洗化廠DCS改造方案畢業(yè)論文

PAGEPAGE42洗化廠DCS改造方案摘要洗化廠生產(chǎn)系統(tǒng)存在能耗高、工藝指標(biāo)波動(dòng)大、自控儀表落后、自控水平低等問(wèn)題，如不進(jìn)行必要的技術(shù)改造，在操作工頻繁手動(dòng)操作的情況下，會(huì)造成高投入、低產(chǎn)出且系統(tǒng)波動(dòng)大的后果，進(jìn)而影響整個(gè)聯(lián)堿系統(tǒng)的穩(wěn)定高產(chǎn)。本文運(yùn)用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)的先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合洗化廠老生產(chǎn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，采用集散控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行下列技術(shù)改造:本文完成了以下主要工作:首先在閱讀了大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，介紹了火電廠煙氣脫硫的主要方法，以及DCS的發(fā)展?fàn)顩r;通過(guò)對(duì)本廠裝置原有DCS系統(tǒng)的分析，提出了對(duì)DCS改造的要求;介紹了擬選擇DCS的特點(diǎn);改造了洗化廠生產(chǎn)系統(tǒng)的連鎖緊急停車系統(tǒng)其次為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案，控制算法、圖形、系統(tǒng)管理、引用和報(bào)表組態(tài)，確定了儀表及材料的選型，完成了改造的工程預(yù)算工作。最后通過(guò)分析以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行情況，證明:通過(guò)DCS系統(tǒng)的改造提高了系統(tǒng)安全可靠性，解決了由于無(wú)備件給生產(chǎn)構(gòu)成的威脅。同時(shí)，改造后的DCS對(duì)系統(tǒng)控制參數(shù)的變化反應(yīng)更快，系統(tǒng)重新建立平衡的時(shí)間更短。系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性均得到提高。關(guān)鍵詞：集散控制系統(tǒng)，節(jié)能控制系統(tǒng)，DCS組態(tài)，控制算法。AbstractWashingplantoftheexistenceofhighenergyconsumptionandproductionsystems,processindicatorsoffluctuationsinlarge,backward-controlledinstrument,sinceLowlevelcontrolproblems,suchasthenecessarytechnologyisnotinfrequentmanualoperatives,theresultinhighinput,lowoutputandtheconsequencesoflargefluctuationsinthesystem,therebyaffectingtheentireUnionhighalkalinestabilityofthissystem.Inthispaper,theuseofcomputersandnetworks,advancedtechnology,combinedwithwashingofplantproductionsystemsexistintheoldtitle,theuseofdistributedcontrolsystemfortechnologicaltransformationofproductionsystemstocarryoutthefollowing:Thisarticlewascompletedthefollowingmajortasks:ThefirstafterreadingalotofliteratureonthebasisoftheintroducedthermalpowerplantfluegasdesulphurizationofthemainwaystoandthedevelopmentofDCS;FactoryinstalledontheDCSsystemintheoriginalanalysis,putforwardtherequesttotheDCStransformation;introducedtoselectthecharacteristicsofDCS;ThetransformationofthewashingsystemoffactoryproductionchainEmergencyShutdownSystemSomeofthepracticaloperationcurve.Thesecondtechnologyfortherealizationoftheabove-mentionedprograms,controlalgorithms,graphics,systemmanagement,configurationreferencesandstatementstodeterminetheselectionofinstrumentsandmaterialstocompletethetransformationoftheworkoftheprojectbudget.scenethroughanalysisandexperimentsandtheactualoperationofthat:thetransformationthroughtheDCSsystemtoimprove.Endsecurityandreliabilityofthesystemtoaddressalackofsparepartstothethreatposedbytheproduction.Atthesametime,transformedtheDCSControlparametersofthesystemchangesinresponsetofaster,thesystemretablishbalanceinashortertime.Systemreliabilityandstabilitycouldbeenhanced.Keywords:distributedcontrolsystem,energy-savingcontrolsystem,DCSconfiguration,controlalgorithm.目錄摘要 1Abstract 21前言 61.1集散控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史 61.2集散控制系的基本結(jié)構(gòu) 81.3分散過(guò)程控制裝置 91.4操作管理裝置 101.5通信系統(tǒng) 102生產(chǎn)分廠和動(dòng)力分廠自動(dòng)控制現(xiàn)狀 122.1生產(chǎn)分廠DCS系統(tǒng)的現(xiàn)狀 122.1動(dòng)力分廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀 142.3DCS系統(tǒng)改造原則 142.4硬件配置原則： 153生產(chǎn)系統(tǒng)改造技術(shù)方案 163.1生產(chǎn)預(yù)測(cè)控制系統(tǒng) 163.2預(yù)測(cè)模型 163.3反饋校正 183.4參考軌跡 193.5最優(yōu)控制律計(jì)算 193.6控制方案確定 203.6預(yù)測(cè)模型測(cè)試 213.7聯(lián)鎖停車系統(tǒng) 213.8儀表的更換及增加 234DCS的選型及組態(tài) 244.1DCS的選型 244.2系統(tǒng)配置 244.3HS2000一Plus集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 254.4現(xiàn)場(chǎng)控制站 264.5操作員站 284.6工程師站 284.7歷史站 294.8系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 295系統(tǒng)的組態(tài) 305.1數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài). 