DCS控制系统应用范围：
集散型控制系统(DCS)采用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，适用于化肥、化工、食品、粮食、制药、智能生物、饲料等行业自动化系统改造及自动化系统生产线，能够保证生产安全,提高自动化水平和管理水平,提高产品质量，提高劳动生产率，降低人工费用、能源消耗和原材料消耗。
DCS控制系统结构：
◆集散型控制系统采用标准化、模块化和系列化设计，由集中管理部分、分散控制检测部分和通信部分组成。
集中管理部分包括管理计算机、工程师站.操作站。管理计算机用于系统的信息管理和优化控制，工程师站用于组态和维护，操作站用于监视和操作。
分散控制监测部分包括控制站、监测站或现场控制站，用于控制和监测。通信部分连接系统各个分布部分，完成数据、指令及其他信息的传递。
DCS控制系统系统特点：
◆各工作站独立完成合理分配的数据采集、处理、计算、监视、操作、控制等规定任务。
◆控制功能齐全,控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批量控制于一体,系统可控性高。
◆操作方便、显示直观、可监视性好。
◆人机会话系统实用、简捷,工艺流程状态图、参数表、历史趋势图、实时趋势图、信息报警、故障分析、操作指导等窗口画面丰富。
◆DCS控制系统可以通过电脑在专用软件环境下进行编程，较小的参数修改和程序变更送入PLC不会引起中断运行，并且PLC的内变量参数也可在线读写，因而方便了程序的维护和检查。
◆积木式系统结构,开放式、标准化、模块化设计的硬件和软件，配置灵活,适应
性和扩充性好。
◆实时采集、分析、记录、监视、操作控制过程对象参数,在线修改系统结构和组态回路，在线维护局部故障，系统可用性高。
◆采用系统结构容错设计,任意单元失效时可保持系统的完整性,全局性通信或管理站失效时可维持局部站的工作。
◆具有事故报警、双重化措施、在线故障处理等手段，系统可靠性、安全性高。山东祺龙电子有限公司创建于1998年，是山东省高新技术企业、全国肥料机械设备协作联盟副理事长单位，设有市级自动配料系统工程技术研究中心。拥有国家发明专利和实用新型专利二十多件。集科研开发、工程设计、生产安装、调试服务于一体的国内规模较大的自动化控制计量设备专业制造商。
公司创建二十年来，一直致力于化肥行业自动化配料计量设备、自动包膜系统、自动控制系统的研制开发。并承接有机肥、掺混肥、微量元素肥、水溶肥、硅肥等整条生产线的制造、安装、调试。产品远销巴基斯坦、越南、南非等国家和地区。因在化肥行业的良好口碑，被授予“全国肥料机械设备协作联盟副理事长单位”、“中国化肥行业优质设备配套供应商”、“自动化计量设备指定供应商”等荣誉称号。
和利时d c s介绍
DCS系统概述 一、过程控制系统的发展历程 早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。 第一代过程控制系统（PCS，Pneumatic Control System）是基于气信号的气动仪表控制系统； 第二代过程控制系统（ACS，Analogous Control System）是基于模拟电流信号的电动模拟单元组合式仪表控制系统； 20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制系统（DCS，Distributed Control System）； 20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System) 。 DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它是指利用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。 DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制－Control、通信－Communication和CRT显示技术。
DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室（控制中心）的操作员站及工程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情况下工程师站也能作为操作站使用）。 下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程： 被控对象(过程)：工艺生产设备(如反应釜，换热器，汽包、水箱等)，从传感器(测量变送单元)到执行器之间。 被控参数：各种工艺参数，如液位，温度，压力等。 测量变送：对被控参数进行测量转换的装置(转换成标准信号)。 调节器：把测定值和设定值进行比较和运算并输出控制信号的装置。 执行器(调节阀)：接收调节器来的信号并予以执行的装置。 我们可以把上述过程引申如下：
No: YD1DX0802-L-QS-01 #1机组DCS系统升级施工方案 机组：_#1机组—设备位置：_#1机组电子间 检修级别：A级 施工时间：年月日一年月日 编制: 孙凯歌年月日 审核: 年月日 批准: 年月日 顾客签字区 审核: 年月日 批准: 年月日 平顶山姚孟电力工程有限责任公司
目录 1设备或系统概述 1.. 2施工方案编制依据 1.. 3施工项目内容 1... 4施工目标 2... 5施工方案的可行性 2.. 6施工机具 2... 7施工人员保障 2... 8施工工作量、施工步骤及工艺要求......................... 3. 9施工质量保证措施 5.. 10施工安全技术、环境保护措施 5.. 10.1安全技术措施...................................... 5.. 10.2环境保护措施...................................... 6.. 11施工网络计划 6... 附表：调试计划表 ............................................................. 7.
