艾默生DCS系统硬件介绍
艾默生DCS系统硬件介绍
一、 DeltaV系统网络构架
二、 DeltaV系统控制器
三、 DeltaV I/O卡件类型
一、 DeltaV系统网络构架
单台工作站,以两个节点为例，如下图所示。 主要包括：工作站、交换机、控制器
• 多台工作站，以8个节点为例。如下图所示。
• 当工作站多时，多台交换机可以串接，节点与节点间最多可接6个交 换机。
• 黄色闪烁–主控制网络 表示主控制网络正常工作；
• 黄色闪烁–副控制网络 表示副控制网络正常工作；
• 除电源外，其余的指示灯交替闪烁表示硬件升级。
4、系统柜内电源
三、DeltaV I/O卡件类型
• 模拟量输入
• AI,8channel，4-20mA,HART AI,16channel，4-20mA,HART AI,4channel，Isolated Input(热电偶，热电阻，毫伏，欧姆，电压) RTD，8channel
AI卡
AO卡
（32通道） DI卡（8通道） DO卡（8通道）
遗留问题：
1、电源走向（AI、AO、DI、DO继电器、底板 ）
2、通讯总线（接口模块）是什么 3、卡件外供电、内供电有何区别 4、控制器卡件的名称 5、拨码寻址方式
• AO，8channel，4-20mA,HART • 离散量输出
• DO,8channel，120/230VAC,Isolated(外供电) • DO,8channel，120/230VAC,High Side(内供电)
• 卡件的接线端子处设有拨号设置，每种卡件有对应的卡号 ，只有卡号和卡件对应此卡件安装后才能正常使用。拨号 设置如下图所示：
二、 DeltaV 系统控制器
1、DeltaV I/O接口 • 2宽电源/控制器底板和8宽I/O接口底板如下图所示:
第一章 DCS系统软硬件说明(46)
第一章DCS系统软、硬件说明概述沙洲电厂一期两台600MW机组热控系统采用的是上海福克斯波罗有限公司的I/A ’s系统。
I/A ’s控制系统是FOXBORO公司于1987年在世界上第一个推出的开放型DCS工业控制系统。
I/A ’s率先突破了封闭式发展的制约，广泛的采用了国际标准，其产品符合国际标准化组织（ISO）提出的开放系统互连（OSI）参考模型。
这样的系统允许将其他制造厂家的产品纳入自己的系统，也考虑到把将来新开发的设备容纳到I/A ’s中来。
I/A ’s在硬件、软件和通讯网络的设计上均全面采用国际公认的标准：a．在软件上采用与标准的UNIX系统完全兼容的VENIX和SOLARIS操作系统。
b．I/A ’s的应用软件与硬件彼此独立，不会因硬件更新而使现有的软件失效。
c．另外与UNIX兼容的由第三方开发的软件，可以不作修改或稍作修改即可应用于I/A ’s中。
d．采用C和FORTRAN等高级编程语言，以便于软件资源的共享。
e．I/A ’s是世界上第一个全面采用IEEE802标准的工业控制系统，其结点总线一级采用的是IEEE802.3标准，在宽带和载波带局域网采用了IEEE802.4标准，现场总线采用IEEE1118标准。
1．I/A ’s系统的特点：I/A ’s系统的最大特点是系统的硬件、软件和通讯系统都广泛采用开放型标准设计，硬件品种少，可靠性高，组态灵活。
2．I/A ’s系统的网络结构：I/A ’s系统的通讯网络是建立在国际标准化组织（ISO）所设定的开放系统互连（OSI）标准基础上的。
并符合IEEE规范，是按照局域概念构造的标准网。
I/A ’s系统的通讯网络结构分为四个层次：(1)宽带局域网：符合IEEE802.4标准（MAP），总线结构，令牌传送，传输速率10Mb/s，同轴电缆15km，可下挂64个载波带。
(2)载波带局域网：符合IEEE802.4标准（MAP），总线结构，令牌传送，传输速率5Mb/s, 同轴电缆1.2km，光缆10km，可下挂64个节点总线。
艾默生DCS系统硬件介绍
01
03
02 04
I/O硬件具备高可靠性和稳定性 ，能够适应各种恶劣的工业环境 。
I/O硬件具备可维护性和可扩展 性，方便进行故障排查和系统升 级。
03 DCS系统特点
可靠性
冗余设计
DCS系统的硬件和软件都采用了冗余设计，确保 在某个部分发生故障时，系统仍能正常运行。
持久耐用
操作站具备丰富的图形界面功能，可以显示工艺流程图、控制回路图 、趋势图等，方便操作员监控和操作。
