火电厂计算机控制幻灯片(第八章 现场总线控制系统)PPT课件
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火电厂计算机控制课件
要依据。
火电厂计算机控制系统在节能减排中的应用
01
02
03
能源管理
系统能够对火电厂的能源 使用情况进行实时监控和 管理，优化能源配置，降 低能源消耗。
排放控制
系统能够对火电厂的排放 物进行监测和控制，确保 排放符合环保标准，减少 对环境的污染。
节能技术应用
系统能够支持各种节能技 术的应用，如变频器、永 磁电机等，进一步提高节 能减排效果。
火电厂计算机控制课件
CONTENTS
• 火电厂计算机控制概述 • 火电厂计算机控制系统的主要
构成 • 火电厂计算机控制系统的功能 • 火电厂计算机控制系统的应用
实例 • 火电厂计算机控制系统的未来
发展趋势
01
火电厂计算机控制概述
火电厂计算机控制系统的定义与特点
总结词
火电厂计算机控制系统是指利用计算机技术对火电厂的发电过程进行监测、控制和优化的集成系统。其主要特点 包括自动化、高效、安全和可靠。
提供数据支持。
火电厂计算机控制系统在安全管理中的应用
安全监测
01
系统能够对火电厂的各种安全指标进行实时监测，及时发现安
全隐患，提高安全管理水平。
紧急响应
02
在发生紧急情况时，系统能够快速响应，启动相应的应急预案
，最大程度地减少人员伤亡和财产损失。
事故分析
03
系统能够记录事故发生时的各种数据，为事故原因分析提供重
数据备份
定期备份重要数据，防止数据丢失。
系统故障处理
01
故障诊断
准确判断故障原因，避免误操作 。
紧急处理
02
03
预防措施
在故障发生时采取紧急措施，减 小损失。
现场总线控制系统的体系结构 ppt课件
且作为合作伙伴向他们提供先进的技术，产品和系统以及 快捷可靠的服务与支持。
通过以下介绍，您会更多的了解我们的公司性质，产品
和服务，以及公司在全球的发展。您能了解罗克韦尔公司 的品牌，公司所从事的事业，以及将来公司如何与您并肩 努力来满足您在业务上的需要。公司期待着加强公司在全 世界的伙伴关系。在罗克韦尔，公司为实现客户的成功而 奋斗。您成功，我们也成功。
条形码识别器
少
I/O
Operator Interface
HMI
Smart Speed Photoelectric Controller
Sensor
：输入设备 智能速度控制器
图图 3 罗3 克罗克韦韦尔尔推推出出的的现场现总场线控总制线系统 控体制系系结构统Fra bibliotek：执行器
ppt课件
6
1.2.2 现场总线控制系统的体系结构
一些具有专家辅助推断分析与决策能力的数字式 智能化仪表产品，其本身具备了诸如自动量程转 换、自动调零、自校正、自诊断等功能，还能提 供故障诊断、历史信息报告、状态报告、趋势图 等功能。另外，从实际应用的角度，控制界也不 断在控制精度、可操作性、可维护性、可移植性 等方面提出新需求。由此，导致了现场总线的产 生。
30
2．每种总线各有其应用领域
每种总线都力图拓展其应用领域，以扩张其势力 范围。在一定应用领域中已取得良好业绩的总线， 往往会进一步根据需要向其他领域发展。如 PROFIBUS在DP的基础上又开发出PA，以适用 于流程工业。
3．每种总线各有其国际组织
大多数总线都成立了相应的国际组织，力图在制 造商和用户中创造影响，以取得更多方面的支持， 同时也想显示出其技术是开放的。
IEC 61158（FF的H1） ControlNet（美国Rockwell公司支持） PROFIBUS（德国Siemens公司支持） P-Net（丹麦Process Data公司支持） FF HSE（即原FF的H2，Fisher-Rosemount公司支持） SwiftNet（美国波音公司支持） WorldFIP（法国Alstom公司支持） INTERBUS（德国Phoenix Contact公司支持）
通过以下介绍，您会更多的了解我们的公司性质，产品
和服务，以及公司在全球的发展。您能了解罗克韦尔公司 的品牌，公司所从事的事业，以及将来公司如何与您并肩 努力来满足您在业务上的需要。公司期待着加强公司在全 世界的伙伴关系。在罗克韦尔，公司为实现客户的成功而 奋斗。您成功，我们也成功。
