DCS概論運(yùn)行培訓(xùn)課件

1、分散控制系統(tǒng)概論1、分散控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)第1頁，共48頁。人機(jī)接口MMI通訊網(wǎng)絡(luò) Net分散處理單元DPU、PCU、RPUI/O網(wǎng)絡(luò)I/O模件監(jiān)控記錄、計(jì)算操作系統(tǒng)、組態(tài)軟件、硬件平臺(tái)DPU和MMI的通訊控制策略和邏輯DPU和I/O模件的通訊數(shù)據(jù)采樣、標(biāo)度變換、診斷、非線性校正簡(jiǎn)單運(yùn)算速率、協(xié)議、介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在線下載、組態(tài)方式、運(yùn)算能力、用戶開發(fā)速率、協(xié)議、介質(zhì)、是否標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境適應(yīng)性分散控制系統(tǒng)概論第2頁，共48頁。2、人機(jī)接口MMI第3頁，共48頁。3.過程控制級(jí)T103過程控制單元第4頁，共48頁。PSUPSUComms PortCPUComms PortCPUI/O Modules第

2、5頁，共48頁。 T103 System Diagnostic ToolsDedicated Watch Dog Relay Output for T103 CPU Rich LIN Diagnostic Blocks for Trouble Shooting & Maintenance (Total 39 Blocks) e.g Communications, CPU, Battery, Software, I/O Hardware, System Performance, Database, etc1 2 3 4Relay #2Relay #1(Fail Open)1 2 3 4Relay

3、 #2Relay #1(Fail Open)第6頁，共48頁。T103過程控制單元性 能 指 標(biāo)外形尺寸：440W205H141D mm重量： 7.7kg(含16 I/O模件和2 CPU/PSUs)存儲(chǔ)溫度：-25C-85C運(yùn)行溫度：0-50C相對(duì)濕度：5-95%不結(jié)露 抗輻射規(guī)范：EN50081-2 抗干擾規(guī)范：EN50082-2設(shè)備安全規(guī)范：EN61010 (1993)隔離規(guī)范：BS4743 抗震動(dòng)規(guī)范：符合IEC1131-2抗沖擊規(guī)范：符合IEC1131-2電源冗余控制器冗余網(wǎng)絡(luò)冗余可接16個(gè)I/O模件具有ALIN網(wǎng)絡(luò)、RS422、RS285、RS232通訊接口具有電源、通訊、看門狗、運(yùn)

4、行、后備指示第7頁，共48頁。T103過程控制單元性 能 指 標(biāo) RAM：512Kbytes EPROM：2Mbytes 策略存儲(chǔ)于EEPROM 復(fù)位、同步按鈕帶電插拔/更換電源：24VDC，范圍：18-36 VDC 功耗：15W 看門狗繼電器：接點(diǎn)容量：24VAC/DC，0.5A，接點(diǎn)隔離：30VAC或60VDC CPU保險(xiǎn)： 6.3A, 20 5mm RS422/RS485：線路阻抗：120-240雙絞線線路長(zhǎng)度：1220m/9600bits/sec 連接設(shè)備數(shù)量：16 個(gè) 第8頁，共48頁。T103過程控制單元功 能 每個(gè)T921控制器的處理能力為0.1秒周期內(nèi)，滿負(fù)荷可完成256個(gè)PI

5、D模塊運(yùn)算，其它模塊的計(jì)算量要比PID模塊小得多。 T921為冗余控制單元，可插裝各種規(guī)格的I/O模件，各種I/O件的插入位置不受任何限制。各種模件均可帶電插拔，每臺(tái)控制器可配置一定數(shù)量的I/O和控制回路。T921控制器可以完成數(shù)據(jù)采集（DAS）、模擬量控制（MCS）和順序控制（SCS）。通過LIN網(wǎng)與操作站和其它控制器之間實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊，執(zhí)行復(fù)雜的分散控制策略，采用EEPROM存儲(chǔ)監(jiān)控策略。省去了更換電池帶來的麻煩，保證了即使在失電的情況下控制策略也不會(huì)丟失。 T921在ALIN網(wǎng)上運(yùn)行，由T221網(wǎng)絡(luò)接口與LIN網(wǎng)連接，ALIN網(wǎng)傳送速率2.5Mb/s。LIN網(wǎng)傳輸速率為1-1000Mb/

