脫硫DCS系統(tǒng)培訓教材

1、2X 300MW火電機組煙氣脫硫工程控制系統(tǒng)中電投遠達環(huán)保工程有限公司2004.10一、系統(tǒng)概述1.1本培訓材料是根據(jù)上海西屋控制系統(tǒng)有限公司提供的資料，針對 *有限公司發(fā) 電工程2X 300MV火電機組煙氣脫硫工程所采用的分散控制系統(tǒng)（以下簡稱 DCS所 提出的。1.2*有限公司發(fā)電工程 2X 300MW火電機組為新建機組，本脫硫工程采用石灰石 - 石膏脫硫工藝，3 #脫硫裝置計劃05年8月投入運行，4 #脫硫裝置計劃05年11月 投入運行。1.系統(tǒng)特點1.1 DCS由分散處理單元、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)和操作員站、工程師站等人機接口及廠級計 算機網(wǎng)絡(luò)接口組成。1.2 DCS系統(tǒng)易于組態(tài)，易于擴展。1

2、.3 DCS的設(shè)計采用合適的冗余配置和診斷至通道級的自診斷功能，具有高度的可靠性。系統(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障，均不影響整個系統(tǒng)的工作。1.4系統(tǒng)的監(jiān)視、報警和自診斷功能高度集中在CRTh顯示，并能在打印機上打印，控制、報警、監(jiān)視和保護等基本功能將盡可能在功能上和物理上分散。特別注意保 護功能的獨立性，以保證人員和設(shè)備的安全。1.5賣方所供DCS系統(tǒng)可防止各類計算機病毒的侵害和DCS內(nèi)各存貯器中的數(shù)據(jù)丟失。1. 6整個DCS的可利用率至少為99.99 %。1.7控制系統(tǒng)的設(shè)計和配置符合下列總的防止故障原則。個別故障不會引起整個控制系統(tǒng)故障。個別故障不會引起FGD的保護系統(tǒng)誤動或拒動。將控制功能組合在

3、系統(tǒng)塊中，系統(tǒng)設(shè)計要保證使任何模塊故障只解列部分系 統(tǒng)的控制，且這種局部解列可由操作人員隨時干預?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)能反映設(shè)備的冗余度，不致于因控制系統(tǒng)內(nèi)的個別故障而導 致受控設(shè)備控制失靈，同時又使備用設(shè)備也無法啟動。由于一個控制系統(tǒng)故障，電廠設(shè)備或控制功能要能在執(zhí)行級（即遠方手動控制） 響應(yīng)其控制。該設(shè)備或控制過程自動解列所有重要保護信號采用冗余（三取二）通道，以保證其可靠性，賣方充分保證 防止保護系統(tǒng)誤動或拒動。1.8每個控制系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)的交流電源由兩路獨立電源提供，電源安排能做到單 一的故障不會使兩路電源斷電，同時不會由于電源切換而發(fā)生控制系統(tǒng)誤動作或拒 動作。DCS系統(tǒng)內(nèi)部的電源，包括

4、DCS柜、打印機、工程師站、操作員站等的電源 由其自行分配。3.硬件系統(tǒng)3.1DCS系統(tǒng)硬件采用有現(xiàn)場運行實績的、先進可靠的和使用以微處理器為基礎(chǔ)的分 散型控制系統(tǒng)。3.2系統(tǒng)內(nèi)所有模件均采用CMO元器件，其散熱量低，模件均采用固態(tài)電路、標準 化、模件化和密封化，采用表面封裝工藝和插入式結(jié)構(gòu)。3.3模件的插撥有導軌和聯(lián)鎖，以免造成損壞或引起故障，模件的編址不受在機柜 內(nèi)的插槽位置所影響，而是在機柜內(nèi)的任何插槽位置上都能執(zhí)行功能。3.4機柜內(nèi)的模件能帶電插撥而不影響其它模件正常工作。3.5分散處理單元內(nèi)的處理器模件采用冗余配置，一旦某個工作的處理器模件發(fā)生 故障或運算錯誤，系統(tǒng)能自動地以無擾方式

5、，快速切換至與其冗余的處理器模件， 并在操作員站報警。分散處理單元內(nèi)的處理器模件應(yīng)各司其職（功能上應(yīng)分離），以 提高系統(tǒng)可靠性。處理器模塊使用I/O處理系統(tǒng)采集的過程信息來完成模擬控制和 開關(guān)控制。3.6處理器中模件清晰地標明各元器件， 并帶有 LED自診斷顯示。3.7處理器模件的所有算法和參數(shù)駐留在電可擦除存儲器EEPRO中，在系統(tǒng)失電時其數(shù)據(jù)不會丟失。3.8某一個處理器模件故障，不影響其它處理器模件的運行。此外，系統(tǒng)總線故障 時，處理器模件能繼續(xù)運行。3.9對某一個處理器模件的切除，修改或恢復投運，均不影響其它處理器模件的運 行。3.10冗余配置的處理器模件與系統(tǒng)均有并行的接口，即均能接受

6、系統(tǒng)對它們進行的 狀態(tài)和組態(tài)修改。處于后備狀態(tài)的處理器模件，能與工作狀態(tài)的處理器模塊一樣不 斷更新其自身獲得的信息。3.11 OVATION系統(tǒng)控制器切換時間小于 4ms,數(shù)據(jù)更新周期為10ms系統(tǒng)的控制和 保護功能不會因冗余切換而丟失或延遲。3.12電源故障屬系統(tǒng)的可恢復性故障，一旦重新受電，處理器模件能自動恢復正常 工作而無需運行人員的任何干預。3.13I/O模件均為智能化，減輕控制器的處理負荷。I/O模件除能完成掃描、數(shù)據(jù)整定、數(shù)字化輸入和輸出、線性化熱電偶冷端補償、過程點質(zhì)量判斷、工程單位換算等功能。3.14所有的I/O模件都有標明I/O狀態(tài)的LED指示和其它診斷顯示，如模件電源指 示

7、等。3.15所有的模擬量輸入信號每秒至少掃描和更新 4次，所有的數(shù)字量輸入信號每秒 至少掃描和更新10次，事故順序(SOE)輸入信號的分辨力小于1毫秒。為滿足某些 需要快速處理的控制回路要求，其模擬量輸入信號應(yīng)達到每秒掃描 8次，數(shù)字量輸 入信號達到每秒掃描20次。3.16 I/O 模件提供熱電偶、熱電阻及 4 20mA言號的開路和短路檢查功能，這一功 能將在每次掃描過程中完成。3.17所有接點輸入模件都有防抖動濾波處理。如果輸入接點信號在4毫秒之后仍抖動，模件不接受該點信號。3.18處理器模件的電源故障不會造成已累積的脈沖輸入讀數(shù)的丟失。3.19 I/O 模件能自動地和周期地進行零飄和增益校

