集散控制演算法

A. 集散控制系統原理及應用的圖書目錄

第1章 概述
1.1 集散控制系統的基本概念
1.1.1 集散控制系統的發展歷史
1.1.2 集散控制系統的基本結構
1.2 集散控制系統的特點
1.2.1 分級遞階控制
1.2.2 分散控制
1.2.3 信息管理與集成
1.2.4 自治和協調
1.2.5 開放系統
1.3 集散控制系統的展望
1.3.1 信息化和扁平化
1.3.2 網路化
1.3.3 現場匯流排和無線連接
1.3.4 功能安全
1.3.5 標准化
思考題
第2章 集散控制系統構成
2.1 集散控制系統的構成方式
2.1.1 集散控制系統的各層功能
2.1.2 集散控制系統的基本構成
2.2 集散控制系統的構成要素
2.2.1 集散控制系統的結構特徵
2.2.2 集散控制系統的結構分類
2.3 現場匯流排控制系統的構成
2.3.1 現場匯流排控制系統的構成要素
2.3.2 現場匯流排設備
2.4 集散控制系統的構成示例
2.4.1 ExperionPKS系統
2.4.2 I/AS系統
2.4.3 DeltaV系統
2.4.4 InstrialIT系統
2.4.5 WebFieldECS?100系統
2.5 分散過程式控制制裝置的構成
2.5.1 分散過程式控制制裝置的類型
2.5.2 分散過程式控制制裝置的構成特點
2.5.3 可編程控制器組成的分散過程式控制制裝置
2.6 操作員站和工程師站的構成
2.6.1 集散控制系統的操作員站
2.6.2 集散控制系統的工程師站
2.6.3 集散控制系統的操作管理站
2.7 輸入輸出裝置的構成
2.7.1 輸入輸出卡件
2.7.2 其他過程輸入輸出設備
2.8 通信系統的構成
2.8.1 通信設備的分類
2.8.2 通信系統的構成
思考題
第3章 集散控制系統性能評估
3.1 可靠性
3.1.1 可靠性
3.1.2 提高可靠性的措施
3.1.3 冗餘技術
3.2 易操作性
3.2.1 操作透明度
3.2.2 易操作性
3.3 可組態性
3.3.1 組態
3.3.2 組態語言
3.3.3 標准化編程語言
3.4 集散控制系統的其他性能指標
3.4.1 可擴展性
3.4.2 實時性
3.4.3 環境適應性
3.4.4 開放性
3.4.5 經濟性
思考題
第4章 集散控制系統的控制演算法和控制組態
4.1 集散控制系統的數據處理
4.1.1 數據處理過程
4.1.2 非線性補償處理
4.1.3 儀表系數的處理
4.2 集散控制系統的控制演算法
4.2.1 數字PID控制演算法
4.2.2 集散控制系統實現復雜控制系統的注意事項
4.2.3 集散控制系統實現先進控制系統時的注意事項
4.2.4 集散控制系統實現順序邏輯控制和批量控制
4.2.5 集散控制系統實現優化控制
4.3 現場匯流排控制系統的模塊
4.3.1 模塊類型和參數
4.3.2 現場匯流排設備類型
4.4 現場匯流排設備的功能模塊
4.4.1 功能模塊參數
4.4.2 常用功能模塊
4.4.3 功能模塊組態示例
思考題
……

B. 論文《集散控制系統在工業領域的應用》

http://www.cqvip.com/qk/96726X/20030002/8115071.html

前言

集散型控制系統(Total Distributed Control Systems以下稱作DCS)也稱為分布式計算機控制系統(Distributed Computer Control Systems)，它是以微處理機為核心，採用數據通訊技術和圖形顯示技術的新型計算機控制系統。該系統能夠完成直接數字控制、順序控制、批量控制、數據採集與處理、多變數解耦控制以及最優控制等功能，在先進的集散型控制系統中，還包含有生產的指揮、調度和管理功能。

1 集散型控制系統的產生

由常規的模擬式調節儀表構成的過程式控制制系統，成本低、可靠性高，容易維護和操作。但是隨著生產的發展，模擬式儀表的局限性越來越明顯，如模擬儀表難於實現多變數解耦控制以及其它復雜的控制規律；控制精度不高；生產規模的擴大和工藝的日益復雜，儀表控制系統越來越多，控制室的儀表屏越來越大，難於實現集中的操作和顯示；各個系統之間難於實現通信聯系；當生產工藝要求變更時，往往需要變更調節儀表。而計算機控制系統就可以克服模擬調節儀表的上述缺陷，計算機控制系統可實現復雜的控制規律；各分系統之間可以實現通信，能集中操作和顯示，控制精度比較高。

