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DCS控制管理系统原理

  处理： 处理： 检查阀门、流量计、 检查阀门、流量计、压力变送器等现场仪表 检查DCS柜各连接点、保险丝、电源及输入、输出4 20mA信号是否正 DCS柜各连接点 检查DCS柜各连接点、保险丝、电源及输入、输出4-20mA信号是否正 常 数据没有或数值不动表示网络传输可能有问题， 数据没有或数值不动表示网络传输可能有问题，检查网络线及电脑

  高级用户点这里 出现PID PID设置窗口 出现PID设置窗口 操作员点击这里， 操作员点击这里， 出现基本信息参数设置

  MCC送入控制器开关量信号： MCC送入控制器开关量信号： 送入控制器开关量信号 液位、流量、 液位、流量、阀位 准备、运行、 准备、运行、故障 20mA送入AI 、 送入AI 4-20mA控制器送出 送入AI模块 模拟量信号：电流、频率反馈 模拟量信号：电流模块

  第三代DCS，网络协议引入标准化，系统具有 开放性，可移植性，互操作性，应用速度及范 围更大。

  DCS 硬件 软件 上位机、网络、控制器、 I/O接口、现场仪表等 上位机组态软件、 控制器编程软件、 通讯接口软件、 操作及设计画面人机接口软件等 周期相对长 分布式控制，全局性，控制回路大 PLC 单一的控制器 控制器编程软件

  一台用于操作、监视、报 一台用于操作、监视、 趋势显示、 警、趋势显示、记录和打印报 表的PC PC机 表的PC机。操作员站通常装有 操作软件以完成上述功能， 操作软件以完成上述功能，并 且是通过以太网同过程控制站 相连。 相连。

  一台用于组态过程控制软 件，诊断、监视过程控制站运 行情况，供DCS工程师开发、 行情况，供DCS工程师开发、 测试、维护DCS系统使用的计 测试、维护DCS系统使用的计 算机。

  1975 年 美国 Honeyw ell （第一台DCS系统） 分散控制管理系统TDC—2000 以模拟量反馈为主，开关量为次， 各大公司推出的几十种型号的系统， 采用的都是专利网络，通用性差

  随着计算机的发展与网络开发使各控制厂商更多地 采用商业计算机的技术, 80年代末许多公司推出新一 代的集散系统, 其主要特征是新系统的局部网络采用 MA P 协议; 引用智能变送器与现场总线结构; 在控制 软件上引入PLC 的顺序控制与批量控制, 使DCS 也 具有PLC 的功能。

  DCS是分布式控制管理系统的英文缩写(Distributed Control System)，在国内自控领域又称为集散控制管理系统。 DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物， 是目前最先进、最合理的过程控制系统，能适应各种过程控制 的要求。它的过程控制点分散，系统具备极高的可靠性。它通过 集中的操作和监控，DCS具有方便的操作和维护性能。DCS具有标 准的接口，对外连接更便利简捷。 因此，DCS的主要特征归结为一句话就是“分散控制，集中管 理”。

  开关阀DCS 开关阀DCS画面出现闪烁 DCS画面出现闪烁 表示开关阀到位信号未收到 检查阀门是否卡死， 检查阀门是否卡死， DCS柜保险丝是否断等 DCS柜保险丝是否断等 阀门闪 烁

  相当于电工电路中常开点输入 相当于电工电路中输出 相当于电工电路中常闭点输入 相当于电工电路中并联一个常开点输入 相当于电工电路中并联一个常闭点输入 相当于电工电路中串联一个常开点输入 相当于电工电路中串联一个常闭点输入

  DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统， DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主 的过程控制站是一个完整的计算机系统 要由电源、高性能的中央处理器（CPU）、 ）、网络接口 要由电源、高性能的中央处理器（CPU）、网络接口 组成。 组成。 高性能的中央处理器是现场过程控制的中心， 高性能的中央处理器是现场过程控制的中心， 存放并运行所有的过程控制程序以及现场仪表数据 和控制数据。DCS的控制决策都是由它来执行的 的控制决策都是由它来执行的。 和控制数据。DCS的控制决策都是由它来执行的。 过程控制站的网络接口是同上一级的操作员站 和工程师站的连接通道。 和工程师站的连接通道。操作员的操作控制信息和 工程师站的组态程序都是通过这一通道发送到过程 控制站， 控制站，过程控制站收集整理的现场数据也是通过 这一通道传递到操作员站上。 这一通道传递到操作员站上。 过程控制站同I/O模块之间通过现场总线连接。 I/O模块之间通过现场总线连接 过程控制站同I/O模块之间通过现场总线连接。

  PID用来调整动作响应时间与灵敏度的 PID用来调整动作响应时间与灵敏度的

  由于点数少，周期快 顺序扫描机制，以时 间基准的控制，用于 单一控制单元小系统

  PLC可以说只是DCS系统的一个控制 PLC可以说只是DCS系统的一个控制器 可以说只是DCS系统的一个控制器

  我单位大部份设备上的 电机是由操作员在DCS（集 电机是由操作员在 （ 散控制管理系统） 散控制管理系统）室控制启停的 ，操作员通过电脑上的画面 发出启停命令， 发出启停命令，电脑通过网 发出启停信号， 络向PLC发出启停信号 络向PLC发出启停信号， PLC再根据采集到的各类信 再根据采集到的各类信 电机的状态信号、 号（电机的状态信号、联锁 信号等） 信号等）加以判断是否能启 停该电机， 停该电机，然后向配电房内 柜发出启停信号， 的MCC柜发出启停信号， 柜发出启停信号 在MCC柜中的接触器相应 柜中的接触器相应 作出通断电机电源的动作， 作出通断电机电源的动作， 使电机启动或停止。 使电机启动或停止。

  同时我们大家可以查看开关阀控制窗口 阀门异常时“阀门状态” 阀门异常时“阀门状态”与“阀门 命令”将出现不一致， 命令”将出现不一致，在报警状态 栏中也会发生故障提示

  调节阀故障： 调节阀故障： 阀位已打开很大， 阀位已打开很大， 但流量、 但流量、压力显示不正常 数据没有或数值固定不动

  处理： 处理： 检查现场仪表 检查工艺设定 检查PID PID参数 检查PID参数 在流量计录窗口 出现流量波动

  组态(configuration) 它是指通过专用的 软件来定义系统的过程。定义过程站各模块的 排列位置和类型的过程叫过程站硬件组态 过程站硬件组态；定 过程站硬件组态 义过程站控制策略和控制程序的过程叫控制策 控制策 略组态；定义操作员站监控程序的过程叫操作 略组态 操作 员站组态；定义系统网络连接方式和各站地址 员站组态 的过程叫网络组态 网络组态。 网络组态

  DCS一般会用若干个控制器（过程站）对一个生产的全部过程中 的众多控制点来控制，各控制器间利用互联网连接并可进行数 据交换。生产控制操作采用计算机操作站，利用互联网与控制器 连接，收集生产数据，传达操作指令。 从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。过程级主 要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成，是系统控制功能的 主要实施部分。 操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组 态。管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），作为DCS 更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。