DCS控制系统设计实例
DCS控制系统设计案例分析
实例2：
评判标准
实例3：
评判标准
实例4：
评判标准
实例5：
评判标准
测试8：20分
8）验证控制参数的整定能力，20分
将自动投入，改变控制定值置-80Pa，查看系统是否在45秒内能够控制0Pa～160Pa之间，得10分。
将 自 动 投 入 ， 改 变 控 制 定 值 置 - 8 0 Pa， 查 看 系 统 是 否 在 3 0 min 内 能 够 控 制 30Pa～-1300Pa之间，得20分。
实例1：
题目：
某600MW发电机组的锅炉是亚临界中间一次再热控制循环汽包炉，锅 炉采用平衡通风的方式。配备两台轴流式引风机，通过调节可调动叶 来控制锅炉的炉膛负压，控制策略采用负压偏差PI调节加送风指令做 前馈信号的单回路配前馈的控制模式。在某次机组期间，决定配套实 施脱硫工程（FGD），系统配置一台轴流式增压风机用来克服烟气流经 FGD系统的压力损失。通过调节增压风机动叶的开度，将增压风机入口 处的烟气静压控制在一定值（-180Pa），增压风机动叶自动控制策略 采用控制偏差PI调节加总风量做前馈信号的单回路配前馈的控制模式; 当引风机跳闸触发RB时，为确保系统的稳定，增压风机动叶自动控制 应设计相应的超弛逻辑，并撤出自动，投手动控制。请根据题意的要 求，设计增压风机动叶自动控制逻辑，并根据系统特性，整定相关控 制参数，使其控制性能能够满足控制要求。
PT0002 炉膛负压3：PT0003 相关开关量信号清单： 引风机RB触发ZS1001 叶开度信号坏质量：ZS1000 烟气静压1信号坏质量：ZS1002 烟气静压2信号坏质量：ZS1003 烟气静压3信号坏质量：ZS1004 引风机A电流信号坏质量：ZS1005 引风机B电流信号坏质量：ZS1006
dcs控制系统实例
dcs控制系统实例DCS（分布式控制系统）是一种用于监视和控制工业过程的自动化系统，具有分布式、网络化、可靠性高等特点。
它由中央处理器、输入输出模块、通信网络、工作站和操作站等组成，广泛应用于石油、化工、电力、冶金等领域的过程控制系统中。
下面我们将以炼油厂的DCS控制系统升级为例，介绍DCS控制系统的一次质变。
一、项目背景炼油厂为了提高生产自动化水平和生产效率，决定对现有的过程控制系统进行升级改造。
原有系统由于采用传统的集中控制系统，存在设计不合理、维护困难、可靠性差等问题，严重影响了生产稳定运行。
为了解决这些问题，炼油厂决定采用DCS控制系统进行一次全面的质变。
二、系统升级方案1.系统结构升级：原有的集中控制系统改为分布式控制系统，采用单一主控制台和多个分散的操作站，中心控制室与现场操作站之间通过通信网络连接，架构更加灵活可靠。
2.硬件设备更新：将原有的老旧IO模块、控制器等设备进行全面更换，采用新型的高性能硬件设备，提升数据采集和处理能力，并兼容新旧设备的接口。
3.通信网络升级：将原有的串行通信方式改为以太网通信，提高数据传输速度和稳定性，同时支持远程监控和维护。
4.软件系统升级：进行DCS软件系统的全面升级，采用新一代的DCS 软件平台，具备更强大的数据处理和分析功能，支持更丰富的控制策略和算法，并提供更友好的界面和操作方式。
5.数据集中管理：将原有的分散数据存储方式改为集中式数据库，提供更高效的数据管理和查询功能，方便历史数据的分析和决策支持。
三、实施过程1.需求确认与系统设计：与炼油厂相关工程师和技术人员进行详细沟通，了解需求和问题，并根据需求设计出相应的DCS控制系统方案。
2.硬件设备采购和更换：按照设计方案，采购新的硬件设备，同时对现有的硬件设备进行更换和调试，并进行接口适配和测试。
