dcs与现场总线课程设计

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1、课程设计说明书名称DCS与现场总线技术典型工程应用案例分析——DCS在锅炉系统中的应用2012年6月11日至2012年6月15日共1周院　系电子信息工程系班级10电气2姓名学号系　主　任张红兵教研室主任邓建平指导教师21目录第一章绪论21.1DCS与现场总线技术21.1.1集散控制系统（DCS）及其应用21.1.2现场总线控制系统（FCS）及其应用51.2典型工程应用案例介绍6第二章DCS在锅炉系统中的应用案例分析82.1方案的总体设计分析82.2案例的系统结构和硬件配置分析82.2.1系统硬件配置82.2.2现场控制站设备配置102.3案例的可靠性设计及组态分析122.3.1DC

2、S系统的可靠性原理122.3.2锅炉系统中DCS组态132.4案例的抗干扰措施132.4.1电源系统的干扰及应采取的措施142.4.2电磁干扰及应采取的措施142.4.3信号线的传送干扰及应采取的措施142.4.4防止静电干扰的措施14第三章总结163.1对上述系统分析163.2心得体会16参考文献17附录1821第一章绪论1.1DCS与现场总线技术DCS及现场总线技术是由计算机、信号处理、测量控制、网络通信和人机接口等技术综合产生的一门应用技术。1.1.1集散控制系统（DCS）及其应用集散型控制系统(DCS)的实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和现场前端分散控

3、制相统一的新型控制技术。它的出现是工业控制的一个里程碑。工业过程控制的发展逐步从单机监控、直接数字控制发展到集散控制，也必将由集散控制进展到拥有更广阔应用前景的计算机集成制造，近几年的计算机集成制造(CIMS)技术的成就足以证明这一点。1、集散控制系统集散控制系统（Distributedcontrolsystem）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一

4、，人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。集散控制系统一般有以下四部分组成：一、现场控制级又称数据采集装置，主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理，而且对实时数据进一步加工处理，供CRT操作站显示和打印，从而实现开环监视，并将采集到的数据传输到监控计算机。输出装置在有上位机的情况下，能以开关量或者模拟量信号的方式，向终端元件输出计算机控制命令。二、过程控制级又称现场控制单元21或基本控制器，是DCS系统中的核心部分。生产工艺的调节都是

5、靠它来实现。比如阀门的开闭调节、顺序控制、连续控制等等。三、过程管理级DCS的人机接口装置，普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩CRT、操作者键盘、打印机、大容量存储器等。操作员通过操作站选择各种操作和监视生产情况。四、经营管理级又称上位机，功能强、速度快、容量大。通过专门的通信接口与高速数据通路相连，综合监视系统各单元，管理全系统的所有信息。集散控制系统的特点DCS控制系统与常规模拟仪表及集中型计算机控制系统相比，具有很显著的特点：1、系统构成灵活。从总体上看，DCS就是由各个工作站通过网络通信系统组网而成的。你可以把他现象成“因特网”。根据生产需求，你可以随时加入或者撤去工作站，系统

6、组态很灵活。2、操作管理便捷。DCS的人机反馈都是通过CRT跟键盘、鼠标等实现的。你可以想象成在因特网冲浪一样，你可以监视生产装置乃至整个工厂的运行情况。3、控制功能丰富。原先用模拟控制回路实现的复杂运算，通过高精度的微处理器来实现。4、信息资源共享。你可以把工作站想象成因特网上的各个网站，只要你在DCS系统中，并且权限够大，你就能了解到你要的任何参数。5、安装与调试方便。相比原先的模拟控制系统，那么多的飞线头，一大堆类似头发丝的电线。DCS系统算是很方便了。6、安全可靠性高。难道现在还有什么东西的可靠性比电脑更高吗！DCS系统的硬件结构DCS的硬件系统主要由集中操作管理装置、分散

7、过程控制装置和通信接口设备等组成。通过通信网络将这些硬件设备连接起来，共同实现数据采集、分散控制和集中监视、操作及管理等功能。现场控制站21现场控制站中的主要设备是现场控制单元。现场控制单元式DCS直接与生产过程进行信息交互的IO处理系统，它的主要任务是进行数据采集及处理，对被控对象实施闭环反馈控制、顺序控制和批量控制。用户可以根据不同的应用需求，选择配置不同的现场控制单元构成现场控制站。它可以是以面向连续生产的过程控制为主，辅以顺序逻辑控制，构成的一个可以实现多种复