305.2控制算法組態(tài) 355.3圖形組態(tài) 375.4系統(tǒng)管理組態(tài) 385.5引用組態(tài)及報(bào)表組態(tài) 386小結(jié) 40參考文獻(xiàn) 41致謝 421前言1.1集散控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史集散控制系統(tǒng)是1975年由美國(guó)霍尼威爾(HOne獷well)公司推出的。由于當(dāng)時(shí)采用模擬電動(dòng)儀表控制系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)直接控制都無(wú)法解決過(guò)程工業(yè)控制應(yīng)用中的某些問(wèn)題:(1)隨著生產(chǎn)過(guò)程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，總控室儀表盤(pán)及其上的儀表越來(lái)越多，除了對(duì)總控室的面積有要求外，要求操作工人監(jiān)視、操作儀表的水平也越來(lái)越高，原來(lái)的模擬儀表顯然難以勝任。(2)隨著電子技術(shù)的發(fā)展，儀表的更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，工業(yè)技術(shù)的發(fā)展要求儀表控制系統(tǒng)的發(fā)展與之同步。(3)當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)已開(kāi)始在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用，它具有的數(shù)字化控制算法使控制系統(tǒng)的實(shí)施變得方便，更改也很容易，但是，由于它的價(jià)格昂貴，采用的是直接數(shù)字控制DDC(DirectDigitalControl)或監(jiān)督計(jì)算機(jī)控制SCC，因此，如何把因計(jì)算機(jī)的故障造成的危害減小，使危險(xiǎn)分散，成為應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)首要解決的問(wèn)題。(4)集中和綜合的操作和監(jiān)督要求對(duì)全廠、各車間和工段級(jí)的控制和操作有相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信聯(lián)系，它不僅要求有大量的數(shù)據(jù)傳遞，也要求有高速的時(shí)間傳輸速率。美國(guó)霍尼威爾公司的TDC一2000正是在這種情況下推出的，它的基本思路是首先把集中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分解為分散的控制系統(tǒng)，這就需要有專門(mén)的過(guò)程分散控制裝置，它們?cè)谶^(guò)程控制級(jí)各自完成過(guò)程中的部分控制和操作;其次從模擬儀表的操作習(xí)慣出發(fā)，應(yīng)開(kāi)發(fā)人一機(jī)間良好的操作界面，用于操作人員的操作監(jiān)視;最后為了使操作站與過(guò)程控制裝置之間建立數(shù)據(jù)的聯(lián)系，應(yīng)建立數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)能在操作人員和生產(chǎn)過(guò)程間相互傳遞。為此，在系統(tǒng)的硬件和軟件上進(jìn)行了深入的研究，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)(Computer)、控制技術(shù)(Control)、通信技術(shù)(C。~nication)與顯示技術(shù)(CRT)的結(jié)合，進(jìn)入了儀表控制系統(tǒng)的新起點(diǎn)。當(dāng)時(shí)，DCS還在初創(chuàng)階段，系統(tǒng)包括分散過(guò)程控制裝置、操作管理裝置和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)三大部分，它具有DCS的集中管理、分散控制的基本特點(diǎn)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)、顯示技術(shù)、控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展，集散控制系統(tǒng)也得到了飛速的發(fā)展。第二代集散控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是系統(tǒng)的功能擴(kuò)大或加強(qiáng)，如，控制算法的擴(kuò)充;常規(guī)控制與邏輯控制、批量控制相結(jié)合;過(guò)程操作管理范圍的擴(kuò)大，功能的增添;顯示屏分辨率的提高;色彩的增加;多微處理器技術(shù)的應(yīng)用等。美國(guó)FOXBORO公司在1987年推出的FAS系統(tǒng)標(biāo)志著集散控制系統(tǒng)進(jìn)入了第三代。它的主要改變是在局域網(wǎng)絡(luò)方面，F(xiàn)AS系統(tǒng)采用了10兆位/秒的寬帶網(wǎng)與5兆位/秒的載帶網(wǎng)，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織150的051開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)的參考模型。因此，在符合開(kāi)放系統(tǒng)的各制造廠產(chǎn)品間可以相互連接、相互通信和進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，第三方的應(yīng)用軟件也能在系統(tǒng)中應(yīng)用，從而使集散控制系統(tǒng)進(jìn)入了更高的階段。從第三代集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，由于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信功能的增強(qiáng)，各不同制造廠的產(chǎn)品能進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，因此，克服了第二代集散控制系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的自動(dòng)化孤島等困難。另外，從系統(tǒng)的軟件和控制功能來(lái)看，系統(tǒng)所提供的控制功能也有了增強(qiáng)，除了常規(guī)控制、邏輯控制與批量控制，還增加了各種自適應(yīng)或自整定的控制算法，用戶可在對(duì)被控制對(duì)象的特性了解較少的情況下應(yīng)用所提供的控制算法，由系統(tǒng)自動(dòng)搜索或通過(guò)一定的運(yùn)算獲得較好的控制器參數(shù)。同時(shí)，由于第三方應(yīng)用軟件可方便地應(yīng)用，也為用戶提供了更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)所。90年代處，隨著對(duì)控制和管理要求的不斷提高，第四代集散控制系統(tǒng)以管控一體化的形式出現(xiàn)。它在硬件上采用開(kāi)放的工作站，采用了客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server)的結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上增加了工廠信息網(wǎng)(Intranet)，并可與國(guó)際信息網(wǎng)Internet網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。