DCS的选型及组建
(优质文档)DCS选型和应用指南
DCS在电力行业中用于火电厂、核电厂、 风电场等，实现了对锅炉、汽轮机、发电 机等设备的监控和控制。
制药行业
其他领域
DCS在制药行业中用于发酵、提取、制剂 等生产过程，提高了药品质量和生产效率 。
除了上述领域，DCS还广泛应用于冶金、 造纸、食品等行业，推动了工业自动化的 发展。
02 DCS选型要素
按照安装指导手册进行硬件设备的安装，确 保设备布局合理、便于维护。
软件调试
根据需求进行软件调试，确保系统功能正常、 符合工艺要求。
测试与验收
进行系统测试和验收，确保系统性能稳定、 符合设计要求。
运行与维护
定期进行设备检查、清洁、紧固等日 常维护工作，确保设备处于良好状态。
根据生产需求和技术发展，对DCS系 统进行升级和扩展，提高系统的性能 和功能。
案例三：某制药企业DCS选型经验分享
• 总结词：经验分享 • 详细描述：某制药企业在DCS选型和应用过程中，积累了丰富的经验。该企业
注重对不同DCS系统的比较和分析，充分考虑了制药生产工艺和控制需求的特 点，选择了适合的DCS系统和设备。同时，该企业还注重对DCS系统的维护 和升级，确保系统的稳定性和可靠性。 • 案例分析：该制药企业在DCS选型和应用过程中，注重了对不同DCS系统的 比较和分析，明确了选型标准和要求。同时，该企业还对DCS系统的配置和调 试进行了严格的把关，确保系统的性能和质量。在应用过程中，该企业还对 DCS系统进行了持续的监测和维护，及时发现和解决潜在的问题和故障。 • 结论：该制药企业的DCS选型和应用取得了成功，其经验分享为其他类似企业 提供了有益的参考和借鉴。
的产品。
维护成本
02
DCS系统的维护成本也是需要考虑的因素之一，应选择维护成
DCSFCS控制系统结构框架搭建
DCSFCS控制系统结构框架搭建DCS（分散控制系统）和FCS（集中控制系统）是两种常用的控制系统结构框架，用于对复杂的工业过程进行监控和控制。
DCS主要用于大型工程，如炼油厂和电厂等，而FCS适用于小型工程，如水处理厂和食品加工厂等。
本文将介绍如何搭建一个DCS和FCS控制系统结构框架。
DCS控制系统结构框架主要包含以下几个组成部分：控制器、执行机构、感知器、通信单元和人机界面。
首先，我们需要选择一种适合的控制器，常见的有PLC（可编程逻辑控制器）和DCS（分散控制系统）。
PLC 适用于简单的控制任务，而DCS适用于更复杂的控制任务。
控制器的选择将直接影响到整个系统的性能和可靠性。
接下来，我们需要选择适当的执行机构来执行控制命令。
执行机构可以是电动执行器、气动执行器或液压执行器等，根据具体的应用需求来选择合适的执行机构。
执行机构的工作原理和性能将直接影响到系统的准确性和响应速度。
感知器用于感知工业过程中的各种参数和状态信息，如温度、压力、液位等。
感知器将感知到的信息传输给控制器，以供控制器进行决策和控制。
常见的感知器有温度传感器、压力传感器和流量传感器等，根据具体的应用需求选择合适的感知器。
通信单元用于实现各个系统组件之间的通信，以实现信息的传递和控制命令的传输。
通信方式可以是有线通信或无线通信，具体的通信协议可根据应用需求选择，常见的有Modbus、Profibus和Ethernet等。
通信单元的性能和可靠性将直接影响到系统的稳定性和响应速度。
最后，人机界面用于实现操作员和整个控制系统之间的交互。
人机界面可以是PC端的监控软件或触摸屏等，用于实时显示工业过程的状态和参数，并允许操作员对系统进行控制和调整。
一个直观和易用的人机界面对操作员的生产效率和工作质量有着重要的影响。
FCS控制系统结构框架相对简单，主要包含以下几个组成部分：控制器、执行机构、感知器和人机界面。
FCS通常采用集中控制方式，即所有的控制和决策都由一个中央控制器来完成。
DCS过程控制系统选型配置的论述
DCS过程控制系统选型配置的论述概述：为了将整个工况的生产操作集中在全厂生产运行监控中心内，因此，采用控制站、操作站及计算机将整个生产过程的信息集中地进行监视、控制和管理，实现生产过程的监视、控制和管理的集中化和自动化，达到生产过程控制系统的“分散控制、集中管理”现代控制；所以DCS过程控制系统选型配置至关重要。
关键词：网络、电源系统、系统扩展、可靠性1网络1.1DCS系统三层网络结构：信息层网络采用标准工业以太网。
主干网采用模块化千兆工业管理型以太网交换机，支持VLAN、IGMP Snooping、Qos，支持ACL（访问控制表）安全控制，同时通过控制系统可以禁止或使能交换机端口，防止非法接入。
控制层采用符合IEC 61508国际标准的工业现场总线网络，控制器CPU与计算机网络速度100M以上，并且不应随节点数量的增加或拓扑距离的延伸而衰减。
设备层采用无冲突的国际标准网络，网络速度125K以上。
变频器或软起等智能设备应最大限度支持设备自动替换功能，在维修、更换设备时，不需要重新设置变频器和软起的参数。
信息层、控制层、设备层；三层网络符合工业标准的开放式结构，具有兼容性，长寿命结构。
整体网络采用星型结构，做到“互联”、“互通”甚至“互换”。
1.2网络架构：边缘冗余交换机与核心冗余交换机之间必须有两条容错的网络链路。
在每个生产区域的控制系统各配置一对边缘网络交换机，全厂控制中心配置一对核心交换机，全厂控制中心核心交换机采用3层交换机，交换机与交换机之间的通讯采用光纤连接且通讯速度达到千兆以上，网络介质采用工业铠装屏蔽同轴电缆、超五类屏蔽双绞线或光纤。
通过设立控制站或远程I/O站，对各个工艺子系统进行联合控制。
DCS控制系统配带有与其他控制系统的通讯接口（PLC或者其他现场总线系统的通讯接口），PLC作为第三方设备接入至DCS控制系统。
