dcs组态流程

DCS组态的设计及实践白秀琪(北京燕化化工股份有限公司聚酯厂,102549) 以TDC3000的系统组态设计为例,结合工厂实际,对设计中的若干问题进行了分析。 关键词:　DCS　组态设计　自动控制

作　者　简　

介白秀琪　高工,1986年毕业于大连理工大学生产过程自动化专业,现负责装置的DCS工作,曾参加某大型炼厂的DCS组态设计

工作。 石油化工装置的控制系统采用集散控制系统(DCS)后,整个装置的操作、控制及管理主要由DCS来完成,DCS组态的设计涉及工艺、自控和计算机领域,这就要求设计者对所设计的装置的工艺流程、操作规程及控制系统有非常清楚的了解,尤其是要对所选定的DCS

系统的功能和配置进行深入的研究。笔者认为,DCS的组态设计工作应分为系统硬件设计和系统应用软件设计两个部分,下面就从这两方面入手,结合实例,对系统组态设计中的一些问题谈谈自己的体会。1　系统的硬件设计要做好系统的硬件设计,应首先了解所设计的生产装置的控制规模,控制系统的复杂程度,一旦DCS系统选型确定后,根据控制系统的性能、特点,要求考虑整个系统的规模,控制回路的复杂程度,由设计者、厂商及用户三方协商确定系统硬件的配置,设计者和用户应对所选择控制系统的功能及特点有较深的了解。对系统所选用的每一个模件,每个I/O卡上点的排列,机柜的布置,控制台的布置,以及系统的供电、接地,控制室内操作台上各种开关、指示灯布置图,各回路的设计等均应作出较为详细的设计说明。以使用TDC3000LCN/UCN系统的某中控室DCS系统配置为例(见图1),LCN(局域网络)网络上的模件有US(万能操作站)、AM(应用模件)、HM(历史模件)等,UCN(通用控制网络)网络上的主要模件为先进控制模件APM。下面介绍模件的选用及配置

。图1　某中控室控制系统硬件配置图1.1　LCN上模件的配置LCN网络上的模件均由5/10-SLOT机架及相应的卡件组成,每个LCN网上最多可挂接64个节点,这些模件包括US、HM、NIM、AM、CG等,在这里,我们对系统中选用的模件US、HM、AM、NIM作简要说明。(1)应用模件(AM)通过编写CL/AM程序,AM可完成系统的高级计算和先进控制。AM模件的选用可视系统的需要和资金投用情况而定,如条件不允许,可作为项目改造时的增加模件。(2)网络接口模件(NIM)NIM是系统必须选取的模件,NIM连接局部控制网络LCN和万能控制网络UCN,它将LCN和UCN之间不同的通信规约和方式进行有效的转换,为LCN提供来自UCN所属装置的数据存取,支持APM和LM的程序与数据库的装载,NIM为冗余配置。(3)万能操作站(US)US是控制系统的人-机界面,通过US,工艺人员对现场过程进行操作,自控工程师和系统　仪表・计算机 石化技术,1998,5(4):227～230硬件维护工程师对系统进行组态和故障诊断。操作站的配置一般都是冗余的,在系统较大,操作人员多的情况下,可多配置操作站,条件允许时,应为自控工程师和硬件维护工程师配备专用的操作站,用于系统组态和维护。(4)历史模件(HM)HM是LCN上存贮信息的模件,应用软件、操作数据、历史数据等均存贮于HM中,它可以和LCN上所有模件、接口、过程控制系统进行通信。根据系统规模的大小,确定系统使用硬盘的容量,为保证系统数据的可靠性,应考虑硬盘的冗余配置,采用双盘双冗余模式为最佳配置。硬盘容量的确定应考虑系统中各模件的配置、过程点的多少及系统日志分配和历史数据的组态情况。在进行设计时,应对HM的各卷尺寸进行初步的估算,

