中控DCS基础知识[精品PPT]
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DCS基础完整ppt课件
对扰动通道特性的影响 设: 扰动通道时间常数为Ｔf，纯滞后为τf
f
Ｔf
0
yf
τf
t
(1T) f1
(2)
Tf2
0
t
2020/6/6
.
41
简单控制系统的设计原则
对象动态特性对控制质量的影响（二）
设：控制通道的时间常数为Ｔo，纯滞后时间为τo
时间常数ＴO小，反映灵敏，控制及时，有利于克服干扰的影响 时间常数ＴO过大，造成控制作用迟缓，使被控变量的超调量加
５、振荡周期 被控变量相邻两个波峰之间的时间叫振荡周期。
2020/6/6
36
简
被 控
单
变 控 方法一：选择能直接反映生产过程中产品产量和质量又易于 测量的参数作为被控变量，称为直接参数法。例如 量 制 温度、压力、液位、流量反映等生产工艺状态的参 数。
的 方法二：选择那些能间接反映产品产量和质量又与直接参数
C:与DDC比较：具有操作监督方便，危险分散，功能分散等优点 结构上又是递阶分级的
FCS现场总线控制系统
什么是现场总线
• 定义：现场总线（Fieldbus）是用于现场仪表与控制系统之 间的一种全分散、全数字化、智能、双向互联、多变量、多 点、多站的通信网络系统。现场总线控制系统FCS （Fieldbus Control System）是基于现场总线技术的新一代 控制系统。
4、数据和设备的自诊断 5、数据通信
.
32
c) 过程管理级
1、数据显示和记录 2、过程操作（含组态操作和维护操作） 3、数据存储和压缩归档 4、报警、事件的诊断和处理 5、系统组态、维护和优化处理 6、数据通信 7、报表打印和画面硬拷贝
.
33
f
Ｔf
0
yf
τf
t
(1T) f1
(2)
Tf2
0
t
2020/6/6
.
41
简单控制系统的设计原则
对象动态特性对控制质量的影响（二）
设：控制通道的时间常数为Ｔo，纯滞后时间为τo
时间常数ＴO小，反映灵敏，控制及时，有利于克服干扰的影响 时间常数ＴO过大，造成控制作用迟缓，使被控变量的超调量加
５、振荡周期 被控变量相邻两个波峰之间的时间叫振荡周期。
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简
被 控
单
变 控 方法一：选择能直接反映生产过程中产品产量和质量又易于 测量的参数作为被控变量，称为直接参数法。例如 量 制 温度、压力、液位、流量反映等生产工艺状态的参 数。
的 方法二：选择那些能间接反映产品产量和质量又与直接参数
C:与DDC比较：具有操作监督方便，危险分散，功能分散等优点 结构上又是递阶分级的
FCS现场总线控制系统
什么是现场总线
• 定义：现场总线（Fieldbus）是用于现场仪表与控制系统之 间的一种全分散、全数字化、智能、双向互联、多变量、多 点、多站的通信网络系统。现场总线控制系统FCS （Fieldbus Control System）是基于现场总线技术的新一代 控制系统。
4、数据和设备的自诊断 5、数据通信
.
32
c) 过程管理级
1、数据显示和记录 2、过程操作（含组态操作和维护操作） 3、数据存储和压缩归档 4、报警、事件的诊断和处理 5、系统组态、维护和优化处理 6、数据通信 7、报表打印和画面硬拷贝
.
33
浙大中控硬件DCS基础知识幻灯片
9
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.1硬件基础 配电/配电模块：（24VDC，安全栅、卡件供电、
四线制仪表、三线制24V 地 信号+）对于电流信号 而言，经常会有配电设置。简单说，就是卡件通过 配电跳线的设置对外输出24VDC电压，即为配电； 卡件通过配电跳线设置为不配电，即不对外输出 24VDC电压，那么就不配电。需要配电的现场变 送器通常为二线制变送器，而不需要配电的现场变 送器通常为四线制变送器。在ESC-100系统中，配 电时需要使用配电模块PM-3511，它将安插在相 应的端子板配电模块插槽，从而配合卡件和端子板 完成配电功能。
3
1. 浙大中控ESC-100 DCS简介
ESC-100控制系统是浙江中控技术股份有 限公司SUPCON WebField系列控制系统之 一，是公司为了适应网络技术发展，特别是 Internet、Web技术的发展而推出的机遇网 络技术的控制系统。
该系统融合了最新的现场总线技术、嵌入式 软件系统、先进控制技术与网络技术，实现 了多种总线兼容和异构系统综合集成。CS简介
系统规模 ESC-100系统过程控制网站点容量最高可达63
个冗余的控制站和72个操作节点，系统I/O 点容量可达38000点。可根据I/O规模的大 小来决定控制站数量，操作节点可根据用户 操作的不同决定配置的数量与规格
7
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.1硬件基础 冗余：通俗来讲，冗余就是热备用，可以理解既
8
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.1硬件基础
跳线：一些硬件上的功能设置，我们经常通过跳线选择来 实现。跳线按功能分，可以分为冗余跳线、配电跳线、断 电保护跳线和地址跳线等。