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#1机组DCS系统升级施工方案 1设备或系统概述 #1机组DCS系统采用美国西屋公司 Ovation分散控制系统，设备于2002 年投入运行，在运行中由于软硬件方面存在一定的缺陷无法消除，发电公司制定改造项目，对其硬件及软件进行升级改造。 2施工方案编制依据 《#1机组DCS升级改造准备会议纪要》 《U112A机组检修追加项目计划书》 3施工项目内容 3.1设备改造的范围 3.1.1硬件部分 a、用支持快速以太网的控制器替换原来的控制器。 b、将当前的FDDI/CDDI网络移植到FE（快速以太网），用CISCO公司的智能网络 交换机替换原有的集线器和交换机，更换原电源切换装置。 c、用WINDOW操作系统的工作站替换原来的1台工程师站（含显示器）、1台历史 站（含显示器）及6台操作员站（采用原显示器）。 d、各站到智能交换机的网线、水晶头。 e、用Ovation OPC服务器主机替换当前的 OPC服务器主机。 3.1.2软件部分 a、操作系统软件采用WINDOW-XP共 8套。 b、 Ovation系统软件升级到3.0.2版本，工程师软件1套、历史站软件1套，操作 员站软件6套。 c、 OPC SERVER件 1 套。 d、实现DCS数据向实时数据库发送。 3.1.3逻辑组态与画面 总则
百科名片 DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。 基本介绍 首先，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 DCS ，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（DDC）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（HMI-Human Machine Interface或operator interface）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。DCS自1975年问世以来，已经经历了三十多年的发展历程。在这三十多年中，DCS虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变，但是经过不断的发展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高。总的来说，DCS正在向着更加开放，更加标准化，更加产品化的方向发展。作为生产过程自动化领域的计算机控制系统，传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。如果以为DCS只是生产过程的自动化系统，那就会引出错误的结论，因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了，它不仅包括过去DCS 中所包含的各种内容，还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构，向上发展到了生产管理，企业经营的方方面面。传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化，而工业自动化系统的概念，则应定位到企业全面解决方案，即total solution 的层次。
DCS 系统包括控制节点、操作节点、通信网络。控制节点包括控制站，通信接口。操作节点包括工程师站，操作员站，服务器站，数据管理站。通信网络包括管理信息网，过程信息网，过程控制网， I/O 总线。 控制站硬件包括机柜，机笼，供电，卡件。机柜包括机笼、交换机、电源模块、端子板、卡件。机笼分为电源机笼和卡件机笼；卡件包括主控卡、数据转发卡、I/O 卡件及端子板。 现场接线箱里面包括接线端子和接线端子排。 DCS 的硬件体系结构 考察DCS 的层次结构，DCS 级和控制管理级是组成DCS 的两个最基本的环节。 过程控制级具体实现了信号的输入、 变换、运算和输出等分散控制功能。在不同的DCS 中，过程控制级的控制装置各不相同，如过程控制单元、现场控制站、过程接口单元等等，但它们的结构形式大致相同，可以统称为现场控制单元FCU 。过程管理级由工程师站、操作员站、管理计算机等组成，完成对过程控制级的集中监视和管理，通常称为操作站。DCS 的硬件和软件，都是按模块化结
构设计的，所以DCS的开发实际上就是将系统提供的各种基本模块按实际的需要组合成为一个系统，这个过程称为系统的组态。 (1)现场控制单元 现场控制单元一般远离控制中心，安装在靠近现场的地方，其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。 现场控制单元的结构是由许多功能分散的插板（或称卡件）按照一定的逻辑或物理顺序安装在插板箱中，各现场控制单元及其与控制管理级之间采用总线连接，以实现信息交互。 现场控制单元的硬件配置需要完成以下内容： 插件的配置根据系统的要求和控制规模配置主机插件（CPU插件）、电源插件、I/O插件、通信插件等硬件设备； 硬件冗余配置对关键设备进行冗余配置是提高DCS可靠性的一个重要手段，DCS通常可以对主机插件、电源插件、通信插件和网络、关键I/O插件都可以实现冗余配置。 硬件安装不同的DCS，对于各种插件在插件箱中的安装，会在逻辑顺序或物理顺序上有相应的规定。另外，现场控制单元通常分为基本型和扩展型两种，所谓基本型就是各种插件安装在一个插件箱中，但更多的时候时需要可扩展的结构形式，即一个现场控制单元还包括若干数字输入/输出扩展单元，相互间采用总线连成一体。 就本质而言，现场控制单元的结构形式和配置要求与模块化PLC的硬件配
