工控DCS系统介绍

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DCS系统的介绍

DCS系统的介绍

第三章 DCS系统的介绍多级计算机分布控制系统又称集散控制系统(DCS,distributed control system),是网络技术和控制技术结合的产物。

它是根据分布设计的基本思想,实现功能上分离,位置上分散,达到以分散控制为主,集中管理为辅。

3.1 DCS系统的定义DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control Systerm),在国内自控行业又称为集散控制系统。

即所谓的分布式控制系统,或在有些资料中称之为集散系统,是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。

在系统功能方面,DCS和集中式控制系统的区别不大,但在系统功能的实现方法上却完全不同。

3.2 DCS的组成集散控制系统DCS(Distributed Control Systerm)是基于“4C”技术(Computer Control Communicatiao CRT)在20世纪70年代中期出现的新型工业控制系统。

采用分布式的计算机系统结构,目的是为了减少风险,提高系统可靠性。

它将整个控制系统按照区域、功能和回路作适当分解,再通过总线或通讯网络将它们连接为有机整体。

1975年Honey-well公司推出了第一套DCS控制系统,首先被应用于石油化工行业。

自1975年以来,DCS控制系统的硬件和软件功能不断完善和强化,已经经历了三代,但从基本结构来看特性相同,可分解为三大基本部分。

(1)过程控制站过程控制站是集散控制系统与生产过程之间的界面,生产过程的各种过程变量和状态信息通过过程控制站转化为操作监视的数据,而操作的各种信息业通过过程控制站送到执行机构。

在过程控制装置内,进行模拟量与数字量的相互转换,完成各种控制算法的运算,以及对输入和输出量的数据处理等运算。

(2)操作站操作站是操作人员与集散控制系统的界面,操作人员通过操作站了解生产过程的运行状况,并通过他发出操作指令。

DCS控制系统介绍

DCS控制系统介绍

DCS控制系统介绍
DCS控制系统(Distributed Control System,简称DCS)是一种基于现代技术的集散控制系统,它主要应用于工业生产和制造领域,用于控制和监控生产过程中各项参数和设备,以实现自动化生产。

DCS控制系统由多个分布在各个生产单元的控制器组成,这些控制器之间通过网络进行信息传输和数据交换,实现对整个生产过程的控制和监控。

每个控制器负责管理一定范围的生产设备和参数,通过与传感器、执行器等设备连接,实现对生产过程的监测和控制。

DCS控制系统的核心是集中管理系统,它由工程师对整个生产系统进行规划、设计和编程,定义各种控制策略和逻辑,以实现生产过程的自动化控制。

集中管理系统可以实时监测各个控制器的运行状态,收集和处理生产数据,为决策提供支持,确保生产过程的顺利进行。

DCS控制系统的分散控制器通常由工控机或PLC等硬件组成,它们负责执行集中管理系统下发的控制策略,控制各种生产设备的运行和参数调节。

分散控制器之间可以相互通信,实现对整个生产过程的协调与同步,提高生产效率和质量。

DCS控制系统具有高可靠性和稳定性,通过采用冗余设计和故障恢复机制,可以保证系统在出现故障时快速恢复,确保生产过程的连续性和稳定性。

同时,DCS系统可以对生产过程进行实时监测和报警,及时发现并解决问题,保证生产过程的安全性和可靠性。

总的来说,DCS控制系统是一种先进的生产自动化控制系统,具有集中管理、分散控制、多任务处理、模块化设计和高可靠性等特点,可以满
足各种工业生产领域的自动化控制需求,提高生产效率,节约成本,保证生产质量,是工业生产自动化的重要技术手段。

DCS系统原理和结构

DCS系统原理和结构

DCS系统原理和结构DCS系统(Distributed Control Systems)是一种用于工业自动化控制的系统,用于监测和控制生产过程中的各种参数和设备。