在計算機集中控制中，一台計算機控制幾十個乃至幾百個迴路，一旦計算機發生故障，將會影響整個系統的工作，系統的可靠性比較低。當然，為了提高系統的可靠性，可採用雙機運行方式，但是成本就會提高。70年代工業的發展使生產過程更加復雜，規模更加擴大，其中石油化學工業尤為突出。生產規模的擴大和復雜，使事故不斷出現，而集中控制，出現事故時會中斷生產，因此生產的發展迫切要求高可靠性的計算機控制系統。

在總結模擬調節儀表和計算機集中控制的優缺點的基礎上，發展、形成了集散型控制系統。集散型控制系統以多台微機處理機分散在生產現場，進行過程的測量和控制，實現了功能和地理上的分散，避免了測量、控制高度集中帶來的危險性和常規儀表控制功能單一的局限性；數據通信技術和CRT顯示技術以及其他外部設備的應用，能夠方便的集中操作、顯示和報警，克服了常規儀表控制過於分散和人-機聯系困難的特點。70年代微電子技術和計算機技術的重大突破，為集散控制系統提供了體積小、功能強、可靠性高、價格低廉的微處理機和各類半導體晶元，為發展集散型控制系統奠定了物質基礎。

集散型控制系統可以看作是計算機(Computer)技術、通信(Communication)技術、圖形顯示技術和控制(Control)技術的結合。

2 國外集散型控制系統的發展狀況

70年代初，美國、日本和歐洲等各國開始研製集散型控制系統。1975年美國、日本先後研製成TDC－2000、TOSDIC、CENTUM、UNITROLS、MICREX等系統。

按技術特徵其發展可劃分為三個階段：

a. 70年代末期-初創期

比較著名的有美國Honeywell公司的TDC－2000；Foxboro公司的Spectrum、Bailey公司的NetWork-90；日本YOKOGAWA公司的Centum；TOSHIBA公司的TOSDIC；德國Siemens公司的Teleperm M；Hartman&Braum公司的CONTRONIC P等。這一時期的產品，在技術上有明顯的局限性，微處理器多採用8位CPU。

b. 80年代初中期-發展期

80年代隨著微處理器運算能力的增強，超大規模集成電路集成度的提高和成本的不斷下降，過程式控制制的發展出現新的面貌，使過去難以想像的功能付諸實現。集散控制系統的第二代產品在原來的基礎上，可靠性進一步提高，功能進一步擴展，出現了多功能過程式控制制站、增強型操作站、增加了光纖通訊技術。代表產品有美國Honeywell公司的TDC－3000；Leads&Northrup公司的MAX－1；TAYLOR公司的MOD300；Westing House公司的WDPF；日本YOKOGAWA公司的Centum A、B、C等。這一代產品的特點是採用16位CPU，標准化和模塊化設計，擴充靈活，功能完善，用戶界面友好。

作者： 202.121.113.* 2005-12-26 11:04 回復此發言

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2 集散控制系統在工業控制領域的應用

c. 80年代末期－成熟期

集散控制系統第三代產品，把過程式控制制、監督控制、管理調度有機地結合起來，加強了斷續控制功能，採用專家系統、MAP通信標准。其代表產品有美國Honeywell公司的TDC-3000/LCN；Foxboro公司的I/A Series；Bailey公司的INFI-90；WestingHouse公司的WDPF－Ⅱ\Ⅲ；日本YOKOGAWA公司的Centum－XL等。這一代產品的特點是採用32位CPU和專用集成電路，使控制功能更強、體積更小、可靠性更高，其通信系統實現了開放式通信。

3 集散型控制系統在中國的應用

集散型控制系統（DCS）作為新一代的工業自動化過程式控制制和管理設備，至今雖然只有二十多年的歷史，但已在石化、冶金、電力等工業領域得到了廣泛的應用。我國在八十年代初期開始引進集散控制設備，從此開始了集散型控制系統在我國工業控制領域的應用。

石油化工行業新建的大中型石化設備均採用集散控制系統（DCS），石化企業的第一套DCS是1982年上海高橋石化公司煉油廠引進的美國Foxboro公司的Spectrum系統，用於常減壓裝置生產控制。

在冶金行業，集散控制系統（DCS）的應用集中在寶鋼這樣的新建企業和首鋼、鞍鋼、武鋼、重鋼、馬鋼等擴建的分廠。冶金系統的第一套集散控制系統是首鋼公司購進的美國Bailey公司的Network-90系統，用於其燒結廠自動控制系統。

電力系統的第一套集散控制系統（DCS）是1985年遼寧朝陽電廠採用的瑞士BBC公司的Procontrol－P系統，用於改造200MW機組的順序控制系統和燃燒器管理系統。目前集散系統（DCS）在火電廠的應用泛圍主要包括：模擬量控制、數據採集和處理、鍋爐爐膛安全監控、順序控制、汽輪機數字電液控制等五方面。

