西门子DCS系统培训课件(内部培训资料)
合集下载
DCS培训课件
03
DCS系统操作与维护
DCS系统的操作流程
总结词
了解DCS系统的操作流程对于正确使用和维护该系统至 关重要。
详细描述
DCS系统的操作流程一般包括以下步骤
1. 登录系统
通过输入用户名和密码，正确登录DCS系统。
2. 监控画面
观察DCS系统的监控画面，了解各个设备的状态、温度 、压力等参数是否正常。
某食品加工企业利用DCS系统 实现质量检测、控制与溯源管
理
案例三
某食品加工企业通过DCS系统 提高生产效率和降低成本
DCS系统实战经验分享与总结
经验一
经验二
选择合适的DCS系统，根据企业实际需求进 行定制化开发
重视员工培训和技术支持，提高员工素质和 技能水平
经验三
经验四
注重系统安全性、稳定性和可靠性，确保企 业正常运营
3. 调整参数
根据实际需要，可以调整相关参数，如温度、压力等。
4. 记录数据
定期记录各个设备的运行数据，以便于分析和维护。
DCS系统的维护保养
总结词
为保证DCS系统的稳定运行，定期的维护保养是 必不可少的。
详细描述
DCS系统的维护保养一般包括以下几个方面
1. 硬件清洁
定期清理硬件设备，如电脑、传感器等，以避免灰 尘等杂质影响设备的正常运行。
无源底板
将关键部件（如控制器、I/O卡件等 ）设计成无源底板，提高系统的可 靠性。
软件容错
通过软件编程实现容错功能，如数 据校验、异常处理等。
硬件容错
采用冗余设计，如并联冗余、串联 冗余等，提高系统的可靠性。
05
DCS系统案例分析与实战经验
DCS系统在石油化工企业的应用案例
2024年DCS培训课件(多场景)
DCS培训课件(多场景)DCS培训课件一、引言分布式控制系统（DistributedControlSystem，简称DCS）是一种广泛应用于工业生产过程的控制系统。
DCS通过将控制功能分散到各个子系统中，实现集中管理、分散控制的目的。
为了提高员工对DCS的认识和应用能力，特制定本培训课件。
二、DCS基本原理1.系统架构DCS系统由多个子系统组成，每个子系统负责一部分生产过程的控制任务。
这些子系统通过网络连接，形成一个分布式控制系统。
DCS通常采用客户端/服务器（Client/Server，简称C/S）架构，其中服务器负责数据处理和存储，客户端负责数据显示和控制指令的发送。
2.通信协议DCS系统中，各个子系统之间的通信采用标准的通信协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP等。
这些协议确保了数据传输的稳定性和可靠性。
3.控制策略DCS系统采用模块化设计，控制策略分为多个层次，包括过程控制层、过程监控层和管理层。
过程控制层负责实时采集现场数据，根据预设的控制算法进行计算，输出控制信号；过程监控层负责实时显示现场数据和控制参数，供操作人员监控；管理层负责对整个DCS系统进行管理和优化。
三、DCS硬件设备1.控制器控制器是DCS系统的核心设备，负责执行控制策略。
控制器通常采用高性能的微处理器，具备较强的数据处理能力和实时性。
2.I/O模块I/O（输入/输出）模块负责现场信号的采集和输出。
根据信号类型的不同，I/O模块可分为模拟量模块、数字量模块和特殊模块等。
3.通信设备通信设备包括交换机、路由器等，负责实现各个子系统之间的数据传输。
四、DCS软件1.组态软件（1）控制策略编辑：通过图形化界面，实现对控制算法的配置和修改。
（2）实时数据显示：显示现场数据和控制参数，便于操作人员监控。
（3）报警管理：对系统中的异常情况进行报警，提醒操作人员及时处理。
（4）历史数据查询：记录并存储历史数据，便于分析生产过程。
DCS的硬件结构培训资料PPT(37张)
用于输入反映设备状态的触点信号 输入类型包括：机械触点（干触点）、
电子开关、电平触点 常用触点电平为：24VDC和220VAC 通道数为：8、16、32、64等
3.1 DCS的现场控制站
开关量输出通道（DO）
用于驱动开关量设备（电磁阀、继电器、 指示灯等）
输出类型包括：机械继电器、固态继电器、 三极管等
主要任务： 闭环、ຫໍສະໝຸດ 环控制 顺序控制 批量控制 现场控制站处于系统中的最底层，也是DCS最基
础的部分。它直接与生产过程中的传感器、变送 器、执行器相连，具有信号输入、输出、运算、 控制和通信等功能
3.1 DCS的现场控制站
现场控制站是一个可独立运行的计算机监 测与控制系统
现场控制站的硬件主要包括： 机柜 电源 控制器 输入/输出通道（接口）
电源主要为控制器、仪表信号、报警及联锁系 统、 仪表和设备的温控系统、机柜照明和风扇等供电
3.1 DCS的现场控制站