它由一系列连接在一起的分布式控制器组成,这些控制器可以独立工作,同时又可以相互通信,形成一个整体系统。

DCS系统的原理和结构是其运行和功能的基础,下面将详细介绍。

1.数据采集:DCS系统通过连接各种传感器、执行器等设备,实时采集生产过程中的各种参数数据,如温度、压力、流量等。

这些数据被传输到控制器中进行处理。

2.数据处理:控制器接收到采集的数据后,进行处理分析,根据预设的控制策略和算法,生成控制命令,并将其发送给执行器,调节系统的状态。

3.控制:控制器根据接收到的数据进行控制,维持系统在设定的工作状态,确保生产过程稳定运行。

4.通信:DCS系统通过网络连接各个控制器,实现信息的共享和互通,从而实现全系统的集中监控和控制。

1.控制器:控制器是DCS系统的核心部件,通常由主控制器和分散控制器组成。

主控制器负责整个系统的整体控制和监控,而分散控制器负责对具体的设备和过程进行控制。

2.I/O模块:I/O模块是连接控制器和各种传感器、执行器的接口设备,负责采集和输出数据。

它将传感器采集到的信号转换为数字信号,并发送给控制器进行处理。

3.通信网络:通信网络是连接各个控制器和外部设备的媒介,通常采用以太网、现场总线等通信协议。

它实现了各个控制器之间的数据传输和共享。

4.人机界面:人机界面是工程师和操作人员与DCS系统交互的窗口,通常包括监控屏幕、操作面板等设备。

通过人机界面,操作人员可以对系统进行监控和控制。

5.数据存储设备:数据存储设备用于记录和保存系统运行过程中的数据,例如历史数据、故障记录等。

这些数据可以用于分析系统运行状态和优化控制策略。

总的来说,DCS系统是一个由多个控制器组成的分布式自动化控制系统,采用数据采集、处理、控制和通信等原理实现对生产过程的监控和控制。

DCS系统介绍范文

DCS系统介绍范文

DCS系统介绍范文DCS(Distributed Control System),即分布式控制系统,是一种用于监控和控制工业自动化过程的系统。

它由一组分布在整个生产设施的控制单元组成,这些控制单元通过网络进行通信,实现对工艺流程的实时监控和控制。

DCS系统的出现极大地提高了工业生产的自动化水平和生产效率,已经成为现代工业控制领域不可或缺的重要技术。

DCS系统主要由三个部分组成:控制器、人机界面和通信网络。

控制器是DCS系统的核心,它由一组具有实时控制功能的可编程逻辑控制器(PLC)组成,负责对生产设备和工艺参数进行监控和控制。

人机界面则提供了操作员与系统交互的界面,通常采用触摸屏或计算机软件的形式,使操作员可以轻松地监视和控制生产过程。

通信网络负责连接各个控制单元和人机界面,实现数据的传输和交换,确保系统的实时性和可靠性。

DCS系统的优势在于其分布式的结构和灵活的扩展性。

由于控制单元分布在整个生产设施,可以实现对各个工艺单元的独立控制,使得系统更具灵活性和可靠性。

同时,DCS系统的控制器可以根据生产需求进行灵活配置和扩展,以适应不同规模和复杂度的生产过程。

这使得DCS系统不仅适用于大型工业生产,也适用于中小型企业的生产控制。

DCS系统在工业生产中扮演着至关重要的角色。

首先,DCS系统可以实现对生产过程的实时监控和控制,保证生产过程的安全和稳定。

操作员可以通过人机界面监视工艺参数的变化,并根据需要进行调整和控制,及时发现和解决问题,确保生产过程的正常运行。

其次,DCS系统可以提高生产效率和质量。

通过优化控制策略和自动化控制过程,DCS系统可以提高生产效率,减少生产成本,提高产品质量和一致性。

最后,DCS系统可以实现远程监控和控制,使得操作员可以远程监控和控制生产过程,提高生产的灵活性和效率。

总的来说,DCS系统是现代工业生产中不可或缺的重要技术,其优势在于分布式的结构和灵活的扩展性,可以实现对生产过程的实时监控和控制,提高生产效率和质量,确保生产过程的安全和稳定。