操作站具备报警和事件记录功能，能够及时提醒操作员系统异常情况 ，并记录事件信息供后续分析。
通讯网络硬件
01
02
03
04
通讯网络是DCS系统中各站点 之间进行数据传输和信息交换
的通道。
通讯网络通常采用高速工业以 太网技术，具有高带宽、低延
当前趋势
目前，DCS正朝着智能化、网络 化、集成化的方向发展，与物联 网、大数据、人工智能等技术深 度融合。
DCS应用领域
化工行业
DCS在化工行业中应用广泛， 涉及到反应、分离、提纯等工
艺过程的控制。
电力行业
DCS用于火电、核电、风电等 电力系统的控制，实现发电过 程的自动化。
制药行业
DCS用于制药生产过程中的温 度、压力、流量等关键参数的 控制和监控。
进度注意事项
要合理安排安装与调试进度，确保按时完成工作任务。
06 DCS系统维护与优化
DCS系统日常维护
及时更新DCS系统的软件，包括操作 系统、控制软件和驱动程序等，以修 复漏洞、提高性能和安全性。
保持DCS系统硬件设备的清洁和除尘， 以防止灰尘和污垢对设备性能的影响。
硬件检查
DCS硬件介绍
A
B
220V输入
C
D
5、其中A、C为内供电电源，B、D为外供电电源，内供电和外供电的输出接 法不一样（如图）。均输出至上部的24V电源端子排，供内外用户用。其中 部分内供电（I/O基座）采用带保险端子。
二、电源系统
内供电 外供电
内供电 外供电
5、每列I/O基座内、外电源都采用环形供电方式：基座上部分别输入A、C电源 提供的内供电，以及C、D电源经过高选后输出的外供电；基座下部同样分别输 入A、C电源提供的内供电，以及C、D电源经过高选后输出的外供电。从而形 成一个环形供电，确保供电的可靠性。
五、地址设定
第二种：通过组态软件在XCU内部搭建如下图逻辑，将目标地址AO算法的输入 端修改为新地址，然后点击D/MA算法操作器中的“set”按钮，地址便修改 完成。
注意：每次只能修改一块卡件，修改完毕后才可以插入下内相互传 输文件，同样是以太网，功能和WDPF系统 的小以太网是一样的。
5、每个控制柜内的两个冗余的XCU通过九 针线互联，可以实现数据传输和对拷。
XCU
PWR RUN MASTER CONFIG FAULT
XLIO
PWR RUN LINK1 LINK2
LINK3 LINK4 LINK5 LINK6 LINK7 LINK8
二、电源系统
6、HMI站的供电方式： HMI站的供电方式比较简单，从电源控制柜输出两路220V交流电：保安电
源、UPS电源。共同输入至一个类似于XCU控制站的220V交流电源切换装置， 经过高选后的220V交流电输出至电源插座，供HMI站的工控机和显示器用。
三、网络系统
1、如右图所示，本厂用XDC800系统通过 以太网构成一个星型结构的网络。
爱默生新版DCS控制基础系统OVATION
爱默生新版DCS控制系统OVATION-XP旳可靠性分析和故障避免一、引言近年来，DCS在火电厂过程控制领域旳应用水平得到了迅速提高，DCS从单一功能向多功能、一体化方向发展，目前国内主力发电设备300MW级别火电机组大部分都采用了先进旳集散控制系统。
河津发电厂二期工程2×300MW机组为国产引进型燃煤火电单元机组，安装两台哈尔滨汽轮机厂生产旳300MW亚临界、一次再热、单轴、双缸(高中压缸合缸)双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
锅炉型式为哈尔滨锅炉有限责任公司生产旳亚临界参数、切圆燃烧、自然循环汽包锅炉。
DCS采用了爱默生过程控制公司旳最新OVATION-XP版控制系统，极大地改善了机组运营环境，提高了热工自动化水平，便于热控设备旳维护管理，特别是在硬件系统旳开放性、接口旳灵活性、模块化旳设计、在流程画面旳汉化、控制方略旳修改、历史趋势旳记录及事故分析方面优势非常明显。
但是由于对DCS系统旳理解不够以及DCS系统自身旳特性，为了避免运营过程中或多或少浮现影响机组安全与可靠性旳故障，在这里笔者参照DCS系统一般旳故障状况，针对OVATION-XP版系统进行可靠性分析和故障避免。
二、可靠性分析及注意事项DCS系统旳可靠性是指在规定旳工作条件下和规定旳时间内，系统成功地完毕规定功能旳能力，它是对一套控制系统旳综合评价。
DCS系统旳可靠性与DCS自身旳内在质量，也与使用环境条件和运营维护水平有关，而DCS系统故障是一种固有顽症，不管是进口系统还是国产系统都或多或少会浮现，调试和维护旳工作目旳是要让这种现象发生旳至少。