全厂设置OPC服务器站，能从全厂调度服务器获取生产调度信息，实现生产过程的集中调度和管理；向MES系统提供生产现场的动态实时数据，为MES系统的工业实时数据库提供数据源。
DCS控制系统技术方案
DCS控制系统技术方案DCS（Distributed Control System）控制系统是一种用于工业自动化中的集中式控制系统。
它可以实现对工业过程的通信、监视、控制和优化，提高生产效率和降低成本。
下面是一个关于DCS控制系统技术方案的详细说明，包括系统架构、硬件选型、软件开发和网络配置。
系统架构：DCS控制系统的架构采用分布式的方式，包括多个控制节点和可编程控制器（PLC）。
每个控制节点负责一个子系统或设备的控制，如工艺过程控制、设备控制、安全系统控制等。
PLC负责处理实时控制任务。
这种架构提供了高可靠性和扩展性，同时减少了中央化控制节点的压力。
硬件选型：在DCS控制系统的设计中，需要选择适用于各种工业环境和要求的硬件设备。
首先，选择高可靠性和抗干扰能力强的工控机作为控制节点的核心设备。
其次，选择高速、稳定的传感器和执行器，用于监测和控制工业过程。
此外，还需要选择可靠的通信设备，以实现各个节点之间的数据传输。
软件开发：DCS控制系统的核心是控制节点上的软件程序。
这些软件程序负责处理控制算法、数据采集、通信和用户界面等功能。
在软件开发过程中，需要根据具体的控制任务和要求，选择适用的控制算法和编程语言。
常用的编程语言包括C/C++、Java和Python等。
此外，还需要编写用户界面程序，以方便操作和监视工业过程。
网络配置：DCS控制系统中的各个节点之间需要建立可靠的通信网络，以实现数据传输和控制命令的传递。
常用的网络配置包括以太网、CAN总线和串行通信等。
在网络配置中，需要考虑网络带宽、延迟和安全性等因素。
此外，还需要提供合适的网络拓扑结构和网络协议，以满足系统的可靠性和性能要求。
安全性考虑：DCS控制系统在应对工业自动化过程中，安全性是一个非常重要的问题。
为了确保系统的安全性，需要采取一系列措施。
首先，对网络进行加密和防火墙配置，以防止未经授权的访问。
其次，对控制节点和传感器进行身份验证和访问控制，以防止被篡改或冒充。
DCS选型和应用指南解析
• • • •
要了解DCS性能特点。
• 石化行业闭环控制回路较多,宜选用 模拟量控制功 能强的DCS.如Honeywell TPS和PKS系统，横河 CS3000.因其模拟量和开关量控制完全分开，在 开关量控制方面不如其他DCS方便。 • 电力系统希望模拟量和开关量结合方面较好的 DCS.如在Bailey公司N90、INFI90，西屋WDPFI、 WDPFII、 • 应根据工艺过程的特点，也可以考虑采用DCS和 PLC混合使用.如电厂锅炉控制采用DCS，输煤程 控和水处理、除灰等逻辑控制采用PLC。 • 厂家会不断更新产品，新旧产品兼容性要好
操作站
• PC机操作系统用NT，稳定性虽没UNIX好，但作为操作 站足够使用 。 • 国产PC机更便宜，采用PC机操作站，可采用最新机型 和监控软件,便于现场技术人员熟悉软件的安装、调试、 联网和开发。 • 监控软件分专用和通用，通用监控软件开放性能好，能 在以太网中用DDE或OPC方式交换数据。专用监控软 件脚本不丰富，不能与第三方设备连接，所以目前即将 退出市场，但病毒、黑客难以侵入；致命的缺点是开放 性能差 。 • 按实际工艺操作岗位划分,来考虑操作站的数量. • 组态后应按工艺操作岗位调整画面的编排,体现本岗位 特色,利于操作.
控制站和I/O (输入/输出)卡1
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 控制系统规模主要由生产过程的I/O点数确定。 计算各种类型I/O的卡件数，称为硬件配置(或硬件组态) 决定采用本地I/O或远程I/O,从安装布线费用，远程I/O体 系有优势。 选定I/O模块型号。 计算每种型号I/O模块数及备用卡件。 用好几台控制器，各控制器硬件组态时，相互间负荷要 平衡，I/O点数要相当。 一台DCS控制器能连接I/O卡数，在实际连接时应适当 留有,如果都是开关量，块数可适当多一些；模拟量块 数要少一些。
DCS如何选型
和利时公司 的 MACS 使用于石油化工、热电、核电站、 轻轨、大型自动化控制等系统。 因为不同工艺过程会有一些特殊要求，如：电厂一定 要有电调设备和SOE，石化部门一定要有选择性控制， 水泥行业一定要有大纯滞后控制补偿等，选型时要考 虑这些特殊因素。
了解控制系统的发展
气动表 电动表 基地调节器 智能仪表 特殊控制 特殊仪表 远程仪表 仪表盘 DDZIII仪表 DCS PLC FCS ESD 优化控制 企业管理 远程通讯
经济性
DCS比较贵的原因，除了上述理由外， 还有控制器的电源系统，通常采用冗余供电，电源的引 入和散热是价格贵的主要原因，各个DCS系统在这方面差 别比较大。 把控制器和操作站联成一个系统的通讯网络也要考 虑，如果采用通用的以太网，则网卡等价格很低。而专 用的网络接口很贵，最贵可以达到20000美金之多。 因此，经济性与很多因素有关，有时DCS厂商把报价 降下来，实际是改变了一些结构而已，并没有给用户什 么优惠，甚至厂商的利润还增加了。这时可取的办法是 联系国内类似的单位和请教有经验的专家。
DCS的技术先进性
关于DCS的技术先进性，指系统采用了经过验证的最 新技术，并有发展前途和生命力。包括DCS系统的开放和互联 ，现场总线的应用，第三方软、硬件的支持等。这里要注意 的一点是：有些国外厂家为了抢占市场，把一些不成熟的产 品推到第三世界，这是经常发生的事情。如：五、六年前DCS 缺少小型系统，有的厂家把不太成熟的小型系统推到用户， 结果这270多套系统基本都已经提前退役。还如：早在1983年 ，某外国公司销售的DCS，该产品在电源出现故障并复电后， 控制器的输出是任意的，此时阀门的位置就很危险。这种产 品根本不能出厂，但还是卖给了我们国家，结果购买的单位 基本上没有运行。