DCS控制系统讲解

DCS控制系统讲解

DCS控制系统讲解DCS(Distributed Control System)是一种分布式控制系统,用于监控和控制制造过程中的各种设备和参数。

DCS系统在工业自动化领域广泛应用,可以管理许多不同的过程,如化工、电力、水处理、石油和天然气等。

DCS系统由多个分布在不同位置的控制节点组成,每个节点可以分别控制一部分设备或过程。

这些节点通过网络连接,互相通信和交换数据,形成一个大规模的控制系统。

这种分布式架构使得DCS系统具有高可靠性和高灵活性,可以实现实时监控和远程控制。

DCS系统的主要组成部分包括以下几个方面:1.控制器:控制器是DCS系统的核心组件,通常由一台或多台计算机组成。

它们负责处理和执行各种控制策略,并将结果发送给其他设备和节点。

控制器还可以接收来自传感器和执行器的数据,并进行实时监测和反馈控制。

2.人机界面(HMI):HMI是DCS系统与操作人员之间的交互界面。

通过HMI,操作人员可以监视和操纵整个制造过程。

HMI通常包括图形显示、报警和故障处理等功能,使操作人员能够及时发现和解决问题。

3.输入/输出(I/O)模块:I/O模块用于连接DCS系统与实际的物理设备和装置。

它们通过传感器和执行器将过程物理量(如温度、压力、流量等)转换成数字信号,并将控制信号传输到执行器。

I/O模块是DCS系统与外界交流的桥梁,确保了信息的准确性和可靠性。

4. 网络通信:DCS系统中的各个节点通过网络连接,实现数据的传输和共享。

网络通信可以根据实际需求采用不同的协议和技术,如以太网、Profibus、Modbus等。

这些网络使得DCS系统具有分布式控制和集中监控的能力。

5.数据存储和处理:DCS系统需要对大量的数据进行存储和处理。

这些数据包括控制参数、过程状态、历史记录等。

数据存储和处理功能可以在DCS系统中实现,也可以通过连接外部数据库和服务器来实现。

DCS系统的工作原理基于控制算法和策略。

控制算法通常是根据过程的特点和需求进行设计和优化的。

DCS系统的基本原理和功能介绍

DCS系统的基本原理和功能介绍

DCS系统的基本原理和功能介绍DCS系统(分散式控制系统)是一种用于工业自动化领域的控制系统。

它具备集中控制和分布控制相结合的特点,能够实现对工业过程的全面监控和控制。

本文将介绍DCS系统的基本原理和功能。

一、DCS系统的基本原理DCS系统的基本原理是基于计算机网络技术和现代测控技术。

它由分布在各个节点的控制器、传感器、执行器等硬件设备组成,通过通信网络互相连接。

各个节点通过通信网络实现数据的传输和共享。

DCS系统采用分布式控制的思想,将控制功能分散到各个节点中,各节点之间通过通信网络实现数据的传输和交互。

这种分布式的控制方式,使得系统更加灵活可靠,能够应对复杂工业过程的控制需求。

二、DCS系统的基本功能1. 监测和数据采集:DCS系统通过传感器对工业过程中的各种参数进行实时监测和数据采集,如温度、压力、流量等。

这些数据可以用于分析和预测工业过程的状态,从而实现对工业过程的全方位监控。

2. 控制和调节:DCS系统能够实现对工业过程的控制和调节。

通过发送控制信号给执行器,调节工业过程的参数以实现控制目标。

例如,通过调节阀门的开度来控制流量,通过调节加热器的功率来控制温度等。

3. 报警和安全保护:DCS系统能够实现对工业过程的报警和安全保护。

当工业过程出现异常情况时,系统可以及时发出警报,通知操作人员进行处理。

同时,系统还能够对工业过程进行安全保护,如防止过高压力、过高温度等因素对系统造成损害。

4. 数据存储和分析:DCS系统能够对采集到的数据进行存储和分析。

通过对历史数据的分析和统计,可以了解工业过程的运行情况,发现问题和优化工艺。

同时还可以用于生成运营报表和质量报告等。

5. 远程操作和监控:DCS系统支持远程操作和监控功能。

操作人员可以通过计算机或移动设备远程监控和操作系统,无需亲临现场。

这种远程操作和监控功能,使得操作更加方便高效,降低了维护成本。

6. 系统管理和配置:DCS系统还包括系统管理和配置的功能。

DCS控制系统详解

DCS控制系统详解

DCS限制系统详解〔化工厂〕提起DCS系统,化工人都不陌生,由于它是化工厂的大脑,会根据采集现场仪表〔温度、压力、流量、液位等〕信号作出判断,让输出的信号对管道的阀门进行限制由于DCS涉及的知识面很广,所以今天只介绍根本结构和原理部分,希望能为工厂中相关操作人员以及初学者提供参考.01根本结构DCS是Distributed Control System的缩写,直译为“分布式限制系统〞.由于产品生产厂家众多,系统设计不尽相同,功能和特点也各不相同.国内在译时,也有不同的称呼:分散限制系统〔简称DCS〕集散限制系统〔简称TDCS或TDC〕分布式计算机限制系统〔简称DCCS〕02系统组成三站一线:工程师站、操作员站、现场限制站、系统网络1、工程师站对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、限制、维护的网络接点.