2-和利时DCS系统K系列硬件培训课件
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【培训】DCS基础培训课程(和利时)PPT课件
SD
SD
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FM系 列 硬 SM系 列 硬 件控制站 件控制站
SD
SD
SD
控制站 控制站 控制站 1号 域
PA总 线 仪 表
H UB /M AU
N IC
% U TIL IZA TION
TAB
GD R E I F JA KB LC
M7 N 8 O 9 GD G D GD BNC 4M b / s G D T 2 U 3 V 0 W. X Y Z
19.10.2020
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3
.
DCS的概念
下图以一个水位信号调节的例子 简单地说明DCS的应用过程：
19.10.2020
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4
.
DCS的概念
我们可以把上述过程引申如下：
人机界面 监视/控制操作
操作员站
数据转换、控制运算、传送 数据和诊断结果到上层网络
以太网连接 主控单元
DCS系统通过某种通信网络将分布在工业现场附近的现场控制站和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。（发电厂为例）
DCS自1975年问世以来已经历了近三十年的时间，其可靠性、实用性不断提高，功能日益增 强。如控制器的处理能力、网络通讯能力、控制算法、画面显示及综合管理能力等。DCS系统 过去只应用在少数大型企业的控制系统中，但随着4C技术及软件技术的迅猛发展，到目前已经 在电力、石油、化工、制药、冶金、建材等众多行业得到了广泛的应用，特别是电力、石化这 样的行业。
工程师站
SD PR O
P r of e ss io na l W o r ks ta ti on 60 0 0
监控网－冗余以太网
DCS基础培训课程(和利时)
2022/3/22
系统概述及硬件产品
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7
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HOLLiAS—MACS系统的体系结构
• 工程师站 • 工程师站运行相应的组态管理程序，对整个系统进行集中控制和管理。工程师
站主要有以下功能： – 组态（包括系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表）和相关系统
HOLLiAS—MACS系统培训教程系列之基础培训课程1 系统概述及硬件产品
2022/3/22
系统概述及硬件产品
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1
系统概述及硬件产品部分重点内容
• DCS的概念（3－5）20’ • DCS的现状与发展趋势（6）5’ • 和利时公司DCS的体系结构（7－15）50’
• 和利时公司DCS的硬件产品介绍 • 主控单元（38－41）45’ • 电源模块（42－43） • 机笼单元（44－48） • 端子模块（49－52） • 常用I/O模块（53－92）50’ • 总结（93） • 其他信息（94） • 习题（95）
E N TE R RUN
PRIN T
HELP
A L PH A
S HIFT
和利时公司在成功地0号 域开发并应用了HS-DCS-1000系统和HS2000系统之后，在系统地总结了各行业 用户的意见和建议，充分调查了计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术等最新 发展动态的情况下，基于当今最先进的技术 ，采用成熟的先进控制算法，推出了公司的第四代 DCS系统HOLLiAS—MACS系统。
以太网连接 主控单元
现场总 线场
仪表/ 变送器
2022/3/22
过程对象
控制指令 输出单元
IO输入模块
2024年DCS培训课件(多场景)
DCS培训课件(多场景)DCS培训课件一、引言分布式控制系统（DistributedControlSystem，简称DCS）是一种广泛应用于工业生产过程的控制系统。
DCS通过将控制功能分散到各个子系统中，实现集中管理、分散控制的目的。
为了提高员工对DCS的认识和应用能力，特制定本培训课件。
二、DCS基本原理1.系统架构DCS系统由多个子系统组成，每个子系统负责一部分生产过程的控制任务。
这些子系统通过网络连接，形成一个分布式控制系统。
DCS通常采用客户端/服务器（Client/Server，简称C/S）架构，其中服务器负责数据处理和存储，客户端负责数据显示和控制指令的发送。
2.通信协议DCS系统中，各个子系统之间的通信采用标准的通信协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP等。
这些协议确保了数据传输的稳定性和可靠性。
3.控制策略DCS系统采用模块化设计，控制策略分为多个层次，包括过程控制层、过程监控层和管理层。
过程控制层负责实时采集现场数据，根据预设的控制算法进行计算，输出控制信号；过程监控层负责实时显示现场数据和控制参数，供操作人员监控；管理层负责对整个DCS系统进行管理和优化。
三、DCS硬件设备1.控制器控制器是DCS系统的核心设备，负责执行控制策略。
控制器通常采用高性能的微处理器，具备较强的数据处理能力和实时性。
2.I/O模块I/O（输入/输出）模块负责现场信号的采集和输出。
根据信号类型的不同，I/O模块可分为模拟量模块、数字量模块和特殊模块等。
3.通信设备通信设备包括交换机、路由器等，负责实现各个子系统之间的数据传输。
四、DCS软件1.组态软件（1）控制策略编辑：通过图形化界面，实现对控制算法的配置和修改。
（2）实时数据显示：显示现场数据和控制参数，便于操作人员监控。
（3）报警管理：对系统中的异常情况进行报警，提醒操作人员及时处理。
（4）历史数据查询：记录并存储历史数据，便于分析生产过程。
(完整版)和利时DCS系统课件
工程师站离线 组态软件
操作员站运行 软件
服务器运行软 件
Slient
HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构
机柜正面
机柜背面
HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构
主控单元是现场控制站的中 央处理单元，主要承担本站 的信号处理、控制运算、与 上位机及其它单元的通讯等 任务。
主控单元可以热备份方式冗 余使用，在出现故障时能够 自动无扰切换，并保证不会 丢失数据。（不停机）
输出电压为 DC24V或 DC48V
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
机
笼
背
CNET
面
SNET
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM131A 端子模块
与常规IO模块搭配使用的 端子模块，实现功能模 块与现场信号的连接。 拨码开关可以灵活简便 地设置站地址，支持多 个模块级联和DP 终端 匹配器的挂接。模块设 有防混销，可以有效防 止不同的功能模块与 FM131A 底座模块的混 装组合。