条形码识别器
少
I/O
Operator Interface
HMI
Smart Speed Photoelectric Controller
Sensor
：输入设备 智能速度控制器
图图 3 罗3 克罗克韦韦尔尔推推出出的的现场现总场线控总制线系统 控体制系系结构统Fra bibliotek：执行器
ppt课件
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1.2.2 现场总线控制系统的体系结构
一些具有专家辅助推断分析与决策能力的数字式 智能化仪表产品，其本身具备了诸如自动量程转 换、自动调零、自校正、自诊断等功能，还能提 供故障诊断、历史信息报告、状态报告、趋势图 等功能。另外，从实际应用的角度，控制界也不 断在控制精度、可操作性、可维护性、可移植性 等方面提出新需求。由此，导致了现场总线的产 生。
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2．每种总线各有其应用领域
每种总线都力图拓展其应用领域，以扩张其势力 范围。在一定应用领域中已取得良好业绩的总线， 往往会进一步根据需要向其他领域发展。如 PROFIBUS在DP的基础上又开发出PA，以适用 于流程工业。
3．每种总线各有其国际组织
大多数总线都成立了相应的国际组织，力图在制 造商和用户中创造影响，以取得更多方面的支持， 同时也想显示出其技术是开放的。
IEC 61158（FF的H1） ControlNet（美国Rockwell公司支持） PROFIBUS（德国Siemens公司支持） P-Net（丹麦Process Data公司支持） FF HSE（即原FF的H2，Fisher-Rosemount公司支持） SwiftNet（美国波音公司支持） WorldFIP（法国Alstom公司支持） INTERBUS（德国Phoenix Contact公司支持）
嵌入式系统原理——火电厂的现场总线控制系统
嵌入式系统原理的应用——火电厂的自动控制系统03012214 高迪雅20世纪80年代，DCS（数字式分散控制系统）开始进入电站自动化控制领域,由于其在安全生产与经济效益等方面带来的正面作用是以往任何一种控制系统无法与其相提并论的，因此，DCS在电站被广泛使用。
目前300MW以上机组，无论是国产机组还是引进机组，无一例外采用DCS，就连200MW、100MW机组也在使用DCS来进行改造，甚至于一些自备电厂的25MW、12MW的火电机组也采用DCS系统。
那么什么是DCS呢？DCS系统即分布式控制系统，又称为分散控制系统，分散型控制系统，集散控制系统。
行业内业称4C技术既Control控制技术；Computer计算机技术；Communication通信技术；Cathode Ray Tube CRT显示技术。
分散型控制系统（DCS）是以微处理机为基础，以微机分散控制，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，使得不同型号的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。
那么DCS系统在火电厂扮演着怎样的一个角色呢？火电厂控制系统总体分为两部分：第一部分是主控部分，第二部分是副控部分。
下面就这两部分具体内容做个介绍。
一、火电厂主控系统火电厂主控系统是保证火电厂安全、稳定生产的关键，随着控制技术、网络技术、计算机技术和Web技术的飞跃发展，火电厂主控系统的控制水平和工程方案也在不断进步，火电厂的管理信息系统和主控系统的一体化无缝连接必将成为未来火电厂管控系统的发展趋势，传统火电厂的DCS系统也必将向这一趋势靠拢。
火电厂主控系统以控制方式分类可分为：DAS、MCS、SCS、BMS及DEH等系统。
现场总线控制系统20页PPT
ห้องสมุดไป่ตู้
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
现场总线控制系统