8、正。3.20冗余輸入的熱電偶變送器信號的處理，由不同的模件來完成。單個模件的故障 不會引起任何設(shè)備的故障或跳閘。3.21 OVATION模擬量模件的每個通道均帶有一個獨立的A/D或D/A轉(zhuǎn)換器。 熱電阻輸入采用軟件組態(tài)方式，淘汰了原始的橋路。所有的輸入通道、輸出通道及其工 作電源，均相互隔離。A/D和D/A的轉(zhuǎn)換精度為14位。對于模擬量輸入，每塊I/O 模件點數(shù)為8點；對于模擬量輸出，每塊I/O模件點數(shù)為4點。對于數(shù)字量輸入輸 出模件，每塊I/O模件點數(shù)為16點。RTD采用恒流源技術(shù)。開關(guān)量輸入/輸出模件有光電隔離措施。3.22 DCS和其他供貨商提供的控制、保護裝置之間的信號交換采用I/O通

9、道時，采用了電隔離措施。3.23重要的和用于機組跳閘的輸入/輸出信號的通道冗余設(shè)置，并分別配置在不同 模件上。不同控制器之間用于機組跳閘的輸入 /輸出信號采取硬接線。3.24分配控制回路I/O信號時，使一個控制器或一塊I/O通道板損壞時，對裝置安 全的影響盡可能小。冗余輔機控制的I/O ,除個別不重要的外，置于不同控制器的通道板上。3.25當控制器I/O模件及系統(tǒng)電源故障時，控制系統(tǒng)將采取相應(yīng)的措施，確保工藝 系統(tǒng)處于安全的狀態(tài)，不出現(xiàn)誤動，在系統(tǒng)電源喪失時，執(zhí)行機構(gòu)應(yīng)保持失電前的位置。3.26 I/O 類型(1) 模擬量輸入：8路420mA言號(接地或不接地)，最大輸入阻抗為250Q,系統(tǒng)提

10、供420mA 二線制變送器的直流24V電源。對15VDC俞入，輸入阻抗500KQ。(2) 模擬量輸出：4路420mA或 15VDC可選，具有驅(qū)動回路阻抗大于 750Q的負載能力。負端 接到隔離的信號地上。系統(tǒng)提供 24V DC的回路電源。(3) 數(shù)字量輸入：16路輸入，負端接至隔離地上，系統(tǒng)應(yīng)供對現(xiàn)場輸入接點的“查詢”電壓(48VDC)。(4) 數(shù)字量輸出：16路輸出，數(shù)字量輸出模件采用電隔離輸出，隔離電壓250V,能直接驅(qū)動控制用電動機或任何中間繼電器。在后一種情況，出賣人提供中間繼電器、繼電器柜 及可靠的工作電源，中間繼電器輸出接點容量為250V AC 5A; 220V DC 3A繼電器可

11、常帶電。(5) 熱電阻(RTD)輸入：8路輸入，OVATION統(tǒng)可以接受二線制、三線制、四線制的各種熱電阻信號。 采用恒流源技術(shù)。(6) 熱電偶(T/C)輸入：能直接接受分度號為E、J、K、T和R型熱電偶信號(不需變送器)，并可滿足 接地型熱電偶要求。熱電偶在整個工作段的線性化及溫度補償?shù)忍幚恚贗/O模件內(nèi)完成而不需要通過數(shù)據(jù)通訊總線。熱電偶溫度補償范圍可滿足環(huán)境溫度的要求。(7) SOE16路輸入，分辨率：1ms(8) PI2路輸入，每秒至少能接受6600個脈沖。3.27采樣周期電氣系統(tǒng)模擬量輸入采樣周期w 50ms非電氣模擬量(溫度等)輸入采樣周期w 200ms開關(guān)量輸入采樣周期w 20

12、ms脈沖量輸入寬度：80ms-120ms SOE: 1ms。 3.28系統(tǒng)要求傳感器及輸入、輸出信號進行屏蔽，但是，系統(tǒng)能接受采用普通控制 電纜(即不加屏蔽)的數(shù)字量輸入和輸出。3.29系統(tǒng)對于分散處理單元之間用于跳閘、重要的連鎖及超馳控制的信號，系統(tǒng)信 號直接采用硬接線，而不通過數(shù)據(jù)高速公路發(fā)送。4 系統(tǒng)說明4.1打印機FGD_DC配置2臺彩色噴墨記錄打印機(其中1臺用于報表打印)，安放在單元 控制室，并配有隔音罩。提供1臺彩色激光圖形打印機，安放在工程師室。它能根據(jù)要求打印任一CRT顯示畫面。提供1臺A3彩色噴墨圖形打印機，放在控制室內(nèi)。提供1臺A4黑白激光SOE丁印機，放在控制室內(nèi)。4.

13、2 CRT和鍵盤(1)所供CRT為平面直角，至少有32位真彩色，屏幕尺寸為21(英寸)，分辨力至少 為1280X1024象素，顯示器為工業(yè)專用型、直角、物理純平、防眩光屏幕，并通過 TCO99認證。 單元控制室內(nèi)的所有CRT組態(tài)相同,可互為備用。(3) 鼠標器或跟蹤球作為可選的光標定位裝置。(4) 每臺CRT配置一個專用鍵盤。專用鍵盤具有完整的數(shù)字、字母鍵外，系統(tǒng)還提 供若干用戶鍵，使運行人員能直接調(diào)出各種所需的畫面。這些用戶鍵的用途，可 由編程人員重新定義。 提供4臺CRT其中3臺安放在單元控制室內(nèi)操作員站，1臺安放在工程師站。4.3電源系統(tǒng)的所有電子裝置機柜、操作員站和工程師站，均能接受由

14、買方提供的UPS和廠用保安電源二路交流 220V 10%, 50HZ 1HZ的單相電源。系統(tǒng)設(shè)備除能接受上述二路電源外，在各個機柜和站內(nèi)配置了相應(yīng)的冗余電源 切換裝置和回路保護設(shè)備，并用這二路電源在機柜內(nèi)饋電。系統(tǒng)機柜內(nèi)配置二套冗余直流電源.這二套直流電源都應(yīng)具有足夠的容量和 適當?shù)碾妷?，能滿足設(shè)備負荷的要求.任一路電源故障或任一塊電源模件故障控制系統(tǒng)都有報警指示，二路冗余電 源通過二極管切換回路耦合.在一路電源故障時自動切換到另一路，以保證任何一路 電源的故障均不會導致系統(tǒng)的任一部分失電。電子裝置機柜的饋電應(yīng)分散配置，以獲取最高可靠性，對I/O模件、處理器 模件、通訊模件和變送器等都提供冗余

