DCS技术书

DCS的特点和优点

1. 分散性和集中性

2. 自治性和协调性

3. 灵活性和扩展性

4. 先进性和继承性

5. 可靠性和适应性

6. 友好性和新颖性

DCS结构体现的思想

无论从何角度去认识分散控制系统的结构，它所体现的是控制分散、功能分散、负荷分散、危险分散、监视集中、操作集中、综合管理集中的思想。

DCS重要设备冗余结构

同步运转方式：让两台或两台以上的装置以相同的方式同步运转，输入相同的信号，进行相同的处理，然后对输出进行比较，如果输出保持一致则系统是正常运行的。双重冗余、“三中取二” 应用于可靠性要求极高的场合。待机运转方式：采用N台同类设备，采用一台后备设备，平时后备设备处于准备状态，一旦N 台设备中某一台设备发生故障，能启动后备设备使其运转。1：1备用系统、N：1备用系统。后退运转方式：当其中一台设备损坏时，其余设备放弃部分不重要的功能，以此来完成损害设备的功能。多级操作方式。纵向冗余的方法

常见的通信介质

双绞线、同轴电缆、光缆

反馈重发纠错方式(ARQ)

在发送端，首先要对所发送的数据进行某种运算，产生能检测错误的帧校验序列，然后把校验序列与数据一起发往对方。在接收端，根据事先约定的编码运算规则及校验序列，检查数据在传输过程中是否有出错，并通过反馈信道把判决结果发回发送端。发送端收到反馈信号若标明传送有错，则发送端重发数据，直到接收端返回信号标明接收正确为止。

ISO/OSI通信功能分为七层

从下至上分别为物理层、链路层、网络层、传送层、会话层、表示层及应用层。

TDC-3000系统基本组成

LCN网络及其模件、UCN网络及其管理站、TDC-3000 BASIC 的DHW通信通道及其设备

JX-300X的通信系统的组成

控制站（CS）、操作站（OS）、工程师站（ES）、通信接口单元（CIU）、多功能站（MFS）、过程控制网（SCnet Ⅱ）

MC的主要功能

基本连续控制功能、逻辑控制功能、输入/输出监控功能、顺序控制功能

趋势记录画面

使用灵活的趋势图组态工具，用户只需简单地从数据库中选择点名和相应的参数就可以在线组态趋势图画面。任何的历史数据采集间隔均可作为趋势数据的采样间隔。趋势显示功能包括实时趋势显示和历史趋势显示两种，都是用曲线方式反映过程变量的变化状态。

点卡文件夹的主要功能把来自端子板的模拟、数字或计数信号转换用于控制器文件夹内总线的信号电平，以及把控制器文件夹内总线的信号转换成模拟、数字信号进行输出。同时还支持9~16号SLOT的输出。

PIU的分类及工作原理

分类：（1）高电平过程接口单元(HL-PIU)【具有64点模拟入，32点模拟输出；128点开关量输入、128点开关量输出；12点或24点脉冲输入。其连续扭描的速率高达400点/s，适用于要求扫描速率高和采用计算机进行DDC控制的系统，用以完成数据采集和DDC备用站的功能。它不能直接输入热电偶、热电阻信号，需将测量信号变换到4～20mA DC标准信号方能输入HL-PIU，在要求本质安全的场合，需增设安保器。】（2）低电平过程接口单元(LL-PIU)【它的基本功能与LE-PIU近似，但对测点的扫描速率较高，适宜于对低电平信号、输入点数多而集中的场所执行数据采集。它可接收64点模拟输入，包括热电偶、热电阻、4～20mA、1～5v或其他电压信号，具有热电偶冷端补偿、各种输入线性化处理、警报监视、热电偶断线诊断等功能。连续扫描速度为160点／s。】（3）低能量过程接口单元(LE-PIU)

【它和LL-PIU一样仅具有输入功能，因而在与操作站连接时，只能完成指示过程变量的任务，而且多路切换器采用了干簧继电器，采样速率较低，仅16点／s，因而它的使用受到一定的限制，但由于它采用了远距离多路切换箱，故可在较恶劣的环境条件下安装。如在切换箱与通用卡片文件夹(CCFA)之间设置齐纳安保器，还可构成本安系统。它主要用采在危险场所采集各种热电偶、热电阻等低电平信号。】

原理：（1）数字输出【从HW来的输出指令先经过译码,再按照指令中的目的地址PCFA的点。同时CPU从RAM中读取该点组态。输出方式：瞬时输出；延时输出；锁定输出】

（2）数字输入【CPU每0.25s扫描一遍数字输入测点，结果存入RAM，并使HW接口卡上的I/O件置位，以报告优先设备。】

（3）脉冲输入【CPU每0.25s扫描一遍脉冲输入测点，如积算器中受到100

个脉冲结果存入RAM。上位机通过HW---DMA---RAM取走流量信息。】

（4）模拟输出【通过输出卡上的4个D/A转换器把10位输出指令转换成4—20mA模拟信号，根据指令规定的地址从相应点输出。】

（5）模拟输入【根据各测点组态所规定的周期进行输入扫描，模拟信号经放大和A/D转换成数字量。根据组态进行合理化、规格化、线性化检查和平滑处理，最后数值送到RAM区，更新对应的存储单元。】

DCS标准显示画面

①菜单/导航画面；②报警汇总显示画面；③事件汇总显示画面；④趋势画面；⑤操作组画面；⑥点细目显示画面；⑦系统状态显示画面；⑧组态显示画面；⑨回路调节画面；⑩弹出控制面板显示画面；⑪诊断和维护画面；⑫汇总画面等

操作站的功能体系

有四类，即与系统有关的功能、操作员功能、操作员应用功能以及系统维护保养功能。

TDC-3000 有四种CRT 操作站

万能操作站(US)、增强型操作站(EOS)、本地批量操作站(LBOS)、万能工作站（UWS）

集散系统从结构上看，由三大部分组成

现场控制站：多回路控制器、多功能控制器、数据采集站等，是集散系统和生产过程的接口界面。操作站：系统的人—机接口，是系统的操作、管理界面。

通信系统：互联各种DCS设备，完成控制功能。

一个DCS工程设计可分为3个阶段

1、方案论证的主要任务：明确具体项目的规模、成立条件和可行性；确定项目的主要工艺、主要设备和项目投资具体数额。

2、方案设计的基本任务：1) DCS 的控制范围【DCS是通过对各主要设备的控制来控制工艺过程。设备的形式、作用、复杂程度，决定了该设备是否适合于用DCS 去控制】2) DCS 的控制深度【DCS 的控制深度越深，就要求设备的机械与电气化程度越高，从而设备的造价越高。在总体设计中，要决定DCS 控制与监视的深度，使后续设计是可实现的。】3) DCS 的控制方式【1人机接口的数量，根据工艺过程的复杂程度和自动化水平决定人机接口的数量。2辅助设备的数量，包括工程师站、打印机等。3 DCS 的分散程度，它对今后DCS的选择有重要的意义】

3、工程设计一个DCS项目从开始到结束可以分成：招标前准备【确定项目人员、确定系统所用的设计方法、制定《技术规范书》、编制《招标书》、招标】、选型与合同【应用评标原则分析各厂家的《投标书》、厂家书面澄清疑点、确定