艾默生DCS系统硬件介绍
艾默生DCS系统硬件介绍
一、 DeltaV系统网络构架
二、 DeltaV系统控制器
三、 DeltaV I/O卡件类型
一、 DeltaV系统网络构架
单台工作站,以两个节点为例，如下图所示。 主要包括：工作站、交换机、控制器
• 多台工作站，以8个节点为例。如下图所示。
• 当工作站多时，多台交换机可以串接，节点与节点间最多可接6个交 换机。
• 黄色闪烁–主控制网络 表示主控制网络正常工作；
• 黄色闪烁–副控制网络 表示副控制网络正常工作；
• 除电源外，其余的指示灯交替闪烁表示硬件升级。
4、系统柜内电源
三、DeltaV I/O卡件类型
• 模拟量输入
• AI,8channel，4-20mA,HART AI,16channel，4-20mA,HART AI,4channel，Isolated Input(热电偶，热电阻，毫伏，欧姆，电压) RTD，8channel
AI卡
AO卡
（32通道） DI卡（8通道） DO卡（8通道）
遗留问题：
1、电源走向（AI、AO、DI、DO继电器、底板 ）
2、通讯总线（接口模块）是什么 3、卡件外供电、内供电有何区别 4、控制器卡件的名称 5、拨码寻址方式
• AO，8channel，4-20mA,HART • 离散量输出
• DO,8channel，120/230VAC,Isolated(外供电) • DO,8channel，120/230VAC,High Side(内供电)
• 卡件的接线端子处设有拨号设置，每种卡件有对应的卡号 ，只有卡号和卡件对应此卡件安装后才能正常使用。拨号 设置如下图所示：
二、 DeltaV 系统控制器
1、DeltaV I/O接口 • 2宽电源/控制器底板和8宽I/O接口底板如下图所示:
第一章 DCS系统软硬件说明(46)
第一章DCS系统软、硬件说明概述沙洲电厂一期两台600MW机组热控系统采用的是上海福克斯波罗有限公司的I/A ’s系统。
I/A ’s控制系统是FOXBORO公司于1987年在世界上第一个推出的开放型DCS工业控制系统。
I/A ’s率先突破了封闭式发展的制约，广泛的采用了国际标准，其产品符合国际标准化组织（ISO）提出的开放系统互连（OSI）参考模型。
这样的系统允许将其他制造厂家的产品纳入自己的系统，也考虑到把将来新开发的设备容纳到I/A ’s中来。
I/A ’s在硬件、软件和通讯网络的设计上均全面采用国际公认的标准：a．在软件上采用与标准的UNIX系统完全兼容的VENIX和SOLARIS操作系统。
b．I/A ’s的应用软件与硬件彼此独立，不会因硬件更新而使现有的软件失效。
c．另外与UNIX兼容的由第三方开发的软件，可以不作修改或稍作修改即可应用于I/A ’s中。
d．采用C和FORTRAN等高级编程语言，以便于软件资源的共享。
e．I/A ’s是世界上第一个全面采用IEEE802标准的工业控制系统，其结点总线一级采用的是IEEE802.3标准，在宽带和载波带局域网采用了IEEE802.4标准，现场总线采用IEEE1118标准。
1．I/A ’s系统的特点：I/A ’s系统的最大特点是系统的硬件、软件和通讯系统都广泛采用开放型标准设计，硬件品种少，可靠性高，组态灵活。
2．I/A ’s系统的网络结构：I/A ’s系统的通讯网络是建立在国际标准化组织（ISO）所设定的开放系统互连（OSI）标准基础上的。
并符合IEEE规范，是按照局域概念构造的标准网。
I/A ’s系统的通讯网络结构分为四个层次：(1)宽带局域网：符合IEEE802.4标准（MAP），总线结构，令牌传送，传输速率10Mb/s，同轴电缆15km，可下挂64个载波带。
(2)载波带局域网：符合IEEE802.4标准（MAP），总线结构，令牌传送，传输速率5Mb/s, 同轴电缆1.2km，光缆10km，可下挂64个节点总线。
艾默生DCS系统硬件介绍
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I/O硬件具备高可靠性和稳定性 ，能够适应各种恶劣的工业环境 。
I/O硬件具备可维护性和可扩展 性，方便进行故障排查和系统升 级。
03 DCS系统特点
可靠性
冗余设计
DCS系统的硬件和软件都采用了冗余设计，确保 在某个部分发生故障时，系统仍能正常运行。
持久耐用
操作站具备丰富的图形界面功能，可以显示工艺流程图、控制回路图 、趋势图等，方便操作员监控和操作。
操作站具备报警和事件记录功能，能够及时提醒操作员系统异常情况 ，并记录事件信息供后续分析。
通讯网络硬件
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通讯网络是DCS系统中各站点 之间进行数据传输和信息交换
的通道。
通讯网络通常采用高速工业以 太网技术，具有高带宽、低延
当前趋势
目前，DCS正朝着智能化、网络 化、集成化的方向发展，与物联 网、大数据、人工智能等技术深 度融合。
DCS应用领域
化工行业
DCS在化工行业中应用广泛， 涉及到反应、分离、提纯等工
艺过程的控制。
电力行业
DCS用于火电、核电、风电等 电力系统的控制，实现发电过 程的自动化。
制药行业
DCS用于制药生产过程中的温 度、压力、流量等关键参数的 控制和监控。
进度注意事项
要合理安排安装与调试进度，确保按时完成工作任务。
06 DCS系统维护与优化
DCS系统日常维护
及时更新DCS系统的软件，包括操作 系统、控制软件和驱动程序等，以修 复漏洞、提高性能和安全性。