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
•
47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
•
49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
谢谢你的阅读
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火电厂DCS系统介绍ppt课件
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
优缺点
优点:系统可靠，在中国电力方面用户多达 200多个，新系统和老系统兼容，这有利于 以后的设备改造更新。图形化组态 ，方便 于机组运行中查找维护。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
与信息技术(IT)融合。按照COTS(商业现货 技术commerCial off—the-sheIfTechnology)的原则，采用快速以太网技术 (包括TCP／IP等)作为厂级系统的主要网络 架构。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
ABB
ABB在“IndustrialIT”的架构下，由ABB贝 利Infi900pen形成的Symphony．系统基础 上，进一步开发了800系列的新产品，推出 IndustriallT Symphonv最新的DCS系统。
年在“全集成自动化”的架构下，西门子 推出SPPA—T3000系统，已经在国内电厂 项目陆续使用。现就SPPA—T3000系统作 一介绍。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
SPPA—T3000基于优秀的SIMATIC平台； 遵循全集成自动化理念，可完成过程工业 领域的所有控制任务；通过PFOFIBUS实 现真正的分散结构，易于与FF仪表的集成； 非常灵活的可伸缩性，从小型，可控制100 个I/O电的PCS 7 BOX，一直到控制100000 点，基于客户机/服务器架构的大型系统。
现代火电厂计算机控制系统PPT
图1.7 4∶1和10∶1衰减振荡过程
• ③动态特性法。 • ④基于偏差积分指标最小的整定方法。
• 2.PID控制器参数自整定 • 自整定方法一般为两类：基于模型的自整 定方法和基于规则的自整定方法。
• 四、PID控制效果分析
• 自动控制系统的控制质量取决于它的动态 特性，即取决于组成控制系统的控制对象 和调节设备的动态特性。 • 1.比例调节(P调节) • (1)比例调节的动作规律(比例带)
图1.18 干扰作用下的随动系统
• 图1.18是比例控制的随动系统。
图1.19 比例-积分控制系统
• 6. 结合实例分析 PID 控制系统的控制效果 • PID 控制系统中，被控对象的阶跃响应曲 线如图1.20所示。
图1.20 被控对象阶跃响应曲线 (a)无自平衡能力对象 (b)有自平衡能力对象
• 积分调节的特点是无差调节，与比例调节 的有差调节形成鲜明的对比。
• (3)积分速度对于调节过程的影响 • 3.比例积分调节的动作规律
图1.11 积分速度对调节过程的影响
图1.12 P与I调节过程的比较
图1.13 PI调节器的阶跃响应
• 4.比例积分调节过程 • 图1.14给出了热水流量阶跃减小后的调节 过程，它显示出各个量之间的相互关系。
• (2)比例调节的特点(有差调节) • 工业过程在运行中经常会发生负荷变化。 所谓负荷是指物料流或能量流的大小。 • (3)比例带对于调节过程的影响
图1.8 加热器出口水温控制系统
图1.9 比例调节为有差调节
图1.10 自力式气压调压阀简图
• 2.积分调节(I调节) • (1)积分调节动作规律 • 图 1.10 所示的自力式气压调压阀就是一个 简单的积分调节器。 • (2)积分调节的特点，无差调节
火电厂计算机控制课件
控制系统概述
热电联产机组控制系统的基本原理、技术优势及主要设备。
