分散控制系统1-精品文档
浙大中控DCS系统操作规程
精品文档规程编号：KF-HD-CYJSB-***版本号：2013-9受控号：DCS系统浙大中控操作规程二零一三年九月实施日期：开发事业部哈得作业区发布单位：.精品文档目录一、使用范围和编制依据二、管辖范围三、系统介绍四、主要技术参数五、风险及控制措施六、装置介绍集散控制系统（一）浙大中控JX-300XP七、操作规定（一）浙大中控自控系统监控操作八、注意事项浙大中控DCS系统操作规程一、使用范围和编制依据本规程适用于哈得作业区DCS系统正常维护和操作管理。
本规程依据浙大中控JX-300X DCS系统操作维护手册编制。
二、管辖范围哈一联、哈四联、天然气站主控室。
.精品文档三、系统介绍1、DCS系统由硬件系统和软件系统两部分组成1）系统硬件哈四联系统由三个操作站（其中一个兼作工程师站）和3个控制站构成。
哈一联系统由四个操作站（其中一个兼作工程师站）和3个控制站构成。
天然气站系统由三个操作站（其中两个兼作工程师站）和一个控制站构成。
本规程所涉及的操作均在操作站上实现，具体的硬件构成参见相关技术资料。
2）系统软件系统的所有操作均在Advantrol软件下实现，具体的Advantrol操作参见相关技术手册。
四、主要技术参数1、浙大中控DCS系统五、风险及控制措施六、装置介绍万方天然气处理站，配备了一套独东河天然气站设计为日处理量22.5自动化监控系统，本系统由硬件、通讯网络、操作立的浙大中控JX-300XP.精品文档站计算机、监控软件等组成。
主服务器从服务器监控机1#操作站操作站2#3#工程师站监控网络RS232/RS485主控单元AB主控单元现场分子筛PLC现场压缩机PLC现场压缩机PLC 控制网络I/O模块I/O模块信号I/O现场仪器仪现场仪器仪表表JX-300XP系统硬件1、机柜天然气站仪控室有I/O卡件机柜两套，哈四联机柜间有I/O卡件机柜五套，哈一联机柜间有I/O卡件机柜五套。
2、系统软件系统的所有操作均在Advantrol软件下实现，具体的Advantrol操作参见相关.精品文档技术手册。
中控系统_精品文档
中控系统概述中控系统（Central Control System）是一种集中管理和控制各种设备和系统的技术方案，广泛应用于建筑、工业、交通、能源等领域。
中控系统通过集成多个子系统和设备，提供了一个统一的管理平台，方便用户集中监控、控制和管理各种设备的运行状态和行为。
中控系统的组成中控系统通常由以下几个主要组成部分构成：1. 控制器：中控系统的核心部分，负责接收来自各个子系统和设备的数据，进行处理和分析，并根据设定的逻辑和策略发出相应的指令。
2. 子系统：中控系统集成了多个子系统，如照明控制系统、空调控制系统、安防系统、音视频系统等，通过与这些子系统进行通信，实现对各个设备的集中控制。
3. 传感器：中控系统还包括各种传感器，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，用于采集环境数据，并将数据传输给控制器。
4. 用户界面：为了方便用户的操作和管理，中控系统通常提供了一个用户界面，可以通过电脑、手机、平板等终端设备来访问和控制系统。
中控系统的功能中控系统提供了多种功能，以满足不同领域和应用的需求，下面介绍几种常见的功能：1. 集中控制：中控系统可以对各个设备进行集中控制，如调节灯光亮度、温度设置、安防监控等，方便用户对设备进行统一管理和控制。
2. 自动化控制：中控系统可以通过设定条件和规则，实现自动化控制，如定时开启关闭灯光、根据环境温度自动调节空调温度等，提高设备的智能化程度。
3. 远程监控：中控系统提供了远程监控功能，用户可以通过互联网远程访问系统，并实时监控设备状态，及时处理异常情况，提高工作效率。
4. 数据分析：中控系统可以对采集到的数据进行分析和统计，并生成报告和图表，帮助用户了解设备的运行状况和能耗情况，为优化设备管理和能源管理提供参考。
5. 节能优化：通过集中控制和数据分析，中控系统可以实现设备的节能优化，如根据实际使用情况调整设备运行模式，避免能源的浪费和不必要的消耗。
中控系统的应用领域中控系统具有广泛的应用领域，以下介绍几个典型的应用场景：1. 建筑自动化：中控系统在建筑领域中被广泛应用，可实现对建筑物内部各种系统的集中控制，如照明、空调、电力、安防等，提高建筑物的舒适度和能效性。
