分散控制系统（DCS）在电厂电气自动化的应用分析
近年来我国工业生产水平有了大幅度的提升，在工业生产过程中分散控制系统大范围的开始应用，特别是在电厂电气自动化控制中的应用，分散控制系统以其成熟的技术及强大功能，有效的提高了电厂电气自动化的水平，为电厂安全、稳定的运行奠定了良好的基础。文中从分散控制系统的现状、发展入手，分析了分散控制系统的特点，并进一步对DCS在电气自动化中的应用进行了具体的阐述。
标签：电厂；分散控制系统；电气自动化；特点；应用
分散控制系统也称为DCS，其核心为多个微处理器，作为过程控制采集站，其在国家电厂自动化控制中应用越来越广泛，无论在应用经验还是在运行效果上都取得了非常好的效果。将分散控制系统在电厂电气自动化中进行应用，有效的提高了电厂单元机组热工自动化的水平，更好的适应了当前电厂电气自动化的发展需求，为电厂机组安全稳定的运行奠定了良好的基础。
1 分散控制系统的现状与发展
1.1 DCS的起源与应用
分散控制系统最先应用是在上世纪八十年代中期始于美国，后来在工业技术不断发展和创新过程中，分散控制系统在应用过程中不断完善，不仅积累了众多的应用经验，而且其应用开始向更深的范围扩展，已不仅仅将其应用在锅炉和汽轮机的热工监视中，在发电机组发电、配电及供电过程中的应用也越来越广泛。当前我国已掌握了分散控制系统的成套使用方法，而且在具体应用中也取得了非常好的成效。而且在分散控制系统的应用过程中，使分散控制系统不断完善和优化，这对电厂机组的正常安全运行起到了非常好的保障作用。
1.2 DCS的发展
随着分散控制系统应用技术的越来越完善，当前分散控制系统功能已经从横向和纵向两个方面取得了较好的扩展，在纵向延伸上，使现场总线技术开始出现，这是一项具有开放性、数字化和多节点的通信技术，主要以智能化的现场设备和系统为主，通过现场的设备和数字量信息运行中进行交换，从而实现双方之间的控制和共享，有效的规避了单一电缆单一传输过程中存在的弊端。现场技术的产生，主要是由于现场模拟仪表在使用过程中存在着速度慢、成本高及精准度低等问题，而且无法有效的与数字技术的计算机控制现状相符，因此将分散控制系统应用到就地仪表设备中，实现控制功能块的有效组合。但这项技术属于一项新生事物，还没有统一的标准作为其运行的依据，因此还需要进一步加快对其推广和改进的步伐。
2 分散控制系统的特点
分散控制系统（DCS）失灵应急预案 （指导性范本） 中国华能集团公司编制 2006年12月
目录 1 总则 (1) 1.1编制目的： (1) 1.2编制依据： (1) 1.3分散控制系统失灵： (1) 1.4适用范围： (1) 2 事故类型和危害程度分析 (1) 2.2分散控制系统通信异常，导致信息传输中断； (2) 3 应急处置基本原则 (2) 4 应急处置体系 (3) 4.1应急组织机构 (3) 4.2应急指挥领导小组职责： (3) 4.3应急工作小组职责： (4) 5 预防与预警 (4) 5.1危险源监控点 (4) 5.2危险预防 (5) 5.3预警 (7) 5.4预警程序 (7) 6 应急处置 (8) 6.3.16检查并确认轻油快关阀、所有油枪轻油阀已关闭； (9) 7 事故处理恢复 (10) 8 事故调查分析与整改 (10)
分散控制系统（DCS）失灵应急预案 1 总则 1.1编制目的： 为防止分散控制系统失灵导致事故扩大，避免由于分散控制系统故障导致设备损坏事件的发生，特制定本预案。 1.2编制依据： 本应急预案依据《火力发电厂（热工控制系统）设计技术规程》、《火力发电厂分散控制系统运行检修导则》、《火力发电厂热工仪表及控制装置技术监督规定》、《中国华能集团公司重大突发事件（事故）应急管理办法》等结合《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》编写。 1.3分散控制系统失灵： 指分散控制系统硬件、软件以及系统出现故障导致锅炉、汽轮发电机组本体设备、辅助设备、其他相关系统及设备的控制故障，造成设备被迫停止运行，对机组运行及设备健康状况构成严重威胁的事件。 1.4适用范围： 本应急预案适用于华能集团公司所辖的火力发电厂分散控制系统失灵事件的应对工作。 2 事故类型和危害程度分析 2.1分散控制系统硬件故障，导致控制信号消失或对控制对象失去控制；
北京交通大学考试参考答案（A卷） 课程名称：列车运行控制系统学年学期：2013—2014学年第1学期 课程编号：50L274Q开课学院：交通运输出题教师：课程组 一、名词解释（共3小题，每题3分，共9分） 1．虚拟闭塞:是固定闭塞的一种特殊形式，以虚拟方式（设置通信模块和定位信标）将区间划分为若干个虚拟闭塞分区，并设置虚拟信号机进行防护。 2．准移动闭塞:基于固定闭塞的目标—距离控制方式，保留固定闭塞分区，以前方列车占用闭塞分区入口确定目标点，通过地车信息传输系统向列车传送目标速度、目标距离等信息。这种闭塞方式称为准移动闭塞。 3．最限制速度:综合考虑列车在区域各类限制速度得出的最低值（即最不利限制部分或最严格限制速度），简称最限制速度。 二、填空题（共12题，每空1分，共25分） 1．列车运行控制系统根据前方行车条件为每列车产生行车许可，并通过地面信号和车载信号的方式向司机提供安全运行的凭证。车载设备实施速度监控，当列车速度超过允许速度时控制列车实施制动，防止列车超速颠覆或与前方追尾，保证行车安全。 2.铁路信号安全的广义概念是指铁路信号设备或系统具有维护铁路列车（车列）安全运行的能力。狭义概念是指设备(或系统)应满足故障-安全设计原则的要求，当出现故障或误操作时，能远离危及行车安全的事故，或减少事故损失。 3.当轨道电路完整并空闲时,轨道电路的工作状态为调整,当轨道电路区段有车占用时,轨道电路的工作状态为分路（开路）。 4.目标距离控制方式根据列车制动模型，直接由目标距离、目标速度、线路参数及列车制动参数等信息生成列车的速度—距离模式曲线，并以此实时监控列车和运行速度保证列车运行安全。 5.列车安全位置是在高精度定位方法得出列车估计位置的基础上增加一定的安全包络得到，分车头（或列车前端）和车尾安全位置两部分。 级列控系统基于GSM-R实现车---地信息双向传输，RBC生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器提供列车定位基准，并具备CTCS-2（或c-2）作为后备。7．CTCS-1级列控系统用于160km/h及以下的区段，由主体机车信号加上安全型运行监控记录装置组成。 8．在CTCS-3级列控系统中，RBC根据从联锁系统获得的进路信息，从车载设备获得的列车位置信息、以及接收到的股道占用、临时限速等信息生成列车控制命令。
