集散型控制系统DCS的设计原则探讨.doc

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1、集散型控制系统DCS的设计原则探讨摘要：现代工业科学技术领域中，DCS控制系统得到广泛的应用，成为工业自动化的重要支柱，从而提高了工厂的技术装备水平；在DCS控制系统的设计过程屮，根据工艺生产流程和控制点数、回路数确定控制系统的规模，根据规模选定相应的控制系统，进而确定网络结构、数据库容量、人机接口等配套设施，然后在工程师站上进行编程、组态，下装到操作员站，最后进行综合调试，完成一个完幣的DCS系统设计过程。关键词：集散型控制系统；冗余；人机接口；数据库中图分类号：TP27文献标识码：A文章编号：1674-098X(2016)04(a)-0

2、000-00Abstract：Inmoderntimesscienceandtechnology,DCScontrolsystemgetedextensiveapplication,Itbeingimportatpillarintheautomaticindustry,thusimprovetechnicalequipmentlevelforfactory；Duringdesigningprocessofdistributedcontrolsystem(DCS),Tostartwith,controlsystemisseiectedacco

3、rdingtothecontroldemand,whichisbasedonproductionprocessandtheamountofcontrolloops・Thennetworkarchitecture,data-basecapacity,man-machineinterfaceandotherfacilitiescanbedetermined.Usingengineerstationtoprogram,configureanddownloadtooperatorstation.Afterintegrateddebugging,af

4、ul1Keywords:DistributedControlSystem(DCS)；redundance；man-machineinterface；data-base0引言现代工业科学技术领域屮，分散控制，集中管理模式在工业自动化中得到广泛的应用，成为工业自动化的重要支柱，从而提高了工厂装备的技术水平；节约能源，降低消耗，促进了生产的柔化性和集成化，提高了产品质量、劳动生产率以及提升产品的国际竞争能力，因此工业自动化成为适应国内外市场竞争的重要手段，是促进企业现代化大生产的有力工具。1、DCS控制系统设计规划集散型控制系统(DCS)顾名思义

5、就是集中管理、分散控制的意思，这就明确了设计时的基本设计框架，集中管理一般是以车间或全厂为单位，在车间控制室或在全厂计控中心设置集中监控室，该监控室主要设置DCS控制系统工程师站、操作员站、UPS电源系统等设施；分散控制是以工段或车间为单位设置控制节点，一般以低压配电室或独立的机柜室为基点，设置分布式控制器，然后通过网络把各工段或各车间控制节点汇集，在工程师站上进行编程、组态，然后通过数据总线网络下载到各操作员站,车间操作工人在操作员站上直观地监控各工段或车间的设备运转情况和各种参数记录。典型的DCS网络拓扑图如下图所示：2、DCS控制系统

6、选型原则DCS控制系统的选型一般采用国内外成熟的系统，并在同类工程屮有成功应用的范例。选用的DCS至少满足下列内容：（1）DCS必须满足工程中模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）、安全监控、报警和数据采集（DAS）功能，以满足各种运行工况的要求，确保各装置安全高效运行。（2）全厂设备将以三种模式运行：顺序控制、单机集中控制及单机就地控制。当采用顺序控制模式时，所有设备将由DCS监控系统统一安排,按照一定的启停顺序及联锁逻辑来进行自动控制；当使用单机集中控制模式时，设备由操作员在操作员站上进行手动启/停；当设备需要维护、检修时，可转为单机

7、就地控制模式。以顺序控制、单机集屮控制模式进行控制吋，控制系统提供设备的联锁保护。三种控制方式可实现自由转换。其中单机集中控制模式具有解锁功能。（3）DCS由过程控制单元、数据通讯系统和人机接口组成。DCS系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，使其具有高度的可靠性，系统内任一组件发生故障，均不影响整个系统的工作。DCS系统的参数、报警和自诊断功能能高度集中在上位机上显示和在打印机上打印，控制系统尽可能在功能和物理上适当分散。（4）DCS系统在技术上具备可靠性、先进性和开放性，同时，亦要考虑经济上的合理性。在进行DCS系统设

8、计时，即要满足生产过程对控制系统的耍求，又耍考虑经济实用，要具备良好的性能价格比。（5）DCS系统具备良好的扩展性，可在系统工作的情况下进行在线扩展。同时，系统具有高可靠性的结构