保持DCS系统硬件设备的清洁和除尘， 以防止灰尘和污垢对设备性能的影响。
硬件检查
DCS硬件介绍
A
B
220V输入
C
D
5、其中A、C为内供电电源，B、D为外供电电源，内供电和外供电的输出接 法不一样（如图）。均输出至上部的24V电源端子排，供内外用户用。其中 部分内供电（I/O基座）采用带保险端子。
二、电源系统
内供电 外供电
内供电 外供电
5、每列I/O基座内、外电源都采用环形供电方式：基座上部分别输入A、C电源 提供的内供电，以及C、D电源经过高选后输出的外供电；基座下部同样分别输 入A、C电源提供的内供电，以及C、D电源经过高选后输出的外供电。从而形 成一个环形供电，确保供电的可靠性。
五、地址设定
第二种：通过组态软件在XCU内部搭建如下图逻辑，将目标地址AO算法的输入 端修改为新地址，然后点击D/MA算法操作器中的“set”按钮，地址便修改 完成。
注意：每次只能修改一块卡件，修改完毕后才可以插入下内相互传 输文件，同样是以太网，功能和WDPF系统 的小以太网是一样的。
5、每个控制柜内的两个冗余的XCU通过九 针线互联，可以实现数据传输和对拷。
XCU
PWR RUN MASTER CONFIG FAULT
XLIO
PWR RUN LINK1 LINK2
LINK3 LINK4 LINK5 LINK6 LINK7 LINK8
二、电源系统
6、HMI站的供电方式： HMI站的供电方式比较简单，从电源控制柜输出两路220V交流电：保安电
源、UPS电源。共同输入至一个类似于XCU控制站的220V交流电源切换装置， 经过高选后的220V交流电输出至电源插座，供HMI站的工控机和显示器用。
三、网络系统
1、如右图所示，本厂用XDC800系统通过 以太网构成一个星型结构的网络。
爱默生新版DCS控制基础系统OVATION
爱默生新版DCS控制系统OVATION-XP旳可靠性分析和故障避免一、引言近年来，DCS在火电厂过程控制领域旳应用水平得到了迅速提高，DCS从单一功能向多功能、一体化方向发展，目前国内主力发电设备300MW级别火电机组大部分都采用了先进旳集散控制系统。
河津发电厂二期工程2×300MW机组为国产引进型燃煤火电单元机组，安装两台哈尔滨汽轮机厂生产旳300MW亚临界、一次再热、单轴、双缸(高中压缸合缸)双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
锅炉型式为哈尔滨锅炉有限责任公司生产旳亚临界参数、切圆燃烧、自然循环汽包锅炉。
DCS采用了爱默生过程控制公司旳最新OVATION-XP版控制系统，极大地改善了机组运营环境，提高了热工自动化水平，便于热控设备旳维护管理，特别是在硬件系统旳开放性、接口旳灵活性、模块化旳设计、在流程画面旳汉化、控制方略旳修改、历史趋势旳记录及事故分析方面优势非常明显。
但是由于对DCS系统旳理解不够以及DCS系统自身旳特性，为了避免运营过程中或多或少浮现影响机组安全与可靠性旳故障，在这里笔者参照DCS系统一般旳故障状况，针对OVATION-XP版系统进行可靠性分析和故障避免。
二、可靠性分析及注意事项DCS系统旳可靠性是指在规定旳工作条件下和规定旳时间内，系统成功地完毕规定功能旳能力，它是对一套控制系统旳综合评价。
DCS系统旳可靠性与DCS自身旳内在质量，也与使用环境条件和运营维护水平有关，而DCS系统故障是一种固有顽症，不管是进口系统还是国产系统都或多或少会浮现，调试和维护旳工作目旳是要让这种现象发生旳至少。
引起故障旳因素多种各样，我们要分析这些因素逐个采用避免措施，如下是引起DCS系统故障旳因素旳分析及其避免措施。
(1)配备了冗余构造就目前运营旳DCS系统来看，不管是通讯网络、服务器还是现场控制器DPU，都配备了冗余构造，"虽然加大了硬件设备成本和消耗费用，权衡其利害关系，不难得出冗余措施在维持机组安全、稳定方面起到了很大旳作用，在发电公司中旳广泛应用是毋庸置疑旳。
DCS控制系统培训讲义(艾默生Deltav)教学教材
DeltaV系统的控制网络采用TCP/IP的通讯协议 ，系统自动分配各节点的IP地址。每套DeltaV系统 可支持最多120个节点。
一套DCS一般分为以下几大部分：
•过程站（PS：Process Station）：主要功 能是完成现场数据采集和控制，它是系统的核心 部分。
•操作站（OS：Operator Station）：主要功 能是完成监视、操作、过程管理，实现人机对话。
•通讯网络（LAN：Local Area Network）： 主要功能是实现在各连接物理设备之间的数据传 递。
编程的一般步骤：
•网络组态：设置固定IP地址，每个DCS厂家 有自己的固定IP设置。Deltav系统的网络组态， 在安装软件时自动设置完成，不需要更改。
•工作站/操作站组态：组态工程师站和操作 员站。（例如一台工程师站，两台操作员站）
•硬件组态：组态电源类型，CPU类型，卡件 类型（AI、AO、DI、DO）根据实际应用进行组态 类型。
红庙锅炉DCS控制系统 培训讲义
艾默生Deltav系列
第一章、Deltav系统概述 第二章、Deltav系统网络 第三章、Deltav系统硬件 第四章、Deltav软件及操作
第一章、Deltav概述
第一节、 锅炉控制方案概述 第二节、 Deltav 系统概述
第一节、 锅炉控制方案概述
随着自控技术的发展并结合我公司从事锅 炉自控系统设计的多年经验,我公司可为用户提 供三种锅炉自控解决方案: 一、 常规热工二次仪表 和智能仪表控制方案
