DCS网络结构图
工业数据通信和控制网络(现场总线)
工业数据通信和控制网络（现场总线）现场总线技术现场总线控制系统（简称FCS）其结构模式为“工作站――现场总线智能仪表”二层结构，成本低、可靠性高，可实现真正的开放式互连系统结构。
操作站LANH2H1服务器H1现场总线现场设备124H1网桥H1H132现场设备H1现场总线现场总线FCS控制层32现场设备原理图控制系统应用图示例使用控制系统分布确定现场总线的接线H1现场总线#3网段控制室PCGreenLiquorStorageLT111LT112H1现场总线#2网段LT101Re-BurnedPurchasedLimeLimeDT109FT11019SC11124IP102IP104AIP104BCoolerSC11225SC1102320FT102AT10321TT104HeaterCV-101A/OAT106AT107AAT107BLT108SC10822H1现场总线#1网段TT105现场总线定义现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。
它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通讯。
网络节点网络体系包括IPC、PLC以及各种智能化的现场控制设备基于统一、规范的通信协议通过同一总线实现相互间的数据传输与信息共享位于生产控制的底层网络结构通信总线在现场设备中的延伸现场总线的发展1996年到1998年，国际性组织FF（现场总线基金会）和PNO（Profibus国际组织）先后发布了适于过程自动化的现场总线标准H1、H2（HSE）和Profibus-PA,H1和PA都在实际工程中开始应用。
1999年底，包含8种现场总线标准在内的国际标准IEC-61158开始生效，除H1、HSE和PA外，还有WorldFIP、Interbus、ControlNet、P-NET、SwiftNet等五种。
Profibus较适合于工厂自动化，CAN适用于汽车工业，FF总线(FoundationFieldbus)主要适用于过程控制现场总线的网络结构现场总线的星形网络结构现场总线的网络结构特点Ethernet/HighwayFiledbusIPC、PLC。
第2讲 DCS的体系结构、功能
5.集散控制系统发展概况
☞集散控制系统的发展，大致经历了四个时期。
(1)1975年至1980年为初创期
☞这个时期的DCS基本上由过程控制装置、数据采集装 置、操作管理装置、监控计算机和数据传输通道等部 分组成。这个时期DCS的技术重点是实现了分散控制， 从而克服集中型计算机控制系统危险高度集中的致命 弱点，加强了可靠性设计。
(7)性能价格比高
☞ DCS技术先进、功能齐全、可靠性高、适应能 力强。规模越大，平均每个回路的投资费用越 省，数据、资源的共享本身就意味着系统成本 的降低。
3.DCS的体系结构（典型体系结构）
DCS体系结构通常为三级：第一级为分散过程控 制级； 第二级为集中操作监控级； 第三级为综合 信息管理级。各级之间由通信网络连接，级内各装 置之间由本级的通信网络进行通信联系。典型的 DCS体系结构如下图所示:
信号报警是以声音、光或CRT屏幕显示颜色变化表 示。
（1）现场控制站的功能：
⑤ 打印报表功能 定时打印报表；随机打印过程参数；事故报表自动
记录打印。 ⑥ 数据通信功能
完成分散过程控制级与集中操作监控级之间的信息 交换。
3.2 DCS的集中操作监控级
DCS的集中操作监控级主要是显示操作站，它完 成显示、操作、记录、报警等到功能。
CRT操作来实现整个分散型控制系统的功能（高效 率运转）。
显示操作站主要是和操作员以及工程师有关的系 统功能；操作员进行完成整个系统运行的必要操作， 工程师进行系统的生成和维护。
3.2 DCS的集中操作监控级
（1）操作员功能 操作员功能主要是指正常运行时的工艺监视和运行
操作，主要由画面指示构成： ①、DDC标准三画面 总貌画面:用来监视分散型控制系统的运行状态。 （可指示仪表的位置，测量的光柱图形）。 组貌画面：将DDC控制回路分成小组，通常每组8个 回路，在操作时操作对应的键，就可选择出相应的 组貌画面。
主控DCS控制系统简介
新华的DAS系统具有如下特点： 1. 显示功能 • • • • 汉化的人机界面,易于理解和记忆 合理的分层显示结构,便于监视更多参数 操作界面简单直观、图形响应速度快速 预定义或用户专用的直接调用功能，方便快捷
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炉膛安全监控系统FSSS简述
炉膛安全监控系统 FSSS 是现代大型火力发电机 组锅炉设备必须具备的一种监控系统。 其主要作用就是能够在锅炉正常启停和相关设 备操作时，连续监视炉膛燃烧的状态，进行逻辑判 断，发出各种运行指令，使各种联锁的燃烧设备严 格按照既定的合理程序完成必要的操作。 在发生异常工况或者出现操作失误时，做出快 速反应，防止炉膛内部任何部位燃料堆积，避免发 生锅炉爆燃等事故，保证人员和锅炉设备的安全。
DCS系统简单介绍
DCS 各子系统介绍
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Байду номын сангаас
DCS系统典型网络结构图
