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高炉控制系统 DCS系统在2500及750高炉应用简介 2500M3高炉于1999年10月8日建成点火投产 DCS系统采用了美国西屋公司的WDPFII集散控制系统 750M3高炉于2001年3月3日大修结束 DCS系统采用了美国西屋公司的OVATION集散控制系统 高炉的控制系统具备的功能 1 信息访问更加便利 增加自动化程度 减少操作失误和主 辅设备维修量 提高高炉和其周边设备的可利用率 2 采用开放性 标准化 流行的硬件 操作系统 网络技术 尽可能利用广泛使用的各种计算机技术 有效地减少对专用产品的依赖 减少备品备件数量 降低运行和维护成本 3 缩短系统故障休风时间 4 提高市场竞争力 EWS 其它站 服务器 数据库 工程师站 程序中心 建立数据库 控制回路及流程图 操作员站 MMI OVATIONTYP CGM HSR CNTRL 1 51 2 52 历史 记录站 冗余控制器对 PROCESS Powerplants BlastFurnaces WasteTreatmentplants etc OPERATOR CNTRL CNTRL CNTRL STATION 双令牌式 OVATION环网 集线器 CONCENTRATOR 100ME速度 200 000个点 254个站 ENG 典型的Ovation系统结构 FDDI CDDIConcentrators 集线器 冗余控制器 FDDI环 操作员与控制器的接口 Ovation控制器的主要控制功能 数据采集回路调节顺序控制网络通讯 Ovation的冗余控制器 操作员站的主要功能 操作员接口报警管理点信息 点查询趋势操作员事件信息 EngineeringServer工程服务器 包括PowerTools和Oracle数据库OperatorStation操作员站EngineeringStation工程师站HistorianServer历史记录站LogServer记录站DataLinkServer数据连接服务器ReportServer报表服务器ComputationServer性能计算服务器 OVATION站的软件分类 Ovation操作员站方框图 Optional OVATION操作员站 流程图 报警 点信息 点查询 趋势 操作员事件 自定义菜单 操作站功能 I O基座 端子单元 接线端 每个基座2I O模块I O模块可热插拔无组态跳线辅助电源通过总线给模块模块的电子ID电子和特性模块的颜色代码 I 0子系统 I O模块常用类型 16通道开关量输入 Compactcontactinputw onboard48vwetting 16通道数字输出 RelayoutputModuleG2R 4通道模拟输出8通道模拟输入4通道3和4线RTD输入2通道脉冲计数 累计16通道SOE带SLIM的单回路接口 带本地I O的控制器方框图 I OInterface PCRL CPUCard Flash FDDI CDDI Interface PCIBus IDE I OInterface PCRL CPUCard Flash FDDI CDDI Interface PCIBus IDE RedundancyStatus ToOther I OBranch ToOther I OBranch 冗余控制器的底板框图 I OBranch I OBranch Disk Disk PCMCIA PCMCIA I O子系统状态指示 标准状态指示字母特性指示红指示反常条件绿指示正常条件或状态电源 绿 通讯 绿 外部出错 红 内部出错 红 通道状态指示数字 绿 ON模拟 红 通道出错 P E I 1 2 C 电源供应 宽范围输入85 264VAC85 250VDC24主和24或48VDC多或少辅助输出负载共享或主 备设置Hotswap 热插拔 40mS保持时间状态输出到控制器超 低电压 热 超电流系统支持使用外部环境25V辅助电源 2500高炉系统状态图 2500高炉DCS系统分为原料 上料炉顶 高炉本体 煤气清洗 热风炉 余压发电 喷煤 北水渣 南水渣9个子系统 由15组互为冗余的DPU分别控制 750高炉系统状态图 750高炉DCS系统分为槽下系统 TRT 炉顶上料 高炉本体 煤气清洗及热风炉 煤粉喷吹 煤粉制备及水渣 锅炉 风机9个子系统 由9组互为冗余的控制器控制 划分子系统的优点 经过这样分配 