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                工業控制系統

                工業控制系統(ICS)是一個通用術語,包括用于工業過程控制的幾種類型的控制系統和相關儀器??刂葡到y的規??梢詮膸讉€模塊化面板安裝控制器到具有數千個現場連接的大型互連和交互式分布式控制系統(DCS)??刂葡到y接收來自遠程傳感器測量過程變量(PV)的數據,將收集到的數據與所需的設定點(SP)進行比較,并導出用于通過控制閥等最終控制元件(FCE)控制過程的命令函數.較大的系統通常由監督控制和數據采集(SCADA)系統或DCS和可編程邏輯控制器(PLC)實現,盡管SCADA和PLC系統可擴展到具有很少控制回路的小型系統。此類系統廣泛用于化學加工、紙漿和造紙、發電、石油和天然氣加工以及電信等行業。

                離散控制器

                帶有集成顯示器的面板安裝控制器。過程值(PV)和設定值(SV)或設定點在同一刻度上,以便于比較??刂破鬏敵鲲@示為MV(受控變量),范圍為0-100%。使用離散控制器的控制回路?,F場信號是來自傳感器的流量測量值,以及到閥門的控制輸出。閥門定位器確保正確的閥門操作。

                最簡單的控制系統基于具有單個控制回路的小型離散控制器。這些通常安裝在面板上,可以直接查看前面板并提供操作員手動干預的方式,以手動控制過程或更改控制設定點。最初這些是氣動控制器,其中一些仍在使用中,但現在幾乎所有都是電子的。

                使用行業標準協議進行通信的這些控制器的網絡可以創建相當復雜的系統。聯網允許使用本地或遠程SCADA操作員界面,并支持控制器的級聯和互鎖。然而,隨著系統設計中控制回路數量的增加,使用可編程邏輯控制器(PLC)或分布式控制系統(DCS)會更易于管理或更具成本效益。

                分布式控制系統

                分布式控制系統(DCS)是用于過程或工廠的數字過程控制系統(PCS),其中控制器功能和現場連接模塊分布在整個系統中。隨著控制回路數量的增加,DCS變得比離散控制器更具成本效益。此外,DCS提供對大型工業流程的監督查看和管理。在DCS中,控制器的層次結構通過通信網絡連接,允許集中控制室和本地現場監視和控制。

                DCS可以輕松配置工廠控制,例如級聯回路和聯鎖,,并易于與其他計算機系統(例如生產控制)連接。它還支持更復雜的警報處理,引入自動事件記錄,消除對物理記錄(例如圖表記錄器)的需求,并允許控制設備聯網,從而位于受控設備的本地以減少布線。

                DCS通常使用定制設計的處理器作為控制器,并使用專有互連或標準協議進行通信。輸入和輸出模塊構成系統的外圍組件。

                處理器從輸入模塊接收信息,處理信息并決定輸出模塊要執行的控制動作。輸入模塊從過程(或現場)中的傳感儀器接收信息,輸出模塊將指令傳輸到最終控制元件,例如控制閥。

                現場輸入和輸出可以是連續變化的模擬信號,例如電流回路,也可以是打開或關閉的2種狀態信號,例如繼電器觸點或半導體開關。

                分布式控制系統通常還可以支持FoundationFieldbus、PROFIBUS、HART、Modbus和其他數字通信總線,這些總線不僅承載輸入和輸出信號,還承載錯誤診斷和狀態信號等高級消息。

                監督控制和數據采集(SCADA)是一種控制系統架構,它使用計算機、網絡數據通信和圖形用戶界面進行高級過程監督管理。能夠監控和發布過程命令(例如控制器設定點更改)的操作員界面通過SCADA監控計算機系統進行處理。然而,實時控制邏輯或控制器計算是由連接到其他外圍設備的網絡模塊執行的,例如可編程邏輯控制器和離散PID控制器,它們與過程工廠或機械接口。

                SCADA概念是作為遠程訪問各種本地控制模塊的通用手段而開發的,這些本地控制模塊可能來自不同的制造商,允許通過標準自動化協議進行訪問。在實踐中,大型SCADA系統在功能上變得與分布式控制系統非常相似,但使用多種與工廠接口的方式。他們可以控制包括多個站點的大規模流程,并且可以遠距離工作。這是一種常用的工業控制系統架構,但人們擔心SCADA系統容易受到網絡戰或網絡恐怖主義攻擊。

                SCADA軟件在監控級別上運行,因為控制動作由RTU或PLC自動執行。SCADA控制功能通常僅限于基本的超越或監督級別的干預。反饋控制回路由RTU或PLC直接控制,但SCADA軟件監控回路的整體性能。例如,PLC可以將通過部分工業過程的冷卻水流量控制到設定點水平,但SCADA系統軟件將允許操作員更改流量的設定點。SCADA還可以顯示和記錄報警條件,例如流量損失或高溫。

                SCADA系統

                監督控制和數據采集(SCADA)是一種控制系統架構,它使用計算機、網絡數據通信和圖形用戶界面進行高級過程監督管理。能夠監控和發布過程命令(例如控制器設定點更改)的操作員界面通過SCADA監控計算機系統進行處理。然而,實時控制邏輯或控制器計算是由連接到其他外圍設備的網絡模塊執行的,例如可編程邏輯控制器和離散PID控制器,它們與過程工廠或機械接口。

                SCADA概念是作為遠程訪問各種本地控制模塊的通用手段而開發的,這些本地控制模塊可能來自不同的制造商,允許通過標準自動化協議進行訪問。在實踐中,大型SCADA系統在功能上變得與分布式控制系統非常相似,但使用多種與工廠接口的方式。他們可以控制包括多個站點的大規模流程,并且可以遠距離工作。這是一種常用的工業控制系統架構,但人們擔心SCADA系統容易受到網絡戰或網絡恐怖主義攻擊。

                SCADA軟件在監控級別上運行,因為控制動作由RTU或PLC自動執行。SCADA控制功能通常僅限于基本的超越或監督級別的干預。反饋控制回路由RTU或PLC直接控制,但SCADA軟件監控回路的整體性能。例如,PLC可以將通過部分工業過程的冷卻水流量控制到設定點水平,但SCADA系統軟件將允許操作員更改流量的設定點。SCADA還可以顯示和記錄報警條件,例如流量損失或高溫。





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