说 明
RNET（黄灯） “亮”表示双机（以太网）备份数据交换正常。
BATTERY
数据保持电池。拨码置于ON，表示主控单元处于掉电保护状 态，拨码置于OFF，表示主控单元未处于掉电保护状态。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
电源单元为用 来对现场控制 站的主控单元、 I/O模块及现场 仪表供电，可 构成无扰切换 的冗余配电方 式。
Slient
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括：
操作员站
操作员站主要完成以下功能： – 各种监视信息的显示、查询和打印，主要有工艺流程图显示、
操作员站运行 软件
服务器运行软 件
Slient
HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构
机柜正面
机柜背面
HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构
主控单元是现场控制站的中 央处理单元，主要承担本站 的信号处理、控制运算、与 上位机及其它单元的通讯等 任务。
主控单元可以热备份方式冗 余使用，在出现故障时能够 自动无扰切换，并保证不会 丢失数据。（不停机）
输出电压为 DC24V或 DC48V
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
机
笼
背
CNET
面
SNET
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM131A 端子模块
与常规IO模块搭配使用的 端子模块，实现功能模 块与现场信号的连接。 拨码开关可以灵活简便 地设置站地址，支持多 个模块级联和DP 终端 匹配器的挂接。模块设 有防混销，可以有效防 止不同的功能模块与 FM131A 底座模块的混 装组合。
说 明
RNET（黄灯） “亮”表示双机（以太网）备份数据交换正常。
BATTERY
数据保持电池。拨码置于ON，表示主控单元处于掉电保护状 态，拨码置于OFF，表示主控单元未处于掉电保护状态。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
电源单元为用 来对现场控制 站的主控单元、 I/O模块及现场 仪表供电，可 构成无扰切换 的冗余配电方 式。
Slient
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括：
操作员站
操作员站主要完成以下功能： – 各种监视信息的显示、查询和打印，主要有工艺流程图显示、
(完整版)和利时DCS系统课件
声。
数据存储
提供实时数据库和历史数 据库，支持数据的实时存 储和历史查询，满足用户 对数据追溯和分析的需求
。
04
系统调试与运行维护管理
调试前准备工作及注意事项
熟悉系统结构和功能
了解DCS系统的硬件配置、软 件功能及通讯协议，明确各部
分的作用和相互关系。
检查硬件设备
确保所有硬件设备已正确安装 、接线，并进行通电测试，检 查设备状态是否正常。
常见故障现象描述和原因分析
01
02
03
通讯故障
通讯中断、数据传输错误 等，可能原因包括硬件故 障、网络配置错误、电磁 干扰等。
控制器故障
控制器无法正常工作、输 出异常等，可能原因包括 硬件损坏、软件故障、参 数设置错误等。
输入/输出故障
输入/输出信号异常、无响 应等，可能原因包括模块 损坏、接线错误、信号干 扰等。
操作系统平台选择及配置要求
操作系统平台选择
支持Windows、Linux等主流操作系统，确保系统稳定性和兼容性。
配置要求
建议采用高性能计算机，配置要求包括处理器、内存、硬盘空间等，以满足 DCS系统实时性、稳定性和可扩展性的需求。
组态软件功能介绍及使用技巧
组态软件功能
提供丰富的图形化组态工具，支持流程图、趋势图、报警等多种组态元素的创建和编辑，实现监控画面的自定义 。
预期要求运行。
下载控制程序
将编写好的控制程序下载到DCS系统 中，并进行编译和链接，生成可执行 文件。
故障诊断与处理
在调试过程中遇到故障时，及时诊断 并处理故障，记录故障原因和解决方 法，以便后续维护时参考。
运行维护策略制定和执行情CS系统的运行情况和维护需求，制 定合理的维护计划，包括定期巡检、预防 性维护、紧急维修等内容。
数据存储
提供实时数据库和历史数 据库，支持数据的实时存 储和历史查询，满足用户 对数据追溯和分析的需求
。
04
系统调试与运行维护管理
调试前准备工作及注意事项
熟悉系统结构和功能
了解DCS系统的硬件配置、软 件功能及通讯协议，明确各部
分的作用和相互关系。
检查硬件设备
确保所有硬件设备已正确安装 、接线，并进行通电测试，检 查设备状态是否正常。
常见故障现象描述和原因分析
01
02
03
通讯故障
通讯中断、数据传输错误 等，可能原因包括硬件故 障、网络配置错误、电磁 干扰等。
控制器故障
控制器无法正常工作、输 出异常等，可能原因包括 硬件损坏、软件故障、参 数设置错误等。
输入/输出故障
输入/输出信号异常、无响 应等，可能原因包括模块 损坏、接线错误、信号干 扰等。
操作系统平台选择及配置要求
操作系统平台选择
支持Windows、Linux等主流操作系统，确保系统稳定性和兼容性。
配置要求
建议采用高性能计算机，配置要求包括处理器、内存、硬盘空间等，以满足 DCS系统实时性、稳定性和可扩展性的需求。
组态软件功能介绍及使用技巧
组态软件功能
提供丰富的图形化组态工具，支持流程图、趋势图、报警等多种组态元素的创建和编辑，实现监控画面的自定义 。
预期要求运行。
下载控制程序
将编写好的控制程序下载到DCS系统 中，并进行编译和链接，生成可执行 文件。
故障诊断与处理
在调试过程中遇到故障时，及时诊断 并处理故障，记录故障原因和解决方 法，以便后续维护时参考。
运行维护策略制定和执行情CS系统的运行情况和维护需求，制 定合理的维护计划，包括定期巡检、预防 性维护、紧急维修等内容。
《DCS培训》PPT课件
K-BUS02(星型)、K-BUS03（总线型）
➢ 模拟量输入
➢ 现场模块和接线的查找
•模块布置图 •标识from 1 to 2 •AI、AO：八路(SIEMENS十六路) •DI、DO：十六路
感谢观看！！
MACS系统硬件型号（FM）
1.I/0模块：AI、AO、DI、DO AI（FM148C、FM148E），配备底座FM131A-C AO（FM151），配备底座FM131A-C DI（FM161D），配备底座FM131-E-A，FM136-DCR DO（FM171B），配备底座FM131-E-A，FM138-ACR 注：DI、DO底座和端子板之间的连接36芯预制电缆 2.主控单元 FM801 3.电源模块 FM910（DC24V）
➢ 现场I/O模块的结构（实物图）
符合： IP40现场环境等级， 机箱符合IP55以上 的现场环境等级 组成： 端子基座和功能模 块 维护： 可带电拔插 安装： 导轨和壁挂
模块主体的外壳
内部模板
底座正面
注：控制网连接模块（IO-BUS）
现场I/O模块的结构（实物图）
注：站地址还是采用拨码
学习完毕请自觉删除 谢谢
•1、SIMENS WINCC系统 •2、和利时 macsv系统 •3、和利时 macsvi系统
•SIMENS性能特点 • 具有很高的可靠性和抗干扰性，通讯速率可达到 12Mbit/S,支持在线诊断，采用通用操作系统、通信网络 (ETHERNT)、硬件环境.