主要功能:提供对DCS进行组态,配置工作的工具软件,并在DCS 在线运行时实时监视DCS网络上各个节点的运行情况,使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定,使DCS 随时处在最正确工作状态之下.2、操作员站处理一切与运行操作有关的人机界面〔HIS,Human Interface Station,或OI, Operato门nterface,或MMI, Man Machine Interface〕功能的网络节点.主要功能:为系统的运行操作人员提供人机界面,使操作员可以通过操作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生等,并可通过输入设备对工艺过程进行限制和调节,以保证生产过程的平安、可靠、高效.3、场限制站现场限制站是DCS的核心,是对现场I/O处理并实现直接数字控制〔DDC〕功能的网络节点.系统主要的限制功能由它来完成,系统的性能、可靠性等重要指标也都要依靠现场限制站保证.其设计、生产及安装都有很高的要求,是分散限制系统中的主要任务执行者.4、系统网络系统网络是连接系统各个站的桥梁.由于DCS是由各种不同功能的站组成的,这些站之间必须实现有效的数据传输,以实现系统总体的功能.系统网络的实时性、可靠性和数据通信水平关系到整个系统的性能,特别是网络的通信规约,关系到网络通信的效率和系统功能的实现.根本构成根本构成由现场级、限制级、监控级、治理层四级构成.现场级主要包括各种过程通道卡件或模块;限制级包括所有的过程站;监控级包括工程师站、操作员站、历史站和打印机等附属设备;治理级包括治理计算机;四层中间相应的通信网络由限制网络〔Cnet〕、监控网络〔Snet〕、治理网络〔Mnet〕三层网络结构.1、现场级包括传感器、变送器、执行器等现场级设备一般位于被控生产过程的附近.典型的现场级设备是各类传感器、变送器和执行器,它们将生产过程中的各种物理量转换为电信号.例如:将4-20mA的电信号〔一般变送器〕或符合现场总线协议的数字信号〔现场总线变送器〕,送往限制站或数据采集站进行,将限制站输出的限制量〔4-20mA的电信号或现场总线数字信号〕转换成机械位移,带动调节机构,实现对生产过程的限制.信号传输方式目前现场级的信息传递有三种方式:一种是传统的4-20mA 〔或者其他类型的模拟量信号〕模拟量传输方式;一种是现场总线的全数字量传输方式;一种是在4-20mA模拟量信号上,叠加上调制后的数字量信号的混合传输方式.现场信息以现场总线为根底的数字传输是今后的开展方向.2、限制级现场限制站限制级主要由现场限制站和数据采集站构成.一般在电厂中,把现场限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. 现场限制站接收由现场设备,如传感器、变送器来的信号,根据一定的限制策略计算出所需的限制量,并送回到现场的执行器中.现场控制站可以同时完成连续限制、顺序限制或逻辑限制功能,也可能仅完成其中的一种限制功能.数据采集站数据采集站与现场限制站类似,也接收由现场设备送来的信号,并对其进行一些必要的转换和处理之后送到分散型限制系统中的其它部分,主要是监控级设备中去.数据采集站接收大量的过程信息,并通过监控级设备传递给运行人员.数据采集站不直接完成限制功能,这是它与现场限制站的主要区别.电子间一般不再独立设置,更多为远程I/O站.3、监控级监控级的主要设备有操作员站、工程师站、历史站和计算站等. 操作员站安装在中央限制室.工程师站、历史站和计算站一般安装在电子设备室.操作员站操作员站是运行员与分散限制系统相互交换信息的人机接口设备.运行人员通过操作员站来监视和限制整个生产过程.运行人员可以在操作员站上观察生产过程的运行情况,读出每一个过程变量的数值和状态,判断每个限制回路是否工作正常,并且可以随时进行手动/自动限制方式的切换,修改给定值,调整限制量, 操作现场设备,以实现对生产过程的干预;另外操作员站还可以打印各种报表,拷贝屏幕上的画面和曲线等.为了实现以上功能,操作员站是由一台具有较强图形处理功能的微型机,以及相应的外部设备组成,一般配有大屏幕显示器、大屏幕显示装置、打印机、键盘、鼠标或球标.工程师站工程师站是为了限制工程师对分散限制系统进行配置、组态、调试、维护所设置的工作站.工程师站的另一个作用是对各种设计文件进行归类和治理,形成各种设计文件,例如,各种图纸、表格等.工程师站一般由PC机配置一定数量的外部设备所组成,例如打印机、绘图机等.历史站历史站的主要任务是存储过程限制的实时数据,实时报警,实时趋势等与生产密切相关的数据,用来进行事故分析,性能优化计算, 故障诊断等;也可以通过历史站实现与外部网络的接口,使外部网络不直接访问DCS监控网络就可以获得所需要的数据,即保证了开放性,又保证了平安性.4、治理级治理系统治理级包含的内容比拟广泛,一般来说,它可能是一个发电厂的厂级治理计算机,也可能是假设干个机组的治理计算机.它所面向的使用者是厂长、经理、总工程师、值长等行政治理或运行治理人员.厂级治理系统的主要任务是监测企业各局部的运行情况,利用历史数据和实时数据预测可能发生的各种情况,从企业全局利益出发辅助企业治理人员进行决策,帮助企业实现其规划目标.治理计算机对治理计算机的要求是:能够对限制系统做出高速反响的实时操作系统及数据库. 