控制器
DCS的核心，也称过程控制单元 根据风险分散的原则，按照工艺过程的相对独立
性，每个工艺段应配置一对冗余的控制器 控制器是一个智能化、可独立运行的数据采集与
控制装置 控制器包括：CPU、存储器、系统网络接口、控制
3.1 DCS的现场控制站
模拟量输入通道（AI）的参数规格
A/D转换位数分为：8、10、12、14、16位 （bits），较多使用12位
A/D转换时间：25、100ms等 A/D转换的通道数：8、16、32、64通道
（channels)等 A/D转换方法：逐次比较型、积分型 输入信号种类：热电阻、热电偶、4-20mA等 AI模块选择应综合考虑成本和性能指标
电子开关、电平触点 常用触点电平为：24VDC和220VAC 通道数为：8、16、32、64等
3.1 DCS的现场控制站
开关量输出通道（DO）
用于驱动开关量设备（电磁阀、继电器、 指示灯等）
输出类型包括：机械继电器、固态继电器、 三极管等
主要任务： 闭环、ຫໍສະໝຸດ 环控制 顺序控制 批量控制 现场控制站处于系统中的最底层，也是DCS最基
础的部分。它直接与生产过程中的传感器、变送 器、执行器相连，具有信号输入、输出、运算、 控制和通信等功能
3.1 DCS的现场控制站
现场控制站是一个可独立运行的计算机监 测与控制系统
现场控制站的硬件主要包括： 机柜 电源 控制器 输入/输出通道（接口）
电源主要为控制器、仪表信号、报警及联锁系 统、 仪表和设备的温控系统、机柜照明和风扇等供电
3.1 DCS的现场控制站
控制器
DCS的核心，也称过程控制单元 根据风险分散的原则，按照工艺过程的相对独立
性，每个工艺段应配置一对冗余的控制器 控制器是一个智能化、可独立运行的数据采集与
控制装置 控制器包括：CPU、存储器、系统网络接口、控制
3.1 DCS的现场控制站
模拟量输入通道（AI）的参数规格
A/D转换位数分为：8、10、12、14、16位 （bits），较多使用12位
A/D转换时间：25、100ms等 A/D转换的通道数：8、16、32、64通道
（channels)等 A/D转换方法：逐次比较型、积分型 输入信号种类：热电阻、热电偶、4-20mA等 AI模块选择应综合考虑成本和性能指标
西门子S7-400 DCS培训
现场组态的方法
什么是PLC ？ PLC能用于过程 控制吗？
PLC 就 是 可 编 程 逻 辑 控 制 器 。 Programmable logic controller. 早期的PLC只是用来完成一些电气逻辑 控制和开关量，现在的PLC在性能上， 特别是对模拟信号的处理能力上已经大 大提高，因此现在PLC是可以用于过程 控制的。
PLC即可编程控制器，例如西门子。
◦ PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式 PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电 源等，合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括 CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机 架，这些模块可以按照一定位置放置。 ◦ 可靠性高，抗干扰能力强。 ◦ 易学易用，深受工程技术人员欢迎。梯形图语言 的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近， 编程语言易于为工程技术人员接受。
安全栅坏或 断电
阀门坏或者 变频器故障
注：对于单个执行器（变频器）不动作的情况，应该立即联系操作人员将调节阀走旁路，
变频器改为手动调节，再判断是现场问题还是控制系统问题。
若问题出现在造气系统，应该考虑可能是因为继电器坏、插件接触不良引起的。
故障控制措施
控制器单元管理
◦ 严格保持主、从控制器版本一致 ◦ 定期巡检，记录控制器工作状态
什么是DCS ，DCS有什么特点？
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。 DCS是计算机技术、控制技术和网络 技术高度结合的产物。 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：分散控制集求操作人员根据其它控制点精心操作，必要时启动应急预案。
DCS基础知识培训讲义(PPT45张)
• DCS的硬件设备
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、过程控制站一般都采用冗余配置.
