DCS系统演示.ppt
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《DCS系统概述》课件
操作站
01
02
03
04
操作站是DCS系统中的人机交 互界面。
操作站通常配备大屏幕显示器 、键盘、鼠标等设备，供操作
员进行监控和操作。
操作站可以显示设备的运行状 态、报警信息、实时数据等， 方便操作员对设备进行监控和
管理。
操作站还支持历史数据查询、 报表生成等功能，方便操作员
进行数据分析和管理。
通信网络
输入输出模块还支持多种 信号接口和控制输出，可 以与各种设备进行连接和 控制。
ABCD
输入输出模块可以采集各 种设备的状态信号和控制 信号，并将其传输到控制 器进行处理。
输入输出模块具有高可靠 性和稳定性，可以在各种 复杂环境下正常工作。
03
DCS系统的功能
数据采集与处理
数据采集
DCS系统能够实时采集各种传感器、 变送器等设备产生的信号，并将其转 化为数字或模拟量数据。
01
通信网络是DCS系统中 的信息传输系统。
02
通信网络采用高速数据 传输协议，确保数据传 输的实时性和准确性。
03
通信网络支持多种通信 接口，可以与各种设备 进行通信和控制。
04
通信网络还具有故障冗 余设计，可以在网络故 障时保证系统的稳定性 和可靠性。
输入输出模块
输入输出模块是DCS系统 中的信号采集和控制系统 。
详细描述
智能化DCS系统具备自学习和自我优化的能力，能够根据历史数据和实时运行情况，自动调整控制策略，提高系 统的稳定性和效率。
网络化
总结词
网络技术的发展使得DCS系统逐渐实现 网络化，提高了系统的可扩展性和远程 控制能力。
VS
详细描述
通过网络化DCS系统，可以实现远程监控 和控制，方便对大规模、分散的工业设施 进行集中管理。同时，通过网络技术，可 以实现数据共享和信息交互，提高生产效 率。
DCS基础完整ppt课件
对扰动通道特性的影响 设: 扰动通道时间常数为Ｔf，纯滞后为τf
f
Ｔf
0
yf
τf
t
(1T) f1
(2)
Tf2
0
t
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.
41
简单控制系统的设计原则
对象动态特性对控制质量的影响（二）
设：控制通道的时间常数为Ｔo，纯滞后时间为τo
时间常数ＴO小，反映灵敏，控制及时，有利于克服干扰的影响 时间常数ＴO过大，造成控制作用迟缓，使被控变量的超调量加
５、振荡周期 被控变量相邻两个波峰之间的时间叫振荡周期。
2020/6/6
36
简
被 控
单
变 控 方法一：选择能直接反映生产过程中产品产量和质量又易于 测量的参数作为被控变量，称为直接参数法。例如 量 制 温度、压力、液位、流量反映等生产工艺状态的参 数。
的 方法二：选择那些能间接反映产品产量和质量又与直接参数
C:与DDC比较：具有操作监督方便，危险分散，功能分散等优点 结构上又是递阶分级的
FCS现场总线控制系统
什么是现场总线
• 定义：现场总线（Fieldbus）是用于现场仪表与控制系统之 间的一种全分散、全数字化、智能、双向互联、多变量、多 点、多站的通信网络系统。现场总线控制系统FCS （Fieldbus Control System）是基于现场总线技术的新一代 控制系统。
4、数据和设备的自诊断 5、数据通信
.
32
c) 过程管理级
1、数据显示和记录 2、过程操作（含组态操作和维护操作） 3、数据存储和压缩归档 4、报警、事件的诊断和处理 5、系统组态、维护和优化处理 6、数据通信 7、报表打印和画面硬拷贝
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f
Ｔf
0
yf
τf
t
(1T) f1
(2)
Tf2
0
t
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简单控制系统的设计原则
对象动态特性对控制质量的影响（二）
设：控制通道的时间常数为Ｔo，纯滞后时间为τo
时间常数ＴO小，反映灵敏，控制及时，有利于克服干扰的影响 时间常数ＴO过大，造成控制作用迟缓，使被控变量的超调量加
５、振荡周期 被控变量相邻两个波峰之间的时间叫振荡周期。
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简
被 控
单
变 控 方法一：选择能直接反映生产过程中产品产量和质量又易于 测量的参数作为被控变量，称为直接参数法。例如 量 制 温度、压力、液位、流量反映等生产工艺状态的参 数。
的 方法二：选择那些能间接反映产品产量和质量又与直接参数
C:与DDC比较：具有操作监督方便，危险分散，功能分散等优点 结构上又是递阶分级的
FCS现场总线控制系统
什么是现场总线
• 定义：现场总线（Fieldbus）是用于现场仪表与控制系统之 间的一种全分散、全数字化、智能、双向互联、多变量、多 点、多站的通信网络系统。现场总线控制系统FCS （Fieldbus Control System）是基于现场总线技术的新一代 控制系统。
4、数据和设备的自诊断 5、数据通信
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c) 过程管理级
1、数据显示和记录 2、过程操作（含组态操作和维护操作） 3、数据存储和压缩归档 4、报警、事件的诊断和处理 5、系统组态、维护和优化处理 6、数据通信 7、报表打印和画面硬拷贝
.
