分散控制系统配置的基本要求

火力发电厂分散控制系统技术条件要求下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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第二讲分散控制系统设计和配置一、总体配置1、DCS中的操作员站、控制器、实时数据服务器和通讯网络必须采用可靠的冗余配置。

对于锅炉炉膛安全系统(FSSS)、汽机数字电液控制系统(DEH)以及汽机紧急跳闸系统(ETS)宜优先采用具有较完善安全措施的控制器。

当DCS采用集中式实时数据服务器时，应采用提高冗余配置等增加系统可靠性的措施。

2、对于循环水泵、空冷系统的冷却水泵以及仪用空压机等重要公用系统（或扩大单元系统），应按单元或分组纳入单元机组DCS中，以免因公用DCS故障而导致全厂或两台机组同时停止运行。

不宜分开的次要公用部分则可配置在公用DCS中。

3、对于供汽、供热的电厂，当供汽、供热中断会造成用户较大损失和支付较多赔款时，应按一台锅炉和一台汽机为单元配置一套DCS的配置方式将全厂锅炉和汽机分组置于二套及以上DCS中，而不应将其全部集中于一套DCS中。

4、电气自动同期系统（ASS）、自动电压调节系统（AVR）、厂用电快速切换装置以及电气继电保护装置不应纳入DCS。

5 、DCS与SIS（MIS）的接口必须按照《火力发电厂厂级监控信息系统技术条件》的要求，配置可靠的隔离措施，信号的传送应该是从DCS向SIS（MIS）单向的。

严禁将DCS与SIS（MIS）以及上级公司的信息网络直接互联。

严禁将全厂煤、灰、水公用控制系统通过网络与DCS互联，并将公用系统信息通过单元机组DCS上传至SIS（MIS）。

严禁将工业电视系统接入DCS网络。

6、应选择对电源波动不敏感(-15%，+20%)的操作员站。

7、当DCS只有单个时钟发生装置时，应有防止其发生故障而导致DCS失去时钟，进而造成操作员站和控制器站脱网事故的措施；当采用主、备时钟时应定期重启一次主、备时钟所在的工作站，以消除时钟累积误差。

当DCS时钟通过GPS自动校准时，应有防止GPS故障导致DCS时钟混乱而故障的措施。

8 、DCS响应时间应尽可能短，任何时候任何指令从操作员站发出到DCS输出不应大于1秒；从操作员站发出指令到开始执行并返回显示器上反应的总时间不应大于2秒。

DCS控制系统DCS系统（DIstirbuted Control System，分散控制系统）是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统，它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能。

是完成过程控制、过程管理的现代化设备。

针对不同行业、不同项目，在充分调查了计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术的基础上，使用各种分散控制系统（DCS），高质量、高标准的完成工程设计、组态、成套供货、现场启动调试、性能测试及考核验收，推出切实可行的技术方案。

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。

※硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。

底层汉化的软件平台具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力；易于组态，易于使用。

支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。

※系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，具有高度的可靠性。

系统内任一组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。

※系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印，控制系统在功能和物理上真正分散。

※整个系统的可利用率至少为99.9％；系统平均无故障时间为10万小时，实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。

※“域”的概念。

把大型控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，各域共享管理和操作数据，而每个域内又是一个功能完整的DCS系统，以便更好的满足用户的使用。

※网络结构可靠性、开放性及先进性。

在系统操作层，采用冗余的100Mbps以太网；在控制层，采用冗余的100Mbps工业以太网，保证系统的可靠性；在现场信号处理层，12Mbps的PROFIBUS总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。

中国___________有限公司装置分散控制系统(DCS)技术规格书中国石化化工股份有限公司中国工程公司目录1. 总则1.1 范围1.2 技术标书内容要求1.3 项目进度安排1.4 装置说明1.5 系统配置要求2 技术要求2.1 运行要求2.2 过程I/O接口2.3 过程控制站(PCS)2.4 操作站2.5 工程师站2.6 通讯系统要求2.7 系统负载要求2.8安全和可靠性要求2.9 供电要求2.10 环境要求2.11 机械要求3 卖方职责要求3.1 技术服务3.2 质量保证3.3 资料内容3.4 出厂验收测试步骤3.5 支持服务1 总则1.1 概述本文件详细说明买方对集散控制系统 (DCS) 的要求。