DCS系统硬件介绍
DCS系统硬件介绍DCS（分布式控制系统）是一种用于监测和控制工业过程的系统。
它由硬件和软件组成，其中硬件主要起到连接、操作和控制各种设备和传感器的作用。
下面将详细介绍DCS系统的硬件组成。
1.控制器：控制器是DCS系统的核心组件之一、它可以是常见的PLC （可编程逻辑控制器），也可以是嵌入式计算机。
控制器负责接收和处理传感器和执行器的信号，并根据预先设定的逻辑和算法来控制和调节过程变量。
2. 通信模块：DCS系统中的通信模块用于设备之间的数据传输和通信。
通信模块通常包括各种接口和协议，如以太网、串口、Modbus等。
这些通信模块使得DCS系统能够与各种设备、传感器和执行器进行连接和通信，实现数据的采集和传输。
3.输入/输出模块：输入/输出模块用于将物理变量转换为数字信号，并将数字信号转换为物理变量。
它负责接收传感器的模拟信号，并将其转换为数字信号，然后传输给控制器进行处理。
同时，它还能将控制器产生的数字信号转换为物理信号，以控制执行器的运动。
4.人机界面：人机界面是DCS系统中与操作人员交互的界面设备。
它可以是触摸屏、显示屏或者键盘等设备。
人机界面提供了直观的操作界面，使操作人员能够通过它来监视和操作工业过程。
它可以显示过程变量、报警信息和操作界面，同时还可以接收操作人员的命令和操作。
5.服务器：DCS系统中的服务器用于存储和管理系统的数据。
服务器负责存储历史数据、报警信息和配置文件等。
它还负责数据的备份和恢复，以保证系统的可靠性和稳定性。
服务器通常还具备远程访问功能，使得操作人员可以通过互联网来访问和配置DCS系统。
6.电源供应：DCS系统中的设备和模块都需要稳定和可靠的电源供应。
电源供应可以是交流电源或直流电源，根据实际需求进行选型。
稳定的电源供应是DCS系统正常运行的基础，它能够防止系统因电力故障而导致的数据丢失和系统崩溃。
7.机架和插槽：机架和插槽是DCS系统中用于安装和固定各种模块和设备的结构件。
DCS控制系统培训讲义(艾默生Deltav)
控制器及I/O子系统包含控制器、供电模块和各类卡件，
卡件负责现场信号采集及处理，由控制器执行控制策略。 DeltaV系统支持将控制策略下装到现场总线设备中执行，
使控制风险更加分散。所有的部件都是自动感应和自动 分配地址，无需人员手工干预。
一套DCS一般分为以下几大部分：
•过程站（PS：Process Station）：主要功 能是完成现场数据采集和控制，它是系统的核心 部分。
•操作站（OS：Operator Station）：主要功 能是完成监视、操作、过程管理，实现人机对话。
•通讯网络（LAN：Local Area Network）： 主要功能是实现在各连接物理设备之间的数据传 递。
每个DeltaV控制器都有主副2个网络接口，在采 用冗余控制器的配置时，每对控制器会有2个网络 接口连接到主交换机上，另2个网络接口连接到副 交换机上。DeltaV系统的工作站都配有3块以上的 网卡，其中2块用于建立控制网络，另1块用于备 用或连接其它系统如工厂网络等。
DeltaV系统的控制网络采用TCP/IP的通讯协议 ，系统自动分配各节点的IP地址。每套DeltaV系统 可支持最多120个节点。
第二节、 Deltav 系统概述
DCS（Distributed Control System）即 集散控制系统，是七十年代中期发展起来的新型 控制系统。它集计算机技术、控制技术、通讯技 术和图形显示技术为一体，实现对生产集中管理 和分散控制。
“集”即为集中操作管理，有利于操作管理和 更高一级的控制；“散”即为分散控制，主要目 的是为了提高安全性。DCS的含义是利用微处理器 或微计算机技术对生产过程进行集中管理和分散 控制的系统。
第3章 DCS的主要硬件(高4万字)
第三章分散控制系统的主要硬件目前，世界上生产分散控制系统的厂家众多，推出的产品琳琅满目，各具特色。
不同的系统具有不同的设计思想，其硬件上也有着很大的差别。
对于一具体的分散控制系统来说，其硬件涉及的技术甚广，构造也十分复杂。
本章限于篇幅，不可能对硬件系统的各个部分，各个细节详细地介绍，而是从过程控制设备、人机接口设备、系统通讯设备等三个方面着手，对分散控制系统的主要硬件及其结构与功能作一个扼要介绍。
第一节过程控制设备一. 过程控制设备的功能在分散控制系统中，过程控制设备是最基层(直接控制级)的自动化设备。
它接受来自现场的各种检测仪表(如各种传感器和变送器)送来的过程信号，对其进行实时的数据采集、噪音滤除、补偿运算、非线性校正、标度变换等处理，并可按要求进行累积量的计算、上下限报警以及测量值和报警值向通讯网络的传输。
同时，它也用来接受上层通讯网络传来的控制指令，并根据过程控制的组态进行控制运算，输出驱动现场执行机构的各种控制信号，实现对生产过程的数字直接控制，满足生产中连续控制、逻辑控制、顺序控制等的需要。
过程控制的设备还具有接受各种手动操作信号，实现手动操作的功能。
二. 过程控制设备的品种在传统的分散控制系统的应用中，用于过程控制级的设备有二类品种，一是分散控制系统自身的“现场控制单元”，二是可纳入分散系统中应用的其它独立产品——可编程逻辑控制器(PLC)﹑可编程调节器等。
在融入现场总线控制技术的第四代DCS系统中，智能仪表中带有智能芯片，能够实现基本的PID运算等，也分担某些基本的控制功能，随着技术的发展，智能仪表将成为过程控制设备的重要组成部分。
1．现场控制单元所谓“现场控制单元”，是指分散控制系统中与现场关系最密切，最靠近生产现场的控制装置。