➢ MACS 总体介绍
运行环境xp系统ops现场控制站完成数据采集工程单位变换采集的420ma信号转换成工程量控制运算控制输出开关量抖动硬件处理硬件有对开关量输入信号有滤波作用排除抖动假信号模块自诊断功能和切换通过控制网络将数据和诊断结果传送到主控单元
➢ 模拟量输入
➢ 现场模块和接线的查找
•模块布置图 •标识from 1 to 2 •AI、AO：八路(SIEMENS十六路) •DI、DO：十六路
感谢观看！！
MACS系统硬件型号（FM）
1.I/0模块：AI、AO、DI、DO AI（FM148C、FM148E），配备底座FM131A-C AO（FM151），配备底座FM131A-C DI（FM161D），配备底座FM131-E-A，FM136-DCR DO（FM171B），配备底座FM131-E-A，FM138-ACR 注：DI、DO底座和端子板之间的连接36芯预制电缆 2.主控单元 FM801 3.电源模块 FM910（DC24V）
➢ 现场I/O模块的结构（实物图）
符合： IP40现场环境等级， 机箱符合IP55以上 的现场环境等级 组成： 端子基座和功能模 块 维护： 可带电拔插 安装： 导轨和壁挂
模块主体的外壳
内部模板
底座正面
注：控制网连接模块（IO-BUS）
现场I/O模块的结构（实物图）
注：站地址还是采用拨码
学习完毕请自觉删除 谢谢
•1、SIMENS WINCC系统 •2、和利时 macsv系统 •3、和利时 macsvi系统
•SIMENS性能特点 • 具有很高的可靠性和抗干扰性，通讯速率可达到 12Mbit/S,支持在线诊断，采用通用操作系统、通信网络 (ETHERNT)、硬件环境.
➢ MACS 总体介绍
运行环境xp系统ops现场控制站完成数据采集工程单位变换采集的420ma信号转换成工程量控制运算控制输出开关量抖动硬件处理硬件有对开关量输入信号有滤波作用排除抖动假信号模块自诊断功能和切换通过控制网络将数据和诊断结果传送到主控单元
2024年度DCS基础培训课程和利时课件
故障诊断与排除方法
掌握DCS系统常见的故障类型及诊断 方法，如通信故障、硬件故障等。
了解如何对DCS系统进行预防性维护 和保养，降低故障发生率。
2024/2/2
学习如何利用软件工具进行故障定位 和排除，缩短故障处理时间。
掌握与厂家或技术支持团队沟通的技 巧，以便在必要时寻求外部帮助。
18
05 DCS系统调试与 维护
通过本课程的学习，使学员全面了解 DCS的基本概念、原理、功能及应用 领域。
培养工程素养
培养学员具备工程师的基本素养，能 够独立思考、解决问题，为今后的工 作和学习打下坚实基础。
提高实际操作能力
通过实践操作和案例分析，提高学员 对DCS系统的操作、维护、故障排查 等实际能力。
2024/2/2
4
课程内容与结构
新能源接入与控制
3
DCS系统可支持新能源发电（如风电、光伏）的 接入与控制，实现新能源与传统能源的协同优化 运行。
2024/2/2
25
制药行业应用案例
2024/2/2
药品生产过程控制
01
DCS系统可应用于药品生产过程中的反应釜控制、干燥设备控
制等，确保药品质量和生产安全。
洁净室环境监控
02
DCS系统可实现对洁净室内的温度、湿度、压差等环境参数进
生产效率和产品质量。
能源管理
DCS系统可实现对石油化工企业 能源使用情况的全面监控和管理 ，降低能耗，提高企业经济效益
。
2024/2/2
24
电力行业应用案例
1 2
锅炉控制
DCS系统可应用于火力发电厂锅炉的燃烧控制、 蒸汽压力控制等，确保锅炉安全稳定运行。
汽轮机控制
DCS培训讲义(技能培训班)ppt课件
• 当在线修改历史组时最好将HM的历史采集停止后在下
装，否则可能引起HM出错甚至损坏。
DCS培训讲义(技能培训班)
18
DCS历史趋势（2）
CS3000 历史趋势： • 保存于操作站硬盘，由工程师组态，操作员可
调整趋势窗口中各趋势组的点的分配。 • 一台HIS最多可组态20个本地站趋势块，30个其
它站趋势块，一个趋势块含16个组，一个组8个 点。 • 类型：（1）趋势画面：根据设置的采集周期不 同而时间长短不同，（2）长趋势：当操作站安 装有长趋势软件包时，可组态长趋势，在设置 的保存时间（月、年）内，按星期打包，可根 据日期查看。
• 离线组态：系统未构建好，在脱离系统的PC机 上进行的组态。
• DCS组态内容：
• 系统组织结构组态：整个项目有多少台操作站、控 制站，及各站的地址，控制站有哪些卡件组成等等
• 控制策略组态：建点，建立点的连接 • 流程图绘制 • 数据库组态：历史组、控制组等
DCS培训讲义(技能培训班)
13
DCS的下装
14
DCS报警功能（1）
• 系统报警：由于DCS本身的故障产生的报警， 控制系统卡件故障、通讯错误等报警。不需组 态，有标准的故障代码、故障提示符。
• 过程报警：工艺参数越限报警。如PV高、高高、 低、低低报警、偏差报警、变化率等的报警。 需专门定义。
DCS培训讲义(技能培训班)
15
DCS报警功能（2）
什么是集散系统
• 集散系统 Distributed Control system，简称DCS • 集散系统的含义是，利用微处理机或微型计算机
技术对生产过程进行集中管理和分散控制的系统
• 技术基础 微型计算机 • 应用对象 生产过程 • 技术特点 集中操作、管理和分散控制
《dcs系统入门培训》ppt课件完整版
调试控制逻辑
按照设计要求，逐步调试控制 逻辑，确保系统按照预期运行 。
检查硬件连接
确认所有硬件连接正确无误， 包括控制器、I/O模块、通信 网络等。
测试I/O信号