在軟件上則采用UNIX系統(tǒng)和X一Windows的圖形用戶界面，系統(tǒng)的軟件更豐富。同時(shí)，在制造業(yè)，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)得到了應(yīng)用。第四代集散控制系統(tǒng)的典型產(chǎn)品有Honeywell公司的TPs控制系統(tǒng)，橫河公司的CENTUM一CS控制系統(tǒng)等。這一代集散控制系統(tǒng)主要為解決DCS系統(tǒng)的集中管理而研制。它們?cè)谛畔⒌墓芾?、通信等方面提供了綜合的解決方案。1.2集散控制系的基本結(jié)構(gòu)1-1集散控制系統(tǒng)結(jié)果圖1.3分散過(guò)程控制裝置分散過(guò)程控制裝置是集散控制系統(tǒng)與生產(chǎn)過(guò)程間的界面，生產(chǎn)過(guò)程的各種過(guò)程變量通過(guò)分散過(guò)程控制裝置轉(zhuǎn)化為操作監(jiān)視的數(shù)據(jù)，而操作的各種信息也通過(guò)分散過(guò)程控制裝置送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在分散過(guò)程控制裝置內(nèi)，進(jìn)行模擬量與數(shù)字量的相互轉(zhuǎn)換，完成控制算法的各種運(yùn)算，對(duì)輸入與輸出量進(jìn)行有關(guān)的軟件濾波及其他的一些運(yùn)算。分散過(guò)程控制裝置具有如下特征:(1)需適應(yīng)惡劣的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程環(huán)境分散過(guò)程控制裝置的一部分設(shè)備需要安裝在現(xiàn)場(chǎng)，所處的環(huán)境差，所以要求分散過(guò)程控制裝置能適應(yīng)環(huán)境的溫、濕度變化;適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)的變化;適應(yīng)工業(yè)環(huán)境中的電磁干擾的影響以及環(huán)境介質(zhì)的影響。(2)分散控制分散過(guò)程控制裝置體現(xiàn)了控制分散的系統(tǒng)構(gòu)成。它把地域分散的過(guò)程裝置用分散的控制實(shí)現(xiàn)，它的控制功能也分為常規(guī)控制、順序控制和批量控制。它把監(jiān)視和控制分離，把危險(xiǎn)分散，使得系統(tǒng)的可靠性提高。(3)實(shí)時(shí)性分散過(guò)程控制裝置直接與過(guò)程進(jìn)行聯(lián)系，為能準(zhǔn)確反映過(guò)程參數(shù)的變化，它應(yīng)具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)的特點(diǎn)。從裝置來(lái)看，它要有快的時(shí)鐘頻率，足夠的字長(zhǎng)。從軟件來(lái)看，運(yùn)算的程序應(yīng)精練、實(shí)時(shí)和多任務(wù)作業(yè)。(4)獨(dú)立性相對(duì)于整個(gè)集散系統(tǒng)，分散過(guò)程控制裝置具有較強(qiáng)的獨(dú)立性。在與上一級(jí)的通信或者上一級(jí)設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，它還能正常運(yùn)行，而使過(guò)程控制和操作得以進(jìn)行。1.4操作管理裝置操作管理裝置是操作人員與集散控制系統(tǒng)間的界面，操作人員通過(guò)操作管理裝置了解生產(chǎn)過(guò)程的運(yùn)行狀況，并通過(guò)它發(fā)出操作指令給生產(chǎn)過(guò)程。生產(chǎn)過(guò)程的各種參數(shù)在操作管理裝置上顯示，以便于操作人員監(jiān)視和操作。操作管理裝置具有以下特征:(1)信息量大它需要匯總各分散過(guò)程控制裝置的信息和下送的信息。從硬件來(lái)看，它具有大的存儲(chǔ)容量，允許有較多的畫(huà)面可顯示;從軟件來(lái)看，應(yīng)采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和并行處理技術(shù)等。(2)易操作性操作管理裝置通過(guò)CRT、打印機(jī)等了解過(guò)程運(yùn)行情況并發(fā)出指令，因此，除了部分現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作設(shè)備外，操作人員和管理人員都通過(guò)裝置提供的輸入設(shè)備，如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、軌跡球等來(lái)操作設(shè)備的運(yùn)行，故操作管理裝置要有良好的操作性。(3)容錯(cuò)性好由于集中操作和管理部分是人和機(jī)器的聯(lián)系界面，為防止操作人員的誤操作，該部分裝置應(yīng)有良好的容錯(cuò)特性。因此，要設(shè)置硬件密鑰、軟件口令，對(duì)誤操作不予響應(yīng)等安全措施。1.5通信系統(tǒng)分散過(guò)程控制裝置與操作管理裝置之間需要有一個(gè)橋梁來(lái)完成數(shù)據(jù)之間的傳遞和交換，這就是通信系統(tǒng)。對(duì)通信系統(tǒng)的要求除了傳輸速率、誤碼率等外，主要是開(kāi)發(fā)性和互操作性。系統(tǒng)的所謂“開(kāi)發(fā)”，就是允許與其他廠商的產(chǎn)品能通信。這就要求通信有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議。各廠商的產(chǎn)品的通信也應(yīng)符合統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu)是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型。所謂“互操作性”是指現(xiàn)場(chǎng)總線的通信標(biāo)準(zhǔn)，它要求不同的智能現(xiàn)場(chǎng)變送器、執(zhí)行器等可以互換。2生產(chǎn)分廠和動(dòng)力分廠自動(dòng)控制現(xiàn)狀2.1生產(chǎn)分廠DCS系統(tǒng)的現(xiàn)狀撫順石化分公司洗滌劑化工廠生產(chǎn)分廠共有一套年產(chǎn)7.2萬(wàn)噸/年直鏈烷基苯生產(chǎn)裝置和一套年產(chǎn)5完噸脂肪醇生產(chǎn)裝置，于1992年正式投入生產(chǎn)。其DCS操作系統(tǒng)為BAILEY公司早期產(chǎn)品N-90系統(tǒng)（廠環(huán)的通訊速率為500K）。90年代后期陸續(xù)對(duì)烷基苯生產(chǎn)裝置進(jìn)行了擴(kuò)能改造，新建一套10萬(wàn)噸/年的烷基苯生產(chǎn)裝置，同時(shí)將原7.2萬(wàn)噸/年耳的烷基苯裝置的生產(chǎn)能力增加到10萬(wàn)噸/年，增加了兩個(gè)過(guò)程控制站（INFI-90系統(tǒng)，通訊速率為10M）及四個(gè)操作站，單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，而原N-90系統(tǒng)僅增加了部分卡件。