可以使每个子系统的控制器独立完成本系统的控制 又可以使各个子系统之间协调统一 同时也可以把整个高炉的控制量平均分配到每个控制器 防止出现系统繁忙和数据通讯堵塞的现象 同时 某个子系统出现问题 不会影响到其它子系统 某个子系统故障该子系统退出控制其他子系统不受影响 管理中心故障失去系统管理功能 但各子系统仍独立控制 管理中心 子系统控制器 主机 JB T T 供电电源 PC 网络干线 网络支线 PC电源调节器T终端JB分线盒 网络支线故障 备用支线投入运行 主控制系统出现故障备用控制系统投入进行对于可能出现的硬件故障 供电电源故障 备用电源投入运行 网络干线故障 备用干线投入运行 DCS系统的在线维修 能在中央控制室做及时的在线维修设备的优质状态设备的报警管理检查通信错误检查数据质量错误设备自我诊断的错误检查定量的检查错误HH H L LL错误检查等等 利用参数作优化维修利用参数作维修趋势的预测 报警 允许操作员注意非正常设备的条件显示报警的內容 List 清单 History 历史 Unacknowledged 未被确认 Reset 复位 Icon 图标 SystemStatus 系统状态 报警颜色及声音 P M O D E M O D BASE 动态数据 NIC 闪存数据 控制器 EWS SS ORACLE Ovation的报警流向 操作员站 NIC NIC NIC 静态数据 HISTORIAN NIC DISPLAY ALARMLIST HISTORY UNACK RESET ACKNOWLEDGE UTILITY RESET POINTACK PAGEACK POINTRESET PAGERESET PRINTADVANCE NORMAL PRIORITY FILTER 报警清单 确认和复位报警 在允许操作员的操作范围内报警被确认 在以下条件下报警可被复位 报警被确认 报警已恢复正常 操作员有操作权限报警确认和复位可以对某个点或某一页操作 站报警能被确认 但必须通过系统状态图中的显示复位 点信息PointInformation 调出单个点的点信息 使用文件菜单或寻找按钮搜寻点 信息以表格形式显示 允许一些点的数据被修改 点类型 DU Drop站点RN Node节点点RM Module模块点LA LongAnalog模拟量点DA DeluxeAnalog豪华模拟量点LD LongDigital数字量点DD DeluxeDigital豪华数字量点LP LongPacked打包点DP DeluxePacked豪华打包点LC LongControl控制点 点信息菜单PointInformationMenus Search搜寻SaveAllSaveCurTabPrintAllPrintCurTabPrintOptions 辅助数据的习惯应用 点的表格 趋势Trends 能用图形或表格数据清单形式显示趋势趋势线可显示成水平或垂直及分离形和混合形可以生成迷你趋势或趋势组 P M O D E M O D BASE DYNAMICDATA NIC FLASHDATA CONTROLLER EWS SS ORACLE OVATION趋势数据流向 操作站 NIC NIC NIC STATICDATA HISTORIAN NIC 100 0 SUN TRENDDEFAULTS POINTNAMEHI LO TV BV 1 3 GLOBAL GROUPS HSR LOCAL GROUPS 10000 11000 TEMP SCALE 300FIFO PT RECORD 趋势菜单和工具条 Exit Selectbutton LiveTrendHistoricalTrend 趋势画面 操作员的常用内容 显示系统状态点的查看报警处理 人机界面的操作 与常规I O控制系统操作比较 不应该有任何的不同点在同一平台上 画面上操作操作性能也不应下降 比如 画面刷新 不应增加操作站结合WDPFII和OVATION系统的特有功能 做优化操作更具安全性能根据预测趋势作操作提高生产力以及降低设备故障率 高炉系统主监视画面 操作员过程画面 热风炉系统监视画面 操作员过程画面 水渣系统监视画面 操作员过程画面 操作窗口 集成操作窗口需满足DCS技术的基本要求能够提供统一 单一的操作窗口能满足大系统的操作即使使用DCS控制站中的PID功能块 运作功能也不受影响兼容个别设备厂家所提供的不一样PID运算法则 典型操作画面 调节阀调节器操作画面包括自动 手动 调节及各种变量的即时显示 切