與此同時，在八十年代末期至九十年代初期，國家組織了精悍的科研力量聯合攻關，相繼研製出我國自己的集散型控制系統。這一時期涌現出的代表產品有DJK－7500（重慶自動化所），HS-DCS-1000（電子部六所）、STAR－2000（阿繼電器股份有限公司）、DCS-100（清華大學自動化系）、DJK－2000（上海自動化所）、友力－2000（石化總公司、航天部二院）等。阿繼電器股份有限公司研製的STAR-2000集散控制系統，1989年自第一套應用系統（電站鍋爐滅火保護MHB－Ⅲ/B）在河南新鄉電廠投運以來，相繼在哈爾濱第三發電廠200MW機組的模擬調節系統、石家莊陽邏300MW機組的滅火保護系統等數十個電廠的生產過程式控制制中得到應用。在此基礎上，其第二代產品Star－3000近年來在工業領域得到了更廣泛的應用，在技術上更是得到了長足發展。

4 集散型控制系統今後的發展方向

集散型控制系統的發展方向是基本調節器向少迴路或單迴路方向發展；基本調節器除了PID和其他演算法外，還將逐步採用更為有效的新的演算法，使之具有新的功能（如增益自適應功能）；採用光導纖維代替高速數據通道，並統一通訊規程；力求靈活地運用現代控制理論，以得到更為通用的控制演算法。

5 結語

集散型控制系統(DCS)的實質是利用計算機技術對生產過程進行集中監視、操作、管理和現場前端分散控制相統一的新型控制技術。它的出現是工業控制的一個里程碑。工業過程式控制制的發展逐步從單機監控、直接數字控制發展到集散控制，也必將由集散控制進展到擁有更廣闊應用前景的計算機集成製造，近幾年的計算機集成製造(CIMS)技術的成就足以證明這一點。