3.软件系统开发和调试：根据需求和设计方案，进行DCS软件系统的开发和调试，包括控制逻辑、监视界面、报警系统等。
分布式控制系统(dcs)设计与应用实例
分布式控制系统(dcs)设计与应用实例1. 引言1.1 概述分布式控制系统（DCS）是一种应用于工业自动化领域的控制系统，其设计和应用对工业生产的高效性和可靠性起着重要的作用。
随着技术的不断发展和进步，DCS已经广泛应用于各个领域，如工厂生产线、建筑智能化控制和能源管理系统等。
1.2 文章结构本文将首先对分布式控制系统进行概述，包括其定义与特点以及架构。
然后探讨DCS设计的原则与方法，重点介绍系统模块划分、数据通信机制设计以及容错与安全性设计等方面。
接下来将通过实际案例，详细展示DCS在工业生产自动化、建筑智能化控制和能源管理系统方面的应用实例。
最后，在结论与展望部分对主要观点和发现进行总结，并展望分布式控制系统未来的发展趋势和挑战。
1.3 目的本文旨在深入介绍分布式控制系统的设计原则与方法，并通过实例展示其在不同领域中的广泛应用。
通过阅读本文，读者可以了解到DCS的基本概念、特点和架构，并了解到如何设计一个高效、可靠的分布式控制系统。
同时，对于工业生产自动化、建筑智能化控制和能源管理系统等领域感兴趣的读者，可以通过实例了解到DCS在这些领域中的应用及其所带来的好处和挑战。
最后，本文还将展望分布式控制系统未来的发展趋势，为相关研究者和从业人员提供参考思路。
2. 分布式控制系统概述2.1 定义与特点分布式控制系统（DCS）是一种将控制功能集中在中央处理器上，并通过网络将其连接到各个分散的现场设备的自动化系统。
它通过分布在整个工厂或建筑物内的现场设备，收集和传输数据以实现实时监测和远程操作。
DCS具有以下特点：- 灵活性：DCS可以根据需要进行可扩展和定制，适应不同规模和复杂度的应用。
- 实时性：DCS能够快速响应并传递准确的数据，以确保实时监测和控制。
- 通信能力：DCS利用网络技术实现设备之间的高效通信，使得信息可以即时传递。
- 可靠性：DCS采用冗余设计，确保系统出现故障时仍能正常工作，并提供数据备份和恢复机制。
分布式控制系统(dcs)设计与应用实例
分布式控制系统(dcs)设计与应用实例嘿，朋友！想象一下这样一个场景，在一个庞大的工厂里，机器轰鸣，各种管道和线路错综复杂，就像一个巨大的迷宫。
而在这个迷宫的中央，有一个神奇的“大脑”在掌控着一切，这就是分布式控制系统（DCS）。
我先给您讲讲我曾经参观过的一家现代化化工厂。
一进入工厂，首先映入眼帘的是那一排排高大的反应釜和密密麻麻的管道，让人眼花缭乱。
而在控制室内，几位技术人员正全神贯注地盯着大屏幕，上面显示着各种数据和图表，这就是 DCS 系统的操作界面。
其中有一位叫老张的工程师，他可是这方面的行家。
只见他一会儿紧盯着屏幕上的数据变化，一会儿又和旁边的同事交流着什么。
“小王，你看这个压力参数，是不是有点不对劲？”老张皱着眉头说道。
小王赶紧凑过来，仔细看了看，“哎呀，老张，还真是！这可咋办？”老张不慌不忙，手指在键盘上快速地操作着，“别着急，咱们先调整一下这个阀门的开度试试。
”这时候的 DCS 系统就像是一个听话的士兵，迅速地执行着老张他们发出的指令。
经过一番紧张的操作，数据终于恢复了正常，老张和小王这才松了一口气。
您可能会好奇，这 DCS 系统到底是啥玩意儿？其实啊，它就像是一个超级管家，把工厂里各种各样的设备和流程都管理得井井有条。
比如说，它可以实时监测温度、压力、流量等各种参数，一旦发现有异常，就会立即发出警报，让工作人员能够及时处理。
