DCS基础知识.ppt

1、集散控制系统的基本知识，由DMTO级的王玉辉介绍，集散控制系统是集散控制系统的简称，在中国俗称集散控制系统。它是由过程控制级和过程监控级组成的多级计算机系统，通过通信网络连接。它集成了计算机通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、灵活配置和方便配置。DCS发展历史，第一阶段(初始阶段)，1975年和1980年，其技术特点如下：1)采用微处理器控制单元实现分散控制，具有多种算法，通过组态独立完成回路控制，并具有自诊断功能；2)将带有阴极射线管显示器的操作站与工艺装置分开，实现集中监控、集中操作3)采用更先进的冗余通信系统，现阶段的代表性产品有美国霍尼韦尔公司的TDC

2、2000、英国贝利公司的Network90、福克斯博罗公司的Spectrum、日本横河电气有限公司的CENTUM等。第二阶段(成熟期)1980-1985年。其技术特点是：1)提高了微处理器的位数，提高了阴极射线管显示器的分辨率；2)强化模块化系统；3)加强系统信息管理，强化沟通功能。这一代的代表产品是霍尼韦尔公司的TDC3000、西屋公司的WDPF、横河电气的CENTUMA、B、D。日立公司的EX1000A和HX1000，集散控制系统的发展历史，第三阶段(扩展期)，以及1985年至2000年的技术特点如下：1)采用开放式系统管理，2)操作站采用32位微处理器，3)采用实时多用户多任务操作系统，

3、这一代的一些典型产品在原有的基础上进行了扩展。例如，美国霍尼韦尔公司、横河电气的CENTUM-XL和uXL、美国西屋公司的WDPF等对TDCS 3000进行了扩展。以及一些新开发的系统，如Foxboro公司的I/A系列等。这一代产品的进一步发展是计算机集成制造系统(CIM)，它是一个将企业行政事务信息与工厂控制系统集成在一起的计算机系统。DCS发展的历史，第四阶段，2000年以后的DCS主要有四层结构，现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层和企业管理层。例如霍尼韦尔公司推出的Experion PKS(过程知识系统)、艾默生公司推出的plantweb(艾默生过程管理)、Foxboro公司推出

4、的A2、横河公司推出的R3(PRM工厂资源管理系统)以及ABB公司推出的工业IT系统。集散控制系统发展的历史，集散控制系统的结构，也称为产品管理水平。这一级的管理计算机根据单位产品、库存和销售的特点，实现生产的全面协调和控制。这是分布式控制系统的最高层次，与办公自动化系统相连，可以实现全厂的综合管理和决策。操作系统(OPS)、专家系统(ES)和监控计算机主要用于监控各站的所有信息，进行集中显示和操作、控制回路配置、参数修改和优化过程处理。过程控制层直接与各种现场设备(如变送器和执行器等)相连。)监控和控制连接的设备；同时，还将设备的特征数据和采集的实时数据向上传输，并接收上层发送的管理信息。在

5、不同的集散控制系统中，过程控制级采用的设备结构形式大致相同，但名称不同，如过程控制单元、现场控制站、过程监控站、过程控制级和过程接口单元。集散控制系统采用分层结构，分为四个层次，如下图所示：集散控制系统的结构，集散控制系统的发展趋势，(1)向综合化方向发展，(2)向智能化方向发展，(3)工业PC机，(4)专业化，引进霍尼韦尔集散控制系统，EPKS是霍尼韦尔过程自动化系统的最新一代，集人员和过程控制与操作于一体，控制网络、全球数据库集成和控制算法优化达到世界领先技术水平；同时，它还可以霍尼韦尔分散控制系统简介-体系结构图，霍尼韦尔分散控制系统简介-优点，冗余的可用性C300 99.999% C3

6、00所有内存都有ECC功能(错误纠正检查)错误检查和纠正C300闪存已经过检查总结，并与启动诊断和运行诊断程序进行了总结，因为使用了更多的集成电路和更少的组件，因此，它具有更高的MTTF(平均故障时间)，C300冗余专用通道错误插入测试，霍尼韦尔分散控制系统简介-屏幕、系统标准显示屏便于操作员学习和使用系统标识显示画面包括：流程图显示画面、系统报警汇总显示画面、事件汇总显示画面、系统状态显示画面、诊断显示画面、操作组画面、点故障画面、子画面显示画面、弹出控制面板显示画面、霍尼韦尔集散控制系统简介按钮、霍尼韦尔集散控制系统简介按钮、霍尼韦尔集散控制系统简介-操作面板、工程单元、测量、设置、输出、

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8、通过以太网发送至上位机。数据通过以太网发送给控制器，控制器发送4-20mA信号给现场调节阀1756OF8，MCC发送开关信号给控制器：准备、运行和故障模拟信号：电流和频率反馈控制器发送开关信号给MCC:启动和停止信号模拟信号：频率给定，霍尼韦尔DCS profile-设备控制，报警优先级为：紧急优先级：紧急高优先级：高低优先级：低事件杂志：日志，霍尼韦尔DCS简介-报警，300万吨催化DCS简介，标准画面简介和运行操作面板、开关控制仪表盘、历史趋势、静电放电报警联锁控制系统、实时趋势、历史趋势、静电放电辅助控制台等。兰州石化公司300万吨催化裂化装置。兰州石化公司300万吨催化DCS简介ESD

9、辅助控制台开关说明、主仪表控制电路说明简单调整，由调整对象、测量变送器、调节器和执行机构四部分组成，该电路为调节器和执行机构(调节阀)，调节器的输出直接控制执行机构(调节阀)，因此由此形成的控制电路为简单的调整电路。主仪表控制回路描述-简单调节，主仪表控制回路描述-级联调节，级联控制由两个控制回路组成，例如，液位控制回路称为主控制回路，流量控制回路称为辅助控制回路。主仪表控制回路描述-串级调节，主仪表控制回路描述-比例控制，比例控制比例调节是实现两个或两个以上变量符合一定比例关系，从而保证生产安全正常运行的控制系统。主仪表控制回路描述-比例控制，主仪表控制回路描述-分流控制，分流控制分流控制是一个系统，其中一个控制器的输出信号用于分段控制两个或多个控制阀的动作，称为分流控制系统。主仪表控制回路描述-分程控制，主仪表控制回路描述-前馈控制，前馈控制前馈控制的原理是：在系统中，通过建立另一个通道前馈控制通道，同一扰动将通过两个通道影响被控量。合理选择前馈补偿器的传递函数，使两个通道具有完全相反的效果，可以通过扰动通道“补偿”扰动量对被控量的影响。主仪表控制电路描述-前馈控制，锅炉汽包水位前馈-串级三冲量复合控制原理图，主仪表控制电路描述-选择性控制，选择性控制选择性控制是将生产过程中的限制条件形成的逻辑关系叠加在正常自动控制系统上