dcs软件组态培训教材(工程师)

下图目前DCS的组成简图：中央控制室CRT操作中心高速数据通道过程控制单元过程控制单元过程控制单元工业现场过程控制单元是以微处理器微基础的微机结构，具有几十种或上百种运算功能，可以独立地对回路进行各种复杂控制。各控制单元通过通讯系统集中到中央操作站，进行全系统地综合管理。dcs层次化已经成为目前DCS的体系特点。DCS充分体现了分散控制，集中管理的思想。DCS的功能一般可以分为以下的4级：二、DCS的功能分层体系：·市场和用户分析·定货和销售统计·销售计划·产品制造协调·合同事宜·期限监测等·规划产品结构和规模·产品监视·产品报告·工厂生产监视·过程操作测试·装置间协调·优化过程控制·自适应控制·错误检测·数据存档·过程数据采集及检查·开环和闭环控制·设备监测和系统测试及诊断·实施安全性、冗余化措施现场设备工厂经营管理级生产管理级过程管理级直接控制级1，直接控制级：这一级是DCS的基础。在这一级里，过程控制计算机直接与现场各类装置，如变送器、执行器、电动机等相连，对所连接的装置实施检测、控制，同时它还与上一级的计算机相连，接收上层的管理信息，转化为命令发给现场装置，并向上一级传递装置的特性数据和采集到的实时数据。这一级的计算机是过程控制单元，简称DPU。DPU的工作是独立的，即当上层计算机与之失去通讯时也能维持对现场装置的控制。2，过程管理级：这一级的计算机主要有操作员站、工程师站、服务器等。它综合监视各DPU传递的所有信息，集中显示操作，控制回路组态和参数修改，优化过程处理等等。操作员一般使用操作员站来监控现场参数和设备，工程师站由维护人员使用来对组态进行修改。这一级计算机与DPU进行通讯，操作人员对现场设备的操作命令是发给DPU的，只有DPU才能直接控制现场的设备。3，生产管理级：该级计算机协调各单元的参数设定，是生产的总协调员。4，工厂经营管理级：这一级居于中央计算机，并与办公自动化连接起来，担任全厂的总体协调管理，包括各类经营活动、人事管理等等。三、DCS的发展：DCS出现于20世纪70年代中期，发展至今已有近30年。，经历了两代历程，现正向更新的第三代发展。1，第一代DCS：20世纪70年代中期至后期推出的DCS称为第一代DCS。监控计算机CRT操作中心高速数据通道过程控制单元数据采集装置第一代DCS的结构简图2，第二代DCS：进入20世纪80年代，由于微机技术的成熟和局部网络技术的进入，使DCS进入的第二代。第二代DCS是以局域网（LAN）为主干来领导全系统进行工作。系统中各单元都可以看作网络接点。不同的局域网可通过网桥进行通讯。操作员站工程师站DPUDPU网桥其它工业网络3，第三代DCS：随着网络技术的进步，特别是局域网络技术的飞速发展，DCS进入了第三代。它的主要变化是局部网络采用了MAP等工厂系统通用的总线型通讯协议，可直接与智能仪表进行通讯，软硬件的变化很大，但总体结构变化不大。节点站节点站网桥主计算机智能变送器智能仪表操作站四、DCS的特点：与其它计算机控制系统，特别是集中型计算机控制系统相比，集散控制系统有以下特点：1，自主性系统中各工作站独立自主地完成分配给自己的规定任务，并通过网络接口涟接起来。系统地控制功能分散，负荷分散，从而危险分散。2，协调性各工作站通过通信网络传递各种信息，协调工作，以完成控制系统的总体功能。3，友好性DCS采用实用而简洁的人机会话系统，丰富的画面显示，具有实时的菜单功能，方便的操作器，如键盘、鼠标等。4，适应性DCS的硬件和软件均采用开放式、标准化和模块化设计，系统为积木式结构，配置灵活，可以适应不同用户的需要。可以根据生产的要求，改变系统的大小。在工厂改变生产工艺和生产流程时，只需改变某些配置和控制方案。5，在线性通过通讯接口和I/O接口，可对过程对象进行实时采集、分析、记录、监视和操作，以及对系统结构和组态回路的在线修改、局部故障的在线维护等等，提高了系统的可用性。