DCS系统原理及应用情况.ppt
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1、DCS控制系统原理及应用,概述 分散控制系统DCS(Distributed Control System)通过操作站对整个工艺过程进行集中监视、操作、管理。通过控制站对工艺过程各部分进行分散控制。 一、系统基本构成,工程师站,现场控制站,操作站,控制网络,上位计算机,)操作站:用于对工艺过程的集中监视、操作和管理。 )现场控制站:通过与现场的仪表连接,实现对现场仪表的控制功能 )工程站:用于组态和维护 4)控制网络:用于连接系统内各部件的实时控制网。,二、系统的特点 、控制功能多样化:控制站控制功能强大,内部有完善的控制功能模块,可根据控制对象的不同的要求实现许多复杂的控制、顺序控制和联锁保护
2、。 、操作简便:系统的操作功能强大,给提供操作人员了许多便利的操作功能,操作人员通过操作画面方便完成各种操作功能。 、系统便于扩展:系统设计结构便于增加卡件、增加机架、增加操作站和增加控制站,便于装置的扩能改造。 、维护方便:系统设计按照标准设计、硬件模块化、系统配备自诊断软件,方便检测系统故障。 、可靠性高:硬件制造水平高,冗余措施、自诊断技术强。 、便于其他系统连接:配备了完善的通讯接口,方便与其他控制系统通讯,和上位生产工具管理连接。,三、DCS系统在我厂的应用,按生产厂商(日本横河、美国霍尼韦尔、浙江中控、和利时) 、日本横河 CENTUM-CS(催化) CENTUM-CS1000(氮
3、氧站) CENTUM-CS3000(联合、重整加氢、1#焦化、1#加氢制氢、 排水、75吨锅炉、航煤罐区) 、美国霍尼韦尔 : TDC-3000(30万吨气分、10万吨聚丙烯) TPS(烷基化、MTBE、10万吨气分) 、浙江中控 JX-300 (溶剂油) ECS-100 (2#常压、2#焦化、3#加氢、2#硫磺) ECS-700(1#常压) 、国产和利时 HS-2000(新球罐) SM(一、四循),联合CENTUM-CS3000配置图,EWS,HIS163,ICS162,ICS161,ICS160,ICS159,ICS158,FCS101,FCS102,V-NET,E-NET,横河系统典型的
4、系统结构,FCS10,烷基化-气分TPS-TDC3000系统配置图,LCN,霍尼韦尔系统典型的系统结构,横河系统控制站,横河系统的内部结构,横河系统控制站控制单结构图,横河系统操作站的操作键盘,Plant Information Network,GUS 人机界面,HM 历史数据服务,PHD 工厂数据库系统,HPM 高性能过程控制器,远程 I/O,NIM 实时数据服务,Engineer tools,工厂应用平台,APP/AM 应用过程平台,LCN,UCN10,FSC 故障安全控制器,UCN1,霍尼韦尔系统典型结构,霍尼韦尔系统集中控制结构,霍尼韦尔系统典型操作站,霍尼韦尔系统控制器结构图,霍尼韦
5、尔系统操作键盘,浙江中控DCS系统结构图,浙江中控DCS系统集中控制结构图,浙江中控DCS系统机柜图,浙江中控DCS系统控制单元图,四、DCS系统的功能介绍,1、操作和监视功能 通用功能、标准操作和监视功能、操作和监视支持功能、系统维护功能、控制状态显示功能、趋势功能。 A、通用功能: 1、操作屏幕方式:全屏方式、多窗口方式、10个窗口 系统信息窗口:各种系统信息。 2、窗口尺寸调整:50%、80%、100%。 3、画面设置:动态窗口设置、弹出窗口设置。,B、标准操作和监视功能,1)总貌画面:全装置的总貌,通过它判断装置运行是否正常,过程总貌窗口:32个信息块/窗口 2)流程图画面:静态设备、