整个系统应经过出厂测试，只要接上电源和输入输出信号即可实现其全部功能。

在文件中，术语“买方”特指最终用户和设计单位，术语“卖方”特指具有多年的分散控制系统(DCS)生产组装和工程应用经验，能够提供订货合同文件中所规定的全部设备及相应服务的厂商或组织。

术语“系统”特指以微处理机为基础的集散控制系统(DCS)，包括现场控制单元，操作单元，通讯系统及相应软件等。

1.1.1 规格书意图规格书是订货合同的基础文件。

卖方应仔细阅读本规格书的每一段，按照规定组织编写投标书。

系统规格书和卖方提供的投标书是买方与卖方今后所有谈判的基础，并将作为合同附件。

凡属系统运行所必需的硬件，软件和技术服务，即使系统规格书并没有要求，卖方仍负有全部责任满足这些要求，以提供完整的工作系统。

1.1.2 标准和规范卖方所提供的系统应符合最新版本的规范和标准的要求。

1.1.3 卖方职责卖方对所有提供的硬件、软件、技术服务和整套系统的最终运转负有完全责任。

卖方的技术服务应包括:工程会议、系统工程和设计、技术培训、组态、出厂测试、包装运输、安装指导、现场测试、开工指导、系统移交(包括组态资料)及质量保证、系统资料和支持服务等。

1.1.4 供货原则声明及保证卖方必须接受下列原则并签字：1 服从原则询价书及其附件和修改通知中规定的所有要求都将100%的满足。

DCS基础知识1、什么是DCS？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。

2、 DCS有什么特点？DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。

DCS通常采用若干个控制器（过程站）对一个生产过程中的众多控制点进行控制，各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。

操作采用计算机操作站，通过网络与控制器连接，收集生产数据，传达操作指令。

因此，DCS的主要特点归结为一句话就是：分散控制集中管理。

3、 DCS的结构是怎样的？上图是一个较为全面的DCS系统结构图，从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。

过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。

操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。

管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。

4、 DCS的控制程序是由谁执行的？DCS的控制决策是由过程控制站完成的，所以控制程序是由过程控制站执行的。

5、过程控制站的组成如何?DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、CPU（中央处理器）、网络接口和I/O组成6、 I/O是什么？控制系统需要建立信号的输入和输出通道，这就是I/O。

DCS中的I/O一般是模块化的，一个I/O模块上有一个或多个I/O通道，用来连接传感器和执行器（调节阀）。

7、什么是I/O单元？通常，一个过程控制站是有几个机架组成，每个机架可以摆放一定数量的模块。

CPU所在的机架被称为CPU单元，同一个过程站中只能有一个CPU单元，其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元。