dcs系统施工方案
DCS系统施工方案1. 引言DCS（Distributed Control System，分布式控制系统）是一种用于工业自动化的集中控制和监视系统。
它采用先进的硬件和软件技术，实现对生产过程的监控、控制和优化。
本文档旨在提供DCS系统施工方案的详细说明和指导。
2. 施工流程2.1 方案设计在施工之前，需要进行方案设计，确定DCS系统的组成、架构和功能需求。
方案设计的主要步骤包括：•系统需求分析：了解用户需求，确定DCS系统应具备的功能和性能。
•系统设计：根据需求分析结果，设计DCS系统的结构、模块和接口。
•电气设计：包括电气接线图、信号线路布置等。
•通信设计：确定通信网络结构和协议。
•安全设计：考虑系统的安全性和可靠性。
•工程预算：制定DCS系统的施工预算。
2.2 硬件选型与集成DCS系统的硬件选型需要根据方案设计的要求和预算进行选择。
选型的主要考虑因素包括：•控制器：选择适合生产过程的控制器，包括CPU、内存、接口等。
•I/O模块：选择合适的输入/输出模块，支持各种类型的信号输入和输出。
•通信模块：选择适合系统要求的通信模块，用于与其他设备进行通信。
•人机界面：选择合适的显示屏、键盘等，方便操作和监视系统。
硬件选型完成后，需要进行集成测试，确保各硬件模块能够正常工作，并与其他设备进行正确的通信。
2.3 软件开发与调试DCS系统的软件开发需要根据方案设计的要求编写程序。
软件开发的主要步骤包括：•系统配置：配置DCS系统的设备、通信和控制策略等。
•程序编写：编写相应的控制算法和逻辑。
•界面设计：设计用户界面，方便操作和监视系统。
•软件调试：对软件进行测试和调试，保证其稳定运行。
2.4 系统调试与验收DCS系统完成后，需要进行系统调试和整体验收。
主要步骤包括：•硬件调试：测试硬件模块的功能和性能。
•软件调试：验证软件的控制逻辑和界面功能。
•系统集成测试：测试整个DCS系统的各个模块之间的协调工作。
•功能验收：根据用户需求进行功能测试，确保系统满足需求。
DCS选型原则
DCS选择技术要求1、DCS评价性能指标：DCS是可修复的系统，其总体性能有可靠性和响应性2个指标。
可靠性指标有：MTBF(平均无故障时间)，MTTR(平均修复时间)，系统可用性(A=MTBF/(MTBF+MTTR)。
由于广泛采用冗余技术，因此DCS的系统可用性A一般在99.99%以上。
响应性指标有：响应时间T和稳态服务S。
一般S，T要按典型任务来估算。
2、主要功能的评价(1) CPU功能的评价①I/O能力。
I/O信号范围，种类，数量是过程控制能力的基本点，远程I/O ，危险区域I/O 也很重要。
②控制能力。
主要从控制运算功能块的能力，数量，组态方便性，灵活性来考虑。
复杂控制功能，自整定功能，各种回路构成方法及各种方式的切换能力都应考虑。
还要评价CPU 的程控能力，以及将反馈控制，顺序控制和数采等功能组合在一起实现批控制的能力。
③带PLC能力。
④CPU的可靠性和环境适应性。
CPU可靠性一般很高，但应在冗余配置的灵活性上作出评价。
(2) 操作站功能的评价DCS的集中管理和信息综合功能由操作站和过程管理机来实现。
对它的评价有：①窗口功能：过程窗口、总貌、分组、报警画面趋势图、流程图，操作画面的表达能力、容量、切换、响应速度等。
系统画面反映系统本身的技术参数、系统结构、组态方法等。
②报告功能。
类型、格式、历史数据表、数据的检索、综合、归档报告等能力。
③工程师站功能。
完成对系统的在线，离线组态和随时在线监视的能力及其可靠性，灵活性，方便性。
④软件包及语言应用功能。
一般应有历史文件，过程优化，计算应用模件，物理数据库，生产管理及专家系统等软件包及应用高级语言能力。
(3) 通信网络功能的评价①通信协议。
网络结构，传媒和网络控制方式。
网络的覆盖范围，容量(可挂节点数)，数据与速率，吞吐量等。
②可靠性。
冗余度，数据纠错，校核功能。
③标准化。
LAN的开放程度(容纳多厂商设备的能力)，LAN应遵循MAP或兼容，是否具有现场总线能力。
DCS系统组态流程
DCS系统组态流程DCS（分布式控制系统）是一种用于工业自动化控制的系统，它通过将控制功能分配到不同的节点上，实现了分布式的控制。
DCS系统的组态流程包括如下几个主要步骤：需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发、系统测试、现场调试、系统上线等。
首先，需求分析是DCS系统组态的第一步。
需求分析的目的是明确用户的基本需求和技术要求，这样才能确定系统的整体架构和功能模块。
需求分析主要涉及到用户的工艺过程、控制要求、设备配置等方面的内容。
其次，系统设计是根据需求分析的结果，制定DCS系统的整体结构和实施方案。
系统设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计主要涉及到服务器、控制器、传感器等硬件设备的选型和布置。
软件设计主要包括系统架构、数据库设计、界面设计、控制逻辑设计等内容。
第三，硬件选型是DCS系统组态流程中的一个关键步骤。
硬件选型的目的是根据系统设计的要求，选择适合的硬件设备。
在选型过程中，需要考虑设备的性能、可靠性、兼容性等因素。
同时，还需要根据实际情况进行方案优化和调整。
接下来，软件开发是DCS系统组态流程中的核心环节。
软件开发的目的是根据系统设计的要求，开发出能够满足用户需求的软件系统。