大量数据的高速处理与存储,能够连续运行可冗余的高可靠性系统, 能够长期保存生产数据,并且具有优良的、高性能的、方便的人机接口,丰富的数据库治理软件,过程数据收集软件,人机接口软件以及生产治理系统生成等工具软件,实现整个工厂的网络化和计算机的集成化.实时监控和日常治理治理级也可分成实时监控和日常治理两局部.实时监控是全厂各机组和公用辅助工艺系统的运行治理层,承当全厂性能监视、运行优化、全厂负荷分配和日常运行治理等任务,即监控信息系统〔SIS〕.日常治理承当全厂的治理决策、方案治理、行政治理等任务,即治理信息系统〔MIS〕.DCS网络在早期的DCS中,传统的分散限制系统多采用制造商自行开发的专用计算机网络.网络的覆盖范围上至用户的厂级治理信息系统,下至现场限制站的I/O子系统.系统网络,包括其硬件和软件,都是各个厂家专门设计的专有产品. 网络技术的开展近年来,随着技术的开展,分散限制系统的网络有了长足的进步. 很多标准的网络产品陆续推出,特别是以太网逐步成为事实上的工业标准,越来越多的DCS厂家直接采用了以太网作为系统网络.DCS网络与互联网的融合随着网络技术的不断进步,集散限制系统的上层将与国际互联网Internet融合在一起,而下层将采用现场总线通信技术,使通信网络延伸到现场.最终实现:以现场总线为根底的底层网Infranet;以局域网为根底的企业网Intranet;以广域网为根底的互联网Internet;所构成的三网融合的网络架构.从系统的功能角度上看,分散限制系统是一个多功能分级限制系统的结构体系,分散限制系统按功能可划分为经营治理、生产治理、过程治理〔监督限制〕、直接限制等四个层次级别.应用中的DCS系统并非全部具有上述四层功能.大多数应用系统,目前只配置和发挥到第一层和第二层中小规模上,少数应用系统使用到第三层功能,只在大规模的综合限制系统中才应用到全部四层功能.现场限制站组成现场限制站的硬件一般都采用专门的工业级计算机系统.主要包括两局部:一局部是运算器〔即主CPU〕、存储器等组成的计算机单元,称之为逻辑局部或主限制器;另一局部是现场测量单元、执行单元的输入输出设备,即过程量I/O或现场I/O,称为过程通道.DCS的特点数字方式从系统的结构形式看,DCS确实与仪表限制系统相类似,它在现场端仍然采用模拟仪表的变送单元和执行单元,在主限制室端是计算单元和显示、记录、给定值等单元.但从实质上DCS和仪表限制系统有着本质的区别.DCS和仪表限制系统的区别首先,DCS是基于数字技术的,除了现场的变送和执行单元外, 其余均采用数字方式.而且,DCS的计算单元并不是针对每一个限制回路设置一个计算单元,而是将假设干个限制回路集中在一起,由一个现场限制站来完成这些限制回路的计算功能.这样的结构形式不只是为了本钱上的考虑.一个限制站执行多个回路限制的结构形式,是由于DCS的现场控制站有足够的水平完成多个回路的限制计算.从功能上讲,由一个现场限制站执行多个限制回路的计算和限制功能更便于这些限制回路之间的协调,这在模拟仪表系统中是无法实现的.一个现场限制站应该执行多少个回路的限制,那么与被控对象有关,系统设计师可以根据限制方法的要求具体安排在系统中使用多少个现场限制站,每个现场限制站中各安排哪些限制回路.在这方面, DCS有着极大的灵活性.分散方式从仪表限制系统的角度看,DCS的最大特点在于其具有传统模拟仪表所没有的通信功能.从计算机限制系统的角度看,DCS的最大特点那么在于它将整个系统的功能分成假设干台不同的计算机去完成,各个计算机之间通过网络实现互相之间的协调和系统的集成.在DDC系统中,计算机的功能可分为检测、计算、限制及人机界面等几大块.在DCS中,检测、计算和限制由现场限制站的计算机完成,而人机界面那么由操作员站的计算机完成.这是两类功能完全不同的计算机.一个系统有多台现场限制站和多台操作员站,每台现场限制站或操作员站对局部被控对象实施限制或监视.这种划分是功能相同而范围不同的计算机.因此,DCS中多台计算机的划分有功能上的,也有限制、监视范围上的.这两种划分就形成了DCS的“分布〞一词的含义.数据库系统总体数据库是分散限制系统的核心,有了这个总体数据库,分散限制系统才能真正实现资源共享.各限制站上存在分布式数据库,仅包含各自站所需要的数据点信息.通过分散的数据采集和处理,在上位依据总数据库形成总体数据库,这是分散限制系统的软件核心.数据库设计是分散限制系统的核心上位数据库和下位数据库要保持一致,防止冲突.数据库组态也是整个分散限制系统设计的关键,如何合理的分配数据点,使各现场站结构更合理,数据交换各合理,所以说,数据库设计是分散限制系统的核心.数据库确定后,才可以进行进一步的组态工作,所有的显示、操作、报表、历史记录都是围绕数据库进行的.限制系统数据采集系统对于限制系统来讲,尤其是对于限制生产过程这种系统,平安性是首要条件,这就要求新的系统不能影响系统的平安运行.因此最先得到应用的计算机系统是可靠性要求最低的数据采集系统, BP DAS(DataAcquisition System)监督限制系统随着DAS的成功应用,并且显示出了计算机系统在计算、显示和记录等方面的优越性,工程人员对其产生了浓厚的兴趣.并且随着可靠性的提升,工程人员的信心也逐步增强,试图进一步拓展其应用范围,增加其应用功能,产生了监督限制系统.。