• DCS的网络分级体系
早期的DCS系统的通讯网络都是专用的，DCS有几级网络，完成不同模件之间的通 讯。从目前的情况来看，DCS的最多网络级有四级，它们分别是I/O总线、现场总线、 控制总线和DCS网络。其网络结构图如下:
• DCS的软件特点
如图所示为DCS软件的构成框图和工作原理，从中我们可以发现，它充分体现了 DCS的分层网络结构，对于我们来说大量工作集中在工程师站上，而操作员站、 服务器站和现场控制站一般都用其专用软件来实现，我们只是学会使用就行了。
• 过程控制系统的发展
50年前，过程控制是基于3～15psi的气动信号标准的基 地式气动控制仪表系统，即第一代过程控制体系结构（PCS， Pneumatic Control System）；基于模拟电流信号标准0～ 10mA(4～20 mA)的电动单元组合式模拟仪表控制系统，即 为第二代过程控制体系结构（ACS，Analogous Control System）；20世纪70年代，由于使用了数字计算机，从而 产生了集中式数字控制系统，即第三代过程控制体系结构 （CCS，Computer Control System）；20世纪80年代，微 处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第四 代过程控制体系结构（DCS，Distributed Control System）； 20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控 制体系结构，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)
DCS培训课件
人机界面
操作员站提供人机界面， 方便操作员对系统进行监 控和控制。
数据记录和报警
操作员站能够实时显示数 据记录和报警信息，帮助 操作员及时发现和解决问 题。
工程师站
系统维护和优化
工程师站主要用于对DCS系统 进行维护和优化。
编程和组态
工程师站提供编程和组态工具， 方便工程师对系统进行编程和组 态。
成，实现更高效的生产管理。
03
云计算
云计算技术的应用使得DCS系统的存储和计算能力得到大幅提升，可
以实现更加实时、高效的数据分析和处理。
DCS系统面临的挑战与对策
安全问题
随着DCS系统的普及，安全问题日益突出 。黑客攻击、病毒传播等威胁对DCS系统 的正常运行构成威胁。为应对这一问题， 需要加强系统安全防护，提高操作人员的 安全意识。
，提高生产效率。
视频监控
03
一些先进的DCS系统还具备视频监控功能，能够实时监控现场
设备的运行情况。
安全保护与报警
安全保护
DCS系统具备完善的安全保护功能，能够防止设备在异常情况 下受到损坏或人员伤亡。
报警功能
DCS系统能够对异常情况进行报警，提醒操作人员及时处理和 解决问题。
报警记录
DCS系统能够记录报警信息，方便操作人员对报警进行查询和 处理。
详细描述
石油化工行业具有工艺流程复杂、高精度控制要求和安全生产压力大的特点 ，DCS系统能够实现生产过程的全面监控和优化，提高产品质量和生产效率 ，降低能耗和排放。
案例二：电力行业应用
总结词
大容量、高参数、高效稳定
详细描述
电力行业发展趋势是大型化、高参数和高效稳定，DCS系统能够实现锅炉、汽机等设备的自动化控制，提高机 组效率和稳定性，降低运行成本。
《DCS培训》PPT课件
K-BUS02(星型)、K-BUS03（总线型）
➢ 模拟量输入
➢ 现场模块和接线的查找
•模块布置图 •标识from 1 to 2 •AI、AO：八路(SIEMENS十六路) •DI、DO：十六路
感谢观看！！
MACS系统硬件型号（FM）
1.I/0模块：AI、AO、DI、DO AI（FM148C、FM148E），配备底座FM131A-C AO（FM151），配备底座FM131A-C DI（FM161D），配备底座FM131-E-A，FM136-DCR DO（FM171B），配备底座FM131-E-A，FM138-ACR 注：DI、DO底座和端子板之间的连接36芯预制电缆 2.主控单元 FM801 3.电源模块 FM910（DC24V）
➢ 现场I/O模块的结构（实物图）
符合： IP40现场环境等级， 机箱符合IP55以上 的现场环境等级 组成： 端子基座和功能模 块 维护： 可带电拔插 安装： 导轨和壁挂
模块主体的外壳
内部模板
底座正面
注：控制网连接模块（IO-BUS）
现场I/O模块的结构（实物图）
注：站地址还是采用拨码
学习完毕请自觉删除 谢谢
•1、SIMENS WINCC系统 •2、和利时 macsv系统 •3、和利时 macsvi系统
•SIMENS性能特点 • 具有很高的可靠性和抗干扰性，通讯速率可达到 12Mbit/S,支持在线诊断，采用通用操作系统、通信网络 (ETHERNT)、硬件环境.
➢ MACS 总体介绍
运行环境xp系统ops现场控制站完成数据采集工程单位变换采集的420ma信号转换成工程量控制运算控制输出开关量抖动硬件处理硬件有对开关量输入信号有滤波作用排除抖动假信号模块自诊断功能和切换通过控制网络将数据和诊断结果传送到主控单元
➢ 模拟量输入
➢ 现场模块和接线的查找
•模块布置图 •标识from 1 to 2 •AI、AO：八路(SIEMENS十六路) •DI、DO：十六路
感谢观看！！
MACS系统硬件型号（FM）
1.I/0模块：AI、AO、DI、DO AI（FM148C、FM148E），配备底座FM131A-C AO（FM151），配备底座FM131A-C DI（FM161D），配备底座FM131-E-A，FM136-DCR DO（FM171B），配备底座FM131-E-A，FM138-ACR 注：DI、DO底座和端子板之间的连接36芯预制电缆 2.主控单元 FM801 3.电源模块 FM910（DC24V）
➢ 现场I/O模块的结构（实物图）
符合： IP40现场环境等级， 机箱符合IP55以上 的现场环境等级 组成： 端子基座和功能模 块 维护： 可带电拔插 安装： 导轨和壁挂
模块主体的外壳
内部模板
底座正面
注：控制网连接模块（IO-BUS）
现场I/O模块的结构（实物图）
注：站地址还是采用拨码
学习完毕请自觉删除 谢谢
•1、SIMENS WINCC系统 •2、和利时 macsv系统 •3、和利时 macsvi系统
•SIMENS性能特点 • 具有很高的可靠性和抗干扰性，通讯速率可达到 12Mbit/S,支持在线诊断，采用通用操作系统、通信网络 (ETHERNT)、硬件环境.