控制方案
详细描述了该系统的蒸汽压力控制、热负荷控制等方案。
经济与环境效益
热电联产机组控制系统投入运行后的经济与环境效益评估。
案例四：燃煤锅炉控制系统改造
原控制系统概述
01
原有燃煤锅炉控制系统的缺陷和不足之处。
改造方案
02
新控制系统的设计原则、改造方案及主要设备选型等。
火电厂计算机控制课件
目录
• 火电厂计算机控制概述 • 火电厂计算机控制系统组成 • 火电厂计算机控制功能 • 火电厂计算机控制系统设计 • 火电厂计算机控制应用案例 • 火电厂计算机控制发展趋势与挑战
01
火电厂计算机控制概述
火电厂计算机控制定义
定义
火电厂计算机控制指的是利用计算机技术对火电厂的各个设备和系统进行监测 、控制、优化和管理，以确保其安全、高效、经济地运行。
感谢观看
控制性能优化与节能减排需求
控制性能优化
通过计算机控制技术， 实现火电厂生产的精细 控制和优化，提高生产 效率。
节能减排
利用计算机控制技术， 实现能源的合理利用和 污染物的减排，降低生 产成本和环保压力。
排放监测与控制
通过计算机控制技术， 实现火电厂排放的实时 监测和控制，确保达标 排放。
THANKS
算法选择
根据控制策略选择相应的算法，如比例-积 分-微分(PID)算法、模糊逻辑算法等。
05
火电厂计算机控制应用案例
案例一：300MW火电机组控制系统
控制系统概述
300MW火电机组控制系统的设计原则、主要设备 及功能特点。
控制方案
详细描述了该系统的控制方案，包括燃烧控制、 给水控制、温度控制等。
热电联产机组控制系统的基本原理、技术优势及主要设备。
控制方案
详细描述了该系统的蒸汽压力控制、热负荷控制等方案。
经济与环境效益
热电联产机组控制系统投入运行后的经济与环境效益评估。
案例四：燃煤锅炉控制系统改造
原控制系统概述
01
原有燃煤锅炉控制系统的缺陷和不足之处。
改造方案
02
新控制系统的设计原则、改造方案及主要设备选型等。
火电厂计算机控制课件
目录
• 火电厂计算机控制概述 • 火电厂计算机控制系统组成 • 火电厂计算机控制功能 • 火电厂计算机控制系统设计 • 火电厂计算机控制应用案例 • 火电厂计算机控制发展趋势与挑战
01
火电厂计算机控制概述
火电厂计算机控制定义
定义
火电厂计算机控制指的是利用计算机技术对火电厂的各个设备和系统进行监测 、控制、优化和管理，以确保其安全、高效、经济地运行。
感谢观看
控制性能优化与节能减排需求
控制性能优化
通过计算机控制技术， 实现火电厂生产的精细 控制和优化，提高生产 效率。
节能减排
利用计算机控制技术， 实现能源的合理利用和 污染物的减排，降低生 产成本和环保压力。
排放监测与控制
通过计算机控制技术， 实现火电厂排放的实时 监测和控制，确保达标 排放。
THANKS
算法选择
根据控制策略选择相应的算法，如比例-积 分-微分(PID)算法、模糊逻辑算法等。
05
火电厂计算机控制应用案例
案例一：300MW火电机组控制系统
控制系统概述
300MW火电机组控制系统的设计原则、主要设备 及功能特点。
控制方案
详细描述了该系统的控制方案，包括燃烧控制、 给水控制、温度控制等。
《现场总线技术》PPT课件
பைடு நூலகம்
2021/6/10
6
1.1.2 现场总线的体系结构
• 1、现场通信网络
• 一直延伸到生产现场 或生产设备，用于过 程自动化和制造自动 化的现场设备或现场 仪表互联的现场通信 网络。
• 2、现场设备互联
• 现场设备指变送器、执行 器、服务器、网桥和辅助 设备及监控设备
2021/6/10
7
• 3、互操作性
• FCS由控制系统软件、测量系统、网络 系统和管理系统组成
2021/6/10
14
1、控制系统软件
• 包括监控组态软件、维护软件、仿真软 件和设备管理软件等
• 步骤：
• 1、选择开发组态软件、控制操作人机接口软 件；
• 2、组态软件、完成功能块间的连接； • 3、选定功能参数，进行网络组态； • 4、在网络运行过程中对系统实时采集、处理
楼宇、铁路交通 • 3、LonWorks总线 • 应用领域：楼宇 • 4、CAN总线 • 应用领域：汽车、机器人、液压系统等
