信号传输成本低、互连性好
《计算机控制系统》 第一章
概述
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4、FCS的现状
应用模式
与现有的DCS兼容；
利用现场总线系列模块形成现场总线控制系统；
发展趋势
在石化行业FCS已经获得成功应用；
在火电厂自动化方面，目前仍然以DCS为主；
国内外科研机构大力攻关
，在局部系统中已有现场
国外公司垄断电厂DCS
过去，国内大型发电机组分散控制系统一直是从国外 进口，被原能源部、电力部热工自动化领导小组指定 的八种国外产品所垄断。
日立 西门子
ABB
INFI 90
Contronic Procontrol
HIACS Teleperm
Foxboro
西屋
I/A
Ovation
MCS
MAX
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控制计 算机
操作员站
高速现场总线 现场总线桥路 低速现场总线 现场传感器和执 行器
现场总 线信关
小型PLC
设备级网络
《计算机控制系统》 第一章
3、FCS与DCS比较概述
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三层结构 “操作站—控制站—现场仪表
两层结构 “工作站—现场总线智能仪
信号传输成本较高、互连性差ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ表”
成熟阶段
现场总线控制系统
总线智能仪表的应用；
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概述
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本节重点及难点
1、数据采集与处理系统DAS的特点； 2、直接数字控制系统DDC的特点； 3、监督控制系统SCC的特点； 4、分散控制系统DCS的特点； 5、现场总线控制系统FCS的特点，与DCS的异同？
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北京和利时系统工程股份有限公司HOLLiAS第四代分布式控制系统
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概述
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DAS、DDC、SCC、DCS系统之间的关系
以上分类方法带有主观性，事实上，每个处于后面的系 统都包含了前一类系统的一部分或全部。 DAS：数据采集与处理 DDC：直接控制生产过程 SCC：实现生产过程的优化 DCS：对系统进行分级管理
报告
SCC＋模拟调节器 SCC＋DDC
SCC 管理命令
人工监管 给定值
报告 人工监管 给定值 测量值 测量值
.
.
DDC A/D D/A 多路开关
A/D
多路开关
..
检测元件 生产过程
反多路开关 检测元件
..
生产过程
..
SCC＋模拟调节器
SCC＋DDC
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概述
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概述
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3、4C技术
分散控制系统是在现代大型工业生产复杂的过程控制需 求推动下，在总结和吸取常规模拟仪表控制和早期计算机控
制的优点的基础上，综合现代科技成果而发展形成的。是
“4C”技术的结晶。 计算机技术—Computer 控制技术—Control
通信技术—Communication
及与国内制造厂家合作等情况，曾先后提出了推荐的DCS产品供工程招标选用。
该指导性意见在DCS技术引进初期，对促进其推广应用，规范市场竞争，降低
造价，促进技术进步，支持国产化等方面发挥了重要的作用。 为适应我国加入WTO后的要求，经公司研究决定撤销原部热工自动化领导
小组，原领导小组关于DCS选型的推荐意见也同时废止，各发电企业在今后的
很多很长的监控仪表盘、台和多人 监控，难实现复杂的控制任务。 只能进行数据处理、安全监视， 不能实现控制功能。 由一台计算机负担多项任务，处理 信息多，负荷重，危险集中，实时 性差,需要冗余设备，投资大。 使用多台计算机，危险分散、 功能齐全；使用灵活。
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概述
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制的新型控制系统。
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概述
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1、名称
分散控制系统:
(Distributed Control System),简称DCS
集散控制系统:
(Total Distributed System),简称TDCS或TDC 分布式计算机控制系统: (Distributed Computer Control System),简称DCCS
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概述
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二、直接数字控制系统DDC
3、采用双机冗余（热备用）或
管理命令 报告