C. 集散控制系統中採用的pid控制演算法與常規模式儀表中採用的演算法有什麼區

Smith補償與大林演算法的比較
摘要:研究了兩類用於時滯系統控制的方法,即包括自整定PID控制Smith預估控制和Dahlin演算法在內的經典控制方法和包括模糊控制,神經網路控制和模糊神經網路拉制在內的智能控制方法,經過比較後認為經典控制結構簡單,可靠性及實用性強,而智能控制則具有自適應性和堅固性好,抗干擾能力強的優勢,因而將這兩種控制方法結合起來是控制時滯系統有效實用的方法,具有很好的應用前景.
1引言
在工業生產過程中,具有時滯特性的控制對象是非常普遍的,例如造紙生產過程,精餾塔提餾級溫度控制過程,火箭發動機燃燒室中的燃燒過程等都是典型的時滯系統.為解決純滯後時間對系統控制性能帶來的不利影響,許多學者在理論和實氏
上做了大量的研究工作,提出了很多行之有效的方法.本文主要介紹其中兩類研究得比較多的控制方法,即最早在時滯系統控制中應用的幾種經典控制方法和近年來受到廣泛關注的智能控制方法.
2經典控制
所謂經典控制方法是指針對時滯系統控制問題提出並應用得最早的控制策略,主要包括自整定PID控制,Smith預估控制,大林演算法這幾種方法.這些方法雖然理論上比較簡單,但在實際應用中卻能收到很好的控制效果,因而在工業生產實踐中獲得了廣泛的應用.
2.1自整定PID控制
PID控制器由於具有演算法簡單,魯棒性好和可靠性高等特點,因而在實際控制系統設計中得到了廣泛的運用,據統計PID控制是在工業過程式控制制中應用最為廣泛的一種控制演算法.PID控制的難點在於如何對控制參數進行整定,以求得到最佳控制
效果.較早用來整定PID控制器參數的方法有:Ziegler-Nichols動態特性法,Cohen-Coon響應曲線法,基於積分平方准則ISE的整定法等.但是這些方法只能在對象模型精確己知的情況下,
Cui,Kunfln Zhang,Yifei實現PID參數的離線整定,當被控對象特性發生變化時,就必須重新對系統進行模型辨識.為了能在對象特性發生變化時,自動對控制器參數進行在線調整,以適應新的工況,PID參數的自整定技術就應運而生了.目前用於自整定的方法比較多,如繼電型自整定技術,基於過程特徵參數的自整定技術,基於給定相位裕度和幅值裕度的SPAM法自整定技術,基於遞推參數估計的自整定技術以及智能自整定技術等.總體來看這類自整定PID控制器對於(T為系統的慣性時間常數)的純滯後對象控制是有效的,但對於大純滯後對象,當時,按照上述方法整定的PID控制器則難以穩定.
2.2 Smith預估控制
Smith於1957年提出的預估控制演算法,通過引入一個與被控對象相並聯的純滯後環節,使補償後的被控對象的等效傳遞函數不包括純滯後項,這樣就可以用常規的控制方法(如PID或PI控制)對時滯系統進行控制.Smith預估控制方法雖然從理論
上解決了時滯系統的控制問題,但在實際應用中卻還存在很大缺陷.Palmor提出Smith預估器存在這樣兩點不足:1.它要求有一個精確的過程模型,當模型發生變化時,控制質量將顯著惡化;2.Smith預估器對實際對象的參數變化十分敏感,當參數變化較大時,閉環系統也會變得不穩定,甚至完全失效.Watanabe進一步指出Smith預估器的兩個主要缺陷:1.系統對擾動的響應很差;2.若控制對象中包含的極點時,即使控制器中含有積分器,系統對擾動的穩態誤差也不為零.另外Smith預估器還存在參數整定上的困難,這些缺陷嚴重製約了Smith預估器在實際系統中的應用.針對Smith預估器存在的不足,一些改進結構的Smith預估器就應運而生了.Hang C C等針對常規預估控制方案中要求受控對象的模型精確這一局限,在常規方案基礎上,外加調節器組成副迴路對系統進行動態修正,該方法的穩定性和
魯棒性比原來的Smith預估系統要好,它對對象的模型精度要求明顯地降低了.Watanabe提出的改進結構的Smith預估器採用了一個抑制擾動的動態補償器M(s),通過配置M(s)的極點,能夠獲得較滿意的擾動響應及對擾動穩態誤差為零.對於Smith預估器的參數整定問題,張衛東等人提出了一種解析設計方法,並證明該控制器可以通過常規的PID控制器來實現,從而能根據給定的性能要求(超調或調節時間)來設計控制器參數.
2.3大林演算法
大林演算法是由美國IBM公司的Dahlin於1968年針對工業過程式控制制中的純滯後特性而提出的一種控制演算法.該演算法的目標是設計一個合適的數字調節器D(z),使整個系統的閉環傳遞函數相當於一個帶有純滯後的一階慣性環節,而且要求閉環系統的純滯後時間等於被控對象的純滯後時間.大林演算法方法比較簡單,只要能設計出合適的且可以物理實現的數字調節器D(z),就能夠有效地克服純滯後的不利影響,因而在工業生產中得到了廣泛應用.但它的缺點是設計中存在振鈴現象,且與Smith演算法一樣,需要一個准確的過程數字模型,當模型誤差較大時,控制質量將大大惡化,甚至系統會變得不穩定.實際上已有文獻證明,只要在Smith預估器中按給定公式設計調節器D伺,則Smith預估器與Dahlin演算法是等價的,Dahlin演算法可以看作是Smith預估器的一種特殊情況.

