《DCS控制系统》PPT课件.ppt

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1、集散控制系统原理及装置第3章第1部分3.1集散控制系统（DCS）发展及其组成了解DCS的基本概念及组成3.2DCS现场控制站的功能现场操作站的组成及主要模块原理3.3DCS操作站的功能功能简述及操作界面3.4DCS控制系统的通信及现场总线CENTUM系统的HF及其它现场总线3.5现场总线系统的管理组态管理软件的应用及FCS知识更新第3章集散控制系统与现场总线系统3.1集散控制系统的发展及其组成发展过程分散控制方式：仪表间相距过远、仪表盘尺寸过大、无法全面了解信息及操作；集中控制方式：危险过于集中，计算机出现故障时整个生产装置瘫痪；集

2、散控制方式：控制功能分散、操作管理集中---DCS。集散控制中危险分散的方法：将控制功能分散到多台计算机上，采取双重化冗余措施。集散控制系统的组成现场控制站危险分散的设计原则（以日本横河CENTUM集散控制系统为例）1、站内一个微处理器控制8~40个回路；2、自带程序存储器和数据库，能脱离操作站（上位机）独立控制生产过程；3、可以多个现场操作站组合控制一个大型生产过程，某站故障时只影响所控制的回路。集散控制可能涉及的问题CPU控制回路的数量与实际要求的关系---生产装置中联系紧密的控制回路数目约为8~40个，状态量约为100~500

3、个，集中在一个站内可省去通信过程，实时性好。横河公司：CENTUMA型集散控制系统配有YEWCOM7000小型机作为上位机，包括现场控制站CFCD2、操作站COPSV／COPCV、数据通讯母线HF-BUS等构成。上位机可以连接数个终端和其它外设。现场控制站CFCD2用作直接控制，操作站COPSV／COPCV完成操作和现场监视，现场控制站和操作站通过HF-BUS相连接。1、控制站内关键部件都采用双重化冗余；2、冗余备用设备始终处于热备用待机方式；3、设备自诊断监视，发现故障无间断平滑切换。双重化（热备用）详细原理P120RF-FIG3

4、-2、3-3核心问题：主要部件采用双配置。双配置部件包括：（1）运算控制部件、（2）供电电源、（3）总线及通信耦合器等。双重化切换原理：两个运算控制插件并联相接，某一运算控制插件有故障时相互切换，同时保证切换时无扰动。站内集中控制危险的防范措施双重化措施示意图运算控制插件说明：（1）插件可包含多路输入输出，例：MAC2有8路1~5V输入，8路4~20mA输出。（2）必要时需加接隔离电路，例：光隔输入、磁隔输出。（3）插件实际运算工作在计算机（控制部分RF-FIG-3-2）内完成，插件与计算机之间采用站内通信总线交换数据。双重化（热备

5、用）详细原理多路模拟量输入输出卡结构示意框图运算控制工作流程（以其中某一通道为例说明）双重化（冗余）输出控制电路原理双重化控制执行电路原理简图双重化（冗余）输入控制电路原理a.电流双重化输入b.电压双重化输入3.2DCS现场控制站的功能现场控制站的功能框图DCS现场控制站概述说明概述：控制站支持多回路控制，在加强单回路控制器的基础上增加了顺序控制功能。特点：反馈控制与顺序控制由同一CPU操纵，容易完成生产现场的工艺组合，能够实现生产全过程的自动化。说明：补充资料—具有相同功能的技术手段--PLC现场控制站原理示意图（配电炉控制彩图）

6、DCS现场控制站的2大功能反馈控制功能反馈控制功能的实现--由内部仪表完成，用功能自程序模块实现单回路控制仪表的功能。名词解释：内部仪表—能够完成不同标准功能的程序模块顺序控制功能用于断续处理，根据控制要求，对时间、状态等条件进行逻辑判断，分步骤完成一系列操作控制。注：复杂控制中可能在连续控制中含有断续控制，断续控制的某一操作需要加入连续控制。反馈控制功能实例数字调节器单元内涵缓冲罐的选择控制框图反馈控制功能应用实例冷却塔的顺序控制顺序控制功能应用实例3.3DCS监控操作站的功能（三大功能）工程功能---完成系统生成、系统维护、系统

7、测试和系统管理；操作功能---监视、记录、运行；通信功能---完成现场控制站于上位机之间的数据交换。DCS监控操作站的主要功能主要介绍操作功能---运行中的操作画面（1）总貌画面—反映生产过程总体状况P132（2）分组画面--对应显示各内部仪表状态，在操作中观察其它回路的关联变化。P133（3）回路调整画面--细致观测单元仪表的情况，可用于单回路的PID整定。P134（4）报警画面--按时间顺序排列显示报警（总貌种只显示报警性质和场所），有声光配合。P136（5）趋势分组画面--显示过程变化曲线，可出现在总貌画面和趋势画面。P135

8、（6）流程子画面—绘有过程图形的仪表面板。显示在屏幕上，可模拟原有仪表。P137利用VB开发的一种总貌显示操作界面现场总线技术应用基础第3章第2部分现场总线技术的应用采用现场总线的必要性：4-20mA模拟信号传输无法满足开放数字化通信