不同的分散控制系统生产厂家，对自己系统中的过程控制设备取有独特的名称，使之各不一致，如基本控制器(Basic Controller)、多功能控制器(Multifunction Controller)等等。
DCS的基本结构及原理
DCS的基本结构及原理DCS（Distributed Control System，分布式控制系统）是一种利用计算机网络技术对工业生产过程实施分散控制与集中管理的自动化控制系统。
其基本结构主要由硬件部分和软件部分组成。
硬件部分包括：控制器、输入/输出模块、通信网络和人机界面等。
控制器是DCS的核心部分，负责接收和处理来自输入/输出模块的信号，并根据设定的控制策略产生相应的控制信号。
控制器通常由主控制器和备用控制器组成，以提高系统的可靠性和稳定性。
输入/输出模块用于接收和发送与工业生产过程相关的信号。
输入模块将传感器等设备感知到的实时数据转换成数字信号，并传送给控制器进行处理和决策。
输出模块则将控制器产生的控制信号传送给执行机构，实现对生产过程的控制。
通信网络用于连接各个控制器和输入/输出模块，以及人机界面等设备，构建起整个DCS系统。
通信网络可以采用以太网、现场总线等多种技术，保证数据的传输和共享。
人机界面是操作员与DCS系统进行交互和管理的接口。
它提供了直观的图形界面，显示实时数据和历史数据，并提供控制参数的设置和调整等功能。
操作员可以通过人机界面对生产过程进行监控、控制和优化。
软件部分包括：实时控制软件、数据库管理软件和应用软件等。
实时控制软件是DCS系统的核心软件，它负责实时监控和控制生产过程。
实时控制软件接收输入/输出模块传来的信号，根据预设的控制算法和控制策略，产生相应的控制信号进行调节和优化。
同时，它也负责实时监测各个设备的状态和性能，并进行诊断和报警。
数据库管理软件用于存储和管理DCS系统中涉及的各种数据，包括实时数据、历史数据、配置数据和报警记录等。
数据库管理软件可以高效地组织和检索各种数据，以满足用户的需求。
应用软件是DCS系统根据不同行业和工艺特点而自定义开发的，它根据用户的需求，提供特定的功能和工具，以实现对生产过程的优化和管理。
应用软件可以包括过程控制、安全控制、质量控制等方面的功能。
DCS自动化控制硬件介绍认识(精品文档)
除显示生产工艺流程外，还显示生产线上的设备运行信息、电机运行情况、阀门的状态、温度、压 力、流量等过程变化值以及过程变量报值。
b.操作画面 根据生产要求，操作画面分为开关量组操作和模拟量操作。开关量组操作用于机组内的电机及 其用电设备的联锁、解锁、顺序启动和停止。画面上除启、停、联锁、解锁、运行标志、运行成功、 重新启动等指令外，还有组内各设备的运行状况。在开关量操作画面下，操作员能在通过键盘发出 指令，对组内设备进行操作。 模拟量操作画面为主操作画面，画面不仅显示设备状态、过程参数值、报警信息，并能在该画 面上进行参数设定，回路调节控制。操作人员通 过该画面可以基本了解水泥厂一工段的工况，设备运行情况，进行生产过程控制。 c.报警 在生产过程中，运行设备发生故障，过程参数值不满生产要求（如温度、压力过高或过低），对 重要的参数须定义报警，并根据情况的严重性，设置报警等级，关键设备，参数的报警如果需要可 设置语音提示，音响报警。在动态画面上，过程参数设备的报警通过颜色的设置来指示工作状态， 同时，画面的上方显示报警信息，提示报警设备的编号或过程变量的位号，打印机随机打印报警信 息。 报警程序中还包括了报警历史文件，调出这个文件，报警的历史记录就在屏幕上显示，文件记
录到一定量后，文件会自动更新。 d.趋势 对一些重要工艺参数进行趋势显示，趋势显示画面分为“实时趋势”和“历史趋势”两种。一幅趋
势图是由趋势点连接而成，在组态一幅趋势图时，必需确定该画面记录的点数以及趋势的时间，根 据上述条件确定采集过程数据的采样时间。“实时趋势”是在 CRT 上实时展现操作参数的变化趋势， 指导操作人员对生产过程进行控制。“历史趋势”是以图形方式再现操作参数的历史状况，为积累操作 经验，分析事故原因等提供有力的依据。
艾默生DCS_OVATION系统手册
OVATION系统硬件培训手册(Solaris操作系统)Rev.1上海西屋控制系统有限公司（Aug.2005）OVATION系统 目录Ovation 系统硬件第一章 Ovation分散控制系统概述1.1 系统概述 ……………………………………………………………1-11.2 典型的Ovation系统结构 ……………………………………………1-31.3 Ovation系统诊断 ……………………………………………………1-41.4 参考手册 ……………………………………………………………1-7第二章 Ovation系统网络2.1 系统的组成 ……………………………………………………………2-12.2 网络的结构形式 …………………………………………………... 2-12.3 单网网络星形拓扑结构………………………………………………….. 2-32.4 多网网络 …………………………………………………………... 2-42.5 网络设备的功能 ……………………………………………………2-42.5.1 快速以太网的一般概念 ………………………………….. 2-42.5.2 集线器（Hub） ……………………………………………2-52.5.3 交换机（Switch） …………………………………………... 2-52.6 Ovation网络地址 ……………………………………………………. 