分散控制系统（DCS）在电厂电气自动化的应用分析 近年来我国工业生产水平有了大幅度的提升，在工业生产过程中分散控制系统大范围的开始应用，特别是在电厂电气自动化控制中的应用，分散控制系统以其成熟的技术及强大功能，有效的提高了电厂电气自动化的水平，为电厂安全、稳定的运行奠定了良好的基础。文中从分散控制系统的现状、发展入手，分析了分散控制系统的特点，并进一步对DCS在电气自动化中的应用进行了具体的阐述。 标签：电厂；分散控制系统；电气自动化；特点；应用 分散控制系统也称为DCS，其核心为多个微处理器，作为过程控制采集站，其在国家电厂自动化控制中应用越来越广泛，无论在应用经验还是在运行效果上都取得了非常好的效果。将分散控制系统在电厂电气自动化中进行应用，有效的提高了电厂单元机组热工自动化的水平，更好的适应了当前电厂电气自动化的发展需求，为电厂机组安全稳定的运行奠定了良好的基础。 1 分散控制系统的现状与发展 1.1 DCS的起源与应用 分散控制系统最先应用是在上世纪八十年代中期始于美国，后来在工业技术不断发展和创新过程中，分散控制系统在应用过程中不断完善，不仅积累了众多的应用经验，而且其应用开始向更深的范围扩展，已不仅仅将其应用在锅炉和汽轮机的热工监视中，在发电机组发电、配电及供电过程中的应用也越来越广泛。当前我国已掌握了分散控制系统的成套使用方法，而且在具体应用中也取得了非常好的成效。而且在分散控制系统的应用过程中，使分散控制系统不断完善和优化，这对电厂机组的正常安全运行起到了非常好的保障作用。 1.2 DCS的发展 随着分散控制系统应用技术的越来越完善，当前分散控制系统功能已经从横向和纵向两个方面取得了较好的扩展，在纵向延伸上，使现场总线技术开始出现，这是一项具有开放性、数字化和多节点的通信技术，主要以智能化的现场设备和系统为主，通过现场的设备和数字量信息运行中进行交换，从而实现双方之间的控制和共享，有效的规避了单一电缆单一传输过程中存在的弊端。现场技术的产生，主要是由于现场模拟仪表在使用过程中存在着速度慢、成本高及精准度低等问题，而且无法有效的与数字技术的计算机控制现状相符，因此将分散控制系统应用到就地仪表设备中，实现控制功能块的有效组合。但这项技术属于一项新生事物，还没有统一的标准作为其运行的依据，因此还需要进一步加快对其推广和改进的步伐。 2 分散控制系统的特点
1-3自动控制系统的分类 本课程的主要内容是研究按偏差控制的系统。为了更好的了解自动控制系统的特点，介绍一下自动控制系统的分类。分类方法很多，这里主要介绍其中比较重要的几种： 一、按描述系统的微分方程分类 在数学上通常可以用微分方程来描述控制系统的动态特性。按描述系统运动的微分方程可将系统分成两类： 1．线性自动控制系统描述系统运动的微分方程是线性微分方程。如方程的系数为常数，则称为定常线性自动控制系统；相反，如系数不是常数而是时间t的函数，则称为变系数线性自动控制系统。线性系统的特点是可以应用叠加原理，因此数学上较容易处理。 2．非线性自动控制系统描述系统的微分方程是非线性微分方程。非线性系统一般不能应用叠加原理，因此数学上处理比较困难，至今尚没有通用的处理方法。 严格地说，在实践中，理想的线性系统是不存在的，但是如果对于所研究的问题，非线性的影响不很严重时，则可近似地看成线性系统。同样，实际上理想的定常系统也是不存在的，但如果系数变化比较缓慢，也可以近似地看成线性定常系统。 二、按系统中传递信号的性质分类 1．连续系统系统中传递的信号都是时间的连续函数，则称为连续系统。 2．采样系统系统中至少有一处，传递的信号是时间的离散信号，则称为采样系统，或离散系统。 三、按控制信号r(t)的变化规律分类 1．镇定系统() r t为恒值的系统称为镇定系统(图1-2所示系统就是一例)。 2．程序控制系统() r t为事先给定的时间函数的系统称为程序控制系统(图1-11所示系统就是一例)。 3．随动系统() r t为事先未知的时间函数的系统称为随动系统，或跟踪系统，如图1-7所示的位置随动系统及函数记录仪系统。
分散控制系统 分散由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据和集中管理的自动控制系统。 分散控制系统是控制（Control）、计算机（Computer）、数据通信（Communication）和屏幕（CRT T阴极射线管屏幕）显示技术的综合应用。 这些技术术语的英文第一个字母均为C所以通常也将分散控制称 为4C 技术。 分散控制系统（见图）采用微处理机分别控制各个回路，而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。 各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。 分散控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控 和管理等功能。 生产过程的控制系统，经历了从模拟控制（即未经量化的变量控 制）系统、计算机监督控制系统、直接数字控制系统、多级控制系统到分散控制系统的发展过程。 直接数字控制系统的缺点是可靠性低，计算机本身的故障会使整 个系统失去控制。 因此一般把计算机监督控制系统与直接数字控制系统组合起来， 只把模拟控制器不能胜任的任务和发生故障后不致危及整个系统的任务交给直接数字控制系统去完成。 随着对生产过程控制的要求越来越高，出现了计算机多级控制系统，使得数据获取和控制装置大为增加，电缆大为延长，监督控制系统的中央数字控制