D. 集散控制系統中，對pid控制演算法是怎樣處理的

PID控制教程PID是比例,積分,微分的縮寫.<BR>比例調節作用：是按比例反應系統的偏差,系統一旦出現了偏差,比例調節立即產生調節作用用以減少偏差。比例作用大,可以加快調節,減少誤差,但是過大的比例,使系統的穩定性下降,甚至造成系統的不穩定。
積分調 是使系統消除穩態誤差,提高無差度。因為有誤差,積分調節就進行,直至無差,積分調節停止,積分調節輸出一常值。積分作用的強弱取決與積分時間常數Ti,Ti越小,積分作用就越強。反之Ti大則積分作用弱,加入積分調節可使系統穩定性下降,動態響應變慢。積分作用常與另兩種調節規律結合,組成PI調節器或PID調節器。微分作用反映系統偏差信號的變化率,具有預見性,能預見偏差變化的趨勢,因此能產生超前的控製作用,在偏差還沒有形成之前,已被微分調節作用消除。因此,可以改善系統的動態性能。在微分時間選擇合適情況下,可以減少超調,減少調節時間。微分作用對雜訊干擾有放大作用,因此過強的加微分調節,對系統抗干擾不利。此外,微分反應的是變化率,而當輸入沒有變化時,微分作用輸出為零。微分作用不能單獨使用,需要與另外兩種調節規律相結合,組成PD或PID控制器。在調節系統中，其過程式控制制方式就是將被測量，如溫度、壓力、流量、成分、水位等，由感測器變換成統一的標准信號送入調節器，在調節器中，與給定值進行比較，然後把比較出的差值進行PID運算。所謂PID運算就是比例、積分、微分運算。P調節就是調節器的輸出和輸入成比例。調比例帶，也就是調比例系數，比例帶就是輸出與輸入之比（放大倍數）的倒數。I調節就是輸出是輸入量（即偏差）的積分，只要有偏差，調節器就會不斷積分，使輸送到執行器的信號變化，校正被控量，直到達到無偏差為止，所以有了積分調節器就會消除穩態偏差。但要注意單獨的積分調節往往是不能工作的。所謂整定積分時間就是調積分的快慢，這要取決於對象的特性。D調節就是微分調節，也就是輸出對輸入的微分。微分調節的優點在於它的超前性，當輸入發生變化時，馬上就有微分信號產生，使被控量得以提前校正，然後再由P、I進行校正，這樣可以使整個調節的過渡過程時間縮短，有利於調節質量的提高。目前工業自動化水平已成為衡量各行各業現代化水平的一個重要標志。同時，控制理論的發展也經歷了古典控制理論、現代控制理論和智能控制理論三個階段。智能控制的典型實例是模糊全自動洗衣機等。自動控制系統可分為開環控制系統和閉環控制系統。一個控制系統包括控制器﹑感測器﹑變送器﹑執行機構﹑輸入輸出介面。控制器的輸出經過輸出介面﹑執行機構﹐加到被控系統上﹔控制系統的被控量﹐經過感測器﹐變送器﹐通過輸入介面送到控制器。不同的控制系統﹐其感測器﹑變送器﹑執行機構是不一樣的。比如壓力控制系統要採用壓力感測器。電加熱控制系統的感測器是溫度感測器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（儀表）已經很多，產品已在工程實際中得到了廣泛的應用，有各種各樣的PID控制器產品，各大公司均開發了具有PID參數自整定功能的智能調節器(intelligent regulator)，其中PID控制器參數的自動調整是通過智能化調整或自校正、自適應演算法來實現。有利用PID控制實現的壓力、溫度、流量、液位控制器，能實現PID控制功能的可編程式控制制器(PLC)，還有可實現PID控制的PC系統等等。可編程式控制制器(PLC) 是利用其閉環控制模塊來實現PID控制，而可編程式控制制器(PLC)可以直接與ControlNet相連，如Rockwell的PLC-5等。還有可以實現PID控制功能的控制器，如Rockwell 的Logix產品系列，它可以直接與ControlNet相連，利用網路來實現其遠程式控制制功能。
1、開環控制系統
開環控制系統(open-loop control system)是指被控對象的輸出(被控制量)對控制器(controller)的輸出沒有影響。在這種控制系統中，不依賴將被控量反送回來以形成任何閉環迴路。
2、閉環控制系統
閉環控制系統(closed-loop control system)的特點是系統被控對象的輸出(被控制量)會反送回來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環。閉環控制系統有正反饋和負反饋，若反饋信號與系統給定值信號相反，則稱為負反饋( Negative Feedback)，若極性相同，則稱為正反饋，一般閉環控制系統均採用負反饋，又稱負反饋控制系統。閉環控制系統的例子很多。比如人就是一個具有負反饋的閉環控制系統，眼睛便是感測器，充當反饋，人體系統能通過不斷的修正最後作出各種正確的動作。如果沒有眼睛，就沒有了反饋迴路，也就成了一個開環控制系統。另例，當一台真正的全自動洗衣機具有能連續檢查衣物是否洗凈，並在洗凈之後能自動切斷電源，它就是一個閉環控制系統。
3、階躍響應
階躍響應是指將一個階躍輸入（step function）加到系統上時，系統的輸出。穩態誤差是指系統的響應進入穩態後﹐系統的期望輸出與實際輸出之差。控制系統的性能可以用穩、准、快三個字來描述。穩是指系統的穩定性(stability)，一個系統要能正常工作，首先必須是穩定的，從階躍響應上看應該是收斂的﹔準是指控制系統的准確性、控制精度，通常用穩態誤差來(Steady-state error)描述，它表示系統輸出穩態值與期望值之差﹔快是指控制系統響應的快速性，通常用上升時間來定量描述。
4、PID控制的原理和特點
在工程實際中，應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數不能完全掌握，或得不到精確的數學模型時，控制理論的其它技術難以採用時，系統控制器的結構和參數必須依靠經驗和現場調試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統參數時，最適合用PID控制技術。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。
比例（P）控制
比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差（Steady-state error）。
積分（I）控制
在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。對一個自動控制系統，如果在進入穩態後存在穩態誤差，則稱這個控制系統是有穩態誤差的或簡稱有差系統（System with Steady-state Error）。為了消除穩態誤差，在控制器中必須引入「積分項」。積分項對誤差取決於時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小，直到等於零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統在進入穩態後無穩態誤差。
微分（D）控制
在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。 自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振盪甚至失穩。其原因是由於存在有較大慣性組件（環節）或有滯後(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落後於誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化「超前」，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入「比例」項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是「微分項」，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控製作用等於零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯後的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統在調節過程中的動態特性。
5、PID控制器的參數整定
PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據系統的數學模型，經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經驗，直接在控制系統的試驗中進行，且方法簡單、易於掌握，在工程實際中被廣泛採用。PID控制器參數的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然後按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。但無論採用哪一種方法所得到的控制器參數，都需要在實際運行中進行最後調整與完善。現在一般採用的是臨界比例法。利用該方法進行 PID控制器參數的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作﹔(2)僅加入比例控制環節，直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振盪，記下這時的比例放大系數和臨界振盪周期﹔(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數

