分散控制系统
分散控制系统介绍概要
分散控制系统介绍概要分散控制系统(Distributed Control System, DCS)是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统。
它是以计算机为核心，通过分布式的控制器和现场设备相互连接，实现对工业过程中各种参数和设备的监控和控制。
DCS的核心思想是将控制系统分布在不同的现场设备中，通过现场设备之间的通信，实现系统的协调和控制。
相比于传统的集中式控制系统，DCS具有以下优势：1.可扩展性：DCS的控制器分布在不同的设备中，可以根据需求添加或移除控制器，实现系统的扩展和升级。
2.高可靠性：由于控制器分布在多个设备中，即使一些设备故障，其他设备仍然可以正常工作，保证了系统的高可靠性。
3.高性能：DCS中的控制器使用先进的计算机技术，具有较高的计算性能和响应速度，能够快速进行复杂的控制计算。
4.分布式控制：DCS将控制功能分布在多个控制器中，实现了分布式控制，提高了系统的灵活性和适应性。
DCS主要由三个组成部分构成，分别是现场设备、控制器和操作工作站。
现场设备包括各种传感器、执行器等，用于获取和控制工业过程中的各种参数和信号。
控制器是DCS的核心部件，它负责接收和处理现场设备发送的信号，进行控制计算，并根据计算结果发送控制指令给现场设备。
操作工作站是DCS的人机界面，操作员通过工作站可以对系统进行监控和控制。
工作站提供了友好的图形界面，显示各种参数和设备状态，并提供操作界面，操作员可以对参数进行调整和设备进行控制。
DCS的工作原理是现场设备将传感器采集到的信号通过数据通信网络传输到控制器，控制器进行控制计算，并根据计算结果发送控制指令给现场设备，现场设备执行控制指令，实现对工业过程的控制。
除了基本的监测和控制功能，DCS还具有一些高级功能，如数据采集和处理、报警和故障诊断、远程监控和控制等。
通过这些功能，DCS可以实现对工业过程的全面监控和控制，并对系统故障进行及时诊断和修复，提高系统的稳定性和可靠性。
分散控制系统
分散控制系统第一章分散控制系统概述一.概述分散控制系统缩写为DCS,全称为DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,起步于70年代,80年代以后进入优化阶段,从90年代开始,将生产调度、计划优化、经营管理决策方案引入计算机控制系统，使综合管理于优化控制相结合，产生了更大的经济效益和技术进步。
80、90年代国外DCS的代表产品有：TDS3000、WDPF、INFI90等，这些产品的共同特点是：（1）实现开放式的系统通信，向上通过网间连接器与其他网络联系，构成综合信息管理系统，向下支持现场总线，使过程控制各部分之间实现可靠的实时数据通讯。
（2）具有容错和自诊断能力，可靠性更高。
（3）操作员站具有很强的图形显示功能，操作简单，响应速度快。
国内近几年发展比较快的是上海新华控制工程有限公司，它最初是给国外的公司安装调试，后来随技术力量的壮大，逐渐把国外的技术消化吸收制造出XDPS，XDPS继承了国外技术的优点，同时在此基础上全部汉化，界面更友好，占领了国内不少的市场分额。
二．分散控制系统的特点相对分散控制而言是集中控制。
对于集中式计算机控制系统而言，中央计算机的处理速度以及计算机自身的可靠性是其两大应用目标。
计算机的处理速度越快，在一定时间范围内就可管理更多的设备，但处理速度受当时技术条件的限制，不可能要多快有多快。
另一方面就是所有的控制功能都集中到单台计算机上来完成，一旦计算机出了故障，就意味着所有功能都将失效。
基于这种情况，必须寻求一种更加可靠的计算机自动化控制系统，其方案不外乎两种：（1）使计算机本身更加可靠（2）引入功能上可替代的分散控制技术，以改善系统的可靠性对于第一种方案就意味着要求中央计算机更加可靠。
这已经受到技术条件的限制，后来的发展方向是分散型控制技术，原因归纳如下：60年代末70年代初，由于集成电路的发展，出现了功能完善、价格便宜的单板机、微型计算机，可以代替中央计算机的局部工作，以对其周围的装置进行过程检测和控制。
《分散控制系统》课件
详细描述
该钢铁厂分散控制系统出现故障时，能够快速定位并采取 有效措施进行处理，确保了生产的连续性和稳定性。
总结词
提高员工故障处理能力
总结词
建立完善的故障预防机制
详细描述
该钢铁厂注重员工故障处理能力的培训和提高，通过实际 操作和模拟演练等方式，使员工能够熟练掌握故障诊断和 处理技能。
THANKS
总结词
降低能耗和减少排放
详细描述
该化工厂分散控制系统通过优化控制策略，有效降低了 能耗和减少排放，符合绿色环保要求，提高了企业的社 会责任感。
某钢铁厂分散控制系统的故障诊断与处理
总结词
快速定位和解决故障
详细描述
该钢铁厂通过建立完善的故障预防机制，定期对分散控制 系统进行维护和检查，有效预防了故障的发生。
06
分散控制系统的案例分析
某电厂分散控制系统的设计与实施
总结词
成功实现自动化控制
01
02
详细描述
该电厂采用分散控制系统，实现了对发电机 组、锅炉、汽轮机等设备的自动化控制，提 高了生产效率和安全性。
总结词
注重系统稳定性与可靠性
03
总结词
优化人机界面，提高操作便利性
05
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详细描述
设计过程中，充分考虑了系统稳定性 和可靠性，采用了冗余技术和故障诊 断功能，确保了系统的高效稳定运行 。
详细描述
该电厂分散控制系统的界面设计简洁明了，易 于操作，大大提高了操作员的工作效率和准确 性。