任务趋于繁重，它的设计成本增加，并且安装费时，因而应用受到限制。 分散控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的，是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。 在分散控制系统中，按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近，将控制功能尽可能分散，管理功能相对集中。 这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性，不象在直接数字控制系统中那样，会由于计算机的故障而使整个系统失去控制。 当管理级发生故障时，过程控制级（控制回路）仍具有独立控制能力，个别控制回路发生故障时也不致影响全局。 相对集中的管理方式有利于实现功能标准化的模块化设计。与计算机多级控制系统相比，分散控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。 分散控制系统出现于1975 年前后。由于当时微型计算机价格比较昂贵，出于经济性的考虑，采用由一台微型计算机控制几个回路（见多回路调节器），还没有能彻底实现分散化的控制。 随着微型计算机价格的不断降低，到1980年前后终于彻底地分散到一台微型机只控制一个回路。 这种完全分散的控制系统又称完全分散控制系统或集散系统。 技术概述系统的主要技术概述系统主要有现场控制站（I/O站）、数据通讯系统、人机接口单元（操作员站OPS工程师站ENS、机柜、电源等组成。 系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。
DCS主修试题（2015年） 岗位：姓名：分数： 一、填空（每空1.5分，共45分） 1. 连续量的控制系统的主流控制系统是（反馈控制） 2. 大多数可编程序控制器采用（编程器）进行程序输入和更改的操作 3.（CPU）模块是可编程序控制器的核心模块 4．由模拟量输入模块将这个信号转换成CPU能够处理的（数字）信号 5. 趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。 6.操作站的基本功能包括显示、操作、报警、系统组态、系统维护、报告生成。 7. DCS发展是以4C技术为基础，4C指，计算机技术(computer)，通信技术(communication)，图形显示技术(CRT) 和控制技术(control)。 8. 集散控制系统又称为分散控制系统,英文简称DCS，现场总线控制系统简称为FCS。 9. 在MACC系统中SM432的信号类型是（RTD）， SM481是（ AI）的模块，SM920是（电源）的模块。 10．集散控制系统的安全性包含三方面的内容功能安全、人身安全和信息安全。 11.集散控制系统的组态包括（硬件组态）和（软件组态）。 12.如果调节时需要修改给定值，那么回路的操作方式应为自动模式。13．带电插拨DCS机柜中的模件时操作者要戴手环，其目的是为了防止（静电）造成模件损坏 14.仪表保护地的电阻一般应≤（4）Ω。
15. TRICON控制器是一种：（三）重化冗余容错的控制器。 16. FOXBORO I’A系统中ACCUM块是（积算模块） 17. （PLC）简称可编程控制器。 二、判断题（每题1.5分共计15分） 1、同等情况下多模光纤要比单模光纤传输距离远。（×） 2、康吉森下位1131中模拟量输入信号4-20mA对应的值是819-4095。（√） 3、康吉森系统连接上下位的软件是DDE。（√） 4、TC表示的是热电阻信号。（×） 5、测量信号为 4 mADC表示测量值在量程的4%处。（╳） 6、SIS---Safety Instrumented System的简称，安全仪表系统（√） 7、继电器线圈通电后，其常开接点处于断开状态；常闭接点处于闭合状态。（×） 8、在梯形图中，程序按先左后右、先上后下的次序执行（√） 9、常用的通信介质主要有双绞线、同轴电缆、光纤。（√） 10、主系统DCS一般只有1个地。（×） 三、选择题（每题2分共计20分） 1、仪表的精度级别分别指的是仪表的（） A.误差 B.基本误差 C.最大误差 D.允许误差 E.基本误差的最大允许值 答：E 2、某容器内的压力为1.0Mpa，为了测量它，应选用量程为：（） A.0-1.0 Mpa B.0-1.6 Mpa C.0-4.0 Mpa D.0-5.0 Mpa 答：B 3、看错刻度线造成误差是（）。 A.系统误差 B.随机误差 C.疏忽误差 答：C 4、被调介质流过阀门的相对流量与阀门相对行程之间的关系称为调节阀的（）。