15、的電源。436接受變送器輸入信號的模擬量輸入通道，能承受輸入端子的短路，并不影響 其他輸入通道。系統(tǒng)設(shè)置有單獨的熔斷器進行保護無論是開關(guān)量信號輸出還是脈沖量信號輸出，都有過負荷保護措施。此外， 在系統(tǒng)內(nèi)為每一被控設(shè)備維護提供必需的電隔離手段。任一控制模件的電源被拆除，均報警，并將受此影響的控制回路切至手動。每一開關(guān)量輸入、輸出通道都有單獨的熔斷器或采取其它相應(yīng)的保護措施。4.4環(huán)境系統(tǒng)能在電子噪聲、射頻干擾及振動都很大的現(xiàn)場環(huán)境中連續(xù)運行，且不降 低系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)設(shè)計采用各種抗噪聲技術(shù)，包括光電隔離、高共模抑制比、合理的接地 和屏蔽。在距電子設(shè)備1.2m以外發(fā)出的工作頻率達470MHz功率輸

16、出達5W勺電磁干 擾和射頻干擾，不影響系統(tǒng)正常工作。系統(tǒng)能在環(huán)境溫度040C（控制站050C）,相對濕度1095%不結(jié)露） 的環(huán)境中連續(xù)運行。4.5電子裝置機柜和接線電子裝置機柜的外殼防護等級，室內(nèi)為IP52，室外為IP56。機柜門有導電門封墊條，以提高抗射頻干擾（RFI）能力。柜門上不裝設(shè)任何系 統(tǒng)部件。機柜的設(shè)計滿足電纜由柜底引入的要求，提供的電纜接線采用接線端子排方 式，而非將電纜直接連接在卡件端子上。對需散熱的電源裝置，提供排氣風扇和內(nèi)部循環(huán)風扇。排氣風扇和內(nèi)部循環(huán) 風扇均易于更換。風扇故障有報警。所提供的機柜內(nèi)裝設(shè)溫度檢測開關(guān)，當溫度過高時進行報警。裝有風扇的機柜均提供易于更換的空氣

17、過濾器。機柜內(nèi)的每個端子排和端子都有清晰的標志，并與圖紙和接線表相符。機柜內(nèi)每個端子排布置在易于安裝接線的地方，即為離柜底300mm以上和距柜頂150mm以下。端子排、電纜頭、電纜走線槽及接線槽均由阻燃型材料制造。系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備之間及機柜與控制盤、臺之間互聯(lián)的電纜符合IEEE防火標 準。組件、處理器模件或I/O模件之間連接避免手工接線。使用的接插件能自鎖 或緊固。機柜內(nèi)預留充足的空間，使買方能方便地接線、匯線和布線。機柜內(nèi)的所有線路橫截面積、硬度及可撓性保證足夠大和安全電流承載能力 以及物理強度。內(nèi)部接線的絕緣有阻燃性能。4.6系統(tǒng)擴展系統(tǒng)余量-每個機柜內(nèi)的每種類型I/O測點都有10%勺備用量，每

18、塊卡件都留有備用量。繼電器留有10%勺備用量，繼電器應(yīng)采用質(zhì)量可靠的進口產(chǎn)品，如歐姆龍。每 種卡件的備用量至少不能少于1塊。-每個機柜內(nèi)有15%勺模件插槽備用量。該備用插槽配置必要的硬件，保證今 后插入模件就能投入運行。- 最忙時，每個控制器CPU的負荷率不大于60%操作員站服務(wù)器CPU負荷率 不大于40%-內(nèi)部存儲器占用容量不大于50%外部存儲器占有容量不大于 40%-40%電源余量。電源分配柜考慮10%勺回路備用量。- 以太網(wǎng)通訊總線的負荷率不大于 20%- 操作員站服務(wù)器允許最大標簽量為不低于 5萬個。- 所有備用設(shè)備的柜內(nèi)接線和器件完整，并引接至機柜備用端子排?？煽啃訢CS系統(tǒng)的操作員

19、站、數(shù)據(jù)總線、控制器作冗余（100%配置。冗余的設(shè)備（1+1） 互為熱備，當一個設(shè)備故障時能夠自動地進行無擾動切換，并在操作員站給出故障 報警。當通訊高速公路故障時，微處理器能連續(xù)運行，能在不影響其它微處理器的 情況下進行拆卸、調(diào)整、維護。DCS系統(tǒng)接受兩路電源，一路為UPS另一路為保安 電源。DCS柜內(nèi)采用雙路直流電源供電，由二級管耦接。硬件配置分組，當一個模 件故障時，僅有一組現(xiàn)場設(shè)備受影響。5.軟件特點5.1*FGD DCS軟件系統(tǒng)是一套完整的滿足技術(shù)要求的 DCS程序軟件包，包括實時操 作系統(tǒng)程序、應(yīng)用程序、及性能計算程序，編程語言符合IEC1131標準,采用連續(xù)控 制功能塊圖（CFC

20、）、順控功能塊圖（SFC、梯形圖（LD）、指令表（IL ）等組態(tài)，對 于復雜的功能還可以通過外掛 C語言或其它高級語言來實現(xiàn)。5.2所有的算法和系統(tǒng)整定參數(shù)將駐存在各處理器模件的非易失性存儲器內(nèi)，執(zhí)行 時不需重新裝載。5.3模擬量處理器模件所有指定任務(wù)的最大執(zhí)行周期不超過250ms開關(guān)量處理器模件所有指定任務(wù)的最大執(zhí)行周期不超過100ms5.4對需快速處理的模擬和順序控制回路，其處理能力分別為每125ms和50ms執(zhí)行一次。5.5模擬控制回路的組態(tài)，可通過駐存在處理器摸件中的各類邏輯塊的連接，直接 采用SAM/圖方式進行，并用易于識別的工程名稱加以標明。還可在工程師站上根據(jù) 指令，以SAMAH

21、形式打印出已完成的所有系統(tǒng)組態(tài)。5.6在工程師站上能對系統(tǒng)組態(tài)進行修改。不論該系統(tǒng)是在線或離線均能對該系統(tǒng) 的組態(tài)進行修改。系統(tǒng)內(nèi)增加或變換一個測點，不必重新編譯整個系統(tǒng)的程序。5.7在程序編輯或修改完成后，能通過數(shù)據(jù)高速公路將系統(tǒng)組態(tài)程序裝入各有關(guān)的 處理器模件，而不影響系統(tǒng)的正常運行。5.8順序控制的所有控制、監(jiān)視、報警和故障判斷等功能，均由處理器模件提供。5.9順序控制的編程使順控的每一部分都能在 CRT上顯示，并且各個狀態(tài)都能得到 監(jiān)視。5.10所有順序控制邏輯的組態(tài)都應(yīng)在系統(tǒng)內(nèi)完成，而不采用外部硬接線、專用開關(guān) 或其他替代物作為組態(tài)邏輯的輸入。5.11順序控制邏輯應(yīng)采用熟悉的，類似于