33
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。
(2024年)DCS系统PPT课件
4
结构与工作原理
2024/3/26
结构
DCS系统通常由过程控制级、控制管理级和生产管理级三级结 构组成。其中，过程控制级负责直接控制生产过程，控制管理 级负责监控和优化控制策略，生产管理级负责整个生产过程的 调度和管理。
工作原理
DCS系统通过分散在各个控制站上的控制器对生产过程进行实 时控制，同时通过通信网络将各个控制站连接起来，实现数据 的共享和交换。控制站之间可以相互独立工作，也可以协同完 成复杂的控制任务。
3
定义与发展历程
定义
DCS系统，全称为分布式控制系统，是一种基于微处理器技术的控制系统，具 有分散控制、集中管理、配置灵活等特点。
发展历程
DCS系统起源于20世纪70年代，随着计算机技术、通信技术和控制技术的不断 发展，DCS系统逐渐从集中式控制系统发展而来，成为工业自动化领域的重要 组成部分。
2024/3/26
加强系统集成
将DCS系统与上位机管理系统、先进过程控制软件等紧密集成， 实现全流程的自动化和智能化管理。
2024/3/26
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面临挑战和未来发展机遇
网络安全挑战 随着DCS系统网络化程度的提高， 网络安全问题日益突出，需要加 强网络安全防护和应急响应机制。
与新兴技术的融合创新 随着5G、物联网、边缘计算等新 兴技术的发展，DCS系统将与之 融合创新，开拓新的应用场景和 市场机遇。
DCS系统PPT课 件
2024/3/26
1
目
录
2024/3/26
• DCS系统概述 • DCS系统硬件组成 • DCS系统软件设计 • DCS系统安装调试与运行维护 • DCS系统在工业领域应用案例分析 • DCS系统发展趋势及挑战
DCS系统ppt课件
DeltaV系统故障判断
最新编辑ppt
19
DeltaV系统的应用
● 工具栏：由可快速访问应用功能的图形按钮组成 ● 工作区域： 过程图形显示和当前数据 ● 报警栏：从左至右，显示五个级别最高的报警 ● 注意: 单击报警可显示控制模块的仪表面板
最新编辑ppt
20
DCS系统的操作
● 工具栏按钮
最新编辑ppt
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11
平台网络构架
报警 打印
机
主、副 控制器
操作 站1
操作 站2
应用 站
工程师 站
网络 交换
机
冗余网 络交换
机
I/O卡件
NB35-2B由两台操作站、一台工程师站和一台应用站及两套冗余以太
最网新络编辑构p建pt 而成。
12
8-宽度水平安装I/O接口底板
总线型现场电源总线（由多个I/O卡件共用）：6.5 A 24VDC
问题。 2. 内部故障。 单元自测试故障。 1. CPU没有扫描卡件。
2.硬件故障。
纠正措施
1. 检查电源及输入电源连接。 2. 联系技术支持。 联系技术支持。 1. 检查CPU操作。 2.用确认好的同类型卡件代替原卡件;然后
联系技术支持。
LED 绿色 - 电源
红色 - 错误
正确操作条件 开
关
离散量I/O卡件的LED指示灯
每个使能的通道600-800 ms（标准） 2.0 A
最新编辑ppt
17
DI，32-通道，24 VDC，内供电（包括系列2）
项
规格
通道数
32
隔离 开状态检测电平 关状态检测电平 阻抗
每个卡件的本地总线电流（标准12 VDC）
最新编辑ppt
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DeltaV系统的应用
● 工具栏：由可快速访问应用功能的图形按钮组成 ● 工作区域： 过程图形显示和当前数据 ● 报警栏：从左至右，显示五个级别最高的报警 ● 注意: 单击报警可显示控制模块的仪表面板
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20
DCS系统的操作
● 工具栏按钮
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平台网络构架
报警 打印
机
主、副 控制器
操作 站1
操作 站2
应用 站
工程师 站
网络 交换
机
冗余网 络交换
机
I/O卡件
NB35-2B由两台操作站、一台工程师站和一台应用站及两套冗余以太
最网新络编辑构p建pt 而成。
12
8-宽度水平安装I/O接口底板
总线型现场电源总线（由多个I/O卡件共用）：6.5 A 24VDC
问题。 2. 内部故障。 单元自测试故障。 1. CPU没有扫描卡件。
2.硬件故障。
纠正措施
1. 检查电源及输入电源连接。 2. 联系技术支持。 联系技术支持。 1. 检查CPU操作。 2.用确认好的同类型卡件代替原卡件;然后
联系技术支持。
LED 绿色 - 电源
红色 - 错误
正确操作条件 开
关
离散量I/O卡件的LED指示灯
每个使能的通道600-800 ms（标准） 2.0 A
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DI，32-通道，24 VDC，内供电（包括系列2）
项
规格
通道数
32
隔离 开状态检测电平 关状态检测电平 阻抗
每个卡件的本地总线电流（标准12 VDC）
DCS控制系统PPT演示
上 5上 上 上 上 上 上 上
上
PI D上 上
上
上上上上上上上
上
上
上 4上 上 上 上 上 上
数字调节器单元内涵
15
缓冲罐的选择控制框图
PI C 101
IN
OUT
7DC- D5
I N1