几种分散控制系统的SOE配置及测试比较 刘文丰…来源：中电联科技中心桂林DCS会议资料点击数：4821 更新时间：2007-10-3 14:32:40 刘文丰傅强 （湖南省电力试验研究院） 摘要：简述了SOE配置、性能测试的意义和方法，通过对5种分散控制系统的SOE性能进行测试，得出各事故顺序记录系统的分辨率，检验各系统是否真实记录事故前后重要信号状态变化，以便于分析机组事故原因；同时，对各DCS的SOE系统性能进行简单的比较分析。 关键词：SOE 性能分辨率分散控制系统 On Several SOE Dispositions of DCS and the Contrast on the Result of Performance Tests Liu Wenfeng, Fuqiang （Hunan Electric Power Test&Research Institute） Abstract: The essay gives a brief explanation on the SOE dispositions and the sign ificance and methods of the performance tests. The resolving power of the Recording System for SOE is concluded on the base of performance tests of SOE for five types of DCS, so it’s helpful to test whether the changes of signals have been accurate ly recorded before and after accidents and to analyze the cause of the generating-s
DCS分散控制系统原理 第一讲绪论 DCS从1975年问世以来，大约有三次比较大的变革，七十年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发的，也没有动态流程图，通讯网络基本上都是轮询方式的；八十年代就不一样了，通讯网络较多使用令牌方式；九十年代操作站出现了通用系统，九十年代末通讯网络有部份遵守TCP/IP协议，有的开始采用以太网。总的来看，变化主要体现在Ｉ／Ｏ板、操作站和通讯网络。控制器相对来讲变化要小一些。操作站主要表现在由专用机变化到通用机，如PC机和小型机的应用。但是目前它的操作系统一般采用UNIX，也有小系统采用NT，相比较来看UNIX的稳定性要好一些，NT则有死机现象。I/O板主要体现在现场总线的引入DCS系统。 从理论上讲，一个DCS系统可以应用于各种行业，但是各行业有它的特殊性，所以DCS 也就出现了不同的分支，有时也由于DCS厂家技术人员工艺知识的局限性而引起，如HONEYWELL公司对石化比较熟悉，其产品在石化行业应用较多，而ＢAILEY的产品则在电力行业应用比较普遍。用户在选择DCS的时候主要是要注意其技术人员是否对该生产工艺比较熟悉；然后要看该系统适用于多大规模，比如NT操作系统的就适应于较小规模的系统；最后是价格，不同的组合价格会有较大的差异，而国产的DCS系统价格比进口的DCS 至少要低一半，算上备品备件则要低得更多。 DCS由四部份组成：I/O板、控制器、操作站、通讯网络。I/O板和控制器国际上各DCS 厂家的技术水平都相差不远，如果说有些差别的话是控制器内的算法有多有少，算法的组合有些不一样，I/O板的差别在于有的有智能，有些没有，但是控制器读取所有I/O数据必须在一秒钟内完成一个循环；操作站差别比较大，主要差别是选用PC机还是选用小型机、采用UNIX还是采用NT操作系统、采用专用的还是通用的监视软件,操作系统和监视软件配合比较好时可以减少死机现象；差别最大的是通讯网络，最差的是轮询方式，最好的是例外报告方式，根据我们的实验，其速度要相差七八倍。 第二讲DCS在选型中的几个问题 被控制对象确定以后，选用什么样的控制系统就成为重要问题。主要是根据项目规模和投资预算来考虑的，以数字技术为基础的DCS系统和早期的模拟仪表组成的控制系统，从工程项目的实施来看，本质差别不大，主要考虑项目规模和投资预算，但DCS与模拟仪表相比，它更为复杂，技术性要求更高，下面我来谈谈DCS系统选型中的几个问题。从理论上来讲，DCS可以用与不同的工艺过程，它是通用的，但是，DCS的制造厂家专长与某一领域。如：HOMEYWELL主要用于石化部门，BAILEY公司的N90、INFI90主要用于电力系统，ROSEMOUNT的RS3、Δ-V大多用于化工系统。但也不能否认不同工艺过程会有一些特殊要求，如：电厂一定要有电调设备和SOE，石化部门一定要有选择性控制，水泥行业一定要有大纯滞后控制补偿等，选型时也要考虑这些因素。 第二点就是经济性，应该从DCS本身价格和预计所创效益角度考虑。DCS有国产的和进口的，对相同档次而言，进口的控制功能强一些，有一些先进的控制算法，如Smith预估、三维矩阵运算等，国产DCS价格要比进口的低很多，也能满足技术要求。从结构上来看，国外DCS的控制器各厂家差别不太远，控制器的预置算法稍有差别，控制器与I/O板的连接方式也有所不同。而操作站区别较大。有以PC机为基础的，有以小型机为基础的，操作系统一般选用UNIX类系统。小型机的价格要比PC机高很多，进口小型机操作站的价格要高于四万美金，而且许多机型已经停产（如DEC公司的VAX机和α机）。PC机的操作站不到三万美金，它的操作系统采用NT，其稳定性没有UNIX好。小型机的接口采用SCSI，传输速率是串行的8倍之多。以NT操作系统作为操作站的，点数要少一些，不然会频繁死
第二节分散控制系统的主要硬件 目前，世界上生产分散控制系统的厂家众多，用途不一，推出的产品琳琅满目，各具特色。不同的系统具有不同的设计思想，因此其硬件的结构上也有很大的差别。就是对于一个具体的分散控制系统来说，其硬件涉及的技术范围也很广，构造也十分复杂。所以本节从构成分散控制系统的用于电厂功能的主要三大功能硬件设备：过程控制设备、人机接口设备、系统通信设备着手，对分散控制系统的硬件功能与其结构做分析和介绍。 一、过程控制设备 1。过程控制设备的功能 在分散控制系统中，过程控制设备是最基层（直接控制级）的自动化设备，它接受来自现场的各种检测仪表（如各种传感器和变送器）传送的过程信号，对过程信号进行实时的数据采集、噪声滤除、补偿运算、非线性校正、标度变换等处理，并可按要求进行累积量的计算、上下限报警以及测量值荷包径直向通信网络的传输。