隔离：隔离主要针对I/O卡件而言，一般分为统一隔离、分 组隔离、点点隔离。统一隔离是指卡件内所有通道采用一 个隔离电源供电，并且与控制站的电源隔离；分组隔离一 般指将一块卡件的所有通道分成两组，每组采用一个隔离 电源供电；点点隔离是指卡件内部每一路通道均单独采用 一个隔离电源供电，并且都与控制站电源隔离，这种方式 使得卡内各通道之间相互影响减小，抗干扰性强。一般来 说，在分组隔离卡件的配置上，要考虑组内的信号点是否 互相有干扰。
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.1硬件基础 配电/配电模块：（24VDC，安全栅、卡件供电、
四线制仪表、三线制24V 地 信号+）对于电流信号 而言，经常会有配电设置。简单说，就是卡件通过 配电跳线的设置对外输出24VDC电压，即为配电； 卡件通过配电跳线设置为不配电，即不对外输出 24VDC电压，那么就不配电。需要配电的现场变 送器通常为二线制变送器，而不需要配电的现场变 送器通常为四线制变送器。在ESC-100系统中，配 电时需要使用配电模块PM-3511，它将安插在相 应的端子板配电模块插槽，从而配合卡件和端子板 完成配电功能。
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1. 浙大中控ESC-100 DCS简介
ESC-100控制系统是浙江中控技术股份有 限公司SUPCON WebField系列控制系统之 一，是公司为了适应网络技术发展，特别是 Internet、Web技术的发展而推出的机遇网 络技术的控制系统。
该系统融合了最新的现场总线技术、嵌入式 软件系统、先进控制技术与网络技术，实现 了多种总线兼容和异构系统综合集成。CS简介
系统规模 ESC-100系统过程控制网站点容量最高可达63
个冗余的控制站和72个操作节点，系统I/O 点容量可达38000点。可根据I/O规模的大 小来决定控制站数量，操作节点可根据用户 操作的不同决定配置的数量与规格
7
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.1硬件基础 冗余：通俗来讲，冗余就是热备用，可以理解既
8
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.1硬件基础
跳线：一些硬件上的功能设置，我们经常通过跳线选择来 实现。跳线按功能分，可以分为冗余跳线、配电跳线、断 电保护跳线和地址跳线等。
隔离：隔离主要针对I/O卡件而言，一般分为统一隔离、分 组隔离、点点隔离。统一隔离是指卡件内所有通道采用一 个隔离电源供电，并且与控制站的电源隔离；分组隔离一 般指将一块卡件的所有通道分成两组，每组采用一个隔离 电源供电；点点隔离是指卡件内部每一路通道均单独采用 一个隔离电源供电，并且都与控制站电源隔离，这种方式 使得卡内各通道之间相互影响减小，抗干扰性强。一般来 说，在分组隔离卡件的配置上，要考虑组内的信号点是否 互相有干扰。
中控DCS基础知识PPT课件
发展历程
从1975年第一台DCS诞生至今，DCS已经经历了多次更新换代，从最初的模拟仪表控制系统到数字化控制系统，再 到现在的智能化控制系统。
中控DCS特点及优势
高可靠性
采用冗余设计，确保系统稳定运行。
开放性
支持多种通信协议，方便与其他系 统集成。
中控DCS特点及优势
• 灵活性：可根据用户需求进行定制开发，满足各种复杂控 制需求。
04
总结
提高系统稳定性需要从多个方 面入手，包括选择合适的控制 算法、调整关键参数、进行系 统仿真与验证等。
05
故障诊断与维护保养策略
常见故障类型及原因分析
电源故障
由于电源线路老化、短 路或过载等原因导致。
通信故障
通信线路中断、通信接 口损坏或通信协议不匹
配等。
硬件故障
包括电路板损坏、芯片 故障、传感器失效等。
情况。
06
发展趋势与前沿技术探讨
工业自动化领域发展趋势分析
智能化
随着人工智能、机器学习等技术 的不断发展，工业自动化领域正 朝着智能化方向迈进，实现生产 过程的自适应、自学习和自优化。
网络化
工业互联网技术的普及使得工业 自动化领域正逐步实现设备、生 产线、工厂、供应链等各环节的
全流程网络化协同和集成。
应用领域与市场现状
应用领域
中控DCS广泛应用于电力、化工、冶金、石油、环保等行业的自动化控制领域， 为各行业的生产安全、节能减排、提高生产效率等方面做出了重要贡献。
市场现状
随着工业自动化程度的不断提高和智能制造的快速发展，中控DCS市场需求持 续增长。未来，中控DCS将继续保持创新发展的动力，积极拓展新兴应用领域， 为全球工业自动化发展做出更大贡献。
从1975年第一台DCS诞生至今，DCS已经经历了多次更新换代，从最初的模拟仪表控制系统到数字化控制系统，再 到现在的智能化控制系统。
中控DCS特点及优势
高可靠性
采用冗余设计，确保系统稳定运行。
开放性
支持多种通信协议，方便与其他系 统集成。
中控DCS特点及优势
• 灵活性：可根据用户需求进行定制开发，满足各种复杂控 制需求。
04
总结
提高系统稳定性需要从多个方 面入手，包括选择合适的控制 算法、调整关键参数、进行系 统仿真与验证等。
05
故障诊断与维护保养策略
常见故障类型及原因分析
电源故障