引起故障旳因素多种各样，我们要分析这些因素逐个采用避免措施，如下是引起DCS系统故障旳因素旳分析及其避免措施。
(1)配备了冗余构造就目前运营旳DCS系统来看，不管是通讯网络、服务器还是现场控制器DPU，都配备了冗余构造，"虽然加大了硬件设备成本和消耗费用，权衡其利害关系，不难得出冗余措施在维持机组安全、稳定方面起到了很大旳作用，在发电公司中旳广泛应用是毋庸置疑旳。
DCS控制系统培训讲义(艾默生Deltav)教学教材
DeltaV系统的控制网络采用TCP/IP的通讯协议 ，系统自动分配各节点的IP地址。每套DeltaV系统 可支持最多120个节点。
一套DCS一般分为以下几大部分：
•过程站（PS：Process Station）：主要功 能是完成现场数据采集和控制，它是系统的核心 部分。
•操作站（OS：Operator Station）：主要功 能是完成监视、操作、过程管理，实现人机对话。
•通讯网络（LAN：Local Area Network）： 主要功能是实现在各连接物理设备之间的数据传 递。
编程的一般步骤：
•网络组态：设置固定IP地址，每个DCS厂家 有自己的固定IP设置。Deltav系统的网络组态， 在安装软件时自动设置完成，不需要更改。
•工作站/操作站组态：组态工程师站和操作 员站。（例如一台工程师站，两台操作员站）
•硬件组态：组态电源类型，CPU类型，卡件 类型（AI、AO、DI、DO）根据实际应用进行组态 类型。
红庙锅炉DCS控制系统 培训讲义
艾默生Deltav系列
第一章、Deltav系统概述 第二章、Deltav系统网络 第三章、Deltav系统硬件 第四章、Deltav软件及操作
第一章、Deltav概述
第一节、 锅炉控制方案概述 第二节、 Deltav 系统概述
第一节、 锅炉控制方案概述
随着自控技术的发展并结合我公司从事锅 炉自控系统设计的多年经验,我公司可为用户提 供三种锅炉自控解决方案: 一、 常规热工二次仪表 和智能仪表控制方案
DCS系统硬件介绍
DCS系统硬件介绍DCS（分布式控制系统）是一种用于监测和控制工业过程的系统。
它由硬件和软件组成，其中硬件主要起到连接、操作和控制各种设备和传感器的作用。
下面将详细介绍DCS系统的硬件组成。
1.控制器：控制器是DCS系统的核心组件之一、它可以是常见的PLC （可编程逻辑控制器），也可以是嵌入式计算机。
控制器负责接收和处理传感器和执行器的信号，并根据预先设定的逻辑和算法来控制和调节过程变量。
2. 通信模块：DCS系统中的通信模块用于设备之间的数据传输和通信。
通信模块通常包括各种接口和协议，如以太网、串口、Modbus等。
这些通信模块使得DCS系统能够与各种设备、传感器和执行器进行连接和通信，实现数据的采集和传输。
3.输入/输出模块：输入/输出模块用于将物理变量转换为数字信号，并将数字信号转换为物理变量。
它负责接收传感器的模拟信号，并将其转换为数字信号，然后传输给控制器进行处理。
同时，它还能将控制器产生的数字信号转换为物理信号，以控制执行器的运动。
4.人机界面：人机界面是DCS系统中与操作人员交互的界面设备。
它可以是触摸屏、显示屏或者键盘等设备。
人机界面提供了直观的操作界面，使操作人员能够通过它来监视和操作工业过程。
它可以显示过程变量、报警信息和操作界面，同时还可以接收操作人员的命令和操作。
5.服务器：DCS系统中的服务器用于存储和管理系统的数据。
服务器负责存储历史数据、报警信息和配置文件等。
它还负责数据的备份和恢复，以保证系统的可靠性和稳定性。
服务器通常还具备远程访问功能，使得操作人员可以通过互联网来访问和配置DCS系统。
6.电源供应：DCS系统中的设备和模块都需要稳定和可靠的电源供应。
电源供应可以是交流电源或直流电源，根据实际需求进行选型。
稳定的电源供应是DCS系统正常运行的基础，它能够防止系统因电力故障而导致的数据丢失和系统崩溃。
7.机架和插槽：机架和插槽是DCS系统中用于安装和固定各种模块和设备的结构件。
DCS控制系统培训讲义(艾默生Deltav)
控制器及I/O子系统包含控制器、供电模块和各类卡件，
卡件负责现场信号采集及处理，由控制器执行控制策略。 DeltaV系统支持将控制策略下装到现场总线设备中执行，
使控制风险更加分散。所有的部件都是自动感应和自动 分配地址，无需人员手工干预。