某化工厂分散控制系统的优化与改进
总结词
提升系统性能和安全性
详细描述
通过对原有分散控制系统的优化和改进，提高了系统的 性能和安全性，满足了化工厂生产工艺的特殊要求。
分散控制系统
分散控制系统(DCS)详细介绍一、系统概况：1.DCS系统的特点DCS系统也称分布式控制系统，其实质是计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一捉新型控制技术。
其功能特点是：通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠等。
2.分散控制系统的构成作为一种纵向分层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，将分布在全厂范围内的各种控制设备的数据处理设备连接在一起，实现各部分信息的共享的协调工作，共同完成控制、管理及决策功能。
1)其硬件设备由管理操作应用工作站、现场控制站和通信网络组成。
管理操作应用工作站包括工程师站、操作员站、历史数据站等各种功能服务站。
A.工程师站提供技术人员生成控制系统的人机接口，主要用于系统组态和维护，技术人员也可以通过工程师站对应用系统进行监视。
B.操作员总理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。
C.历史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。
现场控制站用于现场信号的采集处理，控制策略的实现，并具有可靠的冗余保证、网络通信功能。
通信网络连接分散控制系统的各个分布部分，完成数据、指令及其它信息的传递。
为保证DCS 可靠性，电源、通信网络、过程控制站都采用冗余配置。
2)分散控制系统的软件是由实时多任务操作系统、数据库管理系统、数据通信软件、组态软件和各种应用软件组成。
3)分散控制系统在结构上采用模块化设计方法，通过灵活组态，合理的配置，可以实现火电机组的模似量控制系统（MCS）、数据采集系统（DAS）、锅炉燃烧控制和炉膛安全系统（FSSS）、顺序控制系统（SCS）等功能。
3.名词术语解释DCS分散控制系统指控制功能分散、风险分散、操作显示集中、采用分布式结构的智能网络控制系统。
DAS数据采集系统指采用数字计算机控制系统对工艺系统和设备的运行参数、状态进行检测，对检测结果进行处理、记录、显示和报警，对机组的运行情况进行运算分析，并提出运行指导的监视系统。
什么叫分散控制系统它有什么特点
什么叫分散控制系统？它有什么特点？分散控制系统又称总体分散型控制系统，它是以微处理机为核心的分散型直接控制装置。
它的控制功能分散（以微处理机为中心构成子系统）。
它与集中控，管理集中（用计算机管理）制系统比较有以下特点：1、可靠性高（即危险分散）。
以微处理机为核心的微型机比中小型计算机的可靠性高，即使一部分系统故障也不会影响全局，当管理计算机故障时，各子系统仍能进行独立的控制。
2、系统结构合理（即结构分散）。
系统的输入、输出数据预先通过子系统处理或选择，数据传输量减小，减轻了微型机的负荷，提高了控制速度。
3、由于信息量减小，使编程简单，修改、变动都很方便。
4、由于控制功能分散，子系统可靠性提高，对管理计算机的要求可以降低，对微型机的要求也可以降低。
试述单元机组自动调节有什么特点？单元机组，即锅炉生产的蒸汽不通过母管，直接送到汽轮机，锅炉和汽轮机已经成为一个整体，需要有一个共同的控制点，需要锅炉和汽轮机紧密配合，协调一致，以适应外部负荷的需要。
单元机组，特别是有中间再热器的机组，当外部负荷时，由于中间再热器的容积滞后，使中低压缸的功率变化出现惯性，对电力系统调频不利，需要在调节系统上采取措施。
单元机组的动态特性与母管制差异较大。
一般来讲，单元机组汽包压力、汽轮机进汽压力在燃烧侧扰动时变化较大，而蒸汽流量变化较小；母管制锅炉汽包压力变化小，而蒸汽流量变化较大。
因此，单元机组汽压调节系统宜选用汽包压力或汽轮机进汽压力作为被调量，这同母管制锅炉差别较大（母管制的汽压力调节系统一般采用蒸汽流量加汽包压力微分信号）。
至于送风和引风调节系统，单元制同母管制差异不大。
什么是可编程调节器？它有什么特点？可编程调节器又称数字调节器或单回路调节器。
它是以微处理器为核心部件的一种新型调节器。
它的各种功能可以通过改变程序（编程）的方法来实现，故称为可编程调节器。
特点：1、具有常规模拟仪表的安装的操作方式，可与模拟仪表兼容。
分散式控制系统
采用9600Kb/s。
二、串行通讯及接口
（2）EIA485 （Electronic Industries Association 485）
属半双工通讯形式，仅需2个双绞线即可通讯，也可采用DB9接口、
水晶头等形式。
485总线式现场总线的鼻祖！
三、现场总线
现场总线（Fieldbus）起源于 20世纪80年代末、90年代初 用于现场总线技术、过程自动
二、串行通讯及接口
（3）模拟数据编码：ASK、FSK、PSK
ASK（amplitude-sheft keying ）：幅值键控编码
FSK（frequency-sheft keying）： 频率键控编码
PSK（phase-sheft keying）：相位键控
二、串行通讯及接口
（4）单字节数据的报文帧
一、概述
（4）管理级由：若干个管理计算机组成
功能： 监测企业各部门的运行情况，利用历史数据和实
时数据预测可能发生的各种情况，从企业全局利
益出发，帮助企业管理人员进行决策，帮助企业 实现其计划目标。 配置要求： 能够对控制系统做出高速反应的实时操作系统。 能够连续运行可冗余的高可靠性系统。 优良的、高性能的、方便的人机接口，丰富的
