集散控制系统（DCS）（自编教材）88页.docx

集散控制系统（DCS）自 编 教 材 目 录第一章：概论21.1分散控制系统的产生31.2分散控制系统的体系结构81.3分散控制系统的分散方式101.4 DCS的特点111.5国内电厂DCS的应用情况121.6DCS的典型示例131.7 HS2000系列DCS的网络体系17第二章：DCS的网络体系及数字通信技术252.1 计算机网络的产生和发展252.2网络的传输介质272.3局域网络的拓扑结构302.4网络的存取控制方式342.5数据通信技术382.6 网络互连55第三章：DCS的过程控制站583.1 PCU的结构原理及一般特性583.2 过程控制站的模件种类63第四章：DCS的人机接口站（MMI）644.1 概述644.2人-机通信分析654.3基本功能654.4集散控制系统的操作站66第五章 王滩电厂一期工程DCS资料选编705.1 系统概况705.2 机组自动化水平715.3 DCS的主要功能与规模725.4 DCS技术要求735.5系统性能指标：735.6数据采集系统（DAS）775.7模拟量控制系统（MCS）84本课程主要内容讲述分散控制系统的发展、数据通信原理、过程控制站、运行员操作站组态软件实验、SIS、MIS系统简介。课程设计：最后讲述分散控制系统的可靠性及工程设计（包括选型、国内各厂家型号特点、性价比等）、工程师站组态、组态编程及组态实验。前言随着现代化工业的飞速发展，工业生产过程的控制规模不断扩大，对过程控制和生产管理系统提出了越来越高的要求。面临着日趋激烈的市场竞争，我们的工业生产过程正处于一个由劳动力密集型、设备密集型、信息密集型到知识密集型的转变过程。在这一过程中，以计算机为基础而构成的控制、管理、决策系统无疑起着非常重要的作用。分散型控制(Distributed?control?system，简称Dcs)，正是在这种背景下产生的，它是继直接作用式气动仪表、气动单元组合仪表、电动单元组合仪表和组件组装式仪表之后的新一代控制系统。在讲述分散控制系统之前咱们先了解一下工业控制的发展历程：（1）首先了解工业自动化控制仪表，它主要包括：变送器、调节器、调节阀等部件，这是最初的单元控制系统，也称基地式调节器。 （2）发展为气动组合式仪表 （3）电动组合式仪表 （4）计算机控制系统（DDC，Direct Digital Controller） 也称为直接数字控制系统 （5） 分散控制系统（DCS） 顺序控制系统（PLC） （PLC:Programmable Logic Controller） DCS+PLC控制系统 现场总线控制系统（FCS,Fieldbus Control System）第一章：概论定义：以多台微处理器为核心，采用控制功能分散、显示操作集中，兼顾分而自治和综合协调原则设计的新一代仪表控制系统——即：计算机网络控制系统。称为 分散控制系统；分散型综合控制系统；集散型控制系统或集散系统。在多数场合并不过分加以区别，英文Distributed Control System简称DCS。控制仪表的分类：按能源类型：气动——60年代前的主要种类，简单、稳定、防爆，目前仍有应用。液动——如汽轮机调速系统，简单、平稳、功率大，慢。电动——50年代后发展（DDZ），快速，远传、功能强，应用广。按信号类型：模拟仪表——模拟电路为基础，模拟信号运算，仪表功能=硬件。数字仪表——数字电路为基础，数字信号运算，仪表功能=硬件。智能仪表——数字电路为基础，微处理机为核心，仪表功能=硬件+软件。按结构形式：基地式仪表——就地指示、记录、调节于一体。单元组合式——50年代DDZ-I；60年代DDZ - II ；70年代DDZ-III组件组装式——机柜+模件+电源+显示操作盘集散控制式——4C技术 控制仪表的发展原因：工业过程 仪表控制技术 微电子、计算机技术控制仪表的发展过程：基地式仪表 单元组合式 组件组装式：由于生产过程向大型化、复杂化发展，模拟仪表控制系统遇到了难题： 300MW机组，控410—450点，测1000点以上,盘长，事故隐患模拟仪表的局限性： ? 生产规模大型化，中控室表盘愈来愈长，难于实现集中监视和操作。 ? 各控制系统的通信联系困难。? 难于实现分级控制，难于实现全厂的综合管理。预估、自适应、模糊、最优…? 难于实现复杂规律的控制。? 系统变更困难。1946年第一台电子管式的电子数字计算机问世。在人类历史上，火的受控使用引发了农业革命，蒸汽动力的发现和蒸汽机的发明引发了第一次工业革命一样，电子数字计算机，则宣布了信息革命的开端。解决办法：计算机1.1分散控制系统的产生 约五个阶段：集中型计算机控制阶段；计算机与模拟仪表混合式分散控制阶段；第一代集散系统；第二代集散系统；第三代