对输入/输出信号进行测试， 确保信号传输正常且准确。
记录调试结果
详细记录调试过程中的各项参 数和结果，以便后续分析和优 化。
运行维护策略制定和实施
《dcs系统入门培训》 ppt课件完整版
目 录
• DCS系统概述 • DCS系统硬件组成 • DCS系统软件配置 • DCS系统安装调试与运行维护 • DCS系统故障诊断与处理技巧 • DCS系统性能优化与升级改造建议
CHAPTER 01
DCS系统概述
DCS系统定义与发展历程
定义
DCS（Distributed Control System）即分布式控制系统，是一种基于微处理 器技术的控制系统，具有分散控制、集中监视、操作和管理等功能。
发展历程
DCS系统起源于20世纪70年代，随着计算机技术、通信技术和控制技术的不断 发展，DCS系统逐渐成熟并广泛应用于各个领域。
DCS系统组成及功能
组成
DCS系统主要由过程控制级和过程监 控级组成，其中过程控制级包括控制 器、I/O模块等，过程监控级包括操 作员站、工程师站等。
功能
DCS系统具有数据采集与处理、控制 运算、顺序控制、报警处理、显示记 录、人机接口和通信等功能。
按照一定顺序逐个检查 可能引发故障的部件或
参数设置。
专用工具法
使用厂家提供的专用故 障诊断工具进行故障定
位和诊断。
预防措施和应急处理方案
预防措施 定期进行系统维护和保养，确保硬件设备处于良好状态。
2024年度最完整的和利时DCS培训教程
操作站
选用高性能计算机作为操作站 ，配置专业版操作系统和软件 ，推荐品牌如联想、戴尔等。
网络设备
选用工业级交换机和路由器， 确保网络传输的稳定性和安全 性，推荐品牌如华为、思科等
。
20
节能环保要求及实现途径
01
02
03
04
采用高效能、低能耗的设备和 技术，降低DCS系统能耗。
优化系统控制策略，提高能源 利用效率。
11
03
软件功能与应用
2024/3/24
12
组态软件功能介绍
图形化组态界面
丰富的组态库
提供直观易用的图形化组态工具，支持多 种图形元素和自定义组件，方便用户快速 构建监控界面。
内置大量预定义的组态库，包括各种工业 自动化设备、传感器、执行器等，满足用 户不同场景的组态需求。
强大的脚本支持
多平台兼容性
DCS，即分布式控制系统，是一种基于微处理器的控制系统，通过高速数据通 信网络将分散在各地的现场控制站、操作员站等连接起来，实现集中管理和分 散控制。
发展历程
DCS系统自20世纪70年代问世以来，经历了从模拟式到数字式、从集中式到分 布式的发展历程，现已成为工业自动化领域的主流控制系统。
2024/3/24
6
02
硬件组成与原理
2024/3/24
7
控制器与执行器
01
02
03
控制器类型与功能
介绍不同类型的控制器， 如PID控制器、模糊控制 器等，以及它们各自的功 能和应用场景。
2024/3/24
控制算法与实现
详细解释控制算法的原理 和实现方法，包括控制策 略的选定、参数整定等。
执行器类型与特点
2024年度dcs培训ppt课件
他设备或系统之间的通信顺畅。
10
03
软件编程与组态设计
2024/3/23
11
编程语言介绍及选型建议
常见编程语言
C/C、Python、Java等，以及专为工业自动化设计的语言如Ladder Logic、 Structured Text等。
选型建议
根据项目需求、开发周期、团队技能等因素，选择适合的编程语言。对于实时 性要求高的控制逻辑，推荐使用C/C或汇编语言；对于数据处理和界面开发， Python和Java是不错的选择。
应急演练组织
定期组织应急演练活动，提高 运维人员对应急预案的熟悉程 度和应急处置能力。
资源准备
提前准备好应急处理所需的备 品备件、工具等资源，确保在 发生故障时能够及时响应。
沟通协调
与相关部门和人员建立沟通协 调机制，确保在应急处理过程 中能够协同配合，快速响应。
22
06
总结回顾与展望未来维护保养内容
包括硬件设备清洁、紧固、润滑 ，以及软件系统的备份、更新和
病毒防护等。
维护保养周期
根据设备使用频率、环境条件、 重要程度等因素，制定合理的维
护保养周期。
维护保养计划制定
按照时间顺序，列出每项维护保 养任务的具体内容、执行人员和 时间安排，形成详细的计划表。
2024/3/23
2024/3/23
12
组态软件功能展示和操作指南
功能展示
介绍组态软件的基本功能，如画面设 计、变量管理、动画连接、脚本编写 等。通过演示不同行业的应用案例， 展示组态软件的强大功能和灵活性。
操作指南
详细讲解组态软件的操作步骤和注意 事项，包括新建工程、设计画面、配 置变量、编写脚本等。提供操作截图 和视频教程，方便学员快速上手。
和利时DCS系统课件-2024鲜版
DCS系统定义与发展
DCS系统定义
DCS（Distributed Control System）即分布式控制系统，是一种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、组态方便。
DCS系统发展
广泛的应用案例
和利时DCS系统已经在多个行业和领域得到了成功应用，积累了 丰富的应用案例。
7
应用领域及市场需求
2024/3/28
应用领域
和利时DCS系统广泛应用于电力、石油、化工、冶金、建材、 造纸、食品等流程工业领域，以及市政、环保等基础设施建设 领域。
市场需求
随着工业4.0和智能制造的推进，以及国家对于环保和节能政策 的不断加强，市场对于DCS系统的需求不断增加。同时，用户 对于DCS系统的可靠性、开放性、易扩展性和数据处理能力等 方面也提出了更高的要求。
5
和利时DCS系统特点与优势