同时，它也用来接受上层通信网络传来的控制指令，并根据过程控制的要求进行控制运算，输出驱动现场执行机构的葛洪控制信号，实现对生产过程的数字直接控制，满足生产中连续控制、逻辑控制、顺序控制等的需要。过程控制设备还具有接受各种手动操作信号，实现手动操作的功能。 在分散控制系统的应用中，用于过程控制级的设备有两类品种：一是分散控制系统自身的“现场控制单元”，二是可纳入分散系统中应用的其他独立产品——可编程逻辑控制（PLC）、可编程调节器等。一般的这些独立产品都是一些通用型的设备，通过专门的接口与分散控制系统连接，并实现其功能。而自身的现场控制单元，是指分散控制系统与现场关系最密切，最靠近生产现场的控制装置。是属于分散控制系统的系列产品，不同的分散控制系统生产厂家，对自己系统中的过程控制设备取有独特的名称，如基本控制器、多功能控制器等等。表2—1列出了几个用于电厂的典型分散控制系统的过程控制设备，其名称无一相同，下面将通称为“现场控制单元”。不同厂家的现场控制单元所采用的结构形式大致相同。概括地说，现场控制单元是一个以微处理器为核心的、按功能要求组合的，各种电子模件的集合体，并配以机柜和电源等而形成的一个相对独立的控制装置。 表2-1 典型系统的过程控制设备 2。现场控制单元 现场控制单元是面向过程、可独立运行的通用性计算机测控设备，尽管不同厂家生产的现场控制单元在结构尺寸、输入输出的点数、控制回路数目、采用的微处理器、设计的模件、实现的控制算法等各方面有所不同，但它们均是由机柜、电源、I/O通道、以微处理器为核心的功能模件等几部分组成，我们在此分析实现功能的功能模件及I/O模件。 （1）功能模件
集散控制系统期末考试试题库及答案解析 一、填空 4. TDC3000系统中，一条LCN网最多可连40 个模块，通过扩大器可连64 个模块。 5. CS3000系统主要由操作站、现场控制站、工程师站、通信总线、通信网关等部分组成。 7.现场总线是一种数字式、双向传输、多分支结构、计算机局部网络的底层控制网络。 9.现场总线的基本设备有现场总线变送器、温度变送器、电流-现场总线转换器、现场总线-电流变换器等。 10. PROFIBUS现场总线的组态软件是STEP7。 11.计算机控制系统由:工业控制机生产过程组成。 12.计算机控制系统按参与控制的计算机不同，可分为工业控制机控制系统、PLC控制、单片机控制 20. CS3000集散控制系统的FCS有标准型、扩展型、紧凑型三种。 22.计算机控制系统按其结构不同可分为集中结构、分散结构大类。 23.集散控制系统由:工业控制机、通信网络、现场检测控制设备大部分组成。 25.集散控制系统又称为分散控制系统，英文简称DCS ，现场总线控制系统简称为FCS 。
二、名词解释 数据采集系统：计算机只承担数据的采集和处理，而不直接参与控制。 直接数字控制系统：计算机既采集数据，又对数据进行处理，并按照一定的控制规律进行运算，其结果经输出通道作用到控制对象，使被控变量符合要求。 现场总线控制系统：利用现场总线将分布在工业现场的各种智能设备和I/O单元方便的连接在一起构成的系统。 实时控制：计算机在规定的时间内完成数据的采集、、计算和输出。 传输速率：单位时间内通信系统所传输的信息量，一般以每秒种能够传输的比特数来表示，其单位是bps。 计算机控制系统：利用计算机来实现工艺过程自动控制的系统。 集散控制系统：是一种操作显示集中、控制功能分散、采用分级分层结构形式、局部网络通信的计算机综合控制系统。 现场总线：连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。组态：利用软件工具将计算机的软硬件及各种资源进行配置，使其按预定的功能实现特定的目的。 串行传输：把数据逐位依次在信道上进行传输的方式。 通信协议：通信双方共同遵守的规则，包括语法、语义、时序。 监督计算机控制系统：简称SCC系统，是一种两级微型计算机控制系统，其中DDC级计算机完成生产过程的直接数字控制。 分级控制系统：由多台计算机完成不同的控制功能和对多个设备的控制，其特点是控制分散、危险分散。 模拟通信：通信系统中所传输的是模拟信号，通常采用0-10m A DC或4-20m A DC电流信号传输信息。 数字通信：通信系统中所传输的是数字信号。 并行传输：把数据多位同时在信道上进行传输的方式。 开放系统互连参考模型：信息处理领域内最重要的标准之一，是一种框架模型，它将开发系统的通信功能分为七层，描述了各层的意义及各层的命名和功能。 六、问答题 1.操作站的主要功能：为过程显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等。工程师站的主要功能：控制系统组态的修改、控制参数的调试 监控计算机的主要功能：在车间管理级与过程优化级之间起到信息传递的作用，同时可对信息进行优化计算，为系统决策提供参考。 2.组态设计的一般步骤如下： （1）组态软件的安装按照要求正确安装组态软件，并将外围设备的驱动程序、通信协议等安装就绪。 （2）工程项目系统分析首先要了解控制系统的构成和工艺流程，弄清被控对象的特征，明确技术要求，然后再进行工程的整体规划，包括系统应实现哪些功能、需要怎样的用户界面窗口和哪些动态数据显示、数据库中如何定义及定义哪些数据变量等。