E. 什麼是dcs

它是一個由過程式控制制級和過程監控級組成的以通信網路為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機（Computer）、通訊（Communication）、顯示（CRT）和控制（Control）等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便。DCS具有以下特點：
（1）高可靠性
由於DCS將系統控制功能分散在各台計算機上實現，系統結構採用容錯設計，因此某一台計算機出現的故障不會導致系統其它功能的喪失。此外，由於系統中各台計算機所承擔的任務比較單一，可以針對需要實現的功能採用具有特定結構和軟體的專用計算機，從而使系統中每台計算機的可靠性也得到提高。
（2）開放性
DCS採用開放式、標准化、模塊化和系列化設計，系統中各台計算機採用區域網方式通信，實現信息傳輸，當需要改變或擴充系統功能時，可將新增計算機方便地連入系統通信網路或從網路中卸下，幾乎不影響系統其他計算機的工作。
（3）靈活性
通過組態軟體根據不同的流程應用對象進行軟硬體組態，即確定測量與控制信號及相互間連接關系、從控制演算法庫選擇適用的控制規律以及從圖形庫調用基本圖形組成所需的各種監控和報警畫面，從而方便地構成所需的控制系統。
（4）易於維護
功能單一的小型或微型專用計算機，具有維護簡單、方便的特點，當某一局部或某個計算機出現故障時，可以在不影響整個系統運行的情況下在線更換，迅速排除故障。
（5）協調性
各工作站之間通過通信網路傳送各種數據，整個系統信息共享，協調工作，以完成控制系統的總體功能和優化處理。
（6）控制功能齊全
控制演算法豐富，集連續控制、順序控制和批處理控制於一體，可實現串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進控制，並可方便地加入所需的特殊控制演算法。
DCS的構成方式十分靈活，可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現場控制站和數據採集站等組成，也可由通用的伺服器、工業控制計算機和可編程式控制制器構成。
處於底層的過程式控制制級一般由分散的現場控制站、數據採集站等就地實現數據採集和控制，並通過數據通信網路傳送到生產監控級計算機。生產監控級對來自過程式控制制級的數據進行集中操作管理，如各種優化計算、統計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術的發展，DCS可以按照需要與更高性能的計算機設備通過網路連接來實現更高級的集中管理功能，如計劃調度、倉儲管理、能源管理等。

F. 1.dcs即為集散控制系統，又稱為分布式控制系統，其優點有哪些

DCS集散控制系統優點如下：
一、高可靠性。由於DCS將系統控制功能分散在各台計算機上實現，系統結構採用容錯設計，因此某一台計算機出現的故障不會導致系統其它功能的喪失。
二、開放性。DCS採用開放式、標准化、模塊化和系列化設計，系統中各台計算機採用區域網方式通信，實現信息傳輸，當需要改變或擴充系統功能時，可將新增計算機方便地連入系統通信網路或從網路中卸下，幾乎不影響系統其他計算機的工作。
三、靈活性。通過組態軟體根據不同的流程應用對象進行軟硬體組態，即確定測量與控制信號及相互間連接關系、從控制演算法庫選擇適用的控制規律以及從圖形庫調用基本圖形組成所需的各種監控和報警畫面，從而方便地構成所需的控制系統。
四、易於維護。功能單一的小型或微型專用計算機，具有維護簡單、方便的特點，當某一局部或某個計算機出現故障時，可以在不影響整個系統運行的情況下在線更換，迅速排除故障。
五、協調性。各工作站之間通過通信網路傳送各種數據，整個系統信息共享，協調工作，以完成控制系統的總體功能和優化處理。
六、控制功能齊全。
①控制演算法豐富，集連續控制、順序控制和批處理控制於一體，可實現串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進控制，並可方便地加入所需的特殊控制演算法。
②DCS的構成方式十分靈活，可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現場控制站和數據採集站等組成，也可由通用的伺服器、工業控制計算機和可編程式控制制器構成。處於底層的過程式控制制級一般由分散的現場控制站、數據採集站等就地實現數據採集和控制，並通過數據通信網路傳送到生產監控級計算機。
③生產監控級對來自過程式控制制級的數據進行集中操作管理，如各種優化計算、統計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術的發展，DCS可以按照需要與更高性能的計算機設備通過網路連接來實現更高級的集中管理功能，如：計劃調度、倉儲管理、能源管理等。