软件开发包括编码、调试、测试等多个阶段。
在编码过程中，需要按照系统设计的要求进行程序编写。
在调试和测试阶段，需要进行单元测试、集成测试、系统测试等工作，以保证软件的质量和稳定性。
此外，系统测试是DCS系统组态流程中的一个关键步骤。
系统测试的目的是验证系统是否能够满足用户的需求和要求。
系统测试包括功能测试、性能测试、可靠性测试等多个方面。
通过系统测试，可以发现和解决系统存在的问题，提高系统的稳定性和可靠性。
然后，现场调试是将DCS系统安装到实际工业场所，并进行调试的过程。
现场调试的目的是验证系统的正确性和完整性，并解决在实际场所中可能出现的问题。
现场调试包括硬件连接、软件配置、参数调整等工作。
最后，系统上线是DCS系统组态流程的最后一步。
分布式控制系统dcs简介介绍
汇报人： 20点 • DCS的组成与架构 • DCS的主要功能 • DCS的应用领域 • DCS的发展趋势与未来展望 • DCS的选型与实施
01
DCS的定义与特点
定义
分布式控制系统（DCS）是一种集散 控制系统，通过分散控制、集中管理 的方式实现对工业生产过程的监控与 控制。
THANKS
谢谢您的观看
安全性与可靠性
安全性
随着工业安全意识的提高，DCS将更加注重安全性设计，采用多层次的安全防护措施，确保系统的稳定性和可靠 性。
可靠性
可靠性是DCS的核心要求之一，未来DCS将采用更加可靠的硬件和软件技术，提高系统的稳定性和可靠性。
云技术与大数据应用
云技术
随着云计算技术的发展，DCS将逐步实现云化，通过云平台进行数据存储、分析和远程控制等功能， 提高系统的灵活性和可扩展性。
DCS采用多级计算机系统，将控制功 能分散到多个计算机进行处理，同时 通过网络实现信息共享和协调控制。
特点
高可靠性
DCS采用冗余技术和容错技术 ，确保系统的可靠性和稳定性
。
灵活性
DCS具有模块化结构，可以根 据实际需求进行灵活配置，适 应不同的工业生产过程。
开放性
DCS采用开放式标准和网络协 议，方便与其他系统进行集成 和互操作。
03
DCS的主要功能
DCS的主要功能
• 分布式控制系统（DCS）是一种先进的工 业自动化系统，用于监视、控制和优化制 造过程。它采用计算机、网络和自动控制 技术，将分散的控制系统设备与集中管理 软件相结合，实现对整个生产过程的自动 化控制。
04
DCS的应用领域
DCS的应用领域
• 分布式控制系统（DCS，Distributed Control System）是一种集散控制系统，广泛应用于工业自动化领域。 DCS通过分散控制和集中管理的设计理念，实现了对生产过程的实时监控、数据采集、数据处理、控制和优化 等功能。
分散控制系统DCS选型要求 注意事项 选型指标等
分散控制系统DCS选型要求注意事项选型指标等注重从厂商专业视角介绍DCS的基本结构和相关知识，提供了DCS的选型原则性要求、注意事项、主要选型指标等知识。
注重知识的实用性和具体可操作性。
同时补充DCS的发展历程和发展趋势。
为工程技术人员了解各家系统的不同特点和优势提供学习资料。
1 DCS系统定义DCS是分散控制系统（Distributed Control System）的简称，中文习惯称为集散控制系统。
它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，综合了计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control）等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、组态方便。
世界上第一套D C S 系统是由日本横河公司（YOKOGAWA）于1975年推出的CENTUM 系统，并在工业现场尝试使用。
中国的DCS系统相对起步较晚，国内的和利时公司（HOLLYSYS）率先在1993年推出国内第一套DCS系统HS1000，并逐步在工业现场规模应用和推广。
2 DCS系统的主要结构与特点·系统主要有现场控制站（I/O站）、数据通讯系统、人机接口单元（操作员站OPS、工程师站ENS）、机柜、电源等组成。
系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。
·硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。
底层汉化的软件平台具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力；易于组态，易于使用。
支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。
·系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，具有高度的可靠性。
系统内任何组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。
·系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印，。
dcs选型的说明
一、系统功能需求的确定选用DCS之前首先要明确应用的目标，提出对DCS功能的要求，确定系统的规模。
一般都需要仪表自动化、工艺负责人及计算机的负责人、设计院项目负责人几方面讨论确定,以达到最大限度地满足生产和操作的要求.1。
应用DCS的目标（1）提高装置生产及管理水平提高生产效率（提高收效），降低生产成本，节能，降耗,提高产品质量，提高生产方案变化的灵活性及适应性，提高装置的管理水平，提高故障分析的科学性和生产管理标准化，有利于劳动竞赛，挖掘生产潜力。