常规仪表+DDC并行运行；
4、必须采用抗干扰措施； 5、由多回路控制向单回路 控制发展； 6、一般选用单片机或微型机；
反多路开关 D/A
人工监管 给定值 测量值
DDC微型机 A/D
计算机控制系统的结构形式 计算机控制系统在火电厂中的应用和发展
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概述
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第二节 计算机控制系统的结构形式
一、数据采集与处理系统DAS 二、直接数字控制系统DDC 三、监督控制系统SCC 四、分散控制系统DCS 五、现场总线控制系统FCS
《计算机控制系统》 第一章
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概述
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2、 “分散”的含义
地理位置分散：各生产设备的地理位置是分散的，系统
的相应的控制设备在地理位置上也是分散的；
控制系统功能分散：计算机控制系统的数据采集、过程
控制、运行显示、监控操作等按功能分散； 危险分散：功能上的分散意味着危险性的分散，这是分 散控制的主要内涵。 在分散的基础上，操作管理集中。
概述
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第三节 计算机控制系统在火电厂中的 应用和发展
一、计算机控制系统在火电厂中的应用历史
二、大型火电机组应用过程计算机控制的主要功能系统
三、火电厂计算机控制的发展趋势
沈阳工程学院动力系 崔长春 《计算机控制系统》 第一章 概述 一、计算机控制系统在火电厂中的应用
模拟控制系统 1958-1962 开环计算机系统 1962-1975 集中型计算机控制系统 1975分散型计算机控制系统
DAS DDC SCS DCS
《计算机控制系统》 第一章 概述 五、现场总线控制系统FCS
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检测控制仪表的发展历史
年代 20世纪50年代 20世纪60-70年代 20世纪80年代现场仪表类型 基地式气动仪表 电动单元组合仪表 以微处理器为核心的智能 化现场仪表 信号类型 20.68-103.41kPa气动标准信号 4-20mA(DC)信号 数字信号
监
显示终端
DDC计算机 或模拟/数 字调节器
输入通道 （AI、DI） 工
督
计
打印机 报警
算 机
输出通道 （AO、DO）
业 对 象
输入通道（AI、DI） 操作台 图1-7 监督控制系统原理框图
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概述
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三、监督控制系统SCC
4、两种结构：
SCC 管理命令
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概述
过程输入/ 输出设备 沈阳工程学院动力系 崔长春 用于工业生产过程控制的计算机，它除
主
机
上节重点及难点 通用外部设备 产过程，与被控制的对象直接交流信息。
通信设备
了同人交流信息外，还要自动地控制生
1、计算机控制系统的原理方框图； 人机联系设备
2、过程控制计算机的特点，与普通计算机有何异同； •实时：是指信号的输入、计算和输
备用DDC 或常规控 制仪表
多路开关
检测元件
生产过程
《计算机控制系统》 第一章
概述 三、监督控制系统SCC
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1、两级控制
DDC或调节器——直接控制生产过程； SCC监督计算机——实现生产过程优化，开环控制；
2、DDC或SCC故障时
不影响执行控制
任务； 3、一般选用高档微 型机或小型机
DCS招标工作中可根据工程的需要通过公平竞争自行选择适用的产品。
国家电力公司办公室 2000年6月11日
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概述
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国产DCS技术的应用
浙大中控：在化工控制等方面业绩突出。
北京和利时：在核电、热电、化工、水泥、 制药以及造纸等方面取得了 优异的业绩。
上海新华：在火力发电方面取得显著成绩。
应用 推广 阶段
80年代 中后期
新建的300MW以上机组均采用 DCS ，老的中小电厂也在进行 DCS改造
由国外8家 垄断到国内 技术逐渐成 熟
由仅限于机、 几乎全部 炉到能覆盖 取消了硬 机、炉、电、 手操与模 辅 拟仪表
取得 理想 的效 果
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概述
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3、实时与在线； 出都要在一定的时间范围内完成。
•在线：是指计算机控制系统与生产
4、过程控制计算机的硬件及软件。 设备直接相连。
•一个在线系统不一定是实时系统； 一个实时系统必定是在线系统。
《计算机控制系统》 第一章
概述
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第一章 概述
第一节
第二节 第三节
计算机控制系统的组成
沈阳工程学院动力系 崔长春 概述 DCS在600MW及以上容量机组上的部分应用情况