常減壓蒸餾裝置教案

1、操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介第一章控制系統(tǒng)概述1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹1 集散控制系統(tǒng) (DCS Distributed Control System)集散控制系統(tǒng)又名分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)、操作、管理和分散控制的一種新型控制技術(shù)。是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處 理技術(shù)、測(cè)量控制技術(shù)、通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CRT 技術(shù)、圖形顯示技術(shù)及人機(jī)接口技術(shù)相互滲透發(fā)展而產(chǎn)生的。DCS 既不同于分散的儀表控制,又不同于集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),而是克服了二者的缺陷而集中了二者的優(yōu)勢(shì)。它具有通用性強(qiáng)、系統(tǒng)組態(tài)靈活、控制功能完善、 數(shù)據(jù)處理方便、顯示操作集中、人機(jī)界面友好、安裝簡(jiǎn)單規(guī)范化、調(diào)試方便、運(yùn) 行安全可

2、靠的特點(diǎn),適用于石油、化工、冶金、輕工、造紙等各種生產(chǎn)過程,能提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平和管理水平,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低能源消耗和原材料消耗,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 ,保證生產(chǎn)的安全,促進(jìn)工業(yè)技術(shù)發(fā)展,創(chuàng)造最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效 益。CS1000 和 CS3000 系統(tǒng)是日本橫河公司近幾年來開發(fā)出來的新型集散控制系統(tǒng)。錦州石化公司第二套催化裂化裝置、第二套常減壓裝置、 連續(xù)重整裝置以及第一套催化裂化改造都采用了CS3000 系統(tǒng)。該系統(tǒng)中主要包括PFCD 控制站（ Dual Redundancy Field Control Station：雙重冗余型現(xiàn)場(chǎng)控制站）和 HIS 操作站（ Human Interfac

3、e Station：人機(jī)界面操作站）兩大部分，并利用VL網(wǎng)將系統(tǒng)中定義的每個(gè)站連接在一起。控制站之間用10BASE5 的 VL 網(wǎng)粗纜連接， HIS 站之間用 10BASE2 的 VL 網(wǎng)細(xì)纜連接，并利用 YCB149 粗細(xì)纜轉(zhuǎn)換器將兩部分VL 網(wǎng)連接起來。為了提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，HIS站之間的通訊除了利用VF700 網(wǎng)卡構(gòu)成VL 網(wǎng)作為操作站間的通訊總線，還采用了Ethernet（乙太網(wǎng)）連接， 因此在每臺(tái)HIS 站上需要分別為兩個(gè)通訊網(wǎng)定義網(wǎng)址，實(shí)現(xiàn)了操作站間通訊的雙重冗余備份。在系統(tǒng)的控制站部分配置了雙重冗余的VL 網(wǎng)，形成了兩條總線乙太網(wǎng)網(wǎng)控制站人機(jī)界面操作站（HIS ）類型：封閉式

4、操作站開放式操作站安裝了 HIS 功能的個(gè)人計(jì)算機(jī)輸入 /輸出卡件節(jié)點(diǎn)電源分配板及接口卡件BUS1 和 BUS2 完成通訊任務(wù)，當(dāng)一條總線通訊失敗時(shí)，另一條總線將接管通訊任務(wù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示：系統(tǒng)配制：最?。阂粋€(gè)FCS，一個(gè) HIS最大： 64 個(gè)站。其中HIS 最多 16 個(gè)，超過8 個(gè)必須加服務(wù)器1.2 系統(tǒng)中的基本概念1. 域號(hào)（ Domain Number）域：由 BCV 分割的站的集合，或者由同一條V 網(wǎng)連接的集合。域號(hào)用于識(shí)別VL 網(wǎng)上的站，域號(hào)的定義范圍為116，通常情況下，一個(gè)工程項(xiàng)目或裝置內(nèi)涉及的所有站應(yīng)分配同一域號(hào)，默認(rèn)值為1。第二套催化裂化裝置DCS 的域號(hào)為 4。2.

5、 站號(hào)(Station Number)站號(hào)用于識(shí)別構(gòu)成系統(tǒng)的每個(gè)主要硬件設(shè)備。如一個(gè)控制站或一個(gè)操作站。在 CS1000 系統(tǒng)中站號(hào)的設(shè)置范圍為124，而在 CS3000 系統(tǒng)中站號(hào)的設(shè)置范圍擴(kuò)大為164。對(duì)于控制站部分，站號(hào)是依據(jù)控制站的個(gè)數(shù)，從 1 開始，按照由小到大的順序分配，如：一套 CS3000 系統(tǒng)中定義了 3 個(gè)控制站，那么控制站的站號(hào)依次為 1， 2， 3。然而，對(duì)于 HIS 操作站， 站號(hào)是依據(jù)操作站的個(gè)數(shù)， 從最大值開始， 按照由大到小的順序分配， 如： 一套 CS3000 系統(tǒng)中定義了 4 個(gè)操作站，那么操作站的站號(hào)依次為 64，63，62，61。3. 計(jì)算機(jī)名又稱為 H