（2) 提高装置的控制水平实现装置稳定化控制及操作优化,实现先进控制，实现顺序逻辑控制,实现设备故障诊断和联锁保护，实现局部或全装置的最优化控制，生产及管理水平的提高，控制水平的提高,将为实现装置“安、稳、长、满、优”生产发挥重要作用,具有显著的经济效益和社会效益。
这些目标可以分阶段考虑,逐步应用、开发，系统亦将逐步扩展以实现最终目标。
2. 系统功能要求（1)数据采集和存储功能:模拟输入信号的扫描时间，数字信号的扫描时间，历史数据存储(包括调整趋势、历史趋势）的种类、点数和周期，输入信号的处理功能。
（2）控制功能：具备完整的监测、调节和顺序控制功能及设备运行监视、联锁保护等功能，反馈控制功能的最大能力（输入输出的种类、数量、逻辑运算能力、顺序步骤，执行周期），过程控制语言能力（如ST、FORTRAN，BASIC，C或其他的控制语言），先进控制软件的要求。
（3）显示功能:CRT尺寸、颜色，画面刷新时间，画面种类与数量。
显示画面包括总貌画面、流程图画面、控制分组画面、调整画面、趋势画面、过程报警画面、系统报警画面、系统状态画面、操作日志画面、历史查询画面等，并具有窗口（多个、拉伸、重叠）显示功能,汉字功能以及触屏功能。
(4)报警功能：模拟输入/输出信号报警（绝对报警、变化率报警）,数字输入/输出信号报警，仪表停用（校验、停扫描)报警，系统部件（卡件、网络)故障报警,相邻报警时间分辨率,报警管理功能（如历史查询过滤、报警组设置、报警点组的优先级、报警抑制功能等)。
DCS的工程设计方案
DCS的工程设计方案1. 引言DCS是指分散式控制系统（Distributed Control System），是通过在工业生产过程中集中监控和控制各个子系统的一种自动化控制系统。
本文将介绍DCS的工程设计方案，包括硬件设备选型、系统架构设计、通信网络设计和软件编程等方面。
2. 硬件设备选型在DCS的工程设计中，硬件设备的选型至关重要。
首先，需要选择适合特定工业场景的控制器。
常见的DCS控制器包括可编程逻辑控制器（PLC）和分散式控制器（DCS）。
根据具体的需求，可以选择适合的控制器品牌和型号。
此外，还需要选择合适的输入输出模块，用于与各个子系统进行数据交互。
一般来说，需要考虑模拟输入输出、数字输入输出和通信接口模块等。
最后，为了保证系统的可靠性和稳定性，还需要选择合适的供电设备和机柜。
供电设备需要具备稳定的电源输出和过载保护功能，机柜需要具备良好的散热性能和防尘、防水功能。
3. 系统架构设计DCS的系统架构设计需要考虑到各个子系统的互联和协同工作。
通常，可以采用三层结构设计，包括野外层、中控层和管理层。
在野外层，主要涉及到与现场设备的连接和数据采集。
可以通过现场总线（如Profibus、Modbus等）连接各个设备，采集实时数据，并将其传输到中控层。
中控层是整个DCS的核心，主要负责数据处理和控制指令的下发。
通过选择适合的DCS控制器和输入输出模块，可以实现对子系统的实时监控和控制。
管理层是DCS的上位系统，主要用于数据存储和监控。
可以通过连接数据库和安装监控软件实现对整个DCS系统的远程监控和数据分析。
4. 通信网络设计通信网络是确保DCS各个子系统能够顺利工作的重要保障。
在设计通信网络时，需要考虑以下几个方面：•网络拓扑结构：可以采用星型、总线型、环型等不同的拓扑结构，根据具体场景选择合适的结构。
•网络协议：根据设备的通信协议选择合适的网络协议，如TCP/IP、Ethernet等。
•网络安全性：在设计网络时，需要考虑网络的安全性，采取相应的安全措施，如防火墙、VPN等。
DCS基础知识和DCS选型
米工土木大篷车DCS基础知识和DCS选型--工业自动化控制DCS系统（1）土木米工编制DCS基础知识和DCS选型上世纪70年代国外就已经开始大规模使用集成电路作为二次仪表实现现场数据采集和远端控制。
工业现代化技术发展，DCS厂商如雨后春笋般不断涌现，同时随着装置规模的大型化、复杂化，DCS选型和设计越趋复杂，现将在DCS选型设计过程中的经验进行归纳和总结，分享给大家。
DCS选型篇现状工业用户面临着DCS品牌众多，预算有限等现状，还需要考虑DCS系统兼容性、技术更新、未来需求等诸多方面因素，面对众多DCS 品牌，如何进行DCS选型？1、DCS选型必须结合行业特点，选取行业中方案成熟、技术领先的系统厂商。
2、DCS选型应考虑向下兼容性，DCS更新频率很快。
硬件优化，软件升级，如果没有好的向下兼容性，DCS使用寿命会大打折扣，严重影响装置生命周期，徒增项目成本。
3、DCS应具备完好的开放性。
随着工厂智能化数字化进程的不断推进，工厂生命周期内人、机、料、法、环五大生产要素的联系越发紧密，良好的开放性和完备的物理接口，能在不增加DCS投资的情况下轻松完成工厂数字化智能化进程管控。
4、DCS选型应结合企业整体实力，做到最优投资，最好回报。
具体说就是在技术成熟，系统稳定可靠的前提下综合考虑控制器的带载能力。
同样数量的I／O点如果DCS系统I／O模块的数据通道多，则可节省I／O模块数量，节省相应的控制器、通讯模块、电源模块数量，从而节省控制柜数量，进而节省控制室面积，节省项目投资。
DCS基础知识介绍1、什么是DCS？DCS（Distribution Control System）系统以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则而建立的集散控制系统。
其集数据采集、控制调节、报警输出、历史记录、报表打印等功能于一身，广泛应用于石油、化工、热电、医药、生物能源等工控领域。
2、DCS构成部分？DCS由硬件和软件两大部分构成。
DCS控制系统的选型要点
DCS控制系统的选型要点不论在新建机组还是老机组进行的控制系统改造，均面临着尽可能质优价廉地选择理想的控制系统的问题。