相应的外部设备： 显示器、大屏幕显示装置、打印机、键盘、鼠标等 开放型DCS采用个人计算机作为人机接口站。
一、概述
操作站
一、概述
（3）监控级 工程师站 工程师站功能及其配置
功能：
控制工程师对DCS进行配置、组态、调试、维护所设置。
对各种设计文件进行归类和管理，形成各种设计、组态文件， 如各种图样、表格等。
三、现场总线
（2）数据链路层 是建立在物理传输能力的基础上，以帧为单位 传输数据。 它的主要任务就是进行数据封装和数据链接的 建立。封装的数据信息中，地址段含有发送节点和 接收节点的地址，控制段用来表示数据连接帧的类 型，数据段包含实际要传输的数据，差错控制段用 来检测传输中帧出现的错误。常见的集线器和低档 的交换机网络设备都是工作在这个层次上。
分散控制系统概述
分散控制系统概述分散控制系统（DCS）是指由多个独立的控制器组成的系统，每个控制器负责一个或多个设备或过程的控制。
它通常由一个控制中心和多个可编程逻辑控制器（PLC）组成。
DCS广泛应用于工业自动化领域，例如化工、电力、制造业等。
DCS系统的结构通常包括以下几个方面：1.控制器：DCS系统通常由多个控制器组成，每个控制器负责一个或多个设备/过程的控制。
控制器根据传感器和执行器提供的数据，采取相应的控制策略和算法，控制设备/过程的运行状态。
2.传感器和执行器：传感器是用于测量设备或过程参数的装置，例如温度传感器、压力传感器等。
执行器则用于控制设备或过程的运行状态，例如阀门、电机等。
传感器和执行器的数据通过信号传输到控制器，为控制器提供必要的信息。
3.控制中心：控制中心是DCS系统的核心，负责监控和管理整个系统。
控制中心通常配备有人机界面（HMI），用于人机交互和显示系统状态。
通过控制中心，操作员可以实时监控设备/过程的运行状态，进行参数调节和故障诊断。
4. 通信网络：DCS系统中的各个组件通过通信网络相互连接和交换数据。
通信网络可以是有线的或无线的，可以采用各种通信协议，例如以太网、Modbus等。
通信网络的稳定性和可靠性对于系统的正常运行非常重要。
DCS系统具有以下几个优势：1.高度灵活性：DCS系统的控制器可以独立运行，相互之间无需时钟同步。
这使得系统可以轻松地扩展和修改，适应不同的工艺需求和设备变化。
2.高可靠性：DCS系统中的多个控制器可以相互备份，以实现冗余，提高系统的可靠性和容错性。
当一个控制器发生故障时，其他控制器可以接管工作，确保系统的连续运行。
3.实时监控和反馈：DCS系统通过控制中心实时监控设备/过程的状态，并通过传感器提供的实时数据进行控制。
操作员可以根据实时数据进行参数调节和故障诊断，及时采取措施，避免设备/过程出现问题。
4.高级优化和控制算法：DCS系统可以配备先进的优化和控制算法，通过实时调节参数和控制策略，实现设备/过程的最佳性能。
DCS控制系统操作规程
DCS控制系统操作规程DCS（分散控制系统）是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统，广泛应用于化工、电力、水处理、石油、制药等行业。
为了确保DCS系统的正常运行和安全性，下面是一些DCS控制系统的操作规程：1.操作人员应事先熟悉DCS系统的结构和功能，并掌握相关的操作技能和知识。
2.在操作DCS系统之前，必须对系统进行全面的检查，确保所有设备和传感器都正常工作，没有异常情况。
3.操作人员在使用DCS系统时应保持警觉，注意观察系统的运行状态，如果发现异常情况或故障，应立即报告上级。
4.在进行任何操作之前，操作人员必须先确认所要控制的对象，并了解其特性和要求。
操作时必须遵循相关的操作程序和标准。
5.操作人员应按照系统的控制策略和逻辑进行操作，确保控制过程的稳定和可靠。
6.在进行重要的操作时，操作人员必须进行双人操作，互相监督和确认，以确保操作的正确性和安全性。
7.操作人员应定期对DCS系统进行维护和检修，确保系统的正常运行。
同时，要妥善保管系统的备份数据，以防丢失或损坏。
8.在操作结束后，操作人员应及时关闭系统和设备，清理工作现场，确保设备的正常停机和安全。
9.操作人员应随时关注系统的性能和运行情况，及时发现并解决系统故障和问题，确保系统的连续运行和稳定性。
10.操作人员必须严格遵守公司和行业的相关规定和法律法规，保护环境，防止事故发生。
总之，DCS控制系统的操作规程对于确保系统的安全和正常运行至关重要。
操作人员应严格按照规程进行操作，保持高度的警觉和专注，及时发现和解决系统故障，确保系统的稳定和可靠性。
同时，操作人员还应持续学习和提高自己的技能和知识水平，以适应市场的变化和技术的进步。
分散控制系统概述
第二章 分散控制系统概述第一节 分散控制系统的基本概念一、计算机控制系统的基本结构及组成典型的常规过程控制系统由被控对象、自动化仪表（测量仪表，变送器和执行器）和控 制器组成（图 2-1）。
对象的被控参数经测量仪表检测，并由变送器转换成相应的标准电信 号输入控制器。
在控制器中，测量值与预先设定的给定值比较，两者图 2-1 典型的常规过程控制系统结构的偏差送入控制电路，按照预定的控制规律，产生出相应的控制量。
控制器产生的控制量输出到现场的执行机构，控制被控对象中的阀门、挡板等设备，以改变被控参数，使之向给定值靠近。
在计算机控制系统中，采用过程控制计算机（简称工控机）取代典型常规过程控制系统 中的控制器（如图 2-2 所示）。
由于计算机内接收、处理、存储和输出的是数字量，而被控对 象的参数大多是模拟量和开关量，过程控制计算机的主机和被控对象之间，增加了相应的信号转换装置（如 A/D 、D/A 等）。