分散控制系统频繁故障造成机组停运范文
分散控制系统频繁故障造成机组停运范文分散控制系统是现代工业生产中常见的一种控制方式，它基于分布式控制技术，使得系统能够更加灵活、高效地运行。
然而，在分散控制系统的运行过程中，由于各个子系统之间的互联问题、硬件设备的老化以及操作人员的不当使用等原因，频繁故障发生。
这些故障使得机组的停运变得频繁，给生产过程带来了重大的不利影响。
本文将分析分散控制系统频繁故障的原因，并提出相应的解决方案，以期减少机组的停运次数，提高生产效率。
首先，分散控制系统频繁故障的原因之一是互联问题。
在分散控制系统中，各个子系统之间需要相互通信，并共享数据。
然而，在实际运行过程中，由于通信线路的故障、网络的拥堵等问题，导致数据的传输受阻，从而引发系统故障。
为了解决这个问题，我们可以采取以下措施。
首先，加强对互联设备的维护保养工作，及时检修或更换老化或损坏的设备，确保通信线路的顺畅。
其次，提升网络带宽，增加网络设备的数量，以满足数据通信的需求。
最后，建立备用通信线路，以备在主通信线路故障时切换，确保系统的连续运行。
其次，分散控制系统频繁故障的原因之二是硬件设备老化。
随着时间的推移，分散控制系统中的硬件设备会出现老化现象，进而降低设备的可靠性和稳定性。
为了解决这个问题，我们可以采取以下措施。
首先，建立完善的设备维护保养制度，制定设备的定期检修计划，并指定专人负责维护工作。
其次，定期对硬件设备进行检测，发现问题及时修复或更换设备，以保证系统的正常运行。
最后，对老化的硬件设备进行升级或替换，引入先进的技术和设备，提高系统的可靠性和稳定性。
再次，分散控制系统频繁故障的原因之三是操作人员的不当使用。
由于操作人员对分散控制系统的操作不熟练或不规范，导致系统出现故障的可能性增加。
为了解决这个问题，我们可以采取以下措施。
首先，对操作人员进行专业培训，提高其对分散控制系统的认识和了解，并培养其操作系统的技能。
其次，建立严格的操作规程和操作流程，明确操作人员在实际操作过程中应遵守的规定和要求。
精品文档-物联网控制基础(王志良)-第4章
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上述PID控制算法的缺点是由于采用全量输出， 所以每次的 输出均与过去的状态有关， 计算式要对偏差量进行累加， 计算 机输出控制量对应的是执行机构的实际位置偏差， 如果位置传 感器出现故障， 控制量可能出现大幅度的变化， 这种大幅度的 变化可能会引起执行机构位置的大幅度的变化， 这种情况在实 际生产中是不允许发生的， 在某些重要场合还有可能造成重大 事故。 为避免这种情况的发生， 采用增量式PID控制算法。
第 4 章 PID控制的实现技术
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图4-2 连续系统PID的Simulink仿真
第 4 章 PID控制的实现技术
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PID控制器采用的封装形式的内部结构如图4-3所示。
图4-3 模拟PID控制器的内部结构
第 4 章 PID控制的实现技术
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连续系统的模拟PID控制的正弦响应波形如图4-4所示。
图4-4 连续系统的模拟PID控制的正弦响应
第 4 章 PID控制的实现技术
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图4-6 Simulink仿真图
第 4 章 PID控制的实现技术
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图4-7 连续PID控制的正弦响应
第 4 章 PID控制的实现技术
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4.4 离散系统的数字PID 仿真实例 Simulink仿真图如图4-8所示， 参考程序见附 录1 chap 4_5， 其仿真结果如图4-9所示。