在此，我们姑且撇开控制系统的价格，仅从提高可靠性要的角度来考虑，在DCS控制系统选型过程中需要注意以下各方面的问题：1、在选择DCS控制系统时要优先考虑有在类似机组上良好运行业绩的控制系统，这样的成套控制系统通过了工厂试验和实际投运，其可靠行得到了时间的检验。
同时要尽可能多地了解不同DCS在其他电厂的使用情况，尤其是主要出现的重大问题，以便在招标中进行比对和取舍。
2、控制系统的硬件一定要具有高可靠性，在电子元器件上的生产工艺各环节上采用了成熟技术,电子模件最好能热拔插。
控制器的运算和存储能力要足够，IO卡件具有很强的抗干扰能力。
3 、控制系统从结构上要充分地采用了冗余技术。
对于控制系统的控制器、网络通讯等必须冗余，且各冗余设备之间必须能实现无扰切换.采用冗余结构不仅能避免控制系统的局部故障扩大事故，保证机组安全稳定运行，同时也保证设备故障的在线排除，从而消除事故隐患。
4 、控制系统软件的可维护性要好。
尤其是以下几个方面：程序及软件的稳定性好，不会出现系统或单个控制器死机等问题；系统自诊断性好：控制器及IO信号有出错报警；人机交换友好：可以在线修改程序及下装；备品备件有可靠保证：在15年内采购容易且周期短，价格低;功能是否强大。
控制系统的软件的可读性好,其组态功能块的种类是否能轻易实现DCS控制系统的各种工艺功能的需要。
另外，在DCS控制系统选型时，还要充分考虑到以下各个方面：为了确保控制系统的安全可靠性，该投入资金不能少，以充分发挥DCS技术优势。
比如，控制器对数不能太低，以便于控制功能分配的合理分配；I/O模块的数量要合理，以便在分配IO通道时既可以避免重要信号的过度集中，以确保各I/O模件的余量合理等。
Dcs系统选项参考资料。
DCS系统如何选型
DCS系统如何选型DCS系统选型工艺流程确定后，控制系统被控对象也就确定。
选用哪种控制系统成为重要问题，这主要根据项目规模和投资预算来考虑。
DCS与模拟仪表相比更复杂，技术性能要求更高，除控制硬件外，还涉及通信协议、监控软件及与其相连的数据存储等。
下面就DCS选型要求进行详细说明:一、总体要求1 评价原则DCS选型，选什么？选的是安全、方便、简单和全面。
安全是系统（软件、系统结构）安全，网络安全，硬件（DPU、模件）安全。
方便是操作（对运行人员）方便，维修（数据查询、更换硬件、校验模件）方便，组态（控制回路图、显示画面、在线修改和下装）方便。
简单是指网络结构和系统结构简单，全面则是系统功能全面。
全球范围内，DCS厂家的产品可能千差万别，但是归根结底DCS 是采用所谓“4C”（Computer－计算机；Communications－通信；Control－控制；CRT－显示操作）技术设计制造的自动化产品，因此，评价DCS系统，只要以4C技术为基本原则，结合控制对象的应用特点和具体要求，也就不难对DCS系统进行全面、客观的评价。
就DCS 本身来讲，既然不同品牌能在广泛的工业领域内占有一席之地，各据一方，肯定有其存在的道理，但对用户的控制系统是否“适用”和“好用”就要睁大眼睛仔细鉴别、优中选强了。
2、系统规模如控制回路较多，模拟量采集较大，热电阻、热电偶的采集较多时，应选用DCS。
采用哪种DCS，应从以下几方面考虑：目前，正是新老系统交接时期，DCS 软、硬件正由专用走向通用。
选比较新型的系统，价格比较低，备品比较好买，维护费用会大幅度下降。
与其他系统互连容易，费用低。
系统集成是未来十几年的趋势，是计算机技术发展的一个新阶段。
3、系统专长DCS制造厂家往往对某一领域比较专长。
如Honeywell TDC2000、TDC3000、TPS和PKS系统，横河CS1000、CS3000系统主要用于石化部门，因为其闭环控制回路比较多，模拟量控制比较方便。
DCS项目的选型与系统设计
DCS项目的选型与系统设计一、选型与合同1、选型与合同阶段主要完成哪些工作？答：选型与合同阶段主要需要完成的工作有：（1）应用选型原则分析各厂家的《报价书》；（2）邀请首批选中的厂家分别介绍与答疑；（3）确定厂家；（4）与厂家进行商务以及技术谈判；（5）签定《合同书》与《技术协议》。
二、系统设计与生成1、系统设计与生成阶段要完成哪些工作？答：系统设计与生成阶段要完成以下工作：（1）用户与选中的厂家进行首次联络会。
1）生产厂家的准备工作：①整理合同谈判纪要；②合同审核；③指派项目组，确定项目负责人；④项目负责人理解项目合同；⑤项目负责人拟订项目管理计划。
包括联络会的具体时间、每次联络会准备解决的问题、项目具体的工期计划、项目人员的具体分工和责任、用户培训详细计划、应用软件组态计划、硬件配置说明书提交时间、软硬件手册的完成及交付时间等。
2）用户方的准备工作：①确定工程项目组和项目组实施负责人；②项目组理解合同；③整理联络会所需的技术文件；主要有系统工艺及仪表流程图、系统控制框图及其说明、系统顺序控制框图及其说明、控制及采集测点清单、系统流程显示及操作画面说明书、系统生产及统计记录报表要求说明书、控制装置及各仪表地理位置分布图。
（2）制定《系统设计规范书》、《系统出厂测试与验收大纲》、《用户培训计划》、《现场改造要求说明书》。
（3）开始现场改造。
（4）用户培训。
（5）系统应用软件组态。
一套控制系统组态软件应包括以下几方面的内容：系统配置组态（完成DCS各站设备信息的组态）、实时采样及控制点组态、历史趋势记录组态、控制回路组态、顺序逻辑控制组态、流程显示及操作画面组态、生产记录及统计报表组态等。
（6）软件下装与联调。
（7）出厂测试与验收。
（8）系统安装与运输。
（9）整理项目档案。
2、《系统设计规范书》的主要内容有哪些？答：《系统设计规范书》的主要内容有：概述、控制及采集测点分配清单、系统硬件说明书书、系统软件说明书、操作台\机柜平面布置图、DCS系统运行环境要求、采用标准等方面。