由于电源线路老化、短 路或过载等原因导致。
通信故障
通信线路中断、通信接 口损坏或通信协议不匹
配等。
硬件故障
包括电路板损坏、芯片 故障、传感器失效等。
情况。
06
发展趋势与前沿技术探讨
工业自动化领域发展趋势分析
智能化
随着人工智能、机器学习等技术 的不断发展，工业自动化领域正 朝着智能化方向迈进，实现生产 过程的自适应、自学习和自优化。
网络化
工业互联网技术的普及使得工业 自动化领域正逐步实现设备、生 产线、工厂、供应链等各环节的
全流程网络化协同和集成。
应用领域与市场现状
应用领域
中控DCS广泛应用于电力、化工、冶金、石油、环保等行业的自动化控制领域， 为各行业的生产安全、节能减排、提高生产效率等方面做出了重要贡献。
市场现状
随着工业自动化程度的不断提高和智能制造的快速发展，中控DCS市场需求持 续增长。未来，中控DCS将继续保持创新发展的动力，积极拓展新兴应用领域， 为全球工业自动化发展做出更大贡献。
中控DCS基础知识PPT课件
+报警功能）
编辑课件
18
DCS基础知识—仪表功能标志
• 仪表位号 仪表位号由仪表功能标志与仪表回路编号两部分组
成。示例如下： 例1 FIC-1206------仪表位号 FIC-------功能标志 1206---------回路编号 例2 12TIC1001-----仪表位号 TIC-------功能标志 12+1001----回路编号
编辑课件
20
DCS基础知识—仪表常用字母
• 功能字母代号
首位字母
被ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ变量
A
分析
C
D
密度
F
流量
H
手动
I
L
物位
P
压力
修饰词
差 比值
后继字母 读出功能 输出功能
报警 控制
修饰词
高 指示
低
编辑课件
21
DCS基础知识—仪表常用字母
• 功能字母代号
首位字母
被测变量
Q
S
T
温度
V
振动
X
Y
Z
位置
修饰词 累计
X轴 Y轴 Z轴
• 报警确认： 点击后确认当前报警（当前显示的报警中 被选中的那一个报警），当前用户有确认权限的才能进行 确认。
• 取消报警选中： 点击后释放选中状态（即当前显示的 报警中被选中的那一个报警取消选中）。
• 过程报警： 弹出过程报警表，显示当前操作小组下的 所有过程报警信息。
• 系统报警： 弹出系统报警表，若产生了系统报警则按 钮背景显示红色，若有未确认的系统报警，则背景红色闪 烁。
编辑课件
32
DCS基础知识—ECS-700流程图画面
编辑课件
18
DCS基础知识—仪表功能标志
• 仪表位号 仪表位号由仪表功能标志与仪表回路编号两部分组
成。示例如下： 例1 FIC-1206------仪表位号 FIC-------功能标志 1206---------回路编号 例2 12TIC1001-----仪表位号 TIC-------功能标志 12+1001----回路编号
编辑课件
20
DCS基础知识—仪表常用字母
• 功能字母代号
首位字母
被ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ变量
A
分析
C
D
密度
F
流量
H
手动
I
L
物位
P
压力
修饰词
差 比值
后继字母 读出功能 输出功能
报警 控制
修饰词
高 指示
低
编辑课件
21
DCS基础知识—仪表常用字母
• 功能字母代号
首位字母
被测变量
Q
S
T
温度
V
振动
X
Y
Z
位置
修饰词 累计
X轴 Y轴 Z轴
• 报警确认： 点击后确认当前报警（当前显示的报警中 被选中的那一个报警），当前用户有确认权限的才能进行 确认。
• 取消报警选中： 点击后释放选中状态（即当前显示的 报警中被选中的那一个报警取消选中）。
• 过程报警： 弹出过程报警表，显示当前操作小组下的 所有过程报警信息。
• 系统报警： 弹出系统报警表，若产生了系统报警则按 钮背景显示红色，若有未确认的系统报警，则背景红色闪 烁。
编辑课件
32
DCS基础知识—ECS-700流程图画面
中控DCS基础知识课件
电网调度管理
02
利用DCS系统实现电网的实时调度管理，提高电网运行效率和
供电质量。
新能源接入与控制
03
DCS系统可实现对风能、太阳能等新能源发电设备的接入与控
制，推动清洁能源的广泛应用。
其他行业应用前景展望
智能制造领域
随着工业4.0的发展，DCS系统将在智能制造领域发挥重要作用， 实现生产过程的自动化、智能化和网络化。
发展历程
DCS自1975年问世以来，已经经历了四十多年的发展历程。从 最初的模拟仪表控制系统到数字化控制系统，再到现在的智能 化控制系统，DCS系统的功能和性能都得到了极大的提升。
中控DCS特点及优势
技术特点
中控DCS系统采用了先进的控制算法、高 速数据处理技术和可靠的硬件设计，具有 高度的实时性、稳定性和可靠性。
在不同负载下进行压力测试，观察系统性能表现。
常见故障排查技巧
观察法
通过观察设备指示灯、显示屏等信息， 判断设备状态及故障原因。
替换法
将疑似故障的设备或部件替换为正常 设备或部件，观察系统是否恢复正常 运行。
逐步排查法
从系统输入端开始逐步排查，检查信 号传输路径中的每一个环节，直至找 到故障点。
利用专业工具
市场需求