DCS、FCS两大控制系统比较及两者的集成 2007年12月12日星期三 19:56 1 引言 过程控制以计算机控制作为主流。近年来，计算机技术的飞速发展正迅速改变着工业自动化的现状，传统的生产过程计算机控制系统已仅仅是一个狭义的概念，现代计算机控制系统的含义已被大大扩展，它不仅包含我们最熟悉的各种自动控制系统、各种顺序逻辑控制系统、各种自动批处理控制系统及联锁保护系统，还包括了各生产工段和各生产车间的优化调度系统，以及整个企业的决策系统和管理系统。本文重点分析作为现代工业顺序逻辑控制的可编程逻辑控制PLC、现代工业主流的集散型控制系统(DCS)和未来工业主流的现场总线控制系统(FCS)及其相互关系。 2 DCS、FCS控制系统的基本要点 目前，在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之为工业过程控制中，有两大控制系统，即DCS和FCS。它们的各自基本要点如下: 2.1 DCS或TDCS (1)分散控制系统DCS与集散控制系统是集通讯、计算、控制、显示 4C(Communication，Computer，Control，CRT)技术于一身的监控技术。 (2) 从上到下的树状拓扑大系统，其中通信(Communication)是关键。 (3) PID在中继站中，中继站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。 (4) 模拟信号A/D-D/A带微处理的混合。 (5) 一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。 (6) DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场控制站)的三级结构。 (7) 缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大DCS系统是各家不同的。 (8) 用于大规模的连续过程控制，如石化等。 (9) 制造商:Bailey(美)、Westinghouse(美)、HITACH(日)、LEEDS&NORTHRMP(美)、Siemens(德)、Foxboro(美)、ABB(瑞士)
平顶山姚孟电力工程有限责任公司
目录 1 设备或系统概述 (1) 2 施工方案编制依据 (1) 3 施工项目内容 (1) 4 施工目标 (2) 5 施工方案的可行性 (2) 6 施工机具 (2) 7 施工人员保障 (2) 8 施工工作量、施工步骤及工艺要求 (3) 9 施工质量保证措施 (5) 10 施工安全技术、环境保护措施 (5) 10.1 安全技术措施 (5) 10.2 环境保护措施 (6) 11 施工网络计划 (6) 附表：调试计划表 (7)
＃1机组A修#1机组DCS系统升级施工方案#1机组DCS系统升级施工方案 1设备或系统概述 #1机组DCS系统采用美国西屋公司Ovation分散控制系统，设备于2002年投入运行，在运行中由于软硬件方面存在一定的缺陷无法消除，发电公司制定改造项目，对其硬件及软件进行升级改造。 2施工方案编制依据 《#1机组DCS升级改造准备会议纪要》 《U112A机组检修追加项目计划书》 3施工项目内容 3.1设备改造的范围 3.1.1硬件部分 a、用支持快速以太网的控制器替换原来的控制器。 b、将当前的FDDI/CDDI网络移植到FE(快速以太网)，用CISCO公司的智能网 络交换机替换原有的集线器和交换机，更换原电源切换装置。 c、用WINDOWS操作系统的工作站替换原来的1台工程师站（含显示器）、1台 历史站（含显示器）及6台操作员站（采用原显示器）。 d、各站到智能交换机的网线、水晶头。 e、用Ovation OPC 服务器主机替换当前的OPC服务器主机。 3.1.2软件部分 a、操作系统软件采用WINDOW-XP，共8套。 b、Ovation系统软件升级到3.0.2版本，工程师软件1套、历史站软件1套， 操作员站软件6套。 c、OPC SERVER软件1套。 d、实现DCS数据向实时数据库发送。 3.1.3逻辑组态与画面 总则 1
XXX有限公司DCS系统升级换代改造 申 请 报 告 2020年4月15日
一、概述 目前，伴随着国家环保监管的逐年加码，垃圾焚烧发电的工艺参数不断提升、现场仪表和装置不断更新换代，迫使垃圾焚烧发电厂的运行管理和连锁保护要求随之提高。 随着科学技术的不断进步及生产工艺的逐渐改善，DCS系统作为垃圾焚烧发电厂生产运营的核心控制系统，其先进性、安全性、稳定性、扩容性等变得越发重要。 当前，XX公司DCS系统由于软件开发较早、运行时间较久、部分硬件停产等原因，已逐渐成为公司生产运营发展的掣肘。因此，针对当前系统在现有基础上进行升级换代改造、进行最大限度的成本及工期的控制是为未来公司争取发展空间的必要途径。 二、DCS系统升级改造的必要性 DCS系统，即Distributed Control System，集散控制系统。于上世纪八十年代被人们逐渐熟悉，经过近四十年的发展，目前已成为垃圾焚烧发电行业乃至整个发电行业生产运行的主要控制手段。 XX公司DCS系统为和利时公司生产的HolliAS-MACS V系统，由于分段建设，分为一期、二期两个域。 随着计算机水平的不断提升，DCS系统软硬件也不断升级，基于系统自身属性不足及用户需求的增大，DCS系统升级换代改造势在必行。
