集散控制系统构成.pptx

集散控制系统构成//④自组织层。按系统总控制目标选择下层所用模型结构、控制策略等。当总目标变化时，能够自动改变优化层所用的优化性能指标。当辨识参数不能满足应用要求时，应能够自动修改自适应层的学习策略等。2）多级结构（Multilevelstructure）
为减少同一级的各子系统之间信息的交换和决策的冲突，在分散的各决策子系统上添加一级协调级，用于下级决策的协调和信息的交换。
下图显示一个全厂多级多目标结构：3）多重结构（Stratifiedstructure）
多重结构是指用一组模型从不同角度对系统进行描述的多级结构。层次的选择，即观察的角度受观察者的知识和观察者对系统兴趣的约束。
例如，一个复杂的自动化生产过程可按下列三重层次进行研究：
①将系统看成是按一定物理规律变化的物理现象；
②从信息处理和控制角度看，将过程看成是一个受控系统；
③从经济学角度看，将系统看成是一个经济实体，并据此评价其经济效益和利润。
4）递阶控制结构的特点
采用递阶控制结构，具有经典控制结构所不具有的优点：
①系统结构灵活，容易更改，系统容量可伸缩，能适应工业生产不同规模应用要求；②控制功能增强。除了直接控制外，还有优化控制、自学习、自适应和自组织等功能；
③降低了信息存储量、计算量，减少了计算时间；
④可设置备用子系统，降低成本，提高可靠性；
⑤各级的智能化进一步提高系统的性能。③复合型。它是水平和垂直型的混合。各子系统各自管理的同时，形成上下阶层关系，各子系统有较强的独立性，上位系统的故障不影响下位子系统间的数据交换和各自的功能。正常工作时，上位系统监视和支持下位系统的工作。大多数集散控制系统采用复合型分散控制结构。
2）集散控制系统的分散控制结构
集散控制系统中，分散控制结构表现为下列几方面：
①组织人事的分散。
②地域的分散。
③功能的分散。集散控制系统的分级是以功能分散为依据的。按纵向分散，可分为直接控制、优化控制、自学习和白适应控制及自组织控制。按类型分散，可分为常规控制、顺序控制和批量控制等。
④负荷的分散。集散控制系统的负荷分散不是由于负荷能力不够而进行的负荷分散，主要是危险分散。
分散控制结构是以良好的通信系统为基础的。过分的分散，使系统通信量增大，响应速度下降。同样，过分的集中、因受微处理器处理速度的限制而使信息得不到及时处理，造成响应速度变慢。因此、考虑到经济性、响应性、系统构成的灵活性等因素，集散控制系统纵向通常分为二到四层。。/⑤适用于小型企业的集散控制系统结构：单(多)回路控制器十通信系统十操作管理站。（有较大的灵活性和较高性价比）
（2）实际应用的结构类型
实际应用时，采用微处理器、工业微机组成集散控制系统的结构类型如下：
①工业微机十通信系统十操作管理机。（工业微机IPC作为多功能多回路的分散过程控制装置，并由软件公司开发有关应用软件）
②单回路控制器十通信系统十工业微机。（工业微机IPC作为操作管理机，通用性强，软件可自行开发，也有成熟的软件产品可购买）
③可编程控制器十通信系统十工业微机。（主要用于有大量顺序控制应用的场合）
④工业微机十通信系统十工业微机。（这两个工业微机各有不同功能，前者作为分散过程控制装置，后者作为操作管理机。可选用不同规格的工业微机以适应不同的应用要求）
⑤智能前端十通信系统十工业微机。（这是简易通用的集散控制小系统结构，偶有应用）
不管采用哪种类型，集散控制系统都有三大基本部分，这是与工业微机控制系统相区别的。执行器传感器现场总线是用于现场设备的底层现场总线。
适用于简单的开关装置和输入输出位的这类通信，数据宽度仅限于“位”。其结构简单，成本低，数据信息短，需快速和有预知的响应时间。它具有简化现场接线、不支持本安回路、不支持总线供电、传输距离在500m以下等特点。
典型的执行器传感器现场总线有：Seriplex总线、AS-i总线。
连接到执行器传感器现场总线的设备主要是接近开关、液位开关、开关式控制阀、电磁阀、电动机和其他两位式操作的设备。
2）设备现场总线(DeviceBus)
设备现场总线是中间层的现场总线。
适用于以字节为单位的设备和装置的通信，例如，用于分析器、编码器、流程参数传感器、电机启动器、接触器、电磁阀等的信息传输。其特点是成本适中，数据信息包括离散量和模拟量，要求有快速通信和预知的响应时间，它支持总线供电，不支持本安回路。可采用双绞线作为通信媒体。
典型的设备现场总线有Interbus—S总线、DeviceNet总线、ProfibusDP总线、ControlNet总线、SDS总线和CAN总线等。3）全服务现场总线(Fieldbus)
全服务现场总线又称为数据流现场总线，它是最高层的现场总线。
该总线以报文通信为主，包括一些复杂的对过程控制装置的操作和控制等功能。其特点是