DCS的应用设计.ppt

第七章 集散系统的主要技术与应用实例 7.1 集散控制系统的设计 7.2 集散控制系统的调试、安装与验收 7.3 集散系统的评价与选择 7.4 TDC—3000系统在某初轧厂均热炉控制中的应用 7.5 TDC—3000系统应用于过程控制中数据点的实例 7.1 集散控制系统的设计 集散控制系统的设计一般分四个阶段：方案论证、方案设计、工程设计 和 系统文件设计。 本节将介绍每一阶段应做的工作和必须达到的目的。 7.1.1 方案论证 DCS工程设计的第一步，是基础。 方案论证阶段主要做两件事，一是制定系统功能规范，二是完成有关厂家的配置，拟定出若干配置的方案图。 1. 功能规范的确定 功能规范的主要内容是系统功能、性能指标、环境要求等。 说明：明确目标系统具体干些什么，而不是如何干。 （1）系统功能 包括功能概述、信号处理、显示功能、操作功能、报警功能、控制功能、打印功能、管理功能、通讯功能、冗余性能和或扩性能。 （2）系统的性能指标 可参照有关评价内容制定。 各项技术性能的指标是将来系统验收的依据，所以确定必须慎重。 （3） 环境要求 集散控制系统为了适应不同的现场工作环境，其结构、模件都有不同的要求，价格也相应地有所差别，因此需要在系统的功能规范中明确系统的环境要求，避免不必要的浪费。 环境要求的具体内容是： 温度和湿度指标，分别规定系统存放时和运行时的温度、湿度极限值； 抗振动、抗冲击指标； 电源电压的幅值、频率以及允许波动的范围，系统对接地方式和接地电阻的要求； 电磁兼容性指标、安全指标、系统物理尺寸、防静电和防粉尘指标等。 2. 系统配置 选择几种集散控制系统有针对性地进行系统硬件配置，确定操作站、现场监控站、I/O卡件等的数量和规格，拟定出几种配置方案。 3. 评价及选型 参看7.3节 7.1.2 方案设计 是集散控制系统设计的第二步方案设计。 在这一阶段中主要是针对选定的系统，依据系统功能规范作进一步核实，考核产品是否能完全符合生产过程提出的要求，核实无误后，再作方案设计。 方案设计时根据工艺要求和厂方的技术资料，确定系统的硬件配置，包括操作站、工程师站、监控站、通信系统、打印机、拷贝机、记录仪端子柜、安全栅、UPS电源等。 7.1.2 方案设计 7.1.3 工程设计 是DCS设计的最后一个阶段 主要完成：各类图纸设计、DCS系统的应用软件设计等。 1. 文档建立与设计 在工程设计阶段首先应设计和建立应用技术文档，需完成的图纸及文件有： ⑴ 回路名称及说明表。 ⑵ 工艺流程图 包括控制点及系统与现场仪表接口说明。 ⑶ 特殊控制回路说明书。 ⑷ 网络组态数据文件 包括各单元站号，各设备和I/O卡件编号。 ⑸ I/O地址分配表。 ⑹ 组态数据表。 1. 文档建立与设计 ⑺ 联锁设计文件 包括联锁表、联锁逻辑图。 ⑻ 流程图画面设计 包括各流程画面布置图、图示、用色规范。 ⑼ 操作编程设计书 包括操作编组、报警编组、趋势记录编组等。 ⑽ 硬件连接电缆表 包括型号、规格、长度、起点、终点。 ⑾ 系统硬件和平面布置图。 ⑿ 硬件及备品件的清单。 ⒀ 系统操作手册，介绍整个系统的控制原理及结构。 2. 集散系统应用软件设计 （1）应用软件组态的任务 应用软件组态就是在系统硬件和系统软件的基础上，将系统提供的功能块以软件组态的方式连接起来，以达到对过程进行控制的目的。 如A/D卡与选定的控制算法连接 应用软件组态的具体内容包括：数据点的组态、控制程序的编号、用户画面、报警画面、动态流程画面及报表生成等 组态方式：填表式、图形式等 （2）应用软件的组态途径 一般有二种途径：一种是直接在DCS系统上，通过操作站进行组态，另一种是通过PC机进行组态。 （1）在操作站上进行组态 应用软件在操作站上组态比较直接、方便，但是常常受生产厂交货时间的影响，如果产品交货拖延，或者施工现场条件的限制，就影响了用户在操作站上组态的时间，势必拖延开工期限。 （2） 在PC机上组态 用户在DCS尚未进场的情况下先在PC机上进行模拟组态，可为工厂调试赢得时间。 模拟组态有如下几种情况： ① 生产厂为用户提供一整套软件和转换设备，使用户在PC机上组态的结果转换成DCS能直接接收的编码，省去了编译、调试和组态键入的过程。 ② 有的DCS系统硬件处理器采用INTER公司的80386，这就为使用IBM/PC及其兼容机进行软件模拟组态提供了方