8、I/O单元和CPU单元是如何连接的？I/O单元与CPU是通过现场总线连接的。

9、什么是现场总线？现场总线是应用于过程控制现场的一种数字网络，它不仅包含有过程控制信息交换，而且还包含设备管理信息的交流。

DCS单回路控制系统设计资料讲解DCS，即分散控制系统，是一种基于微处理器的工业控制系统，广泛应用于化工、电力、石油等领域。

单回路控制系统是DCS系统中的一种常用架构，主要用于单个设备或过程的控制。

单回路控制系统的设计资料包括以下几个方面：1.系统结构：在单回路控制系统设计资料中，首先需要明确系统的总体架构和组成部分。

一般来说，单回路控制系统由传感器、执行器、控制器和人机界面组成。

传感器用于采集过程变量，执行器用于控制过程变量，控制器负责执行控制算法，人机界面则用于实现操作和监视。

2.控制策略：在单回路控制系统设计资料中，需要明确应用的控制策略。

常用的控制策略包括比例控制、积分控制、微分控制和模糊控制等。

根据具体的应用需求和控制对象的特性，选择合适的控制策略以实现稳定、准确的控制。

3.控制算法：在单回路控制系统设计资料中，需要详细描述控制器的工作原理和控制算法。

控制算法是控制器的核心部分，它根据输入的传感器信号和输出的执行器信号，通过运算和判断来实现过程变量的控制。

常见的控制算法有PID算法、模糊控制算法等。

4.通信协议：在单回路控制系统设计资料中，需要考虑通信协议的选择。

DCS系统是分布式控制系统，需要通过网络将各个部分连接起来，实现相互之间的数据交换和协同控制。

常用的通信协议有MODBUS、OPC等。

5.安全性与可靠性：在单回路控制系统设计资料中，需要考虑系统的安全性和可靠性。

安全性包括防止非法操作和保护系统免受外部攻击，可靠性包括系统硬件和软件的稳定性和可用性。

设计资料中需要详细说明安全和可靠性措施，例如设备的备份和冗余、数据的备份和恢复策略等。

6.软件架构：在单回路控制系统设计资料中，需要描述控制系统的软件架构。

软件架构包括了操作系统、控制算法、通信协议的实现等部分。

设计资料中需要详细描述软件的结构和模块之间的关系。

7.硬件配置：在单回路控制系统设计资料中，需要描述控制系统的硬件配置。

硬件配置包括了各个模块的型号和数量、布线方式、电源要求等。

电力行业防止分散控制系统失灵事故的重点要求1 防止分散控制系统供电系统事故1.1 分散控制系统电源应设计有可靠的后备手段，电源的切换时间应保证控制器、服务器不被初始化；操作员站如无双路电源切换装置，则必须将两路供电电源分别连接于不同的操作员站；系统电源故障应设置最高级别的报警；严禁非分散控制系统用电设备接到分散控制系统的电源装置上；公用分散控制系统电源，应分别取自不同机组的不间断电源系统,且具备无扰切换功能。

分散控制系统电源的各级电源开关容量和熔断器熔丝应匹配，防止故障越级。

1.2 交、直流电源开关和接线端子应分开布置，交、直流电源开关和接线端子应有明显的标示。

1.3 分散控制系统（DCS）使用的不间断电源（UPS）电源装置应做定期维护，蓄电池应定期进行充放电试验，应对UPS 装置及电源冗余切换装置出口电源进行录波试验，确保供电质量。

如有条件，宜对所有 UPS 电源进行远程实时监控，并作相应 UPS 故障报警。

1.4 热控设备需要两路直流电源互备时，严禁采用大功率二极管将厂用直流两段电源进行耦合。

1.5 DCS 各等级电压电源应按照“专电专用”原则，严禁接入其他非核心负载，例如机柜风扇、指示灯、操作面板、检修用电源、伴热电源、照明电源等。

1.6 DCS 应具有可靠的电源失电报警功能。

当外部供电或内部供电任一路电源故障时，均能在人机界面显示故障信息，触发报警。

1.7 DCS 网络通信设备电源应双路配置，电源的切换时间应保证网络通信设备不被初始化，且应有失电报警功能。

1.8 分散控制系统设计阶段时，用于重要联锁保护的输入输出信号，应避免多个信号通过短接线或母线共用直流正极或负极，或应根据控制设备的重要等级进行分组，各组电源分别配以熔丝或空气开关做电气隔离，尽可能降低集中供电风险。

1.9 热控设备进行改造后，应针对电源回路复核空气开关或熔丝的额定参数，确保设备的用电容量不超过空气开关或熔丝的额定容量，同时核算上下级电源匹配功耗，防止因空气开关或熔丝越级跳闸或熔断导致失电事故范围扩大。

