集散控制系统 软件.ppt

第四章 DCS软件系统 第一节 DCS的软件系统概述 第二节 DCS的控制层软件 第三节 DCS的监督控制软件 第四节 DCS的组态软件 第五节 DCS的高级管理功能 第一节 DCS的软件系统概述 第二节 DCS的控制层软件 2 信号采集与数据预处理 a 采样周期的选择 采样周期：两次采样之间的时间间隔。 香侬采样定理：采样频率ωS 必须大于或等于原信号(被测信号）)所含的最高频率ωmax 的两倍，数字量才能较好的包含模拟量的信息，即ωS ≥2 ωmax 。 决定采样周期的因素 加于对象的扰动信号频率 该频率越高，则采样频率越高，采样周期越短。 对象的动态特性 主要是对象的纯滞后和时间常数，当对象的纯滞后比较显著时，经验建议与纯滞后大致相等； 当对象具备纯滞后与容量滞后时，据有关研究表明，最好的质量，是选择采样周期接近于对象的时间常数。 使用的控制算式和执行器的类型 例如PID算式，其积分作用与微分作用就直接与采样周期有关。 控制回路数 控制回路数越多，则要求采样周期越大，反之，可以减小。 对象所要求的控制质量 控制质量要求高，在可能的条件下应增加采样频率（即减小采样周期） 采样周期的选择 根据生产过程控制的经验选取 例4.1 某温度变送器量程是0℃～100℃，其输出信号为0mA～10mA,试求25℃时经8位A/D 转换后，其输出二进制代码应是多少? 3 DCS控制器的任务结构 4 DCS控制器数据组织与管理 5 IEC61131-3控制编程语言与软件模型 一个配置可以有一个或多个资源； 每个资源可以执行一个或多个程序任务； 程序任务可以是函数、功能块、程序或它们的组合。 函数、功能块和程序可以由IEC 61131-3 的任意一种或多种编程语言编制。 6 应用举例 锅炉给水泵的主要特性:给水泵汽轮机与给水泵连接在相同的轴上，提供动力，它还带动为给水泵轴承提供润滑油的主油泵，并为液压速度调节器提供动力。 启动和升速：操作员从控制中心启动给水泵，定义给水泵从启动到额定转速的时间和初始化操作速度。汽轮机通过打开蒸汽入口和出口阀门升速。 中间速度：为了使汽轮机转速和排气稳定，汽轮机首先升到一个中间转速，在释放的气体达到蒸汽入口的温度之前一直维持这个速度，然后缓慢打开蒸汽入口阀门增加蒸汽供应，直到汽轮机达到工作转速。 启动和升速：操作员从控制中心启动给水泵，定义给水泵从启动到额定转速的时间和初始化操作速度。汽轮机通过打开蒸汽入口和出口阀门升速。 中间速度：为了使汽轮机转速和排气稳定，汽轮机首先升到一个中间转速，在释放的气体达到蒸汽入口的温度之前一直维持这个速度，然后缓慢打开蒸汽入口阀门增加蒸汽供应，直到汽轮机达到工作转速。 稳定：当泵处在工作转速约3000r/min时，打开给水泵入口阀和出口阀，将给水输送到汽包。此时，控制系统切换到“调制控制”。 停泵：当操作员在紧急关闭条件下停泵时，会先关闭蒸汽进气阀，再关闭排气阀而停止蒸汽供应。随着汽轮机转速放慢并停止转动，电动盘车电动机会运行起来以使汽轮机以一个低速转动，以此保护轴不会因冷却而变形。 B 设计方法 分七个阶段考虑： （1）控制系统外部接口的识别 （2）定义控制系统和机组其余装置之间交换的信号 （3）定义所有操作员的人机对话和监控数据 （4）IEC程序、组织设备，即