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过程控制站PCU(分散处理单元DPU、现场控制站) PCU结构 机械结构（由上至下） －－处理器模件 －－通信模件（可选） －－IO模件 －－端子单元 －－安装单元 －－电源 系统结构 主控制单元（主控制器、主控模件、多功能处理器、桥控制器、处理器模件） 种类： －－单回路型：简单、控制回路少、一般不冗余配置（小规模过程） －－功能分离型：比单回路型控制回路多、模拟与数字控制分开、一般冗余。（中型规模过程） －－多回路型：可同时完成数据采集、信号标变，模拟量调节、逻辑运算、顺序控制、高级控制等任务 。 主控制器的选择原则： 1. 在大中型电厂中不宜采用单回路型控制器 2. 在大中型电厂中不宜采用功能分离型控制器 3.在小型电厂局部改造中可考虑采用单回路型控制器 构成： －－微处理器：低功耗Pentium CPU －－存储器：现在一般为64MB －ROM：处理器模件的一些重要出厂参数 －NVRAM：系统组态 －SRAM：中间数据暂存 －－电子盘：微操作系统，算法程序库，相当于外存（硬盘），但速度远比硬盘块 －－冗余链路 －－监视定时器：看门狗 －－串行口：与用户的交互 －－I/O总线：与IO模件进行数据通信 * 处理器模件上的发光二极管：表示模件的工作状态和错误信息； * 处理器模件上的开关: 设定模件的地址和工作方式 * 处理器模件上的手动操作接口：可将过程量送入手动操作站显示和处理，当处理器故障时，由手动操作站代替处理器进行控制。 处理器模件上的通信接口 －－与通信模件连接 －－与其他网络设备连接 －－类型：串口、以太网口、专网口、现场总线接口 －－作用：将处理器模件送来的控制量转换为一定规格的电信号，传给现场的执行机构 －－值得注意的特点： －双口RAM：处理器模件与AO模件的数据交换站 －回读检查机制 4 数字（开关）量输入模件DI －－作用:接受来自现场的开关量信号，进行预处理后，经I/O总线送往处理器模件 －－设备特点： －控制逻辑电路：开关量转换后的数据存放点 －阈值判别电路：对信号进行判断、整形 5 数字（开关）量输出模件AO －－接受处理器模件的控制量，向现场输出 －－输出寄存器：要发送的开关量的存储点 DCS过程控制站软件 * 位置：在工程师站上使用，使用软件编好的程序通过通信网络下载到过程控制站中执行 * 种类： －－功能块图FBD －功能块概念: 是一种预先编好程序的软件模块，可完成一种或几种控制功能。 －功能块位置: 存储于ROM,FLASH或电子盘中 －应用功能块的优点：控制程序模块化，缩短了用户方的系统开发周期，用户只需学习如何使用和连接功能块（组态）即可 －－梯形图 －特点:源于传统的继电器逻辑控制图，特别适合于逻辑控制和顺序控制 －图符类型：导轨、触点、线圈，信号线 －－顺序功能图 －特点：高层语言 －图符：步（初始化步、一般步）、转换点、分支、汇合 －－指令表 －特点 －－结构化文本 －特点 －－高级语言 DCS过程控制站的可靠性措施 －－手动后备 －概念：当控制系统发生故障时，运行人员通过操作器手动控制生产过程 －原理：主控模件正常工作时，过程变量和主控模件的输出送到手动操作站显示以反馈给操作人员，同时手动操作站跟踪该值，以实现自动－手动的无扰切换 冗余技术 －－单一故障准则：系统中任何一个子系统的故障或失效都不会导致整个系统故障或失效。根据单一故障准则，采用冗余技术是最有效的手段之一 －－冗余的概念：使用两个或多个功能完全相同的子系统，使其并联，并联后完全不影响或改变系统的功能，只要这些并联子系统中的任何一个处于正常工作状态，整个系统就可以正常运行 －－冗余系统的可用率: 假设一个冗余系统由2个可用率为90％的子系统构成，则整个冗余系统的可用率为？ －－冗余的性价比：双重冗余、多重冗余 －－冗余系统的构成：1.并联的多个子系统 2.故障诊断和切换子系统 －－冗余的几种方式： 1.备用式冗余－总统制 1.1 冷备 －－概念：备用子系统完全不运行 －－设备：仅有故障诊断设备，无 切换设备 －－特点：简单实用、成本低、切换速度慢