第3章集散控制系统的硬件结构概要课件.pptx

;? DCS 的硬件系统主要由集中操作管理装置、分散过程控制装置和通信接口设备 等组成，通过通信网络系统将这些硬件 设备连接起来，共同实现数据采集、分 散控制和集中监视、操作及管理等功能。 这里，分别介绍 DCS 的现场控制 DCS的操作员站和DCS的工程师站。;3.1 DCS的现场控制站;?一般来说，现场控制站中的主要设备是现场控制单元。现场控制单元是 DCS 直接与生产过程进行信息交互的 I/O 处理系统，它的主要任务是进行数据采集及处理，对被控对 象实施闭环反馈控制、顺序控制和批量控制。用户可以根据不同的应用需求，选择配置不 同的现场控制单元以构成现场控制站。;?现场控制站是一个可独立运行的计算机检测控制系统。由于它是专为过程检测、控制而设计的通用型设备，所以其机柜、电源、输入输出通道和控制计算机等与 一般的计算机系统有所不同。;1.机柜;2.电源;(4)在石油、化工等对连续性控制要求特别高的场合，应配有不间断供电电源 UPS ，以保证供电的连续性。现场控制站内各 功能模块所需直流电源一般为 ±5V 、 ±15V( 或 ±12 +24V。 为增加直流电源系统的稳定性，一般可以采取以下几条措施。 为减少相互间的干扰，给主机供电与给现场设备供电的电源要在电气上隔离。 采用冗余的双电源方式给各功能模块供电。 一般由统一的主电源单元将交流电变为 24V 直流电供给柜内的直流母线，然后通过 DC-DC 转换方式将 24V 直流电源变换为子电源所需的电压，主电源一般采用 1:1 冗余配 置，而子电源一般采用 N:1 冗余配置。;3.控制器;(1)CPU;(2)存储器;(3) 总线;4. 输入/输出通道;(2)开关量输入/ 输出通道(SI/SO);系统结构;5、现场总线模件;6、现场控制站通信接口;7.现场控制站的可靠性措施;（1）、手动后备;（2）．冗余;1．CPU冗余;2、1:1冗余;3. N:l冗余;4．多重冗余;(3)、在线诊断;(4)、输出保护;控制器冗余连接;3.2 DCS的操作员站;DCS与传统仪表系统的比较;MMI通常由 计算机及其辅助系统组成。当前的 MMI由通用计算机配以 DCS厂家的人机接口软件来组成;1、组成 (1).操作台;操作台适宜的尺寸;(2).微处理机系统;(3).外部存储设备;(4).图形显示设备;(5).数据输入设备;(6).??印输出设备;2、DCS中MMI的不同构成方式;3、 MMI的开放结构;DCS之间的两种通信结构;MMI开放结构：大屏幕;大屏幕的系统组成;4、 MMI的基本功能;5、 操作员站的报警管理;运行员发现报警显示信息之后，首先关心的是“什么量报警了”，然后是“我该怎么办”。 应向运行员提供以下的信息: 变量优先级 — 让运行员反映出是什么类型的报警发生了。 变量的位置 — 让运行员了解这个报警是否发生在关键部位。变量名称 — 这时运行员再细看是什么变量出现了报警。 报警性质 — 如高报警、低报警等，让运行员知道发生了什么报警。;提示运行员通常情况下的操作和应考虑的问题。 报警时间用于记录。其他信息包括报警确认等。 对报警的浏览与归档是对报警进行一般性的分析与记录，应按前面提到的对报警的分类方法，提供各种分类、查找、索引、存取盘的方法，便于运行员查阅。;※ 明确报警的目的，建立系统的概念，而不是简单地将一个过程变量与报警限相比较，输出报警信号。 ※ 每一个报警都与一种操作相联系，用这个要求来衡量时，可以帮我们删去不必要的报警。 ※ 用重要的报警屏蔽掉不重要的报警，把设备的运行状态与报警结合起来，例如，某个设备出口介质温度低时的报警，实际上是与该设备的运行联系在一起的，不应仅根据温度低于报警限就报警。 ※ 采用统一的设计方法，设计检查表逐一评审报警点。;记录与报表：将信息归档的两种形式。 记录：是针对事件而言的，当DCS或工艺过程中发生了什么事件时，记录下该事件供今后查找故障的原因或总结控制经验使用，如某个阀门的开关、某个调节参数的调整等。 报表：是按照某种规律，通常是以时间的某种规律，从DCS历史数据库中取出数据来，放到一起，或起分析作用，或起统计作用。;随时记录：记录一般性的问题或操作，像“流水账”一样供事后分析。 组态时，人机接口会提示出所有可记录的事件的清单，由设计者挑选。 事件触发记录 ：根据某个事件的发生才被激活的记录。这个记录在平时不启动，当发生了事件时，记录被启动。 设计这类记录要注意，不要滥用DCS的资源，事件发生前后的数据记录的密度应与过程变量的时间常数相对应。;通常的报表按一定的时间间隔，如每小时、每班、每天、每周、每月，统计出关键变量的值，打印出来用于分析、统计、考评，报表中的数据常来自于历史数据库，而不是实时数据库。 设计报表与设计记录类似，应注意