2021/6/10
10
几种有影响的现场总线
• 5、WorldFIP总线 • 应用领域：过程自动化、制造业自动化、电力、
楼宇等 • 6、P-NET 总线 • 应用领域：石化、能源、交通、轻工、建筑、
• 应用在生产现场，在计算机控制设备之 间实现双向串行多点数字通信的系统。
• 特点： • 1、传统测量仪器仪表微机化，具有数字
计算、通信能力
• 2、可用双绞线作为总线，连接现场仪器 仪表成网络系统；
2021/6/10
4
特点：
• 3、执行公开、规范的通信协议 • 4、现场仪表、控制设备与远程监控计算
现场总线技术
2021/6/10
2021/6/10
6
1.1.2 现场总线的体系结构
• 1、现场通信网络
• 一直延伸到生产现场 或生产设备，用于过 程自动化和制造自动 化的现场设备或现场 仪表互联的现场通信 网络。
• 2、现场设备互联
• 现场设备指变送器、执行 器、服务器、网桥和辅助 设备及监控设备
2021/6/10
7
• 3、互操作性
• FCS由控制系统软件、测量系统、网络 系统和管理系统组成
2021/6/10
14
1、控制系统软件
• 包括监控组态软件、维护软件、仿真软 件和设备管理软件等
• 步骤：
• 1、选择开发组态软件、控制操作人机接口软 件；
• 2、组态软件、完成功能块间的连接； • 3、选定功能参数，进行网络组态； • 4、在网络运行过程中对系统实时采集、处理
楼宇、铁路交通 • 3、LonWorks总线 • 应用领域：楼宇 • 4、CAN总线 • 应用领域：汽车、机器人、液压系统等
2021/6/10
10
几种有影响的现场总线
• 5、WorldFIP总线 • 应用领域：过程自动化、制造业自动化、电力、
楼宇等 • 6、P-NET 总线 • 应用领域：石化、能源、交通、轻工、建筑、
• 应用在生产现场，在计算机控制设备之 间实现双向串行多点数字通信的系统。
• 特点： • 1、传统测量仪器仪表微机化，具有数字
计算、通信能力
• 2、可用双绞线作为总线，连接现场仪器 仪表成网络系统；
2021/6/10
4
特点：
• 3、执行公开、规范的通信协议 • 4、现场仪表、控制设备与远程监控计算
现场总线技术
2021/6/10
计算机控制系统ppt课件
主计算机
通用操作站
系统管理模块 ……
局 部 网 络 LAN
网关
D H W
多功能控制器
增强型 操作站
网关
其 它 网络
……
9
DCS的发展及典型产品
• DCS的扩展期（1985年以后）
• 第三代DCS的主要特点是：
– 开放式的系统通信，向上能与MAP和Ethernet接口， 或者通过网间连接器与其它网络联系，构成综合管理 系统；向下支持现场总线。
现场总线FB
… 现场总 线设备
图9-13 具有两层结构的FCS
38
运行员
运行员
操作站 … 操作站
…
控制站
现场总
现
线设备
场
总
线
现场总
FB
线设备
… …
工程师 工作站
高速以太网HSE
控制站
现场总
现
线设备
场
总
线
现场总
FB
线设备
9-14 具有三层结构的FCS
39
– 控制站使用32位微处理器，控制功能更强，体积更小， 可靠性更高。
– 操作站采用高档微型计算机，增强图形显示功能，多 窗口技术和触摸屏技术。
– 过程控制组态使用CAD方法，更加直观方便；引入专 家系统，实现参数自整定。
10
DCS的发展及典型产品
• 典型产品有
– Honeywell 公司的TDC 3000/PM – YOKAGAWA 公司的Centum-XL – Foxboro 公司的I/A Series – TAILOR Instruments 公司的Mod 300 – Bailey Control公司的INFI-90等
火电厂计算机控制PPT课件
第12页/共66页
（3）偏移量误差
偏移量误差--是指输入数字量时，输出模拟量对于零的偏移值。此误差可通过D/A转换器的外接VREF和电 位器加以调整。
第13页/共66页
（4）稳定时间