图 2-2 计算机控制系统结构在计算机控制系统中，常规控制器的控制功能由过程控制计算机中的控制软件来完成， 具有灵活、稳定、精确、功能强大的特点。
二、过程控制计算机的组成过程控制计算机与其他计算机系统一样，由硬件和软件组成。
一、过程控制计算机的硬件组成过程控制计算机由主机、外部设备、过程通道、人机接口设备和通信设备组成。
1、主机：由CPU 和存储器（ROM 、RAM 、E 2PROM 或NVRAM 等）及I/O 接口电路组成。
控制系统的控制策略及系统的监控功能在主机内实现。
2、外部设备：外部设备是用户与计算机系统之间交换信息的设备，包括输入设备（键 盘、鼠标等），输出设备（显示器、打印机等）和外部存储器（硬盘驱动器、软盘驱动器、光11盘驱动器和磁带机等）。
3、过程通道：过程通道是过程控制计算机与生产过程的接口设备，包括：模拟量输入通道（AI ）、模拟量输出通道（AO ）、数字量输入通道（DI ）、数字量输出通道（DO ）等，它们实现计算机内与外界不同类型的信号间的转换和隔离。
1 分散控制系统概述
•
随着火电机组单机容量的增大， 随着火电机组单机容量的增大，热力系 统更加复杂， 统更加复杂，运行中需监视的信息量和操作 指令不断增加，常规仪表、 指令不断增加，常规仪表、独立工作的控制 装置和控制开关很难满足热力过程自动控制 需要。国外从20世纪 世纪60年代开始将电子计 需要。国外从 世纪 年代开始将电子计 算机技术用于火电厂的监视和控制， 年 算机技术用于火电厂的监视和控制，70年 代初开发了可
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DCS具有通用性强、系统组态灵活、控制功能 具有通用性强、系统组态灵活、 具有通用性强 完善、数据处理方便、显示操作集中、 完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面 友好、安装简单规范化、调试方便、 友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可 靠的特点，在国内外火电机组中得到广泛应用。 靠的特点，在国内外火电机组中得到广泛应用。 我国在80年代后期由华能国际电力开发公司整套 我国在 年代后期由华能国际电力开发公司整套 引进的南通电厂、上安电厂350MW机组，采用了 机组， 引进的南通电厂、上安电厂 机组 美国贝利公司的NETWORK-90微机分散控制系统； 微机分散控制系统； 美国贝利公司的 微机分散控制系统 大连电厂、福州电厂350MW机组采用日本 大连电厂、福州电厂 机组采用日本 MIDAS-8000微机分散控制系统。山东省自1994 微机分散控制系统。山东省自 微机分散控制系统 年青岛电厂采用了美国西屋公司WDPF、型分散 年青岛电厂采用了美国西屋公司 、 控制系统以来，新建300MW及以上火力发电机组 控制系统以来，新建 及以上火力发电机组 控制系统基本上都采用DCS方案，以前没有应用 方案， 控制系统基本上都采用 方案 DCS的老机组近几年也开始采用 的老机组近几年也开始采用DCS控制系统实 的老机组近几年也开始采用 控制系统实 施热控系统改造。 施热控，早期的 的应用功能也越来越丰富， 的应用功能也越来越丰富 DCS主要实现数据采集与监测 主要实现数据采集与监测(DAS)、模拟 主要实现数据采集与监测 、 量控制(MCS)功能，在300MW以上机组部 量控制 功能， 以上机组部 功能 分实现FSSS、CCS、SCS等功能；现在不 等功能； 分实现 、 、 等功能 及以上机组实现了上述全部功能， 仅300MW及以上机组实现了上述全部功能， 及以上机组实现了上述全部功能 并且部分机组DEH、MEH、旁路、ETS等 并且部分机组 、 、旁路、 等 其他功能也纳入到DCS中；一些 其他功能也纳入到 中 一些200、 、 125MW等改造机组也要求实现全部功能， 等改造机组也要求实现全部功能， 等改造机组也要求实现全部功能 这都为DCS在火电厂控制中的应用提供了 这都为 在火电厂控制中的应用提供了 更广阔的市场和领域。 更广阔的市场和领域。
分散控制系统DCS介绍样本
分散控制系统DCS介绍样本分散控制系统（DCS）是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统。
它由一系列分布在控制区域内的控制器和操作站组成，通过高可靠性的通信网络连接并实现数据共享和协调控制。
DCS系统广泛应用于诸如能源、化工、制药、水处理等多个工业领域。
DCS系统的核心是一个集中控制室，这个控制室中有一系列的操作站。
操作站通常包括显示屏、键盘和鼠标，操作员通过操作站可以获取和输入过程参数，并进行各种操作。
DCS系统还包括一些硬件设备，如控制器、输入/输出模块、安全设备等。
DCS系统的主要特点是分布式控制和集中管理。
分布式控制意味着系统中的每个控制器都有独立的控制能力，可以独立完成相应的控制任务。
这样的设计可以提高系统的可靠性和容错能力，同时也可以减少对中央控制器的依赖。
集中管理则是通过控制室中的操作站实现的，操作员可以通过操作站对整个系统进行监控和管理，包括调整控制参数、报警处理、数据记录等。
DCS系统的通信网络起到了关键的作用。
这个网络连接了所有的控制器和操作站，实现了数据的传输和共享。
为了保证数据的可靠性和实时性，通常采用冗余设计和高速通信技术。
冗余设计可以提供备用路径，确保数据在网络故障时仍能正常传输。
高速通信技术可以保证数据的高速传输，使得控制系统能够快速响应实时需求。
