集散控制系统(复习)

考试题型及分值情况填空题（2%10=20％）选择题（2%10=20％）判断题（1%12=12％）简答题（12%3=36％）组态题（12%）第一页，共109页。考试题型及分值情况填空题（2%12=24％）选择题（2%10=20％）判断题（1%10=10％）简答题（8%3=24％）组态题（11%2=22%）第二页，共109页。1、集散系统的主要特性及产生原因。2、集散系统的基本结构。3、开放式系统及其基本特征。4、集散系统的展望。5、集散系统在我国的现状及发展。第一章概述第三页，共109页。1集散系统的主要特性TotalDistributedControlSystem，TDCS,又称分布式控制系统。主要特性：集中管理、分散控制第一个集散控制系统是1975年首先由美国霍尼威尔（Honeywell）公司推出TDCS2000第四页，共109页。集散控制系统产生的原因模拟仪表难以胜任生产规模的不断扩大；常规模拟仪表存在难以克服的弊病：

1)控制功能过于单一，难以实现复杂控制的功能。

2)难以集中操作和监视。仪表控制系统应适应工业技术发展的要求；计算机集中控制的风险太大；系统上下及子系统之间的通信联系要求越来越高（数据传输速率、数据通信质量）。第五页，共109页。2集散系统的基本结构分散过程控制装置集中操作和管理装置通信系统第六页，共109页。3开放系统的主要特征以规范化和实际存在的接口标准为依据而建立起来的计算机系统、网络系统及相关的通信系统。

（1）可移植性（Portability）（2）互操作性（Interoperability）（3）可适宜性（Scalability）（4）可得到性（Availability）第七页，共109页。4DCS的发展方向垂直方向向上发展：MES,ERP；向下发展（现场级）：向FCS（FieldbusControlSystem）现场总线控制系统发展。无线连接。网络化。（工业以太网“一网到底”，管理层-现场控制层）功能安全。标准化。（编程语言的标准化、人机界面、硬件标准）现场总线控制系统实现了真正的分散控制第八页，共109页。5中国DCS市场现状及未来发展

中国的DCS市场仍处于上升和发展时期，而且有很大的市场空间。近年的能源短缺和随之而来的电力投资热潮，使得电力行业的DCS需求达到22亿元，占据整个市场三分之一强的份额，超过了石化和化工这些传统的DCS应用的强势行业。第九页，共109页。国内DCS企业的兴起；和利时在电力、交通；中控在化工；新华在石化等等。但业务主体在中低端市场，跟国外主流厂商的产品竞争并不明显。第十页，共109页。国产DCS的未来发展方向国产DCS必须在继续拓展中小型项目市场的同时，提高自身的综合素质，积极进入大型工程项目。国内DCS企业应以DCS技术为核心，向工业自动化综合企业发展。要尽快地研究和建立我国FCS（现场总线控制系统）的体系结构。

第十一页，共109页。第二章集散系统的构成1、集散系统的功能构成2、集散系统的基本构成3、集散系统的结构特征4、冗余化结构5、现场总线控制系统的构成6、典型集散系统的构成实例第十二页，共109页。1集散系统的功能分级

1）现场控制级

2）过程装置控制级

3）车间操作管理级

4）全厂优化和调度管理级第十三页，共109页。2集散系统的基本构成1)分散过程控制装置部分

适应恶劣的生产环境；

分散控制；

实时性；

独立性.2)集中操作和管理系统部分

信息量大；

易操作性；

容错性好；第十四页，共109页。3)通信系统部分

误码率低；

传输速率高；

开放性；

互操作性.第十五页，共109页。DCS通信系统的开放性与互操作性开放性:

允许与其他厂商的产品能通信,也即要求DCS通信系统遵循一个统一的标准、协议.这个统一通信标准的框架结构是ISO的OSI模型.互操作性:

指现场总线的通信标准,要求不同厂商的智能现场变送器、执行器等可以互换.第十六页，共109页。3集散系统的结构特征1）递阶控制结构（多层结构、多级结构和多重结构）2）分散控制结构