随着工业自动化程度的不断提高和智能制造的深入推进，中控DCS系统的市场需求 不断增长。未来，中控DCS系统将继续向着智能化、网络化、集成化的方向发展， 满足工业领域对于高效、安全、环保等方面的需求。02硬件组来自与结构控制器类型及功能
DCS控制器类型
主要包括冗余控制器、单控制器等 类型。
控制器功能
智慧城市建设
DCS系统可应用于智慧交通、智慧水务、智慧能源等智慧城市建 设领域，提高城市运行效率和居民生活质量。
DCS基础知识培训讲义(PPT45张)
• DCS的硬件设备
现场控制站用于现场信号的采集处理，控制策略的实 现，并具有可靠的冗余保证、网络通信功能。 通信网络连接分散控制系统的各个分布部分，完成数 据、指令及其它信息的传递。为保证DCS可靠性，电源、通 信网络、过程控制站一般都采用冗余配置.
• DCS的网络分级体系
早期的DCS系统的通讯网络都是专用的，DCS有几级网络，完成不同模件之间的通 讯。从目前的情况来看，DCS的最多网络级有四级，它们分别是I/O总线、现场总线、 控制总线和DCS网络。其网络结构图如下:
• DCS的软件特点
如图所示为DCS软件的构成框图和工作原理，从中我们可以发现，它充分体现了 DCS的分层网络结构，对于我们来说大量工作集中在工程师站上，而操作员站、 服务器站和现场控制站一般都用其专用软件来实现，我们只是学会使用就行了。
• 过程控制系统的发展
50年前，过程控制是基于3～15psi的气动信号标准的基 地式气动控制仪表系统，即第一代过程控制体系结构（PCS， Pneumatic Control System）；基于模拟电流信号标准0～ 10mA(4～20 mA)的电动单元组合式模拟仪表控制系统，即 为第二代过程控制体系结构（ACS，Analogous Control System）；20世纪70年代，由于使用了数字计算机，从而 产生了集中式数字控制系统，即第三代过程控制体系结构 （CCS，Computer Control System）；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，即第四 代过程控制体系结构（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 制体系结构，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)
DCS基础知识 ppt课件
DCS操作基础知识
2020/11/24
1
操作员基础概况
• 培训目标
✓ 了解DCS基本概念； ✓ 熟悉DCS监控操作方法及注意事项；
2020/11/24
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
现场
PI_1501 （AI点）
变送器
图3.5-11 单回路调节系统
PY_1501 （AO点）
调节阀
2020/11/24
25
监控操作
• 单回路
PV : 测量值 SV : 给定值 MV : 控制值
• 串级回路
MV 增 减
2020/11/24
26
监控操作
PV: 测量值（输入）
MV: 控制值（输出）
2020/11/24
➢ 操作站组成
• 硬件：
计算机
操作台
操作员键盘
2020/11/24
10
基本概念
• 软 件：
✓ Windows 操作系统
✓ AdvanTrol Pro 系统软件
2020/11/24
11
监控操作
操作人员基本职责
✓ 监视DCS系统运行，预防可能产生的危险。 ✓ 随时干预系统运行，确保安全、正常生产。 ✓ 系统授权运行参数的更改。 ✓ 报警处理：工艺指标产生报警时会有声音提示，报警信息在报警信
27
监控操作
设定值 SV
PV
控制器
传感器
MV
执行机构
2020/11/24
28
监控操作
➢ 调整画面：（由画面、面板的跳转进入）
2020/11/24
1
操作员基础概况
• 培训目标
✓ 了解DCS基本概念； ✓ 熟悉DCS监控操作方法及注意事项；
2020/11/24
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
现场
PI_1501 （AI点）
变送器
图3.5-11 单回路调节系统
PY_1501 （AO点）
调节阀
2020/11/24
25
监控操作
• 单回路
PV : 测量值 SV : 给定值 MV : 控制值
• 串级回路
MV 增 减
2020/11/24
26
监控操作
PV: 测量值（输入）
MV: 控制值（输出）
2020/11/24
➢ 操作站组成
• 硬件：
计算机
操作台
操作员键盘
2020/11/24
10
基本概念
• 软 件：
✓ Windows 操作系统
✓ AdvanTrol Pro 系统软件
2020/11/24
11
监控操作
操作人员基本职责
✓ 监视DCS系统运行，预防可能产生的危险。 ✓ 随时干预系统运行，确保安全、正常生产。 ✓ 系统授权运行参数的更改。 ✓ 报警处理：工艺指标产生报警时会有声音提示，报警信息在报警信
27
监控操作
设定值 SV
PV
控制器
传感器
MV
执行机构
2020/11/24
28
监控操作
➢ 调整画面：（由画面、面板的跳转进入）
(2024年)DCS系统PPT课件
4
结构与工作原理
2024/3/26
结构