DCS系统的优点还包括可扩展性和可定制性。
由于其分布式控制的特点，可以根据需求灵活添加或删除控制器，实现系统的扩展或改造。
同时，DCS系统也能够根据具体的工艺过程和控制需求进行定制，使得系统能够更好地适应不同的场景。
总之，DCS系统是一种高度自动化的分散控制系统，通过分布在控制区域的控制器和操作站实现对工业过程的监控和控制。
它的优势在于分布式控制、集中管理、可靠的通信网络以及可扩展和定制的特点。
DCS系统的应用可以提高生产效率、降低成本、增强安全性，并帮助企业提高竞争力。
发电厂分散控制系统DCS软件管理规定
发电厂分散控制系统DCS软件管理规定一、概述：1、分散控制系统是以微处理器为基础，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的新一代仪表控制系统。
集散控制系统简称DCS，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。
2、它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。
其主要特征是它的集中管理和分散控制。
DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。
二、软件管理要求：1、对软件没有相应的管理办法或管理办法不完善。
如现场任何人都可修改组态，软件不能及时复制、备份并统一管理，这对运行中的机组非常危险。
因此软、硬件要同时进行管理，规范DCS系统软件和应用软件管理，软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及负责人制度。
2、在修改、更新、升级软件前，应对软件进行备份；DPU程序在修改完逻辑后要进行备份一次。
3、对操作员站专用键盘，要严格规定其使用权限，以免造成误操作。
4、各工作站的软件版本一定要检查清楚，各站务必要保持一致。
未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的DCS系统中使用，必须建立有针对性的DCS系统防病毒措施。
三、软件的备份管理：1、DCS系统的软件包括系统软件和组态数据库。
系统软件是组态系统、重装工作站的工具。
组态数据库是过程监控的应用软件。
任何修改软件工作必须按照规定进行。
同时，修改工作应有完善的备份手段。
一旦发生软件或数据库丢失，可用备份及时进行恢复。
另外，具有和MIS（管理信息系统）或其他系统联网功能的DCS系统，其通信软件的功能也和DCS系统的安全有直接的联系。
由MIS系统通信带来的故障也会影响DCS系统的运行。
所以，软件和数据库是DCS系统管理的一件大事，直接关系到系统的安全运行。
2、根据不同DCS系统的要求，软件及数据库的备份管理方式也不相同。
一般系统软件要求具备能完全重装系统的整套功能，除设备投产时随机提供的重装软件外，应具备系统正常运行后的不少于两次的系统备份软件。
分散型控制系统
第一章概述分散型控制系统（DCS：Distributed Control System)，简称分散系统。
自第一套DCS面世以来，一场波及全球的DCS生产和应用竞赛从此拉开了序幕。
其发展主要来源于二方面的激励：一是时代的要求，即来自环境的刺激，以信息管理和自动化为中心展开的技术和经济市场的激烈竞争；二是支撑DCS发展的内部因素，即计算机技术，通讯技术和自动控制技术等发展所创造的先决条件。
在短短的近二十年时间里，世界上已有几十家公司推出50多种DCS产品，实际应用回路数达百万个之多，应用面几乎覆盖了所有的过程控制领域。
可以说，DCS给工业控制及其装置带来了又一次具有划时代意义的飞跃。
1.1 分散型控制系统综述1.1.1分散型控制系统的基本概念和特点为了搞清什么是DCS，首先在概念上作一个划分。
一、集中型控制系统和分散型控制系统1．集中型控制系统（CCS：Central Control System）CCS指过程控制器、指示仪、记录仪或者控制计算机集中安装在中央控制室中，通过管路或线路与现场传感器、现场执行器相连所构成的过程控制系统。
例如：50年代，自动化仪表以气动仪表为主流，出现了集中型模拟式气动仪表控制系统。
60年代，自动化仪表以模拟式电动仪表（DDZ－Ⅱ，DDZ一Ⅲ型）为主流，产生了集中型模拟式电动仪表控制系统。
计算机在过程控制领域的应用可追溯到50年代，到了60年代至70年代初，形成了集中型计算机控制系统发展时期。
经历了直接数字控制系统（DDC），集中型计算机控制系统和监督计算机控制系统等阶段。
（1）直接数字控制系统（DDC：Direct Digital Control）直接数字控制是计算机控制技术的基础，主要是由一台数字计算机替代一组模拟调节器。
DDC比起模拟仪表控制的主要优点在于，所有PID和其它运算均在计算机中进行，保持了数字化的精度。
但由于当时的计算机运算速度十分有限，不能对快速过程很好地控制。
分散控制系统
分散控制系统及其应用分散控制系统（Distributed Control System，DSC）是20世纪70年代中期发展起来的以微处理器为基础，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原则设计的分散型控制系统。
它是控制技术（Control）、计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）、阴极射线管（CRT）图形显示技术和网络技术相结合的产物。