- 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)。
工艺流程确定后，控制系统被控对象也就确定。
选用哪种控制系统成为重要问题，这主要根据项目规模和投资预算来考虑。
DCS与模拟仪表相比更复杂，技术性能要求更高，除控制硬件外，还涉及通信协议、监控软件及与其相连的数据存储等。
新系统出现后，与互连网Web 技术相结合，还涉及工业连接软件和优化控制软件，实时数据库、与工厂关系数据库的连接，传统DCS、PLC的互操作等问题。
一、按投资预算确定控制系统如控制回路较多，模拟量采集较大，热电阻、热电偶的采集较多时，应选用DCS。
采用哪种DCS，应从以下几方面考虑:1. 目前，正是新老系统交接时期，DCS软、硬件正由专用走向通用。
选比较新型的系统，价格比较低，备品比较好买，维护费用会大幅度下降。
与其他系统互连容易，费用低。
系统集成是未来十几年的趋势,是计算机技术发展的一个新阶段。
2. DCS制造厂家往往对某一领域比较专长。
如Honeywell TDC2000、TDC3000、TPS和PKS系统，横河CS1000、CS3000系统主要用于石化部门，因为其闭环控制回路比较多，模拟量控制比较方便。
模拟量和开关量控制是完全分开的，在开关量的控制方面不如其他DCS方便。
BAILEY公司N90、INFI90，西屋WDPFI、WDPFII、OVATION系统主要用于电力系统。
这两个系统在模拟量和开关量结合方面较好。
OVATION系统是新型软DCS系统，也是现在销售情况最好的系统之一。
Fisher-Rosmount公司和西屋被Emerson收购，老系统PROVOX 、RS3大多用于化工系统，其批量、配方等很有特色。
现在已经基本迁移改造到新系统Delta V上，新系统兼容现场总线和Hart 协议。
不同工艺过程会有一些特殊要求，如电厂要有电调设备(DEH)和事件顺序记录（SOE）。
水泥行业、冶金行业等开关量与模拟量之比大约是6：1，而且纯滞后环节较多，有时需控制补偿等，选型时要考虑这些因素。
有的DCS系统开关量逻辑控制组态不太方便，这时要考虑采用DCS和PLC混合使用。
如电厂锅炉控制采用DCS，输煤程控和水处理、除灰等逻辑控制采用PLC。
经济性该从DCS价格和预计效益角度考虑。
同档次中，进口DCS控制功能强一些。
进口产品有一些先进控制算法，如Smith预估、三维矩阵运算等，因销售时间较长，软件保证体系更完善。
国产DCS价格低很多，也能满足基本技术要求,因开发较晚，某些技术比国外的还先进一些，如以太网的应用、导轨式的嵌入式PC为基础的控制器和已经有现场总线接口等。
从结构上看，我国DCS比某些进口DCS还合理。
国外传统DCS厂家的控制器差别不大，但操作站区别较大。
分以PC机和小型机为基础两类。
小型机价格比PC机高很多,且许多机型已停产。
PC机操作系统用NT，稳定性虽没UNIX好，但作为操作站使用足够。
小型机接口用SCSI，传输速率理论上是串行20倍之多。
以NT操作系统作为操作站，如采用串行连接，点数（标签数）能少一些，这与硬件配置有关。
有时由于硬件与软件配合不好，会频繁死机。
国产PC机更便宜，采用PC机操作站，可以采用最新机型和监控软件，与计算机技术的发展基本同步。
现场技术人员对软件的安装、调试、联网和开发也更熟悉。
监控软件分专用和通用，通用监控软件开放性能好，能在以太网中用DDE、或OPC方式交换数据。
专用监控软件脚本不丰富，不能与第三方设备连接，所以目前快要退出市场，但病毒、黑客难以侵入;致命的缺点是开放性能差。
传统DCS即将退出市场，新型系统可以是集成的，也可以由DCS厂家作为系统供应的。
对于集成系统可以是操作站采用通用的，控制器有许多接口，与PLC，Web连用。
用户可以通过工程公司集成，应按照项目的规模大小和预算资金来选择使用。
由于有通用的监控软件，符合IEC61131-3标准的编程软件、可以选用嵌入式系统或软DCS系统，集成的控制系统有可能达到最高的性价比。
系统规模主要由系统的输入输出点数确定。
其中包括连锁、特殊控制要求所需的输入输出点数。
选择DCS的型号要看资金确定和维护的工作量，有的DCS除操作站需要维护以外，控制部分基本不需维护。
3. 在选型时，要考虑是否需要冗余。
新型DCS的通讯网络是冗余的，结点之间距离和DCS网络总长度以及各结点地理配置有关。
通用以太网，网卡等价格很低，而专用网络接口很贵。
经济性涉及很多因素，最好联系国内类似单位，进行技术培训，或请教有经验的专家解决有关困难。
4. 工程承包方的技术力量。
要选择技术力量较强单位作总体方案，而具体编程或组态可分别完成。
国外DCS厂商技术人员不可能大批来我国服务，不熟悉我们应用情况，更不可能什么系统都很清楚，所以具体实施还是国内技术人员较好。
如采用进口DCS，可得到国外一些开发工业连接软件公司的技术支持，能把系统做好一些。
我国技术人员也得到提高。
虽然我国技术与国外相比有一定距离，但国内技术人员对国内情况比较了解，在国外大公司支持下，做的工程会达到更好性能。
5. 售后服务。
国外厂商通常配品、备件供应价格高，且不能及时提供。
用户应选择厂商实力雄厚，技术力量强、境内技术支持好的厂家。
厂家会不断更新产品，新旧产品兼容性要好。
国内DCS厂家配品、备件供应较及时，售后服务做的比较好，许多第三方厂家也开发了许多价廉物美的产品，用户都可选用。
6. 技术的先进性。
计算机技术发展很快，而DCS发展相对稳定，这涉及新技术的应用。
要注意：有些国外厂家为抢占市场，经常把不太成熟的产品推到第三世界。