稳定时间--是描述D/A转换速度快慢的一个参数，指从输入数 字量变化到输出模拟量达到终值误差1/2LSB时所需的时间。显 然，稳定时间越大，转换速度越低。对于输出是电流的D/A转 换器来说，稳定时间是很快的，约几微秒，而输出是电压的 D/A转换器，其稳定时间主要取决于运算放大器的响应时间。
G1 Y0 Y1
GA Y2 Y3
GB Y4 C Y5 B Y6 A Y7
DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0
+5V ILE
CS
DQ
8位 输入 寄存器
DQ
8位 DAC 寄存器
Rfb
8位 DAC 转换器
IOUT1 IOUT2
AGND
DQ DQ
LE1
Rf b
IOUT1 IOUT2
AGND
V REF DGND V CC
图 3-3 DAC0832原 理 框 图 及 引 脚
链接动画
第17页/共66页
DAC0832 的 原 理 框 图 及 引 脚 如 图 2-3 所 示 。 DAC0832 主 要 由 8 位 输 入 寄 存 器 、 8 位 DAC 寄 存 器 、 8 位 D/A 转 换 器 以 及 输 入 控 制 电路四部分组成。8 位输入寄存器用于存放 主机送来的数字量，使输入数字量得到缓冲 和 锁 存 ， 由 加 以 控 制 ； 8 位 DAC 寄 存 器 用 于 存放待转换的数字量，由加以控制；8位 D/A转换器输出与数字量成正比的模拟电流； 由与门、非与门组成的输入控制电路来控制2 个寄存器的选通或锁存状态。
（3）偏移量误差
偏移量误差--是指输入数字量时，输出模拟量对于零的偏移值。此误差可通过D/A转换器的外接VREF和电 位器加以调整。
第13页/共66页
（4）稳定时间
稳定时间--是描述D/A转换速度快慢的一个参数，指从输入数 字量变化到输出模拟量达到终值误差1/2LSB时所需的时间。显 然，稳定时间越大，转换速度越低。对于输出是电流的D/A转 换器来说，稳定时间是很快的，约几微秒，而输出是电压的 D/A转换器，其稳定时间主要取决于运算放大器的响应时间。
G1 Y0 Y1
GA Y2 Y3
GB Y4 C Y5 B Y6 A Y7
DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0
+5V ILE
CS
DQ
8位 输入 寄存器
DQ
8位 DAC 寄存器
Rfb
8位 DAC 转换器
IOUT1 IOUT2
AGND
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IOUT1 IOUT2
AGND
V REF DGND V CC
图 3-3 DAC0832原 理 框 图 及 引 脚
链接动画
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DAC0832 的 原 理 框 图 及 引 脚 如 图 2-3 所 示 。 DAC0832 主 要 由 8 位 输 入 寄 存 器 、 8 位 DAC 寄 存 器 、 8 位 D/A 转 换 器 以 及 输 入 控 制 电路四部分组成。8 位输入寄存器用于存放 主机送来的数字量，使输入数字量得到缓冲 和 锁 存 ， 由 加 以 控 制 ； 8 位 DAC 寄 存 器 用 于 存放待转换的数字量，由加以控制；8位 D/A转换器输出与数字量成正比的模拟电流； 由与门、非与门组成的输入控制电路来控制2 个寄存器的选通或锁存状态。
火力发电厂热工控制系统简介PPT课件
RTD
410 282 146
838
150
150
TC
270 270
540
AI
330 760 158 135 1383
60
50
110
AO
117 137 64
318
2
2
DI
926 1750 374 300 3350
220
180
6
主要内容
• DCS系统概述 。 • 锅炉部分的控制。 • 汽轮发电机组的控制。 • 其它独立控制系统。 • 就地设备介绍。
2020/2/26
7
DCS系统概述
• OVATION分散控制系统包括： • (1).锅炉部分的控制。 • (2).汽轮发电机组的控制。 • (3).除氧给水系统的控制。 • (4).空冷系统控制。 • (5).汽轮机数字电液调节系统（DEH）。 • (6).汽轮机保护系统(ETS)。 • (7).小汽机电液调节系统(MEH/METS ) 。 • (8).电气控制系统(ECS)等。
