
当然卡件也有叫卡板,模块等等名字,所以IO模块只是其中的一部分。
由于IO卡件是DCS系统中占用体积最大,使用最多的部分,所以很多不是很专业的人,把所有卡件都称为IO卡件也有情可原。
通道,路等等都是指一个信号回路,因为在很多系统中无论一个输入回路或者输出回路,都是channel表示。DCS就是把现场仪表信号传输进控制室统一管理,分软体和硬体。分别需要懂仪表和电脑程序相关知识。
集散控制系统及应用
一、集散控制系统的基本概念
集散控制系统是以微处理为基础的集中分散控制系统,它的主要特征是集中管理和分散控制。
基本思路:
1、把集中的计算机控制系统分解为分散的控制系统,有专门的过程分散控制装置,在过程控制级各自完成过程中的部分控制和 *** 作。
2、从模拟电动仪表的 *** 作习惯出发,开发人—机间良好的 *** 作界面,用于 *** 作人员的监视 *** 作。
3、为了使 *** 作站与过程控制装置之间建立数据的联系,建立数据的通信系统,使数据能在 *** 作人员和生产过程间相互传递。
二、集散控制系统的基本结构
1、分散过程控制装置 2、 *** 作管理装置 3、通信系统
三、DCS的基本组成部分
1、面向被控制现场的现场I/O控制站。
2、面向 *** 作人员的 *** 作员站。
3、面向DCS监督管理的工程师站。
DCS *** 作员站主要功能是为系统的运行 *** 作提供人机界面,使 *** 作员可以通过 *** 作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数、是否有异常情况发生。
四、DCS的特点
1、分级阶梯结构 2、分散控制 3、自治和协调性
五、DCS功能设计
1、现场的数据采集功能
2、监视报警功能
3、日志管理服务器功能
4、事故追忆功能
5、时间顺序记录功能(SOE)
6、二次高级计算功能
7、DCS的人机界面
集散控制系统(DCS)简介
DCS,即所谓的分布式控制系统,或在有些资料中称之为集散系统,是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。在系统功能方面,DCS和集中式控制系统的区别不大,但在系统功能的实现方法上却完全不同。
首先,DCS的骨架——系统网络,它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性,起着决定性的作用,因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说,它必须满足实时性的要求,即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度,是指在无论何种情况下,信息传送都能在这个时间限度内完成,而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此,衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率,即通常所说的每秒比特数(bps),而是系统网络的实时性,即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠,无论在任何情况下,网络通信都不能中断,因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求,系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样,一方面可以随时增加新的节点,另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态,以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中,各个节点的上网和下网是随时可能发生的,特别是 *** 作员站,这样,网络重构会经常进行,而这种 *** 作绝对不能影响系统的正常运行,因此,系统网络应该具有很强在线网络重构功能。
其次,这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制(DOS)功能的网络节点。一般一套DCS中要设置现场I/O控制站,用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效,提高系统可靠性,也可以使各站点分担数据采集和控制功能,有利于提高整个系统的性能。DCS的 *** 作员站是处理一切与运行 *** 作有关的人机界面(HMI-Human Machine Interface或operator interface)功能的网络节点。
系统网络是DCS的工程师站,它是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点,其主要功能是提供对DCS进行组态,配置工作的工具软件(即组态软件),并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况,使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定,使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同,所有的DCS都要求有系统组态功能,可以说,没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。
DCS自1975年问世以来,已经经历了二十多年的发展历程。在这二十多年中,DCS虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变,但是经过不断的发展和完善,其功能和性能都得到了巨大的提高。总的来说,DCS正在向着更加开放,更加标准化,更加产品化的方向发展。
