dcs和sis工作原理

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DCS工作原理及组成

DCS工作原理及组成

DCS工作原理及组成DCS(Distributed Control System)是分布式控制系统的缩写,是一种用于工业过程控制的自动化系统。

DCS系统通过将多个控制单元分布在不同的物理位置,通过网络进行通信,从而实现对工业过程的监控、控制和优化。

下面将对DCS的工作原理及组成进行详细介绍。

一、DCS的工作原理DCS系统由多个控制单元组成,这些控制单元分布在不同的物理位置,通过网络进行连接和通信。

每个控制单元都有自己的CPU、内存、输入输出接口等硬件设备,同时还包括控制算法、执行逻辑等软件。

DCS系统的工作过程可以分为三个阶段:数据采集、数据处理和控制执行。

在数据采集阶段,DCS系统通过传感器、仪表等设备采集工业过程的各项参数和信号,并将这些数据传输给控制单元。

在数据处理阶段,控制单元会根据预设的控制算法和逻辑进行数据处理和分析,生成相应的控制指令。

最后,在控制执行阶段,控制单元将生成的控制指令发送给执行器、调节器等设备,通过改变设备的工作状态来实现对工业过程的控制。

DCS系统的工作原理基于分布式控制的概念,即将控制功能和硬件设备进行分散化处理,每个控制单元负责一部分控制任务,并通过网络进行协作和通信。

这种分布式的架构使得DCS系统能够适应复杂的控制任务和多变的工业环境,具有较高的可靠性和灵活性。

二、DCS的组成DCS系统由多个组件组成,包括硬件设备、软件系统和人机界面等。

下面将对DCS系统的主要组成部分进行介绍。

1.控制单元:DCS系统由多个控制单元组成,每个控制单元都包括自己的CPU、内存、输入输出接口等硬件设备,同时还包括控制算法、执行逻辑等软件。

控制单元负责对工业过程的监控、控制和优化。

2.网络:DCS系统通过网络将各个控制单元连接在一起。

网络可以是局域网(LAN)、广域网(WAN)等不同范围的网络,用于实现控制单元之间的数据传输和通信。

3.数据采集系统:DCS系统通过传感器、仪表等设备采集工业过程的各项参数和信号。

SIS与ESD、DCS、PLC之间的区别

SIS与ESD、DCS、PLC之间的区别

SIS与ESD、DCS、PLC之间的区别1、SIS系统(Safety Instrumented System 安全仪表系统)属于企业生产过程自动化范畴,用于保障安全生产的一套系统,安全等级高于DCS的自动化控制系统,当自动化生产系统出现异常时,SIS会进行干预,降低事故发生的可能性。

2、DCS集散控制系统是以微处理器为基础,采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。

集散控制系统简称DCS,也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。

SIS与DCS在石油、石化生产过程中分别起着不同的作用,如下图所示:生产装置从安全角度来讲,可分为3个层次:第一层为生产过程层,第二层为过程控制层,第三层为安全仪表系统停车保护层。

SIS与ESD之间的区别SIS是系统化的概念,更关注整体性的概念,从命名就可以看出来,SIS关注回路,关注系统整体。

安全型的现场检测器件(变送器,仪表,传感器)-> 安全型 A -》安全型控制器-安全型的DO -》安全型的现场执行器件(安全关断阀,泄压阀,保护器等)。

而ESD通常是指,安全控制系统厂家生产的,安全型控制器,(CPU),IO,等纯控制系统的概念。

从本质上来讲,SIS 的硬件系统不光包括,SIS控制器及IO(例如Triconex,HIMA,西门子400FH)。

还应包括所有跟控制器接口的其他输入部件,例如获得TUV SIL认证的传感器,变送器,检测装置;还应该包括所有输出部件,如获得TUV SIL认证的执行器(液压安全执行器,气动安全执行器,电动型安全执行器),还应该有获得认证的现场设备。