22、繼電器型式的功能符號，以邏輯圖或梯形 圖格式進行組態(tài)，并可在工程師站上按指令要求，以圖形方式打印出已組態(tài)的邏輯。5.12查找故障的系統(tǒng)自診斷功能應(yīng)診斷至模件級故障。報警功能使運行人員能方便 地辨別和解決各種問題。6.人機接口人機接口包括操作員站和工程師站。6.1操作員站操作員的任務(wù)是在標準畫面和用戶組態(tài)畫面上，匯集和顯示有關(guān)的運行和操 作信息，供運行人員據(jù)此對脫硫的運行工況進行監(jiān)視和控制。WINDOWS 200操作系統(tǒng),人機界面漢化。DCS系統(tǒng)設(shè)計脫硫裝置和設(shè)備運行時的操作指導，操作指導應(yīng)分為：啟動方式、正常方式、跳閘方式。操作員站的基本功能如下：（1）至少有下列功能：顯示：包括操作顯示、成組

23、顯示、畫面顯示、棒狀圖顯示、報警顯示等。制表記錄：包括定期記錄、事故追憶記錄、事故順序（SOE記錄、跳閘一覽記錄等。歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索。顯示a. 總則I .每個CRT能綜合顯示字符和圖象信息，運行人員通過CRT實現(xiàn)對機組運行過程的 操作和監(jiān)視。n .每幅畫面能顯示過程變量的實時數(shù)據(jù)和運行設(shè)備的狀態(tài)，這些數(shù)據(jù)和狀態(tài)每秒更 新一次。m.可顯示dcs系統(tǒng)內(nèi)所有的過程點，包括模擬量輸入、模擬量輸出、數(shù)字量輸入、 數(shù)字量輸出、中間變量和計算值。IV .提供對機組運行工況的畫面開窗顯示、 滾動畫面顯示和圖象縮放顯示， 以便操作 人員能全面監(jiān)視，快速識別和正確進行操作。V .設(shè)計機組和設(shè)備運行時的操作指導，

24、并由CRT的圖象和文字顯示出來。操作指導 劃分為三個部分，即為起動方式，正常方式和跳閘方式。W .提供P&I圖和運行要求，提供至少90幅用戶畫面（通常指工藝系統(tǒng)模擬圖）。VD .在工程師工作站上進行畫面生成程序自己制作和修改畫面。提供符合ISA過程設(shè)備和儀表符號標準的圖素。Vffl .畫面顯示能力，每幅畫面上的更新點不大于150個。b. 操作顯示采用多層顯示結(jié)構(gòu)，顯示的層數(shù)根據(jù)工藝過程和運行要求來確定，這種多層顯 示可使運行人員方便地翻頁，以獲得操作所必需的細節(jié)和對特定的工況進行分析。多層顯示包括廠區(qū)級顯示（或稱概貌顯示）、功能組顯示和細節(jié)顯示。I .廠區(qū)級顯示（或稱概貌顯示）廠區(qū)級顯示提供每

25、臺機組運行狀態(tài)的總貌，顯示出主設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)和包括 在廠區(qū)級顯示中的與每一個控制回路有關(guān)的過程變量與設(shè)定值之間的偏差。每一幅廠區(qū)級顯示畫面能可容納 100個以上的過程變量，并且提供足夠的廠區(qū)級顯示畫面。n.功能組顯示功能組顯示能觀察某一指定功能組的所有相關(guān)信息，可采用棒狀圖或畫面形式， 并有帶工程單位的所有相關(guān)參數(shù)，并用數(shù)字量顯示出來。每幅功能組顯示畫面最多可提供 200幅以上的功能組顯示畫面。出賣人組態(tài)的功能組顯示畫面包括所有調(diào)節(jié)控制回路和程序控制回路。m.細節(jié)顯示細節(jié)顯示可觀察以某一回路為基礎(chǔ)的所有信息，細節(jié)顯示畫面所包含的每一個回路的有關(guān)信息，足夠詳細，以便運行人員能據(jù)以進行正確的操作

26、。C.標準畫面顯示提供報警顯示、趨勢顯示、成組顯示、棒狀顯示等標準畫面顯示，并預先做好。I .成組顯示在技術(shù)上相關(guān)聯(lián)的模擬量和數(shù)字量信號，組合成成組顯示畫面，并保存在存儲 器內(nèi)，便于運行人員調(diào)用。一幅成組顯示畫面可包含20個以上的測點。n.棒狀圖顯示運行人員可以調(diào)閱動態(tài)，棒狀圖畫面即以動態(tài)棒狀圖的外形尺寸反映各種過程 變量的變化。棒狀圖可在任何一幅畫面中進行組態(tài)和顯示，每一棒狀圖的標尺可設(shè)置成任何 比例。在一幅完全為棒狀圖的畫面上，其能力能顯示40根棒狀圖，并且至少提供 20幅這樣的顯示畫面。進入DCS系統(tǒng)的任何一點模擬量信號，均設(shè)置為棒狀圖形式顯示出來。若某一棒狀圖，其數(shù)值越過報警限值時，越

27、限部分用紅色顯示出來。m.趨勢顯示系統(tǒng)能提供200點歷史數(shù)據(jù)的趨勢和200點實時數(shù)據(jù)的趨勢顯示。在同一幅CRT顯示畫面上，在同一時間軸上，采用不同的顯示顏色，能同時顯示8個模擬量數(shù)值的趨勢。每個實時數(shù)據(jù)趨勢曲線包括600個實時趨勢值，時間分辨率為1秒。（存儲速率）每個歷史數(shù)據(jù)趨勢曲線包括 600個歷史趨勢值，時間標度可由運行人員按0.5分鐘、1分鐘、2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、30.分鐘和60分鐘進行選擇。IV .報警顯示系統(tǒng)能分辨出狀態(tài)的異常、正?；驙顟B(tài)的變化，若確認某一點越過預先設(shè)置的 限值，CRT屏幕顯示報警畫面，并發(fā)出聲響信號。報警顯示按時間順序排列，最新發(fā)生的報警優(yōu)先顯示在報

28、警畫面的頂部，每一 個報警點可有6個不同的優(yōu)先級，并用6種不同的顏色顯示該點的Tag加以區(qū)分。報警可一次擊鍵進行確認。在某一站上對某一點發(fā)生的報警進行確認后，則所 有其它站上該點發(fā)出的報警也同時被確認。所有出現(xiàn)的報警及報警恢復，均由報警打印機打印出來。所有帶報警限值的模擬量輸入信號和計算變量，均分別設(shè)置報警抑制，以減少參 數(shù)在接近報警限值時產(chǎn)生的頻繁報警。在設(shè)備停運及設(shè)備啟動時，有模擬量和數(shù)字量信號的“報警閉鎖”功能，以減 少不必要的報警。對所有輸入信號和計算變量均提供可變的報警限值。這些報警限值可以是過程 參數(shù)（如負荷、流量、溫度）的一個函數(shù)。在操作員站，通過一次擊鍵能調(diào)用多頁的報警一覽。每