易扩展性
模块化设计，方便用户根据需求进行 扩展和升级。
强大的数据处理能力
支持大数据处理和云计算技术，提高数 据处理效率。
2024/3/28
6
和利时DCS系统特点与优势
丰富的行业经验
和利时在工业自动化领域有着多年的经验积累和技术沉淀。
2024/3/28
完善的售后服务
提供全面的售后服务和技术支持，确保用户在使用过程中无后顾 之忧。
鼓励学员积极参与实际项目，将所学知识应用于实际工作中，提高学员的实践能力和问题解 决能力。
32
THANK YOU
感谢观看
2024/3/28
33
兼容性
支持多种主流操作系统，如Windows、Linux等， 确保系统稳定可靠。
DCS培训讲义(技能培训班)ppt课件
发展历程
DCS系统经历了从模拟仪表控制系统到数字化控制系统的演变过程，随着计算 机技术和网络通信技术的发展，DCS系统的功能和性能不断提升，应用领域也 不断扩展。
DCS系统组成及功能
系统组成
DCS系统主要由现场控制站、操作员站、工程师站、通信网络等组成。其中，现场控制站负责数据采集和控制执 行，操作员站提供人机交互界面和监控功能，工程师站用于系统组态和维护，通信网络实现各站点之间的数据传 输和信息交换。
DCS系统在电力行业中用于火电厂、水电 站等发电设备的监控和控制，实现发电过 程的自动化和智能化管理。
钢铁冶金
水泥建材
钢铁冶金行业采用DCS系统可实现炼铁、 炼钢、轧钢等工艺流程的自动化控制，提 高生产效率和能源利用效率。
水泥建材行业应用DCS系统可实现原料破碎 、粉磨、煅烧等工艺流程的自动化控制，降 低能耗和生产成本。
DCS系统自带的编程软件，如组态王、力控等。
3
编程语言与工具的选择
根据控制要求和系统性能选择合适的编程语言和 工具。
组态界面设计与实现
界面设计原则
直观、易用、美观，符合操作习惯。
界面组成元素
图形、文本、按钮、指示灯等。
界面实现方法
使用DCS系统提供的图形库和组态工具进行界面设计和实现。
数据采集、处理与存储方法
注意事项
确保电源稳定、避免误操作、关注系统状态 、及时记录问题。
故障诊断与排除技巧
故障识别
通过观察、听取、询问、测量等方式识别故 障。
故障定位
利用故障现象、系统日志、诊断工具等手段 定位故障点。
故障排除
根据故障性质采取相应的排除措施，如更换 故障部件、调整参数等。
经验总结
对故障处理过程进行总结，形成案例库，为 后续维护提供参考。
DCS系统经历了从模拟仪表控制系统到数字化控制系统的演变过程，随着计算 机技术和网络通信技术的发展，DCS系统的功能和性能不断提升，应用领域也 不断扩展。
DCS系统组成及功能
系统组成
DCS系统主要由现场控制站、操作员站、工程师站、通信网络等组成。其中，现场控制站负责数据采集和控制执 行，操作员站提供人机交互界面和监控功能，工程师站用于系统组态和维护，通信网络实现各站点之间的数据传 输和信息交换。
DCS系统在电力行业中用于火电厂、水电 站等发电设备的监控和控制，实现发电过 程的自动化和智能化管理。
钢铁冶金
水泥建材
钢铁冶金行业采用DCS系统可实现炼铁、 炼钢、轧钢等工艺流程的自动化控制，提 高生产效率和能源利用效率。
水泥建材行业应用DCS系统可实现原料破碎 、粉磨、煅烧等工艺流程的自动化控制，降 低能耗和生产成本。
DCS系统自带的编程软件，如组态王、力控等。
3
编程语言与工具的选择
根据控制要求和系统性能选择合适的编程语言和 工具。
组态界面设计与实现
界面设计原则
直观、易用、美观，符合操作习惯。
界面组成元素
图形、文本、按钮、指示灯等。
界面实现方法
使用DCS系统提供的图形库和组态工具进行界面设计和实现。
数据采集、处理与存储方法
注意事项
确保电源稳定、避免误操作、关注系统状态 、及时记录问题。
故障诊断与排除技巧
故障识别
通过观察、听取、询问、测量等方式识别故 障。
故障定位
利用故障现象、系统日志、诊断工具等手段 定位故障点。
故障排除
根据故障性质采取相应的排除措施，如更换 故障部件、调整参数等。
经验总结
对故障处理过程进行总结，形成案例库，为 后续维护提供参考。
和利时DCS系统课件ppt
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HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括： 工程师站
主要有以下功能： 组态（包括系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表） 和相关系统参数的设置。 现场控制站的下装和在线调试，服务器、操作员站的下装。 在工程师站上运行操作员站实时监控程序后，可以把工程师 站作为操作员站使用。
输入信号 采集单元
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
控制指令 输出单元
阀门/执 行机构
操作员站 以太网连接
主控单元
现场总 线连接
IO输入模块
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
IO输出模块
阀门/执 行机构
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HOLLiAS—MACS系统的组成结构
HOLLiAS—MACS系统是由以太网和使用现场总线技术的控制网络连接的各工 程师站、操作员站、现场控制站、数据服务器组成的综合自动化系统。 HOLLiAS—MACS系统硬件由工程师站、操作站、现场控制站（包括主控单元 设备和I/O单元设备）、系统服务器、系统网络、监控网络、控制网络等组成。 HOLLiAS—MACS系统软件包括：工程师站组态软件；操作员站在线软件； 现场控制器运行软件；服务器软件等。