➢ MACS 总体介绍
运行环境xp系统ops现场控制站完成数据采集工程单位变换采集的420ma信号转换成工程量控制运算控制输出开关量抖动硬件处理硬件有对开关量输入信号有滤波作用排除抖动假信号模块自诊断功能和切换通过控制网络将数据和诊断结果传送到主控单元
DCS基础知识培训讲义
发展历程：从早期的直接数字控制（ DDC）到监督控制（SCC），再到集 散控制系统（TDCS），最终演变为现 代的分布式控制系统（DCS）。
DCS系统组成与结构
系统组成
包括过程控制级、监控操作级和 管理决策级三个层次，每个层次 由相应的硬件和软件组成。
结构特点
采用分布式结构，将控制功能分 散到各个智能节点上，通过网络 实现节点之间的信息交换和协调 控制。
DCS基础知识培 训讲义
目录
• DCS概述与基本原理 • 硬件设备及接口技术 • 软件配置与组态设计 • 网络通信与数据传输技术 • 系统维护与故障排除方法分享 • DCS发展趋势及新技术应用前景探讨
01
CATALOGUE
DCS概述与基本原理
DCS定义及发展历程
DCS（Distributed Control System ）即分布式控制系统，是一种基于微 处理器技术的控制系统，具有分散控 制、集中监视、操作和管理等功能。
大数据技术可以帮助DCS处理海量数据，挖掘有 价值的信息，优化控制策略，提高生产效率。
融合应用
云计算和大数据技术的融合将为DCS提供更强大 的数据处理和分析能力，推动工业智能化发展。
人工智能技术在DCS中创新应用案例分享
故障诊断与预测
通过人工智能技术，DCS可以实现故障的早期发现和预测，减少 停机时间，提高设备利用率。
工作原理及数据传输方式
工作原理
DCS通过实时数据采集、处理和控制算法运算，实现对被控对象的精确控制。 同时，通过网络将各个节点的状态信息和数据汇总到上位机，进行集中监视和 管理。
数据传输方式
DCS采用标准的通信协议和接口，支持多种数据传输方式，如以太网、现场总 线等，确保数据的实时性、可靠性和安全性。
DCS系统组成与结构
系统组成
包括过程控制级、监控操作级和 管理决策级三个层次，每个层次 由相应的硬件和软件组成。
结构特点
采用分布式结构，将控制功能分 散到各个智能节点上，通过网络 实现节点之间的信息交换和协调 控制。
DCS基础知识培 训讲义
目录
• DCS概述与基本原理 • 硬件设备及接口技术 • 软件配置与组态设计 • 网络通信与数据传输技术 • 系统维护与故障排除方法分享 • DCS发展趋势及新技术应用前景探讨
01
CATALOGUE
DCS概述与基本原理
DCS定义及发展历程
DCS（Distributed Control System ）即分布式控制系统，是一种基于微 处理器技术的控制系统，具有分散控 制、集中监视、操作和管理等功能。
大数据技术可以帮助DCS处理海量数据，挖掘有 价值的信息，优化控制策略，提高生产效率。
融合应用
云计算和大数据技术的融合将为DCS提供更强大 的数据处理和分析能力，推动工业智能化发展。
人工智能技术在DCS中创新应用案例分享
故障诊断与预测
通过人工智能技术，DCS可以实现故障的早期发现和预测，减少 停机时间，提高设备利用率。
工作原理及数据传输方式
工作原理
DCS通过实时数据采集、处理和控制算法运算，实现对被控对象的精确控制。 同时，通过网络将各个节点的状态信息和数据汇总到上位机，进行集中监视和 管理。
数据传输方式
DCS采用标准的通信协议和接口，支持多种数据传输方式，如以太网、现场总 线等，确保数据的实时性、可靠性和安全性。
DCS培训讲义(技能培训班)ppt课件(2024)
2024/1/30
12
组态界面设计与实现
2024/1/30
界面设计原则
直观、易用、美观，符合操作习惯。
界面组成元素
图形、文本、按钮、指示灯等。
界面实现方法
使用DCS系统提供的图形库和组态工具进行界面设计和实现。
13
数据采集、处理与存储方法
数据采集方式
通过传感器、变送器等设备采集现场数据。
数据处理方法
针对风能、太阳能等新能源发电，DCS系统可实现并网控制，确保 新能源发电稳定接入电网。
电力调度与自动化
通过DCS系统对电网进行实时监测和调度，实现电力资源的优化配 置和自动化管理。
21
冶金行业应用案例
2024/1/30
高炉炼铁过程控制
DCS系统可实现高炉炼铁过程中的温度、压力、流量等关键参数 的实时监测与控制，提高炼铁效率。
DCS定义与发展历程
DCS定义
集散控制系统（Distributed Control System，简称DCS）是一种基于微处理 器的控制系统，通过高速数据通信网络将分散在各地的现场控制站、操作员站 等连接起来，实现集中管理和分散控制。
发展历程
DCS系统经历了从模拟仪表控制系统到数字化控制系统的演变过程，随着计算 机技术和网络通信技术的发展，DCS系统的功能和性能不断提升，应用领域也 不断扩展。
实现数据集中存储与处理
利用云计算技术，将DCS系统数据上传至云端，实现数据 的集中存储、备份与处理，提高数据安全性与可靠性。
优化生产流程
通过大数据技术，对DCS系统收集的生产数据进行分析与 挖掘，发现生产过程中的瓶颈与问题，优化生产流程，提 高生产效率。