2.1性能劣化 在DCS系统初期投入时，技术参数一般会略高于设计规格，充分满足用户的使用需求。但是在系统使用过程中，伴随性能参数劣化造成与用户需求的逐渐偏离，最终导致系统性能与用户需求不匹配，其主要体现在： （1）系统设备自身老化造成的系统性能劣化 由于垃圾焚烧发电行业生产的特殊性，DCS系统常年不间断带电工作，受到内部电子元器件使用寿命限制、系统设备工作中自身发热和产生的磁场相互影响、频繁操作等带来的设备硬件损害，造成系统设备性能劣化现象在达到某一阶段后呈现爆发式全面上升的趋势。加之系统设备故障故障存在不可预测性和不易检测性，难以做到对DCS 系统故障的有效预判或预防性处理措施，一旦出现故障往往直接影响机组的稳定性和安全性，甚至造成不可逆转的影响。 （2）系统内部软件升级造成的系统性能劣化 XX公司自2012年开始一期项目建设，2014年开始二期项目建设，DCS因此也分为2个域进行分段建设调试。由于系统软件本身升级需要和一二期软硬件配合需求以及后期部分补丁需要，系统容量空间不断被占用，通信和计算处理等裕度受到影响，DCS系统运行负荷不断提高，造成系统处理效率降低，严重时甚至造成通讯阻塞和中断。（3）系统调整造成的系统性能劣化 XX公司自投运以来，DCS系统作为生产运行的基础控制系统，在在不断的升级换代改造（如与MIS系统通讯、新接入碱液喷射系统/
DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Co mmunication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、 DCS是分布式控制系统的英文缩写( Distributed Control System )，在国内自控行业又 称之为集散控制系统。 即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而 言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一 个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。在系统功能方面，DCS 和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完全不同。 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DCS4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， 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E AILEY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。
计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书实验一、单容水箱液位PID整定实验 一、实验目的 1、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。 2、分析分别用P、PI和PID调节时的过程图形曲线。 3、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。 二、实验设备 AE2000A型过程控制实验装置、JX-300X DCS控制系统、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、网线1根、24芯通讯电缆1根。 三、实验原理 图2-15为单回路水箱液位控制系统 单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定，而调节器只接受一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构。本系统所要保持的参数是液位的给定高度，即控制的任务是控制水箱液位等于给定值所要求的高度。根据控制框图，这是一个闭环反馈单回路液位控制，采用SUPCON JX-300X DCS控制。当调节方案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。一个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是十分重要的工作。 一般言之，用比例（P）调节器的系统是一个有差系统，比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分（PI）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差，而且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能（快速性、稳定性等）。但是，并不是所有单回路控制系统在加入微分作用后都能改善系统品质，对于容量滞后不大，微分作用的效果并不明显，而对噪声敏感的流量系统，加入微分作用后，反而使流量品质变坏。对于我们的实验系统，在单位阶跃作用下，P、PI、PID调节系统的阶跃响应分别如图2-16中的曲线①、②、③所示。 图2-16 P、PI和PID调节的阶跃响应曲线
