过程控制及DCS技术
PLC、DCS、FCS三大工业控制系统的区别
PLC›DCS、FCS三大工业控制系统的区别随着工业技术的快速发展，相继出现了集散控制系统和现场总线控制系统，一些行业当中有的人认为FCS是由PLC发展而来的；另一些行业的人认为FCS又是由DCS发展而来的。
FCS与PLC及DCS之间既有密不可分的关联，又存在着本质的区别。
在工业过程控制中的三大控制系统，分别是PLC、DCS、FCSoPLC控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下的应用而设计。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入或输出，控制各种类型的机械或生产过程。
DCS集散控制系统，又叫计算机分布式控制系统，它是20世纪70年代中期迅速发展起来的，它把控制技术、计算机技术、图像显示技术以及通信技术结合起来，也称作4C技术，实现了对生产过程的监视、控制和管理。
它既打破了常规控制仪表功能的局限性，又较好的解决了早期计算机系统对于信息、管理和控制作用过于集中带来的危险性。
FCS现场总线控制系统的核心是总线协议，基础是数字智能现场设备，本质是信息处理现场化。
1、大型PLC构成的过程控制系统的基本特点⑴从上到下的结构，PLC既可以作为独立的DCS,也可以作为DCS的子系统。
(2)PID放在控制站中，可实现连续PID控制等各种功能。
⑶可用一台PC为主站，多台同类型PLC为从站；也可用一台PLC为主站，多台同类型PLC为从站，构成PLC网络。
⑷主要用于工控中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。
2、DCS控制系统的基本特点⑴从上到下的树状系统，其中通信是关键。
(2)PID在控制器中，连接计算机与现场仪器仪表。
⑶是树状拓扑和并行连续的链路结构，有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
⑷信号系统包括开关量信号和模拟信号。
(5)DCS一般是由现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层、和企业管理层构成。
传统DCS-现场级设备与控制器之间连接采用一对一I/O连线方式3、FCS控制系统的基本特点(I)FCS是3C技术的融合。
DCS控制技术在生产过程控制领域中的应用
２ Ｄ Ｓ的构成 Ｃ
作 为一种纵向分散和横 向分 散的大 型综合 控制 系统 ， 它 以多层计算 机网络为依托 ， 分布在 系统范 围 内的各种控 制 将 设备的数据处理设备连接在一起 ， 现各部 分信 息共享 的协 实 调工作 ， 同完成控制 、 共 管理及决策 功能。 ２ １ 其硬件设备 由管理 操作 应用 工作 站 、 场 控制 站 和通 ． 现 讯网络组成 ２ １ １ 管理 操作 应用工作站 包括 工程师 站 、 作员 站 、 ．． 操 历史 数据站等各种功 能服务 站 。① 工程 师站 提供 技 术人 员生 成 控制系统的人机接 Ｉ ， ７ 主要用 于系统 组态 和 维护 ， 术人 员 １ 技 也可 以通过工程 师站对 应用 系统 进 行监 视 。② 操作 员 站提 供技术人员与系统数据库 的人机 交互界 面 ， 用于监 视可 以完 成数据的状态值显 示 和操作 员对 数 据点 的操 作 。③ 历史 数 据站保存整个系统 的历史数据 ， 供组 态软件 实现 历史趋 势显 示、 报表打 印和事故追忆 等功能 。 ２ １２ 现场控制 站用 于控 制现 场信 号 的采集 处 理 ， ．． 控制 策 略 的实现 ， 有可靠的冗余保证及 网络通 信功能。 并 ２ Ｉ３ 通信网络 连接 分散控 制 系统 的各 个 分 布部分 ， 成 ．． 完 数据 、 指令及其 它信息 的传递。为保证 Ｄ Ｓ可靠性 ， Ｃ 电源、 通 信网络 、 过程 控制站均采用冗余配置 。 ２ ２ 分散控制系统 的 软件是 由实 时多任 务操 作 系统 、 据 ． 数 库管理系统 、 数据通 信软件 、 组态软件 和各种应用软件组成 。 ２ ３ 分散控制 系统在 结构 上采 用模 块化 设 计方 法 ， 过灵 ． 通 活组态 ． 合理 配置 ， 以实现模 拟量控 制系统 （ Ｓ 、 据采 可 ＭＣ ） 数 集系统 （ Ａ ）、 Ｄ Ｓ 顺序控 制系统 （ Ｃ ） Ｓ Ｓ 等功能 。
过程控制系统(DCS系统原理)精选
过程控制系统（DCS系统原理）精选过程控制系统，又称分布式控制系统（DCS），在现代工业生产中发挥着举足轻重的作用。
DCS系统原理以其高度集中、分散控制的特点，为生产过程提供了稳定、高效的保障。
下面，让我们一起来深入了解DCS系统的核心原理。
一、DCS系统概述DCS系统是一种以计算机技术、通信技术和控制技术为基础，实现对生产过程进行实时监控、操作和管理的控制系统。
它将整个生产过程划分为若干个子系统，通过分散控制、集中管理的方式，确保生产过程稳定、高效运行。
二、DCS系统原理1. 分散控制DCS系统采用分散控制原理，将复杂的工业生产过程分解为若干个相对简单的子过程。
每个子过程由相应的控制器进行实时监控和控制，降低了系统故障的风险，提高了生产过程的可靠性。
2. 集中管理虽然DCS系统采用分散控制，但整个生产过程仍需进行集中管理。
DCS系统通过高速通信网络将各子系统的数据实时传输至中央控制室，操作人员可以在中央控制室对整个生产过程进行监控、调整和优化。
