工業(yè)控制技術(shù) 課件 0101-工業(yè)控制系統(tǒng)調(diào)研

工業(yè)控制系統(tǒng)調(diào)研重慶電子工程職業(yè)學(xué)院工業(yè)控制系統(tǒng)調(diào)研指示燈點動控制任務(wù)101認(rèn)知工業(yè)控制系統(tǒng)02PLC03工業(yè)組態(tài)軟件04任務(wù)練習(xí)一認(rèn)知工業(yè)控制系統(tǒng)一、認(rèn)知工業(yè)控制系統(tǒng)工業(yè)控制（IndustrialControl）是指使用計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電氣手段，使工廠的生產(chǎn)和制造過程更加自動化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。工業(yè)控制系統(tǒng)（IndustrialControlSystems，ICS）是由各種自動化控制組件以及對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)測的過程控制組件共同構(gòu)成的確保工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施自動化運行、過程控制與監(jiān)控的業(yè)務(wù)流程管控系統(tǒng)。在工業(yè)領(lǐng)域中使用的工業(yè)控制系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）、可編程邏輯控制器（PLC）。企業(yè)工業(yè)控制系統(tǒng)功能層次圖一、認(rèn)知工業(yè)控制系統(tǒng)工業(yè)控制系統(tǒng)關(guān)系生產(chǎn)設(shè)備的運行、人員的健康安全、生態(tài)環(huán)境的保護(hù)以及國民經(jīng)濟(jì)的影響，有著特殊的要求：性能要求，實時性高；可靠性要求，復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，選用可靠性高的設(shè)備，可選冗余系統(tǒng)或組件，做好檢修計劃，降低非預(yù)期停機(jī)；風(fēng)險管理要求，強(qiáng)化人員、環(huán)境、設(shè)備、產(chǎn)品、知識產(chǎn)權(quán)等風(fēng)險管理；安全管理要求，數(shù)據(jù)上網(wǎng)，安全意識薄弱，工業(yè)控制系統(tǒng)安全影響巨大；技術(shù)支持要求，專業(yè)性強(qiáng)；系統(tǒng)生命周期要求，一般為10-20年，工藝和設(shè)備逐漸優(yōu)化。一、認(rèn)知工業(yè)控制系統(tǒng)一、工業(yè)控制系統(tǒng)2019年中國工業(yè)自動化控制市場規(guī)模達(dá)到1865億元，較2018年增長1.8%，根據(jù)工控網(wǎng)預(yù)測，2022年將達(dá)到2085億元。2010-2022年中國工業(yè)自動化控制市場規(guī)模及發(fā)展預(yù)測（單位：億元）工業(yè)控制行業(yè)的發(fā)展前景：國家產(chǎn)業(yè)政策大力支持工業(yè)自動化控制系統(tǒng)行業(yè)、智能制造的發(fā)展中國人口紅利優(yōu)勢正在喪失，人力成本提高促進(jìn)對工控產(chǎn)品的需求產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展帶來新的發(fā)展機(jī)遇國外封鎖促使國產(chǎn)技術(shù)的提升一、認(rèn)知工業(yè)控制系統(tǒng)二PLC二、PLC可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC），一種具有微處理器的用于自動化控制的數(shù)字運算控制器，可以將控制指令隨時載入內(nèi)存進(jìn)行儲存與執(zhí)行。（一）PLC硬件結(jié)構(gòu)PLC硬件結(jié)構(gòu)二、PLC（二）PLC硬件結(jié)構(gòu)PLC是周期循環(huán)掃描執(zhí)行，掃描過程分為內(nèi)部處理、通信服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出幾個階段。全過程掃描一次所需的時間稱為掃描周期。PLC工作過程二、PLC（三）PLC分類可按結(jié)構(gòu)形式，分為整體式和模塊式；或者按功能不同，分為低檔、中檔和高檔。但在工程實際中，最常見的分類是按I/O點數(shù)的多少進(jìn)行分類。續(xù)表PLCI/O點數(shù)CPU數(shù)用途主要品牌型號小型<

256點單CPU多用于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制德國西門子的S7200、S7200smart、S7-1200，日本三菱的FX系列，美國AB的MicroLogix控制器，施耐德的M100、M200系列，歐姆龍的CP、CQM1H、CJ1M系列，和利時的LM系列中型<

2048點雙CPU多用于設(shè)備直接控制，可對多個下一級PLC進(jìn)行監(jiān)控德國西門子的S7300、S71500，日本三菱的L系列，美國AB的CompactLogix控制器，施耐德的M340、Premium系列，歐姆龍的C200H、CJ1、CS1系列，和利時的LE系列大型≥2048點多CPU多用于較復(fù)雜的算術(shù)運算，還可完成復(fù)雜的矩陣運算德國西門子的S7400、S71500，日本三菱的Q系列，美國AB的ControlLogix控制器，施耐德的Quantumn系列，歐姆龍的CV、CS1D系列，和利時的LK系列三工業(yè)組態(tài)軟件三、工業(yè)組態(tài)軟件（一）工業(yè)組態(tài)軟件又稱工業(yè)組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，是指數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，也是指在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境。其主要功能：畫面功能（GraphicsSystem）：監(jiān)視底層設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝流程等。消息系統(tǒng)（MessageSystem）：存儲、顯示消息/報警/故障，以便查看、追蹤。歸檔系統(tǒng)（ArchivingSystem）：保存、管理歷史數(shù)據(jù)，方便日后追述，查詢。報表系統(tǒng)（ReportSystem）：可對組態(tài)數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)及外部數(shù)據(jù)生成報表。腳本系統(tǒng)（ScriptProcessing）：支持VB腳本和C腳本等，自己開發(fā)一些專用的功能。過程通訊（ProcessCommunications）：和PLC等底層設(shè)備進(jìn)行通訊。標(biāo)準(zhǔn)接口（StandardInterfaces）：提供第三方設(shè)備的交互接口，允許進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。編程接口（ProgrammingInterfaces）：提供編程接口，方便用戶進(jìn)行功能擴(kuò)展。用戶管理：自由組態(tài)用戶組和管理權(quán)限，只有授權(quán)的用戶才能進(jìn)行制定的操作。三、工業(yè)組態(tài)軟件（二）工業(yè)組態(tài)軟件的設(shè)計流程前期準(zhǔn)備工作。組態(tài)前，應(yīng)首先確定測點清單、控制運算方案、系統(tǒng)硬件配置。建立目標(biāo)工程。組態(tài)前，定義一個工程名，建立起了該工程的數(shù)據(jù)目錄。系統(tǒng)組態(tài)設(shè)備。通過系統(tǒng)配置組態(tài)軟件圖形化完成應(yīng)用系統(tǒng)的硬件配置。數(shù)據(jù)庫組態(tài)。定義和編輯系統(tǒng)各站的點信息，這是形成整個應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。圖形、報表組態(tài)。圖形組態(tài)包括背景圖定義和動態(tài)點定義，其中動態(tài)點動態(tài)顯示其實時值或歷史變化情況。通過把圖形文件連入系統(tǒng)，就可實現(xiàn)圖形的顯示和切換。編譯生成。系統(tǒng)聯(lián)編功能連接形成系統(tǒng)庫，系統(tǒng)包括實時庫（常變化項）和參數(shù)庫（不常變化項）兩個部分組成。服務(wù)器包含了所有的數(shù)據(jù)庫信息，現(xiàn)場控制站上只包含該站相關(guān)的點和方案頁信息。系統(tǒng)下裝。應(yīng)用系統(tǒng)生成完畢后，應(yīng)用系