DCS系统

DCS系统介绍emersonAABBB恒河DHoneywellCDCS集散过程控制系统DCS系统介绍DeltaV系统概述DeltaV系统的构成及功能DeltaV系统的应用DeltaV系统故障判断DCS系统概述●DCS是分布式控制系统的英文缩写（DistributedControlSystem），在国内自控行业又称之为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。方便维护灵活性通信功能控制方面显示功能方面•历史数据及报警记录；过程状态的变化显示数据、棒图及趋势图•多变量调节；常规的PID、串级等；连续反馈控制，顺序控制、批量控制.•通过OPC技术实现各工段、车间及全厂在网络上共享所有信息与数据；•自动识别系统硬件，卡件均可带电插拔；同时系统可实现真正的在线扩展；•DCS系统都具有诊断功能，以一定周期自动循环检测，发现故障后自动报警DCS系统特点DCS集散过程控制系统DCS系统介绍DeltaV系统概述DeltaV系统的构成及功能DeltaV系统的应用DeltaV系统故障判断emersonAFOXBOROB国外的有西屋（艾默生）ovation、FOXBORO、ABB、西门子PCS7、霍尼韦尔、横河DCS等。目前国内DCS主要有：新华XDPS，鲁能的LN2000，国电智深DCS，中控DCS，和利时DCS，南京科远DCS，浙江中自等。目前，广泛应用的主要是霍尼韦尔、FOXBORO、EMERSON、横河CDHoneywell横河DeltaV系统概述●DeltaV系统是Fisher-Rosemount公司在两套DCS系统（RS3、PROVOX）的基础上，依据现场总线FF标准设计出的兼容现场总线功能的全新的控制系统，它充分发挥众多DCS系统的优势，如：系统的安全性、冗余功能、集成的用户界面、信息集成等，同时克服传统DCS系统的不足，具有规模灵活可变、使用简单、维护方便的特点，它是代表DCS系统发展趋势的新一代控制系统。与其他DCS系统相比，DeltaV系统具有不可比拟的技术优势。主要硬件参数M3/M5/MD控制器说明电源要求（由系统电源通过2－wide电源/控制器托板供应）+3.3VDC，1.2A最大电流2.0A保险丝保护3.0A电源分配典型为6.0W，最高10W环境说明：操作温度0到60℃存储温度-40到85℃相对湿度5到95%，不冷凝空气污染度ISA-S71.04-1985空气尘埃ClassG2抗冲击能力（正常操作条件）10g1/2正弦波，11ms抗振动强度（操作限制）从16到150Hz，0.5g系统电源（AC/DC）项规格输入100VAC至264VAC，47Hz至3Hz，单相涌入（软启动）在一个周期或更短时间，最大峰值为35A时，输入为230VAC输出功率60℃时总功率25W输出电压+12VDC时最大为2.1A（最大25W）+5VDC时最大为2.0A+3.3VDC时最大为0.5A输入保护内部装有不可更换保险丝过压保护110%至120%时保护输出滞留时间在满载以及输入为115VAC时，输出保持在标准值的5%以内20ms。安装2-宽电源/控制器底板上任意一个插槽主电源AC输入，3线制报警触点2线常开继电器；当输出在标准值的+/-4%之内时，继电器关闭；2.0A时为30VDC，250VACDeltaV系统的构成及功能DeltaV系统结构DeltaV系统的构成及功能●DeltaV系统是在传统DCS系统优势基础上结合90年代的技术开发的新一代控制系统，它主要具有如下技术特点：●(1)开放的网络结构与OPC标准；●(2)基金会现场总线(FF)标准的数据结构；●(3)模块化结构设计；●(4)即插即用、自动识别系统硬件，所有卡件均可带电插拔，操作维护可不必停车；同时系统可实现真正的在线扩展；●(5)所有常规I/O卡件均为8通道分散设计，且每一通道均与现场隔离，充分体现分散控制安全可靠的特点。