第 4 章 PID控制的实现技术
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图4-12 积分分离式PID的阶跃响应
第 4 章 PID控制的实现技术
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图4-13 普通PID的阶跃响应
第 4 章 PID控制的实现技术
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积分分离式PID控制的Simulink仿真如图4-14所示， 仿真结 果如图4-15所示。
分散控制系统DCS介绍样本
分散控制系统DCS介绍样本分散控制系统（DCS）是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统。
它由一系列分布在控制区域内的控制器和操作站组成，通过高可靠性的通信网络连接并实现数据共享和协调控制。
DCS系统广泛应用于诸如能源、化工、制药、水处理等多个工业领域。
DCS系统的核心是一个集中控制室，这个控制室中有一系列的操作站。
操作站通常包括显示屏、键盘和鼠标，操作员通过操作站可以获取和输入过程参数，并进行各种操作。
DCS系统还包括一些硬件设备，如控制器、输入/输出模块、安全设备等。
DCS系统的主要特点是分布式控制和集中管理。
分布式控制意味着系统中的每个控制器都有独立的控制能力，可以独立完成相应的控制任务。
这样的设计可以提高系统的可靠性和容错能力，同时也可以减少对中央控制器的依赖。
集中管理则是通过控制室中的操作站实现的，操作员可以通过操作站对整个系统进行监控和管理，包括调整控制参数、报警处理、数据记录等。
DCS系统的通信网络起到了关键的作用。
这个网络连接了所有的控制器和操作站，实现了数据的传输和共享。
为了保证数据的可靠性和实时性，通常采用冗余设计和高速通信技术。
冗余设计可以提供备用路径，确保数据在网络故障时仍能正常传输。
高速通信技术可以保证数据的高速传输，使得控制系统能够快速响应实时需求。
DCS系统的优点还包括可扩展性和可定制性。
由于其分布式控制的特点，可以根据需求灵活添加或删除控制器，实现系统的扩展或改造。
同时，DCS系统也能够根据具体的工艺过程和控制需求进行定制，使得系统能够更好地适应不同的场景。
总之，DCS系统是一种高度自动化的分散控制系统，通过分布在控制区域的控制器和操作站实现对工业过程的监控和控制。
它的优势在于分布式控制、集中管理、可靠的通信网络以及可扩展和定制的特点。
DCS系统的应用可以提高生产效率、降低成本、增强安全性，并帮助企业提高竞争力。
计算机控制系统的经典设计方法-精品文档
经ZOH后：
j T 1 e u ( j ) E * ( j ) D * ( j ) D j
j T 1 e s i n ( T / 2 ) j T / 2 G ( j ) T e Z O H j T / 2
ZOH传递函数：
s i n ( T / 2 ) u ( j) e D * ( j) E ( j j n ) D s T / 2 n
② 一阶保持器z变换法（斜坡响应不变法）
由于和零阶保持器z变换法类似的原因，这种方法应用的较少。
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2. 一阶向后差分法
(1)离散化公式
实质：将连续域中的微分 用一阶向后差分替换
d c ( t ) / d t c ( k ) c ( k 1 ) ] / T tk T[
s与z之间的变换关系： （直接代入）
2
2
2
j T j T / 2 j T / 2 D D D 2 1e 2 e e j j A D j D T T / 2 j / 2 D T 1e T e e T
图5-10 双线性变换映射关系
2s ji n ( T / 2 ) 2 T 2 D j t a nD T 2 c o s ( T / 2 ) T 2 D
j T / 2 必有： D * ( j ) e D ( j )
补偿器 模拟控制器
uj ( )e D
jT / 2
D * ( j )( E j)
数字控制器
补偿器：补偿ZOH带来的相位延迟－T/2 当T较小时可以忽略其影响，可以不补偿