PI C 102
OUT
IN
7DC- D5
I N2
7SL 103
7SS- AL OUT
MAC2 M- 2- 1- 04- 0
9
双重化（冗余）输出控制电路原理
4~20mA输出
检测读回
-
+
数据输出
开关控制信号
开关控制信号1# 开关控制信号2#
V+ 工作状态指示1#
双重化控制1#
V+ 工作状态指示2#
双重化控制2#
双重化控制执行电路原理简图
10
双重化（冗余）输入控制电路原理
+#43;24V2
I
VD2
V1'
运
通
算
信
显示操作面板
功
接
能
口
单 元
HART
单 元
总线 集中监视操作站
CPU
现场控制站的功能框图
12
DCS现场控制站概述说明
概述：控制站支持多回路控制，在加强单回路控制器的基础 上增加了顺序控制功能。
特点：反馈控制与顺序控制由同一CPU操纵，容易完成生产 现场的工艺组合，能够实现生产全过程的自动化。
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系统入门培训》ppt课件完整版
调试控制逻辑
按照设计要求，逐步调试控制 逻辑，确保系统按照预期运行 。
检查硬件连接
确认所有硬件连接正确无误， 包括控制器、I/O模块、通信 网络等。
测试I/O信号
对输入/输出信号进行测试， 确保信号传输正常且准确。
记录调试结果
详细记录调试过程中的各项参 数和结果，以便后续分析和优 化。
运行维护策略制定和实施
《dcs系统入门培训》 ppt课件完整版
目 录
• DCS系统概述 • DCS系统硬件组成 • DCS系统软件配置 • DCS系统安装调试与运行维护 • DCS系统故障诊断与处理技巧 • DCS系统性能优化与升级改造建议
CHAPTER 01
DCS系统概述
DCS系统定义与发展历程
定义
DCS（Distributed Control System）即分布式控制系统，是一种基于微处理 器技术的控制系统，具有分散控制、集中监视、操作和管理等功能。
发展历程
DCS系统起源于20世纪70年代，随着计算机技术、通信技术和控制技术的不断 发展，DCS系统逐渐成熟并广泛应用于各个领域。
DCS系统组成及功能
组成
DCS系统主要由过程控制级和过程监 控级组成，其中过程控制级包括控制 器、I/O模块等，过程监控级包括操 作员站、工程师站等。
功能
DCS系统具有数据采集与处理、控制 运算、顺序控制、报警处理、显示记 录、人机接口和通信等功能。
按照一定顺序逐个检查 可能引发故障的部件或
参数设置。
专用工具法
使用厂家提供的专用故 障诊断工具进行故障定
位和诊断。
预防措施和应急处理方案
预防措施 定期进行系统维护和保养，确保硬件设备处于良好状态。
DCS系统介绍PPT课件
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47
8.4 DNS
• DNS(Domain Name Service)域名服务,我们都知道在网络 上传输信息用的地址是IP地址，但是因为IP没有规律难以 记忆，所以就有了域名，当我们访问drop160时，网络上 的路由器是不知道drop160怎么走的，所以我们需要把 drop160转化成drop160的IP地址，这就是DNS服务。
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8
2.5 霍尼韦尔DCS发展
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9
三、DCS系统的组成
• 3.1硬件组成分类：控制器、I/O模块、操作站、通讯网络、 图形及编辑软件
• 3.2管理级别分类：现场控制级、过程控制级、过程管理 级、经营管理级
• 3.3网络结构分类：一级网络、二级网络、三级网络
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10
DCS系统简介
张鹏宇
精选PPT课件
1
目录
一．什么是DCS系统 二．DCS系统产生的背景 三．DCS系统的组成 四．DCS系统的硬件结构 五．DCS系统的软件组态 六．DCS系统的基础知识 七．SIS系统 八．知识拓展-TCP/IP协议
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观看本次讲解
2
一、什么是DCS系统
• DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。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。
• TCP/IP,网络通讯协议，是Internet最基本的协议、 Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输 层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特 网，以及数据如何在它们之间传输的标准。通俗而言： TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重 新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是 给因特网的每一台联网设备规定一个地址。
DCS基础完整ppt课件
• 特点：具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率 快，系统安全，造价低廉，维护成本低等特点。
现场总线设备的连接方式
控制系统
现场总线与4-20mA系统的区别？
4-20mA
现场总线
P.S.
P.S.
