上海华文DCS培训手册

上海华文HPCS-3000上海华文HPCS3000系统培训教程一、DCS简介一Distributed Control System Distributed Control System 分布式控制系统DCS系统也叫集散型控制系统自1975年DCS系统也叫集散型控制系统，自1975年问世以来经历了二十余年的时间。

这二十余年间，其可靠性、实用性不断提高，功能日益增间其可靠性实用性不断提高功能日益增强。

如控制器的处理能力、网络通讯能力、控制算法、画面显示及综合管理能力等. 因此，制算法画面显示及综合管理能力等因此DCS广泛应用于化工生产、食品加工、发电站、造纸等领域造纸等领域。

DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System)。

它是基于计算机技术（Computer)、控制技术(Control)、技术技术通讯技术(Communication)和图形显示技术(CRT)等４Ｃ技术。

通过某种通信网络将分布在工业现场(附近)的现场控制站、检测站和操作控制中心的操作管理站、控制管理站及工程师站等连接起来,共同完成分散控制和集中操作、管理和综合控制的系统。

企业信息网操作员站网网DCS的发展历程单元组合仪表：采用单元组合仪表的控制系统功能单一,配置也很不灵活,无法完成比较复杂功能单配置也很不灵活无法完成比较复杂的控制。

集中式的计算机控制系统：这种系统因采用了计算机,其运算速度、数据处理能力和控制功能大大提高。

但集中式计算机控制系统有着严重不足,由于系统的一个主机担负着现场数据采集、处理、控制运算、显示、打印和控制操作,这样它的控制或采集规模受到限制,性能不宜提高,且危险集中,可靠性低。

第一代DCS系统：早期的DCS系统采用以微处理器为基础的过程控制单元(PROCESS( CONTROL UNIT),实现了分散控制，有各种控制功能要求的算法，通过组态独立完成回路控制；具有自诊断功能，采用可靠性技术，信控制具有自诊断功能采用可靠性技术信号处理采取了抗干扰措施。

这些技术特点在现代的DCS系统中仍存在，另外，还采用带屏幕系统中仍存在另外还采用带屏幕显示器的操作站与过程控制单元分离，实现集中监视，集中操作，系统信息综合管理，与现场控制分离。

在通讯方面采用冗余通信系统,用同轴电缆作传输介质将过程单元的信息到同轴电缆作传输介质，将过程单元的信息送到操作站和上位计算机，实现了分散控制和集中管理。

第二代DCS系统：发展到第二阶段的DCS系统增加了批量控制和顺序控制的功能,采用更快速的16位微处理器和高分辨率的CRT,提高了操作的16位微处理器和高分辨率的CRT提高了操作站的功能。

伴随着计算机网络技术,更方便地将控制站、操作站、可编程序控制器和计算机互联,便于多机资源共享和分散控制。

其特点是向标准化的系统发展。

允许多个不同厂家、不同品牌的产品共存于一个控制系统中,可以说它是DCS系统的一个发展趋势。

另外,操作站采用32位微处理器,处理信息量扩大,加工信息采用32位微处理器处理信息量扩大加工信息的质量提高,采用触屏、轨迹球、鼠标器,运用窗口技术及智能显示器更方便操作指导控窗口技术及智能显示器,更方便操作指导。

控制算法软件也越来越丰富和完善。

•DCS控制系统的组成集散控制系统一般由以下五部分组成：1）过程输入/输出接口2）过程控制单元3）操作站4）局域控制网5）上位（管理）计算机。

下站）局域控制网）上位（管理）计算机下面就各部分工作原理作一简要介绍。

过程输入/输出接口：又称数据采集站，是为/又称数据采集站是为过程变量专门设置的数据采集系统，它不但能完成数据采集及预处理，而且还可对实时数据完成数据采集及预处理而且还可对实时数据完成进一步加工处理，通过操作站显示、打印，实现开环监视。