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连续域-离散化设计的步骤如下：
仪控知识培训
测参数标准值之差。
精品文档
精度等级就是最大相对百分误差去掉正负 号和%。数字越小，说明仪表精确度越高。 仪表精度不仅和绝对误差有关，而且和仪 表的测量范围有关。
绝对误差大，相对百分误差就大，仪表精 度就低。如果绝对误差相同的两台仪表， 其测量范围不同，那么测量范围大的仪表 相对百分误差就小，仪表精度就高。
检测压力超出变送器的量程范围， DCS画面显示为红色，数值没有变化。
精品文档
压力变送器工作原理
压力源
气室
标准电流输出
精品文档
压力检测原理图
两线制与DCS 卡件连接
通过总线与 DCS主机连接 经组态后屏幕 显示压力值
精品文档
DCS主机
思考题： 当压力显示不对，如何
判断故障点。
精品文档
2、流量检测
2.1、就地式种类：转子流量计、金属管 浮子流量计、水表
2.1.1、工作原理：根据不同流量检测 方法，把流量值转换成转子、指针、数字显 示出来，通过刻度可以读取流量数。
2.1.2、常见故障：流量计测量室有异 物、指示传动机构磨损、超量程，会造成流 量显示不准确。
精品文档
转子流量计（只显 示瞬时流量）
翻板式液位计
精品文档
5、分析仪
样气流量，调整为 红线标识处
样气流量调节旋钮
正常工作处于‘样气 ’
正常工作处于‘正常 ’
样气旁通流量，在保 证测量流量下尽量调 节为最大
3.2.2、常见故障：热电阻丝断线，造成 显示为最大值。
接线盒进水、接线端子松动，都 会造成显示值波动或显示最大值。
精品文档
温度检测原理图
DCS主机（组态 ）
六大系统_精品文档
六大系统1. 操作系统操作系统是计算机系统中最基本和最核心的软件之一。
它是管理和控制计算机硬件和软件资源的总管，为用户和应用程序提供环境和接口。
操作系统可以分为桌面操作系统和服务器操作系统两种类型。
1.1 桌面操作系统桌面操作系统是安装在个人电脑或工作站上的操作系统。
常见的桌面操作系统有： - Windows：由微软公司开发的操作系统，广泛用于个人电脑。
- macOS：由苹果公司开发的操作系统，专门用于苹果的台式机和笔记本电脑。
- Linux：一种自由和开放源代码的操作系统，具有高度的定制性和灵活性。
1.2 服务器操作系统服务器操作系统是安装在服务器上的操作系统，用于管理和提供网络服务。
常见的服务器操作系统有： - Windows Server：专门用于服务器的操作系统，提供可靠的服务和强大的管理功能。
- Linux：服务器领域最流行的操作系统之一，基于开放源代码，提供高性能和可靠性。
2. 数据库管理系统数据库管理系统（DBMS）是一种管理数据库的软件。
它提供了数据的组织、存储、访问和操作等功能，为企业和组织管理大量数据提供支持。
常见的数据库管理系统有： - MySQL：一种开放源代码的关系型数据库管理系统，具有高性能和可靠性。
- Oracle：一种商业关系型数据库管理系统，广泛用于各种复杂的企业级应用。
- SQL Server：微软公司开发的关系型数据库管理系统，适用于中小型企业。
3. 网络操作系统网络操作系统是专门用于管理和控制计算机网络的操作系统。
它提供了网络资源管理、用户认证、数据传输等功能，为组织和企业的网络提供稳定和安全的运行环境。
常见的网络操作系统有： - Cisco IOS：思科公司开发的网络操作系统，用于管理思科网络设备。
- JunOS：Juniper Networks公司开发的网络操作系统，用于管理Juniper网络设备。
4. 嵌入式操作系统嵌入式操作系统是安装在嵌入式设备上的操作系统，用于实时控制和管理。
自动控制原理及DCS结构-精品文档
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闭环控制方框图
给定值
偏差 控制/调节 器器
执行器
被调参数 被控对象
检测仪表
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单回路控制/调节系统
单回路系统一般指在一 个控制对象上用一个调节器 来控制一个被控参数，调节器只接收一个测量信号 其输出也只控制一个执行机构.