29、一頁報警一覽有20個報警點，報警一覽至少有1000個報警點，包括系統(tǒng)診斷報警點。d.其它顯示I . Help顯示為幫助運行人員在機組的啟、?；蚓o急工況時，能成功地操作，系統(tǒng)提供在線 的Help顯示軟件包。n.系統(tǒng)狀態(tài)顯示系統(tǒng)狀態(tài)顯示表示出與數(shù)據(jù)通訊總線相連接的各個站（或稱DPU的狀態(tài)。（3） 記錄所有記錄使用可編輯的標題，而不是預先打印的形式。按用戶指定的格式，確 定所有記錄的標題。記錄功能可由程序指令或運行人員指令控制，數(shù)據(jù)庫中所具有的所有過程點均 可以記錄。a. 定期記錄定期記錄包括交接班記錄、日報和月報。對交接班記錄和日報，系統(tǒng)在每一小 時的時間間隔內(nèi)，提供200個預選變量的記錄。而對月

30、報，則在每一天的時間間隔 內(nèi)，提供200個預選變量的記錄。b. 運行人員操作記錄系統(tǒng)記錄運行人員在集控室進行的所有操作項目及每次操作的精確時間以及在 那一臺操作站上操作的。c. 事件順序記錄(SOE出賣人提供128點高速順序事件記錄，其時間分辨率不大于1ms。事件原因的任何一點的狀態(tài)變化至特定狀態(tài)時，立即啟動事件順序記錄。事件順序記錄包括測 點狀態(tài)、文字描述以及三個校正時間。所以 SOE 記錄按經(jīng)過時間校正的順序排列， 并按小時、分、秒和毫秒打印出來。事件順序記錄完成后，能自動打印出來，并自動將記錄存儲在存儲器內(nèi)，以便 以后按操作員的指令打印出來。存儲器有足夠的空間，以存儲至少5000個事件順

31、序 記錄，d. 事故追憶記錄提供跳閘后的分析記錄。一旦檢測到某一主設(shè)備跳閘，程序立即打印出表征機 組主設(shè)備的120個變量的完整記錄，其中20個重要變量，提供跳閘前10分鐘和跳 閘后5分鐘以1秒時間間隔的快速記錄，其余變量的記錄時間間隔可為35秒。e. 操作員記錄操作員記錄可按要求進行?？深A先選擇記錄打印的時間間隔或立即由打印機打 印出來。操作員記錄可由20個組構(gòu)成，每組16個參數(shù)。(4)歷史數(shù)據(jù)的存儲和檢索(HSR設(shè)置HSR勺目的是為了保存長期的詳細的運行資料。 提供的HSF系統(tǒng)與FGD_DCS 設(shè)計相一致，最小容量為 40GB至少能存入1000個輸入點，以隨時記錄重要的狀 態(tài)改變和參數(shù)改變。

32、提供長期存儲信息的磁帶機或光盤驅(qū)動器。操作員站配置：(1)型號：DELL OPTIPLEX GX270 數(shù)量：3臺，互為冗余 CPU: Pentium 4 2.4GMHz ，RAM: 256M 硬盤：40G 及以上CRT : 3臺,SONY CDP-520 21純平，32位真彩色，1280X1024, 防閃爍畫面(4) CD ROM ,USB接口； 數(shù)量：2 臺。鍵盤、鼠標：1套。雖然操作員站的使用各有分工，但任何顯示和控制功能均能在任一操作員站 上完成。顯示器畫面對鍵盤操作指令的響應(yīng)時間 2s，顯示器畫面上數(shù)據(jù)刷新周期1s，鍵盤(鼠標)發(fā)出操作指令到返回信號在顯示器上顯示的總時間2s。數(shù)據(jù)保

33、存可將系統(tǒng)配置文件保存在硬盤或軟盤，以便將來使用。6.2工程師站工程師站(兼作歷史站)專用于 DCS系統(tǒng)的維護。通過它可進行系統(tǒng)的配置 修改、調(diào)試、診斷?？赏ㄟ^工程師站進行在線修改、下裝，不會影響系統(tǒng)的運行。 型號：DELL PRECISION 360 數(shù)量：1 臺 CPU: Pentium 4 2.8GMHz , RAM: 2x512M 硬盤：4X 36GB CRT : 1 臺，SONY CDP-52, 21純平,32 位真彩色,1280X1024(4) SONY DVD R/W(5) 鍵盤、鼠標：1套，3.5軟驅(qū)：1個，(6) Ethernet 網(wǎng)卡：1 塊(7) 磁帶機工程師能調(diào)出任一已

34、定義的系統(tǒng)顯示畫面。在工程師站上生成的任何顯示畫 面和趨勢圖等，均能通過數(shù)據(jù)高速公路下載到操作員站。工程師站能通過數(shù)據(jù)公路，既可調(diào)出系統(tǒng)內(nèi)任一分散處理單元的系統(tǒng)組態(tài)信 息和有關(guān)數(shù)據(jù)，還可使買方人員將組態(tài)的數(shù)據(jù)從工程師站上下載到各分散處理單元 和操作員站。此外，當重新組態(tài)的數(shù)據(jù)被確認后，系統(tǒng)能自動地刷新其內(nèi)存。工程師站包括處理器、及能容納系統(tǒng)內(nèi)所有數(shù)據(jù)庫、各種顯示和組態(tài)程序所 需的主存貯器和外存設(shè)備。還提供系統(tǒng)趨勢顯示所需的歷史趨勢存儲功能。工程師站可設(shè)置軟件保護密碼，以防一般人員擅自改變控制策略、應(yīng)用程序 和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。6.3系統(tǒng)安全性DCS系統(tǒng)設(shè)置有三個不同權(quán)限的操作級別，以保證系統(tǒng)的安全可

35、靠性。通過鍵 盤輸入口令的方式，可進入相應(yīng)的操作級別。(1) 操作員級進入該級別后，操作員可實現(xiàn)以下的操作：切換畫面、手/自動切換、手動調(diào)節(jié)、CRT操作、打印(2) 管理員別進入該級別后，可實現(xiàn)以下操作：參數(shù)的設(shè)定、修改，操作員級的全部操作。（3）工程師級為最高級別，進入該級別后，可實現(xiàn)以下操作：程序的組態(tài)、調(diào)試、修改，其它的全部操作。7. 數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)7.1數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)將各分散處理單元、輸入/輸出處理系統(tǒng)及人機接口和系統(tǒng)外設(shè)聯(lián) 接起來，并保證可靠和高效的系統(tǒng)通訊。所提供的通訊高速公路是冗余的（包括冗余的高速公路接口模件）。冗余的數(shù)據(jù)高速 公路在任何時候都同時工作。控制網(wǎng)絡(luò)通訊速度為 100M