DCS系统介绍

DCS系统介绍

DCS系统介绍DCS(分散控制系统)是一种用于实时过程控制的系统,它结合了计算机技术、通信技术和控制技术,可以监测、控制和优化复杂的工业过程。

DCS系统主要在工业自动化领域应用,例如化工厂、发电厂、油田、石油化工厂等。

DCS系统由多个分散的控制器组成,这些控制器通过数据通信网络相互连接,共同实现对整个系统的控制和监测。

DCS系统的核心是控制器,它们既可以是单独的物理设备,也可以是运行在计算机上的软件。

DCS系统通常采用分布式架构,将控制和监测功能分布到不同的控制器上。

这些控制器可以通过本地区域网络或广域网络相互连接,实现数据共享和协同控制。

这种分布式的架构使得系统更加稳定可靠,能够快速响应变化,并且具有很高的可扩展性和可靠性。

DCS系统具有以下几个主要特点:1.实时性:DCS系统可以对工业过程进行实时控制和监测,能够快速响应变化。

它可以收集和处理大量的实时数据,提供准确的控制算法和数据分析。

2.分散性:DCS系统由多个分散的控制器组成,这些控制器可以分布在不同的地点,相互之间通过网络连接。

这种分散的架构使得系统更加灵活,便于扩展和维护。

3.可扩展性:DCS系统具有很高的可扩展性,可以根据实际需求添加或移除控制器。

新的控制器可以很容易地与现有的系统集成,不会影响系统的整体运行。

4.可靠性:DCS系统具有很高的可靠性,它可以实现冗余配置,以确保系统在控制器故障或通信故障的情况下仍然正常运行。

此外,DCS系统还可以进行故障诊断和预测,及时发现和修复故障,减少停机时间。

5.开放性:DCS系统采用开放的标准和协议,可以与其他系统和设备进行集成。

例如,它可以与企业资源计划(ERP)系统、质量管理系统、人机界面(HMI)等系统相连接,实现数据共享和协同工作。

DCS系统可以实现多种控制策略,例如PID控制、模型预测控制、优化控制等。

它可以对工业过程进行自动化控制,提高生产效率和产品质量,减少能源消耗和废品产生。

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工控DCS系统总体介绍、日常使用 操作及维护要领
ANHUI CONCH INFORMATION TECHNOLOGY ENGINEERING CO.,LTD.
唯进步,不止步,为客户提供全方位的服务
安徽海螺信息技术工程有限责任公司
1