2020/2/26
9
电子设备间布置
• 采用机炉电集中控制方式，两台机组及 电气网控共设一个集中控制室。控制室 及电子设备间布置在主厂房内运转层 (13.7米)两台机组之间的位置。
• 锅炉电子设备间（13.7米层） • 汽机电子设备间（13.7米层） • 空冷电子设备间（０米，空冷平台下） • 循环水泵房远程站（循环水泵） • 燃油泵房远程站（燃油泵房）
2020/2/26
8
DCS系统概述
• DCS系统为西屋公司OVATION XP分散控制系统。 • OVATION分散控制系统由Westinghouse Process
Control.Inc(WPC)西屋公司推出具有多任务、开放式 网络设计，是工业中较为可靠、能实时响应的监控系 统。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，可集中 在指定的功能上不断运行，不因其他事件的干扰而影 响系统性能。
计算机测控系统之现场总线控制技术PPT(39张)
3．系统的开放性
在现场总线控制系统中，将传感器测量、补偿计算、工 程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，现场设备既可 完成自动控制的基本功能，又可随时诊断设备的运行状态。废 弃了集散控制系统的输入输出单元和控制站，把集散控制系统 控制站的功能分散地分配到现场设备。
例如，通过采用现场总线技术，一个流量变送器不仅具 有流量信号的变换、补偿和累加等功能，而且还有PID控制或 其他高级控制的功能，也就是说，现场总线技术真正将信号的 采集、处理、控制、驱动等功能放在了现场，用户可灵活选用
或增加额外投资。
7）具有综合功能
现场仪表既有检测、变换和补偿功能，又有控 制和运算功能，实现了一表多用，不仅方便了用户， 也降低了成本。
8）可实现分散控制
由于控制站功能分散在现场仪表中，通过现场 仪表构成的控制回路，实现了彻底的分散控制，提 高了系统的可靠性、自治性和灵活性。
9）可实现统一组态
由于现场设备或现场仪表都引入了功 能块的概念，所有制造厂家都使用相同的 功能块，并统一组态方法。这样就使组态 过程变得非常简单、轻松，不会因为现场 设备或仪表种类不同，而有新的组态方法。
2．PROFIBUS
过程现场总线PROFIBUS是德国标准。1991年在DINI9245 中公布了此标准。PROFIBUS有几种改进型，分别用于不同的 场合。其中，PROFIBUS-PA用于过程自动化，通过总线供电， 提供本质安全，可用于危险防爆区域。PROFIBUS-FMS用于纺 织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等一般自动化领 域。PROFIBUS-DP用于加工自动化。PROFIBUS的协议是开放 的，可以由第三方来生产PROFIBUS的产品。PROFIBUS的传输 速 率 为 9.6kb/s∽12Mb/s ， 最 大 传 输 距 离 在 9.6kb/s 时 为 1000m，1.5Mb/s时为200m。其传输介质为双绞线、光缆，最 多可挂接127个站点。
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第八章 现场总线控制系统
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5．现场总线供电
现场总线除了传输信息之外，还可以完成为现场 设备供电的功能。总线供电不仅简化了系统的安 装布线，而且还可以通过配套的安全栅实现本质 安全系统 ，为现场总线控制系统在易燃易爆环境 中应用奠定了基础。
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模拟量输入 功能块
现场总线
差压变送器
调节阀
PID 控 制 功 能 块
PID110
FC
AO110
模拟量输出 功能块
网 桥
......