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• 分散控制系统DCS概述 • 数据采集系统DAS简述 • 模拟量控制系统MCS简述 • 炉膛安全监控系统FSSS简述 • 顺序控制系统SCS简述 • 电气综合保护监控系统ECS简述 • 辅机控制系统BOP简述 • 烟气脱硫控制系统FGD简述
24 / GE / Xinhua Learning Center
2. 燃烧自动控制系统 燃烧自动控制系统的目的是控制锅炉燃料燃烧过 程，使得燃料燃烧所产生的热量与外界对锅炉的蒸汽 需求相适应，同时保证锅炉的安全经济运行。 燃烧自动控制包括燃料量控制、送风量控制以及 炉膛压力控制三项主要内容。 根据制粉系统的不同，燃料量控制具体分为给粉 机转速控制（中储式）、给煤机转速控制（直吹式） 以及容量风量控制（双进双出钢球磨）。 锅炉风烟系统过程参量的调节在反馈控制的基础 上，主要通过增加各种工况下的前馈以达到消除系统 扰动，维持稳定、安全运行的目的。
DCS的体系结构及构成
电气监控系统
• FSSS furnace safeguard supervisory system 炉膛安全监控系统
• BMS burner management system 燃烧器管理系统
• SOE sequence of event recorder 事件顺序记录仪
• MFT main fuel trip
4、热控常用术语缩写:
• DCS distributed control system
分散控制系统
• DAS data acquisition system
数据采集系统
• SCS sequence control system
顺序控制系统
• ECS electrical control system
工业总线I/OBus 10Mb/s Modbus+
现场总线F-Net 1Mb—10Mb/s IEC802.3u，第三方协议
信息管理级
中央监控级
过程控制级 现场设备级 传感器，执行器级
2.2 过程控制级 过程控制级主要由现场控制站DPU（Distributed Control Unit）和I/O数
据采集站构成。一般在电厂中，把现场控制站和数据采集站集中安装在位于主 控室后的电子设备室中。
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逻辑加法器
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High/Low Limiter
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高/低限幅
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Time Function Generator
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时间函数发生器
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High Selector
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高选
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Low Selector
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低选
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High Signal Limiter
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dcs结构
DCS--集中分散控制系统(南京崇基,系Honeywell DCS备件专家级供应商.025-********,84584476,84584479.)典型的DCS体系结构分为三层，如图1所示。
第一层为分散过程控制级；第二层为集中操作监控级；第三层为综合信息管理级。
层间由高速数据通路HW 和局域网络LAN两级通信线路相连，级内各装置之间由本级的通信网络进行通信联系。
一、第一层：分散过程控制级分散过程控制级是DCS的基础层,它向下直接面向工业对象，其输入信号来自于生产过程现场的传感器（如热电偶、热电阻等）、变送器（如温度、压力、液位、流量等）及电气开关（输入触点）等，其输出去驱动执行器（如调节阀、电磁阀、电机等），完成生产过程的数据采集、闭环调节控制、顺序控制等功能；其向上与集中操作监控级进行数据通信，接收操作站下传加载的参数和操作命令，以及将现场工作情况信息整理后向操作站报告。
构成这一级的主要装置有：现场控制站，可编程控制器，智能调节器及其它测控装置。
1、.现场控制站现场控制站具有多种功能——集连续控制、顺序控制、批量控制及数据采集功能为一身。
（1）现场控制站的硬件构成现场控制站一般是标准的机柜式机构，柜内由电源、总线、I/O模件、处理器模件、通信模件等部分组成。
一般在机柜的顶部装有风扇组件，其目的是带走机柜内部电子部件所散发出来的热量；机柜内部设若干层模件安装单元，上层安装处理器模件和通信模件，中间安装I/O模件，最下边安装电源组件。
机柜内还设有各种总线，如电源总线，接地总线，数据总线，地址总线，控制总线等等。