实现远程监控与诊断
借助云计算与大数据技术，实现DCS系统的远程监控与诊 断，降低运维成本，提高设备利用率。
DCS培训讲义(技能培训班)ppt课件
• 当在线修改历史组时最好将HM的历史采集停止后在下
装，否则可能引起HM出错甚至损坏。
DCS培训讲义(技能培训班)
18
DCS历史趋势（2）
CS3000 历史趋势： • 保存于操作站硬盘，由工程师组态，操作员可
调整趋势窗口中各趋势组的点的分配。 • 一台HIS最多可组态20个本地站趋势块，30个其
它站趋势块，一个趋势块含16个组，一个组8个 点。 • 类型：（1）趋势画面：根据设置的采集周期不 同而时间长短不同，（2）长趋势：当操作站安 装有长趋势软件包时，可组态长趋势，在设置 的保存时间（月、年）内，按星期打包，可根 据日期查看。
• 离线组态：系统未构建好，在脱离系统的PC机 上进行的组态。
• DCS组态内容：
• 系统组织结构组态：整个项目有多少台操作站、控 制站，及各站的地址，控制站有哪些卡件组成等等
• 控制策略组态：建点，建立点的连接 • 流程图绘制 • 数据库组态：历史组、控制组等
DCS培训讲义(技能培训班)
13
DCS的下装
14
DCS报警功能（1）
• 系统报警：由于DCS本身的故障产生的报警， 控制系统卡件故障、通讯错误等报警。不需组 态，有标准的故障代码、故障提示符。
• 过程报警：工艺参数越限报警。如PV高、高高、 低、低低报警、偏差报警、变化率等的报警。 需专门定义。
DCS培训讲义(技能培训班)
15
DCS报警功能（2）
什么是集散系统
• 集散系统 Distributed Control system，简称DCS • 集散系统的含义是，利用微处理机或微型计算机
技术对生产过程进行集中管理和分散控制的系统
• 技术基础 微型计算机 • 应用对象 生产过程 • 技术特点 集中操作、管理和分散控制
《dcs系统入门培训》ppt课件完整版
调试控制逻辑
按照设计要求，逐步调试控制 逻辑，确保系统按照预期运行 。
检查硬件连接
确认所有硬件连接正确无误， 包括控制器、I/O模块、通信 网络等。
测试I/O信号
对输入/输出信号进行测试， 确保信号传输正常且准确。
记录调试结果
详细记录调试过程中的各项参 数和结果，以便后续分析和优 化。
运行维护策略制定和实施
《dcs系统入门培训》 ppt课件完整版
目 录
• DCS系统概述 • DCS系统硬件组成 • DCS系统软件配置 • DCS系统安装调试与运行维护 • DCS系统故障诊断与处理技巧 • DCS系统性能优化与升级改造建议
CHAPTER 01
DCS系统概述
DCS系统定义与发展历程
定义
DCS（Distributed Control System）即分布式控制系统，是一种基于微处理 器技术的控制系统，具有分散控制、集中监视、操作和管理等功能。
发展历程
DCS系统起源于20世纪70年代，随着计算机技术、通信技术和控制技术的不断 发展，DCS系统逐渐成熟并广泛应用于各个领域。
DCS系统组成及功能
组成
DCS系统主要由过程控制级和过程监 控级组成，其中过程控制级包括控制 器、I/O模块等，过程监控级包括操 作员站、工程师站等。
功能
DCS系统具有数据采集与处理、控制 运算、顺序控制、报警处理、显示记 录、人机接口和通信等功能。
按照一定顺序逐个检查 可能引发故障的部件或
参数设置。
专用工具法
使用厂家提供的专用故 障诊断工具进行故障定
位和诊断。
预防措施和应急处理方案
预防措施 定期进行系统维护和保养，确保硬件设备处于良好状态。
DCS控制系统培训 PPT课件
2 .PLC的构成
从结构上分，PLC分为固定式和组 合式（模块式）两种。固定式PLC 包括CPU板、I/O板、显示面板、 内存块、电源等，合成一个不可拆 卸的整体。模块式PLC包括CPU模 块、I/O模块、内存、电源模块、底 板或机架，这些模块可以按照一定 置。
3 .CPU的构成
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用， 每套PLC至少有一个CPU，它按PLC的系 统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和 描的方式采集由现场输入装置送来的状态 或数据，并存入规定的寄存器中，同时， 诊断电源和PLC内部电路的工作状态中的语 法错误等。进入运行后，从用户程序存贮 器中逐条读取指令，经分析后再按指令规 定的任务产生相应的控制信有关的控制电 路。
STEP7程序的使用
1 创建一个项目结构，项目就象 一个文件夹，所有数据都以分层的 结构存在于其中，任何时候你都可 以使用。在创之后，所有其他任务 都在这个项目下执行。
2 组态一个站，组态一个站就是 指定你要使用的可编程控制器，例 如S7300、S7400等。
WINCC程序的使用
1 简介，WINCC是在生产和过程自动化 中解决可视化和控制任务的工业技术中 性系统。具有控制自动化过程的强大
3 保证控制系统安全可靠。 4 考虑到生产的发展和工艺的改进 在选择PLC容量时应适当留有余量。