再打个比方，DCS 系统就像是我们身体里的神经系统。
我们的身体通过神经系统感知外界的变化，并做出相应的反应。
而工厂里的 DCS 系统也是通过各种传感器感知设备的运行状态，并对其进行精确的控制。
在电力行业中，DCS 系统也发挥着重要的作用。
想象一下，一个大型的发电厂，有成百上千台机组在同时运行，如果没有一个强大的控制系统来协调它们，那岂不是要乱套了？DCS 系统可以根据电网的需求，合理地分配每台机组的发电量，确保电力的稳定供应。
在钢铁厂，DCS 系统能够精确控制炼钢的温度和成分，保证生产出高质量的钢材。
dcs控制方案设计
——高级组态维护培训班组态中实现：精度高程序中实现：灵活对于一个较大的系统，往往无法做到将程序需要调用的位号集中在一个控制站中。
这里，就需要进行数据的站间调用。
为了实现在控制站间交换数据，每个控制站开辟了一片共享数据区，用以存放共享数据。
数据区内有128*4个字节描述为LONG g_msg[128] (在SCControl 中数据类型为DWORD)。
为了最灵活经济的使用这片数据区，系统定义了一系列函数处理各种数据类型从数据区的放入和取出。
通过sendmsg和getmsg执行发送和接收工作。
假如现在系统中有4个控制站，其中2号站需要调用1号站的一些数据，那么，让我们一起来看看实现数据交换的步骤——首先，在1号站内编制一段程序，通过程序把需要被调用的数据存放在本站点的数据共享区中，然后把这些共享数据发送到系统的过程控制网上。
这一次的数据发送是采用广播式的发送，也就是不特别指明发送到哪一个控制站中。
以上为被调用数据的站点上进行的操作。
接着，在接受数据的2号控制站中我们也要编制一段程序，将指定的1号控制站发送的数据接收到本站点中。
接收过来的数据可以在本站点中任意使用。
例子：地址为2的控制站中有以下的一些数据需要在地址为4的控制站中使用，这些数据分别是：地址2号控制站中氧化炉温度TI-101，空气流量FI-101，反应罐液位LI-101，电机1状态DI-101，电机2状态DI-102，电机3状态DI-103，电机4状态DI-104。
如何实现？根据系统规定，模拟量位号在系统内以2字节的半浮点（sfloat）数据类型存放，开关量以布尔（bool）数据类型存放。
对于g_msg变量，每一个g_msg分别可以利用它的高16位和低16位存放2个半浮点型或整型的2字节变量；若是布尔型的数据，g_msg的每一位可以存放一个布尔量，也就是每个g_msg变量可以存放32个布尔量（开关量）；对于像浮点型（float）这样的本身就占用4个字节的变量，每个g_msg只能存放一个。
dcs的实现及案例分析
一、DCS 的实现1、前言分散型控制系统(DCS)是以微处理机为基础，以危（wei）险分散控制，操作和管理集中为特性，集先进的计算机技术、通讯技术、CRT 技术和控制技术即4C 技术于一体的新型控制系统。
随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展，DCS 正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展，使得不同型号的DCS 可以互连，进行数据交换，并可通过以太网将DCS 系统和工厂管理网相连，实现实时数据上网，成为过程工业自动控制的主流。
2 、DCS 的结构组成DCS 主要分为三大部份：带I/O 部件的控制器、通讯网络和人机接口(HMI)。
控制器I/O 部件直接与生产过程相连，接收现场设备送来的信号；人机接口是操作人员与DCS 相互交换信息的设备；通讯网络将控制器和人机接口联系起来，形成一个有机的整体。