3. 模块化设计4. 开放式通信协议DCS系统采用开放式通信协议，便于与其他系统进行集成。
这使得DCS系统可以轻松地与企业管理系统、数据库等实现数据交换，为企业生产提供全面的信息支持。
5. 故障诊断与处理DCS系统具备强大的故障诊断和处理能力，能够实时监测系统运行状态，发现异常情况及时报警，并采取相应措施进行处理，确保生产过程不受影响。
三、DCS系统在现代工业生产中的应用1. 石化行业：DCS系统在石化行业中应用广泛，用于对炼油、化工等生产过程进行控制，提高产品质量和产量。
2. 电力行业：DCS系统在发电厂、电网调度等领域发挥着重要作用，保障电力系统安全、稳定运行。
3. 冶金行业：DCS系统应用于冶金行业的烧结、炼铁、炼钢等工序，提高生产效率，降低能耗。
4. 环保行业：DCS系统在污水处理、烟气脱硫等环保领域具有显著效果，助力企业实现绿色生产。
DCS系统原理在现代工业生产中具有广泛的应用前景，为企业提高生产效率、降低成本、保障安全生产提供了有力支持。
DCS控制系统
DCS控制系统DCS系统（DIstirbuted Control System，分散控制系统）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，它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能。
是完成过程控制、过程管理的现代化设备。
针对不同行业、不同项目，在充分调查了计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术的基础上，使用各种分散控制系统（DCS），高质量、高标准的完成工程设计、组态、成套供货、现场启动调试、性能测试及考核验收，推出切实可行的技术方案。
系统的主要技术概述※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。
系统内任一组件发生故障，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，控制系统在功能和物理上真正分散。
※整个系统的可利用率至少为99.9％；系统平均无故障时间为10万小时，实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。
※“域”的概念。
把大型控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，各域共享管理和操作数据，而每个域内又是一个功能完整的DCS系统，以便更好的满足用户的使用。
※网络结构可靠性、开放性及先进性。
在系统操作层，采用冗余的100Mbps以太网；在控制层，采用冗余的100Mbps工业以太网，保证系统的可靠性；在现场信号处理层，12Mbps的PROFIBUS总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。
DCS技术在化学品生产中的应用与效益分析
DCS技术在化学品生产中的应用与效益分析DCS（分布式控制系统）技术是一种以计算机为核心的自动化控制系统，被广泛应用于化工行业中的生产过程控制。
本文将探讨DCS技术在化学品生产中的应用以及带来的效益。
一、DCS技术在化学品生产中的应用1. 过程控制：DCS技术能够对化学品生产过程中的诸多参数进行实时监测和控制。
通过对温度、压力、流量等关键参数的准确控制，可以提高工艺的稳定性和生产效率，并减少物料和能源的浪费。
2. 资源调配：DCS技术通过对生产设备和资源进行集中调度，实现了化学品生产的优化配置。
生产过程中的设备状态和资源利用情况可以通过DCS系统进行监控和管理，使生产达到最佳状态，并提高设备的利用率。
3. 故障诊断与维护：DCS技术集成了先进的故障诊断系统，能够实时监测设备的运行状态，一旦发生故障或异常，系统将及时报警并提供故障诊断信息，以便操作人员快速定位和解决问题。
此外，DCS技术还能进行远程维护，减少了人为因素对生产的影响，提高了设备的可靠性和稳定性。
4. 数据管理与分析：DCS技术能够对化学品生产过程中所产生的大量数据进行采集、存储和分析。
通过对数据的综合分析，可以发现问题和改进的空间，提高生产过程的可控性和可靠性，为决策提供依据。
5. 安全监测与控制：DCS技术能够对化学品生产过程中的安全问题进行监测和控制。
通过对危险因素的实时监测，系统可以及时报警并采取相应措施，保障生产过程的安全性和稳定性。
二、DCS技术在化学品生产中的效益分析1. 提高生产效率：DCS技术通过对生产过程的精准控制和优化配置，可以提高化学品生产的效率。
减少人为操作的干扰和误差，降低了生产过程中的损耗和延误，提高了产品的质量和产量。
2. 降低能耗和成本：DCS技术通过对能源的优化利用和生产过程的精细控制，可以降低能耗和生产成本。
减少能源的浪费和低效利用，降低了生产过程中的运行成本，提高了企业的竞争力和经济效益。
3. 提升产品质量：DCS技术通过对生产过程的实时监测和控制，可以保证产品的一致性和质量稳定性。
dcs的应用场景
dcs的应用场景摘要：一、DCS概述二、DCS的应用场景1.工业过程控制2.楼宇自控3.能源管理4.环保监测5.交通运输6.医疗设备7.智能家居三、DCS的发展趋势四、DCS在我国的应用案例正文：一、DCS概述分布式控制系统（DCS，Distributed Control System）是一种集散式工业控制系统，它采用分级、分布式、开放式的体系结构，通过对各种子系统的集成，实现对生产过程的监控、调度、控制和管理。