目前DCS系統(tǒng)主要配置如下：N-90系統(tǒng)INFI-90系統(tǒng)備注過(guò)程控制站（PCU）3套過(guò)程控制站（PCU）2套操作站（MCS）10臺(tái)操作站（MCS）4臺(tái)工程師站1套工程師站1套通訊接口（CIU）2套接線柜（marshalling）5面接線柜(marshalling)25面串行打印機(jī)8臺(tái)彩色硬拷貝機(jī)1臺(tái)接口（VAX-31000）1臺(tái)報(bào)警盤(pán)（ADS）6臺(tái)整個(gè)DCS系統(tǒng)I/O點(diǎn)總數(shù)如下信號(hào)類型I/O總點(diǎn)數(shù)備注模擬量輸入（4-20mA）1875點(diǎn)熱電偶輸入（E、K）934點(diǎn)模擬量輸出（4-20mA）1378點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入（24V.DC）1640點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸出（24V.DC）820點(diǎn)脈沖量輸入（24V.DC）64點(diǎn)合計(jì)6711點(diǎn)生產(chǎn)分廠DCS操作系統(tǒng)已運(yùn)行多年，自投運(yùn)以來(lái)基本滿足了生產(chǎn)需要，但隨著近幾年計(jì)算機(jī)及通訊技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)中通訊速度及MCS操作站等環(huán)節(jié)，已顯現(xiàn)明顯薄弱；目前除PCU控制部分狀態(tài)完好外，其他部分都面臨著各種各樣的問(wèn)題；同時(shí)由于生產(chǎn)裝置的多次擴(kuò)能改造，DCS系統(tǒng)負(fù)荷偏大，而且兩個(gè)型號(hào)DCS系統(tǒng)的廠級(jí)通訊不能實(shí)現(xiàn)，造成了系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。具體問(wèn)題有：硬盤(pán)：MCS使用的硬盤(pán)是老式的SCSI盤(pán)，存儲(chǔ)容量小，故障率高，存在著數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，而且備件已經(jīng)很難買到，嚴(yán)重威脅生產(chǎn)裝置的安全運(yùn)行。與MIS通訊的接口：基于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的水平，N-90環(huán)路的通訊速率只能作到500K，由于N-90本身對(duì)采集點(diǎn)數(shù)量的限制，MIS接口的數(shù)據(jù)采集一直不能正常進(jìn)行，制約了生產(chǎn)裝置優(yōu)化操作的進(jìn)程。CRT：現(xiàn)有MCS的顯示器是19英寸已經(jīng)運(yùn)行了十幾年。2.1動(dòng)力分廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀動(dòng)力分廠于1991年建成投產(chǎn)，共有4臺(tái)35t/h燃煤鍋爐和2臺(tái)6000KW發(fā)電機(jī)組?？刂葡到y(tǒng)采用常規(guī)儀表和通道式儀表盤(pán)。采用EK系列等20余種盤(pán)裝儀表，產(chǎn)品技術(shù)落后，大部已經(jīng)停產(chǎn)。壓力、差壓變送器采用1751系列產(chǎn)品，已使用多年，有的急需更換。動(dòng)力分廠鍋爐間控制室距離鍋爐本體較近，給鍋爐檢修帶來(lái)不便。I/O總點(diǎn)數(shù)如下：信號(hào)類型I/O總點(diǎn)數(shù)備注模擬量輸入（4-20mA）259點(diǎn)熱點(diǎn)組輸入（Pt100）/TC187點(diǎn)模擬量輸出（4-20mA）55點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入（24V.DC）492點(diǎn)開(kāi)關(guān)輸出量（24V.DC）364點(diǎn)脈沖量輸入（24V.DC）合計(jì)1358點(diǎn)2.3DCS系統(tǒng)改造原則本次DCS系統(tǒng)改造的基本原則是選擇技術(shù)先進(jìn)可靠、在中國(guó)及本行業(yè)有使用經(jīng)驗(yàn)的DCS操作系統(tǒng)：力爭(zhēng)施工周期盡量短，投資盡量少；確保DCS操作系統(tǒng)改造一次成功。2.4硬件配置原則：系統(tǒng)內(nèi)所有模件均應(yīng)是固態(tài)電路，標(biāo)準(zhǔn)化，模件化和插入式結(jié)構(gòu)；模件能帶電插拔而不損壞，且不影響其他模件的正常工作。I/O點(diǎn)數(shù)：每一信號(hào)類型的I/O點(diǎn)數(shù)分別不得少于需要點(diǎn)數(shù)的15%；過(guò)程控制站應(yīng)有常規(guī)控制功能和一般復(fù)雜控制功能，應(yīng)有PID調(diào)節(jié)參數(shù)自整定功能?？刂颇＜﨏PU，電源和通訊接口應(yīng)1：1冗余配置；操作站17臺(tái)（生產(chǎn)分廠）和3臺(tái)（動(dòng)力分廠）。IntelPentium4處理器，1.7GHZ主頻，1G內(nèi)存，160G硬盤(pán)，21英寸，分辨率1280*1024；增加工程師站1臺(tái)，用于動(dòng)力分廠所有通訊系統(tǒng)，包括通訊模件，通訊電纜要1：1冗余配置；DCS系統(tǒng)內(nèi)各操作站之間要互相通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；兩套DCS系統(tǒng)預(yù)留與廠級(jí)局域網(wǎng)的通訊功能；DCS系統(tǒng)要提供數(shù)據(jù)采集接口及先進(jìn)控制和在線優(yōu)化條件；提供先進(jìn)實(shí)用的外圍設(shè)備，如3臺(tái)A3黑白激光打印機(jī)用于打印報(bào)表、2臺(tái)A4黑白激光打印機(jī)用于工程師工作站、24面操作臺(tái)以及歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等。3生產(chǎn)系統(tǒng)改造技術(shù)方案3.1生產(chǎn)預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)氫氮比的控制一般采用：1，預(yù)測(cè)控制算法有模型算法控制(MAC)。2，動(dòng)態(tài)矩陣控制模型(DMc)，預(yù)測(cè)啟發(fā)控制(MPHc)等，但其基本思想都是采用工業(yè)過(guò)程中較易得到的對(duì)象脈沖響應(yīng)或階躍響應(yīng)曲線，把它們?cè)诓蓸訒r(shí)刻的一系列數(shù)值作為描述對(duì)象動(dòng)態(tài)特性的信息，從而構(gòu)成預(yù)測(cè)模型，這樣就可確定一個(gè)控制量的時(shí)間序列，使未來(lái)一段時(shí)間中被控變量與經(jīng)過(guò)“柔化”后的期望軌跡之間的誤差最小。針洗化廠生產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)，采用時(shí)滯系統(tǒng)多步模型算法控制(MC)，它由預(yù)測(cè)模型、反饋校正、滾動(dòng)優(yōu)化、參考輸入軌跡組成。它采用基于脈沖響應(yīng)的非參數(shù)模型作為預(yù)測(cè)模型，用過(guò)去和未來(lái)的輸入輸出信息，根據(jù)預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)系統(tǒng)未來(lái)的輸出狀態(tài)，經(jīng)過(guò)用模型輸出誤差進(jìn)行在線校正后，再與參考軌跡進(jìn)行比較，應(yīng)用二次型性能指標(biāo)進(jìn)行滾動(dòng)優(yōu)化，然后再計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻應(yīng)加于系統(tǒng)的控制動(dòng)作，完成整個(gè)控制循環(huán)。3.2預(yù)測(cè)模型（3-1）在（3-1）式中，——時(shí)刻預(yù)測(cè)模型輸出；——時(shí)刻系統(tǒng)的輸入；——被控系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)序列值；——脈沖響應(yīng)序列長(zhǎng)度；——時(shí)滯步數(shù)。