说
明
BATTERY
数据保持电池。拨码置于ON，表示主控单元处于掉电保护状
态，拨码置于OFF，表示主控单元未处于掉电保护状态。
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HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
电源单元为用 来对现场控制 站的主控单元、 I/O模块及现场 仪表供电，可 构成无扰切换 的冗余配电方 式。
输出电压为DC24V或 DC48V
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HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括： 工程师站
主要有以下功能： 组态（包括系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表） 和相关系统参数的设置。 现场控制站的下装和在线调试，服务器、操作员站的下装。 在工程师站上运行操作员站实时监控程序后，可以把工程师 站作为操作员站使用。
输入信号 采集单元
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
控制指令 输出单元
阀门/执 行机构
操作员站 以太网连接
主控单元
现场总 线连接
IO输入模块
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
IO输出模块
阀门/执 行机构
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HOLLiAS—MACS系统的组成结构
HOLLiAS—MACS系统是由以太网和使用现场总线技术的控制网络连接的各工 程师站、操作员站、现场控制站、数据服务器组成的综合自动化系统。 HOLLiAS—MACS系统硬件由工程师站、操作站、现场控制站（包括主控单元 设备和I/O单元设备）、系统服务器、系统网络、监控网络、控制网络等组成。 HOLLiAS—MACS系统软件包括：工程师站组态软件；操作员站在线软件； 现场控制器运行软件；服务器软件等。
说
明
BATTERY
数据保持电池。拨码置于ON，表示主控单元处于掉电保护状
态，拨码置于OFF，表示主控单元未处于掉电保护状态。
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HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
电源单元为用 来对现场控制 站的主控单元、 I/O模块及现场 仪表供电，可 构成无扰切换 的冗余配电方 式。
输出电压为DC24V或 DC48V
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HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
和利时DCS培训讲义-ConMaker
3）定义位置：资源/全局变量/某个表单中 1.2.2 局部变量
1） 有效范围：仅在定义该变量的 POU 内部有效。 2） 定义关键字：VAR END_VAR 将变量申明置于上述关键字中间行。例如： VAR DM01:BOOL; END_VAR
第 5页/共 10页 2010——ConMaker 培训讲义 那么变量 DM01 为一个局部变量。 3） 定义位置：程序/某 POU/POU 的上半编辑窗口中（局部变量申明区）
和利时公司工程一部软件部培训组 ——ConMaker 培训讲义
第二讲
1 安装目标
新建 ConMaker 工程
ConMaker 软件针对某套系统的应用，需要指定运行的平台，包括设备定义等信息。所以，在一台计算 机上第一次使用 ConMaker 软件时，首先需要“安装目标” ，才能进行后续工作。通过安装目标，可自动引 入硬件设备的配置信息文件， 一般每种型号的硬件模块都有其对应的配置信息文件， 文件扩展名为 “.gsd” 。
1.3 保留型变量
对于系统中那些需要掉电保护和数据备份的重要数据，我们都用关键字“RETAIN”来定义它们，经 过这样定义的变量叫做保留型变量。格式如下： VAR_GLOBAL RETAIN AM01:REAL:=50.0; END_VAR 或 VAR RETAIN DM01:BOOL; END_VAR
和利时公司工程一部软件部培训组 ——ConMaker 培训讲义
第二部分
ConMaker 软件组态 ConMaker 软件介绍
第一讲
� 本讲重点：ConMaker 软件的功能 ConMaker 软件的使用步骤
1 ConMaker 软件的功能
SmartPro 系统功能的实现既离不开其硬件，更离不开安装在硬件中的系统软件。 SmartPro 系统的软 件主要包括两个模块:ConMaker 软件和 FacView 软件。 ConMaker 是针对底层控制器的软件。它是控制方案的开发平台，包括控制方案编辑器和仿真调试器两 部分。该软件的主要功能是： 1) 完成用户控制方案的组态，具体包括：(1)硬件配置 (2)数据库定义 (3)用不同的算法语言编 写用户控制方案。 2) 仿真调试 3) 登录到控制器，把程序下装到主控单元；运行并在线调试程序。 FacView 是人机界面（HMI）软件。包括离线组态软件和操作员站在线实时监控软件两部分。其离线组 态软件主要用于制作流程画面，定义报警、趋势和报表等上层应用。