PLC软件系统及常用编程语言
1 PLC软件系统由系统程序和用户 程序两部分组成。系统程序包括监 控程序、编译程序、诊断程序等， 主要用于管程序语言翻译成机器语 言，诊断机器故障。系统软件由 PLC厂家提供并已固化在EPROM 中，不能直接存取和干预。用户根 据现场控制要求，用PLC的程序语 言编制的应用程序（也就是逻辑控 制）用来实现各种控制。
2024年度dcs培训ppt课件
他设备或系统之间的通信顺畅。
10
03
软件编程与组态设计
2024/3/23
11
编程语言介绍及选型建议
常见编程语言
C/C、Python、Java等，以及专为工业自动化设计的语言如Ladder Logic、 Structured Text等。
选型建议
根据项目需求、开发周期、团队技能等因素，选择适合的编程语言。对于实时 性要求高的控制逻辑，推荐使用C/C或汇编语言；对于数据处理和界面开发， Python和Java是不错的选择。
应急演练组织
定期组织应急演练活动，提高 运维人员对应急预案的熟悉程 度和应急处置能力。
资源准备
提前准备好应急处理所需的备 品备件、工具等资源，确保在 发生故障时能够及时响应。
沟通协调
与相关部门和人员建立沟通协 调机制，确保在应急处理过程 中能够协同配合，快速响应。
22
06
总结回顾与展望未来维护保养内容
包括硬件设备清洁、紧固、润滑 ，以及软件系统的备份、更新和
病毒防护等。
维护保养周期
根据设备使用频率、环境条件、 重要程度等因素，制定合理的维
护保养周期。
维护保养计划制定
按照时间顺序，列出每项维护保 养任务的具体内容、执行人员和 时间安排，形成详细的计划表。
2024/3/23
2024/3/23
12
组态软件功能展示和操作指南
功能展示
介绍组态软件的基本功能，如画面设 计、变量管理、动画连接、脚本编写 等。通过演示不同行业的应用案例， 展示组态软件的强大功能和灵活性。
操作指南
详细讲解组态软件的操作步骤和注意 事项，包括新建工程、设计画面、配 置变量、编写脚本等。提供操作截图 和视频教程，方便学员快速上手。
2024年度DCS课件(内部工程师培训)
示例。
2024/3/23
19
04
DCS在工业自动化领域应用案例
2024/3/23
20
石油化工行业应用实例分析
原油蒸馏过程控制
利用DCS实现原油蒸馏塔的温度、压力等关键参数的实时监测与调 节，确保产品质量和产量。
化学反应过程控制
在石油化工生产过程中，通过DCS对反应器内的温度、压力、物料 配比等参数进行精确控制，提高反应效率和产品收率。
DCS课件(内部工程师 培训)
2024/3/23
1
目录
2024/3/23
• DCS系统概述 • DCS硬件组成与原理 • DCS软件配置与编程方法 • DCS在工业自动化领域应用案例 • DCS系统维护与故障排除技巧 • DCS系统发展趋势和新技术应用
2
01
DCS系统概述
2024/3/23
3
DCS定义与发展历程
2024/3/23
DCS定义
集散控制系统（Distributed Control System，简称DCS） 是一种基于微处理器的控制系统，通过高速数据通信网络将 分散在各地的现场控制站、操作员站等连接起来，实现集中 管理和分散控制。
发展历程
DCS系统经历了从模拟仪表控制系统到数字化控制系统的演 变过程，随着计算机技术和网络技术的发展，DCS系统的功 能和性能不断提升，已经成为工业自动化领域的重要组成部 分。
编程语言
介绍DCS软件支持的编程语言， 如C、C、Python等，并说明各种
语言的特点和适用场景。
2024/3/23
开发环境
介绍适用于DCS软件开发的集成开 发环境（IDE），如Visual Studio 、Eclipse等，并提供相应的安装 和使用指南。
2024/3/23
19
04
DCS在工业自动化领域应用案例
2024/3/23
20
石油化工行业应用实例分析
原油蒸馏过程控制
利用DCS实现原油蒸馏塔的温度、压力等关键参数的实时监测与调 节，确保产品质量和产量。
化学反应过程控制
在石油化工生产过程中，通过DCS对反应器内的温度、压力、物料 配比等参数进行精确控制，提高反应效率和产品收率。
DCS课件(内部工程师 培训)
2024/3/23
1
目录
2024/3/23
• DCS系统概述 • DCS硬件组成与原理 • DCS软件配置与编程方法 • DCS在工业自动化领域应用案例 • DCS系统维护与故障排除技巧 • DCS系统发展趋势和新技术应用
2
01
DCS系统概述
2024/3/23
3
DCS定义与发展历程
2024/3/23
DCS定义
集散控制系统（Distributed Control System，简称DCS） 是一种基于微处理器的控制系统，通过高速数据通信网络将 分散在各地的现场控制站、操作员站等连接起来，实现集中 管理和分散控制。
发展历程
DCS系统经历了从模拟仪表控制系统到数字化控制系统的演 变过程，随着计算机技术和网络技术的发展，DCS系统的功 能和性能不断提升，已经成为工业自动化领域的重要组成部 分。
编程语言
介绍DCS软件支持的编程语言， 如C、C、Python等，并说明各种