6、IS 操作站站名，是 VL 網(wǎng)或乙太網(wǎng)上用于識(shí)別每臺(tái)計(jì)算機(jī)的唯一名字。其定義方式為HISddss。其中 dd 是域號(hào)，ss是站號(hào)。例如：HIS0164 是指域號(hào)為01，站號(hào)為64 的一臺(tái)計(jì)算機(jī)名。如果操作站上同時(shí)采用了VL網(wǎng)和乙太網(wǎng)，則 VL 網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)名必須與乙太網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)名相同。查看計(jì)算機(jī)名的方法：在Win2000 的桌面上，選中“我的電腦”圖標(biāo)， 單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“屬性”，在“網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)”頁上即可 看到本機(jī)的計(jì)算機(jī)名。4. IP 地址VL網(wǎng)和乙太網(wǎng)上識(shí)別計(jì)算機(jī)的唯一地址。例如：計(jì)算機(jī)名為HIS0164 的一個(gè) HIS 操作站，在VL網(wǎng)上的地址為172.16.1.64，而

7、在乙太網(wǎng)上的地址為 172.17.1.64。查看本機(jī) IP 地址的方法：在Win2000 的桌面上，選中“網(wǎng)絡(luò)鄰居” 圖標(biāo)，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇 “屬性”，在“TCP IP 協(xié)議”頁上可以看到本機(jī)在VL 網(wǎng)和乙太網(wǎng)上的IP 地址及子網(wǎng)掩碼， 子網(wǎng)掩碼通常為255.255.0.0。5. 操作指引窗口 (Operation Guide Windows)通知操作人員當(dāng)前的工況或?yàn)椴僮鲉T提供操作指引。操作指引窗口中的內(nèi)容是由用戶在系統(tǒng)組態(tài)時(shí)事先定義的，當(dāng)產(chǎn)生一條操作指引信息時(shí)，以音響通知操作員， 同時(shí)系統(tǒng)信息窗上的操作指引按鈕閃爍，操作員鍵盤上的操作指引 LED 燈閃爍，以通知操作員查看此

8、時(shí)的指引內(nèi)容。6. 操作標(biāo)記 (Operation Mark)每個(gè)系統(tǒng)可以定義64 個(gè)操作標(biāo)記，用戶可以根據(jù)需要將操作標(biāo)記加在儀表面板下部的標(biāo)記條上。 每個(gè)操作標(biāo)記最多允許輸入8 個(gè)字符，可選擇的顏色有 16 種，如：“禁止手動(dòng)”，“儀表維修”等。根據(jù)組態(tài)時(shí)定義的用戶級(jí)別或鑰匙位置，在每個(gè)儀表的“Tuning Window”參(數(shù)調(diào)節(jié)窗 )中可以為當(dāng)前儀表分配或刪除操作標(biāo)記。 注意：操作標(biāo)記的資源是在組態(tài)時(shí)定義的。7. 控制組 (Control Group)又稱操作組， 主要用于對(duì)工藝過程中的若干相關(guān)儀表進(jìn)行控制，對(duì)測(cè)量參數(shù)進(jìn)行較集中的監(jiān)視。 一個(gè)控制組內(nèi)可以定義顯示8 個(gè)或 16 個(gè)儀表面板

9、。當(dāng)定義顯示16 個(gè)儀表面板時(shí)，該窗口只能用于監(jiān)視目的。8. 位號(hào)標(biāo)記 (Tag Mark)位于儀表面板上儀表位號(hào)的右側(cè)，用于標(biāo)識(shí)該儀表的重要級(jí)別。分以下三類：優(yōu)先級(jí)重要位號(hào)位號(hào)標(biāo)記普通位號(hào)輔助性位號(hào)位號(hào)標(biāo)記的顏色代表不同的報(bào)警狀態(tài)：顏色藍(lán)說明取 消 報(bào)警 功能報(bào)警狀態(tài)實(shí)例AOF（Alarm output off: 報(bào)警功能被關(guān)閉）紅產(chǎn)生報(bào)警LO（低報(bào)警）， HI（高報(bào)警），IOP（輸入開路報(bào)警），LL（低低報(bào)警），HH（高高報(bào)警），OOP（輸出開路）黃產(chǎn)生報(bào)警DV（偏差報(bào)警），VEL（ PV 變化速率報(bào)警），MLO （閥位輸出低報(bào)警） ， MHI （閥位輸出高報(bào)警）綠正常NR（正常）9 中央