该装置时利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种全新的分布式计算机控制系统。
一、分散控制系统的发展与构成DCS自20世纪70年代问世以来，发展异常迅速。
目前，它作为新一代工业自动化过程控制设备，在世界范围内被广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、电力、食品等工业，我国在石油、冶金、化工与电力等行业也已普遍推广应用。
在生产控制领域，常规模拟仪表控制系统经历了基地式，单元组合式，组件组装式等几个发展阶段。
应当说仪表控制系统不同阶段的发展，一方面整个科学技术发展水平密切相关；另一方面，生产过程的规模对控制水平的要求也处于不断和发展进步中。
直至今天，也并不是任何一个简单的生产过程都需要采用分散控制系统，然而，以现代化大型发电机组为例，设备与生产过程十分复杂，需要采用复杂控制方案，而常规模拟仪表存在难以克服的弊病：首先是控制功能过于单一，难以实现某些复杂控制功能；其次是难于集中操作和监视，长达几十米的高密集排列仪表屏，操作和调整都十分困难，因此难以采用。
20世纪50年代末期人们开始将电子计算机用于过程控制，但是它本身存在严重的弱点：首先是危险高度集中，在一个大型工厂中，一台计算机要控制几十个，甚至几百个回路，当计算机的公共部分发生故障时，轻则造成装置或整个工厂停车，重则导致设备的损坏甚至发生火灾、爆炸等恶性事故；其次是成本高，为了提高计算机的可靠性，一般都采用双机、双工运行或常规仪表备用，这样不仅维修工作量大，而且成本将成倍增加。
DCS系统
DCS为分散控制系统的英文（TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）简称。
指的是控制危险分散、管理和显示集中。
60年代末有人研制了作逻辑运算的可编程序控制器（Programmable Logic Controller）。
简称PLC。
主要应用于汽车制造业。
70年代中期以完成模拟量控制的DCS推向市场，代替以PID运算为主的模拟仪表控制。
首先提出DCS这样一种思想的是原制造仪表的厂商，当时主要应用于化工行业。
后又有计算机行业从事DCS的开发。
70年代微机技术还不成熟，计算机技术还不够发达。
操作站、控制器、I/O板和网络接口板等都是DCS生产厂家自行开发的，也就是所有部件都是专用的。
70年代初，有人用如PDP/1124这样的小型机代替原来的集中安装的模拟仪表控制。
连接到中央控制室的电缆很多。
如用小型机既作为控制器、同时把连接小型机的CRT又作为显示设备（即人机界面）。
一台小型机需接收几千台变送器或别的传感器来的信号，完成几百个回路的运算。
很显然其危险有点集中。
和模拟仪表连接的电缆一样多，并且一旦小型机坏了，控制和显示都没有了。
数字控制没有达到预期的目的。
后有人提出把控制和显示分开。
一台计算机完成控制计算任务，另一台计算机完成显示任务。
另外，一个工艺过程作为被控对象可能需要显示和控制的点很多，其中有一些还需要闭环控制或逻辑运算，工艺过程作为被控对象的各个部分会有相对独立性，可以分成若干个独立的工序，再把在计算机控制系统中独立的工序上需要显示和控制的输入、输出的点分配到数台计算机中去，把原来由一台小型机完成的运算任务由几台或几十台计算机（控制器）去完成。
其中一台机器坏了不影响全局。
所谓“狼群代替老虎”的战术，这就是危险分散的意思。
把显示、操作、打印等管理功能集中在一起，用网络把上述完成控制和显示的两部分连成一个系统。
当时有人把这种系统称为集散系统。
危险究竟要分散到多少算合适呢？这与当时的计算机技术的发展水平有关。
分散控制系统
4．开关量输入模件(DI)
(1)开关量输入模件的作用
开关量输入模件用来输入各种限位(限值)开关、继电器联动触点的开关状态；
(2)开关量输入模件的关键技术
开关量输入模件需要解决电平转换和隔离抗干扰的问题。
开关量输入模件结构原理图
5．开关量输出模件(DO)
(1)开关量输出模件的作用
开关量输出通道用于控制电机、阀门、继电器、指示灯、报警器 等等只具有开、关两种状态的设备。
二.DCS的发展
(一)第一阶段(20世纪70年代中期)
(二)第二阶段(20世纪80年代初、中期) (三)第三阶段(20世纪80年代中期以后)
三.
DCS的未来
FCS是DCS的继承和发展
四. 分散控制系统的应用
分散控制系统的功能结构
第二节
分散控制系统的体系结构
一. 分散控制系统的分层体系结构
从整个逻辑结构上讲， 是一个分支树结构，可 按纵向进行垂直分解为 多层结构，也可按横向 进行水平分解为若干子 系统。 从功能分散着．纵向分 散意味着不同级的设备 有不同的功能。横向分 散则意味在同级上的设 备有类似的功能
3类UTP电缆 4类UTP电缆 5类/超5类UTP电缆 6类UTP电缆 7类线 铝箔屏蔽的双绞线FTP 独立屏蔽双绞线STP 屏蔽双绞线电缆STP（IBM1A型）
(2)同轴电缆
它是由内导体、中间支撑绝缘体、 外屏蔽导体和外绝缘层构成。 其传输速率可达50Mbit／s。
粗缆同轴电缆 细缆同轴电缆
2．通信介质
通信介质是连接系统各个站点进行信号传输的物理通道。 （1）双绞线。双绞线是由两个绝缘导体扭制在一起而形成的线对。其中
一根为信号线，另一根为地线，导线通常由高纯度的铜制成，每根导线外包 有绝缘层。 双绞线是最普通的通信介质，5类双绞线的最大传输速率可达lOOMbit／s。 L/O/G/O
什么是DCS