同时,还配有16通道，32通道卡件以及多功能卡件，使用户可以根据实际情况灵活选择使用。系统支持节点数冗余控制器各种工作站点•最多不超过100个其他站点扩展•远程数据服务器最多5个•PLUS站远程客户端最多2个•操作站远程客户端最多4个•除冗余节点，最多不超过120个•最多不超过60个•操作站最多59个•Plus站最多1个•应用站最多10个•远程工作站最多42个DeltaV扩展极限系统性能扩展平台网络构架NB35-2B由两台操作站、一台工程师站和一台应用站及两套冗余以太网络构建而成。操作站1操作站2应用站工程师站报警打印机网络交换机主、副控制器I/O卡件冗余网络交换机总线型现场电源总线（由多个I/O卡件共用）：6.5A24VDC8-宽度水平安装I/O接口底板I\O卡件功能说明2线制和4线制系统通讯参数AI，8-通道，4-20mA规格（HART和系列2）项规格通道数8隔离每个通道都和系统有隔离，并通过1500VDC的工厂测试。标准信号范围4到20mA满置信号范围1到22.5mA，包括过量程检查LED指示的有效范围0.75到23mA每个卡件的本地总线电流（标准电压为12VDC）标准为100mA，最大为150mA系列2：标准为175mA最大为250mA每个卡件的现场电流功率24VDC（+/-10%）时为300mA每个通道的现场电流最大为32mA系列2：最大30mA超过温度范围的精确度测量范围的0.1%分辨率16位复现性测量范围的0.05%衰减频率-3dB时为2.7Hz，-20.5dB时为采样频率的一半标定不要求通讯支持（仅带HART的版本）HART穿透请求/响应HART变量报告现场设备状态报告HART扫描时间每个使能的通道600-800ms（标准）可用保险丝（仅在单一模式下）2.0AAO，8-通道，4-20mA规格（HART和系列2）项规格通道数8隔离每个通道都和系统隔离，并通过1500VDC的工厂测试。标准信号范围4到20mA满置信号范围1mA到23mA每个卡件的本地总线电流（标准电压为12VDC）标准为120mA，最大为150mA系列2（仅在冗余模式对每个卡件有效：）标准为175mA最大为250mA每个卡件的现场电流功率24VDC（+/-10%）时为300mA超过温度范围测量范围的0.25%（0到60°C）系列2：0.25%（0到60°C）0.4%（-40到70°C）分辨率AO，8-通道，4-20mA为12位AO，8-通道，4-20mA，HART为14位系列2AO，8-通道，4-20mA，HART为14位输出依从性在21.6VDC输入到700欧姆负载时为20mA通讯支持（仅对带HART的版本）HART穿透请求/响应HART变量报告现场设备状态报告HART扫描时间每个使能的通道600-800ms（标准）可用保险丝（仅单一模式）2.0ADI，32-通道，24VDC，内供电（包括系列2）项规格通道数32隔离每个通道都和系统有隔离并通过1500VDC的工厂测试。开状态检测电平2mA关状态检测电平0.25mA阻抗5KW每个卡件的本地总线电流（标准12VDC）标准50mA最大75mA每个卡件的现场电流功率24VDC为150mA（+/-10%）系列224VDC为150mA（-15%/+20%）安装I/O底板上已分配的插槽DCS集散过程控制系统DCS系统介绍DeltaV系统概述DeltaV系统的构成及功能DeltaV系统的应用DeltaV系统故障判断DeltaV系统的应用●工具栏：由可快速访问应用功能的图形按钮组成●工作区域：过程图形显示和当前数据●报警栏：从左至右，显示五个级别最高的报警●注意:单击报警可显示控制模块的仪表面板DCS系统的操作●工具栏按钮DCS系统的操作打开DeltaV文件浏览器此系统时间及电脑右下角时间禁止修改主流程图窗口显示一个可滚动的图形清单，列出DeltaV系统中所有有效的显示图形。单击你想打开的图名，然后按Enter按钮，这幅图将显示在主窗口内。