DCS系统通常由过程控制级、控制管理级和生产管理级三级结 构组成。其中，过程控制级负责直接控制生产过程，控制管理 级负责监控和优化控制策略，生产管理级负责整个生产过程的 调度和管理。
工作原理
DCS系统通过分散在各个控制站上的控制器对生产过程进行实 时控制，同时通过通信网络将各个控制站连接起来，实现数据 的共享和交换。控制站之间可以相互独立工作，也可以协同完 成复杂的控制任务。
3
定义与发展历程
定义
DCS系统，全称为分布式控制系统，是一种基于微处理器技术的控制系统，具 有分散控制、集中管理、配置灵活等特点。
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系统逐渐从集中式控制系统发展而来，成为工业自动化领域的重要 组成部分。
2024/3/26
加强系统集成
将DCS系统与上位机管理系统、先进过程控制软件等紧密集成， 实现全流程的自动化和智能化管理。
2024/3/26
25
面临挑战和未来发展机遇
网络安全挑战 随着DCS系统网络化程度的提高， 网络安全问题日益突出，需要加 强网络安全防护和应急响应机制。
与新兴技术的融合创新 随着5G、物联网、边缘计算等新 兴技术的发展，DCS系统将与之 融合创新，开拓新的应用场景和 市场机遇。
DCS系统PPT课 件
2024/3/26
1
目
录
2024/3/26
• DCS系统概述 • DCS系统硬件组成 • DCS系统软件设计 • DCS系统安装调试与运行维护 • DCS系统在工业领域应用案例分析 • DCS系统发展趋势及挑战
《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。
浙大中控硬件DCS基础知识.ppt
工作卡的信息时，两块主控卡的RUN与STDBY都会不停地交替闪烁。 WORK灯是工作/备用指示灯，工作的主控制卡的WORK灯亮绿灯，备
用的主控制卡的WORK指示灯是熄灭的，通过WORK的指示灯的指示， 我们可以直接判断出当前的两块主控制卡哪一块是工作卡，那一 块是备用卡。
21
2. 浙大中控DCS硬件介绍
22
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.3系统卡件介绍
状态指示灯
2.3.2数据转发卡FW233
数据转发卡 的地址设置
跳线
23
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.3系统卡件介绍 2.3.2数据转发卡FW233 数据转发卡面板指示灯说明
24
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.3系统卡件介绍 2.3.2数据转发卡FW233 数据转发卡面板指示灯说明
10
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.1硬件基础
端子板：在ESC-100系统中，每一块卡件都需要配套选择一 块端子板才能正常使用，卡件在采集处理现场信号点时， 很多功能是通过选择不同的端子板来实现的。卡件和端子 板是分开的，正常使用时，它们必须通过DB25数据连接线。 端子板命名方式一般以TB开头，如TB351-IU.
浙大中控DCS基础知识
1
目录
浙大中控DCS简介 浙大中控DCS硬件介绍 浙大中控DCS软件介绍 简单组态练习 DCS监视画面介绍 PID参数调整
2
1. 浙大是Distributed Control System即集散控 制系统，其含义是利用微处理器或微型计算机技术对生 产过程进行集中管理和分散控制。 整个系统继承了常规规模拟仪表控制系统和计算机集中 控制系统的优点，克服了单微机控制系统危险性高度集 中以及常规仪表控制功能单一，人机联系差的缺点，可 以方便的应用于工业装置的生产控制和经营管理，在化 工、电力、冶金等流程自动化领域的应用十分普及。
用的主控制卡的WORK指示灯是熄灭的，通过WORK的指示灯的指示， 我们可以直接判断出当前的两块主控制卡哪一块是工作卡，那一 块是备用卡。
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2. 浙大中控DCS硬件介绍
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2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.3系统卡件介绍
状态指示灯
2.3.2数据转发卡FW233
数据转发卡 的地址设置
跳线
23
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.3系统卡件介绍 2.3.2数据转发卡FW233 数据转发卡面板指示灯说明
24
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.3系统卡件介绍 2.3.2数据转发卡FW233 数据转发卡面板指示灯说明
10
2. 浙大中控DCS硬件介绍
2.1硬件基础
端子板：在ESC-100系统中，每一块卡件都需要配套选择一 块端子板才能正常使用，卡件在采集处理现场信号点时， 很多功能是通过选择不同的端子板来实现的。卡件和端子 板是分开的，正常使用时，它们必须通过DB25数据连接线。 端子板命名方式一般以TB开头，如TB351-IU.