语言的特点和适用场景。
2024/3/23
开发环境
介绍适用于DCS软件开发的集成开 发环境（IDE），如Visual Studio 、Eclipse等，并提供相应的安装 和使用指南。
《DCS系统入门培训》课件
《DCS系统入门培训》 PPT课件
本课程为DCS系统（分散控制系统）的入门培训，从软硬件组成、工作原理、 优点和缺点到实际应用均有涉及，为学习者提供全面有效的学习资源。
DCS系统简介
定义
DCS系统为一种控制过程自动化技术，将整个过程分解成多个小部分，在编程时逐个独立进 行控制，以控制整体过程。
主要功能
医药
DCS系统可帮助医药企业实现生产过程的自动化 控制和质量监测，提高工艺精度和产品质量。
DCS系统操作演示
常用命令
• 数据表查询 • 趋势曲线设置 • 参数设定
常见故障排查
• 设备异常报警 • 控制器失联故障 • 现场总线通讯异常
实际应用演示
通过实际演示，让参与者更 加深刻地理解DCS系统的工作 原理和应用方法。
主要包括实时数据库、操作界面软件、通信软 件等部分，实现DCS系统监控和控制的基础。
与PLC的区别
PLC系统常用于局部控制领域，而DCS系统的应 用领域更为广泛，如在监控大型生产流程中， DCS系统更加适用。
DCS系统的工作原理
1
信号采集
DCS系统通过与各类形式的设备、传感器相连，实时采集生产现场关键信息
2
信号处理
收集到的信息通过控制器实时处理和计算，以调整控制策略
3
控制策略
根据设置的控制策略，DCS系统实现对生产过程的自动化控制
4
数据传输
通过现场总线实现控制器与控制面板和辅助设备之间的数据、信息传输
DCS系统的优点和缺点
优点
操作人员减少 可实现远程监测和控制 生产效率高 实现了过程自动化控制
缺点
DCS系统主要通过对生产追踪监控、工艺参数调整、报警信息提示等功能实现过程的自动化 控制。
本课程为DCS系统（分散控制系统）的入门培训，从软硬件组成、工作原理、 优点和缺点到实际应用均有涉及，为学习者提供全面有效的学习资源。
DCS系统简介
定义
DCS系统为一种控制过程自动化技术，将整个过程分解成多个小部分，在编程时逐个独立进 行控制，以控制整体过程。
主要功能
医药
DCS系统可帮助医药企业实现生产过程的自动化 控制和质量监测，提高工艺精度和产品质量。
DCS系统操作演示
常用命令
• 数据表查询 • 趋势曲线设置 • 参数设定
常见故障排查
• 设备异常报警 • 控制器失联故障 • 现场总线通讯异常
实际应用演示
通过实际演示，让参与者更 加深刻地理解DCS系统的工作 原理和应用方法。
主要包括实时数据库、操作界面软件、通信软 件等部分，实现DCS系统监控和控制的基础。
与PLC的区别
PLC系统常用于局部控制领域，而DCS系统的应 用领域更为广泛，如在监控大型生产流程中， DCS系统更加适用。
DCS系统的工作原理
1
信号采集
DCS系统通过与各类形式的设备、传感器相连，实时采集生产现场关键信息
2
信号处理
收集到的信息通过控制器实时处理和计算，以调整控制策略
3
控制策略
根据设置的控制策略，DCS系统实现对生产过程的自动化控制
4
数据传输
通过现场总线实现控制器与控制面板和辅助设备之间的数据、信息传输
DCS系统的优点和缺点
优点
操作人员减少 可实现远程监测和控制 生产效率高 实现了过程自动化控制
缺点
DCS系统主要通过对生产追踪监控、工艺参数调整、报警信息提示等功能实现过程的自动化 控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
红色 接口子模块2故障
14
信号模块
➢ 数字量信号模块 ➢ 模拟量信号模块
2020/3/7
15
➢ 数字量输入模块（DI）
功能：用来接收从按钮、选择开 关、数字拨码开关、限位开关、 压力继电器等来的开关量输入 信号，例如主汽门开到头、关 到头的反馈状态，循环水泵的 运行状态等
类型：直流16点数字量输入模块 和直流32点数字量输入模块
2020/3/7
11
➢我厂使用的CPU型号
设备 6号炉 新高温水 新热化 老热化
热网系统
型号 CPU 414H CPU 414H CPU414-3 CPU414-3 CPU414-3
备注 双冗于系统 只有一个CPU
2020/3/7
12
➢ 状态与故障显示LED
指示灯 颜 色 说 明
INTF
红色 内部故障，例如用户程序运行 超时
2020/3/7
1
ห้องสมุดไป่ตู้
培训计划
第1讲 PLC系统简介 第2讲 S7-400系列PLC的硬件系统介绍 第3讲 S7-400系列PLC的软件系统介绍 第4讲 现场总线仪表
2020/3/7
2
PLC系统简介
PLC的基本概念及应用范围 PLC的系统组成及监控网络的系统组 成
2020/3/7
2020/3/7
IFM1F IFM2F
颜色
说明
红色 MPI/PROFIBUS-DP接口2的总线 故障
黄色 CPU处理I/O，仅用于CPU 41X-4H
红色 冗余错误，仅用于CPU 41X-4H
黄色 CPU在机架0中，仅用于CPU 41X4H
黄色 CPU在机架1中，仅用于CPU 41X4H