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HOLLiAS MACS V6 K系列硬件杭州和利时培训部学习目标熟悉K系列硬件的特点和使用方法。
掌握K系列硬件在实际项目中的配置。
目录一、系统概述四、I/O单元二、主控单元三、控制柜供电六、相关说明五、系统接地系统概述系统概述1.控制站规模2.硬件简介系统概述1.控制站规模单个现场控制站规模:I/O模块数：100个（MAX） I/O点数：1280点控制回路数：300个,其中模拟量控制回路数量≤1282.硬件简介MACS-K硬件采用模块式结构、DIN35标准导轨安装，可适应各种尺寸类型的机柜。
机柜正面机柜背面2.硬件简介◆机柜MACS-K硬件采用模块式结构、DIN35标准导轨安装，可适应各种尺寸类型的机柜。
主机柜型号：KP104-A2辅助柜型号：KP502-A2现场控制站2.硬件简介◆控制单元现场控制站的核心控制器采用“背板+模块”单元设计，1个控制器背板上可以插2个控制器和2个控制网连接模块。
◆ I/O 单元I/O模 块I/O 单元I/O 底 座2.硬件简介2.硬件简介◆总线复合电缆连接复合电缆中包含系统电源总线、现场电源总线、控制网通讯总线。
主控I/O 模块选用不同的控制网连接模块，网络拓扑结构可以实现星型和总线型。
2.硬件简介◆总线复合电缆连接星型 K-BUS02总线型 K-BUS03◆ 操作员站、现场控制站、IO 模块的地址如何设置，在什么硬件设备上实现？◆ 系统网和控制网的通讯协议和通讯介质？◆ 在K 硬件构成的现场控制站中，哪部分作为DP 从站？ 请回答前两个问题，并带着第三个问题展开后续学习思考主控单元1.概述2.K-CUT01 4槽底座3.K-CU01 控制器4.IO-BUS 模块主控单元1.概述“背板+模块”主控单元是现场控制站的中央处理单元，主要承担本站的部分信号处理、控制运算、与上位机及其它单元的通讯等任务。
1.概述◆相关产品型号说明2.K-CUT01 4槽底座◆K-CUT01 外观与接口2.K-CUT01 4槽底座 K-CUT01 技术指标2.K-CUT01 4槽底座支持插装4个模块，并为通讯及电源提供外接接口。
IO-BUS 模块左边两个槽位插控制器模块，右边两个槽位插IO-BUS模块。
K-CU01K-BUS03K-BUS022.K-CUT01 4槽底座控制器模块直流分配板电源出线直流分配板电源监测报警出线 直流 分 配 板◆ 电源方面的接口2.K-CUT01 4槽底座143 2 65针脚号信号1 系统24V 电源输出负端2 现场24V(240W)电源输出负端 3现场24V(120W)电源输出负端4 系统24V 电源输出正端5 现场24V(240W)电源输出正端 6现场24V(120W)电源输出正端冗余电源接口电源状态接口◆ 电源方面的接口2.K-CUT01 4槽底座2.K-CUT01 4槽底座◆电源方面的接口保险丝仓：短路保护功能A 网电源保险丝仓B网电源保险丝仓主控底座的保险丝仓示意图底座上共有两个保险丝仓A仓和B仓，内有一次速熔保险，A(B)仓放置6对保险(共12个，额定电流为3.15A )，分别对应IO-BUS本地A(B)口的6对系统电源和现场电源。
2.K-CUT01 4槽底座◆地址设置主控站地址拨码开关站地址使用拨码开关CN的前7位现场控制站站号（10 ～73）例如，拨码开关从高位(第7位)到低位(第1位)依次设定为“0001010”，对应十进制数10就是主控的站地址。
◆ 地址设置2.K-CUT01 4槽底座 从上到下为二进制数的低位到高位站地址仅在控制器上电或复位时读取并生效。
第8位指主控系统网络子网掩码/默认网关设定。
主控站地址拨码开关2.K-CUT01 4槽底座 域地址用拨码开关DN 的前5 位 域地址拨码开关域号（0 ～ 14）◆ 地址设置拨至“ON”时，掉电保护设置有效，重新上电后，主控会自动加载控制器中存储的工程，同时将被设置为掉电保护的数据项恢复到掉电前的状态。
拨至“OFF”时，掉电保护无效，重新上电后，控制器会自动清空内部的工程和数据，并工作在无工程的状态下。
掉电保持开关ON=使能，OFF=不使能(默认)保留◆ 地址设置2.K-CUT01 4槽底座 域地址拨码开关跳线实现IO-BUS站地址设定[2～7]、[112～117] A、B总线的两个IO-BUS模块有独立的站地址；OFF状态与ON状态禁止同时设置，它们为互斥关系；◆地址设置2.K-CUT01 4槽底座IO-BUS站地址拨码开关例如：设置模块地址=7，则短接7号针脚、短接OFF 针脚； 设置模块地址=115，则短接5号针脚、短接ON ，如下图所示。
模块地址=“基地址”+“偏移地址” OFF 表示基地址为0 ON 表示基地址110“2、3、4、5、6、7”表示偏移地址◆ 地址设置2.K-CUT01 4槽底座 IO-BUS 模块地址拨码开关系统网络的连接RJ45接口◆ 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座 系统网接口IO-BUS 总线接口实现冗余控制网络连接，完成控制器和I/O 模块之间的数据交换。
冗余12路8孔多功能总线连接器接口 (A1~A6，B1~B6)冗余2路4孔柜间级联接 (EXT A ，EXT B)协助DP-HUB 实现IO-BUS 总线由总线型转为星型，将现场电源、系统电源、IO-BUS 总线信号输出到各列I/O 模块上。