一、工控系统概念 二、工控系统组成 三、工控系统在集团应用 四、工控系统维护要点 五、常见工控系统故障处理 六、培训测试
2016/9/4
集团工控系统应用情况(粉磨站)
目前公司余热发电约60台机组工控系统使用情况:
Ø 英国欧陆系统(NETWORK-6000)+DEH,如宁国三线等。 约50台机组都是使用此系统。 Ø 南京科远NT6000系统(KM940) ,如千阳海螺等。 Ø 英国欧陆系统(NETWORK-6000)+505 ,如平凉海螺。 Ø 南京科远NT6000系统+505,如宁国一线。
三、FCS(现场总线控制系统)
现场总线控制系统(FCSFieldbus Control System),它是用现 场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及 仪表设备互联,构成现场总线控制系统,同时控制功能彻底下放到现 场,降低了安装成本和维修费用。
2016/9/4
工控发展历程
DCS是分布式控制系统的英文缩写 (Distributed Control System),又称为分散控 制系统,分散型控制系统,集散控制系统.行业内业称 4C技术即Control控制技术;Computer 计算机技术; Communication 通信技术;Cathode Ray Tube CRT 显示技术。 在国内自控行业又称之为集散控制系统,是一个 由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽 带的多级计算机系统,综合了4C技术,其基本思想 是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及 组态方便。
2016/9/4
DCS特点-2
集团工控系统应用范围
工控系统在按照类型划分来讲,主要包括了DCS、PCS、PLC、 SCADA(数据采集与监控系统)、就地测控设备(本地智能仪表、远程 监控等)等。 这些系统在集团有着广泛的应用,主要是水泥熟料线(单线规模 从2000-12000t/d不等)、粉磨站(单台规模从30-80万吨/年不等)、 余热发电(单台机组规模从4500-18000kw不等)、大型装备电控系统 (堆取料机、长皮带、立磨、冷却机、辊压机等)、油站、总降、胴 扫、工业电视等。
2016/9/4
工控概念
一、CCS(计算机集中控制系统)
在CCS中,数字计算机取代了传统的模拟仪表,从而能够使用更为 先进的控制技术,例如复杂控制算法和协调控制。从而使自动控制发 生了质的飞跃。
二、DCS(集散控制系统)
由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路,同时又 可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统 。
2016/9/4
DCS组成