本文导语 说到DCS的操作，不少化工人都关心应该从哪儿学起？实际应用中应该注意哪些问题？其实，DCS是现场施工的平面体现，真正要学还是应从现场学起，然后和DCS 的操作界面对应起来。 首先要有扎实的理论基础知识，然后才能结合DCS的操作方案来很好地调整或控制现场。 比如：理解反应时，针对不同的反应，理解温度、压力、流量、组分含量、分布等对反应的影响，多个控制手段，分清主次，弄清各个参数对反应影响的大小，如何调到最优等。 经验人士说，熟读DCS操作手册是第一步，因为这些是经验总结，而后根据实际操作慢慢理解消化。 小7接着上次DCS的介绍，今天来说DCS系统的操作方法。本文列举的是河南某化工公司离子膜烧碱项目的DCS操作说明。 一、总体说明 1.系统软件 本规程所涉及的操作均在操作站上实现，系统软件由ADVANTROLPRO 2.50和组态文件构成。 系统的所有操作均在Advantrol软件下实现。 2.本规程提及的术语 1）注意：表示涉及的事物或操作可能引起不可预测的危险后果。 2）警告：表示涉及的事物或操作能引起可预见的系统运行故障。 3）危险：表示涉及的事物或操作将引起系统停运，甚至设备损坏及人身伤害。 3.操作员操作职责 1）监视DCS系统运行，预防可能产生的危险。 2）随时干预系统运行，确保安全、正常生产。 3）系统授权运行参数的更改。 4.系统异常情况处理 1）DCS操作界面数据不刷新（正常情况数据每秒刷新一次），手自动切换无法操作等情况，应联系DCS 维护人员进行维护，同时立即到现场操作。 2）出现变送器故障，自动控制过程应立即切回手动。 3）出现阀门执行机构，回路输出卡件等故障现象，应改为现场操作。 4）出现DCS系统回路输入卡件故障时应把相应控制回路切回手动，并更换故障卡件，检查确认故障消除后方可再次投入自动。
DCS系统升级必要性和可行性的评估 摘要：针对DCS系统升级的必要性和可行性评估问题进行论述，结合DCS系统发展方向和趋势，总结和归纳DCS系统运行中出现的性能劣化、用户需求提升、物资采购和技术支持中存在的问题以验证系统升级的必要性，并对系统升级方案选取、工期计划、费用以及施工条件的评估进行说明，以确保DCS系统项目评估的准确性和可执行性。 关键词：DCS系统；升级；必要性；可行性；评估 引言 DCS系统，即Distributed Control System，集散控制系统。于上世纪八十年代被人们逐渐熟悉，经过近三十年的发展，目前已经成为发电及石化行业生产运行的主要控制手段。由于计算机应用技术水平的不断提高，在DCS系统选型时，用户不仅满足于系统的可用性，同时会考虑DCS系统人机界面的友好性和开放性以及DCS系统升级的可能性。而DCS系统运行一段时间后，出于系统自身属性和用户要求改变等因素考虑，是否对DCS系统进行升级以及如何对DCS系统进行升级就成为使用者必须面对的问题。 1 DCS系统升级的必要性 1.1 DCS系统性能劣化是系统升级需求的根本原因
在DCS系统初期投入使用时，技术参数一般会略高于设计规格，充分满足用户的使用需求。但是在系统使用过程中，伴随性能参数劣化造成与用户需求的逐渐偏离，最终导致系统性能与用户要求的不匹配，而用户为满足生产的实际需要不得不考虑系统升级的问题。（1）系统设备自身老化造成的系统性能劣化。由于发电行业生产的特殊性，DCS系统常年带电工作，受到电子元器件使用寿命限制、系统设备工作中自身发热和产生的磁场相互影响、频繁操作以及误操作带来的设备损害，使得系统设备的使用寿命往往低于设计值，也造成系统设备性能劣化现象在达到某一阶段后呈现爆发式 和全面性上升的趋势。另外由于系统设备故障存在不可预测性和不易检测性，很难在故障出现前采取有效的应对措施，一旦出现故障往往直接影响到机组运行的稳定性和安全性，甚至造成不可逆转的影响。（2）系统内部软件升级造成的系统性能劣化。在系统投入运行后，由于系统软件本身升级需要和软硬件配合需求以及打补丁的需要，系统容量空间被占用，通信和计算处理等裕度也会受到影响，运行负荷不断升高，造成系统处理速率降低，严重时甚至造成通讯阻塞和中断。（3）用户调整系统造成的系统性能劣化。在机组投入运行后，用户在对DCS系统使用中会对系统控制内容进行调整，有些工作需要改变系统硬件甚至改变系统的网络架构，这样会对系统原有设计的裕量和系统负荷产生影响，严重的话会
DCS控制系统详解（化工厂） 提起DCS系统，化工人都不陌生，因为它是化工厂的大脑，会根据采集现场仪表（温度、压力、流量、液位等）信号作出判断，让输出的信号对管道的阀门进行控制 由于DCS涉及的知识面很广，所以今天只介绍基本结构和原理部分，希望能为工厂中相关操作人员以及初学者提供参考。 01基本结构 DCS是Distributed Control System的缩写，直译为“分布式控制系统”。由于产品生产厂家众多，系统设计不尽相同，功能和特点也各不相同。 国内在翻译时，也有不同的称呼： 分散控制系统（简称DCS） 集散控制系统（简称TDCS或TDC） 分布式计算机控制系统（简称DCCS） 02系统组成 三站一线：工程师站、操作员站、现场控制站、系统网络 1、工程师站 对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络接点。 