红色 接口子模块1故障
3
PLC的系统组成
S7-400属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、
信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电
源模块和编程设备组成，各种模块都安装在机架上，
如图所示。
2020/3/7
4
2020/3/7
去计算机 DI DI DO DO
PS307 IM153 CP 443-1
PS407 CPU414-3 CP 443-1 CP 443-5 CP 443-5
INTF DP INTF
EXTF
EXTF
BUSF
FRCE CRST
RUN STOP CRST WRST
RUN-P RUN
STOP CMRES
X3
X1
EXT.-BATT. 5...15V DC
2020/3/7
10
➢ CPU模块
CPU模块主要由微处理器 （CPU芯片）和存储器组成。在 PLC控制系统中，CPU模块相当 于人的大脑和心脏，它不断地采
2020/3/7
18
如何判断DO模块是否正常工作？
首先测量模块上是否有24V直流供电电压，若 没有电压，为不正常工作状态，需要检查模块 和线路。
在有24电压的情况下 ，将模块10或20端子和 相应的模块通道短接，模块正常工作状态为相 应通道的指示灯亮起，并且继电器动作，微机 上显示状态正常。
备注：除非特殊情况，否则在设备运行期间不 进行操作。
集输入信号，执行用户程序，刷
新系统的输出；存储器用来存储
程序和数据。
CPU 414-2 X2 34
414 - 2XG00 - 0AB0
INTF DP INTF
EXTF
EXTF
BUSF
FRCE CRST
RUN STOP CRST WRST
RUN-P RUN
STOP CMRES
X3
X1
EXT.-BATT. 5...15V DC
5
PS307 IM153 CP 443-1
PS307 IM157
1#
DP/PA DP/PA
耦合器
+P -P
2#
耦合器
+P -P
AI AI AI AO
PROFIBUS-PA 总线
PLC的处理过程
➢ CPU将输出控制的信息发送到输出模块。
➢ CPU将输入信息通过信号模块采集上来。
➢ CP443-5是分担了CPU的通讯负担，将扩展 机架上的信息采集上来通过机架传送给CPU。
备注：除非特殊情况，否则在设备运行期 间不进行操作。
2020/3/7
17
➢ 数字量输入模块（DO）
功能：开关量输出模块用来控制接触器、 电磁阀、指示灯、数字显示装置和报警装 置等输出设备,例如启动循环水泵，打开和 关闭电动门等。
类型：直流16点数字量输出模块和直流32 点数字量输出模块
供电电压：24V电压
2020/3/7
19
➢ 模拟量输入模块（AI）
功能：模拟量输入模块用来接收电位器、 测速发电动机和各种变送器提供的连续变 化的模拟量电流电压信号。例如蒸汽温度， 蒸汽压力，引风门反馈位置等。
类型：8通道模拟量输入模块,可选择的输 入信号类型有电压型、电流型、电阻型、 热电偶型。
供电电压：24V电压
EXTF
红色 外部故障，例如电源故障，模 块故障
FRCE 黄色 有输入\输出处于被强制的状态
RUN STOP BUS1F
2020/3/7
绿色 黄色 红色
运行模式 停止模式 MPI/PROFIBUS-DP接口1的总 线故障
13
➢ 状态与故障显示LED
指示灯 BUS2F
MSTR REDF RACK0
RACK1
2020/3/7
温度、压力变送器等
执行器
8
SIMATIC S7-300
PLC的硬件系统介绍
CPU模块 信号模块 电源模块 接口模块 其他模块
2020/3/7
9
CPU模块
➢ 我厂使用的CPU型号 ➢ 状态与故障显示LED
CPU 414-2 X2 34
414 - 2XG00 - 0AB0
供电电压：24V电压
16 2020/3/7
如何判断DI模块是否正常工作？
首先测量模块上是否有24V直流供电电压， 若没有电压，为不正常工作状态，需要检 查模块和线路。
在有24电压的情况下， 将模块1或21端子 和相应的模块通道短接，模块正常工作状 态为相应通道的指示灯亮起，并在微机上 显示状态正常。
➢ 利用CP443-1采用工业以太网协议跟计算机 通讯。
2020/3/7
6
热网系统监控系统组成
操作员站
工程师站
工业以太网
2020/3/7
SIMATIC S7-400
PROFIBUS 温度、压力变送器等
西门子交换机
执行器
7
现场设备等
新高温水监控系统组成
PROFIBUS（DP线）
工程师站
SIMATIC S7-400 PROFIBUS
2020/3/7
20
模拟量输入模块的输入信号种类用安装在模 块侧面的量程卡来设置。量程卡安装在模拟 量输入模块的侧面，每两个通道为一组，共 用一个量程卡。如果需要更改量程，必须重 新调整量程卡，以更改测量信号的类型和测 量范围。 量程卡可以设定为“A”、“B”、“C”、“D” 四个位置，各种测量信号类型和测量范围的 设定在模拟量模块上有相应的标记指示，可 以根据需要进行设定和调整。