(垂直型、水平型和复合型)3）冗余化结构第十七页，共109页。4冗余化结构采用冗余化结构的优缺点:优点：系统可靠性有很大的提高。缺点：由于冗余是采用相同的设备提高可靠性，导致成本增加。第十八页，共109页。集散控制系统的冗余方式（1）同步运转方式（紧集停车系统和安全连锁系统）让两台或两台以上的装置以相同的方式同步运转，输入相同的信号，进行相同的处理，然后对输出进行比较，如果输出保持一致则系统是正常运行的。（2）待机运转方式（通信系统、多回路控制器）采用N台同类设备，采用一台后备设备，平时后备设备处于准备状态，一旦N台设备中某一台设备发生故障，能启动后备设备使其运转。第十九页，共109页。（3）后退运转方式（操作站、人机界面）正常时，N台设备各自分担各自功能进行运转，当其中一台设备损坏时，其余设备放弃部分不重要的功能，以此来完成损害设备的功能。（4）多级操作方式（手自动切换）纵向冗余的方法。正常操作是从上一层进行的，如该层故障则由下一层完成，这样逐步向下形成对最终元件执行器的控制。第二十页，共109页。5现场总线控制系统的构成现场总线及其分类按现场应用的不同要求和规模：

1）执行器传感器现场总线、

2）设备现场总线

3）全服务现场总线。第二十一页，共109页。集散控制系统（DCS）和现场总线控制系统(FCS)分散控制、集中管理。集散控制系统分散不够彻底，分散到设备和装置级，而现场总线控制系统分散到现场级。数字传输技术。FCS将DCS的优点集中，控制功能更完善，操作更方便，组态更容易。FCS与DCS的一个重要区别是采用数字传输技术代替模拟传输技术。第二十二页，共109页。综合自动化的组成部分。用于过程控制的重要装置，与其他的过程控制和管理装置如紧急停车系统、可编程逻辑控制系统、制造执行系统、先进控制系统等，一起组成综合自动化系统。通信传输的差别。DCS传输的信号是4-20mA模拟信号，采用HART协议仪表的传输采用混合传输。而现场总线传输的信号是数字信号。第二十三页，共109页。现场总线控制系统的基本构成两层结构的现场总线控制系统。

现场总线设备和操作管理装置组成两层结构的现场总线控制系统。控制规模较小，控制回路不多。三层结构的现场总线控制系统。在两层结构的基础上增加控制装置。即现场总线设备、控制装置和操作管理装置组成。大部分控制功能在现场总线级完成，控制装置主要完成对下层的协调控制功能及部分先进控制功能。由DCS扩展的现场总线控制系统。将DCS输入输出总线经现场总线接口连接到现场总线，将输入输出模块下移到现场总线设备中，形成由DCS扩展的现场总线控制系统。第二十四页，共109页。6典型DCS系统

TPS、ExperionPKS（Honeywell）

PCS7(Siemens)DeltaV(Emerson)I/AS(Foxboro)第二十五页，共109页。ExperionPKS（Honeywell）分散过程控制装置

C200\C300混合控制器、输入输出子系统和现场总线设备。集中操作和管理装置过程服务器、操作站、应用控制环境等通信系统容错以太网和ControlNet现场总线。第二十六页，共109页。轨道式

I/O控制应用ACE安全控制系统FSC高速容错以太网FTE数字视频服务器DVMPMI/O•T123•T123•T123•T123•T123•T123•T123操作站ExperionPKS全貌图无线移动服务器

C200控制器TDC2000,TDC3000,TPSESVT服务器SCADA设备(OPC,Modbus,DH+,等设备!)过程服务器商务集成服务器eServer工程站和操作站移动终端WANwwwGUSPMFamilyNIMFSCEthernetLCN•T123•T123•T123•T123•T123•T123•T123分布式系统资产管理系统开放接口与高级应用第二十七页，共109页。分散过程控制装置连续控制和逻辑控制一体化的混合控制器C200，C300.FF\Profibus\DeviceNet\ControlNet等现场总线设备数字视频管理站（DVM）故障安全控制器FSC\SCADA设备以及集成的TPS、TDC2000、TDC3000等分散控制装置。第二十八页，共109页。可同时实现:连续回路控制,逻辑连锁控制,和顺序控制

两种运行环境：50毫秒CEE:50ms,100ms,200ms,500ms,1s,2s5毫秒CEE:5ms,10ms,20ms,50ms,100ms,200ms每个控制回路可分别运行不同的周期使用单一的工程师工具，用于组态和维护全冗余结构。控制器冗余，使用各自独立底板，保证最大的安全性特有的冗余模件，自动同步，故障可实现无缝隙切换冗余电源系统，对控制器及I/O安全供电冗余网络，实现服务器，控制器，及I/O的通信

