EUROTHERM 2408I控溫表
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系統直接利用這種數據格式進行管理或采用某種方法將生成的數據文件轉換為DCS所要求的格式。
(3)工業流程畫面的生成
DCS是一種綜合控制系統,它必須具有豐富的控制系統和檢測系統畫面顯示功能。顯然,不同的控制系統,需要顯示的畫面是不一樣的。總的來說,結合總貌、分組、控制回路、流程圖、報警等畫面,以字符、棒圖、曲線等適當的形式表示出各種測控參數、系統狀態,是DCS組態的一項基本要求。此外,根據需要還可顯示各類變量目錄畫面、操作指導畫面、故障診斷畫面、工程師維護畫面和系統組態畫面。
(4)歷史數據庫的生成
所有DCS都支持歷史數據存儲和趨勢顯示功能,歷史數據庫通常由用戶在不需要編程的條件下,通過屏幕編輯編譯技術生成一個數據文件,該文件定義了各歷史數據記錄的結構和范圍。歷史數據庫中數據一般按組劃分,每組內數據類型、采樣時間一樣。在生成時對各數據點的有關信息進行定義。
(5)報表生成
DCS的操作員站的報表打印功能也是通過組態軟件中的報表生成部分進行組態,不同的DCS在報表打印功能方面存在較大的差異。一般來說,DCS支持如下兩類報表打印功能:一是周期性報表打印,二是觸發性報表打印,用戶根據需要和喜好生成不同的報表形式。
有紙記錄儀
有紙記錄儀
控制技術編輯
DCS在控制上的大特點是依靠各種控制、運算模塊的靈活組態,可實現多樣化的控制策略以滿足不同情況下的需要,使得在單元組合儀表實現起來相當繁瑣與復雜的命題變得簡單。隨著企業提出的高柔性、高效益的要求,以經典控制理論為基礎的控制方案已經不能適應,以多變量預測控制為代表的控制策略的提出和成功應用之后,過程控制受到了過程工業界的普遍關注。需要強調的是,廣泛應用各種控制與優化技術是挖掘并提升DCS綜合性能 效、直接、也是 價值的發展方向。
在實際過程控制系統中,基于PID控制技術的系統占80%以上,PID回路運用優劣在實現裝置平穩、高效、優質運行中起到舉足輕重的作用,各DCS廠商都以此作為搶占市場的有力競爭砝碼,開發出各自的PID自整定軟件。另外,根據DCS的控制功能,在基本的PID算法基礎上,可以開發各種改進算法,以滿足實際工業控制現場的各種需要,諸如帶死區的PID控制、積分分離的PID控制、微分先行的PID控制、不*微分的PID控制、具有邏輯選擇功能的PID控制等等。
與傳統的PID控制不同,基于非參數模型的預測控制算法是通過預測模型預估系統的未來輸出的狀態,采用滾動優化策略計算當前控制器的輸出。根據實施方案的不同,有各種算法,例如,內模控制、模型算法控制、動態矩陣控制等。目前,實用預測控制算法已引入DCS,例如IDCOM控制算法軟件包已廣泛應用于加氫裂化、催化裂化、常壓蒸餾、石腦油催化重整等實際工業過程。此外,還有霍尼韋爾公司的HPC,橫河公司的PREDICTROL,山武霍尼韋爾公司在TDC-3000LCN系統中開發的基于卡爾曼濾波器的預測控制器等等。這類預測控制器不是單純把卡爾曼濾波器置于以往預測控制之前進行噪聲濾波,而是把卡爾曼濾波器作為 狀態推測器,同時進行 狀態推測和噪聲濾波。
控制算法還有很多。目前,國內、外許多控制軟件公司和DCS廠商都在競相開發控制和優化控制的工程軟件包,希望在組態軟件中嵌入控制和優化控制策略。
PID回路顯示控制器
PID回路顯示控制器
其應用簡介編輯
當大量現場信息由智能儀表或通過現場總線直接進入計算機控制系統后,存在著計算機內部應用程序對現場信息的共享與交互問題。由于缺乏統一的連接標準,工控軟件往往需要為硬件設備開發的驅動程序。這樣一旦硬件設備升級換代,就需要對相應的驅動程序進行更改,增加了系統的維護成本。即使計算機中的SCADA有獨立的驅動程序,但一般也不允許同時訪問相同的設備,否則很容易造成系統崩潰。可見,現場控制層作為企業整個信息系統的底層部分,必然需要與過程管理層和經營決策層進行集成,這樣也存在著監控計算機如何與其它計算機進行信息溝通和傳遞的問題。由于控制系統往往是不同廠商開發的系統,相互之間兼容性差,與高層的商業管理軟件之間又缺乏有效的通信接口,因此通信規范問題成為了制約控制系統突破“信息孤島”的瓶頸。