国产DCS销售时间还不够长，对一些软件的测试条件不够完善，在一些极特殊情况下，是否会产生问题没有足够证据，所以有时发生故障会有解释不清的情况。
系统集成已成熟，为节约资金，可采用。
应该向ABB公司学习，它的工业IT，就是集成了许多家的产品。
用类似的办法，不仅能集成出好的系统，还能培养技术队伍。
综上，选型不但要考虑项目规模和投资预算，还要考虑一系列其它因素。
系统集成是以后的方向，不仅满足控制要求，而且性能好、资金省。
二、按输入/输出点数确定操作站控制器的型号和台数1. 控制器和处理I/O点数的能力系统首先要决定采用多少控制器和人机界面。
回路控制器组成的系统是比较单一，提供的IO点数确定，用满它的I/O点和回路数目是可以的（有现场总线连在控制器上除外）。
购买的产品品牌确定后，就要确定PLC或DCS的型号，要购买多少台控制器、一个控制器需要配多少I/O卡件。
这个问题对于最终用户来说是很重要的。
（1）. 硬件组态。
DCS、PLC的型号确定以后，计算各种类型的I/O的卡件数。
这称为硬件（或称为硬件配置）组态。
硬件组态有三方面考虑：首先是与控制器位置有关的I/O设备位置的确定。
考虑到安装布线费用，远程I/O体系有优势。
本地I/O或远程I/O选定以后，就要选模块型号。
通常不会只要一种型号I/O模块。
型号选定后，计算每种型号I/O模块数。
根据所用的现场传感器、控制设备工作原理和电压幅值来划分统计。
根据（输入/输出）功能、电压、工作原理，统计接口模块数。
（2）. 软件组态。
上述工作完成后，才开始软件组态，即DCS采用功能块组态，PLC 编制梯形图。
现场安装和调试，最后使系统很好的运转。
除了I/O模块数，还要考虑控制器逻辑程序所用处理机内存容量，最后还要考虑处理机指令系统。
关于DCS，控制器I/O点数配置比PLC要复杂一些。
因DCS主要考虑模拟量处理，它占的处理机内存容量更多。
所以选型后，还必须确定点数裕量。
根据经验，假设实际有100个I/O 点，应选用能识别300-400点I/O的控制器。
假设一台DCS控制器能连接64块I/O卡，在实际连接时，连接20多块I/O卡才合适。
每块卡分别是8路或16路。
如果都是开关量，块数可适当多一些;模拟量块数要少一些。
如果一台DCS控制器能完成120个PID控制回路任务，在做组态时最好作40多个回路，再加上部分开关量和模拟量采集，控制器才能正常运转。
一定不要作太满，否则不仅影响控制器运行，还影响DCS通讯网络工作。
一个系统要用好几台控制器，各控制器作硬件组态时，相互间负荷要平衡，各控制器输入/输出点数要相当。
各控制器要组态多少PID回路关系不大，只要I/O的点数大约是最大能力的30-40%左右。
如两台控制器输入/输出点数都没超出，但数量差太远，比如一台是1000多点，而另一台只有100多点，这时通讯网络的工作不太正常。
（3）. 控制器识别I/O点数的能力和推荐的I/O点数。
说明书中控制器宣传的读取I/O 能力越大，留的余量就应越大。
如宣布一台控制器有12000点的I/O能力，或有5000点的I/O能力，实际I/O点不能超过1/3，甚至还要少。
使用每块卡件，如8通道输入卡，还要留出1-2个通道，16路输入卡，要留出2-3个通道，以便调试时更换通道用。
尤其是热电阻或热电偶卡，一定要留富余通道，小信号的模拟量通道更易损坏，调试时更要小心。
厂家会给出一台控制器推荐的I/O点数，根据这个点数留余量，而不是一台控制器能识别I/O的能力。
（4）. 操作站和标签量。
传统DCS的操作站读取I/O点数是有严格规定的，能显示标签量的多少与下列几个因素有关：作站主机CPU的运算速度；操作站主机存储器的大小；主机与DCS网络接口的连接方式（有串行和SCSI之分）；监控软件所接收I/O点数。
按说明书作操作站组态。
根据操作站显示标签数量，决定操作站台数。
新型系统由于主机CPU的运算速度和存储容量都能满足要求，标签量可以作的很大，几万个标签都可以作到。
三、关于控制系统的网络层次80年代传统DCS网络只有一级或两级，分别是连接控制器和人机界面的通信网络。
有的系统分成完成闭环控制任务的控制器、完成数据采集的控制器和完成逻辑控制任务的控制器，控制器之间用通信网络连接起来。
这样就有两级网络。
90年代为把生产过程现场数据送到以太网，与MIS系统连接起来，又增加了网关，从而增加了网络层次。
网络层次增加了，又增加专用的通信接口，有一层网络只读取数据，对控制没有贡献，由于使用接口产生瓶颈，使通信效率降低。
新型系统的控制器能直接上以太网，网络层次比较少，系统价格比较低。
在作系统集成时，选用接口比较多的控制器，如以太网口、Modbus协议、RS232C或RS485等，使得控制器能与现场总线相连，或能与PLC相连。
集成的系统功能强、能与商业活动结合在一起，并且能把控制系统当成一个核心似的，第三方能作二次开发。
被控对象I/O状态量的设置要求：分类阀门类型I/O描述备注A 电动阀2DO/3DI 打开DO 关闭DO 全开DI 全关DI 故障DIB 调节阀 1AI/1AO/1DI 阀位反馈AI 控制信号AO 故障DI 如果有的话C 气动阀（带电开）1DO/2DI 打开DO 全开DI 全关DID 气动阀（带电关）1DO/2DI 关闭DO 全开DI 全关DIE 气动阀（双电控）2DO/2DI 打开DO 关闭DO 全开DI 全关DIF 电动机 2DO/4DI/1AI 启动DO 停止DO 运行DI 停止DI 故障DI 可用DIG 电动机 2DO/4DI/1AI 启动DO 停止DO 运行DI 停止DI 电流 AI 故障DI 可用DI 功率大于55KWH 变频器启动DO 停止DO 运行DI故障DI 停止DI 转速反馈AI 控制信号AO 远方/就地DI统计设备看这个配置留15％的插槽和15％的IO余量即可。