分散控制系统(DCS介绍 一、系统概况: 1. DCS系统的特点 DCS系统也称分布式控制系统,其实质是计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一捉新型控制技术。其功能特点是:通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠等。 2. 分散控制系统的构成 作为一种纵向分层和横向分散的大型综合控制系统,它以多层计算机网络为依托,将分布在全厂范围内的各种控制设备的数据处理设备连接在一起,实现各部分信息的共享的协调工作,共同完成控制、管理及决策功能。 1 其硬件设备由管理操作应用工作站、现场控制站和通信网络组成。 管理操作应用工作站包括工程师站、操作员站、历史数据站等各种功能服务站。 A. 工程师站提供技术人员生成控制系统的人机接口,主要用于系统组态和维护,技术人员也可以通过工程师站对应用系统进行监视。 B. 操作员总理提供技术人员与系统数据库的人机交互界面,用于监视可以完成数据的状态值显示和操作员对数据点的操作。 C. 历史站保存整个系统的历史数据,供组态软件实现历史趋势显示、报表打印和事故追忆等功能。 现场控制站用于现场信号的采集处理,控制策略的实现,并具有可靠的冗余保证、网络通信功能。
通信网络连接分散控制系统的各个分布部分,完成数据、指令及其它信息的传递。为保证DCS可靠性,电源、通信网络、过程控制站都采用冗余配置。 2 分散控制系统的软件是由实时多任务操作系统、数据库管理系统、数据通信软件、组态软件和各种应用软件组成。 3 分散控制系统在结构上采用模块化设计方法,通过灵活组态,合理的配置,可以实现火电机组的模似量控制系统(MCS、数据采集系统(DAS、锅炉燃烧控制和炉膛安全系统(FSSS、顺序控制系统(SCS等功能。 3. 名词术语解释 DCS分散控制系统指控制功能分散、风险分散、操作显示集中、采用分布式结构的智能网络控制系统。 DAS数据采集系统指采用数字计算机控制系统对工艺系统和设备的运行参数、状态进行检测,对检测结果进行处理、记录、显示和报警,对机组的运行情况进行运算分析,并提出运行指导的监视系统。 MCS模拟量控制系统指通过控制变量自动完成被控制变量调节的回路。 CCS协调控制系统指将锅炉-汽轮发电机组作为一个整体进行控制,通过控制回路协调锅炉汽轮机在自动状态下运行给锅炉、汽轮机的自动控制系统发出指令,以适应负荷变化的需要,尽最大可能发挥机组的调频、调峰的能力,它直接作用的执行级是锅炉燃料控制系统和汽轮机控制系统。 SCS顺序控制系统指对火电机组的辅机及辅助系统,按照运行规律规定的顺序(输入信号条件顺序、动作顺序或时间顺序实现启动或停止过程的自动控制系统。 FSSS炉膛安全监控系统指对锅炉点火和油枪进行程序自动控制,防止锅炉炉膛由于燃烧熄火、过压等原因引起炉膛爆炸(内爆或外爆而采取的监视和控制措施的自动系统。其包括燃烧器控制系统BCS和炉膛安全系统FSS。
A 、PI B 、PID C 、PD A 、通电状态工作 B 、断电状态工作 C 、任意 D 、根据条件 4、DCS 系统在检修或停电后重新上电前，要确认系统连接正常，且接地良好，接地端对地电阻不超过（ B )Q A 、 1 B 、 4 C 、 10 D 、30 5、 信号回路接地与屏蔽接地（B ）接地极。 A 、应分别安装 B 、可共用一个单独的 6、 在DCS^PV,代表的含义是（A ）o A 、实际值 B 、设定值 C 、输出信号 7、 在DCS^SV,代表的含义是（B ）。 A 、实际值 B 、设定值 C 、输出信号 &下列不正确的说法是（ D ）o A 、 调节器是控制系统的核心部件 B 、 调节器是根据设定值和测量值的偏差进 C 、可与电气系统共用 D 、 A.B.C D 、 A.B.C PID 运算的 D 、A.B.C C 、 数字调节器可以接收4-20 m A 电流输入信号 D 、 调节器设有自动和手动控制功能 9、 D C 砾统其核心结构可归纳为“三点一线”结构, A 、现场控制站、操作员站、数据处理站 C 、现场控制站、数据处理站、工程师站 10、 DC 开关量位号的数据类型（D ）。 A 、SFLOAT B 、FLOAT C 、INT 11、 信号回路接地与屏蔽接地（B ）接地极。 A 、应分别安装 B 、可共用一个单独的 C 其中一线指计算机网络，三点分别指（ B 现场控制站、操作员站、工程师站 D 数据处理站、操作员站、工程师站 D 、 BOOL 、可与电气系统共用 D 、A.B.C B ) DCS 系 统 一、填空（共23题）： 1、 一个最基本的DCS 应包括四个大的组成部分： 控制站、操作员站、工程师站、网络。 2、 DCS 的软件构成包括控制层软件、监控软件、组态软件。 3、 过程检测和控制流程图用文字符号中， TRC-210 LIC-101、PT-104分别表示温度记录控制功能、 液位指示控制器和压力变送 器功能。 4、 趋势画面包括实时趋势和历史趋势两类。 5、 集散控制系统的组态包括硬件组态和软件组态。 6、 我厂使用的DCS 系统有横河CS3000浙大中控 ECS-100。 7、 集散控制系统是以微处理器为基础的集中分散型控制系统，集散控制系统的主要特点是 集中管理和分散控制 &接地按其作用可分为保护性接地和功能性接地两大类。 9、 模拟量信号包括模拟输入和模拟输出信号。 10、 集散型控制系统的回路控制功能由控制站完成。 11、 在DCS 中，控制算法的编程是在工程师站上完成的，工作人员对现场设备的监视是在 操作员站上完成的。 12、 浙大中控ECS-100系统中FW243）是主控制卡。 13、 操作站的基本功能包括 显示、操作、报警、系统组态、系统维护、报告生成。 14、 LIAH 表示液位指示咼报警。 15、 PSHH 表示压力高高联锁。 16、 数字量信号包括 数字量输入和数字量输出。 17、 横河CS3000系统硬件中，卡件 AAI143为模拟量输入卡，AAI543为模拟量输出卡。 18、 横河CS3000系统硬件中，端子SARM15A 为数字量输入卡，SMRT 为热电阻输入卡。 19、 浙大中控ECS-100系统中，机笼与机笼之间采用 DB9线连接，卡件与端子之间采用 DB25线连接。 20、 浙大中控ECS-100系统中，模拟量输入卡为 FW35j ^拟量输出端子为TB372 21、 DCS 由哪四部份组成：I/O 板、控制器、操作站、通讯网络。 22、 DCS 系统中DI 表示数字量输入、DO 表示数字量输出、AI 表示模拟量输入、AO 表示模拟量输出。 23、 自动调节系统一般是由 被调对象、测量变送、调节器、调节阀四个主要环节组成。 二选择题（共22题）: 1、串级调节系统中，副调节器通常选用 （B ）调节规律。 2、 系统工位号 AIC2001表示（A ）o A 、序号2001的含氧量指示控制 B 、序号2001的电流指示控制 C 、序号2001的报警指示控制 D 、序号2001的位置指示控制 3、 联锁系统采用的电磁阀采用（ A ）o 12、 在DC 中 MV 代表的含义是（C ）o A 、实际值 B 、设定值 C 、输出信号 D 、A.B.C
