DCS单回路控制系统设计资料讲解
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控制系统讲解
DCS控制系统讲解DCS（分散控制系统）是指通过计算机技术和通信技术将生产过程中的各个控制单元进行连接和协调，实现对整个生产过程的自动控制和监控的系统。
它是以计算机为核心，将各个控制单元分散在不同的位置，并通过通信网络进行连接的控制系统。
DCS系统由硬件和软件两部分组成。
硬件包括主机、输入输出设备、通信设备等。
主机是DCS系统的核心，用于处理各个控制单元发送过来的数据，并根据设定的控制策略进行控制。
输入输出设备用于与现场设备进行数据的交换，如传感器、执行器等。
通信设备用于连接各个控制单元，实现数据的传输和交换。
软件是指对DCS系统进行编程，实现各种控制功能和监控功能的程序。
DCS系统的特点是分布式控制。
各个控制单元可以分散在不同的位置，并通过通信网络进行连接。
这样就可以实现对整个生产过程的全面控制和监控。
此外，DCS系统还具有模块化设计的特点，各个控制单元可以独立工作，互不干扰。
这样就可以方便系统的扩展和维护。
DCS系统可以分为三层结构：生产现场层、控制层和管理层。
生产现场层是指生产过程中的实际控制单元，如传感器、执行器等。
控制层是指各个控制单元之间进行数据通信和控制的计算机集群，包括主机、通信设备等。
管理层是指对整个DCS系统进行监控和管理的计算机，包括人机界面和监控软件等。
DCS系统具有很高的可靠性和可扩展性。
由于各个控制单元可以独立工作，并通过通信网络进行连接，当其中一个控制单元发生故障时，其他控制单元仍然可以正常工作。
同时，当生产过程需要扩展时，只需要添加新的控制单元，而无需对整个系统进行大范围的改造。
DCS系统的应用范围广泛，包括电力、化工、冶金、环保、交通等行业。
在电力行业，DCS系统可以用于对电力系统进行监控和控制，实现电力的调度和分配。
在化工行业，DCS系统可以用于对化工过程中的反应装置、蒸馏装置等进行控制，实现化工生产的自动化。
在冶金行业，DCS系统可以用于对冶炼过程中的各个控制单元进行控制，提高生产效率和质量。
DCS单回路控制系统设计
DCS单回路控制系统设计DCS（分布式控制系统）是一种用于实时控制和监控工业过程的自动化系统。
它是由多个分布在整个工厂的分散控制设备组成的。
每个设备都有自己的控制功能，并可以相互通信以实现全面的过程控制。
DCS可以实现对各种设备、仪器、传感器和执行器的集中控制和监控，从而提高生产效率和产品质量。
在设计DCS单回路控制系统时，需要考虑以下几个方面：1.控制目标和需求：首先需要确定系统的控制目标，例如温度、压力、流量等。
然后根据目标确定系统所需的设备、仪器和传感器。
2.信号传输和处理：DCS系统中控制信号的传输和处理非常重要。
可以使用模拟信号或数字信号，模拟信号通常用于测量和控制，数字信号用于数据传输和处理。
3.控制策略：根据控制目标，选择合适的控制策略。
常用的控制策略包括比例-积分-微分（PID）控制、模糊控制、模型预测控制等。
根据实际情况，可以选择单回路控制或多回路控制。
4.控制设备和软件：选择合适的控制设备和软件。
常用的控制设备包括PLC（可编程逻辑控制器）、DCS控制器等。
控制软件通常包括实时数据库、报警管理、历史数据记录和故障诊断等功能。
5.安全性和可靠性：在设计DCS单回路控制系统时，必须考虑安全性和可靠性。
例如，选择适当的传感器和执行器，确保系统安全可靠运行。
此外，应设置适当的报警和故障诊断系统，及时发现和解决潜在问题。
6.通信和网络：DCS系统中的设备通常通过网络进行通信。
因此，设计时需要选择适当的通信协议和网络架构，以确保数据的传输和处理效率。
7.人机界面：为了方便操作和监控，DCS系统需要良好的人机界面。
设计时应考虑用户的需求和操作习惯，以实现直观、简单、易用的界面。
总结来说，DCS单回路控制系统设计应考虑控制目标和需求、信号传输和处理、控制策略、控制设备和软件、安全性和可靠性、通信和网络，以及人机界面等方面。