6、s?？刂破鞯木W(wǎng)絡(luò)冗余,根據(jù)用戶需求可配置I/O點(diǎn)冗余，使控制部分更可靠。冗余控制單元可接受兩路電源的輸入，自動(dòng)切換并有報(bào)警功能。 T921模件CPU為主頻為25MHZ的80C386處理芯片。其處理能力非常強(qiáng)大，一只（對(duì)）T103只聯(lián)128點(diǎn)I/O。第9頁，共48頁。T103過程控制單元設(shè) 置T103底板設(shè)置第10頁，共48頁。設(shè) 置T103過程控制單元ALIN網(wǎng)地址第11頁，共48頁。T103過程控制單元設(shè) 置看門狗輸出第12頁，共48頁。T103過程控制單元設(shè) 置ALIN網(wǎng)功能第13頁，共48頁。T103過程控制單元設(shè) 置保險(xiǎn)絲CMOS Reset看門狗功能T921功能第14頁，共48頁。T

7、103過程控制單元設(shè) 置T921功能設(shè)置第15頁，共48頁。T103過程控制單元設(shè) 置通訊接口第16頁，共48頁。T103過程控制單元狀 態(tài) 指 示 燈 狀態(tài)指示第17頁，共48頁。T940過程控制單元第18頁，共48頁。T940過程控制單元第19頁，共48頁。T940過程控制單元性 能 指 標(biāo) 外形尺寸：362W180H210Dmm（冗余配置） 存儲(chǔ)溫度范圍：-25 to +85C. 運(yùn)行溫度范圍：0 to 50C. 相對(duì)濕度：5 to 95 % 不結(jié)露. 輻射規(guī)范：EN50081-2 抗干擾規(guī)范：EN50082-2 設(shè)備安全規(guī)范：EN61010 (1993) 隔離規(guī)范：BS4743 抗震動(dòng)

8、規(guī)范：符合IEC1131-2 抗沖擊規(guī)范：符合IEC1131-2電源冗余控制器冗余 網(wǎng)絡(luò)冗余具有ALIN網(wǎng)絡(luò) Profibus網(wǎng)絡(luò)接口 支持Profibus DPV1標(biāo)準(zhǔn)具有MODBUS通訊接口具有電源、通訊、看門狗、運(yùn)行、后備指示第20頁，共48頁。T940過程控制單元性 能 指 標(biāo)CPU 型號(hào)：80586 (133MHz) RAM：4Mbytes （可擴(kuò)展） FLASH MEMORY：8Mbytes （可擴(kuò)展）復(fù)位、同步按鈕帶電插拔/更換電源：24VDC，范圍：18-36 VDC 看門狗繼電器多達(dá)五組網(wǎng)絡(luò)接口第21頁，共48頁。T940過程控制單元 設(shè) 置地址設(shè)置第22頁，共48頁。T94

9、0過程控制單元 設(shè) 置T940功能設(shè)置第23頁，共48頁。T303策略控制單元第24頁，共48頁。3、T221網(wǎng)絡(luò)冗余模件ALIN LIN第25頁，共48頁。比較控制器與I/O模件的連接CPUPUSCOMCPUPUSCOMPUSIOCOMIOIOIOIOIOPUSIOCOMIOIOIOIOIOPUSIOCOMIOIOIOIOIOCPU RackI/O RacksT103的DPU與I/O模件的連接T940每個(gè)機(jī)架均有兩個(gè)CPU、電源、通訊網(wǎng)絡(luò)和少量I/O模件分CPU機(jī)架和I/O機(jī)架CPU機(jī)架沒有I/O模件I/O機(jī)架沒有控制策略，不能獨(dú)立工作CPU機(jī)架和I/O機(jī)架通過通訊網(wǎng)絡(luò)相連控制周期= I/O