给定值 偏差 控制/调节 器器
执行器
被调参数 被控对象
综合精度
非线性
环境条件 工作温度范围
物理特征 压力连接
压力传感器产品说明
0~0.5kPa…10kPa…100kPa…10MPa…30MPa…60MPa 2倍
对不锈钢不腐蚀的液体 10VDC(24V) 0～5V、4～20mA
0.05%、0.1%、0.3%FS ±0.1%FS（典型值）
-10~120℃
M20×1.5、M24×1.5、无螺纹
第二章 楼宇自动化控制技术基础
本章重点 (1)掌握楼宇常用传感器选型 (2)掌握自动控制中最基本的反馈控 制理论
（3）掌握各种调节器原理特别是PI调节 原理
（4）掌握DCS控制系统的架构模式
2.1 检测技术与常用传感器
2.1.1检测技术概述
在楼宇自动化系统中，经常需要对温度、压力、 湿度、流量、液位等参数进行检测和控制，因 此必须及时掌握它们运行过程中的各种参数， 那么就需要对这些参数进行测量。
系统原理图
反馈控制原理的典型应用
带转速负反馈的直流调速系统
+
-
U+*nn ∆UUnn A UUcc GT
-
+
分散控制系统DCS系统受电调试方案中
分散控制系统DCS系统受电调试方案中首先，进行前期准备工作。
包括制定详细的调试计划和目标，明确调试的范围和内容。
同时，对需要使用的工具和设备进行检查和准备，确保它们工作正常并符合安全要求。
另外，组织并培训调试人员，使其熟悉DCS系统的操作和各项调试工作的要求。
接下来，进行设备的电气连接。
根据系统布线图和接线图，将所有设备按照正确的方式进行接线。
确保每个设备的电气连接正常，符合规范要求。
特别需要注意的是，电气连接的牢固性和防护措施的落实，确保调试过程中的安全。
然后，进行设备的软件配置。
根据系统的布局和控制策略，进行DCS系统软件的配置。
包括设定各个设备的地址和属性，建立设备之间的通信连接，设置控制逻辑和参数等。
在软件配置的过程中，需要注意正确输入数据和参数，确保系统的稳定性和可靠性。
接着，进行设备的硬件调试。
包括对各个设备硬件的功能进行测试和验证。
通过采用合适的仪器和设备，对设备的输入、输出信号进行检测和测量。
同时，进行设备的相关功能测试，确保设备的正常工作。
最后，进行系统的整体调试。
将各个设备组成一个完整的DCS系统，进行整体的调试。
通过对各个设备之间的通信和相互作用进行测试，确保系统的整体正常工作。
在调试过程中，需要仔细检查和记录系统的各项参数和指标，及时发现和解决问题。
在整个调试过程中，需要遵守相关的安全规范和标准。
保证调试人员的人身安全，并确保设备和系统的完整性。
同时，对于调试中出现的问题，需要及时记录和分析，并采取相应的措施进行解决。
总之，DCS系统的受电调试方案需要从前期准备开始，逐步进行电气连接、软件配置、硬件调试和整体调试的工作。
通过合理的组织和安排，确保调试的顺利进行，验证系统的正确性和可靠性。
同时，注重调试的记录和分析，为系统的后续运行和维护提供参考。
控制设备_精品文档
控制设备控制设备在现代社会中扮演了至关重要的角色。
无论是家庭、办公室还是工业领域，各种类型的控制设备都广泛应用于不同的领域。
控制设备能够通过操作和监控相应的系统来实现自动化的目标。
本文将探讨控制设备在不同领域中的应用，并介绍一些常见的控制设备。
在家庭中，控制设备被用于实现智能家居系统。
通过智能家居系统，人们可以通过手机、电脑或语音控制设备来管理家庭中的电器、安全系统等。
例如，人们可以在外出时打开空调、关闭窗帘，或者通过智能摄像头来监视家中的安全状况。
这些控制设备为家庭提供了更高的便利性和安全性。
在办公室中，控制设备被用于自动化设备和系统的管理。