DCS具有高可靠性、易扩展性、易维护性和高度集成性等特点，广泛应用于各个行业。
二、DCS的应用场景1.工业过程控制DCS在工业过程控制中发挥着重要作用，可以实现对生产过程中的温度、压力、流量、液位等参数的实时监测和控制，确保生产过程的稳定运行。
同时，DCS还可以与其他系统如PLC、SCADA等配合使用，实现对整个工厂的集中管理和控制。
2.楼宇自控在楼宇自动化领域，DCS可以用于照明控制、空调控制、电梯控制、安防监控等系统，实现对建筑内部环境的智能调控，提高能源利用效率，降低能耗。
3.能源管理DCS在能源管理领域具有广泛应用，如电力系统、燃气系统、水务系统等。
通过实时监测和分析能源消耗数据，DCS可以有效地实现能源的合理调配和节约使用，为企业降低运营成本。
4.环保监测DCS在环保监测领域具有重要作用，可以用于监测大气污染、水污染、土壤污染等环境指标，为政府和企业提供决策依据，助力环境保护。
5.交通运输在交通运输领域，DCS可以应用于交通信号控制、地铁隧道通风、铁路牵引供电等系统，确保交通运输的安全、高效、顺畅。
6.医疗设备DCS在医疗设备领域具有广泛应用，如医疗影像设备、手术室净化系统、生物实验室等，为病患和医务人员提供安全、舒适、便捷的环境。
7.智能家居随着智能家居市场的快速发展，DCS也开始应用于家庭自动化系统，如智能照明、智能空调、家庭安防等，为消费者带来智能、舒适、便捷的生活体验。
过程控制及DCS技术
报警一览
报警类型 正常 高限 低限 高高限 低低限 正偏差 负偏差
描述 NR HI LO HH LL +DV -DV
颜色 绿色 黄色 黄色 红色 红色 黄色 黄色
能力目标 :1．能对液位控制JX-300X系统进行实时监控操作。 2．能进行液位系统的仿真运行维护。
知识目标 :1.实时监控操作方法 2.PID参数整定方法。
素质目标 :培养自主学习能力，挖掘潜在创造力，激发设计才 能，培养团队意识、组织协调能力、创新思维能力，培养分析 和解决问题的能力。
任务四 VVNS油气式锅炉的液位控制系统调试、运行
故障诊断
图15 列表框内控制站的选择
没有组态的I/O卡件在机笼内的颜色为灰色，它不显示任何信息。在每个机 笼旁有一个按钮 。按下此按钮 ,列表框右端蓝色的显示窗口显示整个机笼内 I/O卡件的故障信息。 单击每个I/O卡件，列表框右端蓝色的显示窗口显示相应的单个I/O卡件故障 信息。蓝色箭头 指示具体选中的是哪块I/O卡件。每个I/O卡件有5个指示灯， 从上到下，分别指示第0通道、第1通道、第2通道、第3通道、变送器或I/O卡 件型号不匹配的故障信息。当没有故障时，相应的指示灯颜色为绿色；出现 故障时，相应的指示灯的颜色为红色。I/O卡件旁标有绿色的∗号表明该卡件 正在工作，冗余的两I/O卡件之间有兰色的标志 相连 。
任务四 VVNS油气式锅炉的液位控制系统调试、运行
四、动手实践
途径
边学边做，同学之间进行讨论，观看视频课件，请教指导老师
过程
学生操作，教师指导，充分发挥学生的积极性和创造性 Nhomakorabea五、技能提高
DCS等名词解释
仪表工基础知识－－DCS等名词解释一、DCS－－－－分布式控制系统1、什么是DCS？ 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。
2、 DCS有什么特点？ DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。
DCS通常采用若干个控制器（过程站）对一个生产过程中的众多控制点进行控制，各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。
操作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接，收集生产数据，传达操作指令。
因此，DCS的主要特点归结为一句话就是：分散控制集中管理。
3、 DCS的结构是怎样的？上图是一个较为全面的DCS系统结构图，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（MIS系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。
4、 DCS的控制程序是由谁执行的？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。
5、过程控制站的组成如何?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6、什么是DCS 的开放性？DCS的开放性是指DCS能通过不同的接口方便地与第三方系统或设备连接，并获取其信息的性能。
这种连接主要是通过网络实现的，采用通用的、开放的网络协议和标准的软件接口是DCS开放性的保障。
7、什么是系统冗余？在一些对系统可靠性要求很高的应用中，DCS的设计需要考虑热备份也就是系统冗余，这是指系统中一些关键模块或网络在设计上有一个或多个备份，当现在工作的部分出现问题时，系统可以通过特殊的软件或硬件自动切换到备份上，从而保证了系统不间断工作。
通常设计的冗余方式包括：CPU冗余、网络冗余、电源冗余。
PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点
前景