2-62.7 网络中的数据流 ……………………………………………………. 2-7第三章 Ovation控制器3.1 控制器 …………………………………………………………3-108/16/05 1目录 OVATION系统3.2 控制器硬件的组成 ………………………………………………… 3-23.1.1 控制器的面板指示 …………………………………………. 3-33.1.2 控制器的标准功能 ………………………………………… 3-43.1.3 控制器的数据流程 …………………………………………. 3-53.1.4 控制器的故障切换 …………………………………………. 3-6 3.2 控制器的供电系统 ……………………………………………………3-63.2.1 供电系统 ……………………………………………………3-63.2.2 电源分配板（PDM） …………………………………………. 3-83.2.3 控制器的接地系统 ……………………………………………3-93.2.4 系统上电注意事项 ……………………………………………3-10 3.3 I/O子系统 ………………………………………………………….. 3-153.3.1 I/O子系统的结构形式 ……………………….……………….. 3-153.3.2 I/O基座结构 ……………………………………………………3-183.3.3 模块的分类及安装 …………………………………………. 3-193.3.3.1 模块的构成 …………………………………3-193.3.3.2 模件的安装 …………………………………3-193.3.3.3 模件的面板指示 …………………………3-193.3.4 机柜类型及卡件安装 ……………………………..…………. 3-203.3.4.1 控制器机柜 …………………………………3-203.3.4.2 控制机柜的命名 …………………………3-213.3.4.3 各机柜间的连接 …………………………3-213.3.5 I/O通讯方式 ……………………………………………………3-223.3.5.1 本地I/O连接方式 …………………………3-223.3.5.2 远程I/O子系统 …………………………3-24第四章 常用I/O卡件介绍4.1 模拟量输入卡(13位) ……………………………………………………4-1 4.2 模拟量输入卡(14位) ……………………………………………………4-6 4.3 高速模拟量输入及热电偶卡 ……………………………………………4-1308/16/05 2OVATION系统 目录4.4 模拟量输出卡 ………………………………………………………………4-294.5 混合型触点输入卡 ………………………………………………………4-324.6 触点输入卡 ………………………………………………………………4-364.7 触点输出卡 ………………………………………………………………4-404.8 4通道热电阻RTD输入卡 ………………………………………………4-464.9 8通道热电阻RTD输入卡 ………………………………………………4-564.10 HART模拟量输入卡 ………………………………………………………4-604.11 HART模拟量输出卡 ………………………………………………………4-644.12 紧凑型顺序事件输入卡(SOE) ………………………………………………4-684.13 链接控制卡(Link Control Card) ………………………………………4-734.14脉冲计数卡 …………………………………………………………………4-754.15阀位卡 …………………………………………………………………4-824.16测速卡 …………………………………………………………………4-854.17回路接口卡 …………………………………………………………………4-87第五章 工作站5.1 工作站类型及硬件组成 ………………………………………………. 5-25.1.1 工作站的类型 ……………………………………………………….. 5-25.1.2 工作站的硬件组成 ……………………………………………….. 5-35.2 操作员站 ……………………………………………………………….. 5-35.2.1 操作员站的特点 …………………………………………….. 5-45.2.2 操作员站的功能 …………………………………………….. 5-45.3 ENG工程师站 ………………………………………………………………. 5-105.3.1 工程师站的特点 …………………………………………….. 5-105.3.2 工程师站的功能 …………………………………………….. 5-115.4 HSR 历史站 ………………………………………………………………5-135.4.1 历史站的特点 ………………………………………………………5-1308/16/05 3目录 OVATION系统5.4.2 历史站的功能 ……………………………………………………5-15 5.5 Ovation(LOG)记录服务器 ……………………………………………5-175.5.1 LOG服务器特点 ……………………………………………5-175.5.2 基本LOG服务器软件包 ……………………………………5-17 5.6 打印机 ………………………………………………………………5-1908/16/05 4OVATION系统系统概述第一章 OVATION 分散控制系统概述1.1 系统概述Ovation系统是集过程控制及企业管理信息技术为一体的融合了当今世界最先进的计算机与通讯技术于一身的典范。