最多本地可带60个IO 模块。
实现IO-BUS 总线的柜间级联，最多可扩展40个模块。
◆ 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座8孔连接器接口定义多 功 能 总 线 预 制 电 缆12345 6 7 8◆ 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座 IO-BUS 总线IO-BUS 的每一路分支使用一条专用电缆，每路分支最多连接10个IO 模块。
如下图所示，总线电缆的两头是8针连接器，一头插在底座的IO-BUS 分支口(A1～A6、B1～B6或扩展口)，另一头插K-BUST02(终端匹配)或K-BUST03(总线扩展)。
电缆中间有多个6孔连接器(最多10个)，顺次插在IO 模块的底座上。
8孔连接器(A1~A6\B1~B6)◆ 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座 1 2 3 6543214566孔连接器接口定义6孔连接器IO-BUS 总线预制电缆ABKX-BUSA-12-2.0mKX-BUSA-12-2.0m主控底座IO 模块多功能总线预制电缆A KX-BUSA-12-2.0m 终端匹配器终端匹配器控 制 网 连 接 示 意◆ 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座 多功能总线预制电缆B KX-BUSA-12-2.0m柜间级联接口定义( EXTA 、EXTB )一个现场控制站配置了两个机柜，如何进行级联？控制器控制总线拓扑图控制底座3412主控单元◆ 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座 主控单元1. 校时服务器：连接校时源的主历史站；2. 校时对象：全部的操作员站、工程师站和从历史站，以及双网全好的最小号控制站； “双网全好的最小号控制站”：指的是128/129双网全好的最小号现场控制站，而不管该主控是主机还是备机。
3. 双网全好的最小号控制站又充当控制站的校时服务器，负责给其他全部控制站校时。
如果控制器下有 SOE 模块，则需要使用硬校时线缆（ KX-SYN 、 KX-SYNT ）连接各个控制器注：当两个历史站都故障时，校时功能部分丧失。
◆ 校时2.K-CUT01 4槽底座 单域系统结构图如果控制器下有 SOE 模块，则需要使用硬校时线缆（ KX-SYN 、 KX-SYNT ）连接各个控制器。
◆ 校时2.K-CUT01 4槽底座 域间校时示例0#域 1#域2#域 3#域 单域时，校时源给主历史站校时。
多域时，校时源给最小号域的主历史站校时，最小号域的主历史站给其他域的主历史站校时。
主历史站系统的核心控制部件K-CU01收集I/O模块上报的现场数据，根据组态的控制方案完成对现场设备的控制，同时负责与上层操作员站的通讯。
K-CU01控制器模块可以兼容和利时K、F、S三系列的I/O模块，且可以在线下装和更新工程，不会影响现场控制。
●支持冗余配置；●支持系统网、控制网冗余；● ECC校验功能；●诊断功能；●防网络风暴功能。
3.K-CU01 控制器3.K-CU01 控制器 K-CU01 技术指标K-CU013.K-CU01 控制器◆状态灯说明K-CU01注：STANDBY灯闪时为单机运行。
3.K-CU01 控制器◆诊断功能故障诊断对象是主控制器的基础硬件以及各个功能块，最终达到诊断整个控制器的目标。
●硬件故障：本机DP收发器故障诊断、内部电源故障诊断、时钟诊断、冗余网连接状态诊断、控制网连接状态诊断、掉电保护SRAM诊断；●温度状态诊断(印制板高于90℃报警)；●掉电保护电池容量不足(低于2.8V报警)；●系统网连接状态诊断；3.K-CU01 控制器◆冗余功能1:1冗余配置两个控制器同时接收数据，同时做控制运算，但只有一个输出运算结果。
K-CU01冗余工作原理框图默认初始状态下，A机为主，B机为从。
在发生故障的情况下，主、从机自动根据故障的严重情况进行冗余切换，使无故障或故障最轻的控制器始终为主，处于工作状态。
主控制器在运行过程中自动保存工程以及部分需要掉电保护(RETAIN)的关键数据。
当控制器突然掉电时，以上数据会在后备电池的支持下保存。
要实现掉电保护，有两个条件要满足： ①掉电保护功能开关要拨至ON②电池容量保证充足怎么知晓电池容量不足,出现这种情况怎么处理 ？◆ 掉电保护3.K-CU01 控制器 K 系列专用电成品电池3.K-CU01 控制器◆掉电保护电池信息：K-BAT01，3.0VDC，1000mAh，正常环境下有效工作时间不少于3年。
当电池容量不足时，控制器会上报电池电量不足的报警信息，须在出现报警后的3个月内联系和利时返厂更换。
K系列专用成品电池工程应用注意事项在使用主控制器模块之前，注意以下事项：○底座的系统地和现场地符合接地规范；○系统电源和现场电源冗余配置，且分别由单独电源供电，确保系统侧与现场侧隔离。
3.K-CU01 控制器4.I/O-BUS 模块左边模块用于扩展多功能总线A右边模块用于扩展多功能总线BIO-BUS 模块的作用：实现控制网的不同拓扑结构：星形连接总线形连接K-BUS02 星形IO-BUS模块K-BUS03 总线形IO-BUS模块K-BUS02 8 通道星型IO-BUS模块K-BUS02实物图可转变IO-BUS网络的拓扑结构：由总线型到星形、树形等复杂网络结构。
具备中继器的功能，每个通信端口可以独立驱动一个段，段间逻辑隔离，每个段上可以连接10个IO模块。