什么是DCS名称：DCS，全称：DistributedControlSystem，定义：DCS是分散控制系统（DistributedControlSystem）的简称，国内一般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（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。
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，DCS·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。
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分散控制系统2008-06-23 22:33:05| 分类：脱硫知识| 标签：|字号大中小订阅什么叫分散控制系统？它有什么特点？分散控制系统又称总体分散型控制系统，它是以微处理机为核心的分散型直接控制装置。
它的控制功能分散（以微处理机为中心构成子系统），管理集中（用计算机管理）。
它与集中控制系统比较有以下特点：1、可靠性高（即危险分散）。
以微处理机为核心的微型机比中小型计算机的可靠性高，即使一部分系统故障也不会影响全局，当管理计算机故障时，各子系统仍能进行独立的控制。
2、系统结构合理（即结构分散）。
系统的输入、输出数据预先通过子系统处理或选择，数据传输量减小，减轻了微型机的负荷，提高了控制速度。
3、由于信息量减小，使编程简单，修改、变动都很方便。
4、由于控制功能分散，子系统可靠性提高，对管理计算机的要求可以降低，对微型机的要求也可以降低。
试述单元机组自动调节有什么特点？单元机组，即锅炉生产的蒸汽不通过母管，直接送到汽轮机，锅炉和汽轮机已经成为一个整体，需要有一个共同的控制点，需要锅炉和汽轮机紧密配合，协调一致，以适应外部负荷的需要。
单元机组，特别是有中间再热器的机组，当外部负荷时，由于中间再热器的容积滞后，使中低压缸的功率变化出现惯性，对电力系统调频不利，需要在调节系统上采取措施。
单元机组的动态特性与母管制差异较大。
一般来讲，单元机组汽包压力、汽轮机进汽压力在燃烧侧扰动时变化较大，而蒸汽流量变化较小；母管制锅炉汽包压力变化小，而蒸汽流量变化较大。
因此，单元机组汽压调节系统宜选用汽包压力或汽轮机进汽压力作为被调量，这同母管制锅炉差别较大（母管制的汽压力调节系统一般采用蒸汽流量加汽包压力微分信号）。
至于送风和引风调节系统，单元制同母管制差异不大。
什么是可编程调节器？它有什么特点？可编程调节器又称数字调节器或单回路调节器。
它是以微处理器为核心部件的一种新型调节器。
它的各种功能可以通过改变程序（编程）的方法来实现，故称为可编程调节器。
特点：1、具有常规模拟仪表的安装的操作方式，可与模拟仪表兼容。
2、具有丰富的运算处理功能。
3、一机多能，可简化系统工程，缩小控制室盘面尺寸。
4、具有完整的自诊断功能，安全可靠性高。
5、编程方便，无须计算机软件即可操作，便于推广。
6、通信接口能与计算机联机，扩展性好。
试述如何进行可编程调节器的组态编程工作？可编程调节器只有在编好程序的情况下才能正常工作。
编程的方法和步骤可根据制造厂的使用说明书进行，一般有以下一些共同点：根据生产现场的控制方案画出调节系统原理方框图。
2、根据原理框图选择功能模块。
3、对功能模块进行软件连接。
4、填写软件组态数据表或必要的程序。
5、通过编程器，输入组态数据或程序并进行调试。
调试好后，再固化下来，以供现场使用。
按热工典型阶跃响应曲线的变化特点划分，热工对象可分为哪两大类？说明其变化特点？可分为有自平衡能力对象和无自平衡能力对象两大类。
热工对象典型阶跃响应曲线的变化特点是一开始被调量并不立即有显著变化，而在最后阶段，被调量可能达到一平衡值，也可能被调量不断变化而其变化速度趋近等于一数值。
前者称为对象有自平衡能力，后者称为对象无自平衡能力。
试概要说明火电厂的计算机控制？在火电厂运行生产过程中的各种参量经过传感器以后，变成系统中统一电平的模拟量信号，再经过输入子系统，转换成计算机所需的数字量，由输入接口传送计算机，计算机经过运算处理后，将判断的结果经过输出接口送到输出子系统，转换成与调节对象相匹配的模拟电信号，以控制对象，这样的过程就是计算机控制。
试述分散控制系统的分散概念与模拟系统的分散概念有什么区别？分散控制系统的分散概念是对集中型计算机控制系统而言的，即为了避免上位计算机（通常是小型计算机）结构的不安全而设计的多微机子系统（或基本控制系统），它能在上位计算机故障时，独立完成控制功能。
模拟系统的分散概念是指模拟控制仪表采用功能分离的组件结构，分离的目的是为了组成各种不同功能的控制回路，分离（或分散）的组件不能独立完成控制功能。
试述单元机组滑压运行有什么特点？单元机组的运行方式一般有定压和滑压两种形式。
滑压运行能改善汽轮机在变工况运行时的热应力和热定形，使机组启停时间缩短，减小节流损失，降低给水泵功率消耗，提高机组效率。
对主蒸汽管道，由于压力降低，应力状态得到改善，可延长其使用寿命。
试述如何从测量、变送仪表角度提高调节系统的调节质量？1、要正确选择变送器的量程及零点。
2、减小测量误差：1）减小测量元件与变送器间连线引起的附加误差。
对于电阻温度计，采用三线制连接方式，对热电偶要正确选用补偿导线。
2）减小传输信号线路混入的噪声干扰，强电和弱电信号线分开，动力线与信号线分开，采用屏蔽线，合理接地等。
3）合理选择测点位置。
3、用补偿方法矽克服测量元件的非线性误差，如热电偶、氧化锆检测元件都存在非线性误差，可用补偿法使其线性化。
4、减小测量滞后，可在变送器后串接一只微分器，或采用微分先行的调节器。