對(duì)（3-1）進(jìn)行差分運(yùn)算，即得到增量模型： （3-2）式（3-2）中對(duì)于多步預(yù)測(cè)，設(shè)P為預(yù)測(cè)時(shí)域長(zhǎng)度，M為控制時(shí)域長(zhǎng)度，且N≥P≥M并設(shè)k+M-1時(shí)刻后控制量不再改變，則有：（3-3）令（3-4）對(duì)式（3-4）進(jìn)行化簡(jiǎn)合并，的到多步預(yù)測(cè)模型的矩陣表達(dá)式：（3-5）式（3-5）中（3-6）當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)(3-7)3.3反饋校正對(duì)預(yù)測(cè)模型輸出誤差進(jìn)行反饋校正，得到閉環(huán)輸出預(yù)測(cè)算式:（3-8）式（3-8）中——時(shí)刻輸出預(yù)測(cè)值；——時(shí)刻預(yù)測(cè)模式輸出誤差；——誤差校正系數(shù)。（3-9）——時(shí)刻實(shí)際系統(tǒng)輸出值。令則有：（3-10）將式（3-5）代入式（3-10）得到多步輸出預(yù)測(cè)矩陣表達(dá)式；（3-11）3.4參考軌跡在MAC算法中，控制目的是使實(shí)際系統(tǒng)的輸出沿著一條事先規(guī)定的曲線逐漸到達(dá)設(shè)定值，這條指定的曲線稱為參考軌跡。對(duì)于有時(shí)滯的系統(tǒng)式（3-11）預(yù)測(cè)時(shí)刻起的輸出值，為此，參考軌跡的算法修正為：（3-12）式（3-12）中：——設(shè)定值；——軌跡系數(shù)。3.5最優(yōu)控制律計(jì)算多步預(yù)測(cè)控制律選用輸出預(yù)測(cè)與參與軌跡只差和控制最加權(quán)的二次型性能指標(biāo)：（3-13）式（3-13）中：令，經(jīng)化簡(jiǎn)得控制律：（3-14）3.6控制方案確定112345689107產(chǎn)量預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)3—1圖中：1——MAC控制器。2——極點(diǎn)配置系數(shù)。3——原料輸入調(diào)節(jié)器。4——添加劑流量調(diào)節(jié)器。5——添加劑流量。6——原料。7——原料與添加劑的比。8、9、——測(cè)量。10——產(chǎn)量與原料比。主被控對(duì)象產(chǎn)量與原料比系統(tǒng)純滯后時(shí)間長(zhǎng)、慣性大、干擾多，因此主控器選用MAC預(yù)測(cè)控制算法。由于主對(duì)象存在積分環(huán)節(jié)，無(wú)法直接測(cè)得非參數(shù)脈沖響應(yīng)模型，故在系統(tǒng)中采用極點(diǎn)配置法獲得開(kāi)環(huán)穩(wěn)定的廣義對(duì)象，從而得到非參數(shù)脈沖響應(yīng)對(duì)象。工藝添加劑流量波動(dòng)較大，采用單回路閉環(huán)控制。由于整個(gè)系統(tǒng)的滯后時(shí)間長(zhǎng)，為及時(shí)克服轉(zhuǎn)化、變換工段產(chǎn)生的干擾，引入變換氫副調(diào)節(jié)回路。3.6預(yù)測(cè)模型測(cè)試由式（3-1）可知，要實(shí)施MAC算法，必須要獲得被控系統(tǒng)的非參數(shù)脈沖響應(yīng)模型，即獲得式（3-2）中的脈沖響應(yīng)系列值。本文MAC算法中的脈沖響應(yīng)序列值從現(xiàn)場(chǎng)階躍響應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)中獲得?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試具體步驟如下：a.投入工藝添加劑及原料調(diào)節(jié)回路。b.測(cè)試原料調(diào)節(jié)回路(副回路)給定值至產(chǎn)值比之間的廣義對(duì)象模型。c.用以上模型進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，選定一合適的極點(diǎn)配置系數(shù)崎。d.對(duì)崎值進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試調(diào)整，以獲得合適的廣義主對(duì)象階躍響應(yīng)特e.用得到的廣義主對(duì)象階躍響應(yīng)系列數(shù)據(jù)，根據(jù)下式:（3-14）求得脈沖響應(yīng)模型序列值，式中為階躍響應(yīng)序列值。最后，只要系統(tǒng)的廣義對(duì)象階躍響應(yīng)與獲得脈沖響應(yīng)模型(預(yù)測(cè)模型)階躍響應(yīng)曲線能較好地?cái)M合，即能控制好產(chǎn)值比。3.7聯(lián)鎖停車系統(tǒng)當(dāng)生產(chǎn)中出現(xiàn)斷電、斷儀表空氣、溫度過(guò)高以及設(shè)備故障時(shí)，如不迅速處理，會(huì)造成重大損失。根據(jù)洗化廠的生產(chǎn)特點(diǎn)，新設(shè)計(jì)一套緊急停車聯(lián)鎖系統(tǒng)。為保證聯(lián)鎖信號(hào)的可靠，在現(xiàn)場(chǎng)的儀表原料總管上安裝兩臺(tái)壓力變送器(不同的取壓點(diǎn))；在添加劑總管上安裝兩套流量孔板和兩臺(tái)差壓變送器。這樣只有當(dāng)兩臺(tái)儀表原料流量變送器的測(cè)量值都低于聯(lián)鎖值時(shí)，或兩臺(tái)添加劑流量變送器的測(cè)量值都低于聯(lián)鎖值時(shí)，還有就是發(fā)電機(jī)內(nèi)心的溫度過(guò)高時(shí)，才能導(dǎo)致全系統(tǒng)緊急停車，避免因變送器故障而造成全系統(tǒng)誤停車。圖3-1緊急停車聯(lián)鎖圖圖3-1中PSL—150A、B是添加劑流量低聯(lián)鎖觸點(diǎn)。FSL—160A、B是原料流量低聯(lián)鎖觸點(diǎn)。EJ是來(lái)自電氣的斷電觸點(diǎn)。PB—1是消除按鈕。PB—2是緊急停車按鈕。SW—l是是否投聯(lián)鎖的開(kāi)關(guān)。IJ、1J—1分別是壓縮機(jī)內(nèi)壓力調(diào)節(jié)閥繼電器及其常開(kāi)延時(shí)打開(kāi)觸點(diǎn)。2J、2J—1分別是原料流量調(diào)節(jié)閥繼電器及其常開(kāi)延時(shí)打開(kāi)觸點(diǎn)3J、3J—1分別是添加劑流量調(diào)節(jié)閥繼電器及其常開(kāi)延時(shí)打開(kāi)觸點(diǎn)。4J、4J—l分別是原料機(jī)內(nèi)存量調(diào)節(jié)閥繼電器及其常開(kāi)延時(shí)打開(kāi)觸點(diǎn)。5J、5J—1分別是添加劑機(jī)內(nèi)存量閥繼電器及其常開(kāi)延時(shí)打開(kāi)觸點(diǎn)。是兩位三通常通型電磁閥。在正常時(shí)(電磁閥線圈不帶電)，電一氣閥門(mén)定位器的控制氣源信號(hào)直接送到調(diào)節(jié)閥膜頭;工況異常時(shí)(電磁閥線圈帶電)，電磁閥切斷電一氣閥門(mén)定位器到調(diào)節(jié)閥膜頭的控制氣源信號(hào)，同時(shí)將調(diào)節(jié)閥膜頭內(nèi)剩余的空氣排放至大氣，以使調(diào)節(jié)閥迅速朝著使系統(tǒng)安全的方向動(dòng)作。由于集散控制系統(tǒng)配備有UPS，故在全系統(tǒng)停電時(shí)也能保證聯(lián)鎖的正常動(dòng)作。3.8儀表的更換及增加為實(shí)現(xiàn)洗化廠生產(chǎn)系統(tǒng)的DCS改造，必須將所有氣動(dòng)儀表更換為具有通信功能的智能儀表;將氣動(dòng)浮筒液位調(diào)節(jié)器更換為電容式物位計(jì);同時(shí)在工藝管道上流量分析表，以實(shí)現(xiàn)對(duì)主要工藝介質(zhì)含量的在線檢測(cè)。