工业自动化仪表及过程控制--DCS与FCS.ppt

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1、工业自动化仪表及过程控制(6)IndustrialAutomationInstrumentationsandProcessControlTANGNAN1第3章DCS与FCS工业计算机控制系统数字调节运算CRT集中监视操作常见的计算机控制系统：DCS,DDCFCS,PLCSCADATANGNAN2工业计算机控制系统原理人工手动控制TANGNAN3工业计算机控制系统原理TANGNAN4长庆第一采气场天然气净化一厂TANGNAN5长庆第一采气场天然气净化一厂TANGNAN6计算机直接控制系统DDC：ComputerDirectControlSystemTANGNAN7集散控制系统TANGNA

2、N8集散控制系统TANGNAN9集散控制系统特点集中管理，控制分散。这种既集中又分散的控制方式使它具有以下主要优点：算法先进、精度高、响应速度快；监控操作方便；系统安全可靠、维护方便。TANGNAN10DCS基本结构结构上是一种分层次的控制装置；基本控制器完成现场各子系统的现场直接控制任务；TANGNAN11DCS基本结构到过程的动态优化；管理或调度计算机则完成制定生产计划、产品管理、财务管理、人员管理以及工艺流程管理等一系列来自组织层的任务。监控计算机则通过协调各基本控制器的工作，完成监控操作；达TANGNAN12PLC组成的DCS系统TANGNAN13DCS系统结构的三个主要部分分

3、散的过程控制装置集中的操作管理装置数字通信网络TANGNAN14主要DCS生产商HoneywellElsagBailayABBYokogawaFoxboro-EckardtFisher-RosemountYamatakeHoneywellSiemensCegelec/AEGAutomationSystem(ATT)WestinghouseTANGNAN15CENTUM系统Yokogawa的DCS产品；主要组成部分：现场控制站、现场监视站、操作站及高速通信总线；（图3-1）TANGNAN16控制站(FCS)基本控制站：代替模拟调节器工作，可以有多个控制回路。采用功能模块组件组装式的总线结

4、构。除了进行基本的PID控制，还可进行位式控制、串级控制、选择性控制及顺序控制等数据采集站：过程中的非控制变量专门设置的数据采集系统。它不但能完成现场数据的采集及预处理，而且还能对实时数据进一步加工处理。TANGNAN17控制站基本组成CPU电源通信接口I/O通道TANGNAN18控制站基本功能通信功能报警功能反馈控制功能顺序控制功能算术运算功能TANGNAN19现场控制单元：FCU电池单元外部接口单元处理卡供电单元RIO/FIOBUS接口卡风扇单元BUS接口单元电池单元TANGNAN20现场控制站：CFCD2FieldControlStationinSENTUMSystemFCSCa

5、rdBoxTANGNAN21CFCD2插件箱电源插件通信插件I/O插件TANGNAN22CENTUM系统现场控制站I/O插卡MAC2控制用多路模拟I/O卡PAC控制用多路脉冲输入模拟输出卡VM116路模拟电压输入卡VM28I/8O模拟电路接口卡PM116路脉冲输入卡ST216I/16O状态量卡ST332路状态输出卡ST432路状态输出卡PB516路按钮信号输入卡LCS：回路通信TANGNAN23MAC2和ST2TANGNAN24提高现场控制站可靠性措施双重化冗余备用：处理器冗余电源冗余通信冗余I/O冗余双重化方法：双机热备一热一备表决系统TANGNAN25双重化冗余备用提高系统可靠性的

6、措施：TANGNAN26CFCD2硬件配置例TANGNAN27DCS操作站集散系统的人－机接口装置，除了执行对过程的监控操作外系统的组态、编程也可在操作站上进行。还应该具有打印输出功能，可以完成部分的生产管理工作。TANGNAN28DCS操作站基本功能工程功能操作功能通信功能TANGNAN29DCS操作站操作键盘TANGNAN30DCS的高速数据通道集散系统的特征之一是系统中采用多处理机结构，是一个分层递阶的计算机网络系统。DCS系统的通信功能由系统中的数字通信网络完成（LAN）。TANGNAN31DCS的数字通信网络通信网络包括传输电缆和通信模块两部分。通信电缆有同轴电缆、屏蔽双绞线

7、、光缆等多种型式。通信模块中主要含有调制解调器、网络适配器等主要部分。TANGNAN32分层递阶的工业计算机网络TANGNAN33操作站监控画面例1TANGNAN34操作站监控画面例2TANGNAN35操作站监控画面例3TANGNAN36操作站监控画面例4TANGNAN37操作站监控画面例5TANGNAN38操作站监控画面例6TANGNAN39DCS的生成开发系统组态画面生成控制回路组态仪表组态数据生成报表生成TANGNAN40操作站组态(Co