要求严格的现场,阀门本体也必须是有TUV 证书的。

例如核电厂的安全阀不光是锅炉与压力容器质检合格,还应该有核检证书,还应该有TUV 的安规证书,明确标明是SIL几等级。

ESD是生产厂家的安全性控制器用在不同的场合,根据不同的用途,有着这些不同的叫法,从理论上说,只有ESD,“未必” 会是个完整的SIS控制系统。

dcs工作原理

dcs工作原理

dcs工作原理DCS(分布式控制系统)是一种广泛应用于工业控制领域的自动化系统,它通过将控制功能分布在多个位置,实现了对生产过程的高效监控和控制。

DCS系统的工作原理是通过将各个控制单元连接在一起,实现数据的实时传输和处理,从而实现对整个生产过程的集中监控和控制。

本文将从硬件架构、软件系统和通讯协议三个方面,对DCS系统的工作原理进行详细介绍。

首先,从硬件架构来看,DCS系统通常由控制器、输入/输出模块、网络通信模块和人机界面组成。

控制器是整个系统的核心,负责接收和处理各个输入信号,并根据预设的控制策略生成相应的输出信号。

输入/输出模块用于连接各种传感器和执行器,将现场设备的状态信息传输给控制器,并接收控制器的指令进行操作。

网络通信模块则负责将各个控制单元连接在一起,实现数据的实时传输和共享。

人机界面则提供了操作员与系统交互的界面,通过显示当前生产过程的状态信息,以及提供操作控制的功能。

其次,从软件系统来看,DCS系统的软件通常包括操作系统、控制逻辑、人机界面和数据库等部分。

操作系统是整个系统的基础,负责管理硬件资源和提供运行环境。

控制逻辑是系统的核心,包括了各种控制算法和策略,用于实现对生产过程的监控和控制。

人机界面则提供了操作员与系统交互的界面,通过显示当前生产过程的状态信息,以及提供操作控制的功能。

数据库则用于存储系统的配置信息、历史数据和报警信息等。

最后,从通讯协议来看,DCS系统通常采用现场总线和以太网等通讯协议,实现各个控制单元之间的数据传输和共享。

现场总线通常用于连接控制器、输入/输出模块和人机界面等设备,实现实时数据的传输和共享。

以太网则用于连接各个控制单元,实现远程监控和控制。

综上所述,DCS系统的工作原理是通过将控制功能分布在多个位置,实现了对生产过程的高效监控和控制。

它通过硬件架构、软件系统和通讯协议等多个方面的协同工作,实现了对生产过程的集中监控和控制。

希望本文能够对读者对DCS系统的工作原理有所帮助。

SIS MIS与DCS的关系

SIS MIS与DCS的关系

1 引言在科技飞速发展的今天,自动化控制也广泛的应用于电厂中,其中最主要的有分散控制系统DCS,信息管理系统MIS和厂级信息监控系统SIS 。

在企业面对趋激烈的市场竞争条件下,他们在保证生产过程的安全稳定,提高工艺系统的经济效益,实现全厂范围内的优化运行,并且在管理层的决策支持方面发挥着越来越重要的作用。

在电厂运行中,SIS、MIS和DCS互相独立,又互相联系,下面我们就来研究一下他们的关系。

2 DCS、SIS和 MIS的定义及功能2.1 DCS集散控制系统 (Distributed Control system DCS) 是以微处理器为基础的集中分散型控制系统。

自70年代中期第一套集散控制系统问世以来,集散控制系统已经在工业控制领域得到了广泛应用。

集散控制系统的主要特性是它的集中管理和分散控制。

而且,随着计算机技术的发展,网络技术已经使集散控制系统不仅主要用于分散控制,而且向着集成管理的方向发展。

系统的开放不仅使不同制造厂商的集散控制系统产品可以互相连接,而且使得它们可以方便地进行数据的交换,系统的开放也使第三方的软件可以方便地在现有的集散控制系统上应用。

在我国石化行业已运行着许多套不同型号的集散和控制系统,它们在过程控制中发挥着非常重要的作用。

DCS主要完成机组级的实时监控。

2.2 SIS火电厂厂级监控信息系统 ( Supervisory Informntion System SIS )是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统。

该系统通过对火电厂生产过程的实时监测和分析,实现对全厂生产过程的优化控制和负荷经济分配,在整个电厂范围内充分发挥主辅机设备的潜力,达到整个电厂生产系统运行在最佳工况的目的;同时该系统提供全厂完整的生产过程历史/实时数据信息,可作为电力集团公司信息网络化的可靠生产信息资源,使集团公司管理人员能够实时掌握各发电企业生产信息及辅助决策信息,充分利用和共享信息资源,提高决策科学性[ 5 ] 。

Dos与SIS 系统 区别及关系

Dos与SIS 系统 区别及关系

Dos与SIS系统区别及关系
DCS通常采用分级递阶结构,每一级由若干子系统组成,每一个子系统实现若干特定的有限目标,形成金字塔结构。

目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。

DCS --distribution control system 分散式控制系统,工厂控制级系统,常规数据采集,设备控制都由此系统完成。

SIS--safty instruments system 安全仪表系统,联锁系统的一种,一般做工厂过程设备的安全保护控制,有时也包含机组安全保护控制。

DCS为了控制,SIS为了保护。

实现功能:DCS用于过程连续测量、常规控制(连续、顺序、间歇等)操作控制管理使生产过程在正常情况下运行至最佳工况;而SIS是超越极限安全即将工艺、设备转至安全状态。

dcs为了实现分散控制、集中操作。

dcs是分散控制系统、sis是厂级实时监控系统
sis为了实现管控一体化。

电力里面SIS是指厂级监控信息系统,DCS主要侧重于设备监控,SIS主要侧重于全厂数据实时监测和性能计算及分析等数据挖掘工作,并不参与控制。

SIS 的数据来源基于DCS、PLC等其他控制系统、单有SIS是没有数据的。

化工里面SIS是指安全仪表系统,与DCS一样用于设备监控,但SIS系统的故障安全措施及等级要远高于DCS。

化工项目工程设计阶段会做危险与可操作性分析,分析结果要求安全度等级SIL2及以上的设备需要用SIS控制,SIL2以下的可以用DCS、PLC等控制(有的要求更严,SIL1及以上均要用SIS)。

