3.3 厂务管理控制系统

    中间层为现场控制器，主要负责接收、处理并发送指令给下层设备，同时负责与上层之间的数据交换。

    最上层为管理层系统，主要包括服务器、操作站、打印机、通信设备和组态软件，负责数据的采集、记录、显示和修改。

3.3.2 仪表是测定温度、气压、电量、流量等仪器的统称。厂务管理控制系统常用的仪表统称为传感器。

    国家标准《传感器通用术语》GB 7665-1987对传感器（英文名称：transducer/sensor）下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。常见的是模拟信号和数字信号。

    模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号，其信号的幅度，或频率，或相位随时间做连续变化，如目前广播的声音信号或图像信号等。

    数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。

    传感器信号的其他分类：增量信号、绝对码信号、开关信号。

    增量码信号是指被测量值与传感器输出信号的变化周期数成正比，即输出量值的大小由信号变化的周期数的增量决定。一般光栅位移传感器、磁栅位移传感器、激光位移传感器等采用干涉法等测量位移时，传感器输出的信号为增量码信号。

    绝对码信号是一种与被测对象的状态相对应的信号。如码盘，它的每一个角度方位对应于一组编码，这种编码称为绝对码。绝对码信号有很强的抗干扰能力，不管测量过程中发生什么情况，干扰过后，一种状态总是对应于一组确定的编码。

    开关信号只有0和1两个状态，可视为绝对码只有一位编码时的特例。如行程开关、压差开关等传感器的输出就是开关信号。

    在电子厂房综合自动化系统中，主要用到模拟信号和开关信号两类传感器。

    模拟信号按照输出信号类型，常用的有电压型、电流型和电阻型三种。电压及电流型传感器是通过将传感器的敏感元件根据其相应的特性转换成电压或电流信号，电流型传感器的传输距离及抗干扰能力都比电压型强；电阻型传感器则直接利用其电阻特性来进行传导，一般需要专用模块来处理对应的电阻信号。

3.3.3 执行机构又称执行器，是一种自动控制领域的常用机电一体化设备（器件），是自动化仪表的三大组成部分（检测设备、调节设备和执行设备）中的执行设备。主要是对一些设备和装置进行自动操作，控制其开关和调节，代替人工作业。

    执行器按所用驱动能源分为气动、电动和液压执行器三种；按输出位移的形式，执行器有转角型和直线型两种；按动作规律，执行器可分为开关型、积分型和比例型三类；按输入控制信号，执行器分为可以输入空气压力信号、直流电流信号、直流电压信号、电接点通断信号、脉冲信号等几类。

    选择执行器的类型，首先要考虑环境要求（如易燃易爆区域不能选用电动类型的，一般选用气动型），其次考虑控制要求和成本因素等。

3.3.4 控制器是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

    电子厂房综合自动化系统常用的控制器类型有可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）和直接数字控制（Direct Digital Control，DDC）两种。

    可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

    直接数字控制，通常称为DDC控制器，它通过预定控制程序完成各种控制功能，包括比例控制、比例加积分控制、比例加积分加微分控制、开关控制、平均值控制、最大/最小值控制、焓值计算控制、逻辑运算控制和联锁控制。

    PLC控制器与DDC控制器最大的差别在于，DDC控制器的控制程序是预定好的，在其预定范围内可直接调用，方便快捷，由于预定程序使用也受到局限。PLC控制器可灵活编写程序，适用范围更广。

3.3.5 管理层系统主要包括服务器、操作站、打印机、通信设备和组态软件，就是组态软件及其所需的硬件支持的结合，国际常用“SCADA系统”来统称厂务管理控制系统的中央控制室所包含的设备及软件。组态软件（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA），是位于控制设备之上，侧重于管理的纯软件。