从某种意义上说，控制器是“心脏”；人机接口是“眼睛”；通讯网络则是“神经网络” 。
DCS 的典型结构如图一：图一DCS 的典型结构3 、DCS 的通讯网络3.1 发展历程随着计算机技术、网络技术和控制技术的不断发展，DCS 自20 世纪70 年代问世以来，先后经历了四个发展时期，具体划分为：(1) 1975—1980 初创期。
此时的DCS 通讯系统只是一种初级局部网络，全系统由一个通讯指挥器指挥，对各单元的访问是轮流问询方式。
如TDC-2000 、MOD-3 等。
(2) 1980—1985 成熟期。
采用局域网络，由主从式星型网络转变成对等式的总线网络通信或者环网通信，扩大了通信范围，提高了传输速率。
如TDC-3000 、MOD-300 等。
(3) 1985—1990 扩展期。
在局域网络方面采用国际标准组织ISO 的OSI 开放系统互联的参考模型，使符合开放系统的各创造厂的产品可以互连，互通信以及进行数据交换，第三方软件以可以应用。
改变了过去DCS各厂自成系统的封闭结构，DCS 由原来的仅能应用发展到不仅能应用而且能开辟。
基于DCS的锅炉控制系统设计
DCS控制系统设计一．被控对象：图1 锅炉设备工艺二．工艺要求燃料和热空气按一定比例送入燃烧室燃烧，生成热量传递给蒸汽发生系统，产生饱和蒸汽Ds,然后经过热器，形成一定气温的过热蒸汽D，汇集至蒸汽母管。
压力为Ph的过热蒸汽经负荷设备调节阀供给生产设备负荷用。
与此同时，燃烧过程中产生的烟气，除将饱和蒸汽变成过热蒸汽外，还经省煤器预热锅炉给水和空气预热器预热空气，最后经引风机送往烟囱，排入大气。
三．DCS选型本控制系统选择浙大中控Webfield JX-300XP系统。
四．硬件①控制站硬件1.机柜：SP202结构：拼装尺寸：2100*800*600ESD：防静电手腕散热：两风扇散热接地：工作接地，安全接地2.机笼电源机笼：四个电源模块，型号：XP521I/O机笼：20个槽位，用于固定卡件3.接线端子板冗余端子板：XP520R4.端子转接板5.主控卡：XP243X地址范围：2到127。
后备锂电池模块：JP2，保持参数不丢失。
6.数据转发卡：XP233地址范围：0到157.I/O卡件(a)I/O点数计算Ⅰ.锅炉控制系统中数字量输入点数：启动；停止；点火；手动关闭蒸汽阀以上共计四个数字量输入。
Ⅱ.锅炉控制系统中数字量输出点数：给风；1号风机；给燃料；2号风机；蒸汽阀以上共计五个数字量输出。
Ⅲ.锅炉控制系统中模拟量输入点数：汽包液位、温度、压力。
以上共有三个模拟量输入（为了使模拟信号可以远传，变送器均选择电压式）。
(b)卡件选择Ⅰ.XP363：触点型开关量输入卡。
8路输入，统一隔离。
Ⅱ.XP362：触点型开关量输出卡。
8路输出，统一隔离。
Ⅲ.SP314X:电压信号输入卡。
4 路输入，点点隔离，可冗余Ⅳ.XP221：电源指示灯。
②操作员站硬件1.PC机：显示器；主机；操作员键盘，鼠标；操作员站狗；2.Windows XP操作系统3.安装Advan Trol-Pro实时监控软件。
③工程师站硬件1.PC机显示器；主机；工程师键盘，鼠标；工程师站狗2.工程师站硬件可以取代操作员站硬件3.Windows XP操作系统4.安装Advan Trol-Pro实时监控软件5.安装组态软件包④通信网络(a)信息管理网通讯介质：双绞线（星形连接），50Ω细同轴电缆、50Ω粗同轴电缆（总线形连接，带终端匹配器），光纤等；通讯距离：最大 10km；传输方式：曼彻斯特编码方式；(b)过程控制网络（SCnet Ⅱ网）传输方式：曼彻斯特编码方式；通讯控制：符合 TCP/IP 和 IEEE802.3 标准协议；通讯速率：10Mbps；节点容量：最多 15个控制站，32个操作站、工程师站或多功能站；通讯介质：双绞线，50Ω细同轴电缆、50Ω粗同轴电缆、光缆；通讯距离：最大 10km。