循环流化床锅炉是被国际公认的高效、低污染的清洁燃烧技术，是国家重点鼓励和发展的环保节能项目。该锅炉具有燃烧效率高，负荷调节范围大，无需加装脱硫、脱硝装置即可实现90%脱硫率，满足环保要求，以经济的方式解决大气污染问题，而且煤种适应性广，排出的灰渣活性好，容易实现综合利用。 目前国内300MW等级循环流化床锅炉消化引进阿尔斯通技术，和常规煤粉锅炉相比主要在燃烧系统方面存在差异其具有如下特点： ?通常锅炉四角分别布置4个返料器和4个外置流化床，外置床中布置了中温过热器，低 温过热器和高温再热器等锅炉受热面。 ?锅炉左右两侧配有风道燃烧器，每侧风道燃烧器含有两支油枪，床上左右两侧各配有 4支床上油枪。 ?风烟系统中一次风作为主要流化风，二次风分上中下分级送风助燃，多路流化风对返 料器、外置床等受热室起到流化作用。 ?风烟系统中灰循环的合理建立是锅炉稳定燃烧的重要前提，也是控制床温、再热汽温 的基础。 ?由于循环流化床锅炉的复杂性，锅炉炉膛安全监测系统和常规煤粉炉有较大差别，包 含锅炉跳闸BT、送风跳闸AT和主燃料跳闸MFT三个主要跳闸信号。 ?由于循环流化床锅炉的大滞后特性，自动控制难点在协调控制，床温控制、床压控制、 过热汽温控制和再热汽温控制。 ?对于循环配套直接空冷系统，直接空冷的控制关键在于风机转速主指令控制，即如何 设定好背压是一个关键，既能够考虑到汽轮机效率，又能考虑到风机电耗率，达到一个最佳经济性指标，同时兼顾到低温防冻保护。 图1?1 循环流化床机组示意图 1.2配置方案 蒙西DCS项目由DAS、FSSS、SCS、MCS、DEH、ECS、ACC等部分组成，总点数约20000点，采用TPS系统，总配置单元机组配置控制器18×2对,公用系统配置控制器2对，ACC
分散控制系统(DCS)详细介绍 一、系统概况： 1.DCS系统的特点DCS系统也称分布式控制系统，其实质是计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一捉新型控制技术。其功能特点是：通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠等。 2.分散控制系统的构成作为一种纵向分层和横向分散的大型综合控制系统，它以多层计算机网络为依托，将分布在全厂范围内的各种控制设备的数据处理设备连接在一起，实现各部分信息的共享的协调工作，共同完成控制、管理及决策功能。1)其硬件设备由管理操作应用工作站、现场控制站和通信网络组成。 管理操作应用工作站包括工程师站、操作员站、历史数据站等各种功能服务站。A.工程师站提供技术人员生成控制系统的人机接口，主要用于系统组态和维护，技术人员也可以通过工程师站对应用系统进行监视。B.操作员总理提供技术人员与系统数据库的人机交互界面，用于监视可以完成数据的状态值显示和操作员对数据点的操作。C.历史站保存整个系统的历史数据，供组态软件实现历史趋势显示、报表打印和事故追忆等功能。现场控制站用于现场信号的采集处理，控制策略的实现，并具有可靠的冗余保证、网络通信功能。通信网络连接分散控制系统的各个分布部分，完成数据、指令及其它信息的传递。为保证DCS 可靠性，电源、通信网络、过程控制站都采用冗余配置。2)分散控制系统的软件是由实时多任务操作系统、数据库管理系统、数据通信软件、组态软件和各种应用软件组成。3)分散控制系统在结构上采用模块化设计方法，通过灵活组态，合理的配置，可以实现火电机组的模似量控制系统（MCS）、数据采集系统（DAS）、锅炉燃烧控制和炉膛安全系统（FSSS）、顺序控制系统（SCS）等功能。 3.名词术语解释DCS分散控制系统指控制功能分散、风险分散、操作显示集中、采用分布式结构的智能网络控制系统。DAS数据采集系统指采用数字计算机控制系统对工艺系统和设备的运行参数、状态进行检测，对检测结果进行处理、记录、显示和报警，对机组的运行情况进行运算分析，并提出运行指导的监视系统。MCS模拟量控制系统指通过控制变量自动完成被控制变量调节的回路。CCS协调控制系统指将锅炉-汽轮发电机组作为一个整体进行控制，通过控制回路协调锅炉汽轮机在自动状态下运行给锅炉、汽轮机的自动控制系统发出指令，以适应负荷变化的需要，尽最大可能发挥机组的调频、调峰的能力，它直接作用的执行级是锅炉燃料控制系统和汽轮机控制系统。SCS顺序控制系统指对火电机组的辅机及辅助系统，按照运行规律规定的顺序（输入信号条件顺序、动作顺序或时间顺序）实现启动或停止过程的自动控制系统。FSSS炉膛安全监控系统指对锅炉点火和油枪进行程序自动控制，防止锅炉炉膛由于燃烧熄火、过压等原因引起炉膛爆炸（内爆或外爆）而采取的监视和控制措施的自动系统。其包括燃烧器控制系统BCS和炉膛安全系统FSS。AGC自动发电控制，根据电网对各电厂负荷要求对机组发电功率由电网调度进行自动控制的系统。MFT总燃料跳闸指保护信号指令动作或由人工操作后，快速切断进入炉膛的所有燃料而采取的措施。DEH 汽轮机数字式电液控制系统，是按电气原理设计的敏感元件、数字电路以及按液压原理设计的放大元件和液压伺服机构构成的汽轮机控制系统。ATC或ATSC汽轮机自启动，根据汽轮机的运行参数和热应力计算，使汽轮机从盘车开始直到带初负荷按程序实现自启动。 OPC超速保护控制功能，是一种抑制超速的控制功能，常见有以下两种：i.当汽轮机转速达到额定转速的103%时，自动关闭中、高压调节汽门；当转速恢复正常时，开户这些汽门以维持额定转速。ii.当汽轮机转速出现加速度时，发出超驰指令，关闭高、中压调速汽门；当加速度为0时由正常转速控制回路维持正