DCS取代了PLC或者说是PLC取代了DCS，显然都 是不合适的。 结论： 现场总线控制系统FCS的出现，数字式分散控 制DCS并不会消亡，而只是将过去处于控制系统 中心地位的DCS移到现场总线的一个站点上去。 也可以这样说，DCS处于控制系统中心地位的局 面从此将被打破。今后火电厂的控制系统将会是： FCS处于控制系统中心地位，兼有DCS系统哲学的 一种新型控制系统。
通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一 个特定DCS系统的相对优点与弱点。 （1）系统能处理多少I/O信息。 （2）系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。 （3）能适应多少用户和装置（CRT、控制站等）。 （4）传输数据的完整性是怎样彻底检查的。 （5）数据公路的最大允许长度是多少。 （6）数据公路能支持多少支路。 （7）数据公路是否能支持由其它制造厂生产的硬件 （可编程序控制器、计算机、数据记录装置等）。
三大系统差异要点（DCS）
DCS DCS系统的关键是通信。也可以说数据公路 是分散控制系统DCS的脊柱。由于它的任务 是为系统所有部件之间提供通信网络，因此， 数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性 和安全性。
数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电 缆或光纤电缆。
三大系统差异要点（DCS）
三大系统差异要点（DCS）
为保证通信的完整，大部分DCS厂家都能提供冗余 数据公路。 为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和 检错技术。所谓通信规约就是一组规则，用以保证 所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据 一样。 目前在DCS系统中一般使用两类通信手段，即同步 的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数 据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系 统。
DCS简介
DCS简介
一、DCS的概念
DCS是英文（Distributed Control System）的缩写，在国内自动控制行业又称之为集散控制系统。
DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物，是目前最先进、最合理的过程控制系统，可以适应各种过程控制的要求。
系统具有很高的可靠性。
它通过集中的操作和监控，管理分散的受控点，所以DCS可理解为“分散控制，集中管理”。
二、DCS的应用状况
自1975 年Honeywell 公司推出第一套DCS 以后,全世界有60 余家公司生产了1500 余种产品,目前约有10 000套DCS 在运行。
我国DCS 发展较晚,大约在20 世纪80 年代末才开始逐渐使用。
目前还处在从大型工程逐步向中、小型工程,从主要应用领域(如石化、化工、电力、冶金等行业) 逐步向全工业范围扩展阶段,市场远没有饱和。
特别在最近一段时期,将会有大量的国内企业采用先进的DCS 来改造传统产业,不但大型、中型工程项目采用,不少小型项目也开始采用。
它们的技术改造为DCS 提供了十分巨大的市场空间。
三、 DCS系统结构。
dcs与过程控制介绍
工厂 管理级
ERP（企 业资源计 划系统） 来实现的， 是一个为 企业决策 层及员工 提供决策 运行手段 的管理平 台
过程 管理级
过程 控制级
现场 控制级
更多的由MES （制造 执行系统）来 实现，它是通 过信息传递对 从订单下达到 产品完成的整 个生产过程进 行优化管理。
而DCS主要肩 负着过程控制 系统（Process ControlSystem， PCS）的任务， 对应着你说的 过程控制级和 现场控制级
2.DCS理论知识简述
DCS就是集散控制系统的简称
概念
集散控制系统是以微处理器为基础的 对生产进行集中监视、操作、管理和 集散控制的综合性控制系统
4C技术，即计算机—Computer、控 主要基础 制—Control、通信— Communication和 CRT显示技术。
5
DCS的ห้องสมุดไป่ตู้本结构及各部分的功能
现场控制级 是直接和工 业现场设备 （小锅身上 那些测量变 送器、执行 器）打交道 的。
DCS硬件体系结构与功能
2.DCS理论知识简述
无论何种品牌的 DCS ，其硬件的核 心构成部分都是： • 现场控制级：分 散的过程控制装置 （现场控制站） • 过程控制级：操 作管理装置（包括 工程师站、操作员 站、服务器、打印 机等） 现场控制级和过 程控制级之间的数 据通信系统
DCS组态
2.DCS理论知识简述
DCS组态三部曲
准备工作：建立项目工程
第一步：硬件组态
实现现场设备和现场控制级的通信
第二步：控制算法组态
实现现场控制级的控制任务
第三步：监控画面组态
实现对整个控制系统的监控
过程控制的三大装置之DCS
置 在小型DCS中，工程师站可以用一个操作员 站代替。
2.3 DCS的系统构成
（2）功能
操作站的 功能 显示 操作 报警 系统组态 系统维护 报告生成
操作人员主管显示、操作、报警、 报告生成等工作，技术人员还要加 上系统组态和系统维护
2.3 DCS的系统构成
2.3.1.3通信网络 （1）构成
第二代集散系统结构简图
11
2.1 DCS的产生与发展
2.1.3 .3第三代集散控制系统 第三代集散控制系统主要是局部 网络采用了MAP或者是与MAP兼 容、或者局部网络本身就是实时 MAP LAN。 主要特点为开放系统。