4DCS的選型及組態(tài)4.1DCS的選型根據(jù)性能價(jià)格比，我選用北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司生產(chǎn)的HS2ooo-Plus型集散控制系統(tǒng)。此套系統(tǒng)具有以下主要的技術(shù)特點(diǎn):(l)高可靠性采用冗余電源、冗余系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、冗余主控模塊、冗余FO模塊，可帶電更換板件，系統(tǒng)平均故障時(shí)間(MTBF)不低于100，000h。(2)系統(tǒng)的操作性強(qiáng)因?yàn)椴捎孟冗M(jìn)、全面、中文組態(tài)軟件，可方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)、控制及算法組態(tài)、圖形組態(tài)、報(bào)表組態(tài)、歷史庫(kù)組態(tài)、追憶庫(kù)組態(tài)，系統(tǒng)可操作性很強(qiáng)。(3)系統(tǒng)的開(kāi)放性好系統(tǒng)的操作員站和工程師站選擇通用高可靠工業(yè)PC機(jī)，無(wú)需考慮備品、備件，升級(jí)容易;系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上可直接掛接PC機(jī)作為網(wǎng)關(guān)，連入廠級(jí)信息管理系統(tǒng)，加上管理功能，可方便地構(gòu)成CIMS系統(tǒng);系統(tǒng)向下可掛接各種PLC及智能儀表，可通過(guò)開(kāi)發(fā)通訊軟件實(shí)現(xiàn)連接。4.2系統(tǒng)配置根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)儀表及新增儀表的數(shù)量，確定系統(tǒng)確定以下配置:工程師站:l臺(tái)操作員站:2臺(tái)歷史站:1臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)控制站:5臺(tái)服務(wù)器:1臺(tái)UPS:一套對(duì)于工業(yè)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性是第一的，故工程師站、操作員站、歷史站的基本配置如下:CPU:PⅣ2GHz內(nèi)存:金士頓2GSDRAM硬盤(pán):星鉆160G雙冗余令牌總線(TOKENBUS)網(wǎng)絡(luò)控歷史站無(wú)以下配置(有歷史站半導(dǎo)體卡):光驅(qū):LGDVD16X顯示器:PHILIP21英寸HP彩色打印機(jī)專用薄膜操作鍵盤(pán)、軌跡球工程師站半導(dǎo)體卡、操作員站半導(dǎo)體卡4.3HS2000一Plus集散控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖4-1DCS結(jié)構(gòu)圖4.4現(xiàn)場(chǎng)控制站現(xiàn)場(chǎng)控制站是DCS完成現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控的重要站點(diǎn)。它由主控單元、智能IO模塊、電源模塊和專用機(jī)柜組成，在主控單元和智能I/O模塊上，分別固化了實(shí)時(shí)控制軟件和IO板級(jí)軟件。HS2000-Plus的現(xiàn)場(chǎng)控制站內(nèi)部采用分布式結(jié)構(gòu)。與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相連的是主控單元(由CPU板和多功能卡等組成)，可冗余配置，主控單元通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)(CNET)與各個(gè)智能IO模塊相連。IO板級(jí)軟件固化在系統(tǒng)的輸入輸出模板中。IO模板加電自檢后，在模板上運(yùn)行的各軟件將直接向主控單元請(qǐng)求組態(tài)生成的初始化數(shù)據(jù)，用以初始化IO模板的工作方式，然后進(jìn)入預(yù)訂的處理程序。板級(jí)軟件還有通信功能，一面接收由主控單元傳來(lái)的控制輸出和初始化數(shù)據(jù)，一面向主控單元傳送數(shù)據(jù)和模板的自檢狀態(tài)信息。固化在主控單元上的實(shí)時(shí)控制軟件運(yùn)行在一個(gè)嵌入式的多任務(wù)處理系統(tǒng)中，主要完成以下功能:(l)信號(hào)轉(zhuǎn)換與處理對(duì)功能模塊采集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性或非線性化轉(zhuǎn)換、報(bào)警處理、輸出處理等。(2)控制運(yùn)算以組態(tài)規(guī)定的周期完成連續(xù)控制運(yùn)算、梯形邏輯運(yùn)算和計(jì)算公式運(yùn)算。系提供的時(shí)間基準(zhǔn)值有，50ms、100ms、200ms、250ms、500ms和1000ms幾種，控制周期是基準(zhǔn)值的任意整數(shù)值。(3)通信首先是通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)(操作員站和工程師站)通信，一方面接收工程師站或操作員站的下裝數(shù)據(jù)和詞組織修改的數(shù)據(jù)，另一方面將該站所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以每秒兩次的頻率上網(wǎng)廣播：其次通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)向IO模板傳送初始化數(shù)據(jù)和控制輸出數(shù)據(jù)并接收模板采集的數(shù)據(jù)和報(bào)告的狀態(tài)。(4)其它具有自診斷、主從切換時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)一致等功能，保證系統(tǒng)持久運(yùn)行。4.5操作員站操作站上運(yùn)行的軟件是專用實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件，運(yùn)行在搶占式的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)中。此軟件的主要功能有:(1)圖形顯示與會(huì)話可通過(guò)多種途徑切換到各個(gè)畫(huà)面，畫(huà)面的切換和刷新時(shí)間為0.5秒;在一幅流程圖上可顯示立體圖形，可重疊開(kāi)窗口并實(shí)現(xiàn)會(huì)話操作;可滾動(dòng)顯示大幅面流程圖。(2)控制調(diào)節(jié)可進(jìn)入各種回路調(diào)節(jié)窗口，修改設(shè)定值、切換控制方式和整定回路參數(shù)。(3)趨勢(shì)顯示包括模擬量和開(kāi)關(guān)量的實(shí)時(shí)趨勢(shì)及歷史趨勢(shì)顯示，系統(tǒng)可容納上千條曲。(4)報(bào)警管理與顯示在流程圖上，以閃爍、變色、箭頭等顯示有報(bào)警的對(duì)象；報(bào)警確認(rèn)后，回顧方式列表顯示報(bào)警信息。所有的報(bào)警列表都可打印。(5)報(bào)表管理與打印報(bào)表可通過(guò)定時(shí)、設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)或人工觸發(fā)方式打印。4.6工程師站工程師站用于對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行功能組態(tài)，組態(tài)數(shù)據(jù)下裝，插入操作員站半導(dǎo)體卡也能起到運(yùn)行監(jiān)視的作用。