通过合理的设计，可以实现对工业过程的高效控制和监控，提高生产效率和产品质量。
DCS基本知识讲座解读
Ethernet Switch D
1C 1C 1C 1C 2C 2C2C 2C 1C 1C 2C 2C 1C 1C 2C 2C 1C 1C 2C 2C 1C 1C 2C 2C 1C 1C 2C 2C 1C 1C 2C 2C 1C 1C 2C 2C 1C 1C 2C 2C
Ba的控制指令去推动调节机 构，改变调节量。 调节机构：接受控制作用去改变调节量变化的具体设 备。 控制对象：被控制的热工生产过程或设备。 被 调 量：表征热工过程是否符合规定工况的物理量。 扰 动： 生产过程中引起被调量偏离给定值的各种因 素。 调 节 量：由控制作用来改变并去控制被调量变化的物 理量。
Switch G X 2
Back-up Switch G
Switch H X 2 Back-up Switch I
Back-up Switch H
Switch E X 2
Switch I X 2
R1
Switch R
R2
X2 X3 Back-up Switch R
UNIT#1 CONTROL SYSTEM
2.4 运用
当前：经典控制论范畴： （PID算法）
2.2 自动控制系统的分类
1．按控制方式分类
闭环控制系统（也称反馈控制系统）：它的被控 量信号反馈到控制设备的输入端，成为控制设备生产 控制作用的依据。只要被控量与给定量之间有偏差， 控制设备就要对控制对象施加作用，直到被控量符合 要求为止。 特点:基于偏差，消除偏差，可克服各种扰动对 被控量的影响。由于控制作用落后于干扰，因此相对 来讲控制不及时。
OPC Station
1C 2C
1C 2C
1C 2C
1C 2C
IP Switch
DCS控制系统培训讲义艾默生pptx
应用领域
DCS控制系统广泛应用于电力、 石油、化工、冶金、造纸等工业 领域，实现对生产过程的自动化 控制。
高可靠性
DCS控制系统采用冗余设计，当 某个控制器或通信网络出现故障 时，系统仍可正常运行，保障生 产安全。
02 艾默生DCS控制系统介 绍
系统架构与特点
分布式控制系统架构
高可靠性
艾默生DCS采用分布式控制系统架构 ，实现高度模块化和可扩展性，方便 用户根据需求进行定制和配置。
02
艾默生DCS控制系统特点
详细介绍了艾默生DCS控制系统的技术特点、优势和应用领域，加深了
学员对艾默生DCS控制系统的了解。
03
DCS控制系统操作与维护
通过实例演示和学员亲手操作，使学员掌握了DCS控制系统的基本操作
和日常维护方法。
学员心得体会分享
知识收获
学员们表示通过本次培训，对 DCS控制系统有了更深入的了解 ，掌握了相关知识和技能，为今 后的工作和学习打下了坚实的基
础。
实践经验
学员们分享了在实际操作中遇到 的问题和解决方法，表示通过实 践加深了对理论知识的理解，也
积累了宝贵的经验。
学习感悟
学员们认为本次培训内容丰富、 实用性强，教师讲解生动、形象 ，学习氛围浓厚，表示将继续努 力学习，不断提高自己的专业水
平。
未来发展趋势预测
DCS控制系统技术不断创新
随着科技的不断进步和工业自动化程度的提高，DCS控制系统将不断引入新技术、新方法 和新应用，实现更高效、更智能的控制。
稳定性。
备份重要数据
定期备份控制器组态、历史数 据等重要文件，以防数据丢失
。
常见故障类型及原因
电源故障
电源模块损坏、电源线松动或短路等导致系统无 法正常启动或运行。
DCS单回路控制系统设计资料讲解
DCS单回路控制系统设计资料讲解D C S单回路控制系统设计第五章单回路控制系统设计本章提要1.过程控制系统设计概述2.单回路控制系统方案设计3.单回路控制系统整定4.单回路控制系统投运5.单回路控制系统设计原则应用举例授课内容第一节过程控制系统设计概述单回路反馈控制系统---又称简单控制系统，是指由一个被控过程、一个检测变送器、一个控制器和一个执行器所组成的．对一个被控变量进行控制的单回路反馈闭环控制系统。
单回路反馈控制系统组成方框图：简单控制系统是实现生产过程自动化的基本单元、其结构简单、投资少、易于调整和投运，能满足一般工业生产过程的控制要求、因此在工业生产小应用十分广泛，尤其适用于被控过程的纯滞后和惯性小、负荷和扰动变化比较平缓，或者控制质量要求不太高的场合。
