DCS课程设计课件.doc

洛阳理工学院 DCS课程作业 自然循环锅炉的设计  目录 1.DCS系统概况 1 1.1 DCS技术简介 1 1.2 DCS分散控制系统的特点 2 1.2.1 高可靠性 3 1.2.2 开放性 3 1.2.3 灵活性 3 1.2.4 易于维护 3 1.2.5 协调性 3 1.2.6 控制功能齐全 4 2. 自然循环炉对象描述 4 2.1自然循环炉对像工艺描述 4 2.2 工艺过程简介 5 2.3 仪表及操作设备说明 6 3. 总体方案设计原则 8 3.1 调节阀选型原则 8 3.2 控制器正反作用选择原则 9 3.3 控制器规律选择原则 9 4. 控制方案 10 4.1 炉膛负压控制 12 4.2 蒸汽压力控制 13 4.3 过热蒸汽汽温控制 15 4.4 炉膛含氧量控制 16 5. 控制系统组态 17 5.1 设备组态 17 5.2 数据库组态 17 5.3 控制算法组态 18 6. 心得体会 19 参考文献 19 1.DCS系统概况集散控制（DCS，即Distributed control system，直译为分散控制系统）技术的含义是分散控制集中管理，DCS是计算机技术、数字通讯技术和现代控制技术结合的产物，是信息时代的控制技术。 通常DCS系统的体系结构分为三层：现场控制级、集中操作监视级、综合信息管理级。DCS是面向整体，面向系统的控制技术，目标是整个系统的最优化控制，包括现场实时控制的最优化和综合信息管理的最优化。 技术支持：四C技术、计算机技术、通信技术、CRT显示技术、过程控制，如图1所示是DCS系统的典型结构图。 图1 DCS系统的典型结构图 DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率 ，即通常所说的每秒比特数（bps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。 　　其次，这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制功能的网络节点。一般一套DCS中要设置现场I/O控制站，用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效，提高系统可靠性，也可以使各站点分担数据采集和控制功能，有利于提高整个系统的性能。DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面功能的网络节点。 　　工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件（即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制系统不同，所有的DCS都要求有系统组态功能，可以说，没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。 由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。 功能单一的小型