MAP是美国通用汽车公司负责制
定的一种工厂系统公共的通信标 准，逐步成为一种事实上的工业 标准。
●图形显示设备
●操作键盘和鼠标 ●打印输出设备
2.3 DCS的系统构成
键盘
存储器
打印机
图形显 示仪
2.3 DCS的系统构成
台式操作站 桌式操 作站
工程师站
在中央控制室的操作站
2.3 DCS的系统构成
操作站一般分为操作员站和工程师站两种。
操作员站是操作人员对过程的人机接口装 置
工程师站是技术人员对过程的人机接口装
2.2 DCS的构成与特点
2.2.2.5系统的综合性
以工厂运行自动化为目标，实现了仪表、 电气、计算机综合、过程自动化和工厂自 动化综合、仪表室的统一、区域的统一、
CIM的构成等。
2.3 DCS的系统构成
2.3.1硬件构成
DCS的硬件主要包括：
现场控制站 操作站 通信网络
第三代集散系统结构简图
12
2.1 DCS的产生与发展
dcs、sis、gds系统工程控制措施
dcs、sis、gds系统工程控制措施DCS、SIS、GDS系统工程控制措施随着科技的不断进步，现代工业生产过程中大量使用了自动化控制系统，其中包括了DCS、SIS和GDS等系统。
这些系统在工程控制方面发挥着重要的作用，能够提高生产效率、降低生产成本，并确保生产过程的安全和可靠性。
本文将从控制措施的角度介绍DCS、SIS 和GDS系统在工程中的应用。
DCS系统（分散控制系统）是一种将控制功能分散到各个子系统的自动化控制系统。
它由一台或多台中央控制器和多个分布在不同位置的远程终端组成。
DCS系统在工程控制方面的措施包括：1. 系统监控：DCS系统能够实时监测生产过程中的各项参数，并及时反馈给操作员。
通过监控系统，操作员可以实时掌握生产过程的状态，及时采取控制措施。
2. 过程控制：DCS系统可以根据设定的控制策略，对生产过程进行自动控制。
它能够根据反馈信号自动调整控制参数，确保生产过程的稳定性和一致性。
3. 报警系统：DCS系统能够根据设定的报警条件，及时向操作员发出警报。
当生产过程出现异常情况时，操作员能够及时采取措施，避免事故的发生。
SIS系统（安全仪表系统）是一种专门用于安全控制的自动化系统。
它主要用于监测和控制生产过程中的危险因素，以确保人员和设备的安全。
SIS系统在工程控制方面的措施包括：1. 安全逻辑：SIS系统通过安全逻辑的设计和实施，对危险事件进行检测和响应。
当危险事件发生时，SIS系统能够自动采取控制措施，防止事故的发生。
2. 故障诊断：SIS系统能够诊断系统故障，并及时向操作员报警。
通过故障诊断功能，操作员能够及时采取措施修复故障，确保系统的可靠性和稳定性。
3. 安全阀门：SIS系统中常常配备安全阀门，用于控制和调节系统的压力。
当系统压力超过安全阀门的设定值时，安全阀门将自动打开，释放过压，确保系统的安全运行。
GDS系统（通用数据采集系统）是一种用于数据采集和处理的自动化系统。
它可以实时采集和处理生产过程中的各种数据，并将其存储和分析。
10. DCS在过程控制中的作用是什么？
10. DCS在过程控制中的作用是什么？DCS 这玩意儿，在过程控制里的作用那可真是相当重要！咱先来说说啥是 DCS 啊，它的全称叫集散控制系统，英文是 Distributed Control System。
这名字听起来是不是有点高大上？但其实啊，理解起来也不难。
就拿我曾经去的一家工厂来说吧。
那是一个挺大的化工厂，各种管道、储罐、反应釜密密麻麻的。
在没采用 DCS 之前，整个控制过程那叫一个混乱。
工人们得在不同的设备之间跑来跑去，查看仪表读数，手动调节阀门，累得够呛不说，还经常出错。
有一次，我亲眼看到一个工人因为操作失误，导致一个反应釜的温度过高，差点引发了一场事故。
当时那场景，可把大家都吓坏了。
后来，厂里引进了 DCS 系统，情况就大不一样啦。
DCS 能把所有的设备参数都集中显示在一个大屏幕上，就像一个超级监控中心。
操作人员坐在那里，轻轻点几下鼠标，就能对整个生产过程了如指掌。
比如说，温度高了，通过系统远程调节一下阀门，温度就能降下来；压力低了，启动一下某个泵，压力马上就能升上去。
DCS 首先的一个大作用就是集中监控。
想象一下，以前得一个个去看那些分散在各处的仪表，现在所有的数据都一目了然地摆在你面前，多方便！而且，它的监控可不是简单地显示个数字，还能对数据进行实时分析和处理。
如果某个参数超出了设定的范围，系统会立刻发出警报，提醒操作人员注意。
这就好比有个永不疲倦的小卫士，时刻帮你盯着生产过程，一有风吹草动就马上向你报告。
再说说它的分散控制功能。
虽然叫集散控制系统，但它可不是把所有的控制权都集中在一个地方。
DCS 可以把控制任务分配到各个现场控制站，每个控制站负责一部分设备的控制。
这样一来，即使某个控制站出了问题，也不会影响到整个系统的运行，大大提高了系统的可靠性。
还有啊，DCS 能实现复杂的控制算法。
比如说，在一些需要精确控制的生产过程中，像化工反应中的物料配比，DCS 可以根据预设的算法，自动调整控制参数，确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
过程控制工程师(DCS)工作职责
过程控制工程师（DCS）工作职责过程控制工程师（DCS）是负责设备控制和过程监控的专业工程师。
他们经常参与工程师和技术工人的交流，协调不同部门之间的工作，来确保工程和生产的顺畅进行。