6、机泵、管线,动态变化、变色闪烁的工 艺数据、棒图、可调出仪表面板,工艺操作的主要手段,2500个窗口/HIS,400数据/窗口,200色变/窗口,8个条件/色变。 3)控制组画面:八个工艺相关联的仪表面板可单独操作,8个或16个仪表面板/窗口 4)趋势画面:八个工艺参数趋势记录,系统规定了每个参数的总点数,记录的时间长短与采样时间间隔有关,通过它可调出点趋势图,用于工艺分析, 8笔/窗口,800个窗口/HIS(50个趋势模块/HIS) 5)调整画面:每个控制功能模块的详细调整,PID参数设定、上下限报警输出、输出限幅、1个回路/窗口,100000个窗口/HIS 6)过程报警画面:100个点的报
7、警一览表。18个报警/窗口,200个报警/HIS 7) 控制方案图窗口:显示控制方案图的数值和报警状态。,DCS系统窗口调用功能键,DCS系统流程图,DCS系统控制分组画面,DCS系统调整画面,DCS系统过程报警画面,C、操作和监视支持功能 1)过程报警功能:过程报警优先分(高、中、低、记录) 报警方式(系统信息、闪烁、流程图闪烁、颜色变化、操作键盘、蜂鸣器、存入文件、打印) 2)安全功能:操作员、班长、工程师级别。 3)过程历史报告:记录DCS历史记录。 4)报表功能:班报、日报、月报,定时打印、随时打印。 D、系统维护功能 1)系统状态画面:操作站、控制站、通讯网络状态汇总。 2)系统报警
8、画面:系统报警一览表、报警方式(系统信息、 闪烁、 流程图闪烁、颜色变化、操作键盘、蜂鸣器、存入文件、打印)。 3)操作站状态画面:CPU、电源卡、通讯卡的状态。 4)控制站状态画面: CPU、电源卡、通讯卡、通讯总线、 I/O卡的状态。,横河控制站FCS维护画面 选中FCS后,双击鼠标或使用操作员键盘的光标和画面进入键,可以进入FCS维护画面,显示的内容有:FCS的类型、站号、版本号;FCS的CPU的状态、插件箱的类型、插卡的类型;前后机柜柜门的温度、风扇的状态等。在运行状态下,还可以在线下载IOM,启动/停止FCS的CPU,进行FCS的参数存储。,操作站HIS维护画面 操作站的维护画面主要
9、有以下的几个内容:站的类型、打印机的指定、报警声音的定义、窗口显示的类型、报警、画面预设菜单、数据库等值化、32个一触式功能键、操作标记、长时趋势、外设记录等。通过改变一些参数,可以改变HIS的性能及更方便的进行操作。,E、控制状态显示功能 1)控制图:仪表内部控制图实际的状态,各功能块的参 数。 2)逻辑图:仪表逻辑控制图的运行状态,与或非、计时器、计数器等状态。 3)顺控图:顺控表的条件、动作的状态。 F)开放数据功能 WIN操作系统、支持DDE、OPC方式 与其它上位机通讯,2、控制站控制功能,A、标准控制功能 连续控制:将系统内部强大的丰富的控制模块通过各种 方式连接实现各种简单和复杂
10、的控制回路,如 串级, 比值、前馈、选择等。 顺序控制:开关、逻辑控制(顺控表、逻辑图) 计算功能:工艺计算 B、子系统通讯:RS-232/422/485与其他子系统连接、如PLC、分析仪表。 C、批量控制:流水线生产。,3、工程组态功能,A、项目组态:操作站组态、控制站组态 B、模拟测试:两种方式(脱开控制站、带控制站脱开现场仪表)模拟输入信号通过控制运算得出结果。 C、组态文件打印。 4、DCS的可靠性 、冗余技术: CPU单元、电源单元、通讯总线单元、通讯总线、控制I/O卡均采用双重化。 、自检技术:DCS不断自检给出故障信息以便处理。,横河CS-3000系统中FCS冗余结构,五、PLC
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