主要功能：提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件，并在DCS在线运行时实时监视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随时处在最佳工作状态之下。 2、操作员站 处理一切与运行操作有关的人机界面（HIS，Human Interface Station，或OI，Operator Interface，或MMI，Man Machine Interface）功能的网络节点。 主要功能：为系统的运行操作人员提供人机界面，使操作员可以通过操作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生等，并可通过输入设备对工艺过程进行控制和调节，以保证生产过程的安全、可靠、高效。
某水泥有限公司D C S控制系统介绍(总11页) 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
某水泥有限公司DCS控制系统介绍 一系统概述 工程范围：为日产2500吨新型干法水泥生产线提供完整的集散控制系统（DCS），满足水泥生产需要，为生产高品质水泥提供稳定性保障。 控制系统设计的总体目标 ·为生产高品质水泥提供可靠的运行环境； ·提高整个水泥生产线的自动化水平； ·实现机组高品质运行，提高运行经济性； ·提高运行人员工作效率，满足机组运行全能值班要求； ·提高效益，降低能耗。 二．系统设计及应用时的设计思想 1) 功能设计：体现DCS建成后的自动化程度、处理事故能力（报警、分析、指导、处理等）及先进的控制策略等，以最大限度提高效益，降低能耗为设计思想。具体如下： 对象控制 ·按工艺流程的自动化过程由DCS系统协调完成，达到能量平衡。 ·保障机组安全、可靠、高效运行和启停。 提高机组运行的技术经济效益 ·机组在额定参数的上限运行，使机组处于最佳运行工况。 ·实现高自动化投入率，提高可靠性，减少误操作，降低事故率。 完善的操作指导和事故分析手段 ·机组的运行工况可由很多监测参数反映出来，当运行工况出现异常时，一方面进行超驰功能及过程制约机制的实行，一方面提供相关参数、趋势、图表等高效方式通知运行人员及时处理。 ·操作记录打印、报警打印、事故追忆打印、周期性报表等功能，有助于机组的日常管理和事故分析。 ·高效、便捷的系统在线维护。 2) 系统设计：体现DCS的高可靠性、先进性、易维护、易组态等为设计思想。具体如下： 可靠性设计 ·所有部件标准化、通用化、模块化。 ·控制系统按分层、分散、自治的原则。
DCS系统概述 一、过程控制系统的发展历程 早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。 第一代过程控制系统（PCS，Pneumatic Control System）是基于气信号的气动仪表控制系统； 第二代过程控制系统（ACS，Analogous Control System）是基于模拟电流信号的电动模拟单元组合式仪表控制系统； 20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制系统（DCS，Distributed Control System）； 20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System) 。 DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它是指利用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。 DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制－Control、通信－Communication和CRT显示技术。 DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室（控制中心）的操作员站及工程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情况下工程师站也能作为操作站使用）。 下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程：
集散控制系统DCS简介 DCS是以微型计算机为基础，将分散型控制装置，通信系统，集中操作与信息管理系统综合在一起的新型过程控制系统。 它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。采用了多层分级的结构，适用现代化生产的控制与管理需求，目前已成为工业过程控制的主流系统。 集散控制系统把计算机、仪表和电控技术融合在一起，结合相应的软件，可以实现数据自动采集、处理、工艺画面显示、参数超限报警、设备故障报警和报表打印等功能，并对主要工艺参数形成了历史趋势记录，随时查看，并设置了安全操作级别，既方便了管理，又使系统运行更加安全可靠。其特点有： 1、基于现场总线思想的I/O总线技术 2、先进的冗余技术、带电插拔技术po 3、完备的I/O信号处理 4、基于客户/服务器应用结构 5、WindowsNT平台,以太网,TCP/IP协议 6、OPC服务器提供互连 7、Web浏览器风格,ActiveX控件支持 8、ODBC,OLE技术,实现信息,资源共享 9、高性能的过程控制单元。 