第一章概述分散型控制系统（DCS：Distributed Control System)，简称分散系统。

自第一套DCS面世以来，一场波及全球的DCS生产和应用竞赛从此拉开了序幕。

其发展主要来源于二方面的激励：一是时代的要求，即来自环境的刺激，以信息管理和自动化为中心展开的技术和经济市场的激烈竞争；二是支撑DCS发展的内部因素，即计算机技术，通讯技术和自动控制技术等发展所创造的先决条件。

在短短的近二十年时间里，世界上已有几十家公司推出50多种DCS产品，实际应用回路数达百万个之多，应用面几乎覆盖了所有的过程控制领域。

可以说，DCS给工业控制及其装置带来了又一次具有划时代意义的飞跃。

1.1 分散型控制系统综述1.1.1分散型控制系统的基本概念和特点为了搞清什么是DCS，首先在概念上作一个划分。

一、集中型控制系统和分散型控制系统1．集中型控制系统（CCS：Central Control System）CCS指过程控制器、指示仪、记录仪或者控制计算机集中安装在中央控制室中，通过管路或线路与现场传感器、现场执行器相连所构成的过程控制系统。

例如：50年代，自动化仪表以气动仪表为主流，出现了集中型模拟式气动仪表控制系统。

60年代，自动化仪表以模拟式电动仪表（DDZ－Ⅱ，DDZ一Ⅲ型）为主流，产生了集中型模拟式电动仪表控制系统。

计算机在过程控制领域的应用可追溯到50年代，到了60年代至70年代初，形成了集中型计算机控制系统发展时期。

经历了直接数字控制系统（DDC），集中型计算机控制系统和监督计算机控制系统等阶段。

（1）直接数字控制系统（DDC：Direct Digital Control）直接数字控制是计算机控制技术的基础，主要是由一台数字计算机替代一组模拟调节器。

DDC比起模拟仪表控制的主要优点在于，所有PID和其它运算均在计算机中进行，保持了数字化的精度。

但由于当时的计算机运算速度十分有限，不能对快速过程很好地控制。

dcs组态管理制度DCS（分散控制系统）是一种集散控制、数据采集、数据处理和数据通信于一体的现代化控制系统，广泛应用于工业生产领域。

DCS组态管理制度是为了规范并管理DCS系统的配置和设置，保证系统的正常运行和安全稳定，提高系统的可靠性和效率而制定的一套管理规范。

二、组态管理的基本原则1.合规性原则：DCS组态应符合相关法律法规的规定，遵守国家和行业标准，保证系统的合法合规运行。

2. 安全性原则：组态工作应按照相关安全规范进行，确保系统的稳定和安全运行，减少潜在的安全风险。

3. 可靠性原则：组态应注重系统的可靠性和稳定性，减少故障发生的可能性，保证系统的正常运行。

4. 完整性原则：组态应保证系统的完整性，所有配置信息应完整记录和保存，确保系统可以进行有效的维护和管理。

5. 数据保护原则：组态工作中应注重对系统数据的保护，避免数据丢失或泄露，保护系统数据的安全性和机密性。

三、组态管理的基本流程1. 需求分析：根据项目需求和技术要求，进行详细的系统需求分析，明确系统功能和性能要求。

2. 系统设计：根据需求分析的结果，进行系统设计，确定系统的结构和功能模块，制定系统组态方案。

3. 组态实施：根据系统设计方案，进行实际的组态工作，配置系统参数、设备连接和通讯设置，完成系统的组态部署。

4. 系统测试：对组态完成的系统进行测试，验证系统的功能和性能，发现并修复存在的问题。

5. 系统验收：组态完成后，进行系统验收，确认系统符合用户需求和要求，完成验收文件的编制和归档。

6. 系统管理：系统投入运行后，进行系统的日常管理和维护，保证系统的稳定和安全运行。

四、组态管理的具体实施1.组态标准化根据国家和行业相关标准，制定DCS组态的标准化程序和规范，明确组态的技术要求和操作流程，统一组态作业的标准和规范，确保系统的组态质量和稳定性。

2.组态审批对所有的组态操作进行审批管理，确保组态操作符合相关规定和要求，避免因为组态错误导致系统故障和安全事故的发生。