– 现场总线设备在总线上并联连接 ，所有设备通过总线 接收、发送数字信号
– 现场总线设备可以向网络上其它设备提供任意多信息 – 总线具有循环冗余检错的(CRC)功能 ，可以保证接收设
输入信号 采集单元
DCS系统
现场
仪表/
变送器
过程对象
控制指令 输出单元
阀门/执 行机构
操作员站
以太网连接 主控单元
现场总 线连接
IO输入模块
IO输出模块
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
阀门/执 行机构
DCS控制器
海南逸盛石化控制室布置图
11
二、DCS控制系统的历史和发展
▪ 第一代（初创期）：1975-1980年。 典型结构：由5大部分组成：数据采集器、过程控制器、监控计算机、
DCS系统通过某种通信网络将分布在工业现场附近的现场控制站和控制中心的操作员站及工 程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理。
DCS自1975年问世以来已经历了近三十年的时间，其可靠性、实用性不断提高，功能日益增 强。如控制器的处理能力、网络通讯能力、控制算法、画面显示及综合管理能力等。DCS系统 过去只应用在少数大型企业的控制系统中，但随着4C技术及软件技术的迅猛发展，到目前已经 在电力、石油、化工、制药、冶金、建材等众多行业得到了广泛的应用，特别是电力、石化这 样的行业。
现场总线
传统 4-20 mA 单变量 单向
现场总线设备的连接方式
控制系统
现场总线与4-20mA系统的区别？
4-20mA
现场总线
P.S.
P.S.
– 现场总线设备在总线上并联连接 ，所有设备通过总线 接收、发送数字信号
– 现场总线设备可以向网络上其它设备提供任意多信息 – 总线具有循环冗余检错的(CRC)功能 ，可以保证接收设
输入信号 采集单元
DCS系统
现场
仪表/
变送器
过程对象
控制指令 输出单元
阀门/执 行机构
操作员站
以太网连接 主控单元
现场总 线连接
IO输入模块
IO输出模块
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
阀门/执 行机构
DCS控制器
海南逸盛石化控制室布置图
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二、DCS控制系统的历史和发展
▪ 第一代（初创期）：1975-1980年。 典型结构：由5大部分组成：数据采集器、过程控制器、监控计算机、
DCS系统通过某种通信网络将分布在工业现场附近的现场控制站和控制中心的操作员站及工 程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理。
DCS自1975年问世以来已经历了近三十年的时间，其可靠性、实用性不断提高，功能日益增 强。如控制器的处理能力、网络通讯能力、控制算法、画面显示及综合管理能力等。DCS系统 过去只应用在少数大型企业的控制系统中，但随着4C技术及软件技术的迅猛发展，到目前已经 在电力、石油、化工、制药、冶金、建材等众多行业得到了广泛的应用，特别是电力、石化这 样的行业。
现场总线
传统 4-20 mA 单变量 单向
DCS集散控制系统 ppt课件
PPT课件 5
DCS系统在工厂中的应用举例
PPT课件
6
术语定义
• APC－先进过程控制 CCS－压缩机控制系统 CCTV －现场摄像监视系统 DCS－集散控制系统 DLP/MPDP－大屏幕监视系统 EWS－ DCS 工程师站 FAS－火灾报警监视系统 FRR－本项目的现场机柜 间 GDS－可燃、有毒气体报警系统 I/O－过程输 入/输出 LCR－本项目现场控制室 MMS－机组监 视系统 OPS－ DCS 操作员站 PAS－在线分析仪系 统 PLC－可编程序控制系统 SAT－现场验收 SIL/AK －安全度等级 CCR－中央控制室 FRR －现场机柜间 LCR －现场机柜间 SIS－安全仪表系统 GDS－可燃 气体和有毒气体检测的监控系统 GPS－时钟同步系 统 OTS －动态仿真系统
• 系统维护 • 系统生成 • 测试
PPT课件
33
组态画面
PPT课件
34
PPT课件
35
PPT课件
36
操作员站
• • • • • 操作和监视功能 过程报告功能 报警和信息输出功能 趋势功能 开放式数据接口功能
PPT课件
37
PPT课件
38
PPT课件
39
PPT课件
40
PPT课件
41
仪表控制面板
操作控制键
其它键
44
辅助操作台
• 通过硬接线来显示和操作DCS或SIS系统。
PPT课件
45
中央控制室
PPT课件
46
DCS结构
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（MES系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内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。
DCS系统在工厂中的应用举例
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术语定义
• APC－先进过程控制 CCS－压缩机控制系统 CCTV －现场摄像监视系统 DCS－集散控制系统 DLP/MPDP－大屏幕监视系统 EWS－ DCS 工程师站 FAS－火灾报警监视系统 FRR－本项目的现场机柜 间 GDS－可燃、有毒气体报警系统 I/O－过程输 入/输出 LCR－本项目现场控制室 MMS－机组监 视系统 OPS－ DCS 操作员站 PAS－在线分析仪系 统 PLC－可编程序控制系统 SAT－现场验收 SIL/AK －安全度等级 CCR－中央控制室 FRR －现场机柜间 LCR －现场机柜间 SIS－安全仪表系统 GDS－可燃 气体和有毒气体检测的监控系统 GPS－时钟同步系 统 OTS －动态仿真系统
• 系统维护 • 系统生成 • 测试
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组态画面
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操作员站
• • • • • 操作和监视功能 过程报告功能 报警和信息输出功能 趋势功能 开放式数据接口功能
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仪表控制面板
操作控制键
其它键
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辅助操作台
• 通过硬接线来显示和操作DCS或SIS系统。
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中央控制室
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DCS结构
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（MES系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内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。
DCS系统概述 ppt课件
也有人称第一代、第二代、第三代……等 .