一些常见的控制设备包括温控器、灯光控制器和楼宇自动化系统。
通过这些控制设备，人们可以根据需求自动调节温度、照明和其他设备，以提高办公环境的舒适度和能源效率。
此外，楼宇自动化系统还可以监控电力消耗情况，并提供相应的数据分析，帮助企业更好地管理能源。
在工业领域，控制设备被广泛用于生产过程的自动化。
例如，自动化控制系统可以用于控制和监测工厂中的计算机控制设备，以确保生产过程的稳定性和效率。
此外，工厂还可以通过使用传感器和执行器来实现对设备状态的实时监测和控制。
这些控制设备不仅可以提高生产效率，还可以减少人力成本和避免因人为错误而造成的损失。
除了家庭、办公室和工业领域，控制设备还可以应用于交通运输、医疗和能源等领域。
例如，在交通运输领域，控制设备可以用于交通信号灯的控制、电动车辆的充电桩和智能公交车站的管理。
在医疗领域，控制设备可以用于监测和控制医疗设备、调节医疗环境的温度和湿度。
在能源领域，控制设备可以用于实现对发电站和输电系统的远程监控和控制。
在控制设备的设计和开发过程中，考虑到设备的功能、可靠性和安全性是至关重要的。
为了确保设备的功能正确执行，开发人员需要进行详细的需求分析和设计。
此外，为了保证设备的可靠性和安全性，需要进行严格的测试和验证，以及制定相应的安全措施和标准。
分散控制系统安装分部报验申请表1-1-4
工程名称：共用热控安装编号：1-1-4
致：煤炭工业部济南设计研究院工程建设监理公司(监理单位)
我单位已完成了分散控制系统安装工作，现报上该工程报验申请表，请予以审查和验收。
附件：
分散控制系统安装分部工程质量检验评定表
承包单位（章）
项目经理
日期
审查意见：
项目监理机构
总/专业监理工程师
日期
计算机监视系统安装分部工程质量检验评定表
工序
分项工程名称
性质
分项工程质量等级
备注
1-1-4-1
机柜、设备安装
主要
合格
1-1-4-2
接地系统安装
主要
合格
1-1-4-3
电气线路安装
主要
合格
验收结论：
合格
质检机构
质量验收评定意见
签名
工地
年月日
质检部
年月日
监理
年月日
建设单位
年月日
工程名称：共用热控安装工程编号：1-1-4
日立大型电站专用分散控制系统DCSHIACS-5000M-精品文档
7
适合电站需要的分散控制系统结构
结构特点：
1. 2. 系统结构与工艺系统相同 监视、操作与控制级网络为同 一网络，结构更合理、通讯更 快捷 网络耦合器(控制器)实现了无 网关的单元机组与公共系统的 连接，无通讯延迟 设置单独的用于实时性不强的 打印数据通讯网络，在实现打 印机资源共享的同时，也做到 了通讯数据的合理分流，不占 用控制级网络的负荷 单元机组的MMI对公共系统实 现监视和互锁操作 提供多协议对接口的通讯接口 站，实现与外部设备的接口
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2. HIACS-5000M控制系统的技术特点
2.1 适合电站需要的分散控制系统结构 2.2 快速、稳定、可靠的机组级控制光纤传输通讯网络-μΣNetwork-100网络 2.3 全分散的电源系统及可靠的接地系统 2.4 功能强大、快速、针对电站控制设计的控制器-R600系列控制器 2.5 高功能、全中文化、使用便捷的友好人机界面
1)
3) 采用全分散、全冗余的电源系统及可靠的接地系统 系统的电源配置思想是：每个用电设备均配置独立的电源装置(全分散)，且每个用电设备使用的 电源都是冗余的(全冗余)；接地系统的设计：不使用独立的地；同时对接地电阻的要求及其宽泛 4) 采用高功能、高可靠性的控制器 一种高功能的控制器(高速度、大容量)适用于汽轮机控制(DEH)，调节控制(MCS)，顺序控制 (SCS)，燃烧控制(MBS)，励磁控制(AVR)，燃汽轮机控制等电厂控制功能； 控制器冗余配置，无扰切换；冗余切换时间1毫秒。 使用RISC技术的R600系列控制器，性能更加强大 5) 采用高功能、全中文化、使用便捷的友好人机界面