在线维护，扩展；在线对特定控制策略修改

1)控制器(CPM)2)冗余模件3)I/O连接模件4)现场总线接口模件5)控制网接口模件6)冗余电缆132456FTE1、功能强大，安全可靠的控制器-C2005第二十九页，共109页。CPM(ControlProcessorModule)8MBRAM，4MBROM，100MHz主频支持8个I/O机架和64个IOM在CP中占2个位置控制器冗余冗余控制器及输入输出模块同一控制器实现:ProfitLoop

调节控制器逻辑及设备控制顺序控制快速控制（5mS）C200，ACE和现场总线，使用统一的工程工具512个PID回路FTECPM1第三十页，共109页。CNI(ControlNetInterface)提供SupervisoryNetwork(UplinkCNI)接口

Peer-to-Peer点对点通讯模块通讯接口(DownlinkCNI)1个CNI卡挂RackIO<=8;<=24IOMs。1个C200<=4Downlink在同一网络上,每个

CNI卡必须有唯一的地址1)UplinkCNI2)DownlinkCNI2FTE1CNI第三十一页，共109页。RM(RedundancyModule)

支持冗余控制器机架连接在两个机架的同一物理位置上连接用两芯光缆冗余无挠动切换在冗余配置时,CPRack所有IOM都要移去2FTE1RM

1)冗余模件

2)冗余电缆第三十二页，共109页。思考题：根据下面的配置要求，画出PKS系统的结构图。1条容错以太网，（都采用冗余配置）1台过程服务器，2台操作站，1台ACE，2套冗余的混合控制器C200，1个FSC，I/O控制网络节点有2台A-B公司的PLC和2台HPMI/O。第三十三页，共109页。第三十四页，共109页。操作和管理装置服务器操作站高级应用控制环境ACE（应用模件）过程服务器eServer手持无线移动设备等。第三十五页，共109页。通信系统过程控制网络（ControlNet,Ethernet,DeviceNet,Profibus,FF,HART等）容错以太网（FTE）第三十六页，共109页。PKS的软件ConfigurationStudio.用于系统配置包括服务器、操作站、控制器处理器等。

QuickBuilder.

用于建立在PKS系统中的硬件，包括操作站，控制器处理器、打印机等和标准点的图形工具。

ControlBuilder.

为控制处理器建立控制策略的图形工具。

SystemDisplay。可配置报告、组显示、趋势和站设置。HMIWebDisplayBulilder.

建立用户的显示画面，用html格式存储。第三十七页，共109页。分散过程控制装置

AS与分布式I/O集中操作和管理装置

OS与ES

通信系统

Profibus、以太网与MPI网SIMATICPCS7(Siemens)第三十八页，共109页。PCS7采用的组态工具为SIMATIC程序管理器.在项目管理上，程序管理器以系统硬件(Componentview)和生产工艺(Plantview)两个不同的视觉，同时进行管理.控制组态工具:CFC(连续控制)、SFC(顺序控制)与SCL(编程语言)第三十九页，共109页。DeltaV(Emerson)DeltaV系统的结构一般由工作站、集线器、控制器及I/O子系统组成。DeltaV系统采用符合基金会现场总线标准的数据结构.第四十页，共109页。分散过程控制装置

MD/MDPlus控制器及I/O模块.集中操作和管理装置

ProfessionalPlus工作站(唯一的)、操作员站及应用工作站.

通信系统基金会现场总线构成的现场控制网络、冗余控制网.第四十一页，共109页。在DeltaV控制系统中采用一个阀门和一台变送器就可以实现回路控制。

在DeltaV控制系统中采用了符合基金会现场总线标准的功能块,功能块可以在现场设备中执行,无需经过主机,设备之间就可通信.