要求采集系统容量大，采样速实现开环监视要求采集系统容量大，采样速率高，能适用于不同类型的过程变量和各种工艺条件为了减轻通信系统作的负担，般艺条件。

为了减轻通信系统工作的负担，一般先由过程接口单元自身对采集的数据进行预处理和存储。

过程控制单元：又称基本过程控制器或闭环控制站，是集散控制系统的核心部分，该单元在不同类型的集散控制系统中差别较大，所控制的回路数量也不尽相同。

控制器中的运算模块数量也不一样，一般有几十种。

常用的算法有PID、非线性增长、位式控制、选择性控制、函数计算、多项式系数、Smith预估等。

控制类型有连续控制、顺序控制、逻辑控制。

为了类型有连续控制顺序控制逻辑控制为了安全可靠地工作，过程控制单元一般都冗余配置。

CRT操作站是集散控制系统的人/机接口装置，一般配有是集散控制系统的人/机接装置般有高分辨率、大屏幕的彩色CRT、操作员键盘、工程师键盘打印机硬拷贝机和大容量存贮工程师键盘，打印机，硬拷贝机和大容量存贮器。

操作站除了执行对过程的监控操作外，系统的组态、编程工作也可在操作站上进行。

为了使操作直观方便。

一般都有动态流程图显示功能，操作站还可完成部分的生产管理工作，如打印班/日报表和用户自己设计的工艺报表等。

局域控制网：又称高速通信总线、大道、公路等，实际是一种具有高速通信能力的信息总线，一般采用双绞线、同轴电缆或光导纤维组成。

把构成网络的硬设备连成一起，使系统构成一种网络并遵循定的通信协议集散控制系统各站种网络，并遵循一定的通信协议。

集散控制系统各站之间数据的合理传送，是通过应用处理站进行管理和调度。

根据集散控制系统的覆盖范围和管理条件，通信网络的结构属于局部网络的形式，现有的局部网络拓朴结构有星型、环形、总线型、树型及网眼型。

在比较大的集散控制系统中，为提高其可用性，常把几种网络结构合理地运用于一个系统发挥其各自地优点。

通讯协议可大致分为：广播式和存储转发式两种。

上位计算机：又称管理计算机，它功能强、又称管理计算机它功能强速度快、存储容量大，可通过专用的通信接口与高速数据通路相连，采集各种数据信息可以与高速数据通路相连采集各种数据信息可以用各种高级语言编程，执行工厂的集中管理和实现最佳控制、顺序控制、后台控制以及软件实现最佳控制顺序控制后台控制以及软件开发的特殊功能。

为了进一步提高管理系统的整体性，各种集散控制系统都配置通用计算机整体性各种集散控制系统都配置通用计算机接口单元，使集散控制系统能与通用计算机相连，实现真正的信息--控制--管理一体化。

连实现真正的信息控制管理一体化DCS的应用背景应用行业示例主要用来对电厂的锅炉汽机和辅助设电力主要用来对电厂的锅炉、汽机和辅助设备进行监控。

如污水处理生产线的监控化工如污水处理生产线的监控。

造纸如浆料的制配、流送生产线的监控。

石化如抽油系统的监控与管理。

如冶金行业生产线的监控冶金如冶金行业生产线的监控。

建材如水泥生产线的监控。

如食生产线的监控食品如食品生产线的监控。

城市供热如供热系统的锅炉及辅助设备的监控。

楼宇梯系楼宇自动化如楼宇的电梯系统的监控。

电气系统监控如输配电系统的监控。

小区监控如小区的安全监控系统。

如选煤系统的监控矿业如选煤系统的监控。

DCS生产厂家(点击链接)名称厂家TDC3000，TPS霍尼韦尔AC800F/M 等ABBAC800F/MCS3000横河XDPS-400新华公司JX-300X浙大中控JX300X浙中SUPMAX-800上海自仪MACS和利时HPCS-3000上海华文聚四方精英海纳百川创共同事业展广阔胸怀迎各路豪杰二、华文公司简介上海华文自动化系统工程有限公司是从事过程控制系统、现场总线控制系统、远程测控系统及控制软件研究开发、生产制造、市场营销和工程服务为一体的专业自动化高科技企业。