浙大中控DCS基础知识
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目录
浙大中控DCS简介 浙大中控DCS硬件介绍 浙大中控DCS软件介绍 简单组态练习 DCS监视画面介绍 PID参数调整
2
1. 浙大是Distributed Control System即集散控 制系统，其含义是利用微处理器或微型计算机技术对生 产过程进行集中管理和分散控制。 整个系统继承了常规规模拟仪表控制系统和计算机集中 控制系统的优点，克服了单微机控制系统危险性高度集 中以及常规仪表控制功能单一，人机联系差的缺点，可 以方便的应用于工业装置的生产控制和经营管理，在化 工、电力、冶金等流程自动化领域的应用十分普及。
DCS基础完整ppt课件
• 特点：具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率 快，系统安全，造价低廉，维护成本低等特点。
现场总线设备的连接方式
控制系统
现场总线与4-20mA系统的区别？
4-20mA
现场总线
P.S.
P.S.
– 现场总线设备在总线上并联连接 ，所有设备通过总线 接收、发送数字信号
– 现场总线设备可以向网络上其它设备提供任意多信息 – 总线具有循环冗余检错的(CRC)功能 ，可以保证接收设
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
IO输出模块
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
阀门/执 行机构
DCS控制器
海南逸盛石化控制室布置图
11
二、DCS控制系统的历史和发展
▪ 第一代（初创期）：1975-1980年。 典型结构：由5大部分组成：数据采集器、过程控制器、监控计算机、
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。
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。
现场总线
传统 4-20 mA 单变量 单向
现场总线设备的连接方式
控制系统
现场总线与4-20mA系统的区别？
4-20mA
现场总线
P.S.
P.S.
– 现场总线设备在总线上并联连接 ，所有设备通过总线 接收、发送数字信号
– 现场总线设备可以向网络上其它设备提供任意多信息 – 总线具有循环冗余检错的(CRC)功能 ，可以保证接收设
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
IO输出模块
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
阀门/执 行机构
DCS控制器
海南逸盛石化控制室布置图
11
二、DCS控制系统的历史和发展
▪ 第一代（初创期）：1975-1980年。 典型结构：由5大部分组成：数据采集器、过程控制器、监控计算机、
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。
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。
现场总线
传统 4-20 mA 单变量 单向
DCS系统基础教程ppt课件
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操作站- 特点
高解析度的图形 提供300 多幅制作好的系统标准画面
组，趋势，报警过程画面等。 系统状态，维护，诊断画面等 提供细目画面显示 用于访问所有数据的最直接方式 面对操作工使用 照片位图作为显示背景 集成实时视频 可组态的报警声音 嵌入的趋势 标准的动态指示如液位填充、组合框等 通过VB编写的高级动画
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11、什么是组态？ 通过专用的软件定义系统的过程就是组态 （configuration）。定义过程站各模块的排列位置 和类型的过程叫过程站硬件组态；定义过程站控制 策略和控制程序的过程叫控制策略组态；定义操作 员站监控程序的过程叫操作员站组态；定义系统网 络连接方式和各站地址的过程叫网络组态。
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Experion PKS 服务器
提供全局数据库功能 长期历史数据 报警，事件，和提示信息等的管理。
支持操作站及工程师功能 提供与大量的其它设备集成能力
TPS/TDC和OPC 故障安全控制器 FSC (Fail-Safe Controller) 各类可编程控制器 PLCs ,回路控制器和其它设备 支持冗余配置
低了—控制器, 网络, 和服务器的负荷.
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Experion PKS 服务器特点
可以使用标准的，开放的硬件。降低硬件 及备件成本。加快硬件更新速度
内含历史数据库，提供长期的数据存储
高级报警管理
支持基于服务器和画面的微软脚本Basic 语言-VBScript
通过Honeywell的专有DSA (Distributed Server Architecture)技术，可以将多个 服务器，完全无缝地集成在一起。构成基 于广域网的控制系统。
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软件功能介绍与操作指南
监控界面设计与实现方法
界面布局设计
合理规划监控界面布局， 提供直观、易用的操作体 验。
图形化展示
采用图表、曲线等图形化 元素，直观展示监控数据 。
交互设计
支持鼠标、键盘等交互方 式，方便用户进行实时监 控和操作。
数据采集、处理及存储策略
数据采集
通过多种方式获取监控数据，如 传感器、数据库等。
本次课程重点内容回顾总结
DCS基本概念及原理
DCS硬件构成
深入讲解了集散控制系统（DCS）的定义 、发展历程、基本原理和核心组成部分。
详细介绍了DCS的硬件组成，包括控制器 、I/O模块、通信网络、人机界面等关键部 件的功能和作用。
DCS软件功能及应用
DCS维护与故障诊断
系统阐述了DCS软件的功能模块、组态方 法、控制策略和实现过程，以及DCS在工 业自动化领域的应用案例。
02 第一代
1975年前，以模拟仪表为主， 带有少量的数字式控制器和执 行器。
03
第二代
04
1975-1980年，以数字式控制器 和执行器为主，实现了模拟仪表 与数字计算机的混合控制。
第三代
