3.韩东太-热能与动力工程自动测控技术讲座详解.ppt

1 第一部分：计算机控制系统基础知识。 包括： 过程通道、人机接口、通信网络、控制算法、抗干扰技术等。 第二部分：集散控制系统（DCS） 第三部分： DCS在火电厂中的应用 执行器 电动、气动、液动三大类 执行机构和调节阀组成 调节阀三大特性见右图 执行前要调校，减少死区，非线性补偿环节 传感器和传感线路组成 温度——热电偶、热电阻 压力——压力变送器 流量——差压变送器等 液位、力、应变、振动、火焰传感器等 控制装置种类 过程控制计算机 6. DCS操作站的功能 工程师功能－完成系统生成、系统维护、系统测试和系统管理； 操作功能－监视、记录、运行； 通信功能－完成现场控制站于上位机之间的数据交换 操作运行中的操作画面 总貌画面－反映生产过程总体状况。 分组画面－对应显示各内部仪表状态，操作中观察其它回路中的关联变化。 回路调整画面 报警画面 趋势分组画面 流程子画面 2、分布式处理单元DPU （3）DPU主控模块 SOE/DI卡是开关量数据采集板，它适用于各种开关量信号的采集和处理，在分散控制系统中，它是一个前端数据处理器，担负着就地信号到计算机系统之间的桥梁作用。 这种DI卡可以同时对现场32路开关量采集和存储。DI卡中核心部件采用INTEL MCS51系列中的80C31CPU，程序执行周期小于1ms，所以该DI卡对现场开关量变化的反应时间为ms数量级。 DI卡将每次32个开关量采样数据保存在内部I/O端口中。 开关量输出可以控制如阀门开关等设备。 MCP测速卡通常用于DEH系统中的汽轮机转速测量， 在DCS系统中，也可以用于脉冲量计数及测量。通过通信方式，可以将MCP卡最终测量结果传送给BC卡 VCC阀门伺服控制卡，由VCC卡、电液伺服阀、阀门位移反馈等构成电液伺服回路，控制阀门开度，适用于200MW、300MW、600MW等DEH系统的控制。 该控制卡主要工作在两种状态，自动或手动状态．自动时控制接受ＢＣ卡的信号，直接确定阀们开度；手动时由控制卡上的增减按钮来操作。 图 XDPS机柜外形示意图 （1）机柜 （2）电源模块 150W 48v ± 1.0v +48V 端子板 +48V 150W 24v ± 1.0v +24V 端子板、手操器 +24V 300W 5.00± 0.15v ±14.8v±0.5v +5V、±15V I/O卡件 +5V、±15V 150W 5.00v±0.15v ±12v±0.5v +5V、±12V DPU +5V、±12V 输出功率 正常范围 标称数值 应用范围 种类 电源模块 1套 电源及配件 6 1块 ISA总线主板 5 1~2块 PDEX 344 双机切换及 位总线驱动卡 4 2块 符合以太网规范 以太网卡 3 1块 24M~32M 电路存储器 存储器卡 2 1块 带有16MRAM Intel Pentium以上 CPU卡 1 数量 内存数量 卡相关属性 卡件名称 序号 ① CPU卡 在DPU控制计算机中，核心部件是CPU板。XDPS系统中通常使用INTEL公司生产的Pentium或更高档次的CPU。 ② DOC存储器 DOC（DISK ON CHIP），是使用电子电路构成的存储器，类似常见的移动U盘。DOC是一种掉电以后能够永久保存数据的存储器，和硬盘相比没有机械运动，所以不存在机械磨损，不会像硬盘那样在使用过程中因出现坏磁道而丢失数据。 ③ 以太网卡 XDPS系统中，数据高速公路（实时网络）就是典型的以太网。它主要完成：将操作员站发出的操作指令（例如开、关执行机构等），实时准确传递给DPU，或者将DPU采集的现场数据反馈给运行人员 一台DPU主控器中有两个控制计算机，以上为两个控制计算机背面连线实际照片。 每个控制计算机中有两个网卡，整个DPU共有四个网卡。分别连接在A（红）网和B（绿）网上。 红色电缆对应数据高速公路的A网，T型插头插接在A网卡上。 红色电缆由此进入电缆槽 红色电缆由电缆槽出来后和另一台计算机的A卡连接 绿色电缆为B网，连接情况和A网类似。 ④ 双机切换卡（PDEX344） 双机切换卡和网卡类似，但它没有连接在数据高速公路上，而是连接在现场I/O控制总线上（现场I/O控制总线将控制计算机和机柜中I/O卡连接成网络）。 ⑤ ISA总线主板 ISA总线是PC计算机早期使用过的一种总线规范，整个卡座比较长，卡座中各引脚间距比较大，目前已被PC计算机淘汰。但控制系统由于开发周期比较长或者是该规范有利用现场控制，所以XDPS系统目前仍使用ISA总线。 现场I/O卡件 现场I/O卡件都安装在按国际标准设计制作的卡件箱内，卡件箱结构见下图。每个卡件箱又称为一个I/O站，每个I/O站内至少应该有一个BC通信卡。该BC通信卡，通过BITBUS