G. 集散控制系統中採用的pid與常規儀表採用的控制演算法有什麼區別

集散控制系統的pid是由計算機控制的，模擬模擬儀表。
常規儀表的pid是通過實際電路來實現的。

H. DCS集散控制系統軟體組態的步驟什麼

DCS,（Distributed Control System）分散控制系統的簡稱，國內一般習慣稱之為集散控制系統。DCS是一個由過程式控制制級和過程監控級組成的以通信網路為紐帶的多級計算機系統，綜合了計算機，通信、顯示和控制等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態方便。
DCS具有以下特點： (1)高可靠性 由於DCS將系統控制功能分散在各台計算機上實現，系統結構採用容錯設計，因此某一台計算機出現的故障不會導致系統其它功能的喪失。此外，由於系統中各台計算機所承擔的任務比較單一，可以針對需要實現的功能採用具有特定結構和軟體的專用計算機，從而使系統中每台計算機的可靠性也得到提高。

(2)開放性 DCS採用開放式、標准化、模塊化和系列化設計，系統中各台計算機採用區域網方式通信，實現信息傳輸，當需要改變或擴充系統功能時，可將新增計算機方便地連入系統通信網路或從網路中卸下，幾乎不影響系統其他計算機的工作。
(3)靈活性 通過組態軟體根據不同的流程應用對象進行軟硬體組態，即確定測量與控制信號及相互間連接關系、從控制演算法庫選擇適用的控制規律以及從圖形庫調用基本圖形組成所需的各種監控和報警畫面，從而方便地構成所需的控制系統。
(4)易於維護 功能單一的小型或微型專用計算機，具有維護簡單、方便的特點，當某一局部或某個計算機出現故障時，可以在不影響整個系統運行的情況下在線更換，迅速排除故障。
(5)協調性 各工作站之間通過通信網路傳送各種數據，整個系統信息共享，協調工作，以完成控制系統的總體功能和優化處理。
(6)控制功能齊全 控制演算法豐富，集連續控制、順序控制和批處理控制於一體，可實現串級、前饋、解耦、自適應和預測控制等先進控制，並可方便地加入所需的特殊控制演算法。 DCS的構成方式十分靈活，可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現場控制站和數據採集站等組成，也可由通用的伺服器、工業控制計算機和可編程式控制制器構成。 處於底層的過程式控制制級一般由分散的現場控制站、數據採集站等就地實現數據採集和控制，並通過數據通信網路傳送到生產監控級計算機。生產監控級對來自過程式控制制級的數據進行集中操作管理，如各種優化計算、統計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術的發展，DCS可以按照需要與更高性能的計算機設備通過網路連接來實現更高級的集中管理功能，如計劃調度、倉儲管理、能源管理等。