组态图变送器第四十二页，共109页。现场总线控制系统中，要实现一个单回路控制至少要有哪些现场总线设备？各现场总线设备应含有哪些功能模块？并完成这些功能模块的组态图。第四十三页，共109页。第三章集散系统性能指标的评估集散系统的可靠性集散系统的可组态性集散那系统的可扩展性集散系统的实时性第四十四页，共109页。1集散系统的可靠性衡量集散系统可靠性的指标有：

可靠度、MTBF、FR（故障率、失效率）、有效度。第四十五页，共109页。可靠度的计算在偶然失效期内的计算产品的可靠度。注：利用上式可以求取不同工作时间内的可靠度,但计算时t不得超出偶然失效期.已知某电子元件的，求该元件工作50h的可靠度。第四十六页，共109页。串并联情况下的可靠度一个复杂系统的可靠度除了与构成系统的子系统及其元器件的可靠度有关，还与系统的结构形式有关。串联系统可靠度注：在串联系统中只要有一个可靠度等于0，那整个系统的可靠度就为0。串联的系统越多可靠度越低。第四十七页，共109页。并联系统可靠度注：在并联系统中，并联的子系统越多，可靠性越高。（双重冗余）第四十八页，共109页。假设单机系统的可靠度是99%，那用这样的系统组成冗余的双机系统，其可靠度为多少。第四十九页，共109页。提高可靠性的措施从可靠性设计和维修性两个方面考虑：1、可靠性设计的准则（1）有效地利用以前的经验（2）尽可能减少零件数（3）采用标准化产品（4）检查、调试及互换容易实现（5）零件互换性好（6）可靠性特殊设计方法第五十页，共109页。可靠性设计准则：

系统运行不受故障影响的准则；

系统不易发生故障的准则；迅速排除故障的准则。第五十一页，共109页。（1）系统运行不受故障影响的设计冗余结构设计（RedundantStructure）在集散系统中，采用冗余设计的部件有：供电系统的冗余：外部双重化供电、内部大容量电池供电保护数据；过程控制装置的冗余：装置冗余（n：1）和CPU冗余（双重化冗余、热后备方式）；通信系统的冗余：双重化冗余，智能变送器、数据通信采用现场总线；第五十二页，共109页。操作站的冗余：2—3台操作站并联运行，组成双重化冗余或（2，3）表决系统冗余；系统输入输出信号的插卡部件的冗余以及上位机冗余等。（2）不易发生故障的硬件设计为了提高使用寿命，从下面几个方面考虑硬件的设计和系统的选型：运动部件：由于电子元器件的使用寿命比机械运动部件的使用寿命长，因此，运动部件的寿命就成为衡量系统可靠性的指标。第五十三页，共109页。接插部件：卡件本身、卡件和卡件座接触部分的设计——采用先进的制造工艺元器件：机械与电子器件。选用名牌生产厂家高性能、规格化、系列化的元器件，严格预处理和筛选。电路优化设计：采用大规模和超大规模的集成电路芯片，尽可能减少焊点；采用电路优化设计（连接线优化布置、优化性能的元器件、多级控制系统总体设计）（3）迅速排除故障的硬件设计为迅速排除故障，减小MTTR，除了具有足够的备品备件以及提高维修人员技能外，在硬件设计方面采取以下措施：第五十四页，共109页。自诊断：硬件和软件结合共同完成。硬件设计使系统发生故障时引起标志位的变化；软件的设计是对检测值与故障限值进行比较并发出信号。硬件设计：硬件机械部件和电子部件的设计应易检修、更换、不易发生故障。专用诊断、检修设备：为便于诊断和检修，大多数集散控制系统厂家制造专用设备，用于在线和离线检查和修理，甚至可以进行仿真运行。售后服务和备品备件：人员培训、售后维修、升级及备品备件的服务。第五十五页，共109页。集散控制系统的组态：系统组态：组成系统的各设备间的连接画面组态：操作站的各种画面、画面间连接控制组态：完成各控制器、过程控制装置结构连接、参数设置等2集散系统的可组态性第五十六页，共109页。功能块是由分布式系统制造商提供的系统应用程序，由不同功能的子程序组成，主要包括结构参数、设置参数和可调整参数功能参数——子功能、不同数据类型、多输入信号；充分利用内存、减少消耗。功能模块质量的评估：灵活性、先进性和完善性。集散系统中的组态语言：