10、支持标准现场总线 11、Internet/Intranet应用支持 (1)高可靠性 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。 (2)开放性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。 (3)灵活性 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。 (4)易于维护 功能单一的小型或微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。 (5)协调性 各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。 (6)控制功能齐全 控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。 处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理，如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展，DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能，如计划调度、仓储管理、能源管理等。
DCS控制系统中常见故障及处理（分五部分讲解） 第一部分 1分散控制系统(dcs)概述 DCS具有通用性强、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、运行安全可靠的特点，在国内外电力、石油、化工、冶金、轻工等生产领域特别是大型发电机组有着较为广泛的应用。目前国内应用较多的的品牌主要有： (1)国外品牌：霍尼韦尔、ABB、西屋、西门子、横河等； (2)国内：国电智深、和利时、新华、浙大中控等。 DCS的安全、可靠与否对于保证机组的安全、稳定运行至关重要，若发生问题将有可能造成机组设备的严重损坏甚至人身安全事故。所以非常有必要分析DCS运行中出现的各类问题，采取措施提高火电厂DCS的安全可靠性。 2DCS在生产过程中的故障情况 每个厂家的DCS都有其各自特点，因此其故障的现象分析和处理不尽相同，但归纳起来由DCS引起机组二类及以上障碍可划分为三大类： (1)系统本身问题，包括设计安装缺陷、软硬件故障等。 (2)人为因素造成的故障，包括人员造成的误操作，管理制度不完善及执行环节落实。 (3)系统外部环境问题造成DCS故障。如环境温度过高、湿度过高或过低、粉尘、振动以及小动物等因素造成异常。 2.1DCS本身问题故障实例 此类故障在生产过程中较为常见，主要包括系统设计安装缺陷、控制器(DPU或CPU)死机、脱网等故障，操作员站黑屏，网络通讯堵塞，软件存在缺陷，系统配置较低，与其他系统及设备接口存在问题等。 2.1.1 电源及接地问题 (1)某电厂DCS电源系统采用的是ABB公司Symphony III型电源，但基建时仍按照II型电源的接地方式进行机柜安装，与III型电源接地技术要求差异很大。机组投产以来发生多次DCS模件故障、信号跳变、硬件烧坏的情况，疑与接地系统有关。同样，某电厂在基建期间DCS接地网设计制作安装存在问题，DCS系统运行后所有热电阻热电偶温度测点出现周期波动。 (2)某厂因电源连线松动而导致汽机侧控制系统失效。 经验教训：DCS没有良好的接地系统和合理的电缆屏蔽，不仅系统干扰大，控制系统易误发信号，还易使模件损坏。可见，ups电源、控制系统接地等存在问题将给电厂投产后DCS 的安全稳定运行留下极大隐患。因此，DCS系统电源设计一定要有可靠的后备手段，负荷配置要合理并有一定余量；DCS的系统接地必须严格遵守制造厂技术要求(如制造厂无特殊说明应按照DLT774规定执行)，所有进入DSC系统控制信号的电缆必须采用质量合格的屏蔽电缆，并要同动力电缆分开敷设且有良好的单端接地。 2.1.2 系统配置问题 (1)浙江某电厂DCS(T-ME/XP系统)频繁故障和死机造成机组停运事故。7、8机组(2*330MW)，从1997年2月试生产至5月，两台机组共发生22次DCS系统故障和死机，造成机组不正常跳闸8次。之后又多次发生操作画面故障(8号机组有两次发生全部6台操作站“黑屏”)，严重威胁机组安全。经分析认为其DCS系统存在以下几个方面的问题： ① DCS工程设计在性能计算软件、开关量冗余配置上存在问题。 ②硬件配置不匹配(其中包括T-ME和T-XP两种系统的匹配和通信问题)。 ③个别硬件设计不完善。 ④进一步分析，关键的CS275(下层T-ME)通讯总线负荷率过高出现“瓶颈”问题现象。而
