DCS基础知识28479

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1、DCS原理与应用第一部分基础知识n概述nDCS的产生和发展nDCS的结构与组成nDCS与PLC、FCS的异同n国内外知名厂商概述n自动化研究的是如何通过各种技术工具和系统（包括计算机）延伸人的信息获取、处理和决策控制的功能，提高生产能力、生产水平和劳动生产率，并不断提高人和机器交互作用的水平，把人从繁重的、可程序化的工作中解放出来以从事更具创造性的劳动。概述n自动化技术主要有两个方面n用自动化机械代替人工动力方面的自动化n在生产过程和业务处理过程中，进行测量、计算以及控制等，这是信息处理方面的自动化自动控制技术广泛应用于工业过程控制、智能建筑和家庭自动化概述n自动化分类nPA：ProcessA

2、utomationnFA：FactoryAutomationnBA：BuildingAutomationnLA：LaboratoryAutomationnOA：OfficeAutomation概述n在连续型流程生产自动控制（PA）或习惯称之为工业过程控制中，有三大控制系统：nDCSDistributedControlSystemnPLCProgrammableLogicControllernFCSFieldbusControlSystemnPcBasedDCS的产生和发展DCS的产生和发展n仪表控制的缺点n监控和操作的要求越来越高n功耗高、体积大、故障率高n难实现先进控制，无法实现过程优化n仪

3、表控制的优点n局部故障不影响全局DCS的产生和发展n计算机控制的缺点n局部故障会影响全局n计算机控制的优点n监控和操作简单n功耗低、体积小、故障率低n能够实现先进控制和过程优化DCS的产生和发展nPLC控制的优点n逻辑运算功能强n运算速度快n功耗低、体积小、故障率低nPLC控制的缺点n局部故障会影响全局n监控和操作简单n无法实现先进控制和过程优化n模拟运算功能弱DCS的产生和发展n第一代：19751980（初创期）nHoneywell：TDC-2000nYokogawa：YawparknFoxboro：SpectrumnBailey：Network90nKent：P4000nSiemens：T

4、elepermMnToshiba：TOSDICDCS的产生和发展n第一代：19751980（初创期）n系统构成n数据采集单元n过程控制单元nCRT操作站n上位管理计算机n高速数据通道n注重功能的实现n使用专用软、硬件，价格昂贵n没有统一标准，开放性差DCS的产生和发展n第二代：19801985（成长期）nHoneywell：TDC-3000nFisher：PROVOXnTaylor：MOD300nWestinghouse：WDPFDCS的产生和发展n第二代：19801985（成长期）n系统构成n局域网络n多功能现场控制站n增强型操作站n系统管理站n主计算机n网络连接器n引入LAN作为系统骨干n

5、摆脱仪表，靠近计算机n增加顺序控制、逻辑控制n可以实现优化控制和管理功能n显示技术得到提高，出现光标操作DCS的产生和发展n第三代：1987（扩展期）nFoxboro：I/ASerisenHoneywell：TDC-3000UCNnYokogawa：Centum-XL，XLnBailey：INFI90nWestinghouse：WDPFIInToshiba：HIACSnLeeds&Northrup：MAX1000nMoore：PACSDCS的产生和发展n第三代：1987（扩展期）n系统构成n通讯网络n现场控制站n操作站/工程师站n网络连接器n增加上层网络，纳入生产管理n开始采用标准网络：开放n

6、组态开始标准化n应用更加广泛，成为大众产品n开始引入现场总线DCS的产生和发展n第四代？Honeywell：ExperionPKSEmerson：PlantWebFoxboro：A2Yokogawa：R3ABB：IndustrialIT2IInformationIntegratedDCS的产生和发展n我国DCS的发展n1970年代末1980年代初开始使用，1985年进入推广应用阶段n1992开始自主研发n浙大中控n北京和利时n上海新华n浙大中自n杭州威盛DCS的结构和组成DCS的结构和组成n硬件n操作站n一般采用桌面式通用计算机n组成：主机、显示器、键盘、鼠标、打印机等n用于过程监视、操作、管

7、理DCS的结构和组成n硬件n工程师站n一般比操作站“高档”n组成：主机、显示器、键盘、鼠标、打印机等n用于系统组态、配置、维护n可兼作操作站DCS的结构和组成n硬件n现场控制站nDCS的核心n组成n控制器nI/On辅助设备n完成系统的主要功能n控制器双冗余n有的可实现重点I/O冗余DCS的结构和组成n硬件n通讯系统n连接各节点的桥梁n包括n现场总线n控制网络n系统网络n管理网络n一般在控制网络和系统网络进行冗余设计DCS的结构和组成n硬件n电源系统n整个系统的工作能源n保证连续性的手段nUPSn双电源切换n现场控制站电源进行冗余设计n现场控制站和操作站/工程师站可分开供电DCS的结构和组成n软

8、件n现场控制站n现场I/O驱动软件nI/O信号预处理软件n实时数据库软件n控制算法软件n实时操作系统DCS的结构和组成n软件n操作站n图形处理软件n操作命令处理软件n历史数据及实时趋势显示软件n报警、事件信息的显示处理软件n历史数据的存储、转存软件n报表软件n运行日志的记录、显示、打印和存储软件DCS的结构和组成n软件n工程师站n硬件配置软件n实时数据库生成软件n算法编辑、编译、仿真软件n画面编辑、报表设计软件n报警、事件、趋势等属性设置软件DCS与PLC、FCS的异同自诞生之后，CPU性能的提高，DCS与PLC在功能上一直在相互渗透。FCS是由DCS与PLC发展而来，不仅具备DCS与PLC的

9、特点，而且跨出了革命性的一步。国内外知名厂商n国外nHoneywell：TPS，ExperionPKSnInvensys：FOXBOROA2，I/AnFisher-Rosemount：Delta-VnYokogawa：CentumCS1000/3000，R3nABB：IndustrialIT，Freelance800FnSiemens：PCS7nEmerson：PlantWeb国内外知名厂商n国内n浙大中控：Jx-300，ECS-100n北京和利时：MACSn浙大中自：SunyTDCS9200，SunyPCC800n上海新华：WDPS-400n杭州威盛：FB-200NSn国电南自：PAS-300MQ&A