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控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。在工业方面,对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量,包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等,都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统,以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。
控制系统其实从20世纪40年代就开始使用了,早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。以PLC和DCS为代表,从70年****始应用以来,在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。从90年****始,陆续出现了现场总线控制系统、基于PC的控制系统等,将简要介绍各种常见的控制系统,并分析控制系统的演进过程和发展方向。
70年代中期,由于设备大型化、工艺流程连续性要求高、要控制的工艺参数增多,而且条件苛刻,要求显示操作集中等,使已经普及的电动单元组合仪表不能完全满足要求。
在以后的近30年间,DCS先与成套设备配套,而后逐步扩大到工艺装置改造上,与此同时,也分成大型DCS和中小型DCS两类产品,使其性能价格比更具有竞争力。DCS产品虽然在原理上并没有多少突破,但由于技术的进步、外界环境变化和需求的改变,共出现了三代DCS产品。1975年至80年代前期为代产品,80年代中期至90年代前期为第二代产品,90年代中期至21世纪初为第三代产品。
DCS系统中,控制站作为一个完整的计算机,它的主要I/O设备为现场的输入、输出处理设备,以及过程输入/输出(PI/O),包括信号变换与信号调理,A/D、D/A转换。控制站是整个DCS的基础,它的可靠性和安全性为重要,死机和控制失灵的现象是不允许的,而且冗余、掉电保护、抗干扰、构成防爆系统等方面都应很有效而可靠,才能满足用户要求。
关于DCS控制站的系统软件,包括实时操作系统、编程语言及编译系统、数据库系统、自诊断系统等,只是完善程度不同而已。
PLC通常根据CPU所带的I/O点数的规模分为微型PLC、小型PLC、中型PLC、大型PLC、PC插卡式PLC以及PC兼容的PLC。各种规模分类标准如附表所示。
一套典型的PLC通常包括CPU模块、电源模块和一些输入/输出模块,这些模块被插在一块背板上。如果配置增加,可能会包括一个操作员界面、监控计算机、通讯模块、软件以及一些可选的特殊功能模块。可编程控制器不仅容易安装,占用空间小,能源消耗小,带有诊断指示器可以帮助故障诊断,而且可以被重复使用到其它的项目中去。尽管有PLC的功能,如运行速度、接口种类、数据处理能力已经获得了很大的提高,但PLC一直保持了其初设计的原则,那就是简单至上的原则。
·采用新的的微处理器和电子技术达到快速的扫描时间;·小型的、低成本的PLC,可以代替四到十个继电器;
该版本的亮点包括: 提高操作员效率:系统 800xA 5.1 包括警报管理功能,可帮助用户实施成功的警报管理策略,并为操作人员提供更好的控制室和其他操作位置之间的职责控制。新的警报搁置和警报分析功能已添加到已经很长的警报管理功能列表中,以帮助控制警报。新版本还包括一个新的控制点功能,可在关键时期(例如换班)改善操作员的协调,从而提供更安全 的操作环境。改进的工程和变更管理:新版本的 800xA 系统包括多项工程改进,例如在设计 FOUNDATION Fieldbus 项目时简化批量数据处理,以及新的和改进的批处理程序编辑器。此外,两项新功能改进并简化了变更管理程序。任务分析工具让用户可以根据下载前分配的当前任务速率评估他/她的应用程序将执行。详细差异报告提供了一种轻松查看在控制应用程序和图形中所做的更改的方法,并在易于阅读的用户界面中提供了一份确切的修改、添加或删除内容的报告。改进的性能:几项性能增强使 System 800xA 已经强大的控制和 I/O 产品更加通用、灵活和可扩展 新版本包括 AC800M 控制器系列的新成员 PM891。PM891 的时钟速度 (450Mhz) 是其前身的三倍,内存是其前身的四倍,可帮助客户事半功倍,因为他们需要更少的控制器来满足复杂应用的处理要求。该控制器还设计用于为上一代 ABB 和第三方控制器平台执行 1-1 控制器演进项目。减少占地面积 新版本的 System 800xA 支持虚拟化,可将安装所需的物理 PC 数量减少多达 75%。这种显着减少的占地面积还降低了能源消耗和维护要求。此外,系统 800xA 的 FOUNDATION 现场总线架构的改进大大降低了其高速以太网 (HSE) 网络方法的基础设施要求,将可连接到一个节点的设备数量增加了 400%。增强的可维护性:基于以用户为中心的设计实践, 新版本的 System 800xA 包括一个系统管理控制台和一个安全更新工具,以帮助保持系统在水平上安全运行。安全更新工具将允许用户从 Microsoft 下载安全补丁并将其与 ABB 的合格列表进行交叉匹配。然后,用户可以创建一组可加载的受支持、经过测试的安全更新,这些更新可以推广到系统 800xA。这有助于用户节省宝贵的时间和精力,同时提供更强大、更安全的系统。改进的连接性:System 800xA 通信接口产品组合得到增强,可帮助用户进一步利用其强大的集成功能。其中包括用于 PROFINET、DeviceNet 和 WirelessHART 的新通信接口。
为了使工业二氧化碳排放的捕获、运输和储存更容易获得,ABB 与该市场工程解决方案的 Pace CCS 签署了合作协议。
两家公司将共同运用各自的 知识,通过降低进入该市场所需的资本支出和运营投资,使工业公司更容易实施 CCS 基础设施。
CCS 涉及捕获二氧化碳 (CO 2) 工业过程中的排放物,然后通过船舶或管道将这些排放物从生产地运输到地下储存。
无需其他外部跟踪装置,如CMM、便携式测量臂等。
采用便携式设计,具有质量和体积小,具有运输方便的特点,因而不受扫描方向、物件大小及狭窄空间的局限,可实现现场扫描。
扫描过程在PC屏幕上同步呈现3 E维数据,边扫描边调整;通过对定位点的自动拼接,可以做到整体360度扫描一次成型,同时避免漏扫盲区。
直接以三角网格面的形式录入数据,由于没有使用点云重叠分层,避免了对数据模型增加噪音点;而且采用基于表面优运算法则的技术,因此扫描得越多,数据获取就越。
数据输出时,自动生成的STL多边形文件,马上可以读入CAD软件以及快速成型机和一些加工设备;同时兼容多种逆向软件,可以生成文鸡各种CAD格式文件。