I. 為什麼在集散控制系統中用功能模塊或演算法實現控制策略的組態

首先新建一個工程，然後進行設備組態（系統設備、I/O設備），然後是伺服器演算法、控制器演算法，然後下裝啊，還要進行圖形組態什麼的，

J. 集散控制系統DCS

集散控制系統（21世紀全國高等院校自動化系列實用規劃教材）
【作者】：劉翠玲、黃建兵
【叢編項】：無
【裝幀項】：平裝 16 / 248
【出版項】：中國林業出版社 / 2006-9-1
【ISBN號】：750384406X
【原書定價】：￥25.00
【圖書目錄】 - 集散控制系統（21世紀全國高等院校自動化系列實用規劃教材）
第1章 緒論
1.1 計算機控制系統基礎知識
1.1.1 計算機控制系統的一般概念
1.1.2 計算機控制系統內的信號變換
1.1.3 計算機控制系統的分類
1.1.4 計算機控制系統的發展概況與趨勢
1.1.5 控制計算機的幾種機型
1.2 計算機控制系統的設計與實現
1.2.1 計算機控制系統設計的原則
1.2.2 計算機控制系統設計步驟
1.3 集散控制系統概述
1.3.1 集散控制系統(DCS)概念
1.3.2 DCS的基本組成及特點
1.3.3 集散控制系統的發展歷程
1.4 幾種計算機控制系統與DCS的比較
1.4.1 以PLC構成的控制系統監督控制系統
1.4.2 監督控制和數據採集系統
1.4.3 .PC Based監督／控制系統
1.5 DCS典型產品及特點
1.5.1 Horeywell公司的TDC-3000系統
1.5.2 ABB公司的Instrialal IT系統
1.5.3 和利時公司的HOLLiAS系統
本章小結
思考題與習題
第2章 DCS的體系結構
2.1 DCS的體系結構形成
2.1.1 中央計算機集中控制系統的形成
2.1.2 DCS分層體系結構的形成
2.1.3 DCS的分層體系結構
2.2 DCS分層結構中各層的功能
2.2.1 直接控制級
2.2.2 過程管理級
2.2.3 生產管理級
2.2.4 工廠經營管理級
2.3 DCS的構成與聯系
2.3.1 DCS的基本構成
2.3.2 DCS的軟體構成
2.3.3 DCS的網路結構
2.4 DCS的體系結構的技術特點
2.4.1 信息集成化
2.4.2 控制功能的進一步分散化
2.5 DCS體系結構典型示例
2.5.1 TDC-3000型集散控制系統的體系結構
2.5.2 Centum-XL系統的體系結構
2.5.3 I／A Serics系統的體系結構
2.5.4 INFI-90系統的體系結構
2.5.5 MACS的體系結構
本章小結
思考題與習題
第3章 DCS硬體系統
3.1 DCS硬體系統概述
3.1.1 系統概述
3.1.2 系統的各層功能
3.2 DCS過程式控制制級
3.2.1 過程裝置控制級的特徵
3.2.2 過程式控制制級中的智能調節器與可編程式控制制器
3.3 現場控制站的結構
3.3.1 現場控制站的構成
3.3.2 現場控制站的功能與可靠性維護
3.3.3 過程式控制制級和現場控制站的關系
3.4 DCS操作員站和工程師站
3.4.1 中心計算機站
3.4.2 操作站的功能
3.4.3 工程師站的功能
3.5 DCS的輸入／輸出設備及原理
3.5.1 主控制器
3.5.2 輸入／輸出設備
3.5.3 人機介面設備
本章小結
思考題與習題
第4章 DCS的軟體系統
4.1 DCS軟體系統概述
4.2 DCS的控制層軟體
4.2.1 控制層軟體的功能
4.2.2 信號採集與數據預處理
4.2.3 控制編程語言與軟體模型
4.3 DCS的監督控制軟體
4.3.1 監控層的應用功能設計
4.3.2 實時資料庫
4.3.3 操作員站軟體結構
4.4 DCS的組態軟體
4.4.1 實時資料庫生成系統
4.4.2 生產過程流程畫面
4.4.3 歷史數據和報表
4.4.4 控制迴路組態
4.5 DCS的控制方案
4.5.1 控制器中的PID控制演算法及應用
4.5.2 控制器中的功能塊
本章小結
思考題與習題
第5章 DCS的通信網路系統
5.1 網路和數據通信基本概念
5.1.1 通信網路系統的組成
5.1.2 基本概念及術語
5.2 工業數據通信
5.2.1 數據通信的編碼方式
5.2.2 數據通信的工作方式
5.2.3 數據通信的電氣特性
5.2.4 數據通信的傳輸介質
5.3 DCS中的控制網路標准和協議
5.3.1 計算機網路層次模型
5.3.2 網路協議
5.3.3 網路設備
5.4 現場控制匯流排
5.4.1 現場控制匯流排的產生
5.4.2 現場控制匯流排的特點
5.4.3 現場匯流排技術介紹
本章小結
思考題與習題
第6章 DCS的性能指標
6.1 DCS的可靠性
6.1.1 可靠度R(f)
6.1.2 失效率λ(t)
6.1.3 平均故障間隔時間(MTBF)
6.1.4 平均故障修復時間(MTTR)
6.1.5 平均壽命m
6.1.6 利用率A
6.2 提高系統利用率的措施
6.2.1 提高元器件和設備的可靠性
6.2.2 提高系統對環境的適應能力
6.2.3 容錯技術的應用
6.3 DCS的安全性
6.3.1 系統的安全性概述
6.3.2 環境適應性設計技術
6.3.3 電磁兼容性和抗干擾
6.3.4 提高電磁兼容性和抗干擾能力的「六大法寶」
6.3.5 功能安全性設計
本章小結
思考題與習題
第7章 DCS的工程設計技術與應用實例
7.1 DCS的工程設計
7.1.1 方案論證
7.1.2 方案設計
7.1.3 工程設計
7.2 DCS的安裝、調試與驗收
7.2.1 安裝、調試
7.2.2 驗收、管理
7.2.3 維護與二次開發
7.3 MACS在薄頁紙生產線當中的應用
7.4 西門子PCS7在鍋爐控制中的應用
7.5 PlantScape系統在MTBE裝置中的應用
本章小結
思考題與習題
附錄一 DCS工程化設計步驟
附錄二 DCS的工程應用實施方法
參考文獻