ABB DCS详细图文组态教程

一、硬件组态

（一）建立过程站

1、打开Control Builder F,选择“项目”，“新建”，然后选择项目保存位置并命名项目名称，然后“保存”，“确认”，然后点击“组态”，进入项目如图1

2、鼠标右键选择项目名选择“插入”“下一级”，如图2，然后选择“组态CONF”，然后选择“确认”，然后进入画面如图3

3、鼠标右键选择项目名选择“插入”“下一级”，如图4，然后选择“过程站D-PS”如图5，然后选择“确认”；此时打开了“组态：过程站 D-PS”对话框，然后点击“确认”如图6(命名最多4个字符，数字或字母，此例子中过程站命名为lim)，建完后如图7

4、鼠标右键选择过程站名称（lim USRTask 任务列表）选择“插入”“下一级”，如图8，选择“任务 TASK”,如图9

5、鼠标右键选择limUSERTask（任务），然后选择“插入”，“下一级”，然后选择“程序列表

PL”如图11，然后确认；

6、右键选择“limUSERTASK （PL）”，然后选择“插入”、选择“下一级”，然后选择“FBD 程序 FBD”，如图12，然后选择确认后如图13；此时可以双击“limUSERTASK （FBD）”,进入，可以在页面内用功能块编程

（二）建立操作员站

1、选择过程站名称右键“lim（D-PS）”，（本例中过程站名称为lim（D-PS）），然后选择“插入”，选择“下一个”，如图21，然后选择“操作员站D-OS”如图22

2、右键选择llm（D-OS），然后选择“插入”,选择“下一级”，然后选择“图形显示 FGR”，如图23，然后选择“确认”；此时可以双击llm(FGR)(操作员站名称，本例中操作员站名称为llm），进入，然后进行画面组态；

（三）建立趋势网关站

1、选择过程站名称右键“lim（D-PS）”，（本例中过程站名称为lim（D-PS）），然后选择“插入”，选择“下一个”，然后在“对象对话框”中选择“网关站 D-GS”,如图31，然后在“组态：网关站 D-GS”对话框中的“网关类型”中选择“TRN网关”，其余不变如图32

DCS组态软件

组态软件：一般英文简称有三种分别为HMI/MMI/SCADA,对应全称为Human and Machine

Interface/Man and Machine Interface /Supervisory Control and Data Acquisition，中文翻译为：人机界面/监视控制和数据采集 软件。目前组态软件的发展迅猛，已经扩展到企业信息管理系统，管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。

1. 组态软件产生的背景

“组态”的概念是伴随着集散型控制系统（Distributed Control System简称DCS）的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术的不断发展和应用过程中，PC（包括工控机）相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在：PC技术保持了较快的发展速度，各种相关技术已臻成熟；由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本；PC的软件资源和硬件资丰富，软件之间的互操作性强；基于PC的控制系统易于学习和使用，可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。

组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，Human Machine

Interface）的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具，或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。

集散控制系统

题 目：

和利时DCS控制系统组态

院 系： 电子信息与电气工程学院

学生姓名： x x

学 号： **********xx

专业班级： 08自动化（1）班

2011年12月13日

一． 实训目的

（1） 熟悉集散控制系统（DCS）的组成。

（2） 掌握MACS组态软件的使用方法。

（3） 培养灵活组态的能力。

（4） 掌握系统组态与装置调试的技能。

二． 实训内容

（1） 数据库组态。

（2） 设备组态。

（3） 算法组态。

（4） 画面组态。

（5） 系统调试。

三． 实训设备和器材

（1） THSA-1型生产过程自动化技术综合实训装置。

（2） 和利时DCS控制系统。

四． 实训接线图

如图1所示：

ch1 ch2 ch1

图1

将过程连接电缆接到和利时DCS控制装置电缆接口。 服务器操作员站

FM801

FM148 FM15路由器

LT11 LT2 LV1

五． 实训步骤

1. 工程分析

水箱液位串行控制系统需要一个输入测量信号，一个输出控制信号。因此需要一个模拟量输入模块FM148A和一个模拟量输出模块FM151.采集上下水箱液位信号（LT1和LT2）控制电动控制阀的开度。如图2所示：

LV1

~~~~~~~~~~~ LT1

LT2

~~~~~~~~~~~

图2

输入2个：LT1 上水箱

LT2 下水箱