DCS基本知识讲座

1、DCS基本知识目录第一章 DCS基础1.1 定义 分散控制系统，即（Distributed Control System）的缩写，又称为集散控制系统，它是以微处理器为核心，实现功能集中、危险分散的控制系统。 其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理 1.2 结构 三点一线 DPU ENG OPR 网络玉环电厂DCS结构图Time SynchronizationOVERVIEW OF SYSTEM ARCHITECTUREBack-up Switch RSwitch RX2 X3COMMON 1&2 CONTROL SYSTEMR1R2Back-up Switch A Switch A X2 &

2、 X3B1 F1 R1B2 F2 R2UNIT#1 CONTROL SYSTEMBack-up Switch BSwitch BX2 & X3Back-up Switch CSwitch CX2Back-up Switch DSwitch DX2B1B2Back-up Switch ESwitch EX2UNIT# 2 CONTROL SYSTEMBack-up Switch FSwitch FX2 & X3Back-up Switch GSwitch GX2Back-up Switch HSwitch HX2F1F2Back-up Switch ISwitch IX2To Unit 3&4

3、Core SwitchTo: Z1 玉环电厂网络结构图UNIT - 1ECSMCS27 x Redundant Controller+ 22 x extended CabinetDASSCSFSSS1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2CLocal Remote I/OBackup Ethernet Switch B2C2C 2C 2C 2CEthernet Switch B1C 1C 1C 1C 1CTO IP SWITCH1

4、U1C 1C 1C2C2C2C1UBackup Ethernet Switch C2C2C 2C 2C 2CEthernet Switch C1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C2C2C2C1UBackup Ethernet Switch D2C2C 2C 2C 2CEthernet Switch D1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C2C2C2CBackup Ethernet Switch E2C2C 2C 2C 2CEthernet Switch E1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C 1C2C2C2C1U1C2CIP SwitchLaser PrinterLase

5、r PrinterLaser ColorPrinterLaser Printer2x84” LSDOPR1C2COPR1C2COPR1C2COPR1C2COPR1C2CSS / EWSHistorianEngineer Station400mTO SWITCH U11C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1C2COPR1C2COPC Station Firewall Router (CISCO26

6、21)DMZ Switch Connection to SIS System , Ethernet link with TCP/IP interface 1.3 发展 4C的产物： Control 控制理论 Computer 计算机 Communication 通信 Crt 显示1.4 分代 第一代 单个站，无联系 第二代 局域网的运用 第三代 开放式的结构 第四代 全开放发展方向：FCSFCS简介 现场总线控制系统（field bus control system） 的简写。 特点： （1）很好的开放性、互操作性和互换性 （2）全数字通信。 （3）智能化与功能自治性。 （4）高度分散性。 （

7、5）很强的适用性。 FCS的关键要点 FCS系统的核心是总线协议，即总线标准。 FCS系统的基础是数字智能现场装置 FCS系统的本质是信息处理现场化 第二章 自动控制基础 2.1 概述 2.4 运用 当前：经典控制论范畴：当前：经典控制论范畴： （PID算法）算法）dedtdindKdtErrorErrorKOUTdiP)(1)(比例积分微分 现代控制论的实际运用现代控制论的实际运用： 神经元网络、专家系统 运用：PROSI、TOP7、IFIT、状态观测器等方向2.5 单元机组的控制方式工作模式 锅炉主控 汽机主控 调频 基本模式 手动 手动 无 锅炉跟随(BF) 自动、调压 手动、调功 无

8、汽机跟随(TF) 手动、调功 自动、调压 无 协调(CCS) 自动 自动 有 玉环电厂几种方式WT1(s)WPM(s)WNM(s)WPu(s)WNu(s)WT2(s)+-+NEPT机前压力输出功率MuT功率给定值压力给定值汽机调节器锅炉调节器P0N0 锅炉跟随WT1(s)WPM(s)WNM(s)WPu(s)WNu(s)WT2(s)+-+NEPTMuT功率给定值压力给定值汽机调节器锅炉调节器P0N0汽机跟随WT1(s)WPM(s)WNM(s)WPu(s)WNu(s)WT2(s)+-+NEPT机前压力输出功率MuT汽机调节器锅炉调节器P0N0-+协调的基本要求： 机组负荷不时，保持为给定值，机组负

9、荷变动时，在给定值附近范围内变化。具体而言控制2个参数，即：外部参数(Pe)要求,输出电功率(Pe)，反映机组对外能量的输出量，要求能迅速适应负荷变化的需要。内部参数(Pt),机前压力(Pt)，反映炉机之间产汽和用汽的能量是否平衡以及机组蓄能的大小。是机组是否协调的一个主要指标，要求(Pt)在设计曲线附近变化。 单元机组协调控制原理图原则性方框图非线性元件的目的 提高机组对外界负荷变化初始响应能力（当P0变化时，让PT在一定范围内变化，充分利用机炉间的相互作用利用非线性元件的死区； 限制PT在动态过程中的过大变化利用非线性元件的输出负荷管理中心（LMCC）回路LMCC作用 LMCC（drop2