SIS系统为什么要和DCS单独设置

SIS系统为什么要和DCS单独设置

SIS系统为什么要和DCS单独设置生产多年的装置,也加装了自动化控制系统,DCS也平稳运行了这么多年,为什么要加SIS?加了SIS以后费用不少,给企业带来了资金的压力。

安全仪表系统SIS包括了安全型控制逻辑器PES、现场仪表、执行机构等,行业内对安全型控制逻辑器以SIS代称,并不完全合理,从直观上不如10年前说的紧急停车系统ESD更容易理解。

事实如此,所以标题是SIS为什么要和DCS独立设置,其中的SIS指的是安全型控制逻辑器PES,但下文依旧以SIS开笔。

一、标准规范的角度目前石化行业和SIS相关的标准主要如下:(1)GB/T50770-2013石油化工安全仪表系统设计规范;(2)HG/T20511-2014信号报警、安全联锁系统设计规范;(3)SH-T3018-2003石油化工安全仪表系统设计规范,因这个标准相比于GB50770太老了,所以不参考此规范。

在HG/T20511里面给DCS的定义如下:基本过程控制系统(basic process control system),对来自过程的、与该系统相关设备的以及操作员的输入信号进行响应,并产生输出信号使过程及与该系统相关设备按要求方式运行的系统。

该系统不应执行安全完整性等级大于或等于1的仪表安全功能。

而SIS是由多个SIF回路组成的,SIF回路的SIL等级为1-3级,根据上述DCS的定义,DCS去执行SIF回路的功能不合适。

所以DCS与SIS是独立设置的。

在GB50770-2013里面,则对LOPA分析的洋葱图,如下所示。

从上图可以看出,DCS作为基本过程控制系统和SIS隶属于不同的保护层,如果他们公用的话,则起不到独立的作用,也没法避免与DCS的共因失效问题。

二、安监文件的角度规范是推荐的,安监文件是规范的。

安监文件和SIS相关的主要是《2014-116号文-国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》,节选内容如下。

从2018年1月1日起,所有新建涉及两重点一重大的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。

DCS、SIS和MIS三者之间的区别

DCS、SIS和MIS三者之间的区别

DCS、SIS和MIS三者之间的区别一、DCS、SIS和 MIS定义和分工1、DCS集散控制系统(Distributed Control system)是以微处理器为基础的集中分散型控制系统。

自70年代中期第一套集散控制系统问世以来,集散控制系统已经在工业控制领域得到了广泛应用。

集散控制系统的主要特性是通过实时监控达到集中管理和分散控制。

2、SIS厂级监控信息系统(Supervisory Informntion System )是集过程实时监测、优化控制及生产过程管理为一体的厂级自动化信息系统。

SIS的目标是通过大规模的数据搜集处理,实现生产实时信息与管理信息的共享,在此基础上,通过计算、分析、统计、优化、数据挖掘手段,实现化工厂生产过程监视、工艺设备性能及经济指标分析和运行指导。

主要特性体现再系统决策支持上。

3、MIS管理信息系统(Management Information System),是一个由人、计算机等组成的能进行信息的收集、传送、储存、维护和使用的系统,能够实测企业的各种运行情况,并利用过去的历史数据预测未来,从企业全局的角度出发辅助企业进行决策,利用信息控制企业的行为,帮助企业实现其规划目标。

这里给出的定义强调了管理信息系统的功能和性质,也强调了管理信息系统中的计算机对企业管理而言只是一种工具。

二、DCS、SIS和 MIS关系DCS系统重在实时监控和精确控制,以设备安全、稳定运行为目的。

SIS是建立在DCS基础上的,通过对监测数据的实时分析对全厂生产运行实时指挥调度,以保证生产整个系统的运行质量和经济性为目的。

而MIS是管理信息系统,主要任务是信息处理、任务流转和工作协同等,为全厂的生产经营和行政管理人员提供所需的信息,强调生产、辅助、财务等关系协调,主要完成设备和维修管理直至生产经营管理、财务管理以及办公自动化。