过程控制系统设计和应用的两个重要内容：控制方案的设计、调节器整定参数值的确定。
过程控制系统设计的一般要求：●过程控制系统是稳定的，且具有适当的稳定裕度。
●系统应是一个衰减振荡过程，但过渡过程时间要短，余差要小。
?过程控制系统设计的基本方法：设计方法很多，主要有对数频率特性设计法、根轨迹设计法、系统参数优化的计算机辅助设计等。
过程控制系统统设计步骤：●建立被控过程的数学模型●选择控制方案●建立系统方框图●进行系统静态、动态特性分析计算●实验和仿真过程控制系统设计的主要内容：●控制方案的设计：核心，包括合理选择被控参数和控制参数、信息的获取和变送、调节阀的选择、调节器控制规律及正、反作用方式的确定等。
●工程设计：包括仪表选型、控制室和仪表盘设计、仪表供电供气系统设计、信号及联锁保护系统设计等。
●工程安装和仪表调校●调节器参数工程整定：保证系统运行在最佳状态。
第二节单回路控制系统方案设计1.被控参数的选择选取被控参数的一般原则为：●选择对产品的产量和质量、安全生产、经济运行和环境保护具有决定性作用的，可直接测量的工艺参数为被控参数。
●当不能用直接参数作为被控参数时，应该选择一个与直接参数有单值函数关系的间接参数作为被控参数。
DCS单回路控制系统设计资料讲解
DCS单回路控制系统设计资料讲解DCS，即分散控制系统，是一种基于微处理器的工业控制系统，广泛应用于化工、电力、石油等领域。
单回路控制系统是DCS系统中的一种常用架构，主要用于单个设备或过程的控制。
单回路控制系统的设计资料包括以下几个方面：1.系统结构：在单回路控制系统设计资料中，首先需要明确系统的总体架构和组成部分。
一般来说，单回路控制系统由传感器、执行器、控制器和人机界面组成。
传感器用于采集过程变量，执行器用于控制过程变量，控制器负责执行控制算法，人机界面则用于实现操作和监视。
2.控制策略：在单回路控制系统设计资料中，需要明确应用的控制策略。
常用的控制策略包括比例控制、积分控制、微分控制和模糊控制等。
根据具体的应用需求和控制对象的特性，选择合适的控制策略以实现稳定、准确的控制。
3.控制算法：在单回路控制系统设计资料中，需要详细描述控制器的工作原理和控制算法。
控制算法是控制器的核心部分，它根据输入的传感器信号和输出的执行器信号，通过运算和判断来实现过程变量的控制。
常见的控制算法有PID算法、模糊控制算法等。
4.通信协议：在单回路控制系统设计资料中，需要考虑通信协议的选择。
DCS系统是分布式控制系统，需要通过网络将各个部分连接起来，实现相互之间的数据交换和协同控制。
常用的通信协议有MODBUS、OPC等。
5.安全性与可靠性：在单回路控制系统设计资料中，需要考虑系统的安全性和可靠性。
安全性包括防止非法操作和保护系统免受外部攻击，可靠性包括系统硬件和软件的稳定性和可用性。
设计资料中需要详细说明安全和可靠性措施，例如设备的备份和冗余、数据的备份和恢复策略等。
6.软件架构：在单回路控制系统设计资料中，需要描述控制系统的软件架构。
软件架构包括了操作系统、控制算法、通信协议的实现等部分。
设计资料中需要详细描述软件的结构和模块之间的关系。
7.硬件配置：在单回路控制系统设计资料中，需要描述控制系统的硬件配置。
硬件配置包括了各个模块的型号和数量、布线方式、电源要求等。
DCS控制系统 ppt课件
DCS控制系统
反馈控制功能
反馈控制功能的实现--由内部仪表完成，用功能自程序模块实现 单回路控制仪表的功能。
名词解释：内部仪表—能够完成不同标准功能的程序模块
顺序控制功能
用于断续处理，根据控制要求，对时间、状态等条件进行逻辑判 断，分步骤完成一系列操作控制。
注：复杂控制中可能在连续控制中含有断续控制，断续控制的某 一操作需要加入连续控制。
上上
PI D上 上 上 上
3上 1上 上 上 上
8上 8上 上 上 上 上上上
P124 RF- TAB 3- 2 CFCD2
上上上上上上上上
反馈控制功能应用实例
DCS控制系统