• DCS是继1969年PLC问世后，由 HONEYWELL公司在1975年首先推出的系统。
即：TDC2000，它只有模拟量控制。
国内石化,化纤引进过.
PPT课件
10
DCS发展的三个时期
• 1．初创期(1975～l976年)
• 组成：具有许多微处理机的分级控制系统。 采用分散的控制设备来适应分散的生产过 程，通过高速数据通道将系统各个单元联 系起来——中初级的局部网络。
4
集散控制系统
• DCS（Distributed Control System） 集散控制系统是随着现代大型工业生产自动化的 不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生 的综合控制系统。 它紧密依赖于自动控制技术、计算机技术、通信 技术和CRT显示技术(4C)。
“分散”指：
1、工艺上各种设备地理位置的分散。
• 横向：形成过程自动化与顺序控制、电机控制 相结合的计算机、仪表、电器综合控制系统。
PPT课件
20
CIMS 计算机集成制造系统缩写 －哈林顿 1974
PPT课件
21
• 开放化 – DCS按照国际统一标准组成“开放”的系统网 络
• 现场级的智能化 – 传感器、变送器智能化 – 现场仪表可以由现场通信器或系统的工作站进 行远程访问、调零、调量程…… – 传感器输出的数字信号直接在现场仪表的通信 网络上传递
SO通道 开关量输出通道，用于控制电磁阀门、继电器、 指示灯、声报警器等只具有开、关两种状态的设 备，它是由端子板、SO板及机柜内电缆构成。
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42
过程管理级
控制系统工程师、操作员与DCS的界面—人机界面。
MMI—Man Machine Interface； OI—Operator Interface
• DCS是继1969年PLC问世后，由 HONEYWELL公司在1975年首先推出的系统。
即：TDC2000，它只有模拟量控制。
国内石化,化纤引进过.
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DCS发展的三个时期
• 1．初创期(1975～l976年)
• 组成：具有许多微处理机的分级控制系统。 采用分散的控制设备来适应分散的生产过 程，通过高速数据通道将系统各个单元联 系起来——中初级的局部网络。
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集散控制系统
• DCS（Distributed Control System） 集散控制系统是随着现代大型工业生产自动化的 不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生 的综合控制系统。 它紧密依赖于自动控制技术、计算机技术、通信 技术和CRT显示技术(4C)。
“分散”指：
1、工艺上各种设备地理位置的分散。
• 横向：形成过程自动化与顺序控制、电机控制 相结合的计算机、仪表、电器综合控制系统。
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CIMS 计算机集成制造系统缩写 －哈林顿 1974
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• 开放化 – DCS按照国际统一标准组成“开放”的系统网 络
• 现场级的智能化 – 传感器、变送器智能化 – 现场仪表可以由现场通信器或系统的工作站进 行远程访问、调零、调量程…… – 传感器输出的数字信号直接在现场仪表的通信 网络上传递
SO通道 开关量输出通道，用于控制电磁阀门、继电器、 指示灯、声报警器等只具有开、关两种状态的设 备，它是由端子板、SO板及机柜内电缆构成。
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过程管理级
控制系统工程师、操作员与DCS的界面—人机界面。
MMI—Man Machine Interface； OI—Operator Interface
DCS系统基础教程ppt课件
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操作站- 特点
高解析度的图形 提供300 多幅制作好的系统标准画面
组，趋势，报警过程画面等。 系统状态，维护，诊断画面等 提供细目画面显示 用于访问所有数据的最直接方式 面对操作工使用 照片位图作为显示背景 集成实时视频 可组态的报警声音 嵌入的趋势 标准的动态指示如液位填充、组合框等 通过VB编写的高级动画
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11、什么是组态？ 通过专用的软件定义系统的过程就是组态 （configuration）。定义过程站各模块的排列位置 和类型的过程叫过程站硬件组态；定义过程站控制 策略和控制程序的过程叫控制策略组态；定义操作 员站监控程序的过程叫操作员站组态；定义系统网 络连接方式和各站地址的过程叫网络组态。
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Experion PKS 服务器
提供全局数据库功能 长期历史数据 报警，事件，和提示信息等的管理。
支持操作站及工程师功能 提供与大量的其它设备集成能力
TPS/TDC和OPC 故障安全控制器 FSC (Fail-Safe Controller) 各类可编程控制器 PLCs ,回路控制器和其它设备 支持冗余配置
低了—控制器, 网络, 和服务器的负荷.