日立大型电站专用分散控制系统（DCS）
HIACS-5000M
1. 日立HIACS-5000M系统概要 2. HIACS-5000M控制系统的技术特点
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在数字式控制系统中，由于要直接用数 字来表达各个物理量值，为此需要进行 模拟量到数字量的转换，从电流、电压 等模拟信号变换成数字的测量值。
华北电力大学
过程量
• 还有一些特殊的过程量，在工程实际中 经常用到，属于以上两种过程量：
• 1）脉冲量
华北电力大学
SOE量
• • • • • 2）SOE量 Sequence of Event 特殊的开关量 a. 仅在现场设备的状态发生变化时产生 b. 不仅表示状态改变后的状态，还要记录出 现改变的准确时间，一般要精确到毫秒。 • 作用：事后分析故障原因时找出动作的顺序， 以确定引起故障的第一原因、其后的联锁动 作过程。
华北电力大学
开关量
• 2) 开关量 • 表示所处状态的量，也 可直接称之为状态量。 • 取值一般为两个，也可 多个，如多抽头的分接 头位置，多工位。有限。 • 需要转换为标准信号。 • 两个：0和1；多个：多 个二进制数。
华北电力大学
测量过程
物 理 量 或 电 量 信 号 统 一 电 信 号 过 程 传 感 器 变 送 器 状 态 化 学 量 等
华北电力大学
模拟量
• 1) 模拟量 • 表达量值的连续 变化的量，数值 随时间变化而变 化，表现为一个 时间的函数。最 大的特点是连续 性，可求导。温 度、压力、湿度 等。
华北电力大学
模拟量
• • • • 细分为： 瞬时量--温度、压力 等 累积量—电能（电度）等 测量：敏感元件或检测元件：传感器+变送器： 符合一定标准的统一信号。
分散控制系统
华北电力大学 自动化系
华北电力大学
华北电力大学 杰德控制工程研究中心
• 负责人：韩璞 教授/博导 • 开发经验： • 济南：鲁能控制工程有限公司——LN2000 山东省科技进步一等奖 • 南京：国电南自——PAS300M分散控制系统 • 西安：西安热工研究院——FCS165现场总线 控制系统的开发 • 开发工作：源码级
华北电力大学
人的作用
• 设定？算法？异常情况决策？ • 作为一个整体，人必须是控制系统的一 个重要组成部分。 • 人机界面必不可少：测量值的显示、计 算参数的显示、人工操作设备、算法预 置等。
华北电力大学
完整的控制系统
华北电力大学
1.2.2 测量方法和测量装置
• 运行状态是生产过程的表征 • 可测性：一个被控对象能够被测量的难 易程度。 • 表征生产过程的量称为过程量，分为模 拟量和开关量两大类。
华北电力大学
对连续过程的控制
n r
给定值 干扰
e
偏差
控制器
执行机构
受控对象
c
被控量
测量信号 测量变送器
单回路控制
华北电力大学
对连续过程的控制
Z1(内扰) Z2(干扰)
+
1
-
g1
WT1(s)
g2 2
+ -
WT2(s)
u
+
+
WD2(s)
导前区
y2
WD1(s)
惰性区
+ +
y
串级控制
华北电力大学
华北电力大学
1 DCS发展历程
1.1 什么是DCS