高可靠性
由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计, 因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外,由于系统中 各台计算机所承担的任务比较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构 和软件的专用计算机,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
PA
变频器 S800I/O
安徽海螺信息技术工程有限责任公司
用户及操作权限分配: 1、建立IndustrialITAdmin和IndustrialITUser两个用户组及800xAService、 800xAInstaller PA 等两个用户,一个用于服务,一个用于软件安装 2、建立各个操作员账号,统一分配组策略,属于IndustrialITUser 3、矿山操作员,操作石灰石破碎到堆场及砂岩破碎到辅料堆场 4、原料 A1、A2操作员,操作石灰石及辅料出堆场至调配库顶,包括B线库 变频器 5、码头操作员,操作万吨线熟料出库到码头熟料库,考虑在码头新增一控制站来进 行码 头新增熟料库设备同时和新万吨线熟料控制器通讯 6、老线煤磨操作员,负责原煤入万吨线堆场 7、煤磨A操作员,操作2个煤堆场出来至煤磨原煤仓所有设备,包括B煤磨原煤仓顶
2016/9/4
介绍提纲(目录)
工控指的是工业自动化控制,主要利用电子电气、机械、软件组合 实现。即是工业控制(Factory control),或者是工厂自动化控制 (Factory Automation control)。主要是指使用计算机技术,微电 子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、 精确化,并具有可控性及可视性。
2016/9/4
集团工控系统应用范围
目前公司熟料生产线工控系统使用情况:
Ø Freelance 800F系统(CBF),如宁国三线等。 Ø Industrial IT 800xA系统(CBM) ,如芜湖海螺等。
目前熟料线基本上都是使用这两套系统。
Ø FOXBORO系统,如荻港海螺一线烧成系统。 Ø Siemens PCS7系统,如新疆哈密。 Ø 浙大中控系统,如众喜凤凰山等。 Ø SCHNEIDER系统,如云南壮乡。
2016/9/4
DCS简介
从结构上划分,DCS包括过程级、操作级和管理级。过程级主要由过程控制 站、I/O单元和现场仪表组成,是系统控制功能的主要实施部分。操作级包括: 操作员站和工程师站,完成系统的操作和组态。管理级主要是指工厂管理信 息系统(MIS系统),作为DCS更高层次的应用,目前国内纸行业应用到这一 层的系统较少。 DCS的控制程序:DCS的控制决策是由过程控制站完成的,所以控制程序是由 过程控制站执行的。 过程控制站的组成: DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统,主要由电源、CPU(中央处理 器)、网络接口和I/O组成 I/O:控制系统需要建立信号的输入和输出通道,这就是I/O。DCS中的I/O一般 是模块化的,一个I/O模块上有一个或多个I/O通道,用来连接传感器和执行 器(调节阀)。 I/O单元:通常,一个过程控制站是有几个机架组成,每个机架可以摆放一定 数量的模块。CPU所在的机架被称为CPU单元,同一个过程站中只能有一个 CPU单元,其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元
原料A2 PM866
窑尾A PM866
窑头A PM866
煤磨A PM866
煤磨B PM866
窑头B PM866
窑尾B PM866
原料B2 PM866
原料B1 PM866
调配B PM866 新增码 头PLC 342-5
现 场 控 制 层
S800I/O
S800I/O
S800I/O
S800I/O
S800I/O

开放性
DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域 网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方 便地连入系统通信网络或从网络中卸下,几乎不影响系统其他计算机的工作。

灵活性
通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量与控制 信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基 本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而方便地构成所需的控制系统。
2016/9/4
工控系统网络(星形)拓扑图(熟料线)
余热发电系统基本网络示意图
ES 彩色 打印机 激光 打印机 隔离 网关 OS1 OS2 DEH 手操按钮 MIS
button button
环形以太网 100 Mbps
汽机跳闸 和直流油 泵启动
● 冗余配置:
煤磨B
窑B
原料B2原料B1 工程师站
客户/服务器层
矿山操作
` ` 交换机 ` 交换机
172.17.4.X
`
172.16.4.X
新增码头操作站
老线熟料 煤堆场 PM864
` 交换机
` 交换机
原码头 PLC 342-5
中控室
熟料 煤堆场 PM866
矿山 PM861
砂岩破碎 PM866
调配A PM866
原料A1 PM866
控制功能齐全
控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体,可实现串 级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制,并可方便地加入所需的特 殊控制算法。 DCS的构成方式十分灵活,可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师 站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成,也可由通用的服务器、工业 控制计算机和可编程控制器构成。 处于底层的过程控制级一般由分散的现场 控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制,并通过数据通信网络传送 到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管 理,如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术 的发展,DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更 高级的集中管理功能,如计划调度、仓储管理、能源管理等。
Ø 浙大中控ECS100+505 ,如众喜凤凰山等。 Ø Siemens PLC+WINCC +505 ,如四合工贸。
2016/9/4
集团工控系统应用情况(余热发电)
工控系统层级划分: 过程级
Ø 控制站,包括处理器,网卡,通讯卡等组件。 Ø I/O站,包括DI、DO、AI、AO、FI、中继等组成。 操作监控级 Ø 操作站,即操作员控制站,负责设备的操作。 Ø 工程师站,负责程序维护、修改等工作。 Ø 网络,包括光缆、交换机、网线、光电转换等组件。 管理级 Ø MIS、QCX,负责计划调度、仓储管理、能源管理
2016/9/4
常见工控系统层级划分(DCS)
目前集团常用工控系统网络常用的分为星形、环形两种。 星形网的组成通过中心设备将许多点到点连接。经常用的电话、Hub都属 于星形结构,具有控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务的特点 环形网络 是使用一个连续的环将每台设备连接在一起。它能够保证一台 设备上发送的信号可以被环上其他所有的设备都看到,具有投资小、冗 余性的特点
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