10、集線器（ HUB ）HUB 又稱中央集線器，是操作站與控制站的聯(lián)絡(luò)樞紐，用于連接來自操作站與控制站的總線，是整個(gè)控制系統(tǒng)的支柱。1.3 控制站功能及配置1.3.1 控制站的功能以微處理器為基礎(chǔ)， 利用程序軟件來實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制和順序邏輯控制所需的各種運(yùn)算及控制算法， 并且為數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和控制提供了高度靈活的輸入輸出功能。控制站上主要包括CPU 主板，供電卡， VL 網(wǎng)耦合器以及輸入輸出組件?？刂普鹃g的通訊是利用VL 網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)的?？刂普镜耐庥^及部件如圖所示：現(xiàn)場(chǎng)控制單元電源供電SI 總線接口卡件ESB 總線接口卡件處理器卡件V 網(wǎng)耦合器電源ESB 總線耦合器控制站風(fēng)扇電源外部接口單元1.4 HIS操作站

11、的功能及配置1.4.1 HIS 操作站的功能HIS 操作站（ Human Interface Station：人機(jī)界面操作站）為操作人員提供了以 CRT 為基礎(chǔ)的人機(jī)界面， 操作人員可以通過CRT 顯示的各種畫面了解生產(chǎn)工況，并通過HIS 站送出控制命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置的操作。在工程師站上還可以對(duì)控制器進(jìn)行組態(tài)和調(diào)整回路參數(shù)。CS3000系統(tǒng)中常見的窗口畫面見下表：窗口類型系統(tǒng)信息窗(System message window)分層瀏覽窗(Navigator window)流程圖(Graphic window)過程概貌(Process overview)控制組(Control window)趨勢(shì)組

12、(Trend window)參數(shù)調(diào)節(jié)窗(Tuning window)儀表面板窗(Faceplate window)操作指引窗 (Operator guide window) 過程報(bào)警窗 (Process alarm window) 過程報(bào)告窗 (Process report window)歷史信息窗(Historical message report window)系統(tǒng)狀態(tài)概貌窗(System status overview window)系統(tǒng)報(bào)警窗(System alarm window)系統(tǒng)默認(rèn)窗口名用戶可定義性.GRFCS 狀態(tài)顯示窗(FCS status display window)

13、HIS 設(shè) 置窗(HIS setup window)幫助對(duì)話窗(Help dialog)位號(hào)名 TUN位號(hào)名.OG.AL.PR.HR.SO.SA.SF.SH.HW上表中：表示可以由用戶自定義窗口中顯示的內(nèi)容； 空：表示用戶不能定義窗口中顯示的內(nèi)容；：不是系統(tǒng)默認(rèn)的窗口名，用戶無法定義窗口中顯示的內(nèi)容。1.4.2 HIS 操作站的類型CS3000 系統(tǒng)中 HIS 操作站的類型只有一種： 通用型計(jì)算機(jī) （General-purpose PC）。1.4.3 HIS 操作站的硬件配置以第二套催化裂化裝置中CS3000 系統(tǒng)為例，介紹HIS 操作站的硬件配置如下：工程師站：操作員站：機(jī)型： DELLPr

14、ecision 340機(jī)型： DE LLPrecision 340CPU：Pentium IV 1.8GCPU：Pentium IV 1.8G內(nèi)存： 256MB內(nèi)存： 128MB硬盤： 40G硬盤： 40G軟驅(qū)： 3.5 ” 1.44MB軟驅(qū)： 3.5 ” 1.44MB刻錄機(jī)CD ROM40X總線插槽： VL 網(wǎng)接口， PCI 槽總線插槽： VL 網(wǎng)接口， PCI 槽臺(tái)并口： HP Laser1000打印機(jī)， 1 臺(tái)并口： HP Laser1000 打印機(jī)， 1串口： RS232C，2 個(gè)21”SONY 特麗瓏純平CRT標(biāo)準(zhǔn)鍵盤及RS2 雙鍵光電鼠標(biāo)操作系統(tǒng)為中文Windows2000供電： 220VAC串口： RS232C，2 個(gè)21”SONY 特麗瓏純平CRT RS2 雙鍵光電鼠標(biāo)操作系統(tǒng)為中文Windows2000供 電 ： 220VAC AIP826-2 操作員鍵盤點(diǎn)陣打印機(jī)LQ1600KIII1.4.4HIS 操作站的軟件 配置1. HIS 用 ID 模塊及多媒體軟件2. HIS 軟件許可：標(biāo)準(zhǔn)控制及監(jiān)視功能OPC 接口軟件報(bào)表軟件包3. EWS（工程師站）軟件許可：標(biāo)準(zhǔn)組態(tài)功能建圖功能4. Office XP 辦公軟件1.5 控制系統(tǒng)的工作過程來自過程變送器的過程變