6，可靠性DCS广泛采用了冗余技术、容错技术。各单元都具备自诊断、自检查、自修理功能，故障出现时还可自动报警。由于采用了种种有效措施，使得DCS的可靠性和安全性大大提高。7，可扩展性DCS中的控制单元，既可独立工作、自成系统，独立地控制某些对象，又可在需要的时候方便地连入通信子网，这是第一重可扩展性；当许多设备通过通信子网连成集散系统后，若需要可方便地删除其中的设备，也可增加设备，这是第二重可扩展性；通信子网本身也可以扩展延伸，这是第三重可扩展性。科远控制工程有限公司采用英国欧陆公司的NW-6000，以及世界排名第一的工控软件Intellution™的FIX,在火电厂的自动控制方面取得了良好的业绩。五、DCS实例：OS1OS2NETWORK-6000分散控制系统不冗余小容量配置EngineerWS100Mbps#2OS#1OS25002500SOEProfibus250012Mbps/1200m分散处理单元DPU2500250025002500586/133PentiumⅢ/633/128M/10G/CDROM可联结1024点I/O2000个Block可进行算术、逻辑和PID运算32BitCPU每块模件最多8点2.5Mbps#4OS#5OSNETWORK-6000分散控制系统2000点配置整体性能指标RedundantControlNet20MbpsRedundantAI-FR/TB5制粉甲制粉乙FSSBCS蒸汽除氧器给水系统甲高加低加控制发变组发变组厂用电通讯接口给水系统乙润滑油和真空系统循环水脱硫定排吹灰DAS给水泵DAS汽机DAS燃料上中燃料下层风烟甲风烟乙厂用电EngineerWSMISEthernetTCP/IP100Mbps#1OSSwitch实时数据服务器厂部监视终端#2OSNETWORK-6000分散控制系统4000点以上容量配置风门#3OS#4OS#5OS接口机蒸汽旁路循泵房燃油泵房DEHDEHETS蒸汽旁路GPS人机接口MMI通讯网络Net监控记录、计算操作系统、组态软件、硬件平台NW-6000可分为以下几部分分散处理单元DPU、PCU、RPU控制策略和逻辑在线下载、组态方式、运算能力、用户开发DPU和MMI的通讯速率、协议、介质、网络结构NW-6000的系统结构I/O网络I/O模件DPU和I/O模件的通讯数据采样、标度变换、诊断、非线性校正简单运算速率、协议、介质、是否标准化环境适应性人机接口MMIT103过程控制单元分散处理单元基本上有T103、T303和T940。PSUPSUCommsPortCPUCommsPortCPUT103SystemDiagnosticToolsDedicatedWatchDogRelayOutputforT103CPURichLINDiagnosticBlocksforTroubleShooting&Maintenance(Total39Blocks)e.gCommunications,CPU,Battery,Software,I/OHardware,SystemPerformance,Database,etc1234Relay#2Relay#1(FailOpen)1234Relay#2Relay#1(FailOpen)T103过程控制单元性能指标●外形尺寸：440W×205H×141Dmm●重量：7.7kg(含16I/O模件和2CPU/PSUs)●存储温度：-25°C-85°C●运行温度：0-50°C●相对湿度：5-95%不结露●抗辐射规范：EN50081-2●抗干扰规范：EN50082-2●设备安全规范：EN61010(1993)●隔离规范：BS4743●抗震动规范：符合IEC1131-2●抗冲击规范：符合IEC1131-2●电源冗余●控制器冗余●网络冗余●可接16个I/O模件●具有ALIN网络、RS422、RS285、RS232通讯接口●具有电源、通讯、看门狗、运行、后备指示T103过程控制单元性能指标●RAM：512Kbytes●EPROM