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7c18567719.html, DCS系统整体升级改造 作者：牛玉阁 来源：《中国科技博览》2015年第34期 [摘要]天津泰新垃圾发电有限公司DCS系统采用上海福克斯波罗有限公司的I/A Series产品。工作站型号为AW51F，控制器型号为CP60，I/O卡件为FBM200系列，控制网络为节点总线型。从2004年投产至今，已有十年多时间。为了生产的稳定性和安全性的要求由现有的机/炉控制器（型号为CP60）升级成新的控制器（型号为FCP270），升级后的控制器随卡件 柜布置，改变原来集中布置的情况。 [关键词]DCS系统：控制器；升级； 中图分陈类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0209-01 一、简介 天津双港垃圾焚烧发电厂是我国华北地区第一个垃圾焚烧发电厂，总投资5.8亿，占地面积108亩。设有3条400吨/日焚烧线，采取24小时连续运行方式，全年运行不低于8000小时，每天可无害化处理生活垃圾1200吨，年处理垃圾40万吨，装机2台12MW汽轮机发电机组，利用垃圾焚烧余热发电，年平均上网电量1.2亿度。 从2004年投产至今，已有十年多时间。这几年来，随着计算机和控制技术的飞速发展，I/A系统也随之了升级换代，从工作站到控制器、卡件等，均推出了新一代产品，新产品无论性能和可靠性方面，与早期产品相比均有了较大提升。与之相应的，早期的节点总线系列产品，如RCNI/NCNI、CP60、51F工作站、COMM30通讯组件等已退出市场。为保证电厂长期稳定无故障运行，故在现有系统的基础上有计划有步骤地更新原有DCS系统。 二、现有DCS系统配置及使用情况概述 天津泰新垃圾发电有限公司DCS系统采用上海福克斯波罗有限公司的I/A Series产品。工作站型号为AW51F，控制器型号为CP60，I/O卡件为FBM200系列，控制网络为节点总线型。系统规模为：控制器13对（锅炉6对、汽机2对、电气2对、公用系统1对、通讯控制 器2对），工作站8台（操作员站6台，工程师站和历史站各1台）。现有配置如下所示： 三、DCS升级要求 1、本次DCS控制系统升级改造后保留原有DCS系统各站的所有功能（包括组态的控制策略、操作、显示、报警、趋势显示、历史趋势和历史数据显示和查询以及与其他控制系统的通讯、显示等）。
中国石油大学 DCS自动控制系统组态 实验报告 学生姓名： 学号： 系别： 专业年级： 2015年07月14 日
一、设计任务与要求 设计任务：利用实验室的多容水箱及其辅助检测设备，并采用浙大中控作为控制器的硬件，设计一个液位控制系统，使液位能够保持在设定的范围内。 设计要求： 1、熟悉工艺流程。 2、熟悉使用浙大中控DCS设计控制系统的过程。 3、熟悉DCS设计、运行的基本原理。 4、熟悉控制系统的参数调整过程。 5、利用实验室现有装置设计一个水箱液位自动控制系统。 1.1 DCS概述： DCS，全称：DistributedControlSystem，定义：DCS是分散控制系统（DistributedControlSystem）的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control）等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。 二、串级水箱控制系统原理 被控系统原理图：PCT-III型过程控制系统实验装置原理图 上图为三容水箱液位控制系统，该装置由三容水箱主体、电动调节阀、变频泵、工频泵、储水水箱组成。 该装置包含的上水箱、中水箱、下水箱的液位构成被控对象，对每个水箱可以通过电动调节阀和改变变频泵的转速来控制其流量特性，其进入每个水箱前的
阀阻和每个水箱下边的挡板阀也可以通过人工调节改变水箱液位，故可以构成不同阶次的被控对象。 通过组态可以得知上水箱、中水箱、下水箱的液位和左右两边的流量，通过综合调节来时这个液位系统达到理想的预定值。 三、液位串级控制系统组成结构 3.1硬件部分 被控对象 水箱：包括上水箱、中水箱、下水箱和储水箱。上、中、下水箱采用淡蓝色优质有机玻璃，便于学生直接观察液位的变化和记录结果。水箱底部均接有扩散硅压力传感器与变送器可对水箱的压力和液位进行检测和变送。上、中、下水箱可以组合成一阶、二阶、三阶单回路液位控制系统和双闭环、三闭环液位串级控制系统。储水箱由不锈钢板制成，满足上、中、下水箱的供水需要。 检测装置压力传感器、变送器：三个压力传感器分别用来对上、中、下三个水箱的液位进行检测，其量程为0～5KP，精度为0.5级。输出：4～20mADC。流量传感器、变送器：三个涡轮流量计分别用来对由电动调节阀控制的动力支路、由变频器控制的动力支路及盘管出口处的流量进行检测。输出：4～20mADC。执行结构电动调节阀：采用智能直行程电动调节阀，用来对控制回路的流量进行调节。电源为单相220V，控制信号为4～20mADC或1～5VDC，输出为4～20mADC 的阀位信号；水泵：本装置采用两只磁力驱动泵,一只为三相380V恒压驱动，另一只为三相变频220V输出驱动：电磁阀：在本装置中作为电动调节阀的旁路，起到阶跃干扰的作用。 3.2软件部分 JX-300XP控制系统由工程师站、操作员站、控制站、过程控制网络等组成。 其中控制站和操作站在整个系统中作用有，控制站组态主要对I/O、自定义变量、常规控制方案、自定义控制方案和折线表定义等在控制站组态中，对液位设定值（SV）、控制系统中右上水箱液位测量值、右下水箱液位测量值及调节阀开度等模拟量进行I/O组态，对系统控制程序中占用到的部分中间变量进行自定义变量组态，在自定义控制方案中确定控制站中使用SCX语言或图形化环境进行控制站编程。 3.2.1操作站硬件 1、操作站组成： 操作站的硬件基本组成包括：工控PC机（IPC）、彩色显示器、鼠标、键盘、SCnetⅡ网卡、操作台、专用操作员键盘、打印机等，工程师站硬件配置与操作站硬件配置基本一致，无特殊要求，它们的区别仅在于系统软件的配置不同，工程师站除了安装有操作、见识等基本功能的软件外，还装有相应的系统组态、系统维护等应用工具软件。 2.机柜