下面是过程控制工程师（DCS）的工作职责：1. 设计、开发和实施自动化控制系统：DCS工程师必须能够设计、开发和实施自动化控制系统。
该过程需要他们与其他技术人员密切合作，以确保系统架构和实现方案的准确性和完整性。
他们还必须通过分析设备和流程来确定合适的控制参数。
2. 监测、检查和分析控制系统：DCS工程师以分析和评估控制系统的表现为主。
他们通过监测和检查设备和系统的运行状态，来确保保持设备的正常工作，并为消除设备故障提供支持。
DCS工程师还负责收集和分析数据，识别不正常的性能和操作问题，并推荐改进方案。
3. 编写、测试和更新控制系统的软件：DCS工程师必须能够编写、测试和更新控制系统的软件。
此外，他们还必须在控制系统上执行开发、配置、调试和维护工作。
4. 建立和维护机器人系统：DCS工程师负责设计、开发和实施机器人控制系统。
他们必须了解工业机器人的操作、控制和编程，并具备建立机器人控制系统所必需的软件编写和调试技能。
5. 解决问题和提出方案：DCS工程师必须能够识别和解决问题，并提出改进方案。
他们必须了解工艺流程和控制系统，理解设备、工艺和产品特性，并能够根据新的需求改进和扩展控制系统。
他们还需要及时更新和修复系统故障，并确保控制系统的操作始终保持最优。
6. 负责控制系统的维护和升级：DCS工程师负责监测控制系统的维护和升级，保证系统的信息安全和保障。
他们还负责升级控制器软件和处理器，并执行新设备的安装和集成工作，同时保证成本和产品质量的平衡。
7. 培训员工：DCS工程师还需要培训其他工程师和技术工人对控制系统进行有效操作，以确保所有人都可以正确地使用该系统。
他们也需要保证系统案例文档的完整、精确和及时性，以提高系统的可靠性、性能和稳定性。
DCS系统的远程监控与控制技术
DCS系统的远程监控与控制技术随着现代工业自动化的发展，远程监控与控制成为了各行各业的重要需求。
DCS（分布式控制系统）作为一种先进的自动化控制系统，被广泛应用于化工、电力、石油等领域。
本文将探讨DCS系统的远程监控与控制技术，并介绍其在工业生产中的应用。
一、DCS系统概述DCS系统是一种分散在不同现场位置的控制设备的集合，通过数据通信网络将这些设备连接起来，形成一个整体的自动化控制系统。
DCS系统主要由以下几个组成部分构成：远程输入输出模块（RIO）、控制器、操作站、通信网络等。
二、远程监控技术远程监控技术是DCS系统的核心之一，它能够实现对分散在不同地点的设备和过程的实时监控。
在DCS系统中，远程监控通过数据采集、传输和处理实现。
具体而言，它包括以下几个方面的技术：1. 数据采集技术DCS系统通过各类传感器和变送器对设备和过程参数进行采集。
这些参数可能涉及温度、压力、流量、液位等物理量，也可能是设备的运行状态和运行数据。
为了保证数据的准确性和稳定性，DCS系统通常采用高精度的传感器，并通过合适的测量方法进行数据采集。
2. 数据传输技术DCS系统的远程监控需要将采集到的数据传输到操作站进行处理和显示。
在数据传输方面，通信网络起到了至关重要的作用。
目前常用的通信网络包括以太网、CAN总线、现场总线等。
这些网络能够实现高速传输、稳定可靠的数据传输，以满足对实时性和准确性的要求。
3. 数据处理技术采集到的数据需要在操作站进行处理，以供后续的监控和控制操作。
数据处理技术主要包括数据解析、数据分析和数据存储等方面。
操作站通常配备强大的计算能力，能够对大量的数据进行复杂的运算和分析，以提供实时准确的监控结果。
三、远程控制技术除了远程监控，DCS系统还可以实现远程控制功能。
远程控制技术可以通过控制器对分散在不同地点的设备进行控制操作。
在DCS系统中，远程控制涉及以下几个方面的技术：1. 指令下发技术通过操作站向控制器发送指令，控制器再下发相应的控制信号到设备，实现对设备的远程控制。
工业自动化仪表及过程控制(DCS与FCS)
工业自动化仪表及过程控制(6) Industrial Automation Instrumentations and Process Control第3章 DCS与FCS工业计算机控制系统数字调节运算CRT集中监视操作常见的计算机控制系统：DCS, DDCFCS, PLCSCADA工业计算机控制系统原理人工手动控制工业计算机控制系统原理计算机直接控制系统DDC：Computer Direct Control SystemDCS ：Distributed Control System 管理计算机监控计算机操作站操作站工程师站控制站控制站采集站PLC 生产过程数据通道…… ……集散控制系统特点集中管理，控制分散。
这种既集中又分散的控制方式使它具有以下主要优点：算法先进、精度高、响应速度快；监控操作方便；系统安全可靠、维护方便。
•结构上是一种分层次的控制装置；•基本控制器完成现场各子系统的现场直接控制任务；•监控计算机则通过协调各基本控制器的工作，完成监控操作；达到过程的动态优化；•管理或调度计算机则完成制定生产计划、产品管理、财务管理、人员管理以及工艺流程管理等一系列来自组织层的任务。
PLC组成的DCS系统DCS系统结构的三个主要部分•分散的过程控制装置•集中的操作管理装置•数字通信网络主要DCS生产商HoneywellElsag BailayABBYokogawaFoxboro-EckardtFisher-RosemountYamatake HoneywellSiemensCegelec/AEG Automation System(ATT)WestinghouseCENTUM系统•Yokogawa的DCS产品；•主要组成部分：现场控制站、现场监视站、操作站及高速通信总线；（图3-1）控制站(FCS)•基本控制站：代替模拟调节器工作，可以有多个控制回路。