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Experion PKS 服务器特点
可以使用标准的，开放的硬件。降低硬件 及备件成本。加快硬件更新速度
内含历史数据库，提供长期的数据存储
高级报警管理
支持基于服务器和画面的微软脚本Basic 语言-VBScript
通过Honeywell的专有DSA (Distributed Server Architecture)技术，可以将多个 服务器，完全无缝地集成在一起。构成基 于广域网的控制系统。
1.2 DCS(计算机网络控制系统)ppt课件
精品课件
▪ 运行员操作站： ▪ 运行员与DCS相互交换信息的人机接口设备，据此来监视
和控制整个生产过程。 ▪ 通过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，判断每个回路是否正常工作。 ▪ 并且可以随时进行手动/自动方式的切换，修改给定值，
调整控制量，操作现场设备，以实现对生产过程的干预。 ▪ 另外还可以打印各种报表，拷贝屏幕画面和曲线等。 ▪ 要求： ▪ 一台具有较强功能的微型机，CRT显示器，大屏幕显示装
▪ 数据采集站并不直接完成精品控课制件 功能
▪ 现场级： ▪ 一般位于被控生产过程附近，典型设备为各类传感器，变
送器，执行器。它们将生产过程中各种物理量转换为电信 号，送往控制站或者数据采集站，或者将控制站输出的控 制量转换成机械位移，带动调节机构，实现对生产过程的 控制。 ▪ 现场级信息的传递方式： ▪ 1、传统的4~20毫安模拟量信号传输方式 ▪ 2、现场总线的全数字量传输方式 ▪ 3、4~20毫安模拟量信号基础上，叠加调制后的数字量 信号的混合传输方式。
合同人、财、档案。 ▪ 生产管理级 ：生产监视、报告，规划产品结构和规模。
（上位机，协调各单元之间的参数设定。值长、分场级） ▪ 过程管理级 ：过程操作，装之间协调，优化过程控制，
错误检测、数据存档等。 ▪ 内容：发电厂的厂级管理计算机或若干个机组的管理计算
机。
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▪ 使用者：厂长，经理，总工程师，值长 ▪ 任务：监测企业各部分的运行情况，利用历史数据和实时
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▪ 2、监控级：
▪ 内容：运行员操作站， 工程师工作站，计算站
▪
安装在中央控制室
电子设备室
▪ 工程师站：
▪ 为了控制工程师对DCS进行配置、组态、调试、维护所设 置的工作站，并对各种设计文件进行归类和管理，形成各 种设计文件，例如各种图纸，表格。
DCS基础完整ppt课件
软件功能介绍与操作指南
监控界面设计与实现方法
界面布局设计
合理规划监控界面布局， 提供直观、易用的操作体 验。
图形化展示
采用图表、曲线等图形化 元素，直观展示监控数据 。
交互设计
支持鼠标、键盘等交互方 式，方便用户进行实时监 控和操作。
数据采集、处理及存储策略
数据采集
通过多种方式获取监控数据，如 传感器、数据库等。
本次课程重点内容回顾总结
DCS基本概念及原理
DCS硬件构成
深入讲解了集散控制系统（DCS）的定义 、发展历程、基本原理和核心组成部分。
详细介绍了DCS的硬件组成，包括控制器 、I/O模块、通信网络、人机界面等关键部 件的功能和作用。
DCS软件功能及应用
DCS维护与故障诊断
系统阐述了DCS软件的功能模块、组态方 法、控制策略和实现过程，以及DCS在工 业自动化领域的应用案例。
02 第一代
1975年前，以模拟仪表为主， 带有少量的数字式控制器和执 行器。
03
第二代
04
1975-1980年，以数字式控制器 和执行器为主，实现了模拟仪表 与数字计算机的混合控制。
第三代
1980年以后，以微处理器为基础 ，实现了全数字化的集散控制系 统。
DCS应用领域及市场需求
应用领域
DCS广泛应用于电力、冶金、石 化、造纸、水处理等行业的过程 控制中，实现对生产过程的自动 化监控和管理。
设备测试
在完成连接和配置后，对硬件 设备进行测试，确保设备能够
正常工作。
软件安装、配置及调试过程指导
软件准备
获取所需的DCS系统软 件和相关补丁，确保软
件版本与硬件兼容。
软件安装
监控界面设计与实现方法
界面布局设计
合理规划监控界面布局， 提供直观、易用的操作体 验。
图形化展示
采用图表、曲线等图形化 元素，直观展示监控数据 。
交互设计
支持鼠标、键盘等交互方 式，方便用户进行实时监 控和操作。
数据采集、处理及存储策略
数据采集
通过多种方式获取监控数据，如 传感器、数据库等。
本次课程重点内容回顾总结
DCS基本概念及原理
DCS硬件构成
深入讲解了集散控制系统（DCS）的定义 、发展历程、基本原理和核心组成部分。
详细介绍了DCS的硬件组成，包括控制器 、I/O模块、通信网络、人机界面等关键部 件的功能和作用。
DCS软件功能及应用
DCS维护与故障诊断
系统阐述了DCS软件的功能模块、组态方 法、控制策略和实现过程，以及DCS在工 业自动化领域的应用案例。