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公司自行开发出的HPCS-3000分散过程控制系统，是在数年研究国内外多种DCS产品技术基础上，是在数年研究国内外多种DCS产品技术基础上汇集了多年发电、造纸、化工等生产过程控制经验最新推出的新代DCS产品；是个融计经验最新推出的新一代DCS产品；是一个融计算机、网络、数据库、信息技术和自动控制技术为一体的工业信息技术系列产品。

吸引一流人才打造一流企业打造流企业生产一流产品提供一流服务提供流服务通过ISO9001认证，获得多项专利。

1)专利名称：12路I/O总线板专利号：20050039318.72)专利名称：一种多事件顺序记录2)专利名称：种多事件顺序记录站时钟信号同步的方法专利号：200510023967.23)专利名称：组合式线路板专利号：200520039317.24)专利名称：隔离多路DC-DC稳压源电路板专利号：200520039316.8（还有多项专利在申请之中）三、HPCS-3000系统三HPCS3000系统介绍HPCS-3000的结构操作员站（HMI）控制网控制器IO网IO卡件现场设备系统软件上位机监控软件1.组态HW_DCS软件：组态数据库、组态画面、组态IO设备组态IO设备；2.运行软件：接受操作员的操作指令、显示组态画面和数据、数据采集、报警、数据保存等。

态画面和数据数据采集报警数据保存等控制器运行软件1.组态软件DpDesign：组态IO卡件及通道、组态件态卡件道态控制器之间的通讯、组态逻辑程序和算法、将组态信息下载到控制器将组态信息下载到控制器；2.控制器运行软件：执行用户的组态信息。

IO卡件软件1.和现场设备通讯转换2.AD/DA转换软件结构ViewDBIOSever控制器1.View显示数据和画面，接受操作员的操作指令。

1Vi显示数据和画面接受操作员的操作指令2.DB给View传递数据、接受View对数据的改变、处理数据历史保存等。

3.IOSever采集数据，与IO驱动交换数据。

与卡件交换数据并与交换数据4.与卡件交换数据并与OPC交换数据。

5.Draw：上位机组态6.DpDesign：控制器组态。

特点一：可靠的控制结构特点：可靠的控制结构完全分布控制体系•各控制器组独立完成控制功能•各控制器数据可单独寻址•以Server/Client模型进行数据互访•没有制约系统的瓶颈。

•软件容量小。

具有强大的在线功能•具有强大的在线功能。

•具有程序上装功能。

•各个控制站使用独立的数据库，需要的通讯点各个控制站使用独立的数据库需要的通讯点通过定义远程控制器来实现，实现了彻底的分散。

完全分布控制体系完工作站工作站工作站工作站全局控制器控制器数据目录控制器控制器控制器控制器分布数据访问（华文）集中数据访问（其他）特点二：丰富先进的组态功能块特：丰富先进态功能块设计：•8大类100多个预定义功能块•预留15个用户自定义功能块•功能块外形用户可配置•输入信号与功能块参数统一处理输入信号与功能块参数统处理•数据类型自动检查•连线自动处理•变量/常量直接输入PID功能块:–偏差计算（含死区、调节方向）–PID计算（含P/PI/PD/PID模式选择）–跟踪/手动/自动模式–无扰切换–限幅/限速功能–支持串级调节设备控制功能块：•TWOPOS 、DEV1 、DEV2三种面向设备的功能块•可控制普通电机、可逆电机、泵、阀、挡板、移动小车等各类电气设备具有跳闸保护、电气故障保护等功能•具有跳闸保护电气故障保护等功能•故障停机、人工/自动复位•手动、自动、紧急三组控制信号手动自动紧急三组控制信号特点三：标准、开放、灵活数据访问接口InTouch WonderWare Interllution Fi WINccFix 亚控HPCSOPC Server组态王HPCS控制器系统硬件系统中的硬件主要包括：电源、控制器、各种IO卡件、卡件箱等设备，对于控制器及各卡件卡件箱等设备对于控制器及各种IO卡件都支持带电热插拔。