DCS控制系統(tǒng)原理.ppt

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1、DCS理論與QCS基礎(chǔ)2011年8月什么是DCSDCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(DistributedControlSystem)，在國內(nèi)自控領(lǐng)域又稱為集散控制系統(tǒng)。DCS是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物，是目前最先進(jìn)、最合理的過程控制系統(tǒng)，可以適應(yīng)各種過程控制的要求。它的過程控制點(diǎn)分散，系統(tǒng)具有很高的可靠性。它通過集中的操作和監(jiān)控，DCS具有方便的操作和維護(hù)性能。DCS具有標(biāo)準(zhǔn)的接口，對外連接更加方便簡捷。因此，DCS的主要特點(diǎn)歸結(jié)為一句話就是“分散控制，集中管理”。DCS的發(fā)展1975年美國Honeywell（第一臺(tái)DCS系統(tǒng)）分散控制系統(tǒng)TDC—2000

2、70年代以模擬量反饋為主，開關(guān)量為次，各大公司推出的幾十種型號的系統(tǒng)，采用的都是專利網(wǎng)絡(luò)，通用性差80年代隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)開發(fā)使各控制廠商更多地采用商業(yè)計(jì)算機(jī)的技術(shù),80年代末許多公司推出新一代的集散系統(tǒng),其主要特征是新系統(tǒng)的局部網(wǎng)絡(luò)采用MAP協(xié)議;引用智能變送器與現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu);在控制軟件上引入PLC的順序控制與批量控制,使DCS也具有PLC的功能。90年代第三代DCS，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議引入標(biāo)準(zhǔn)化，系統(tǒng)具有開放性，可移植性，互操作性，應(yīng)用速度及范圍更大。DCS與PLC的區(qū)別DCSPLC硬件上位機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、控制器、I/O接口、現(xiàn)場儀表等單一的控制器軟件上位機(jī)組態(tài)軟件、控制器編程軟件

3、、通訊接口軟件、操作及設(shè)計(jì)畫面人機(jī)接口軟件等控制器編程軟件運(yùn)算周期相對長由于點(diǎn)數(shù)少，周期快特點(diǎn)分布式控制，全局性，控制回路大順序掃描機(jī)制，以時(shí)間基準(zhǔn)的控制，用于單一控制單元小系統(tǒng)PLC可以說只是DCS系統(tǒng)的一個(gè)控制器PLC可以說只是DCS系統(tǒng)的一個(gè)控制器PLC基礎(chǔ)知識(shí)PLC基礎(chǔ)知識(shí)PLC基礎(chǔ)知識(shí)相當(dāng)于電工電路中常開點(diǎn)輸入相當(dāng)于電工電路中輸出相當(dāng)于電工電路中常閉點(diǎn)輸入相當(dāng)于電工電路中并聯(lián)一個(gè)常開點(diǎn)輸入相當(dāng)于電工電路中并聯(lián)一個(gè)常閉點(diǎn)輸入相當(dāng)于電工電路中串聯(lián)一個(gè)常開點(diǎn)輸入相當(dāng)于電工電路中串聯(lián)一個(gè)常閉點(diǎn)輸入DCS組成結(jié)構(gòu)DCS的過程控制站是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要由電源、高性能的中

4、央處理器（CPU）、網(wǎng)絡(luò)接口組成。高性能的中央處理器是現(xiàn)場過程控制的中心，存放并運(yùn)行所有的過程控制程序以及現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。DCS的控制決策都是由它來執(zhí)行的。過程控制站的網(wǎng)絡(luò)接口是同上一級的操作員站和工程師站的連接通道。操作員的操作控制信息和工程師站的組態(tài)程序都是通過這一通道發(fā)送到過程控制站，過程控制站收集整理的現(xiàn)場數(shù)據(jù)也是通過這一通道傳遞到操作員站上。過程控制站同I/O模塊之間通過現(xiàn)場總線連接。DCS組成結(jié)構(gòu)一臺(tái)用于操作、監(jiān)視、報(bào)警、趨勢顯示、記錄和打印報(bào)表的PC機(jī)。操作員站通常裝有操作軟件以完成上述功能，并且是通過以太網(wǎng)同過程控制站相連。DCS組成結(jié)構(gòu)一臺(tái)用于組態(tài)過

5、程控制軟件，診斷、監(jiān)視過程控制站運(yùn)行情況，供DCS工程師開發(fā)、測試、維護(hù)DCS系統(tǒng)使用的計(jì)算機(jī)。DCS通常采用若干個(gè)控制器（過程站）對一個(gè)生產(chǎn)過程中的眾多控制點(diǎn)進(jìn)行控制，各控制器間通過網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。生產(chǎn)控制操作采用計(jì)算機(jī)操作站，通過網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達(dá)操作指令。從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過程級、操作級和管理級。過程級主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操作級包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），作為DCS更高層次的應(yīng)用，目前國內(nèi)紙行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。

6、DCS組成結(jié)構(gòu)DigiVisFreelance系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場儀表集成FF總線設(shè)備的編程DigiTool海螺DCSABB-AC800控制器MCC控制柜電機(jī)西門子IO模塊以太網(wǎng)控制器的總線通訊我單位大部份設(shè)備上的電機(jī)是由操作員在DCS（集散控制系統(tǒng)）室控制啟停的，操作員通過電腦上的畫面發(fā)出啟停命令，電腦通過網(wǎng)絡(luò)向PLC發(fā)出啟停信號，PLC再根據(jù)采集到的各類信號（電機(jī)的狀態(tài)信號、聯(lián)鎖信號等）加以判斷是否能啟停該電機(jī)，然后向配電房內(nèi)的MCC柜發(fā)出啟停信號，在MCC柜中的接觸器相應(yīng)作出通斷電機(jī)電源的動(dòng)作，使電機(jī)啟動(dòng)或停止。一、符號含義PIC含義P–壓力I–指示C–控制TIC含義T–溫度I

7、–指示C–控制FIC含義F–流量I–指示C–控制R–記錄C–濃度CRC含義C–控制一、符號含義（繼）LIA含義L–液位I–指示A–報(bào)警PI含義P–壓力I–指示HS含義H–手動(dòng)S開關(guān)閥PID含義P–比例I–積分D–微分PID用來調(diào)整動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間與靈敏度的二、參數(shù)設(shè)定操作員點(diǎn)擊這里，出現(xiàn)基本參數(shù)設(shè)置高級用戶點(diǎn)這里出現(xiàn)PID設(shè)置窗口三、設(shè)備控制液位、流量、閥位4-20mA送入AI模塊1756IF16數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)送入上位機(jī)數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)送入控制器控制器送出4-20mA信號到現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥1756OF8MCC送入控