集散控制系统DCS介绍ppt课件.ppt

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1、集散控制系统的基本概念集散控制系统是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统，它紧密依赖于自动控制技术、计算机技术、通信技术和CRT显示技术(4C)。集散控制系统又称分散型控制系统DCS------DistributedControlSystem“分散”指：1、工艺上各种设备地理位置的分散。2、功能分散。“集”：集中监视、集中管理。集散控制系统的定义DCS系统是一个为满足大型工业生产日益复杂的过程控制的要求，从综合自动化角度出发，按功能分散、管理集中的原则构成。它具有高可靠性指标，不断以新的技术成果充实和研制，以微处理器

2、、微型计算机技术为核心,与数据通信技术、CRT显示、人机接口、输入输出技术相结合的，用于生产管理、数据采集和各种过程控制的处于新技术前沿的新型计算机控制系统。集散控制系统结构中央操作台网间连接器生产管理级LAN局域网过程管理级管理计算机工程师操作站操作员站监控计算机网间连接器高速数据公路过程控制级DDC直接数字控制站数据采集站多功能控制站可编程逻辑控制站单回路调节控制站过程控制级（ProcessControlUnit）直接面向生产过程，是系统与过程之间的接口操作的各种信息执行机构特征：能适应恶劣的工业生产过程环境分散控制实时性好独立性强过程变量(参数)操作监视

3、的数据过程控制装置过程控制级过程控制级功能生产过程的数据采集、反馈控制、顺序控制、批量控制等。在其内部完成：A/D转换，各种控制算法的运算，对模拟量进行滤波及工程单位转换，将采集到的实时数据通过网络送到操作员(工程师)站或其他I/O站。过程控制级外壳采用金属材料以提供电磁屏蔽。机柜内部装有多层机架，安装电源及多种模件为保证散热降温，柜内装有风扇。柜内大多设有温度自动控制装置机柜结构机柜示例浙大中控JX-300系统控制站插件箱I/O插件箱柜顶风扇接线端子卡件实例图电源交流电源：交流电源经过集散系统的电盘的断路器给系统供电，保证现场控制站供电系统高效、稳定、无干扰

4、。每一现场控制站场均用双相交流电源供电，两相互为冗余。如果附近有经常开关的大功率用电设备，应采用超级隔离变压器，将其初级、次级线圈间的屏蔽层可靠接地。这样能很好的隔离共模干扰。对控制连续性要求特别高的场合，应装设不间断供电电源UPS。电源柜内直流稳压电源：统一的主电源单元将交流电整流成直流电（一般为24V）供给柜内直流母线。各层机架内设有子电源单元，将母线上送来的单一直流电压转变成机架所需的各种电压（+5V、±12V、±15V等）。主控电源采用1：1冗余配置。子电源单元采用1：1或N：1冗余配置I/O通道在过程控制计算机中，种类最多，数量最大的是各种I/O接口

5、模件(卡件)。来自过程对象的被测信号通过输入卡件，进入现场控制站，然后按一定的算法进行数据处理，并通过输出卡件向执行设备送出控制或报警等信息。现场控制站数据处理输入卡件信号输出卡件执行设备I/O通道AI通道AO通道SI通道SO通道模拟量输入通道(AI)一般由端子板、信号调节器、A/D插板、及柜内连接电缆组成。端子板：用于连接现场信号电缆，对每一路信号线路提供正负极两个接线端子及屏蔽层的接地端子。柜内电缆：端子板、信号调节器与A/D板之间的信号连接。信号调节器：将各种范围的模拟量输入信号统一转换成0—5V或0—10V的电压信号送入A/D板。采用差动放大器，并且每

6、一路都串接了滤波器。A/D插板：信号调节器输入的多路模拟信号，按CPU的指令逐一转变为数字量送给CPU。DCS多用12位A/D转换器。时间在100微秒左右。每块A/D插板输入8—64路模拟信号模拟量输出通道（AO）输出4—20mA或0—10mA的直流电流信号。组成：D/A插板输出端子板柜内电缆D/A插板每板可提供4—8路模拟输出，精度有8位、12位几种。输出负载能力一般要求小于500欧。SI通道开关量输入通道。用来输入各种限位开关、继电器或电磁阀门连动触点的开、关状态；输入信号可能是交流电压信号，直流电压信号或干接点。SO通道开关量输出通道，用于控制电磁阀门、

7、继电器、指示灯、声报警器等只具有开、关两种状态的设备，它是由端子板、SO板及机柜内电缆构成。开关量输入/输出通道（SI/SO）过程管理级控制系统工程师、操作员与DCS的界面—人机界面。MMI—ManMachineInterface；OI—OperatorInterface操作人员了解生产过程的运行指令给生产过程发出操作指令操作管理装置功能：以操作、监视为主要任务、兼有部分管理功能，可对系统进行组织、监视和操作，对生产过程控制管理、故障诊断等。显示各种参数特征信息量大易操作性容错性好构成装置监控计算机工程师操作台操作员操作站(配有技术手段齐备、功能强的计算机、C

8、RT显示器、操作键盘、及较大存储量的软