回转窑DCS控制系统方案实例简稿
回转窑（DCS）控制系统（方案实例简稿）我公司从事水泥、石化、冶金自动控制系统设计制造和优质服务多年，雄厚的实力、先进的技术、丰富的经验使我们的产品深受广大用户的信赖。
拥有先进的工控网络技术及经验，如：以太网、CONTROLNET AND DEVICENET、DH+、RIOETHERNET 及远程I/O。
我公司目前与AMERICA HONEYWELL (PLANTSCAPE SCADA) DCS 在中国大陆的特约系统集成商深圳万讯自控有限公司、AMERICA ROCKWELL 、GERMANY SIEMENS、信息产业部十三所、北大、北航等兄弟单位院校密切和作，在工控领域取得了佳绩。
同时我公司还经营意大利的流量计、SOR的料位计测量产品、GERMANY的电动执行机构。
公司现有高级技术职称人员9人，中级技术职称人员18人，技术服务职员35人。
这些技术骨干多年来，仅为水泥行业提供自控设备达700余台套，在回转窑、立窑水泥生产的微机配料、自动控制，全生产工艺动态模拟显示和集中操作、数据采集管理等方面，积累了多家丰富的经验，并得到多次奖励，具备做好水泥厂计算机测控系统的的能力，同时，我们还具备对厂家24小时内优质服务，设备系统终身维修，人员技术培训，维修备件厂价供应的能力和措施。
设计方案实例见下页(一部分)：一、设计方案：1.1 设计内容：日产4000吨生产线的自动化仪表控制系统。
1.2 设计标准采用国标GB2625-81和GB6988.1-7-86。
1.3 控制方案：1.3.1 根据用户对控制水平的要求、本厂的实际情况，结合多年来我们在这方面积累的经验和其他老客户反馈的实际应用情况，经我公司技术人员精心设计并邀请有关专家进行了方案论证，决定采用由西门子S7-400组成的PLC型控制系统，实现集散型控制方案。
本方案的特点是：集中操作分散控制，可靠性高，便于操作，便于维护，有利于提高产品的质量和产量。
1.3.2本方案实现功能：中控室操作站的屏幕上可显示整个生产线的运行情况，并可将局部放大进行显示，可接模拟屏或投影仪。
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DCS控制系统设计实例
碱回收燃烧工段工艺流程
造纸企业通常采用分布式控制系统即采用西门子CPU41-2DP为核心的DCS 控制系统实现对现场信息的采集和控制。
同时，采用基于WinCC的上位机对现场的数据进行监测和即时控制。
但有时各工段间需要相互调用数据，这就牵涉到网络通讯问题。
例如在造纸碱回收蒸发和燃烧工段中，负责监控蒸发工段的主机需要调用燃烧工段的数据，这时如果采用在燃烧工段增加一个变送器的方法，那么相应地就必须在蒸发工段的控制站中增加AI模块，这样大大增加了成本。
如果利用西门子S7300系列的CPU模块内置的MPI接口，把多个工段的控制站组成一个MPI 网络，那么就可以实现多个工段之间数的传送。
工业燃煤锅炉DCS控制系统设计
本书主要介绍了35吨燃煤锅炉的工艺过程，利用Lead-Line Control Builder软件实现工业燃煤锅炉汽水控制系统的组态，并用FIX上位机监控软件设计了汽水控制系统的人机界面。
基于FIX与Honeywell UMC800控制器对35吨工业燃煤锅炉汽水系统的DCS控制系统的配置。