10、sh010）包含2个回路 负荷指令运算回路：负荷指令形成，把阶跃指令变为斜坡指令。 和负荷指令限制回路：负荷上下限（及速率）、返航RB（drop2sh018、三大风机、空预器、磨、给泵）、闭锁增减、迫升、迫降（无），FCB（快速甩负荷）。 闭锁的区别第三章第三章 我厂典型逻辑的设计思路我厂典型逻辑的设计思路 3.1 SCS部分部分 开关量驱动级设计： 驱动级是针对具体设备所进行的监视与控制，主要有启动操作、状态指示、故障报警和设备的连锁保护等功能。基本上按照三级结构：功能组级、子功能组级、驱动级结构。主要有3种：旋转设备、电动门（含双指令电磁阀）、气动门 马达驱动级马达驱动级：KKS后缀意义总

11、结：特点总结：特点规范化画面和逻辑接口形式，驱动级广泛应用打包点。启动和停止指令输出都采用短信号的形式，持续时间2秒，指令互相闭锁接至驱动级的跳闸信号一般采用短信号。故障信号屏蔽启动/停止允许例外：1、drop4sh118（一次风机） 循泵drop23sh307/308连锁信号为长信号连锁停不受限制特殊驱动级：特殊驱动级： 1有急停： 例：drop11sh536 磨旋转分离器 有急启动： 例：drop22sh184 投备用方可急启，交流密封油泵、定子冷却水泵 变频器： 给煤机 drop11sh558 没有区别 旋风分离器 drop11sh536 I、启动和马达一样，启动信号为长信号，利用触发器

12、。即：实质为单指令驱动级。 II、停就是对启动进行复位 注：停指令信号已经取消，所以这条复位条件应该不对。 凝结水泵A drop17sh168 利用阀门的驱动级修改而来，参见drop18sh168 注：注：（个人见解） 1、6KV马达连锁停不应该并入允许条件，保护设备，除个别辅助设备：如风机油泵等。 2、把不存在跳闸信号作为启动许可条件，避免误启动设备和条件考虑不周到。（电泵等少数有） 3、应该设计操作确认，即组合按钮，防止误操作 4、可考虑长信号，避免存在跳闸条件而启动。 5、故障信号不要屏蔽停止允许，一般就地有保护。例如凝结水变频泵阀门驱动级阀门驱动级1、双指令（电动门、双控电磁阀）例如：

13、drop17sh266各位代表意义KKS后缀意义后缀意义特点：特点： 规范化画面和逻辑接口形式，驱动级广泛应用打包点。 开和关指令输出都采用长信号的形式，指令互相闭锁 接至驱动级的连锁信号一般采用短信号。 故障信号屏蔽开/关允许 预留中停接口注：（个人见解）注：（个人见解） 1、故障信号不应该并入允许条件，作为报警即可。阀门有自身的保护，有的故障是报警而已。 2、重要阀门应该设计操作确认，即组合按钮，防止误操作。 3、指令考虑用短信号，现场一般都有自保持，避免坏DCS结点（软中停用长信号）。 4、可以考虑设计连锁关和保护关分开，保护不需要允许条件。 5、设计复位按钮，当操作失败后，没有复位按钮

14、，颜色不明确。 2、单指令气动门（电磁阀）drop21sh284 KKS后缀意义后缀意义注注 注：大部分是得电关（疏水门、高排通风阀等），保证开启。例外：抽气逆止门、 由于是失电开，带电关。逻辑都是用的开的逻辑，所以都用了非门。而且，点的定义也不符合常规思维。即，开为“1”，门要关。开为“0”，门要开。如果利用关的标准逻辑，比较符合固定思维习惯。 例如：抽气逆止门、凝汽器联络门（drop20sh184 drop23sh210）等,符合常规思维习惯。 双控电磁阀与电动门一致：例如真空泵入口门（drop23sh222）。 电磁阀控制有比较简单的，只有指令没有反馈的，例如：真空补水电磁阀（drop23sh214），利用指令延时作为反馈。开关故障是不会发的，按照逻辑。（该阀门符合正常思维）。 还有气动马达：例如，空预器气动马达、盘车电磁阀等，这2种应该是失电动作。（drop4sh268），后一种是，第一种不是。 3.2MCS典型逻辑典型逻辑 CCS几张典型图， LMCC（drop2sh010），作用：负荷指令形成，把阶跃指令变为斜坡指令。速率按照给定的速率（纯积分）。 3.3 其它典型逻辑其它典型逻辑 凝汽器