OPC(OLE for Process Control)的出現,建立了一套符合工業控制要求的通信接口規范,使控制軟件可以高效、穩定地對硬件設備進行數據存取操作,應用軟件之間也可以靈活地進行信息交互,提高了控制系統的互操作性和適應性自動化的對象變為大規模、復雜的工程和非工程系統,涉及許多用現代控制理論難以解決的問題。這些問題的研究,促進了自動化的理論、方法和手段的革新,于是出現了大系統的系統控制和復雜系統的智能控制,出現了綜合利用計算機、通信技術、系統工程和人工智能等成果的高級自動化系統,如柔性制造系統、辦公自動化、智能機器人、專家系統、決策支持系統、計算機集成制造系統等。
研究內容編輯
自動化是一門涉及學科較多、應用廣泛的綜合性科學技術。作為一個系統工程,它由5個單元組成:①程序單元。決定做什么和如何做。②作用單元。施加能量和定位。③傳感單元。檢測過程的性能和狀態。④制定單元。對傳感單元送來的信息進行比較,制定和發出指令信號。⑤控制單元。進行制定并調節作用單元的機構。自動化的研究內容主要有自動控制和信息處理兩個方面,包括理論、方法、硬件和軟件等,從應用觀點來看,研究內容有過程自動化、機械制造自動化、
管理自動化智能小區
管理自動化智能小區
管理自動化、實驗室自動化和家庭自動化等。
過程自動化
石油煉制和化工等工業中流體或粉體的化學處理自動化。一般采用由檢測儀表、調節器和計算機等組成的過程控制系統,對加熱爐、精餾塔等設備或整個工廠進行*控制。采用的主要控制方式有反饋控制、前饋控制和*控制等。
機械自動化
這是機械化、電氣化與自動控制相結合的結果,處理的對象是離散工件。早期的機械制造自動化是采用機械或電氣部件的單機自動化或是簡單的自動生產線。20世紀60年代以后,由于電子計算機的應用,出現了數控機床、加工中心、機器人、計算機輔助設計、計算機輔助制造、自動化倉庫等。研制出適應多品種、小批量生產型式的柔性制造系統(FMS)。以柔性制造系統為基礎的自動化車間,加上信息管理、生產管理自動化,出現了采用計算機集成制造系統(CIMS)的工廠自動化。
21世紀以后,特別是近幾年,機械自動化檢測、分類、生產、包裝、印刷,已經廣泛應用于工廠。提高工業效率、減少成本,為中國現代工業的發展做出了巨大的貢獻。
管理自動化
工廠或事業單位的人、財、物、生產、辦公等業務管理自動化,是以信息處理為核心的綜合性技術,涉及電子計算機、通信系統與控制等學科。一般采用由多臺具有高速處理大量信息能力的計算機和各種終端組成的局部網絡。現代已在管理信息系統的基礎上研制出決策支持系統(DSS),為高層管理人員決策提供備選的方案。 對社會的影響 自動化是新的技術革命的一個重要方面。自動化技術的研究、應用和推廣,對人類的生產、生活等方式將產生深遠影響。生產過程自動化和辦公室自動化可地提高社會生產率和工作效率,節約能源和原材料消耗,保證產品質量,改善勞動條件,改進生產工藝和管理體制,加速社會的產業結構的變革和社會信息化的進程.
技術應用編輯
自動化技術在倉儲領域(包括主體倉庫)中的發展可分為五個階段:人工倉儲階段、機械化倉儲階段、自動化倉儲階段、集成化倉儲階段和智能自動化倉儲階段。在90年代后期及 21世紀的若干年內,智能自動化倉儲將是自動化技術的主要發展方向。
自動化倉儲系統
自動化倉儲系統
階段
物資的輸送、存儲、管理和控制主要靠人工實現,其實時性和直觀性是明顯的優點。人工倉儲技術在初期設備投資的經濟指標也具有*性。
第二階段
物料可以通過各種各樣的傳帶,工業輸送車、機械手、吊車、堆垛機和升降機來移動和搬運,用貨架托盤和可移動貨架存儲物料,通過人工操作機械存取設備,用限位開關,螺旋機械制動和機械監視器等控制設備的運行。機械化滿足了人們速度、精度、高度、重量、重復存取和搬運等要求。
第三階段
是自動化倉儲技術階段自動化技術對倉儲技術和發展起了重要的促進作用。 50年代末和60年代,相繼研制和采用了自動導引小車(AGV)、自動貨架、自動存取機器人、自動識別和自動分揀等系統。70年代和80年代,旋轉體式貨架、移動式貨架、巷道式堆垛機和其他搬運設備都加入了自動控制的行列,但這時只是各個設備的局部自動化并各自獨立應用,被稱為"自動化孤島"。隨著計算機技術的發展,工作重點轉向物資的控制和管理,要求實時,協調和一體化,計算機之間、數據采集點之間、機械設備的控制器之間以及它們與主計算機之間的通信可以及時地匯總信息,倉庫計算機及時地記錄訂貨和到貨時間,顯示庫存量,計劃人員可以方便地做出供貨決策,他們知道正在生產什么、訂什么貨、什么時間發什么貨、管理人員隨時掌握貨源及需求。信息技術的應用已成為倉儲技術的重要支柱。
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