10、機(jī)架采集時(shí)間 +I/O網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間 +控制器運(yùn)算時(shí)間 +I/O網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間 +I/O模件輸出時(shí)間第26頁，共48頁。4、I/0模件第27頁，共48頁。第28頁，共48頁。 HeatTemp Inner TempCoolRaiseLower ValvePresureRunResetHoldServoFridgeLight 1LoadLight 2 Main AirMain FanAux AirAux FanInputSupply Main GasMain LampAux GasAux LampPlug-in I/O Controller- H3048 based (32bit) 2 loop c

11、ontrol cascade control Soft Wiring I/OI/O Bases From 4 up to a maximum of 16 modulesI/O NetworkModbusProfibus-DPV1.DIN-rail or wall mountTerminals One for every wirePlug in terminal UnitsWith or without fusesPlug-In I/O Modules circuitry low cost optional fuses SW configured * Analogue input * Analo

12、gue output * Digital input * Logic out * Relay output Executes control loops locally 110mSec Soft User “Wiring”. Configuration by “Instrument Tools” on a PC2500 I/O模件：第29頁，共48頁。4、控制機(jī)柜第30頁，共48頁。電子設(shè)備間第31頁，共48頁。電子設(shè)備間第32頁，共48頁?？刂剖业?3頁，共48頁?？刂剖业?4頁，共48頁。5.1、人機(jī)界面：世界排名第一的組態(tài)軟件 FIX（1）、豐富的設(shè)備級(jí)操作功能；任意個(gè)設(shè)備操作面板；5、

13、軟件第35頁，共48頁。5.1、人機(jī)界面：世界排名第一的組態(tài)軟件 FIX（1）、豐富的設(shè)備級(jí)操作功能；任意個(gè)設(shè)備操作面板；5、軟件第36頁，共48頁。5.1、人機(jī)界面：世界排名第一的組態(tài)軟件 FIX（1）、豐富的設(shè)備級(jí)操作功能；任意個(gè)設(shè)備操作面板；5、軟件第37頁，共48頁。5.1、人機(jī)界面：世界排名第一的組態(tài)軟件 FIX（2）、順序控制SCS5、軟件第38頁，共48頁。（3）、分區(qū)的漢化報(bào)警界面5.1、人機(jī)界面：世界排名第一的組態(tài)軟件 FIX5、軟件第39頁，共48頁。Program Tools :IEC 1131-3 StandardFunction Block , Sequence Fl

14、ow Charts (SFC) & Structured Text ( ST)Function BlockThe Most Flexible/Scaleable SystemSFC5.2、控制策略組態(tài)：圖形化組態(tài)方式5、軟件第40頁，共48頁。DCS對(duì)運(yùn)行的影響（1）、逐步成為全能值班員：機(jī)、電、爐，一個(gè)主值，一個(gè)副值，少量現(xiàn)場(chǎng)巡查人員（2）、所有操作均有記錄，記錄參數(shù)大大增加（3）、運(yùn)行水平依賴與自動(dòng)化設(shè)備（4）、操作效率降低，需要查找畫面、設(shè)備，不能雙手同時(shí)操作。 提供 軟伺放，成組操作，啟動(dòng)畫面，事故處理畫面，相關(guān)畫面等高效監(jiān)控手段來克 服DCS帶來的弊端。（5）、操作人員減少，要求有一定比例的自動(dòng)投入率（6）、許多操作可以由DCS自動(dòng)完成，例如：高加切投，順控功能組，聯(lián)鎖保護(hù)（7）、操作效率降低，需要查找畫面、設(shè)備，不能雙手同時(shí)操作。 軟伺放，成組操作。（8）、CRT上高度集中了監(jiān)控所需的信息，監(jiān)控的幅度極大地得到提高。 （9）、通過SOE、操作記錄、事件記錄、報(bào)警記錄、事故跳閘、聯(lián)鎖保護(hù)動(dòng)作等功能，提 供了事故分析和處理的手段。 （10）、從運(yùn)行的需要看，基本取消電話聯(lián)系，提供網(wǎng)絡(luò)信息共享。 第41頁，共48頁。DCS對(duì)運(yùn)行的影響1、對(duì)運(yùn)行人