作为生产过程自动化领域的计算机控制系统,传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。如果以为DCS只是生产过程的自动化系统,那就会引出错误的结论,因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了,它不仅包括过去DCS中所包含的各种内容,还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构,向上发展到了生产管理,企业经营的方方面面。传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化,而工业自动化系统的概念,则应定位到企业全面解决方案,即total solution 的层次。只有从这个角度上提出问题并解决问题,才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。
进入九十年代以后,计算机技术突飞猛进,更多新的技术被应用到了DCS之中。PLC是一种针对顺序逻辑控制发展起来的电子设备,它主要用于代替不灵活而且笨重的继电器逻辑。现场总线技术在进入九十年代中期以后发展十分迅猛,以至于有些人已做出预测:基于现场总线的FCS将取代DCS成为控制系统的主角。
DCS机柜就位以后,第一步检查接地,接地电阻要满足DCS设计规范。第二步,接DCS系统电源柜到各电源机柜的电源线,接完后要检查线路、接地第三步,一般情况,每个机柜的内部电源线在出厂前已配好,机槽已规定好,整体运输到现场,不需在现场接线,要检查线路情况。
第四步,安装模件和系统内部电缆,安装好后,要做通电前检查,按说明书去做。第五步,检查无问题,一次给每个机柜通电,检查第六步,I/O通道检查校验。第七部,机柜停电接控制线,最好每根电缆都做一下绝缘和接地检查,以免对板件照成损坏。如果,只是新增了部分设备,只需做第六、第七步如果又增加了模件,做第4-7步。
柜内供电,一般指对机柜内的设备供电,如控制器,卡件,电源,安全栅,交换机等外部供电一般指机柜外的设备,如电磁阀,雷达,电动阀,分析仪等,可以等同于现场仪表。
DCS系统的电源,从UPS那里拉线到电源柜,电源柜里面放置母排,从母排上各个端子上引出220V的交流电给每个机柜、 *** 作台(每一路都有空开控制),在机柜里面有220V电源转24VDC的电源开关,一般都要求是两个,冗余设置,这个24V就给卡件,安全栅,继电器等进行供电。
系统柜里面除了配置相关的冗余电源外,还要给控制器配置备份的电池,一般是半个小时的容量 UPS也有相应的电池组,是在断电的情况下,给整个DCS系统供05-1个小时的电,时间长短看电池的容量了,不断电的情况下,市电通过UPS的整流,滤波等作用,将市电供给DCS电源柜。
按照正常的处理,如果发生DCS *** 作界面全部死机,首先要联系热控仪表人员来现场。如果是比较容易处理的故障,比如通过重启DPU或者系统服务器或者重新下装,可以尽快恢复的,运行人员可通过后备盘监视重要参数,通过就地 *** 作阀门,风门或者变频器等暂时稳定锅炉运行。待DCS系统恢复正常后可恢复锅炉正常运行。如果是不能尽快恢复的故障,例如两个冗余的DPU都发生不可恢复的硬件故障,那么还是安排锅炉停运解列比较恰当。1、检查一下自己的网络,看看是否可以正常联网,如果可以正常联网,那么就是其他问题,如果不能正常联网,把网络重新连接好即可。
2、若服务器正在维护中,维护更新的时候,所有玩家是不可以进入游戏的,必须等到维护结束才行,一般游戏的维护大概要持续2小时,等到维护结束玩家就能进入游戏了。一般来说,上位机是指系统机柜内的主控制器,它通过特殊的通讯方式(PROFIBUS,MODELBUS,FF等)与机柜内的IO卡件相连,相对于上位机,下位机就是各 *** 作站,即所谓的人机接口机。现场的各仪表信号与IO卡件的各通道相连。一般来说现场的信号可按如下分类
模拟量输入:4(0)-20mA,热电阻,热电偶,频率
模拟量输出:4(0)-20mA
离散量输入:无源触点
离散量输出:无源触点
DCS与现场仪表的连接一般分为二线制信号和四线制信号,一般来说压力变送器就是二线制信号,质量流量计就是四线制信号,具体接线的方法请参阅相关的说明书。DCS *** 作系统部分黑屏或者全部黑屏。
二、事故原因
1、服务器故障。
2、 *** 作站停电。
3、DCS显示器故障。
4、路由器网络故障。
5、DCS柜、电缆故障。
三、DCS黑屏事故应急信息报告程序
1)内 *** 立即通知班长,说明情况。
2)立即向车间值班人员或车间领导报告。
3)立即向调度室、生产部报告,联系仪表人员检查处理。
四、DCS黑屏事故应急处理程序
1、如果有至少一台DCS显示器正常,各岗位可同时使用正常的DCS进行维持生产;并立即通知车间值班人员和调度室,联系仪表人员检查处理。
2、如果4台DCS全部黑屏,但是控制站未受影响,可以通过办公室实时数据库的DCS画面对装置的重点参数进行监控;
班组各岗位处理事故步骤: ①班长
11迅速通知仪表查明原因,并通知车间主任、值班及调度;
12指挥内一通过实时数据库对装置参数进行监控,及时联系外 *** 现场名称不同:DCS:分布式控制系统。PLC:可编程逻辑控制器,只是一种控制“装置”。
侧重点不同:DCS更侧重于过程控制领域(如化工、冶炼、制药等。),主要是监测和调节一些现场参数。PLC侧重于逻辑控制(机械加工)。当然现在PLC也能很好的处理过程控制问题,但是在DCS上并不专业。模拟量的区别:DCS如果模拟量大于100点,一般使用;如果模拟量在100点以内,一般用PLC。网络形式不同:DCS网络是整个系统的中枢神经,DCS系统通常采用国际标准协议TCP/IP。是一种安全可靠的双冗余高速通信网络,系统具有较好的扩展性和开放性。由于PLC基本上是为单个小系统工作的,所以在与其他PLC或上位机通信时,采用的网络形式基本上都是单网络结构,网络协议往往与国际标准不一致。发生不同故障:DCS系统的所有I/O模块均配有CPU,可实现对采集输出信号的质量判断和标量变换,故障可在线切换,随机更换。PLC模块只是一个简单的电气转换器,没有智能芯片,故障后相应的单元全部瘫痪。
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