功能块语言、面向问题的语言和高级语言。第五十七页，共109页。输入输出功能块、控制算法类功能块思考题：

在现场总线控制系统中，完成单回路控制系统的组态至少需要用到哪些类型功能块，试画出其组态框图。第五十八页，共109页。3可扩展性可扩展性的含义（1）增加输入、输出模块（空间、CPU、电源）；（2）通信网络的扩展延伸；（3）通过通信系统进行联系，方便地增加设备或者删除设备；（4）全开放的结构，允许符合开放系统互联协议的其他厂家的集散系统与之通信。第五十九页，共109页。4实时性在集散系统中提高实时性采取的措施：系统的实时性主要与通信速率、媒体存取控制、减小无效通信率、实时控制的数据结构和多任务应用等因素有关。因此从这几个方面采取以下措施可以提高实时性：

1、选用较高通信速率的集散系统；

2、采用合适的媒体存取控制方式；

3、减小无效通信量；

4、采用如分布式数据库结构实时控制的数据结构和多任务应用软件。第六十页，共109页。减小无效通信量的措施：

1

例外报告（过程中的未发生变化的数据）；

2

广播式通信（通信前的呼叫、应答等）；

3压缩数据的包装（减小通信层及改进通信协议等）。第六十一页，共109页。第四章DCS中的控制算法

PID控制集散控制系统在实现复杂控制系统的注意事项顺序控制现场总线控制系统的模块第六十二页，共109页。1PID控制离散PID控制算法:位置算法、增量算法和速度算法。连续PID离散PID第六十三页，共109页。离散PID控制算法的特点P、I、D三种控制作用是独立的，没有控制器参数之间的关联。离散PID控制器的参数不受硬件的制约，可以在更大范围内设置采用采样控制，引入了采样周期，因此而引入了一个纯时滞环节，使控制品质变差。采样周期的大小影响控制系统的控制品质。第六十四页，共109页。2集散控制系统在实现复杂控制系统的注意事项（1）串级控制计算机控制系统中，串级控制系统主控制器输出不需要再进行信号转换，它的输出范围直接与副被控变量的量程范围保持一致。集散控制系统中，可根据组成主、副环各环节的特性，对主环和副环被控变量采用不同的采样频率。第六十五页，共109页。（2）比值控制控制两个物料流量比值的控制系统。采用集散控制系统或计算机控制系统实施比值控制系统时，宜将比值函数环节设置在设定在设定值通道中。集散系统实施比值控制系统采用相乘方案，流量比值可用除法器功能模块获得。由于采用数字运算获得的数据是实际工程量数据，因此不需要计算仪表比值系数K，可直接根据工艺所需比值设置。第六十六页，共109页。（3）

前馈控制根据扰动来调节的开环控制系统。集散控制系统中通常采用前馈和反馈信号相加的前馈-反馈控制方案。通常提供静态前馈加反馈的控制算法。采用常规仪表实施前馈加反馈控制系统时，需在前馈控制器输出添加偏置信号。采用集散控制系统或计算机控制系统时，如果存在积分作用，PID控制算法的初始输出可抵消静态时前馈控制信号，因此增量算法可不设置偏置值。动态前馈一般采用超前滞后环节或功能块实现。第六十七页，共109页。（4）

分程控制一个控制器的输出同时送往两个或两个以上的执行器，各执行器的工作范围不同。集散控制系统实施分程控制有两种方法。

1.采用常规仪表实施方案，用不同工作范围的控制阀，控制组态与常规仪表实施相同。

2.采用相同工作范围的标准控制阀，在集散控制系统中分别计算各阀输入，并分送两个输出模块。第六十八页，共109页。（5）时滞补偿控制时滞：衡量过程时滞的大小通常采用过程时滞和过程等效常数之比越大越不容易控制，当时，称为大时滞系统。对于大时滞系统采用PID一般很难满足对控制品质的要求。第六十九页，共109页。针对具有时滞的工业过程控制对象，常采用时滞补偿控制，通过引入适当的反馈环节，使系统闭环传递函数的分母中不含时滞项。从而消除时滞对控制品质不利的影响。第七十页，共109页。Smith预估补偿控制方案引入预估补偿器后的传递函数：构成的预估补偿方案：