36、BPS節(jié)點總線的通訊速度為 10MBPS7.2連接到數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)上的任一系統(tǒng)或設(shè)備發(fā)生故障，不會導致通訊系統(tǒng)癱瘓或 影響其他聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備工作；任何站與高速公路之間的接口是無源的并是電氣隔 離的；通訊高速公路的故障不會引起機組跳閘或使分散處理單元的功能喪失。7.3所提供的通訊總線是冗余的（包括冗余的通訊總線接口模件）。冗余的數(shù)據(jù)通訊總線在任何時候都將同時工作。7.4掛在高速公路上的所有站，都能接受數(shù)據(jù)高速公路上的數(shù)據(jù)，并可向數(shù)據(jù)公路 發(fā)送數(shù)據(jù)。7.5數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的負載容量，在最繁忙的情況下，以太網(wǎng)不超過20%以便于系統(tǒng)的擴展。7.6在裝置穩(wěn)定和擾動的工況下，數(shù)據(jù)高速公路的通訊速率保證運行人員發(fā)

37、出的任 何指令均能在1秒或更短的時間里被執(zhí)行。7.7數(shù)據(jù)通訊協(xié)議包括CRC循環(huán)冗余校驗）、奇偶校驗碼等，以檢測通訊誤差并采取 相應(yīng)的保護措施，確保系統(tǒng)通訊的高度可靠性。能連續(xù)診斷并及時報警。7.9當數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)中出現(xiàn)某個差錯時，系統(tǒng)能自動要求重發(fā)該數(shù)據(jù)，或由硬件告 知軟件，再由軟件判別并采取相應(yīng)的措施，如經(jīng)過多次補救無效，系統(tǒng)能自動采取 安全措施，如切換至冗余的裝置，或切除故障設(shè)備等。7.10數(shù)據(jù)通訊高速公路能防止外部損傷。7.11提供一個“數(shù)字時鐘”接口以接收來自電廠 GPS的 “數(shù)字主時鐘”信號，使掛 在數(shù)據(jù)通訊總線上的各個站的時鐘同步。8. DCS 與 PLC SIS 的8.1系統(tǒng)采用硬

38、接線方式將 GGH吹灰器的狀態(tài)納入DCS監(jiān)視，并可遠方啟、停 GGH 吹灰器。系統(tǒng)采用硬接線方式與空調(diào) PLC控制系統(tǒng)通訊，監(jiān)示、控制中央空調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)08.2 OVATAION系統(tǒng)FGD-DCSf SIS的通訊接口的形式采用 OPCI艮務(wù)器，完成 DCS與sis系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。OPC!務(wù)器提供一臺，但 opCK務(wù)器與sis系統(tǒng)的接口卡 采用冗余的接口卡。9. 系統(tǒng)機柜提供的DCS機柜，其質(zhì)量標準一致，機柜尺寸、顏色、外形結(jié)構(gòu)相同。機柜的外形尺寸為2200X 600X 600（高X寬X深），前后均單開門，顏色為：GSB05-1426-2001 G10飛機灰2001版漆膜顏色標準樣卡（全國涂料和

39、顏料標準化技術(shù)委員），所有外 部接線至少滿足2.5mm2線芯截面的接線要求。預制電纜插件連接可靠并可承受一定 的外力；所有控制器機柜和I/O機柜均設(shè)置供電纜屏蔽層接地用的專用端子排；機 柜內(nèi)的每個端子排和端子都有清晰的標志，并與圖紙和接線表相符。10. 系統(tǒng)自診斷功能DCS系統(tǒng)有自診斷功能，能連續(xù)地對系統(tǒng)的各個部件進行監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)有故障，則CRT上通過顏色變化或代碼的方式給出報警，可給出簡單的描述。系統(tǒng)對冗 余的數(shù)據(jù)總線/控制器連續(xù)地進行監(jiān)視，一旦發(fā)生故障，能自動進行無擾切換，保證系統(tǒng)不間斷地運行。冗余的設(shè)備中，任一設(shè)備故障，無論是運行在主控還是從控方 式均會給出報警。診斷功能包括：通訊檢測

40、顯示系統(tǒng)通訊總線上的各個接點設(shè)備的運行狀況，如有故障應(yīng)給出指示和故障代碼。（2）模件故障顯示各模塊的運行狀況，如有故障應(yīng)給出指示和故障代碼。 包括：控制器（CPU 故障、電源故障、I/O模件故障、測量回路的短路和開路。11 FGD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（1）石灰石漿液制備系統(tǒng)主要包括：1#球磨機系統(tǒng)2#球磨機系統(tǒng)每套磨機系統(tǒng)主要包括：球磨機本體磨機溢流罐及其出口的泵、閥門磨機給水調(diào)節(jié)閥磨機溢流罐補水閥(2) 煙氣系統(tǒng)主要包括：增壓風機GGH擋板煙氣系統(tǒng)檢測儀表(3) SO2吸收系統(tǒng)主要包括：循環(huán)泵排漿泵除霧器氧化風機吸收塔系統(tǒng)檢測儀表(4) 輔助系統(tǒng)主要包括：石灰石漿液罐、事故漿液罐沖洗水箱(脫水系統(tǒng))、工

41、業(yè)水系統(tǒng)濾液回收池石膏料倉壓縮空氣系統(tǒng)(5) 石膏脫水系統(tǒng)主要包括：1#真空皮帶脫水系統(tǒng)、2#真空皮帶脫水系統(tǒng)(6) 石灰石接收系統(tǒng)主要包括：石灰石卸料斗雙向皮帶輸送機破碎機皮帶輸送機斗式提升機 埋刮板輸送機 石灰石倉 電子皮帶稱12.過程和順序控制DCS系統(tǒng)的控制器采用微處理器來實現(xiàn)各種回路調(diào)節(jié)和順序控制。通過數(shù)據(jù)總 線，控制器與操作員站間實現(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)交流。DCS系統(tǒng)的基本功能為數(shù)據(jù)采集和處理(DAS)、模擬量閉環(huán)控制(MCS)順序開 環(huán)控制(SCS)。12.1數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)其功能包括：顯示、記錄、歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索、性能計算等。12.2閉環(huán)控制系統(tǒng)基本的閉環(huán)回路控制模式包括：(1)