现场设备
现场总线 现场总线
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FF PT PIC FF 101 101
FF PV 101
LAS
AI AO
PID
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现场总线有两种应用方式，分别用代码H1和H2表示。
H1方式主要用于代替直流0～10mA或4～20mA以实现数字 传输，它的传输速度较低，每秒几千波特，但传输距离较 远，可达1900米，称为低速方式；
H2方式主要用于高性能的通信系统，它的传输速度高，达 到 1兆波特，传输距离一般不超过750米，称为高速方式。
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常用现场设备
服务器和网桥
服务器下接 H1和 H2，上接局域网 LAN（Local Area Network）；网桥上接H2，下接H1。 辅助设备
辅助设备有 H1/气压转换器、H1/电流转换器、电 流/H1转换器、安全栅、总线电源、便携式编程器 等。
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根据国际电工委员会IEC标准和现场总线基金会FF （Fieldbus Foundation）的定义：现场总线是连接智 能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分 支结构的通信网络。
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4．分散功能块
FCS废弃了传统的DCS输入/输出单元和控制站， 把DCS控制站的功能块分散地分配给现场仪表，从 而构成虚拟控制站。由于功能分散在多台现场仪表 中，并可统一组态，用户可以灵活选用各种功能块 构成所需控制系统，实现彻底的分散控制。
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由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现 场总线控制系统FCS（Fieldbus Control System）。
把这一集通信、计算机、控制技术和现场智能设备 作为一个整体的技术，称为现场总线技术。
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二、 IEC 61158现场总线标准
Type 1 IEC61158技术规范，基金会现场总线 （FF）的H1为其子集
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常用现场设备
变送器 常用的变送器有温度、压力、流量、物位、分析等， 每类又有多个品种。这种智能型变送器既有检测、 变换和补偿功能，又有PID控制和运算功能。
执行器 常用的执行器有电动和气动两大类，每类又有多个 品种。执行器的基本功能是控制信号的驱动和执行， 还内含调节阀的输出特性补偿、PID控制和运算， 另外还有阀门特性自动校验和自动诊断功能。
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6．开放式互连网络
现场总线为开放式互连网络，既可与同层网络 互连，也可与不同层网络互连。现场总线协议 不象DCS那样采用封闭专用的通信协议，而是 采用公开化、标准化、规范化的通信协议，只 要符合现场总线协议，就可以把不同制造商的 现场设备互连成系统。开放式互连网络还体现 在网络数据库的共享，通过网络对现场设备和 功能块统一组态。
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3．互操作性
现场设备种类繁多，没有任何一家制造厂可以 提供一个工厂所需的全部现场设备。所以，不 同厂商产品的交互操作与互换是不可避免的。 用户不希望为选用不同的产品而在硬件或软件 上花力气，而希望选用各厂商性能价格比最优 的产品集成在一起，实现“即接即用”，能对 不同品牌的现场设备统一组态，构成所需要的 控制回路。
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一、现场总线的特点
现场通信网络 现场设备互连 互操作性 分散功能块 现场总线供电 开放式互联网络
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1．现场通信网络
现场总线作为一种数字式通信网络一直 延伸到生产现场中的现场设备，使以往（包 括DCS）采用点到点式的模拟量信号传输或 开关量信号的单向并行传输变为多点一线的 双向串行数字式传输。
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第一节 现场总线概述
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随着控制技术、计算机技术和通信技术的飞 速发展，数字化作为一种趋势正在从工业生产过 程的的决策层、管理层、监控层和控制层一直渗 透到现场设备。现场总线的出现，是数字通信技 术迅速占领工业过程控制系统中模拟量信号的最 后一块领地。一种全数字化、全分散式、可互操 作的和全开放式的新型控制系统——现场总线控 制系统（FCS）已经成为当今的热点。
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2．现场设备互连
现场设备是指连接在现场总线上的各种仪表设 备，按功能可分为变送器、执行器、服务器和 网桥、辅助设备等，这些设备可以通过一对传 输线即现场总线直接在现场互连，相互交换信 息，这在DCS中也是不可以的。
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虚拟控制站其中差压变送器除了含有模拟量输入功 能块（AI110），还含有PID控制功能块，调节阀 除了含有模拟量输出功能块（AO110），还含有 PID控制功能块（PID110），这3个功能块即构成 流量控制回路。
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操作员站 局域网
（ LAN）
服务器
AI110