采用功能模块组件组装式的总线结构。
除了进行基本的PID控制，还可进行位式控制、串级控制、选择性控制及顺序控制等•数据采集站：过程中的非控制变量专门设置的数据采集系统。
DCS技术
集散控制（DCS）技术集散控制（DCS，即Distributed control system，直译为分散控制系统）技术的含义是分散控制集中管理，DCS是计算机技术、数字通讯技术和现代控制技术结合的产物，是信息时代的控制技术。
通常DCS系统的体系结构分为三层：现场控制级、集中操作监视级、综合信息管理级。
DCS是面向整体，面向系统的控制技术，目标是整个系统的最优化控制，包括现场实时控制的最优化和综合信息管理的最优化。
EP谐波吸收装置在该系统中的作用引起关注。
控制系统其实从20世纪四十年代就开始使用了，早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了控制系统的前身。
现在所说的控制系统，多指采用电脑或微处理器进行智能控制的系统，在控制系统的发展史上，称为第三代控制系统，以PLC和DCS 为代表，从七十年代开始应用以来，在冶金、电力、石油、化工、轻工等工业过程控制中获得迅猛的发展。
从九十年代开始，陆续出现了现场总线控制系统、基于PC 的控制系统等。
和最开始的工业控制系统比较起来，DCS系统将不同的控制任务按照一定的设计方案分别由不同的控制站控制，同时控制站之间通过通信网络连接，上层控制人员则又通过通信网络连接下层控制站，实现对现场情况的监视和控制。
其优点在于，当一台控制站出故障之后，不会影响到其他控制站的运行，同时，控制站又是处于集中管理的状态，方便维护。
dms 是数据库营销（DMS）指企业或专业机构利用基于IT、Internet技术的Database平台，对自身积累的客户信息资源、消费者数据库、潜在市场目标人群资料进行相关市场营销分析，并借助于IT和Internet技术，通过电子刊物发送、产品与服务信息传递、用户满意调研、在线销售服务等多种方式来提供企业的市场营销能力和水平。
数据库营销运用几乎不受行业差异的限制，目前运用较多的行业是：IT、电信、电子商务、航空服务、房地产、旅游品、化妆品等。
文档管理系统（DMS）是知识管理系统中很重要的组成，DMS管理各种文档，以便在需要时能进行检索、查询、组合和输出。
DCS技术在化工过程控制中的应用
DCS技术在化工过程控制中的应用当前随着我国科学技术的不断进步，化工行业过程控制的技术也越来越完善，在化工过程控制中应用DCS技术可以提升系统的优良性，保证在化工生产过程中，不会出现质量事故，提升了化工过程控制中的自动化控制程度，提高了系统的运行效率。
一、DCS技术的简介1、DCS技术的含义分散控制系统就是DCS，通俗来说，就是以计算机技术作为基本的理论，将数据传输等技术作为发展的方式，以此来保障自动化控制能够不断的提升工作效率的一种计算机控制系统.对于化工企业来说，在对化工过程进行控制的时候，充分的应用DCS技术，可以将DCS技术的优势作用进行充分的发挥，保障化工过程操作的集中，而且也可以实现管理的分散。
最近几年以来，随着科学技术的不断进步和发展，同过去相比，DCS技术也获得了逐步的完善和成熟，操作人员对DCS技术的掌握情况也变得越来越熟练，因此，DCS技术在社会各界都取得了一定的认可和支持，逐步发展成了化工过程控制中的核心组成部分。
（DCS系统原理见下图）2、特点DCS控制技术是现代科学技术发展的产物，该项技术将计算机等先进的网络技术充分结合在一起，采用中心控制以及分层控制的原则，将各个控制点有机的结合在一起。
而同时，各个控制点也有着数据以及信息的流通，它们可以不断地交换着各自的监控数据，从而计算出最佳的最合适的投放量。
DCS技术作为现代科学技术发展的产物，因此它也有着它所独特的优点。
（1）稳定性以及可靠性DCS技术相对于以往的人力控制技术来说，可靠性无疑是其中的一个亮点。
在计算机运行过程中，计算机的工作运行相对于人力来说，则是更加的稳定以及可靠。
它所监控到的危险以及投放比，则比人工所计算的准确率要提高很多。
我国的计算机网络系统在近些年已经得到了非常好的发展，计算机系统也在不断地更新着，也具有了更加稳定的性能。
而化学工业生产采用计算机来实行监控和管理，则会在很大程度上保证了化学工业生产的运行稳定性。
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素质目标 :培养自主学习能力，挖掘潜在创造力，激发设计才 能，培养团队意识、组织协调能力、创新思维能力，培养分析 和解决问题的能力。
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
一、课下完成任务情况检查
学生汇报温度控制系统的PID整定方法 选择一组学生进行操作
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
五、操作步骤
1、开通以丹麦泵、电动调节阀、电磁流量计以及锅炉内胆进水阀1、 阀4、阀11、阀15所组成的水路系统，关闭通往其他对象的切换阀。 2、将锅炉内胆的出水阀:阀14关闭。 3、检查电源开关是否关闭。 4、开启相关仪器和计算机软件，进入相应的实验六。 5、点击上位机界面上的“点击以下框体调出PID参数”按钮，设定好 给定值，并根据实验情况反复调整Ｐ、Ｉ、Ｄ三个参数，直到获得满 意的的测量值。 6、比例调节（P）控制 7、比例积分调节（PI）控制 8、比例微分调节器（PD）控制 9、比例积分微分（PID）调节器控制 10、用临界比例度法整定PID调节器的参数