现场控制站的电源不仅要为柜内提供电源，还要为现场检测器件提供外供电源，这两种电源必须互相隔离，不可共地，以免干扰信号通过电源回路耦合到I/O通道中去。
一个现场控制站中的系统结构如图2所示，包含一个或多个基本控制单元，基本控制单元是由一个完成控制或数据处理任务的处理器模件以及与其相连的若干个输入／输出模件所构成的（有点类似于IPC）。
第2章 DCS系统的体系结构
❖ 2.2.4 工厂经营管理级
在经营管理这一层，其 典型的功能为：
(1) 市场分析。 (2) 用户信息的收集。 (3) 订货统计分析。 (4) 销售与产品计划。 (5) 合同事宜。 (6) 接收订货与期限监测。
（A）画面（窗口）操作监视功能
❖ 以生产过程的日常操作与监视为主，通过一 系列建立的操作监视画面或窗口，实现对生 产过程的运行、操作、监视、控制、报表等 运作。
❖ 在操作站的画面体系中，分为标准画面、用 户画面和信息画面三大类。
❖ DCS生产厂家众多，产品各不相同，但是以 下画面是每个DCS操作站必不可少。
❖ (2) 自适应回路控制：在过程参数希望值的基础上，通过数 字控制的优化策略。当现场条件发生改变时，经过过程管理 级计算机的运算处理就得到新的设定值和调节值，并把调节 值传送到直接过程控制层。
❖ (3) 优化单元内各装置，使它们密切配合：这主要是根据单 元内的产品、原材料、库存以及能源的使用情况，以优化准 则来协调相互之间的关系。
❖ (2) 引入功能上可替代的集散型控制技术，以 改善系统的可靠性。
❖ 20 世纪60年代末到70 年代初，由于低成本的集成 电路技术的发展，出现了小型、微型计算机，使得 小型、微型计算机的功能更加完善，而且价格便宜， 用这种小型计算机来替代中央计算机的局部工作， 以对在其周围的装置进行过程监测和控制，把这些 小型计算机叫作第一级计算机。用这种小型计算机 来替代中央计算机的局部工作，对在其周围的装置 进行过程监测和控制，把这些小型计算机叫作第一 级计算机。而中央只处理中心自动化问题和管理方 面的问题，从而产生了第二级自动化控制系统的结 构图如图2.3 所示，
(完整版)dcs软件组态培训教材(工程师)
T921模件CPU为主频为25MHZ的80C386处理芯片。其处理能力非常强大， 一只（对）T103只联128点I/O。
Rich LIN Diagnostic Blocks for Trouble Shooting & Maintenance (Total 39 Blocks) e.g Communications, CPU, Battery, Software, I/O Hardware, System Performance, Database, etc
100 Mbps
Redundant Control Net 20Mbps
接口 机
Switch
制粉 甲 制粉 乙 通讯 接口
脱硫
风烟 甲
风烟 乙 蒸汽
蒸汽 旁路 定排 吹灰
DAS
FSS
BCS 燃料 上中 燃料 下层 风门
高加 低加控制
除氧器
给水 系统甲 给水 系统乙
给水泵 DAS
润滑油和 真空系统 蒸汽 旁路
科远控制工程有限公司采用英国欧陆公司的NW-6000，以及世界排名第一的 工控软件Intellution™的FIX,在火电厂的自动控制方面取得了良好的业绩。
NETWORK-6000分散控制系统不冗余小容量配置
OS 1
OS 2
NETWORK-6000分散控制系统2000点配置整体性能指标
#1 OS Pentium Ⅲ/633
DCS体系结构
信号调理板 接线端子板
过程控制单元PCU
CNET
PCU
输入输出处 理板IOP
信号调理板 SCC
电源 电源 正面
核心
信号端子板
控制处理器板：运算
STC
、控制、实时数据处
理
反面
输入输出接口处理器
板
2.2.2 DCS操作员站的硬件结 构
主要构成：
主机：一般工控机IPC或工作站或专用 彩色显示器CRT：触屏式或非触屏式 操作员专用键盘 打印机
2.4 DCS的网络结构
结构特点：
层次化网络结构
包括：
过程控制站PCS内采用输入输出总线 IOBUS，串行
控制网络CNET 生产管理网络MNET 决策网络DNET
2.4.1 DCS的输入输出总线
IOBUS可选择RS-232、RS-
CNET
422、RS-485、FF、 PROFIBUS、CAigh-performance process manager IOP：输入输出处理器 input output processor LCN：就地控制网 local control network LCNE：LCN扩展器 LCN extender LM：逻辑管理模件 logic manager MC：多功能控制器 multifunction controller NG：网络连接器 network gateway NIM：网络接口模件 network interface module PIN：工厂信息网 plant information network PHD：过程历史数据库 process history database PLNM：工厂信息网模件 plant network module PM：过程管理器 process manager SAM：扫描架应用模件 scanner application module UCN：万能控制网 universal control network US：万能操作站 universal station UXS：高级万能操作站 universal station