：2Mbytes●策略存储于EEPROM●复位、同步按钮●带电插拔/更换●电源：24VDC，范围：18-36VDC●功耗：15W●看门狗继电器：接点容量：24VAC/DC，0.5A，接点隔离：30VAC或60VDC●CPU保险：6.3A,20×5mm●RS422/RS485：线路阻抗：120Ω-240Ω双绞线线路长度：1220m/9600bits/sec连接设备数量：16个T103过程控制单元功能每个T921控制器的处理能力为0.1秒周期内，满负荷可完成256个PID模块运算，其它模块的计算量要比PID模块小得多。T921为冗余控制单元，可插装各种规格的I/O模件，各种I/O件的插入位置不受任何限制。各种模件均可带电插拔，每台控制器可配置一定数量的I/O和控制回路。T921控制器可以完成数据采集（DAS）、模拟量控制（MCS）和顺序控制（SCS）。通过LIN网与操作站和其它控制器之间实现点对点通讯，执行复杂的分散控制策略，采用EEPROM存储监控策略。省去了更换电池带来的麻烦，保证了即使在失电的情况下控制策略也不会丢失。T921在ALIN网上运行，由T221网络接口与LIN网连接，ALIN网传送速率2.5Mb/s。LIN网传输速率为1-1000Mb/s。控制器的网络冗余,根据用户需求可配置I/O点冗余，使控制部分更可靠。冗余控制单元可接受两路电源的输入，自动切换并有报警功能。T921模件CPU为主频为25MHZ的80C386处理芯片。其处理能力非常强大，一只（对）T103只联128点I/O。•T103过程控制单元设置T103底板设置设置•T103过程控制单元ALIN网地址•T103过程控制单元设置看门狗输出•T103过程控制单元设置ALIN网功能•T103过程控制单元设置保险丝CMOSReset看门狗功能T921功能•T103过程控制单元设置T921功能设置•T103过程控制单元设置通讯接口•T103过程控制单元状态指示灯状态指示•I/0模件•T112八通道热电偶输入模件•T113六通道热电阻输入模件•T113六通道热电阻输入模件•T122八通道模拟量输入模件•TA122八通道模拟量输入前置模件•T130单通道频率量输入模件T130单通道频率量输入模件（电流）T130单通道频率量输入模件（电压）T130单通道频率量输入模件T130单通道频率量输入模件T140八通道数字量输入模件T140八通道数字量输入模件T140八通道数字量输入模件T151八通道模拟量输出模件T151八通道模拟量输出模件T180八通道开关量输出模件T180八通道开关量输出模件T180八通道开关量输出模件T180八通道开关量输出模件一、什么是LINtools组态？LINtools是一种将控制策略转化为实际的组态程序的工具，它所形成的组态文件将下载到T103、T940等控制器中运行，通过控制器的计算和判断去控制现场设备动作。因此，LINtools组态又称下位机组态。Lintools组态分成I/O组态、设备级组态、逻辑组态和SFC组态。现场操作人员要对现场的设备以及参数进行操作设置,我们必须进行LINtools组态。下位机I/O组态LIN二、启动Lintools：在“开始”中选“程序\EurothermLINtools\LINtools2000”,出现LINtools的组态界面：点击界面上的“新建”按纽或在“File”菜单中选“New”,会出现以下对话框：其中，选择“ActionFile”是写自定义模块的；选“Database”是进行数据库组态的；选“GenericSequenceFile”是自定义顺控模块的；选择“SequenceFile”则进行顺控的SFC文件组态。三、LINtools组态的基本界面：ContentsObjectProperties组态区模块选择区说明：1、Contents区：即目录区，以树状结构显示当前组态文件的层次。通过用鼠标点击其中的某一个目录，可在LINtools的组态区中显示该目录下的组态