工程師站配有HS-Plus組態(tài)軟件包，為用戶提供一個(gè)靈活、方便、全面的工程平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)用戶的各種控制策略。4.7歷史站歷史站保存了整個(gè)系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)，可完成對(duì)歷史數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和發(fā)送。當(dāng)操作員站通過(guò)歷史網(wǎng)絡(luò)向歷史站發(fā)出歷史數(shù)據(jù)申請(qǐng)時(shí)，歷史站將歷史數(shù)據(jù)發(fā)送給操作員站。4.8系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)HS2000-Plus系統(tǒng)是一個(gè)三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，三層網(wǎng)絡(luò)將整個(gè)系統(tǒng)分為管理級(jí)、操作級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)。(1)管理協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)MNET是系統(tǒng)的最高一級(jí)網(wǎng)絡(luò)，它的主要功能是完成不同裝置之間的協(xié)調(diào)控制、數(shù)據(jù)通信。(2)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)SNET是連接工程師站、操作員站和現(xiàn)場(chǎng)控制站等節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)，其冗余結(jié)構(gòu)、熱備份工作，保證在如何一網(wǎng)絡(luò)失效的情況下不影響系統(tǒng)通信，它的主要功能是將工程師站組態(tài)后生成的數(shù)據(jù)通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)下裝到操作員站、歷史站和現(xiàn)場(chǎng)控制站的主控單元，現(xiàn)場(chǎng)控制站的主控單元再將部分組態(tài)數(shù)據(jù)下裝到IO模板上。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，操作員發(fā)出的控制輸出數(shù)據(jù)由操作員站經(jīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳送到現(xiàn)場(chǎng)控制站;而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)則由現(xiàn)場(chǎng)控制站通過(guò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳送到各個(gè)其它節(jié)點(diǎn)。(3)控制網(wǎng)絡(luò)CNET是現(xiàn)場(chǎng)控制站內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)，即各個(gè)I/O組件之間及各組件內(nèi)部的各模塊之間的網(wǎng)絡(luò)，它有支持多主結(jié)構(gòu)、提供優(yōu)先級(jí)控制、很強(qiáng)的錯(cuò)誤識(shí)別處理能力等特點(diǎn)。5系統(tǒng)的組態(tài)5.1數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài).HS2000-Plus集散系統(tǒng)系統(tǒng)的組態(tài)包括數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)、控制算法組態(tài)、圖形組系統(tǒng)管理組態(tài)、引用組態(tài)和報(bào)表組態(tài)等。數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)就是在數(shù)據(jù)庫(kù)中存放每個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)、類型、物理地址、信號(hào)處理和顯示方式等信息。數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)是以站為單位來(lái)進(jìn)行的，組態(tài)順序一般按站信息、設(shè)備信息、點(diǎn)信息三個(gè)層次從上到下定義，組態(tài)過(guò)程采用填表的形式。(1)站配置組態(tài)站配置組態(tài)的含義是將整個(gè)站作為一個(gè)配置點(diǎn)，對(duì)其運(yùn)行的狀態(tài)及報(bào)警管理信息等加以說(shuō)明。如:某現(xiàn)場(chǎng)控制站網(wǎng)卡發(fā)生故障，則該站配置點(diǎn)出現(xiàn)報(bào)警，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)組態(tài)中選定的報(bào)警級(jí)別及報(bào)警方式相應(yīng)處理。另外，各站的硬件配置信息也在此定義。圖5-1站配置組態(tài)圖5-1中名稱：該項(xiàng)由系統(tǒng)內(nèi)定，用戶無(wú)法更改。報(bào)警級(jí)別：可選普通、次急、緊急、特急。報(bào)警方式：可選存盤(pán)、顯示、發(fā)聲、打印的任意組合。置0說(shuō)明：該點(diǎn)位為0時(shí)的含義。是由任意字符組成的字符串，長(zhǎng)度最多8個(gè)字符。置1說(shuō)明：該點(diǎn)位為l時(shí)的含義。是由任意字符組成的字符串，長(zhǎng)度最多8個(gè)字符。站類型：可選工程師站、操作員站、現(xiàn)場(chǎng)控制站。(2)設(shè)備組態(tài)設(shè)備組態(tài)主要是確定設(shè)備名稱、供通信服務(wù)程序?qū)ぶ返脑O(shè)備通信地址、作方式和冗余狀態(tài)。(3)點(diǎn)的組態(tài)點(diǎn)的組態(tài)包括模入量、模出量、數(shù)入量、數(shù)出量等的組態(tài)。我們以模入為例來(lái)說(shuō)明。圖5-1模入量組態(tài)圖圖5-1中操作記錄：可選不記錄、存盤(pán)、打印、存盤(pán)打印。報(bào)警級(jí)別：可選普通、次級(jí)、緊急、特急，同站配置組態(tài)。報(bào)警方式：可選存盤(pán)、顯示、發(fā)聲、打印及它們之間的組合。報(bào)警檢測(cè)：可選禁止、允許。報(bào)警上限：一級(jí)報(bào)警方式的上限物理值。報(bào)警下限：一級(jí)報(bào)警方式的下限物理值。報(bào)警上上限：一級(jí)報(bào)警上限值加七報(bào)警增量值。報(bào)警下下限：一級(jí)報(bào)警下限值減去報(bào)警增量值。報(bào)警死區(qū)：報(bào)警的不靈敏區(qū)物理值。量程上限：信號(hào)上限對(duì)應(yīng)的物理值。量程下限:信號(hào)下限對(duì)應(yīng)的物理值。單位可選無(wú)單位、℃、、、、l、、、%、kg、mm、KW也可由用戶直接填寫(xiě)。初始值:系統(tǒng)加載時(shí)的初始物理值。顯示上限:顯示用最大物理值。顯示下限:顯示用最小物理值。棒圖起始值:畫(huà)棒圖時(shí)，棒圖起點(diǎn)處的物理值。濾波類型:可選不濾波、平均濾波、中值濾波、加權(quán)濾波。放大倍數(shù):可選l、2、10、20、5仇100、200、500。放在倍數(shù)可按如下公式計(jì)算:放大倍數(shù)=其中，ADV是A/D轉(zhuǎn)換的輸入量程。