DCS第1章

1.1控制理论与过程控制系统的发展状况（续）

1970年左右起，为了解决大规模复杂系统的 优化与控制问题，现代控制理论和系统理论相 结合，逐步发展形成了大系统理论 （Mohammad，1983）。
核心思想是系统的分解与协调，多级递阶优化与
控制（Mesarovie，1970）正是应用大系统理论的 典范。 大系统理论仍未突破现代控制理论的基本思想与 框架，除了高维线性系统之外，它对其它复杂系 统仍然束手无策。
③操纵变量：受控制器操 纵的用以克服干扰的影 响，使被控变量保持设 定值的物料量或能量 （流过控制阀介质的流 量）。 ④扰动：除操纵变量外， 作用于被控过程并引起 被控变量变化的因素 （使被控变量偏离
图7-4 锅炉汽包水位控制
操纵变量：水的流量 扰动：水压力、蒸汽压力
⑤设定值：工艺参数 所要求保持的数值 ⑥偏差：被控变量设 定值与实际值之差
蒸汽 汽 包
给水
操作人员所进行的工作有三方面:
①检测
用眼睛观察玻璃管液位计液位的高 低,并通过神经系统告诉大脑. 大脑根据眼睛看到的液位高度 , 加以思考分析 , 然后根据操作经 验,经思考决策后发出命令。 根据大脑发出的命令 , 通过双手去 改变阀门开度.
②运算、命令 ③执行
2 自动控制
自动化装置的三个部分分别是 ： ①测量元件与变送器
控制变压器活动触点的位 置即改变了输入电压，则 通过电阻丝的电流将产生 变化，使恒温箱得到不同 的温度。 被控变量是恒温箱的温度， 经热电偶测量并与设定值 比较后，其偏差经过放大 器放大，控制电动机的转 向，然后经过传动装置， 移动变压器的活动触点位 置。结果使偏差减少，直 到温度达到给定值为止。
随动控制系统
1.2.4 控制系统的分类

用冗余控制器的配置时，每对控制器会有2个网络 接口连接到主交换机上，另2个网络接口连接到副 交换机上。DeltaV系统的工作站都配有3块以上的 网卡，其中2块用于建立控制网络，另1块用于备 用或连接其它系统如工厂网络等。
DeltaV系统的控制网络采用TCP/IP的通讯协议 ，系统自动分配各节点的IP地址。每套DeltaV系统 可支持最多120个节点。
一套DCS一般分为以下几大部分：
•过程站（PS：Process Station）：主要功 能是完成现场数据采集和控制，它是系统的核心 部分。
•操作站（OS：Operator Station）：主要功 能是完成监视、操作、过程管理，实现人机对话。
•通讯网络（LAN：Local Area Network）： 主要功能是实现在各连接物理设备之间的数据传 递。
编程的一般步骤：
•网络组态：设置固定IP地址，每个DCS厂家 有自己的固定IP设置。Deltav系统的网络组态， 在安装软件时自动设置完成，不需要更改。
•工作站/操作站组态：组态工程师站和操作 员站。（例如一台工程师站，两台操作员站）
•硬件组态：组态电源类型，CPU类型，卡件 类型（AI、AO、DI、DO）根据实际应用进行组态 类型。
红庙锅炉DCS控制系统 培训讲义
艾默生Deltav系列
第一章、Deltav系统概述 第二章、Deltav系统网络 第三章、Deltav系统硬件 第四章、Deltav软件及操作
第一章、Deltav概述
第一节、 锅炉控制方案概述 第二节、 Deltav 系统概述
第一节、 锅炉控制方案概述
随着自控技术的发展并结合我公司从事锅 炉自控系统设计的多年经验,我公司可为用户提 供三种锅炉自控解决方案: 一、 常规热工二次仪表 和智能仪表控制方案

典型结构
特点：
Байду номын сангаас
1）增加上层网络，加入管理功能；
2）体系结构标准化； 3）采用标准化网络； 4）组态标准化； 5）大部分产品标准化。
4.新一代DCS系统
特点：
1)采用现场总线技术；
2)设备数字化；
1.4 几种计算机控制系统与DCS的比较
PLC控制系统 功能和应 用目标 离散控制为主、兼连续 控制、批量控制 SCADA 监督控制 PC based 可实现多种功能，多应 用于低成本场合
代表产品：Honeywell公司TDGC-3000,Fisher公司PROVOX系 统等
典型结构
特点：
1）引入局域网； 2）增加了控制功能； 3）产品仍然为专有产品。
3.第三代（扩展期） 代表产品：Foxboro公司I/A series；Honeywell公司TDC3000/UCN,Yokogawa公司Centum-XL等。
包括CRT、键盘、开关、指示灯等。实现人机对话； 5）接口电路
在主机与外设之间、主机与过程通道之间实现信号的转换与 匹配，使主机、外设、过程通道之间能通过总线实现信号联系。
软件组成
系统软件： 支持系统的开发、测试、运行和维护的工具软 件，一般是操作系统； 应用软件： 在系统软件的基础上，通过编程工具编写的可 执行程序，目的完成控制任务。
3.实时性强
定时事件的处理、随机事件的处理 4.通用性好 选用通用设备、技术指标留余量 5.经济效益高 性价比、投入产出比
1.2.2计算机控制系统的设计步骤
基本步骤：总体设计、硬件设计、软件 设计、系统调试 1.总体设计 1）确定系统任务与控制方案
2）确定系统的构成方式
3）选择现场设备

霍尼韦尔PKS系统操作手册目录第一章.控制系统介绍 (3)1.Honeywell公司PKS系统概述 (3)2.我公司PKS系统配置 (4)第二章.过程操作 (5)1.画面介绍及操作 (5)1.1.标准画面介绍及操作 (5)1.2.状态行介绍（Unde rstanding the Status Line） (6)1.3.工具栏介绍（Using the Toolbar） (8)1.4.点细目画面及操作 (10)1.5.操作组画面及其操作 (20)1.6.报警功能及其画面操作 (22)1.7.信息摘要及其画面操作 (30)1.8.事件摘要及其画面操作 (32)1.9.警报摘要及其画面操作 (33)1.10.总貌画面 (34)1.11.用户流程图介绍 (34)2.历史数据和趋势操作 (37)2.1.历史数据： (37)2.2.趋势： (38)第一章. 控制系统介绍1.Honeywell公司PKS系统概述DCS系统采用霍尼韦尔的Experion PKS过程知识系统。

Experion PKS 系统是当代最先进的控制系统之一，包含了霍尼韦尔三十年来在过程控制、资产管理、行业知识等方面积累的经验，采用最先进的开放平台和网络技术，为工业企业提供一个统一的、全厂的、自动化过程控制、设备和资产管理、直至生产管理、集成制造等一体化的知识系统体系结构和全系列的解决方案。

Experion PKS系统能满足各种自动化应用要求，为过程控制、SCADA应用和批量控制提供一个开放式控制系统，且满足业界要求的高性能、灵活性、易用性、高可靠性等。

典型Experion PKS系统的体系结构如下图1所示。

图12.我公司PKS系统配置霍尼韦尔提供的系统覆盖范围包括中央控制室、6个现场机柜室，由提供的光纤网络以星形连接方式连接中央控制室和与其关联的各个现场机柜室。

网络图如下图2：图2硬件配置方面，霍尼韦尔公司为神达、昊达公司配置的是PKS系统最新版本R410，其配置如下：l控制器：Experion PKS系统的C300控制器作为DCS主控制器，性能强大，可以与多种IO卡件兼容。