Smith预估补偿控制对大时滞过程能提供很好的控制质量，但控制质量对模型误差十分敏感，特别是时滞时间和增益误差。第七十一页，共109页。3顺序控制根据顺序控制系统中执行指令形成来分类，顺序控制系统可分为时间顺序控制系统、逻辑控制系统和条件顺序控制系统。顺序控制系统的编程方法：梯形图和顺序功能图等。第七十二页，共109页。4现场总线控制系统的模块现场总线设备中的模块分为：资源模块、转换器模块和功能模块。（1）资源模块和参数资源模块用于描述现场总线设备的特性，例如设备名称、制造商名称、序列号等。每个现场总线设备有且只有一个资源模块。资源模块的功能参数都是内含参数，没有可连接参数。共有34个参数。第七十三页，共109页。（2）转换器模块和参数转换器模块是用户应用层的功能模块与设备硬件输入输出之间的接口。主要完成输入输出数据的量程转换和线性化处理等。按功能可分为检测转换器模块、显示转换器模块、诊断转换器模块和输出转换模块。转换器模块支持模块的连接，采用链接对象、趋势对象、警告对象、观测对象和多变量容器对象等实现。第七十四页，共109页。（3）功能模块现场总线设备中用于完成用户控制策略的各种子程序，对已经转换为标准信号的数字信号进行的运算程序。不同功能模块有不同参数表。功能模块可以组合，实现从简单到复杂的控制策略。FFB（柔性功能模块）可由用户根据应用目的自行设计所需功能。功能模块由输入参数、输出参数和内含参数组成。输入参数接收来自转换器模块的信号或其他功能模块的输出信号，输出到有关转换器模块或功能模块。第七十五页，共109页。功能模块组态示例简单控制系统的组态第七十六页，共109页。串级控制系统的功能模块组态图第七十七页，共109页。前馈-反馈控制系统的功能模块组态图第七十八页，共109页。第五章集散系统的工程设计图形符号与文字符号过程画面的设计

信号报警系统设计集散系统的抗干扰设计招标文件的编制及选型第七十九页，共109页。1图形符号与文字符号1）功能图描述符号第八十页，共109页。在工程设计中，仪表的图形符号是一个圆圈。在同一套带控制点工艺流程图上，应采用同一尺寸的仪表图形符号。以共用功能为特点的分散控制/共用显示类型的仪表用方框符号表示。计算机图形符号是一个正六边形。适用于含有确认为“计算机”部件的系统。能激励分散控制系统的各种功能。逻辑和顺序控制的通用图形符号是一个正菱形。用于没有明确规定的、复杂的、互连的逻辑和控制系统。2）分散控制、共用显示、逻辑和计算机的设计符号第八十一页，共109页。与一般模拟仪表接线的区别通信系统的接线需要设置终端器。防止通信信号在端点处反射造成信号失真，并实现线路阻抗匹配。现场总线的电缆有一定的类型规定，对导线线径、特征阻抗等都有严格要求。3）现场总线设备连接图第八十二页，共109页。现场总线控制系统中的仪表室并联连接到现场总线的。一般模拟仪表采用标准电流（或电压）信号，常采用串联连接。一条现场总线上最多可挂接的现场总线设备数量受连接方式、通信量、通信电缆类型等限制。一般模拟仪表受输入输出阻抗的限制，可允许连接2台模拟输入仪表。现场总线设备有极性连接和无极性连接两种，对无极性设备的接线可直接接线，不必考虑信号线极性。一般模拟仪表的输入和输出是电压或电流信号，连接是有极性的。第八十三页，共109页。过程流程的画面设计内容包括过程流程图的分割、过程流程图的图形符号及颜色的配置等.

(1)过程流程图的分割分页设计的基本原则:

相互有关联的设备宜分在同一分页,有利于操作人员了解它们的相互影响;

相同的多台设备分在同一分页,相应的过程参数可采用列表的方式显示,它们的开停信号也可采用填充颜色的方法显示.2过程画面的设计第八十四页，共109页。公用工程的有关过程流程图可根据流体或能源的类型分类,集中在一个分页或几个分页显示,它们的参数对一些设备的操作有参考价值时,可在这些设备的流程图分页中显示.

根据分散控制系统提供的显示画面数量,留出一个或几个分页作为非操作用显示画面,用于总流程框图显示,欢迎指导画面及保密用的假画面.

分页不宜过多.

画面的分页应考虑操作人员的操作分工,避免同一分页上绘制不同操作人员操作的有关设备和显示参数.第八十五页，共109页。采用标准的过程流程图图形符号有利于减少操作错误,有利于减少操作培训时间,有利于系统设计人员和操作人员之间设计意图的相互沟通.第八十六页，共109页。(2)流程图颜色的设置过程流程图的背景颜色宜采用灰色、黑色或其他较暗的颜色.