对气动仪表，若管路较长，可增加一台气动继动器，以提高气动信号的传输功率，减小信号的传输滞后。
5、减小信号波动。
试述如何进行可编程调节器的组态编程工作？可编程调节器只有在编好程序的情况下才能正常工作。
编程的方法和步骤可根据制造厂的使用说明书进行，一般有以下一些共同点：1、根据生产现场的控制方案画出调节系统原理方框图。
2、根据原理框图选择功能模块。
3、对功能模块进行软连接（软件连接，不是硬件连接）。
4、填写软件组态数据表或必要的程序。
5、通过编程器，输入组态数据或程序并进行调试。
调试好后，再固化下来，以供现场使用。
试述直流锅炉有何特点？对调节有何影响？直流锅炉没有汽包，没有下降管，水冷壁管采用小管径，制造简单，省钢材；直流锅炉可采用超临界压力参数运行，启停时间短，经济效益高。
直流锅炉也存在一些缺点，由于无汽包，对给水品质要求高；汽水管道阻力较汽包锅炉大，给水泵的压头高，耗电量大；从运行操作看，直流锅炉较汽包锅炉复杂，安全性要求更高。
直流锅炉与汽包锅炉在结构上的主要是汽水系统不同，直流锅炉的各段受热面之间没有明显的分界面，给水从省煤器到过热器产生蒸汽是连续不断进行的，它的给水调节、燃烧调节和汽温调节不是相对独立，而是密切相关相、相互影响的，即一个调节机构动作，可能影响到其他几个运行参数，因此给自动调节带来较大的困难，这就要求有较高的自动控制水平和相应的保护措施。
试述数字控制中的数据通信有哪些方式？其特点如何？数字控制中的数据通信目前有4种主要方式。
1、总线连接的通信方式。
将两台计算机的总线用一个缓冲转换器直接相通，其特点是只能在同类、同系列的计算机之间进行，使用范围窄，通信距离很短（一般为10ｍ左右）。
2、调制/解调连接的通信方式。
采用串行通信方式，计算机输出数据经过并/串转换以后，还需要进行调制，才能在双芯线上发送信息。
接收信息的计算机需要对信号进行解调和串/并转换，原始数据才能恢复。
这种方式可使导线与任何相同通信速率的调制/解调设备相连，使用范围广，通信距离可达数千米，但通信速度不高（一般只有几千波特），信息传送量不能太大，适用于数据通信不频繁的场合。
3、过程输入/输出装置连接的通信方式。
选用计算机的输入/输出功能传送数据，两套输入/输出装置作为外部设备对待。
这种方式的优点是程序处理较为简单；缺点是通信能力有限，传送速度低，传送距离也较短（约500ｍ左右）。
4、高速数据通道连接的通信方式。
它在目前开发的分散控制系统中采用得较多。
所谓高速数据通道，实际上就是具有高速通信能力的同轴电缆。
计算机内部的信息传送是通过它内部的地址总线、数据总线和控制总线来完成的。
如果把整个分散系统看成是一台计算机，那么高速数据通道就是它的“总线”。
这种通信方式的传递速率高，传送距离较远，配线简单，通用性强，扩展容易，已被广泛采用。
试述为什么要维持除氧器水箱水位稳定？除氧器的下部是除氧水箱，它是用来储存锅炉给水的。
水箱内的给水通过给水泵送到锅炉省煤器。
维持除氧器水箱水位稳定，就是维持给水泵进口压力稳定，还有利于给水泵的安全运行（水位太低，可能使给水泵进口汽化），同时可保证除氧效果（水位太高，可能淹没除氧头，影响除氧效果）。
当多台除氧器并列运行时，除氧器水箱之间均用水连通管接通，这对锅炉安全运行更为有利，但水箱之间容易造成水位波动，互相影响。
因此，一般都要进行水位自动调节。
试述全面质量管理（TQM）与ISO9000标准有哪些不同点？1、TQM强调广义质量；ISO9000是仅与产品有关的质量。
2、TQM是以人为中心的质量管理；ISO9000是以标准为基础的质量管理。
3、TQM追求超过用户期望；ISO9000要求符合标准。
4、TQM重在信誉；ISO9000重在证据。
5、TQM强调经营哲理；ISO9000是固定的质量管理体系模式。
6、TQM注重激励创造性；ISO9000要求遵守程序文件。
质量管理小组的任务是什么？任务有以下几个方面：1、抓教育，提高质量意识；2、抓活动，不断提高成果率；3、抓基础，强化班组管理；4、抓自身建设，不断巩固提高。
试述全面质量管理的基本特点是什么？全面质量管理的基本特点是把过去的以事后检验和把关为主转变为以预防和改进为主；把过去的以就事论事、分散管理转变为以系统的观点进行全面的综合治理；以管结果转变为管因素，把影响质量的诸因素查出来，抓住主要矛盾，发动全员、全部门参加，依靠科学管理的理论、程序和方法，使生产、作业的全过程都处于受控状态，以达到保证和提高产品质量或服务质量的目的。
试述电力安全保证体系的主要任务？具体地说有以下三大任务：1、努力造就一支高素质的职工队伍。
这支队伍，应具备高度的事业心，强烈的责任感，良好的安全意识，娴熟的业务技能，遵章守纪的优良品质和严肃认真、一丝不苟的工作作风。
2、保持设备、设施的健康水平，充分利用现代科技成果改善和提高设备、设施的性能，最大限度地发挥现有设备、设施的潜力。
3、不断加强安全生产管理，提高安全管理水平。
试述DL558－1994《电业生产事故调查规程》的主要内容及事故调查的主要程序？电力部制订DL558－1994《电业生产事故调查规程》的目的是通过对事故的调查分析和统计，总结经验教训，研究事故规律，落实反事故措施，促进电力生产全过程安全管理，并通过反馈事故信息，为提高规划、设计、施工安装、调试、运行和检修水平以及设备制造质量的可靠性提供依据。
最终达到贯彻“安全第一，预防为主”的方针，坚持保人身、保设备、保电网原则的实现，切实保证电力安全生产，更好地为用户服务。
《调规》规定，调查分析事故必须实事求是，尊重科学，严肃认真，做到事故原因不清楚不放过，没有采取防范措施不放过，没有采取防范措施不放过。