第二章 DCS的硬件系统
（1）主控制器 (Main Control Unit ,MCU)
（五）固态盘 (Solid State Disk,SSD) 或 Flash 存储器 : 用于保存主控制器的操作系 统、用户控制算法文件等信息。在主控制器上电启动后将这些文件调入内存运行。 （六）内存 (Main Memory): 用于加载运行程序 , 掉电后内存的内容不会被保存。 （七）掉电保持静态存储器 (SRAM): 该存储器用于存储运行过程中需要实时保存、 并且在系统掉电后还需要保存一段时间的数据 , 比方说阀门在 DCS 掉电前的开度。因为 这些数据在 DCS重新上电后可能用做初始值输出 , 保证现场阀位不出现跳动。为了便于 选择 DCS 掉电后SRAM 是否保存实时数据 , 一般的主控制器都设置有使能开关 , 用于接 通或关断 SRAM 的后备电池 (Backup Battery) 。
（2）输入输出设备 (Input/Output ,I/O)
①模拟量输入设备 (AI)
FM148A 8路模拟信号输入模块
二线制电流信号的接线 电压信号的接线
四线制电流信号的接线
模拟量模块在使用时注意以下几个问题 1，精度 首先我们来澄清三个概念。 精密度 (Precision): 表示测量结果的随机 ( 偶然 ) 误差的大小。 正确度 (Correctness): 表示测量结果的系统误差大小。 准确度 (Accuracy): 是系统误差和随机误差的综合，表示测量结果阈 真值的一致程度，也称精确度或精度。
（一）工程师站 (Engineer Station ,ES): 主要给仪表工程师使用 , 作为系统设 计和维护的主要工具。仪表工程师可在工程师站上进行系统配置、 I/O 数据设定、 报警和打印报表设计、操作画面设计和控制算法设计等工作。一般每套系统配置 一台工程师站即可。工程师站可以通过网络连人系统 , 在线 (On Line) 使用 , 比如 在线进行算法仿真调试 , 也可以不连人系统 , 离线 (Off-Line) 运行。基本上在系统 投运后 , 工程师站就可以不再连人系统甚至不上电。
DCS系统硬件介绍
系统基本构成 :
PKS Server * 65000 points
操作员站
OP Station * 20
服务器和操作站之 间冗余的以太网
服务器 工程师站
ControlNet (Supervisory) 1 km Repeater Hybrid Controller *5 Up to 6 km
控制网络 AI卡：
高电平模拟量输入处理器卡 板 输入信号范围: 输入信号范围: 0-5V,1-5V, 0.4-2V, 4-20mA 5V,10.44输入处理: 线性, 输入处理: 线性, 平方根 通用 FTA 可任意连接: 2线制 可任意连接: 2线制 /3线制/ 4线制变送器 /3线制/ 4线制变送器 系统内供电/ 系统内供电/仪表外部供电均 可。 AI的FTA能接入4*4=16个AI AI的FTA能接入4*4=16个 信号 ，每一个通道有三个接 线端子供选择，2 线端子供选择，2线制变送器 接1、2端子(1正，2负)，4线 端子(1正，2 制变送器接2 制变送器接2、3端子（2正， 端子（2 3负）。
甲醇各工段位号简介：
1、脱硫工段（例如 TIA 1025） 1025） 2、转化工段（例如 LICA 2002） 2002） 3、气柜、焦炉气、合成气压缩机(LICA 3801) 、气柜、焦炉气、合成气压缩机(LICA 4、合成工段 (例如 PCV 4004) 5、精馏工段（例如 PV 5003） 5003） 6、罐区（例如 LIAS 6102） 6102） 7、空分工段（例如 TCV 7205） 7205） 8、空压工段（例如FCV 8003） 、空压工段（例如FCV 8003）
Up to 10 km •10 Controllers或 •10 对冗余Controllers I/O Subsystem * 8 Racks 机架 * 64 I/O Cards (Analog/Digital) * 24 I/O Cards / Per CNI
DCS系统结构及各部分功能简介
DCS系统结构及各部分功能简介一、仪表与控制系统概述1、控制过程的性质控制过程的性质可被分成两大类，一类是连续调节性质的（一般称之为过程控制，或流程控制），另一类是状态控制性质的（一般称之为程序控制，或逻辑控制）。
调节是控制的一种。
调节特指通过反馈的方法对连续变化的对象进行连续的控制，如通过调节燃气阀门的大小以控制燃烧火焰的大小，从而达到控制加热器温度，使其保持在预定温度范围内的目的。
在这里温度是一个连续变化的量，对温度的调节也是连续进行的。
调节的过程并没有明显的起点和终点，而只有对目标值的允许偏差以及进行测量和控制的周期。
刚才所说的允许偏差和测量控制周期是连续过程调节的两个最基本的要素，除了这两大要素外，连续过程调节最重要的要素是调节算法，如经典的PID调节、现代的模糊控制等。
所有这些要素都极大地影响着调节的效果和质量。
控制所包含的范围更广，除了上述对连续变化的对象进行调节外，还包括了对非连续对象、非连续过程的控制等。
非连续控制一般指某种装置的状态或位置，对其进行控制实际上就是按照一定的方式改变其状态或位置，如某个电力开关的合闸或分闸。
而非连续过程则由一组非连续对象按照工序的要求组合在一起，以完成一个比较复杂的动作或任务，这样的过程有很明显的起点和终点，控制过程和动作过程是完全对应的。