一套DCS一般分为以下几大部分：
•过程站（PS：Process Station）：主要功 能是完成现场数据采集和控制，它是系统的核心 部分。
•操作站（OS：Operator Station）：主要功 能是完成监视、操作、过程管理，实现人机对话。
•通讯网络（LAN：Local Area Network）： 主要功能是实现在各连接物理设备之间的数据传 递。
每个DeltaV控制器都有主副2个网络接口，在采 用冗余控制器的配置时，每对控制器会有2个网络 接口连接到主交换机上，另2个网络接口连接到副 交换机上。DeltaV系统的工作站都配有3块以上的 网卡，其中2块用于建立控制网络，另1块用于备 用或连接其它系统如工厂网络等。
DeltaV系统的控制网络采用TCP/IP的通讯协议 ，系统自动分配各节点的IP地址。每套DeltaV系统 可支持最多120个节点。
第二节、 Deltav 系统概述
DCS（Distributed Control System）即 集散控制系统，是七十年代中期发展起来的新型 控制系统。它集计算机技术、控制技术、通讯技 术和图形显示技术为一体，实现对生产集中管理 和分散控制。
“集”即为集中操作管理，有利于操作管理和 更高一级的控制；“散”即为分散控制，主要目 的是为了提高安全性。DCS的含义是利用微处理器 或微计算机技术对生产过程进行集中管理和分散 控制的系统。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、 DeltaV系统网络构架
二、 DeltaV系统控制器
三、 DeltaV I/O卡件类型
一、 DeltaV系统网络构架
单台工作站,以两个节点为例，如下图所示。 主要包括：工作站、交换机、控制器
• 多台工作站，以8个节点为例。如下图所示。
• 当工作站多时，多台交换机可以串接，节点与节点间最多可接6个交 换机。
1）多节点系统 节点的概念：指控制器和工作站，占用IP地址。 带有8个节点的DeltaV控制网络如上图所示： 最大值：
120—节点 （工作站+控制器） 100—控制器/单独或冗余 65—工作站 注：基于系统规模，可能需要服务器 2）站与站之间的连接方式： 网线：100m 光纤：2000m 控制器和工作站之间也可以用光纤连接，控制器和工作站均 为网线接口，若采用光纤连接，中间需使用光电转换器。
• 离散量输入
• DI,8channel，24VDC，Isolated（ 接线供电方式为外供电，现场设备电源不是 DeltaV卡件供）
• DI,8channel，24VDC，Dry Contact (供电方式为内供电) • SOE，16channel，Standard DI or SOE • 模拟量输出
二、 DeltaV 系统控制器
1、DeltaV I/O接口 • 2宽电源/控制器底板和8宽I/O接口底板如下图所示:
2、控制器
3、控制器LED指示灯
• 绿色—电源
表示DC电源运行正常；
• 红色 – 故障
表示有故障存在；
• 绿色 – 工作状态 表示控制器正在作为主控制器运行；
• 绿色 – 备用
表示控制器正在作为备用控制器运行；
• AO，8channel，4-20mA,HART • 离散量输出
• DO,8channel，120/230VAC,Isolated(外供电) • DO,8channel，120/230VAC,High Side(内供电)
• 卡件的接线端子处设有拨号设置，每种卡件有对应的卡号 ，只有卡号和卡件对应此卡件安装后才能正常使用。拨号 设置如下图所示：
• 黄色闪烁–主控制网络 表示主控制网络正常工作；
• 黄色闪烁–副控制网络 表示副控制网络正常工作；
• 除电源外，其余的指示灯交替闪烁表示硬件升级。
4、系统柜内电源
三、DeltaV I/O卡件类型
• 模拟量输入
• AI,8channel，4-20mA,HART AI,16channel，4-20mA,HART AI,4channel，Isolated Input(热电偶，热电阻，毫伏，欧姆，电压) RTD，8channel
AI卡
AO卡
RTD卡
TC卡
DI卡（32通道） DO卡（32通道） DI卡（8通道） DO卡（8通道）
遗留问题：
1、电源走向（AI、AO、DI、DO继电器、底板 ）
2、通讯总线（接口模块）是什么 3、卡件外供电、内供电有何区别 4、控制器卡件的名称 5、拨码寻址方式