因此,SIS系统、MIS系统、DCS系统是面向不同层次、不同目标,具有不同功能的三种系统,既有相互联系,又有重大区别。

DCS工作原理讲义及组成

DCS工作原理讲义及组成

DCS工作原理讲义及组成DCS(分散控制系统)是一种用于工业自动化控制的系统,它通过将过程控制和数据采集分散到各个控制模块中实现对工业过程的监控和控制。

DCS系统由多个组成部分构成,包括控制器、输入/输出模块、操作站、网络等,这些组成部分共同协作完成对整个工业过程的控制。

一、工作原理:1.分散控制:DCS系统将过程控制分散到各个控制模块中,每个控制模块独立执行一部分任务,通过组成整体完成对工业过程的监控和控制。

这种分散控制的原理可以提高系统的稳定性和可靠性。

2.中央监控:DCS系统具备中央监控功能,可以将各个控制模块的数据集中到中央监控站,实现对整个工业过程的集中监控。

3.数据通信:DCS系统通过数据通信网络进行各个模块之间的数据交换。

这些网络可以是局域网、广域网等,以太网是目前应用较广泛的一种网络。

数据通信的目的是为了实时传输数据,实现对工业过程的实时监控和控制。

二、组成部分:1.控制器:控制器是DCS系统的核心部分,通常由一台或多台计算机组成。

它接收来自传感器或其他控制模块的输入数据,并根据预设的控制算法进行处理,最后输出控制信号给执行机构。

控制器通过网络与其他模块进行数据交换,实现信息的共享和协调。

2.输入/输出模块:输入/输出模块是连接传感器和执行机构与控制器之间的桥梁。

它的作用是将现场信号转换为数字信号,并传输给控制器进行处理,或者将控制信号传输给执行机构。

输入/输出模块具有多种类型,如模拟输入模块、数字输入模块、模拟输出模块、数字输出模块等。

3.操作站:操作站是用于人机交互的界面,操作员通过操作站与DCS系统进行交互。

操作站通常由工业计算机和触摸屏组成,可以实时监控工业过程的状态,并进行参数设置、报警处理等操作。

4.数据通信网络:数据通信网络是DCS系统的基础设施,它连接各个控制模块和操作站,实现数据的实时传输和共享。

数据通信网络可以采用不同的协议和通信方式,如以太网、现场总线等。

5.软件系统:软件系统是DCS系统的核心控制软件,它负责控制算法的运行、数据的处理和通信协议的实现等功能。

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dcs和sis工作原理
一、概述
DCS(DistributedControlSystem)和SIS(SafetyInstrumentedSystems)是工业自动化领域中的两种重要系统,分别用于过程控制和安全联锁监控。

本文将介绍DCS和SIS的工作原理,包括其基本概念、组成、工作流程及常见应用场景。

二、DCS工作原理
DCS是一种分布式控制系统,它将复杂的控制系统分布到多个控制器上,实现分散控制、集中操作的管理模式。

其工作原理如下:
1.数据采集:DCS通过传感器、变送器等设备采集生产过程中的各类数据,如温度、压力、流量等。

这些数据被送入DCS的各个控制器进行运算和处理。

2.控制器运算:控制器根据采集的数据和预设的控制算法,对生产过程进行实时调整和控制。

3.输出控制:控制器将运算结果输出到执行器,如调节阀、电磁阀等,实现对生产设备的控制。

4.系统维护:DCS还配备有监控和报警功能,以便于工作人员实时掌握系统的运行状况,及时发现和处理故障。

SIS是一种安全联锁监控系统,用于在危险性较大的生产环境中,实现对关键设备的监控和保护。

其工作原理如下:
1.传感器监测:SIS通过各类传感器监测生产环境中的危险参数,如可燃气体浓度、压力等。

一旦检测到异常情况,SIS会立即报警并采取相应的安全措施。

2.逻辑运算:SIS内部包含一系列的逻辑运算和控制单元,能够对检测到的数据进行处理和分析,判断是否触发紧急停车(ESD)等安全措施。

3.紧急停车:当SIS判断危险情况已经发生或即将发生时,会触发紧急停车,停止危险区域内所有设备,从而确保人员和设备的安全。

4.反馈调节:SIS在处理紧急停车后,会对系统的运行状况进行评估和调整,以确保生产环境的稳定和安全。

四、应用场景
DCS和SIS广泛应用于各种工业生产环境中,包括但不限于以下场景:
1.化工、石化、炼油等危险性较大的生产领域。

2.电力、钢铁、煤矿等大型工厂的自动化控制。

3.食品、制药等对生产过程有严格要求的行业。

五、总结
DCS和SIS作为工业自动化领域的两种重要系统,分别用于过程控制和安全联锁监控。

其工作原理包括数据采集、控制器运算、输出控制、系统维护等多个环节。

在实际应用中,这两种系统能够有效提高生产过程的稳定性和安全性,降低事故发生的概率。

随着工业自动化技术的不断发展,DCS和SIS的应用场景也将不断扩大,为工业生产带来更多便利和安全保障。

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