• DCS：Distributed Control System • 英文直译为“分布式控制系统”。 • 由于产品生产厂家众多，系统设计不尽相同，功能和 特点各具千秋，所以，对产品的命名也各显特色。国 内在翻译时，也有不同的称呼： • 分散控制系统（Distributed Control System，简称 DCS）； • 集散控制系统（Total Distributed Control System，简 称 TDCS或 TDC）； • 分布式计算机控制系统（Distributed Computer Control System，简称DCCS）。 华北电力大学
对连续过程的控制
扰动 d(t) 补偿信号 补偿环节
参考输入
+ + - 偏差
控制器 控制量 执行环节馈信号
反馈元件
前馈-反馈控制
华北电力大学
对连续过程的控制
C
参考轨迹
yr ( k )
控制算法
u (k )
对象模型
y (k )
y p (k )
预测模型
ym ( k )
e( k )
ym ( k )
预测输出
e( k )
预测控制
华北电力大学
对连续过程的控制
参考模型
ym
e
自适应机构
r
控制器
u
被控对象
y
自适应控制
华北电力大学
对连续过程的控制
直接型专家控制器 知识库
输入
-
信息获取与 处理
推理机构
控制规则库
被控对象
输出
检测装置
专家控制
华北电力大学
对连续过程的控制
模 糊 控 制 器 （ 计 算 机 ） 计 算 控 制 变 量 模 糊 量 化 处 理 模 糊 控 制 规 则 模 糊 决 策 非 模 糊 化 处 理
华北电力大学
参考教材
• 白焰 等，《分散控制系统与现场总线控制系 统：基础、评选、设计和应用》，中国电力 出版社，2019。 • 王常力 等，《分布式控制系统（DCS）设计 与应用实例》电子工业出版社，2019。 • 张新薇 等， 《集散系统及系统开放》，机械 工业出版社，2019.1。 • 王常力 等，《集散型控制系统设计与应用》， 1993.6。1993年被中央电视台作为“集散型控 制系统”讲座的教材，王常力亲自任讲教师。
1.2 控制系统概述
控制： • 一锤在手，万物皆钉
《人有人的用处--控制论和社会》N．维 纳 著
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液位控制
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1.2.1 控制系统的基本组成
控制系统
控制对象
人
控制设备或装置
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控制系统组成
• 控制系统： • 1) 被控对象（即生产过程）：实施生产 过程的主体。 • 2) 控制设备或装置：所有控制作用由控 制装置实现的。在使用同样生产设备的 情况下，通过改进控制装置就可实现生 产效率和产品质量的提高。 • 3) 人：设计和决定
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1.2.3 控制方法和运算处理装置
• • • • 1）对连续过程的控制 过程控制或流程控制 是一种连续调节性质的控制 调节是控制的一种，特指通过反馈的方 法对连续变化的对象进行连续的控制。 • 没有明显的起点和终点
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对连续过程的控制
• • • •
• • • • •
要素： a. 受控对象对目标值的允许偏差 b. 进行测量和控制的周期 c. 调节控制算法，如PID、模糊控制、神经 网络、专家控制等 测量值、设定值 运算处理装置的任务： a. 设定值变化时，调节 b. 出现干扰时，调节 方法：前馈、反馈、结合