02 第一代
1975年前，以模拟仪表为主， 带有少量的数字式控制器和执 行器。
03
第二代
04
1975-1980年，以数字式控制器 和执行器为主，实现了模拟仪表 与数字计算机的混合控制。
第三代
1980年以后，以微处理器为基础 ，实现了全数字化的集散控制系 统。
DCS应用领域及市场需求
应用领域
DCS广泛应用于电力、冶金、石 化、造纸、水处理等行业的过程 控制中，实现对生产过程的自动 化监控和管理。
设备测试
在完成连接和配置后，对硬件 设备进行测试，确保设备能够
正常工作。
软件安装、配置及调试过程指导
软件准备
获取所需的DCS系统软 件和相关补丁，确保软
件版本与硬件兼容。
软件安装
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CFB二次风控制
二次风的作用
确保从密相区溢出的可燃物在稀相区（悬浮段）得到进一步的富 氧燃烧，使燃料在炉膛内充分燃烧，降低炉膛上下温差
二次风控制目标
确保烟气含氧量在3-5%范围内 加强稀相区气固两相流的扰动 ，强化燃烧增强炉内温度场，增
加发热量提高燃烧效率
二次风的控制策略
用稀相区温差来作为调整输入信号，单独设置一个回路来调整二 次风区部分二次风喷嘴，以达到二次风均匀分配的目的
床温控制 燃料控制 送引风控制 石灰石流量控制 床压控制等
难点
燃烧自控部分 :
目的:同时要维持床温保持在合理范围内，又要满足热负荷需要（稳定压力），维持
合理风煤比，追求最高的燃烧效率，同时料层厚度要保持合适值等要求
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循环流化床锅炉
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循环流化床锅炉示意图
汽包
石灰石
燃煤仓
给煤机
旋风分离器
过热器
燃烧室 上二次风 下二次风
回料阀
省煤器 空气预热器
除尘器
烟囱
底灰冷却器
水冷布风板 冷却烟气
螺旋冷渣器
高压鼓风机
二次风机 一次风机
引风机
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CFB 锅炉
再再循循环环烟烟气气 调调节节器器
再再循循环环 调调节节挡挡板板
总风量控制系统的主要作用 是使锅炉总风量和负荷指令 以及与负荷相匹配的燃料量 相平衡。通过一次风、二次 风和氧量的实际测量，结合 锅炉设计对风量及配比的要 求来产生控制一次风量、二 次风量的信号。风量设定取 负荷指令与燃料量两者之中 的大者，以保证升负荷时先 增风，后增燃料；降负荷时
先减燃料以防止燃料富余。
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CFB总风量控制
总风量指令：
主蒸汽调节系统中发出的风量指令（总风量中主要为一二次风， 同时，一二次风直接影响锅炉的运行及燃烧工况）
控制策略：
总风量调节系统通过改变一二次风量的指令来保证锅炉所需配风 锅炉主控系统得到的总风量指令与燃料量测定值进行交叉限制后
记录及打印
定期记录 运行人员操作记录 事件顺序记录(SOE) 事故追忆记录 操作员记录 设备运行记录 报警记录
历史数据的存储和检索(HSR) 性能计算
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模拟量控制系统（MCS）组成
主汽压调节 床温调节 给煤量调节 总风量调节 石灰石量调节 一次风量调节 二次风量调节 二次风压调节 高压风压力调节
床压－排渣控制回路
床压设定
PID
床压测量
A/T T
ZT
L阀是控制循环流化床锅炉膛下部向冷渣器排渣的重要设备，在L阀上布置 若干个空气喷嘴，正常运行时通入干冷空气来流化、运送灰渣。灰渣在L阀 中的传输可以是连续的，也可以是断续的。
L阀在运行过程其空气量是可以控制的，通过改变空气流量来调节灰 渣的排出量。锅炉排渣量的大小视床压而定，流化风受安装在总管 上的一个电动流化风调节阀控制。电动调节阀接受床压调节器的输 出信号，根据床压情况进行开度调节
CFB床压控制
影响因素
负荷高低 一次风量大小 煤种变化 床温 床渣数量和颗粒直径大小 （负荷稳定时该因素影响最大）
控制措施
床压-排渣控制回路 目的：控制燃烧室内床料的总量，燃烧室内床料的总量直接正比于床压，无论是床
压还是床料存量都对床温和传热率有接的影响，另外，它还影响到SO2脱除率
CFB一次风控制
一次风的作用
流化状态的建立 流化质量的好坏 床料在密相区的流态燃烧 床温的高低 床压的高低
一次风的控制影响因素：燃料量和床温等因素
控制对象：一次风门挡板
通过控制一次风门挡板来控制一次风量。根据总风量信号和床温的修正，减去点火增压风量 ，产生一次风量给定，其与测量值之差经过PID运算后，控制相应调节挡板的动作。一次风 量必须保证炉膛内物料能够沸腾循环，同时如果床温超限则适当加大一次风量给定
DCS按照预定的点火升温曲线投油燃烧超过450℃时投煤燃烧
点火逻辑