1980年以后，以微处理器为基础 ，实现了全数字化的集散控制系 统。
DCS应用领域及市场需求
应用领域
DCS广泛应用于电力、冶金、石 化、造纸、水处理等行业的过程 控制中，实现对生产过程的自动 化监控和管理。
设备测试
在完成连接和配置后，对硬件 设备进行测试，确保设备能够
正常工作。
软件安装、配置及调试过程指导
软件准备
获取所需的DCS系统软 件和相关补丁，确保软
件版本与硬件兼容。
软件安装
监控界面设计与实现方法
界面布局设计
合理规划监控界面布局， 提供直观、易用的操作体 验。
图形化展示
采用图表、曲线等图形化 元素，直观展示监控数据 。
交互设计
支持鼠标、键盘等交互方 式，方便用户进行实时监 控和操作。
数据采集、处理及存储策略
数据采集
通过多种方式获取监控数据，如 传感器、数据库等。
本次课程重点内容回顾总结
DCS基本概念及原理
DCS硬件构成
深入讲解了集散控制系统（DCS）的定义 、发展历程、基本原理和核心组成部分。
详细介绍了DCS的硬件组成，包括控制器 、I/O模块、通信网络、人机界面等关键部 件的功能和作用。
DCS软件功能及应用
DCS维护与故障诊断
系统阐述了DCS软件的功能模块、组态方 法、控制策略和实现过程，以及DCS在工 业自动化领域的应用案例。
02 第一代
1975年前，以模拟仪表为主， 带有少量的数字式控制器和执 行器。
03
第二代
04
1975-1980年，以数字式控制器 和执行器为主，实现了模拟仪表 与数字计算机的混合控制。
第三代
1980年以后，以微处理器为基础 ，实现了全数字化的集散控制系 统。
DCS应用领域及市场需求
应用领域
DCS广泛应用于电力、冶金、石 化、造纸、水处理等行业的过程 控制中，实现对生产过程的自动 化监控和管理。
设备测试
在完成连接和配置后，对硬件 设备进行测试，确保设备能够
正常工作。
软件安装、配置及调试过程指导
软件准备
获取所需的DCS系统软 件和相关补丁，确保软
件版本与硬件兼容。
软件安装
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• 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。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 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。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 灵活性 通过组态软件根据不同的流程应用对象进
• 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。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
中控DCS基础知识
DCS发展历史
• 第一阶段 1975-1980，在这个时期集散控制系统的技
术特点表现为： 1）采用微处理器为基础的控制单元，实现
分散控制，有各种各样的算法，通过组态独 立完成回路控制，具有自诊断功能
3）采用较先进的冗余通信系统
DCS基础知识
中控DCS基础知识
内容提要
• DCS系统概述及特点 • DCS系统发展历史 • DCS基础知识 • 联锁逻辑基础知识 • 简单控制系统 • 复杂控制系统
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 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。
中控DCS基础知识
DCS基础知识—仪表功能标志
• 仪表位号 回路编号可以用工序号加仪表顺序号组成
（例1），也可用其他规定的方法进行编号。 示例如下：
例1 FIC-1206------仪表位号 12-------工序号（一般用两位数字，
特点表现为： 1）采用开放系统管理 2）操作站采用32位微处理器 3）采用实时多用户多任务的操作系统
中控DCS基础知识
DCS发展历史
• 第四阶段 2000年以后，DCS系统进入第四代，技术特
点主要表现为：
体系结构主要分为四层结构：现场仪表层、 控制装置单元层、工厂（车间）层和企业管 理层。一般DCS厂商主要提供除企业管理层之 外的三层功能，而企业管理层则通过提供开 放的数据库接口，连接第三方的管理软件平 台（ERP、CRM、SCM等）。所以说，当今 DCS主要提供工厂（中车控DC间S基础）知识 级的所有控制和管
DCS发展历史
中控DCS基础知识
DCS基础知识
• 仪表功能标志 • 仪表功能常用字母 • 附加功能符号（字母Y） • 仪表常用缩写字母 • 仪表常用图形符号 • ECS-700流程图画面
中控DCS基础知识
DCS基础知识—仪表功能标志
• 仪表功能标志组成 仪表功能标志由一个首字母及一个或二至
三个后继字母组成。示例如下： 例1 PI------功能标志 P-------首位字母（表示被测变量类
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。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 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。
中控DCS基础知识
DCS发展历史
• 1975 年美国最大的仪表控制公司Honeyw ell 首次向世界推出了它的综合分散控制系统 TDC—2000 ( Toal Distributed Control-2000), 这一系统的发表,立即引起美国工业控制界 高度评价，称之为“最鼓舞人心的事件”。 世界各国的各大公司也纷纷仿效，推出了 一个又一个集散系统，从此过程控制进入 了集散系统的新时期。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 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。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 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。
型为压力） I--------后继字母（表示指示功能）
例2 TIC-----功能标志 T--------首位中控D字CS基母础知识（表示被测变量类
DCS基础知识—仪表功能标志
