24.1.1 工业控制系统概念及组成

2025-06-25 17:36:36 更新

工控系统(ICS):是由各种控制组件、监测组件、数据处理与展示组件共同构成的对工业生产过程进行控制和监控的业务流程管控系统。


分类

说明

1

数据采集与监视控制系统SCADA

作用:对远程分布运行的设备进行监控

功能:数据采集、参数测量和调节

由控制中心的主终端控制单元(MTU)、通信线路和设备、远程终端单位(RTU)等组成,主要是对多层级、分散的子过程进行数据采集和统一调度管理。

2

分布式控制系统(DCS)

对生产过程进行分布控制、集中管理

层次:包括现场控制级、系统控制级和管理级

现场控制级:对单个子过程进行控制

系统控制级:对过程进行数据采集、记录、分析和控制,并通过统一人机交互处理实现集中控制和展示

系统项目管理器:实现组态配置和分发,并有统一对外数据接口

3

过程控制系统(PCS)

实时采集被控设备状态参数,进行调节使其保持特定状态。

状态参数包括温度、压力、流量、液位、成分浓度等

通常采用反馈控制(闭环控制)方式

4

可编程逻辑控制器(PLC)

执行各类运算、顺序控制、定时等指令,用于控制工业生产装备动作,是工控系统基础单元

5

主终端设备(MTU)

一般部署在调度控制中心,用于生产过程信息收集和监测,通过网络与RTU保持通信

6

远程终端设备(RTU)

用于生产过程信息采集、自动测量记录和传导,通过网络与MTU保持通信

7

人机界面(HMI)

为操作者和控制器之间提供操作界面和数据通信的软硬件平台

主要采用计算机终端进行人机交互

 8

工控通信网络

各种工业控制设备及组成单元的连接器,传统工业通信网络一般采取专用协议来构建,形成封闭网络

常见工控专用协议:OPC、Modbus、DNP3等

网络类型:DCS主控网络、SCADA远程网络、现场控制级通信网络等

TCP/IP协议也逐步应用到工控系统