流程画面的颜色宜采用冷色调,而非操作画面的颜色可采用暖色调.

对流程画面的配色应使流程图画面简单明确,色彩协调,前后一致,颜色数量不宜过多,应避免引起操作人员的视觉疲劳.第八十七页，共109页。（3）流程图画面上数据的更新方式

1、周期刷新

2、例外报告（4）动态数据的三种显示方式

数据显示、文字显示和图形显示第八十八页，共109页。

3信号报警系统设计原则发生事故前及时提供信号报警信息，避免事故的发生。发生事故时应能从安全生产的要求出发，切除与事故有关设备的运行，尽量减少事故的影响。事故发生时应能提供第一事故原因的信息。事故发生后提供事故的记录信息。第八十九页，共109页。

DCS中常采用的抗干扰的措施,有屏蔽、滤波、接地、合理布线及选择电缆等.4

DCS中的抗干扰措施第九十页，共109页。5招标文件的编制及选型（1）编制招标文件应遵循的原则

1、技术的先进性

2、性能指标定量性

3、竞争的公正性

4、语言的简练和确定性第九十一页，共109页。（2）DCS的评估方法

1）偏离表法；

1、价格高低排序，列出技术指标的偏离情况；

2、筛除价格高、偏离技术要求大的；

3、加入权函数，计算总分，以最高者中标。

2）矩阵表法；

中小规模生产过程控制或招标时多家厂商无偏离表的情况。适合用于符合要求的产品中拔长。第九十二页，共109页。第六章集散系统的操作和显示集散系统的操作方式集散系统的组态操作集散系统的显示画面集散系统的动态处理方法第九十三页，共109页。1集散系统的操作方式

仪表盘操作方式集散控制系统的仪表盘操作指过程控制站的部分操作在仪表盘进行，它通常包括盘装的单回路、多回路控制器、可编程逻辑控制器、模拟仪表后备和简易型操作终端的操作。特点：

（1）显示和读数的精度提高，读数方便；（2）监视和操作与模拟仪表相似，有利于从模拟到数字的操作过渡；（3）组态工作由编程器或上位机完成；（4）有仪表位号或相应描述和工程单位的显示；第九十四页，共109页。（5）数据的改变采用按压增减键，变化的快慢可以根据按压的时间、按压的分档或者按压的压力进行调整;

（6）控制方式切换可以采用切换按键或扳键实现;

（7）具有通信功能，可由上位操作站提供设定值指令并可向上位操作站提供数据以便显示;

（8）报警功能增强，通常用闪烁方式提示;

（9）提供多级操作的最低级操作。单回路和多回路控制只有具有通信功能，才能成为DCS中真正的控制级。单回路和多回路控制器的组态操作通常是通过编程器及上位机完成的。第九十五页，共109页。通过操作站的CRT、触摸屏幕、鼠标或球标、键盘等设备或者语音等输入设备对生产过程进行操作以及系统、控制组态和维护的操作。特点： （1）信息量大 （2）显示方式多样化 （3）操作方便容易 （4）报警功能增强 （5）操作透明度提高 （6）备用方式简单显示屏操作方式第九十六页，共109页。对人机接口的要求环境要求人机接口设备对环境条件的要求。对供电的要求对互联设备的通信距离的限制输入特性输入设备的类型、设备对输入的响应的类型。输入特性的改善使操作员的操作内容和方式发生根本变化。图形特性与人类工程学有关的图形的色彩、闪烁、显示的分辨率、显示的内存级的编制，以及就地的数据存储和处理能力。第九十七页，共109页。2组态操作组态操作包括系统组态、控制组态、画面组态和操作组态等。

系统组态系统组态根据己有的集散控制系统，确定各设备的可寻址的标志号、各设备之间的连接关系、所包含的软件环境以及相应的操作系统。软件的组态工作包括对有关设备送入相应的操作系统和软件、用软件的方式描述各设备之间的连接关系和安装位置等。第九十八页，共109页。硬件的组态工作是对各设备规定唯一的标识号。它可以通过跨接片、开关的位置分配来完成。各设备之间的硬接线以及插件板的安装都是硬件组态工作，它们通常由制造厂商完成。控制组态确定各分