• 仪表功能标志组成 例3 HIC------功能标志 H-------首位字母（表示手动操作） IC--------后继字母（表示指示功能+控制功能） 例4 FFICA-----功能标志 FF--------首位字母（表示被测变量类型为流
中控DCS基础知识
DCS发展历史
• 第二阶段 1980—1985.，在这个时期集散控制系统的
技术特点表现为： 1）微处理器的位数提高，CRT显示器的分
辨率提高 2）强化的模块化系统 3）强化了系统信息管理，加强通信功能
中控DCS基础知识
DCS发展历史
• 第三阶段 1985-2000，集散系统进入第三代，其技术
量+修饰字母功能为比值） ICA-------后继字母（表示指示功能+控制功能
+报警功能）
中控DCS基础知识
DCS基础知识—仪表功能标志
• 仪表位号 仪表位号由仪表功能标志与仪表回路编号两部分组
成。示例如下： 例1 FIC-1206------仪表位号 FIC-------功能标志 1206---------回路编号 例2 12TIC1001-----仪表位号 TIC-------功能标志 12+1001----回路编号
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。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 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。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 灵活性 通过组态软件根据不同的流程应用对象进
• 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。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
中控DCS基础知识
DCS发展历史
• 第一阶段 1975-1980，在这个时期集散控制系统的技
术特点表现为： 1）采用微处理器为基础的控制单元，实现
分散控制，有各种各样的算法，通过组态独 立完成回路控制，具有自诊断功能
3）采用较先进的冗余通信系统
DCS基础知识
中控DCS基础知识
内容提要
• DCS系统概述及特点 • DCS系统发展历史 • DCS基础知识 • 联锁逻辑基础知识 • 简单控制系统 • 复杂控制系统
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 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。
中控DCS基础知识
DCS基础知识—仪表功能标志
• 仪表位号 回路编号可以用工序号加仪表顺序号组成
（例1），也可用其他规定的方法进行编号。 示例如下：
例1 FIC-1206------仪表位号 12-------工序号（一般用两位数字，
特点表现为： 1）采用开放系统管理 2）操作站采用32位微处理器 3）采用实时多用户多任务的操作系统
中控DCS基础知识
DCS发展历史
• 第四阶段 2000年以后，DCS系统进入第四代，技术特
点主要表现为：
体系结构主要分为四层结构：现场仪表层、 控制装置单元层、工厂（车间）层和企业管 理层。一般DCS厂商主要提供除企业管理层之 外的三层功能，而企业管理层则通过提供开 放的数据库接口，连接第三方的管理软件平 台（ERP、CRM、SCM等）。所以说，当今 DCS主要提供工厂（中车控DC间S基础）知识 级的所有控制和管
DCS发展历史
中控DCS基础知识
DCS基础知识
• 仪表功能标志 • 仪表功能常用字母 • 附加功能符号（字母Y） • 仪表常用缩写字母 • 仪表常用图形符号 • ECS-700流程图画面
中控DCS基础知识
DCS基础知识—仪表功能标志
• 仪表功能标志组成 仪表功能标志由一个首字母及一个或二至
三个后继字母组成。示例如下： 例1 PI------功能标志 P-------首位字母（表示被测变量类
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。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 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。
中控DCS基础知识
DCS发展历史
• 1975 年美国最大的仪表控制公司Honeyw ell 首次向世界推出了它的综合分散控制系统 TDC—2000 ( Toal Distributed Control-2000), 这一系统的发表,立即引起美国工业控制界 高度评价，称之为“最鼓舞人心的事件”。 世界各国的各大公司也纷纷仿效，推出了 一个又一个集散系统，从此过程控制进入 了集散系统的新时期。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 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。
中控DCS基础知识
DCS系统概述及特点
• 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。
型为压力） I--------后继字母（表示指示功能）
例2 TIC-----功能标志 T--------首位中控D字CS基母础知识（表示被测变量类
DCS基础知识—仪表功能标志
• 仪表功能标志组成 例3 HIC------功能标志 H-------首位字母（表示手动操作） IC--------后继字母（表示指示功能+控制功能） 例4 FFICA-----功能标志 FF--------首位字母（表示被测变量类型为流
中控DCS基础知识
DCS发展历史
• 第二阶段 1980—1985.，在这个时期集散控制系统的
技术特点表现为： 1）微处理器的位数提高，CRT显示器的分
辨率提高 2）强化的模块化系统 3）强化了系统信息管理，加强通信功能
中控DCS基础知识
DCS发展历史
• 第三阶段 1985-2000，集散系统进入第三代，其技术
量+修饰字母功能为比值） ICA-------后继字母（表示指示功能+控制功能
+报警功能）
中控DCS基础知识
DCS基础知识—仪表功能标志
• 仪表位号 仪表位号由仪表功能标志与仪表回路编号两部分组
成。示例如下： 例1 FIC-1206------仪表位号 FIC-------功能标志 1206---------回路编号 例2 12TIC1001-----仪表位号 TIC-------功能标志 12+1001----回路编号