点火条件具备,开引风机(开度30%-35%), 半分钟后开启一次风机 (开度30%35%),保持炉膛吹扫5~7分钟，调整一次风主风门，一次风的一部分从旁路（点 火风路）通过，以满足点火用氧的需要
自动点火系统（按点火启动开关 → 进点火枪 → 开吹扫阀开 → 吹扫阀5分钟后 开点火器，同时开油阀 → 持续10秒钟时间，如火焰检测器检测不到火焰 → 立即 关闭油阀打开吹扫阀 → 延续5分钟时间 → 关吹扫阀 → 重新进入自动点火系统。 如果火焰检测器检测到火焰 → 点火器发火结束自动退点火枪→ 至锅炉炉膛温度 达到850度以上，炉膛内燃烧工况稳定，→ 点火结束，关油阀 → 进点火枪 →开 吹扫阀同时开点火器 → 延时5分钟 → 关吹扫阀 → 发火结束，自动退点火枪）
循环流化床锅炉DCS系统组成
系统组成
数据采集系统(DAS) 模拟量调节系统(MCS) 顺序控制系统(SCS) 炉膛安全监控系统(FSSS)
Industrial Strength Solutions
CFB锅炉DCS系统—数据采集DAS
数据采集DAS功能 显示
操作显示 标准画面显示 其它显示
泰兴卡万塔沿江热电有限公司
50T/H循环流化床锅炉DCS系统
October 2007
机组类型
压力类别
中压
蒸汽压力 (Mpa/ata)
3.8(39)
高压
9.8(100)
超高压 压临界
13.7(140) 16.7(170)
蒸汽温度 (℃ )
450
510/540
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CFB二次风控制
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CFB炉膛压力控制
控制对象
根据炉膛压力信号来动态协调二次风机入口风门和引风门的开度 即可确保炉膛压力满足在设定的范围内
炉膛压力的动态特性
变化幅度大而且变化频率快 （炉膛压力设定值为-20Pa，实际运行中的 变化范围是-50~-250 Pa ）
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CFB床温控制
Industrial Strength Solutions
CFB总风量控制
煤 量
风风 总 // 风 煤煤 量 比比
燃 油 量
风风
// 油油 比比
床温定值
床
床床 温温
调调
节节
温 回回
路路
氧氧量量调调节节器器
FF11
FF22
FF33
Industrial Strength Solutions
应注意的事项
锅炉压力调节通过调节给煤量来控制主蒸汽压力。此调 节系统要注意以下问题 ：
与送风实现交叉限幅 ,即升负荷先给风后给煤，减负荷先减煤后 减风
构造主汽压力方案时需将床温的影响纳入主要控制方案中，保证 床温在要求允许的范围内时才可以依据负荷指令来调节给煤量否 则应依据床温指令来调节风量或给煤量
控制策略
对炉膛压力作大幅度的阻尼才能很好的控制炉膛负压并使执行机构不至 于频繁的动作。为避免炉膛压力信号波动频繁引起引风机入口挡板位置 频繁动作，调节器内设置死区来改善调节性能。引风机跳闸强制引风机 入口挡板位置全开
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CFB炉膛压力控制的控制框图
150/172 35/65/75/ 120/135
215 220/230/ 410
240 410/670
配套机组容量 (MW)
6/12/25
50/100
125/200
570/570
260 935/1000
300
555/555
超临界 25.4(259) 542/568 288
1950
600
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主汽温调节 汽包水位调节 燃油母管压力调节 启动燃烧器风量调节 启动燃烧器燃油压力/流
量调节 床枪燃油压力/流量调节 炉膛压力调节 料床差压调节 底灰压力、温度调节（
采用流化床冷灰器）
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CFB燃烧控制系统
组成
煤量对负荷的影响滞后较大,在负荷调节时引入蒸汽流量信号作 为前馈信号
大型流化床锅炉 ,采用分床压火技术即部分分床对称的停煤，停 风，压火，其他床仍然保持原来的工况
自学习床温控制器能自动总结学习风量、煤量、负荷变化等对床 温影响的方向性，灵敏性，并将床温控制在理想值附近
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CFB排渣控制
炉膛
水冷壁受热面
底灰冷却器
脉冲阀 排灰输送风 M
流化风
水冷绞龙
刮板输灰机
M
测量冷渣器内的渣温，通过控制冷渣器的三根送风管的风 量，使得排渣温度被控制在要求值以下，保证冷渣器后端 除渣系统的正常运行
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CFB点火控制
床下动态点火技术
一次风室左右两侧各设置一台轻油点火装置，点火之前应当在布风板上均匀铺设一层直径08mm的床料或炉渣厚度为350-400mm