DCS控制系統(tǒng)基礎知識.ppt

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1、DCS控制系統(tǒng)2013年12月內容提要第一章DCS控制系統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)簡述DCS控制系統(tǒng)的發(fā)展史CENTUM-CS3000控制系統(tǒng)的構成及字母代號DCS控制系統(tǒng)的特點第二章簡單控制系統(tǒng)概述簡單控制系統(tǒng)的幾大參數(shù)三種控制器的比較內容提要第三章復雜控制系統(tǒng)概述串級控制系統(tǒng)前饋控制系統(tǒng)比值控制系統(tǒng)分程控制系統(tǒng)選擇控制系統(tǒng)三沖量控制系統(tǒng)第四章過程控制系統(tǒng)-控制系統(tǒng)的投運控制系統(tǒng)操作中的常見問題DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（DistributedControlSystem），在國內自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。DCS是計算機技術、控制技術和網(wǎng)絡技術高度結合的產物。DCS通常采用若干個控制

2、器（過程站）對一個生產過程中的眾多控制點進行控制，各控制器間通過網(wǎng)絡連接并可進行數(shù)據(jù)交換。操作采用計算機操作站，通過網(wǎng)絡與控制器連接，收集生產數(shù)據(jù)，傳達操作指令。因此，DCS的主要特點歸結為一句話就是：分散控制集中管理。第一節(jié)DCS控制系統(tǒng)簡述DCS大致經歷了四個發(fā)展階段，相應地有四代的基本結構:第一階段(初創(chuàng)期)，1975年一1980年第二節(jié)DCS控制系統(tǒng)發(fā)展史第二階段〔成熟期)，1980年一1985年第二節(jié)DCS控制系統(tǒng)發(fā)展史第三階段(擴展期)，1985年一2000年DCS向計算機網(wǎng)絡控制擴展，將過程控制、監(jiān)督控制和管理調度進一步結合起來，并且加強斷續(xù)系統(tǒng)功能，采用專家系統(tǒng)，制造

3、自動化協(xié)議MAP(ManufacturAutomationProtocol)標準，以及硬件上諸多新技術。這一代的典型產品中，有的是在原有基礎上擴展，如美國Honeywell公司擴展后的TDCS3000，橫河電機的CENTUM-XL和UX[，美國西屋公司的WDPFII等，也有的是新發(fā)展的系統(tǒng)，如Foxboro公司的I/ASeries等。這一代產品的進一步發(fā)展就是計算機集成制造(生產)系統(tǒng)第二節(jié)DCS控制系統(tǒng)發(fā)展史CIM(ComputerIntegratedManufacturing)，即將企業(yè)行政事務信息與工廠控制系統(tǒng)集成為一體的計算機系統(tǒng)。這一代產品結構層次有了進一步發(fā)展，它自下而上

4、一般可分為過程控制級，控制管理級，生產管理級和經營管理級這四個層次，第二節(jié)DCS控制系統(tǒng)發(fā)展史第四階段：第四代DCS系統(tǒng)，2000年以后第四代DCS的體系結構主要分為四層結構:現(xiàn)場儀表層、控制裝置單元層、工廠(車間)層和企業(yè)管理層。一般DCS廠商主要提供除企業(yè)管理層之外的三層功能，而企業(yè)管理層則通過提供開放的數(shù)據(jù)庫接口，連接第三方的管理軟件平臺(ERP,CRM,SCM等)。所以說，當今DCS主要提供工廠(車間)級的所有控制和管理功能，并集成全企業(yè)的信息管理功能。例如以Honeywell公司最新推出的ExperionPKS(過程知識系統(tǒng))、Emerson公司的P1antWeb(Emer

5、sonProcessManagement),Foxboro公司A2、橫河公司的R3(PRM-_-C廠資源管理系統(tǒng))和ABB公司的IndustrialIT系統(tǒng)。第二節(jié)DCS控制系統(tǒng)發(fā)展史第三節(jié)CENTUM-CS控制系統(tǒng)的構成字母代號集散控制系統(tǒng)基本構成圖CENTUM-CS系統(tǒng)外觀圖DCS組成結構DCS的過程控制站是一個完整的計算機系統(tǒng)，主要由電源、高性能的中央處理器（CPU）、網(wǎng)絡接口組成。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

6、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組成結構一臺用于操作、監(jiān)視、報警、趨勢顯示、記錄和打印報表的PC機。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組成結構一臺用于組態(tài)過程控制軟件，診斷、監(jiān)視過程控制站運行情況，供DCS工程師開發(fā)、測試、維護DCS系統(tǒng)使用的計算機。第三節(jié)CENTUM-CS控制系統(tǒng)的構成字母代號集散型控制系統(tǒng)的體系結構操作站、工程師站和上位計算機構成集中管理部分；現(xiàn)場監(jiān)測站、現(xiàn)場控制站構成分

7、散控制部分；通信網(wǎng)絡是連接集散系統(tǒng)各部分的紐帶，是實現(xiàn)集中管理、分散控制的關鍵。第三節(jié)CENTUM-CS控制系統(tǒng)的構成字母代號CENTUM-CS系統(tǒng)構成第三節(jié)CENTUM-CS控制系統(tǒng)的構成及字母代號類型字母代號意義字母代號意義儀表調整面板常用參數(shù)MODE儀表塊方式LL下下限報警值PV測量值SVH設定點上限限位值SV設定值SVL設定點下限限位值MV閥位輸出值MH閥位輸出上限限位值DV偏差值ML閥位輸出下限限位值SUM累計值P比例帶HH上上限報警值I積分時間