42、比例控制(2) 比例、積分控制(3) 比例、積分、微分控制冗余設(shè)置的檢測點應(yīng)分別接不同的輸入模塊。主要的閉環(huán)控制回路有(不限于此)：(1)增壓風機壓力控制(2)吸收塔內(nèi)漿液濃度控制(3)石灰石漿液制備系統(tǒng)(4)石膏脫水自動控制(5)石灰石漿液密度自動控制12.3順序控制系統(tǒng)(SCS通過順序和聯(lián)鎖控制完成 FGD系統(tǒng)自動啟動、停止和保護等功能。分為以下的 三個等級：(1)驅(qū)動級控制驅(qū)動級對單個設(shè)備進行控制，為控制的最低一級。6KV電機及FGD進、出口檔板為主驅(qū)動裝置，每個主驅(qū)動裝置有單獨的驅(qū)動控制模塊。所有的驅(qū)動裝置和閥門 都接入驅(qū)動控制模塊。冗余的驅(qū)動裝置和閥門配置在不同的模塊。（2）子組級控

43、制對設(shè)備組進行控制，包括順序控制，并對驅(qū)動控制協(xié)調(diào)。3#、4#脫硫系統(tǒng)主要包括：增壓風機氧化風機A氧化風機B各漿液罐、池的泵及閥門密圭寸風機A密圭寸風機BGGH除霧器輔助系統(tǒng)主要包括：1#球磨機2#求磨機石灰石給料系統(tǒng)1#皮帶脫水機2#皮帶脫水機石膏存儲系統(tǒng)工業(yè)水系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)各漿液罐、池的泵及閥門各子組的輸入、輸出信號應(yīng)配置在不同的模塊。（3）組級控制發(fā)命令給子組級、并對子組級進行協(xié)調(diào)控制主要包括以下的組：石灰石接收系統(tǒng)石灰石漿液制備系統(tǒng)（2臺磨機及石灰石漿液罐）煙氣系統(tǒng)（煙道及相關(guān)設(shè)備如：GGH BUF等）SO2吸收系統(tǒng)（吸收塔、除霧器、氧化風機及輔助公用系統(tǒng)） 石膏脫水及存儲系統(tǒng)（2臺

44、皮帶脫水機、石膏輸送機、石膏倉等）（4）保護和連鎖設(shè)備運行和操作的必要的保護和連鎖，由控制程序來實現(xiàn)。12.4計算功能提供下列計算和控制功能，但不限于此。(a) 加(b) 減(c) 乘(d) 除(e) 常規(guī)PID、自適應(yīng)控制 定時器、延時器、R-S觸發(fā)器、計數(shù)器(g) 前饋、反饋控制(h) 速率限制(i) 函數(shù)發(fā)生器(能根據(jù)輸入?yún)?shù)(點)，自動生成曲線或折線)(j) 超前/滯后(k) 選擇-高/低(l) 限值-高/低(m) 報警-高/低(n) 開方(o) 線性化處理、量程調(diào)整(p) 帶增益的加法器(q) 邏輯功能：與、或、非等(r) 預測器(s) 平均值在線性能計算采用2分鐘算術(shù)平均值結(jié)合部分

45、參數(shù)CRT俞入進行。性能曲線可打印，并可提供長期歷史記錄、便于經(jīng)濟和維護分析。性能曲線應(yīng)有必 要的注釋。在線性能計算包括以下項目，但不限于此： 耗水量 耗電量 脫硫率 石灰石利用率13.FGD-DCS系統(tǒng)配置圖系統(tǒng)按工藝分塊劃分為四個過程站（冗余DPU。# 1過程站由CTRL1/51柜和EXT1-1柜組成，主要包括3#脫硫系統(tǒng)；# 2過程站由CTRL2/52柜和EXT2-1柜組成，主要包括4#脫硫系統(tǒng)；# 3過程站CTRL3/53柜和EXT3-1、EXT3-2柜組成，主要包括石膏脫水系統(tǒng)、 球磨機系統(tǒng)；# 4過程站CTRL4/54柜和EXT4-1柜組成，主要包儀用石灰石接收系統(tǒng)、石膏 轉(zhuǎn)運系統(tǒng)

46、、電氣供配電系統(tǒng)；OPCServerData Server/HSRNetwork Architecture For #1 & #2 & Com mon FGDOPROPROPRfl1C2C2CMC-12C MC-11CFewall Router (CISCO2621)MC-1Note : MC-1 : OPC Server0D11CConnection to SIS System, redundant Ethernet link with TCP/IP interface#1 BOILER FGDInkJetInkJetInkJetColorColorColorPrinterPrinterPr

47、inter三Lase ColorLasePrinterPrinter1CTO IPSWITCH1C 1C 1C 1C 1CEthernet Switch#2 BOILER FGD2C 2C 2C 2C 2CEthernet SwitchCOMMON FGDCOMMON FGDOvation Distributed Control System Hejin FGD Project ( 2 x 300 MW ) Offer No. OCH2320401, Rev.1 Dated: February 6, 2004Sheet 1/1二、DCS系統(tǒng)簡介DCS系統(tǒng)也叫集散型控制系統(tǒng)，自1975年問世以來

48、經(jīng)歷了二十余年的 時間。這二十余年間，其可靠性、實用性不斷提高，由過去的只應(yīng)用在少數(shù)大 型企業(yè)的控制系統(tǒng)，發(fā)展到電力、石油、化工、制藥、冶金等多行業(yè)的廣泛 應(yīng)用。為了使大家更好地了解DCS空制系統(tǒng)，我們先對集散型控制系統(tǒng)做一 簡單介紹。1 DCS系統(tǒng)的概念首先需要搞清楚的就是什么是DCS系統(tǒng)。DCSS統(tǒng)的定義是這樣的：DCS 集散型控制系統(tǒng)，又稱分布式控制系統(tǒng)(Distributed Con trol System)。它是基于計算機技術(shù)(Co nputer)、控制技術(shù)(Co ntrol)、通訊技術(shù) (Communication)和圖形顯示技術(shù)(CRT)等4C技術(shù)，通過某種通信網(wǎng)絡(luò)將分 布在工業(yè)

49、現(xiàn)場(附近)的現(xiàn)場控制站、檢測站和操作站等操作控制中心的操作 管理站、控制管理站及工程師站等連接起來，共同完成分散控制和集中操作、 管理和綜合控制系統(tǒng)。2. DCS系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷在了解了什么是DCS系統(tǒng)后,我們再回顧一下系統(tǒng)的發(fā)展過程。世界上公認第一套DCS系統(tǒng)產(chǎn)生于 1975年，由美國的霍尼維爾(HONEYWELL)司推出 TDC-2000現(xiàn)為 TDC-3000系統(tǒng))。與 TDC-2000同期出 現(xiàn)的DCS產(chǎn)品有日本橫河株式會社YOKOGAWA CENTOh系統(tǒng),現(xiàn)在的CENTUM-XLLSo從1975年到現(xiàn)在的21年間,世界上有很多公司先后推出了 自己的DCS產(chǎn)品，這些中比較著名的有美國