V001 V002
TA01 温度下限接点ON
PB01(启动按钮）
上限时开关ON LA01
下限时开关ON LA02
V003
去下一道工序
响所控制的回路。 集散控制可能涉及的问题 CPU控制回路的数量与实际要求的关系---生产装置中联系紧密的控制
回路数目约为8~40个，状态量约为100~500个，集中在一个站内可省 去通信过程，实时性好。
DCS控制系统
配有YEWCOM 7000小型机作为上 位机，包括现场控制站CFCD2、操 作站COPSV／COPCV、数据通讯 母线HF-BUS等构成。 上位机可以连接数个终端和其它外 设。现场控制站CFCD2用作直接控 制，操作站COPSV／COPCV完成 操作和现场监视，现场控制站和操 作站通过HF-BUS相连接。
DCS控制系统
（1）插件可包含多路输入输出，例：MAC2有8路 1~5V输入，8路4~20mA输出。
（2）必要时需加接隔离电路，例：光隔输入、磁隔输 出。
（3）插件实际运算工作在计算机（控制部分RF-FIG3-2）内完成，插件与计算机之间采用站内通信总线交 换数据。
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DCS单回路控制系统设计资料讲解
DCS（Distributed Control System）单回路控制系统是指由多个控
制器组成的系统，每个控制器负责一个回路的控制。
本文将对DCS单回路
控制系统的设计资料进行讲解，包括系统结构、硬件配置、软件设计等。
一、系统结构
DCS单回路控制系统的基本结构包括控制器、输入/输出（I/O）模块、通信网络和上位机。
控制器是系统的核心部分，负责接收传感器输入信号、控制执行器输出信号，并根据设定值和反馈信号进行控制。
每个回路对应
一个控制器，回路之间相互独立。
I/O模块用于与外部设备进行数据交换，包括接收传感器信号、控制
执行器、报警、人机界面等功能。
通信网络用于连接各个控制器和上位机，实现数据的共享和交互。
上位机用于监控、配置和管理整个系统。
二、硬件配置
DCS单回路控制系统的硬件配置包括控制器、I/O模块和传感器/执行器。
控制器通常由中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口等组成，
其性能和规模决定了系统的处理能力和扩展性。
I/O模块负责将外部设备
的数据转换为数字信号，并通过通信网络传输给控制器。
传感器用于采集
控制对象的状态信息，执行器用于对控制对象施加控制信号。
三、软件设计
DCS单回路控制系统的软件设计包括控制算法、通信协议和用户界面。
控制算法按照系统的要求，如PID控制算法、模糊控制算法等，对控制器
进行程序设计。
通信协议用于控制器之间和上位机之间的数据交换。
用户界面提供操作界面和显示功能，以便用户能够实时监控和操作系统。
在软件设计中，需要考虑到系统的稳定性、可靠性和实时性。
稳定性是指系统在受到扰动时能够恢复到稳态的能力；可靠性是指系统能够按照要求工作，不出现故障；实时性是指系统能够对输入信号进行及时响应，使控制效果更好。
四、设计资料要求
DCS单回路控制系统的设计资料需要包括系统的拓扑结构图、硬件配置表、控制算法程序、通信协议、用户界面设计以及相关参数的设置。
拓扑结构图描述了系统各组成部分之间的连接关系；硬件配置表包括了控制器、I/O模块、传感器/执行器的型号、数量和安装位置；控制算法程序描述了对控制器的编程要求；通信协议用于实现不同组成部分之间的数据交互；用户界面设计根据实际需求进行设计，以方便用户使用和操作；相关参数的设置是指对系统各项参数进行设定，如控制周期、采样周期等。
在设计资料中，应尽量详细地描述各个部分的设计要求和技术要点，以避免误解和设计错误。
同时，还需要提供系统的测试和调试方法，以确保系统能够正常运行。
总结：
以上是对DCS单回路控制系统设计资料的讲解，包括系统结构、硬件配置、软件设计以及相关要求。
通过合理的设计和详细的资料，可以保证系统的稳定性和可靠性，提高系统的运行效率和性能。
同时，资料的完整性和准确性也是保证系统正常运行的重要保障。