填空1.1975年，世界上第一套集散控制系统由Honeywell公司首先向市场推出，其型号是TDC2000。2. 操作站的基本功能包括显示、操作、报警、系统组态、系统维护和报告生成。 3. OSI参考模型的七层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。 4.TDC3000系统中，一条LCN网最多可连40个模块，通过扩大器可连645个模块。 5. CS3000系统主要由操作站、现场控制站、工程师站、通信总线和通信网关等部分组成。 6.MACS现场控制站由控制机笼、主控制器、电源模块、智能I/O模块、端子模块、通信网络、控制机柜等部分组成。 7. 现场总线是一种数字式、双向传输、多分支结构和计算机局部网络的底层控制网络。 8. 典型的现场总线有Profibus、CAN、FF等。 9. 现场总线的基本设备有现场总线变送器、温度变送器、电流-现场总线转换器和现场总线-电流变换器等。10. PROFIBUS现场总线的组态软件是STEP711。11. 计算机控制系统由工业控制机和生成过程两大部分组成。12. 计算机控制系统按参与控制的计算机不同，可分为工业控制机控制系统、PLC控制和单片机控制。13. 集散控制系统是计算机技术、控制技术、显示技术和通信技术相结合的产物。14. 计算机网络的拓扑结构主要有总线型、星型、环型、树型和网状型。 15. JX-300X集散控制系统控制站卡件有主控制卡、数据转发卡和I/O卡。16. JX-300X DCS 的基本组态软件是sckey，实时监控软件是Advantrol/Advantrol-Pro17. 现场控制站的基本功能包括反馈控制、逻辑控制、顺序控制、批量控制、数据采集与处理和数据通信。18. TPS集散控制系统的网络类型主要有工厂信息网路PIN、TPS过程控制网络TPN和万能控制网络UCN。19. TDC3000集散控制系统的万能控制网UCN上挂接着过程管理站PM、先进过程管理站APM、万能控制网络UCN等。20. CS3000集散控制系统的FCS有标准型、扩展型和紧凑型三种。21. MACS通信网络主要分系统网络SNET、监控网络MNET和企业管理网ENET层次。22. 计算机控制系统按其结构不同可分为集中结构和分散结构两大类。23. 集散控制系统由工业控制机、通信网络和现场检测控制设备三大部分组成。24. 常用的通信介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。25. 集散控制系统又称为分散控制系统英文简称DCS，现场总线控制系统简称为FCS。26. 集散控制系统的设计思想为集中管理、分散控制。27. JX-300X DCS的通信网络主要有SBUS总线、过程控制网SC netII和信息管理网EYHERNET三个层次。 28.TDC3000系统的三种通信网络主要是局部控制网LCN、万能控制网UCN和数据高速通道DHW。29. TPS集散控制系统中，一个HPMM最多能安装40块IOP和40块后备IOP。30. CS3000系统RIO标准型FCS中，一个FCU最多连1031个节点。31. MACS系统主要由网络、工程师站、操作员站、高级计算站、管理网网关、系统服务器、现场控制站、通信控制站等部分组成。31.集散控制系统的设计一般分为方案论证、方案设计、工程设计和系统文件设计四个
火电厂电气自动化中分散控制系统的运用 随着我国工业实力与社会总体生产力的不断提升，科学技术总体体系的优化完善，电气设备的推广程度呈现稳步提升态势，与此同时电能需求量与消耗总量也有所提升。在这一背景下，我国各火力发电厂以应用分散控制系统为途径，推动火电厂的电气自动化发展，从而提高电厂发电效率和经济效益。其中，分散控制系统扮演着极为重要的角色，发挥出显著应用效用。本文对分散控制系统在火电厂电气自动化发展中的运用情况进行分析与探讨。 标签：火电厂;电气自动化;分散控制系统 一、分散控制系统概述 1.系统运用原理 分散控制系统在火电厂电气自动化领域中的运用主要是以通信网络体系作为系统的中央枢纽，以微处理器作为系统核心，将系统的不同功能模块进行分散规划，并将系统的操作及显示模块进行集中，既保障了才对火电厂电气系统的集中控制，也充分保障了系统的运行稳定性与安全性。例如在系统某一组件出现运行故障问题时，故障组件并不会对系统整体运行情况、其他组件造成严重影响干扰。 2.系统运用特征 2.1分部控制特征。相较于火电厂其他电气控制系统结构而言，分散控制系统的核心理念在于，将系统结构进行合理拆解，将不同管理人员、系统组件设备与功能模块进行分部控制。从而使得在系统某一分部出现运行故障时，将故障问题的影响范围加以隔离控制，以保障整体系统的运行稳定性。 2.2分级控制特征。分散控制系统的结构级别相对较为合理，采用分级结构框架，将不同的控制职责、功能模块进行分级划分，不但从根源上规避了系统组件之间出现摩擦等问题，还实现对了火电厂电气系统与分散控制系统各项资源的合理利用、系统各项性能的优化提升。 2.3对外开放特征。分散控制系统具有较高程度的对外开放性，相较于其他火电厂电气控制系统而言，可在分散控制系统运行过程中，结合或电厂实际发电与系统运行情况，对系统进行升级改造，增设新的功能模块。 2.4高自动性特征。在系统运行过程中，系统核心的微处理器会结合系统实时运行情况，对系统运行过程中所出现的各类问题进行实时监测、提前发现与优化解决，这也大幅缩减了系统管理人员的实际工作量。 2.5自我诊断特征。分散控制系统的核心在于所配置的微处理器。而当前常