50、YAYLOF公司的MOD!,現(xiàn)為ABB 公司收購,變?yōu)镸OD30C美國貝利公司的 NETWORK-9現(xiàn)為INFI-90， 現(xiàn)也 為 ABB公司收購；FOXBOR公司 SPECTRUM!在的 I/A 系列;WESTINGHOUSE 的 WDPF系統(tǒng)等。象 SIEMENS MOORE FISHER-ROUSE MOU等公司也有自 己DCS系統(tǒng)面世。DCS之前的控制系統(tǒng)最早可追溯到單元組合儀表，采用單元組合儀表的 控制系統(tǒng)功能單一，配置也很不靈活，無法完成比較復雜的控制 。隨后出現(xiàn) 了集中式的計算機控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)因采用了計算機 ，其運算速度、數(shù)據(jù) 處理能力和控制功能大大提高。但集中式計算機控制系

51、統(tǒng)有著嚴重不足 ， 由于系統(tǒng)的一個主機擔負著現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、處理、控制運算、顯示、打印和 控制操作，這樣它的控制或采集規(guī)模受限制，性能不宜提高，且危險集中，可 靠性低,DCS系統(tǒng)的出現(xiàn)解決了集中式計算機控制系統(tǒng)可靠性低、規(guī)模小的 缺陷。它將操作管理集中，而將控制分散，這使得控制系統(tǒng)的可靠性大大提 高。DCS系統(tǒng)的發(fā)展大致是這樣的：最早期的DCS系統(tǒng)采用以微處理器為基 礎(chǔ)的過程控制單元(PROCESS CONTROL UNIT)現(xiàn)了分散控制,有各種控制 功能要求的算法，通過組態(tài)獨立完成回路控制；具有自診斷功能，采用可靠性 技術(shù),信號處理采取了抗干擾措施。這些技術(shù)特點在現(xiàn)代的DCS系統(tǒng)中仍存在,另外

52、,還采用帶屏幕顯示器的操作站與過程控制單元分離 ，實現(xiàn)集中監(jiān)視， 集中操作，系統(tǒng)信息綜合管理，與現(xiàn)場控制分離。在通訊方面采用冗余通信系 統(tǒng),用同軸電纜作傳輸介質(zhì)，將過程單元的信息送到操作站和上位計算機，實 現(xiàn)了分散控制和集中管理。發(fā)展到第二階段的DCS系統(tǒng)增加了批量控制和順序控制的功能,采用更 快速的16位微處理器和高分辨率的CRT提高了操作站的功能。伴隨著計算 機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，更方便地將控制站、操作站、可編程序控制器和計算機互聯(lián) ， 便于多機資源共享和分散控制。DCS發(fā)展到第二階段,其特點是向標準化的系統(tǒng)發(fā)展?，F(xiàn)在國外已有OCS 系統(tǒng)(Open Control System),它的特點是允許多個

53、不同廠家、不同品牌的產(chǎn) 品共存于一個控制系統(tǒng)中,可以說它是DCS系統(tǒng)的一個發(fā)展趨勢。另外,操作 站采用32位微處理器，處理信息量擴大，加工信息的質(zhì)量提高，采用觸屏、軌 跡球、鼠標器,運用窗口技術(shù)及智能顯示器，更方便操作指導?？刂扑惴ㄜ浖?也越來越豐富和完善。3. DCS系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與組成盡管DCS產(chǎn)品很多，但其基本結(jié)構(gòu)與組成卻大體相同。DCS的結(jié)構(gòu)可歸 納為“三點一線”是DCS的骨架計算機網(wǎng)絡(luò)，“三點”是掛接在網(wǎng)絡(luò)上的三 種不同類型的節(jié)點，即面向被控過程現(xiàn)場的現(xiàn)場I/O控制站;面向操作人員 的操作站;面向DCS監(jiān)督管理人員的工程師站。DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是一個實時網(wǎng)絡(luò)，即要求網(wǎng)絡(luò)在確定的時限內(nèi)完成

54、信息的 傳送。網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)一般分為星形、總線型和環(huán)型三種，而且DCS廠家的網(wǎng)絡(luò)多采用令牌(TOKEN方式的網(wǎng)絡(luò)。一般DCS廠家的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)多為同 軸電纜和光纖。這是DCS基本結(jié)構(gòu)中的“一線”,它的主要作用是連接系統(tǒng) 的各個節(jié)點(操作站、過程控制站等),進行信息的傳遞。DCS系統(tǒng)“三點”的作用分別是這樣的：(1) .現(xiàn)場控制站是完成對現(xiàn)場I/O處理并實現(xiàn)直接數(shù)字控制(DDC)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。它的功能可 能有：.現(xiàn)場數(shù)據(jù)的周期性采集.采集數(shù)據(jù)的處理，包括濾波、轉(zhuǎn)換、放大.現(xiàn)場數(shù)據(jù)和現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)的檢查和報警處理.控制算法(連續(xù)調(diào)節(jié)和順序邏輯控制)的運算.控制輸出執(zhí)行.與上位機或其他站進行數(shù)據(jù)交換，接

55、收上位機的控制給定，向上傳遞各種采 集、控制和狀態(tài)信息。(2) .操作員站操作員站是處理一切與運行操作有關(guān)的人機界面功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。 它的主要 功能有：.現(xiàn)場運行的自動監(jiān)視、狀態(tài)報告和控制操作等；.歷史數(shù)據(jù)處理.優(yōu)化控制功能，利用數(shù)學模型和條件，計算最佳運行條件.自適應(yīng)控制功能(3) .工程師站工程師站是對系統(tǒng)進行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控 制、維護的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。其主要功能是提供對Dcsa行組態(tài)、配置工作的工具 軟件,并在DCSS線運行實時地監(jiān)視DCS絡(luò)上各個節(jié)點的運行情況,使系統(tǒng) 工程師可以通過工程師站及時調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定 ，使DCS 隨時處在最佳的工作狀態(tài)之下。4. DCS的基礎(chǔ)硬件DCS系統(tǒng)主要有三種節(jié)點組成，這三種節(jié)點對局域網(wǎng)而言沒有什么本質(zhì) 的區(qū)別，但由于每種節(jié)點的功能不同，它們在硬件配置上有很大差異。這三種 節(jié)點的基礎(chǔ)硬件組成如下：.現(xiàn)場I/O站,由各種I/O模板、信號調(diào)理板、電源組成.操作員站有工業(yè)微機（IPC）或工作站、工業(yè)鍵盤、軌跡球或鼠標、大屏幕CRT 操作控制臺、打印機等硬件組成.工程師站有通用微機或工作站、標準鍵盤、軌跡球或鼠標、顯示器等硬件組成5. DCS的基礎(chǔ)軟件DCS的基礎(chǔ)軟件包括兩大部分：第一部分是在線運行部分的軟件，稱為 運行系軟件：第二部分為生產(chǎn)運行系軟件而離線運行的那部分軟件 ，稱為開