對(duì)于單、雙極性10V的信號(hào)，ADV為10V;對(duì)于雙極性20V的信號(hào)，ADV為20V。初始巡檢:可選巡檢、不巡檢，即系統(tǒng)加載時(shí)的巡檢方式。巡檢周期:時(shí)間基準(zhǔn)的倍數(shù)，可選1-10。設(shè)備號(hào):根據(jù)配置確定，可選1-8。通道號(hào):正整數(shù)，其取值需根據(jù)具體設(shè)備定，對(duì)2F40，可填入1-16。物理地址:可選0-65535之間的整數(shù)。端子號(hào):由任意字符組成的字符串，長(zhǎng)度最多為8個(gè)字符。信號(hào)轉(zhuǎn)換:分為五種轉(zhuǎn)換方式。標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換:單擊此項(xiàng)可彈出一對(duì)話框，提示用戶繼續(xù)選擇輸入信號(hào)類型:可選4-20MA/l-5V或0-10mA/0-1OV。非標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換:單擊此項(xiàng)可彈出一對(duì)話框，提示用戶填寫(xiě)對(duì)應(yīng)量程的轉(zhuǎn)換上下限值，對(duì)于16位數(shù)點(diǎn)，選擇。0-65535之間的數(shù)值;對(duì)于12位數(shù)點(diǎn)，選擇之間的整數(shù)值。此功能適用于線性但非標(biāo)準(zhǔn)的模入信號(hào)。對(duì)于0-5V的信號(hào)，也可選用非標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換。線性化:單擊此項(xiàng)可彈出一對(duì)話框，提示用戶選擇熱電阻或熱電偶型號(hào)。熱電偶型號(hào)有B、BP、BN、E、J、JP、JN、K、KP、KN、R、S、T、TP、TN、EA-2、EU-2等。熱電阻型號(hào)有Pt1OO、Cu50、BAI、BAZ等。若是熱電偶信號(hào)，還需填寫(xiě)冷端信號(hào)點(diǎn)名，并對(duì)冷端點(diǎn)進(jìn)行組態(tài)。若是熱電阻信號(hào)，還需填寫(xiě)路電壓和橋臂電阻值，應(yīng)與硬件板上的實(shí)際值一致，不要隨意改動(dòng)。非標(biāo)準(zhǔn)線性化:單擊此項(xiàng)可彈出一對(duì)話框，提示用戶輸入非標(biāo)準(zhǔn)線性化公式名稱，命名規(guī)則與點(diǎn)名規(guī)則相同。、公式內(nèi)容在計(jì)算公式(結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言)生成中定義。開(kāi)方:單擊選中此項(xiàng)，表明信號(hào)需要進(jìn)行開(kāi)方處理，否則為不開(kāi)方。此處開(kāi)方是按帶小信號(hào)切除的標(biāo)準(zhǔn)液體流量計(jì)算方式進(jìn)行的，對(duì)于帶溫度壓力補(bǔ)償?shù)挠?jì)算則需要用非標(biāo)準(zhǔn)線性化定義公式處理。5.2控制算法組態(tài)控制算法組態(tài)用來(lái)生成系統(tǒng)所有回路連續(xù)控制算法、順序控制算法、特殊處理算法及統(tǒng)計(jì)算法。它提供的功能塊圖(Functionblock)編程語(yǔ)言，能全面地滿足過(guò)程控制領(lǐng)域的組態(tài)要求。我們只需從功能塊庫(kù)中選定模塊，再按規(guī)定的數(shù)據(jù)加工流程把這些模塊用信號(hào)連線連接起來(lái)即可。功能塊圖要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)管理軟件鏈接成系統(tǒng)庫(kù)，并下裝到各站，才能供各在線任務(wù)訪問(wèn)并執(zhí)行相應(yīng)的運(yùn)算與顯示功能。功能塊圖是以用圖形形式功能塊語(yǔ)言編制的用于完成一定運(yùn)算或控制功能的程序。其圖形表示如下:圖5-2功能模塊圖圖6-4中算法名：用來(lái)描述該類功能模塊所完成的運(yùn)算功能，如加法、PID調(diào)節(jié)器等。算法名由系統(tǒng)規(guī)定，一般最多4個(gè)漢字。算法標(biāo)識(shí)名在功能塊圖中每增加一個(gè)功能模塊，即在系統(tǒng)中定義了一個(gè)模塊實(shí)體。該模塊實(shí)體才是可以執(zhí)行的，相當(dāng)于函數(shù)的調(diào)用語(yǔ)句;它既規(guī)定了要執(zhí)行的運(yùn)算的類型，又包含了運(yùn)算子程序運(yùn)行時(shí)所需的具體數(shù)據(jù)。每個(gè)模塊實(shí)體在系統(tǒng)庫(kù)中都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)點(diǎn)。因此，需在給模塊實(shí)體定義一個(gè)實(shí)體名，又稱算法標(biāo)識(shí)名，它在整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)是唯一的。輸入端與輸出端：功能模塊的輸入端相當(dāng)于函數(shù)的形參，它有規(guī)定的數(shù)據(jù)類型如浮點(diǎn)型、開(kāi)關(guān)型等。功能模塊的輸出端相當(dāng)于函數(shù)的返回值。參數(shù)表：每種類型的功能模塊都有一個(gè)參數(shù)表，表的長(zhǎng)度和內(nèi)容由算法確定。參數(shù)表中的參數(shù)項(xiàng)是模塊運(yùn)行時(shí)需要的體現(xiàn)用戶特性的數(shù)據(jù)，如PID算法模塊的比例系數(shù)、積分時(shí)間常數(shù)等。在HS2000-Plus中，系統(tǒng)預(yù)定義的功能模塊總共有60余種，這些模塊按其功能可分為下面幾組。表5-1功能模塊分組表模塊分組功能模塊四則運(yùn)算加法、減法、乘法、除法、開(kāi)平方、絕對(duì)值、指數(shù)、對(duì)數(shù)、多項(xiàng)式邏輯運(yùn)算邏輯與、邏輯或、異或、邏輯非、RS觸發(fā)器、定時(shí)器、計(jì)算器、D觸發(fā)器、數(shù)字開(kāi)關(guān)比較選擇比較器、高選擇、低選擇、最大值、最小值、信號(hào)選擇、統(tǒng)計(jì)、數(shù)值濾波、滯后比較折線積算流量積算、斜坡函數(shù)、折線函數(shù)、設(shè)定曲線、斜率報(bào)警限制幅值報(bào)警、開(kāi)關(guān)報(bào)警、偏差報(bào)警、速率報(bào)警、幅值限制、速率限制、變化限制、接地選線控制（一）PID調(diào)節(jié)、操作器、開(kāi)關(guān)手操、伺服放大、無(wú)擾切換、灰色預(yù)測(cè)、模糊控制、組合伺放控制（二）一階慣性、二階慣性、微分、積分、超前滯后、一階滯后、二階滯后、順控設(shè)備、調(diào)節(jié)門(mén)其他算法時(shí)間運(yùn)算、時(shí)間判定、事件驅(qū)動(dòng)、類型轉(zhuǎn)換、模擬儲(chǔ)存、公式運(yùn)算5.3圖形組態(tài)一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的顯示圖，包括圖形靜態(tài)畫(huà)面和動(dòng)態(tài)顯示兩部分。圖形組態(tài)主要包括靜態(tài)圖編輯和動(dòng)態(tài)點(diǎn)的設(shè)置。(1)HS2000-Plus系統(tǒng)的靜態(tài)圖形組態(tài)采用類似于晰windowsPaintbrush風(fēng)格的繪圖方法。繪圖工具箱中以多種形象化的圖標(biāo)形式提供多種繪圖工具，調(diào)色板和線寬、線型圖符可使用戶方便地選擇當(dāng)前畫(huà)筆的顏色和繪制寬度。其它如線、三角、‘橢圓、弧等基本圖形及填充、放大、噴霧、擦除等操作工具，只需用鼠標(biāo)拾取所需的基本圖形或操作工具的圖符，即可方便地