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作来自七、技能提高 ——操作
分小组操作 小组汇报
八、总结
1、用临界比例度法整定三种调节器的参数，并分别作出系统在这三 种调节器控制下的阶跃响应曲线。 2、作出比例调节器控制时，不同P值时的阶跃响应曲线，得到的结论 是什么？ 3、分析PI调节器控制时，不同P和I值对系统性能的影响？ 4、绘制用PD调节器控制时系统的动态波形。 5、绘制用PID调节器控制时系统的动态波形。
三种控制模式各有优缺点，图6给出三种控制模式的波形，性能对比见表1 所示。从图6和表1可知，变周期过零调功方式，虽然只能用于各种纯阻性 负载，但其优点是十分明显的：对电网无干扰，能提高电网功率因数，节 能效果明显，所以越来越被广泛采用。
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
图3 “调压型”触发方式的工作波形
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
图4 “定周期过零调功型”触发方式的工作波形
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
图6 可控硅三种控制模式的工作波形
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
四、可控硅电力控制器的选用 1、选用知识一 ——单相“晶闸管调整器”的选 用 2、选用知识二 ——三相“晶闸管调整器”的选 用 3、产品知识——北京市朝阳自动化仪表厂单相晶 闸管调整器
（2）“定周期过零调功型”触发方式
（3）“变周期过零调功型”触发方式
“变周期过零调功型”触发方式是从“定周期过零调功型”触发方式演变而 来的。即在满足“过零触发”和“输入信号和占空比的关系”两个前提条 件下，尽可能缩短控制周期，从而减小测量仪表的抖动，并提高控温的精 度，
（4）三种控制模式的性能对比及控制模式确定
二、团体讨论、评价
分小组进行讨论，对刚刚的操作进行评价 选择一组学生进行操作
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
三、任务分析
控制原理
本系统所要保持的恒定参数是锅炉内胆温度给定值，即控制的任务是控制锅炉 内胆温度等于给定值。根据控制框图，采用DCS控制系统。
可控硅电力控制器
位式控制是一种间断式控制方式，由于热供给量与热需求量不能保持平衡，温 度必然存在一定的波动，对于控制质量要求高的场合，显然难于满足需要。必 须改进控制方式，使得热供给量能始终与热需求量相匹配，提高控制精度。随 着电力电子技术发展，研制成功了基于可控硅的大电流连续控制器——可控硅 电力控制器，由于其独特的优越性，目前在工业中已被广泛应用于各种电力设 备中，诸如窑炉、热处理炉、电气高温炉、合成电炉、变换脱硫加热炉、热处 理炉、热水炉、蒸汽锅炉、导热油炉、高周波机械、电镀设备、印染设备、涂 装设备、射出机、押出机等。
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
六、安全提示
1、实验前，锅炉内胆的水位必须高于热电阻的测 温点。 2、给定值必须要大于常温。 3、实验线路全部接好后，必须经指导老师检查认 可后，方可通电源开始实验。 4、在老师指导下将计算机接入系统，利用计算机 显示屏作记录仪使用，保存每次实验记录的数据 和曲线。
任务一 锅炉内胆温度二位式控制
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作 任务三 锅炉夹套水温PID整定 任务四 锅炉夹套和内胆温度串级控制
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作 Tuning the PID Parameter of the Inner
Boiler
能力目标 :1．能够正确整定水温PID参数。 2．能够实时检测和传输温度。
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
九、小结，学生课后自学布置
1、在阶跃扰动作用下，用PD调节器控制时，系统有没有 余差存在？为什么？ 2、在温度控制系统中，为什么用PD和PID控制，系统的 性能并不比用PI控制有明显地改善？ 3、连续温控与断续温控有何区别？为什么？
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
十、下次课任务布置
任务7.3：锅炉夹套水温PID整定，通过调研、资料查询、 小组讨论，；制作汇报文档
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
可控硅电 力控制器
调节器
PID调节 给定值
温度 传感器
图1 温度控制系统原理图
任务二 锅炉内胆水温PID整定操作
（1）“调压型”触发方式
“调压型”触发方式，也称为“移相型”触发方式，即在交流电的半个周期 （正半周期或负半周期）内通过控制（移动）触发脉冲的相位，来调整“导 通时间”（又称导通角）和关断时间（又称控制角）的比例来达到改变输出 电压平均值的目的，输出的连续性比较好，被控参数比较稳定（见图3所 示）。