对非连续过程的控制是一种顺序控制或程序控制，是根据各个被控对象的动作时间、动作顺序和逻辑关系进行的控制。
刚才所说的动作时间、动作顺序和逻辑关系是对非连续过程实行控制的要素。
在实际的生产过程中，更多遇到的，是连续控制（或调节）和非连续控制的混合型控制，即对各种不同工况的过程控制。
因为生产的复杂性，同样的生产装置也会有不同的生产工况或生产阶段，生产工况的切换是根据操作人员的指令或根据某种状态进行的，而平稳工况的控制则是一种连续控制。
在一些生产过程中，除广泛使用反馈控制方法外，还经常使用前馈控制方法。
前馈控制根据生产设备的运行参数计算控制量，并依据控制量对现场实施控制。
浅析Ovation DCS系统及网络结构
浅析Ovation DCS系统及网络结构摘要：Ovation系统采用了目前广泛认可的硬件、软件、网络和通讯接口，取代了过时的、有专利的DCS结构。
采用开放性网络、SUN工作站和Intel奔腾处理机这些普遍认可且熟悉的硬件，从而简化了Ovation系统的整个组态和执行过程。
目前正逐渐成为大型火电厂新建机组的主流控制系统。
关键词：Ovation；分散控制系统；组态；Intel1 系统概述1.1 系统发展背景分散型控制系统(Distributed Control Systems,简称DCS)是由以微处理机为基础, 以危险分散控制,操作和管理集中为特性,集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。
随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展, DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展, 不同型号的DCS可以互连, 进行数据交换,并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连, 实现实时数据上网, 成为过程工业自动控制的主流。
目前, 艾默生过程控制公司生产的Ovation控制系统在大型火电厂控制系统中的应用非常广泛。
Ovation系统是集过程控制及企业管理信息技术为一体的融合了当今世界最先进的计算机与通讯技术于一身的典范。
其采用了高速度、高可靠性、高开放性的通讯网络, 具有多任务、多数据采集及潜在的控制能力。
Ovation系统利用当前最新的分布式、全局型的相关数据库完成对系统的组态。
全局分布式数据库将功能分散到多个可并行运行的独立站点,而非集中到一个中央处理器上,不因其他事件的干扰而影响系统性能。
1.2 系统特点高速、高容量的网络主干采用商业化的硬件。
基于开放式工业标准, 系统能将第三方的产品很容易地集成在一起。
分布式全局数据库将功能分散到多个独立站点,而不是集中在一个中央处理器中。
1.2.1 网络特点Ovation站点直接和高速公路通讯, 以便发送和接收实时数据和控制命令。
DCS控制系统培训讲义艾默生Delv
七、上水系统
1、点击
可单
独启停1#（2#）补水
泵给六楼水箱上水。
2、设置启泵和停泵
液位
选择自动投入的
水泵：
可根据水箱液位 自动启动1#（2#）补 水泵。
八、输煤系统
1、联锁未投时
，设备均可单独启停
2、联锁投入时，先启动水平皮带，启动破碎机，启动振动
筛，启动小皮带。
3、输煤系统中，设有跑偏开关（皮带跑偏限位）、拉绳开
•I/O组态：根据每个卡件，每个通道的类型 进行组态（添加通道编号）
•程序编写：根据具体的应用情况进行编写， 编译，调试等等
2020/6/12
第二章、Deltav系统网络
DeltaV系统结构由工作站、控制器和I/O子系统组成， 各工作站及各控制器之间用以太网方式连接。现场智能 设备或常规设备的信号将接入DeltaV卡件，具备HART、 FUNDATIONTM现场总线、Profibus DP总线、AS-i总线、 DeviceNet总线及RS485串口通讯的设备也将连接到 DeltaV相应的总线接口卡件上。
如果出现未出现如上画面，按“Deltav登录”键，重新输入密码
输入密码后，按“确认”键，按“Deltav操作员界面”键登录。
第三节、 DCS系统操作说明
控制系统首页
锅炉控制系统
渣浆泵系统
一、启动前
1、投入引风机联锁 （只有渣浆泵和循环泵启动后，才允许启动） 2、投入鼓风机联锁
（只有渣浆泵、循环泵和引风机启动后，才允许启动）
网络地址分配
第二节、 控制器简介
1、电源卡件
2、控制器卡件
第三节、 I/O卡件
模拟量输入卡件
模拟量输出卡件
2020/6/12
艾默生Deltav 锅炉DCS控制系统(工程师培训)
电机
变频器 仪表自控系统示意图
操作台
优点: 缺点:
燃烧
智能仪表解决方案
投资成本低 符合普通司炉工司炉习惯 局部可实现自投
工人劳动强度大 导致每班燃烧工况差异很大 炉膛燃烧不稳对锅炉设备损伤较大 基本没有达到最佳风煤比、保证经济
PLC可编程控制器解决方案概述
锅炉PLC自动控制系统组成： 1.上位机 2.可编程控制器（PLC） 3.电气控制部分 4.现场变送器
Emerson公司DeltaV控制系统。系统一般由工 作站、控制器、集线器、I/O卡件等组成。系统网 络以Ethernet为唯一，站与站的通讯通过交换机， T型电缆最长100m，通过四个HUB级连可达500m， 当要传输更远的距离时，可选用光缆取代T型电缆。 对于PLUS站采用首IP地址：10.4.0.6和10.8.0.6， 而后，在每加一个节点后，IP地址的最后一位会 自动加4。六类工作站硬件以Dell为唯一，操作系 统软件以WindowsXP为唯一，系统用到的所有其它 软件以英文版为唯一选择。
