《DCS系统入门培训》PPT课件

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1、DCS系统入门培训浙江中控技术股份有限公司周学美目录过程控制基本原理DCS系统简介DCS系统操作及维护PID原理及整定DCS系统简介什么是DCS？现代化工厂的控制室-1现代工厂控制室集散控制系统（DistributedControlSystem）：以微处理器为基础，对生产过程进行集中监视、操作、管理和控制，简称DCS系统实现管理、操作和显示集中，功能、负荷和危险分散由PLC发展而来，1975年Honeywell公司推出了第一套DCS系统TDC2000DCS概念…………………………………………现场控制级过程控制级通讯系统操作站DCS

2、组成现场控制如何实现?现场控制如何实现？DCS现场调节现场显示中央控制室中进行变量显示、计算以及操纵阀门电缆，可能有几百米长现场控制如何实现？Input(AnologInput、DigitalInput)Output(AnologOutput、DigitalOutput)控制器处理：线性转换、限幅、滤波、小信号切除等现场仪表：4-20mA、0-5V、Pt100、TC(mV)、开关量信号…I/O卡件：A/D转换I/O卡件：D/A转换现场调节阀、电池阀、电机等：4-20mA、DO….传感器、变送器控制器执行器DCS输入信号热电阻；热电

3、偶；0～10mA、4～20mA电流；0～5V、1~5V电压；开关量（数字量）输入；即现场干触点或电平信号；其他信号；DCS输出信号开关量（数字量）输出；即对外提供触点，DCS通过触点的通断控制现场设备。4～20mA输出；过程控制基本原理DCS控制简单实例加热炉温度控制系统温度变送器控制器气动调节阀方框图负反馈Gc(s)：控制器；Gv(s)：调节阀；Gm(s)：测量变送Gp(s)：控制通道；Gd(s)：干扰通道几个术语被控变量操作变量被控对象PV:ProcessValue/PresentValue，实时测量值SV:SetPoint(

4、SP)/SetPointValue，目标值/设定值MV:ManipulatedValue，操作输出值目标目标通过调节燃料流量（操纵变量），使进料温度（被控变量）保持在其设定值；安全性：确保生产过程中人身及设备安全，保护或减少生产过程对环境的影响；稳定性：确保产品质量及产品的长期稳定，抑制外部的干扰；经济性：实现效益最大化及成本最小化。过程控制系统的分类反馈控制系统-----反馈控制系统是根据系统被控量与给定位的偏差进行工作的，最后达到消除或减小偏差的目的，偏差值是控制的依据。又称闭环控制系统。是过程控制系统中最基本的一种；前馈控制

5、系统-----直接根据扰动量的大小进行工作的，扰动是控制的依据。不构成闭合回路，故也称为开环控制系统。由于前馈控制是一种开环控制，无法检查控制的效果，所以在实际生产过程中是不能单独应用的；前馈-反馈控制系统(复合控制系统)主要优点：能针对主要扰动迅速及时克服对被控量的影响。反馈控制的主要优点：克服其他扰动，使系统在稳态时能准确地使被控量控制在给定值上。构成的前馈—反馈控制系统可以提高控制质量。最常用一般不单独使用特殊情况使用前馈与反馈几个概念正作用/反作用：当被控变量的测量值增大时，控制器的输出也增大，则该控制器为“正作用”；否则

6、，当测量值增大时，控制器输出反而减少，则该控制器为“反作用”。气开阀/气关阀：根据故障安全来确定，故障开为气关阀(4-20mA对应0%-100%)，故障关为气开阀（4-20mA对应100%-0%）根据控制阀的“气开气关”的选择原则，应选“气开阀”（+），假设温度控制器为正作用（+），即Tm↑→u↑；则调节阀的气开气关？结论：该控制器的作用方向不能为正作用，而应为反作用（-）.如何构成负反馈回路判别法的要点：（1）反馈回路中负增益环节（包括比较器）数为奇数；（2）对控制器而言，“正作用”是指Tm↑→u↑。PID概念及整定几个含义u(

7、t)：控制器输出e(t)：控制器输入与设定值偏差Kc：比例增益P：比例度，1/KcTi：积分时间Td：微分时间（一）PID控制原理水箱液位的自动控制测量器：液位计+人眼控制器：大脑执行机构：手+手动阀测量器：差压变送器控制器：电动调节器执行机构：自动调节阀流程图和控制结构框图从人工控制到自动控制若液位计提供了信息：(1)当前液位比期望设定值低50cm(2)液位还在继续走低“人”如何调节阀门？需要关小出口阀，但还需考虑：(1)关多少？(2)持续多少时间？(3)关闭速度为多少？(4)…从人工控制到自动控制操作人员：通过长期实践，积累阀

8、门调节的经验自动控制专家：将这些经验转化为数学语言，让计算机（DCS主控卡）代替人脑调节阀门。——通过编程，使计算机具有了一定的智能PID的角色PID（比例、积分、微分）定量地解决了：(1)关多少？(2)持续多少时间？(3)关闭速度为多少？(4)…