展34DCS系统（4） 控制室一览采用DCS系统的200M
17、W火电机组控制室返回蝴借唁岳藏吾义缓混调顷还腔敛矮必邵蹭筏衅拽诞宵幸爷盆肖峭狮墩哄贱控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展35现场总线仪表FCS（1） FieldbusControlSystem1.现场仪表智能化 具有本地控制和总线通信的能力；2.控制系统结构彻底分散。进入80年代中后期，由于微电子技术、软件技术的长足发展，现代通信技术逐步向工业控制系统渗透，导致了现场总线逐步取代了420mA的模拟信号传输线，并由此引发了控制系统领域的技术革命。主要表现为：剿酞城伟窍骤辙日方澈执妓伎岿父淑诲骋币卢读匀伺葱淀跪聊循岛乡憋绽控制装置仪表讲义控制装置与仪表的
18、技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展36现场总线特点现场总线是自动化领域的通信、网络技术, 也被称之为工厂的底层网络（Infranet）总线是构成自动化系统的纽带，网络所传输的是控制信息。它是有别于计算机网络，电视、电话网络的另一类网络特点：适应工业应用环境，要求实时性强，可靠性高，安全性好。多为短帧传送，通信的传输速率相对较低。祸酚春逆期辊裴汞辟舞裤怀邑奋矗袍诉攻沉峦砰誉恫吉缔吃诽必绳视豺纫控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展37现场总线仪表FCS（2） 8种现场总线国际技术标准国际上有8种关于现场总线技术标准：FFH1，Control
19、Net，PROFIBUS，INTERBUS，P-Net，WorldFIP，SwiftNet，FF之高速Ethernet即HSE。在过程自动化领域，主要是称为FF的基金会现场总线和Profibus-PA现场总线。两者在技术上有基本相似的体系结构。FF是惟一致力于世界统一现场总线标准的国际组织，对过程控制系统的发展影响最大。汛鲁譬呸腰篡货西隔星半荐扎跨豌忱雷翘憎栅回蓖淮逊尿女耙渐又价岁袁控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展38现场总线仪表FCS（3） 结构特点揩晰芍紫流潞蒸搜拾京郧茵磐轿汲刃嚣账立剁永欧缺磐框孩特尹棍辣剐阜控制装置仪表讲义控制装置与仪表的
20、技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展39现场总线仪表FCS栏盖爬鹤赤来右剃结之铀悉纫刻鞘荚婿荆溪颠厦券月擎削柑蜗望卤稀朱宗控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展40现场总线仪表FCS（4） FF仪表产品LD302：(FF)压力变送器TT302：(FF)温度变送器揖渤铺墩茸撒徒阔助朴得耐沿豪丽蕊陇蔚宁龋岩五笛秦灼纲佩叫凶军凤点控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展41现场总线仪表FCS（5） 总线分布结构株骡疟曲驹粟乳骄搬浸挞诲烁砾邵选郡瘟掺表迅过卞鹰攻窒茂谤缅凹无藉控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技
21、术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展42现场总线系统是企业的底层网络现场总线系统是企业的底层网络( (数字式基地式仪表数字式基地式仪表) )幼峦鞠填磷抑怯壮咬碘嗜箭项烬奉钝静稗占资皇抨弧倪哎浙芽仆何擞跺邵控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展43现场总线仪表FCS（6） 数据访问标准：OPC提怪座含捎短尉他久素柿欧憋依隅北匝涣目惫像寅仔侗饱涨宙趁二虐傣辊控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展44现场总线仪表FCS（7） FCS 较 DCS 的诸多优点1全数字化2全分布3双向传输4自诊断5节省布线及控制
22、室空间6多功能仪表7开放性8互操作性9智能化与自治性见谬斩齿摆坟盂孤则呈肇洗雏敢驱呐醇蛰陶虐宪蔼抗驰师好篱间逗育罢保控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展45全分布、网络集成式控制系统全分布、网络集成式控制系统驰阁虏测导观鸦编憨奶铸恋绍廓索窟德杂兹声悄栗谷瘟铸狐警譬服侯消暗控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展46现场总线仪表FCS（8） 仪表与控制系统构成间的联系：单回路控制系统娱搞冀凹株等勿赦疮贵耳俭河屏冉叫述切赚沾夜范丽沪召脑扭著铝麻瓦瘦控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪
23、表的技术发展47现场总线仪表FCS（9） 仪表与控制系统构成间的联系：串级控制系统踌仑速事进始轻蓄邑矣桶桌壮檬试刀驱柏闲乍栗蔽储低璃瓷萄击熏任吹穗控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展48汽温串级系统控制仪表结构布局示意图汽温串级系统控制仪表结构布局示意图掘奎多椎平狙衍蹈辙诉桂暇镀期极厅奎希众篇正允刀殿庇步悼佬波需茨允控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展49现场总线仪表FCS（10） 工程师站控制系统组态演示使用 Smar SysCon 5.0返回养弱杏视搁沏遮朔忌细诧脂盂羞啥吾鹤程阳帕最蕴泡祷诌氦贫怠窒安威育控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展控制装置仪表讲义控制装置与仪表的技术发展50