每个DeltaV控制器都有主副2个网络接口，在采 用冗余控制器的配置时，每对控制器会有2个网络 接口连接到主交换机上，另2个网络接口连接到副 交换机上。DeltaV系统的工作站都配有3块以上的 网卡，其中2块用于建立控制网络，另1块用于备 用或连接其它系统如工厂网络等。
DeltaV系统的控制网络采用TCP/IP的通讯协议， 系统自动分配各节点的IP地址。每套DeltaV系统可 支持最多120个节点。
第三章、Deltav系统硬件
第一节、 系统架构 第二节、 控制器 第三节、 I/O卡件
第一节、 系统架构
DeltaV系统的控制网络考虑到网络的可用性，往 往采用冗余的方式，并建立两条完全独立的控制
DCS控制系统培训讲义艾默生pptx
软件故障
软件程序错误、病毒感染或操作不当等导致系统 崩溃或无法正常运行。
21
故障排除步骤和技巧
观察故障现象
仔细观察故障现象，了解故障发生时 的具体情况，以便准确判断故障原因 。
01
02
检查硬件设备
检查相关硬件设备是否正常，包括电 源、通信、输入输出等模块，如有异 常及时更换或维修。
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。
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学员心得体会分享
知识收获
学员们表பைடு நூலகம்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
DCS控制系统培训讲 义艾默生pptx
2024/1/24
1
目录
CONTENTS
• DCS控制系统概述 • 艾默生DCS控制系统介绍 • DCS控制系统基本操作 • 高级功能应用与案例分析 • 系统维护与故障排除 • 总结与展望
2024/1/24
2
01 DCS控制系统概述
2024/1/24
3
定义与发展历程
2024/1/24
I/O模块
实现模拟量、数字量信号的输 入/输出功能，支持多种信号类 型和规格，满足不同工业现场 需求。
通讯网络
采用高速、稳定的工业以太网 技术，实现控制器、I/O模块、 上位机等设备之间的实时通讯 。
人机界面
提供直观、易用的操作界面， 方便用户进行参数设置、状态
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一、 DeltaV系统网络构架
二、 DeltaV系统控制器
三、 DeltaV I/O卡件类型
一、 DeltaV系统网络构架
单台工作站,以两个节点为例，如下图所示。 主要包括：工作站、交换机、控制器
• 多台工作站，以8个节点为例。如下图所示。
• 当工作站多时，多台交换机可以串接，节点与节点间最多可接6个交 换机。
1）多节点系统 节点的概念：指控制器和工作站，占用IP地址。 带有8个节点的DeltaV控制网络如上图所示： 最大值：
120—节点 （工作站+控制器） 100—控制器/单独或冗余 65—工作站 注：基于系统规模，可能需要服务器 2）站与站之间的连接方式： 网线：100m 光纤：2000m 控制器和工作站之间也可以用光纤连接，控制器和工作站均 为网线接口，若采用光纤连接，中间需使用光电转换器。
• 离散量输入
• DI,8channel，24VDC，Isolated（ 接线供电方式为外供电，现场设备电源不是 DeltaV卡件供）
• DI,8channel，24VDC，Dry Contact (供电方式为内供电) • SOE，16channel，Standard DI or SOE • 模拟量输出
二、 DeltaV 系统控制器
1、DeltaV I/O接口 • 2宽电源/控制器底板和8宽I/O接口底板如下图所示:
2、控制器
3、控制器LED指示灯
• 绿色—电源
表示DC电源运行正常；
• 红色 – 故障
表示有故障存在；
• 绿色 – 工作状态 表示控制器正在作为主控制器运行；
• 绿色 – 备用
表示控制器正在作为备用控制器运行；
• AO，8channel，4-20mA,HART • 离散量输出
• DO,8channel，120/230VAC,Isolated(外供电) • DO,8channel，120/230VAC,High Side(内供电)
• 卡件的接线端子处设有拨号设置，每种卡件有对应的卡号 ，只有卡号和卡件对应此卡件安装后才能正常使用。拨号 设置如下图所示：
• 黄色闪烁–主控制网络 表示主控制网络正常工作；
• 黄色闪烁–副控制网络 表示副控制网络正常工作；
• 除电源外，其余的指示灯交替闪烁表示硬件升级。
4、系统柜内电源
三、DeltaV I/O卡件类型
• 模拟量输入
• AI,8channel，4-20mA,HART AI,16channel，4-20mA,HART AI,4channel，Isolated Input(热电偶，热电阻，毫伏，欧姆，电压) RTD，8channel
AI卡
AO卡
RTD卡
TC卡
DI卡（32通道） DO卡（32通道） DI卡（8通道） DO卡（8通道）
遗留问题：
1、电源走向（AI、AO、DI、DO继电器、底板 ）
2、通讯总线（接口模块）是什么 3、卡件外供电、内供电有何区别 4、控制器卡件的名称 5、拨码寻址方式