PID控制面板过程参数仪表量程设定值手动调节报警信息条报警确认按钮设定值阀开度指示控制模式切换按钮阀开度手动调节目标模式指示图钉明细表实时趋势按钮实际模式指示主流程图模块位号PID明细画面PID调节大师微分仿真使能模块状态信息输出高限位积分低报警设定值比例高高报警设定值高报警设定值低低报警设定值输出低限位输入仿真值报警使能与高低值的偏差范围高低报警门限每秒允许的设定值最大减少幅度当误差小于该值时，积分动作停止开关量面板串级控制自动控制目标状态设备位号设备状态手动停止按钮手动启动按钮实际状态目标模式实际模式时间限定pv值匹配sp的时间故障报警界面报警信息通讯状态绿色－良好红色－坏的报警优先级-CRITICAL（红色）WARNING-（黄色）ADVISORY-（紫色）组态界面操作画面组态逻辑功能组态DCS集散过程控制系统DCS系统介绍DeltaV系统概述DeltaV系统的构成及功能DeltaV系统的应用DeltaV系统故障判断CPU上的LED指示灯LED正确操作条件故障指示可能原因纠正措施绿色-电源开关1.单元无系统供电。1.检查电源及输入电源连接。2.内部故障。2.联系技术支持。红色-错误关开(连续)内部故障.联系技术支持。亮1秒后，所有LED灯亮5秒。由于不可恢复的软件错误，单元回到重置（RESET）状态。联系技术支持。闪烁CPU停用投用CPU。黄色-主控制网络尝试通讯并且指示灯闪烁指示灯关闭-尝试通讯，指示灯不闪烁。CPU缺少主控制网络连接上的活动以太网通讯。检查主网光纤及电缆连接。黄色-副控制网络尝试通讯并且指示灯闪烁指示灯关闭-尝试通讯，指示灯不闪烁。CPU缺少副控制网络连接上的活动以太网通讯。检查副网光纤及电缆连接。LED灯指示信息主控制器副控制器网络指示灯LED灯指示信息模拟量I/O卡件的LED指示灯LED正确操作条件故障指示可能原因纠正措施绿色-电源开关1.单元无系统供电。可能是输入电源问题。1.检查电源及输入电源连接。2.内部故障。2.联系技术支持。红色-错误关开(持续)单元自测试故障。联系技术支持。开(闪烁)1.CPU没有扫描卡件。1.检查CPU操作。2.硬件故障。2.用确认好的同类型卡件代替原卡件;然后联系技术支持。离散量I/O卡件的LED指示灯LED正确操作条件故障指示可能原因纠正措施绿色-电源开关1.单元无系统供电。1.检查电源及输入电源连接。2.内部故障。2.联系技术支持。红色-错误关开(连续)单元自测故障。联系技术支持。开(闪烁)1.CPU没有扫描卡件。1.检查CPU操作。2.硬件故障。2.用确认好的同类型卡件代替原卡件;联系技术支持。卡件通道指示灯1.不亮---未进行组态2.闪烁----已经组态，无HART通讯DCS板卡故障分析DCS1号柜两组控制器工作正常，1号控制器在运行，2号控制器处于standby状态；查看上位机，工程师站自诊断界面显示cfgbutnotpresent；故障情况为：AI6、AI14、AI22、AO30卡件上error灯红色常亮，影响设备24个点位设备异常。DCS板卡故障分析工程师站软件软件检查情况cfgbutnotpresent故障分析及处理分析：根据现场故障情况，四块故障卡件分布在不同的板卡上，并且分别位于每块板卡的第6个槽位上，怀疑故障为CONTROL板卡或I\O板卡所导致的通讯故障；另外，为了排除I\O卡件本身故障问题，更换了第一块I\O板卡第6个槽位的AI卡件，更换后error灯红色闪烁；从工程师站对新更换的AI卡件download后，打开自诊断界面依然显示为cfgbutnotpresent；将更换下来老卡件，安装到DCS1号柜25号槽位（未使用的空槽位），同上操作，看见工作正常，电源灯绿色常亮；由此基本排除卡件本身故障。处理方法：根据分析的情况，基本确定故障由CONTROL板卡或I\O板卡所导致。但因为I\O板卡不支持热插拔，如果更换需停用DCS1号柜，即需停产更换。为保证油田正常生产，利用