自動化DCS培訓(xùn)1課件

1、自動化DCS培訓(xùn)1課件自動化DCS培訓(xùn)1課件什么是DCS DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(Distributed Control System)，在國內(nèi)自控領(lǐng)域又稱為集散控制系統(tǒng)。 DCS是計算機技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物，是目前最先進、最合理的過程控制系統(tǒng)，可以適應(yīng)各種過程控制的要求。它的過程控制點分散，系統(tǒng)具有很高的可靠性。它通過集中的操作和監(jiān)控，DCS具有方便的操作和維護性能。DCS具有標準的接口，對外連接更加方便簡捷。因此，DCS的主要特點歸結(jié)為一句話就是“分散控制，集中管理”。什么是DCS DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(DisDCS的發(fā)展 1975 年美國 Hone

2、yw ell （第一臺DCS系統(tǒng)）分散控制系統(tǒng)TDC2000 70年代以模擬量反饋為主，開關(guān)量為次，各大公司推出的幾十種型號的系統(tǒng)，采用的都是專利網(wǎng)絡(luò)，通用性差80年代隨著計算機的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)開發(fā)使各控制廠商更多地采用商業(yè)計算機的技術(shù), 80年代末許多公司推出新一代的集散系統(tǒng), 其主要特征是新系統(tǒng)的局部網(wǎng)絡(luò)采用MA P 協(xié)議; 引用智能變送器與現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu); 在控制軟件上引入PLC 的順序控制與批量控制, 使DCS 也具有PLC 的功能。90年代第三代DCS，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議引入標準化，系統(tǒng)具有開放性，可移植性，互操作性，應(yīng)用速度及范圍更大。DCS的發(fā)展 1975 年美國 Honeyw ell 70年D

3、CS與PLC的區(qū)別 DCSPLC硬件上位機、網(wǎng)絡(luò)、控制器、I/O接口、現(xiàn)場儀表等單一的控制器軟件上位機組態(tài)軟件、控制器編程軟件、通訊接口軟件、操作及設(shè)計畫面人機接口軟件等控制器編程軟件運算周期相對長由于點數(shù)少，周期快特點分布式控制，全局性，控制回路大順序掃描機制，以時間基準的控制，用于單一控制單元小系統(tǒng)PLC可以說只是DCS系統(tǒng)的一個控制器PLC可以說只是DCS系統(tǒng)的一個控制器DCS與PLC的區(qū)別 DCSPLC硬件上位機、網(wǎng)絡(luò)、控制器、PLC基礎(chǔ)知識PLC基礎(chǔ)知識PLC基礎(chǔ)知識PLC基礎(chǔ)知識PLC基礎(chǔ)知識相當(dāng)于電工電路中常開點輸入相當(dāng)于電工電路中輸出相當(dāng)于電工電路中常閉點輸入相當(dāng)于電工電路中并

4、聯(lián)一個常開點輸入相當(dāng)于電工電路中并聯(lián)一個常閉點輸入相當(dāng)于電工電路中串聯(lián)一個常開點輸入相當(dāng)于電工電路中串聯(lián)一個常閉點輸入PLC基礎(chǔ)知識相當(dāng)于電工電路中常開點輸入相當(dāng)于電工電路中輸出DCS組成結(jié)構(gòu) DCS的過程控制站是一個完整的計算機系統(tǒng)，主要由電源、高性能的中央處理器（CPU）、網(wǎng)絡(luò)接口組成。 高性能的中央處理器是現(xiàn)場過程控制的中心，存放并運行所有的過程控制程序以及現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。DCS的控制決策都是由它來執(zhí)行的。 過程控制站的網(wǎng)絡(luò)接口是同上一級的操作員站和工程師站的連接通道。操作員的操作控制信息和工程師站的組態(tài)程序都是通過這一通道發(fā)送到過程控制站，過程控制站收集整理的現(xiàn)場數(shù)據(jù)也是通過這

5、一通道傳遞到操作員站上。過程控制站同I/O模塊之間通過現(xiàn)場總線連接。DCS組成結(jié)構(gòu) DCS的過程控制站是一個完整的計算機系DCS組成結(jié)構(gòu) 一臺用于操作、監(jiān)視、報警、趨勢顯示、記錄和打印報表的PC機。操作員站通常裝有操作軟件以完成上述功能，并且是通過以太網(wǎng)同過程控制站相連。DCS組成結(jié)構(gòu) 一臺用于操作、監(jiān)視、報警、趨勢顯示、DCS組成結(jié)構(gòu) 一臺用于組態(tài)過程控制軟件，診斷、監(jiān)視過程控制站運行情況，供DCS工程師開發(fā)、測試、維護DCS系統(tǒng)使用的計算機。DCS組成結(jié)構(gòu) 一臺用于組態(tài)過程控制軟件，診斷、監(jiān)視過 DCS通常采用若干個控制器（過程站）對一個生產(chǎn)過程中的眾多控制點進行控制，各控制器間通過網(wǎng)絡(luò)連

6、接并可進行數(shù)據(jù)交換。生產(chǎn)控制操作采用計算機操作站，通過網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達操作指令。從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過程級、操作級和管理級。過程級主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實施部分。 操作級包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），作為DCS更高層次的應(yīng)用，目前國內(nèi)紙行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。 DCS組成結(jié)構(gòu) DCS通常采用若干個控制器（過程站）對一個生產(chǎn)過程中的華章DCS系統(tǒng) 信息層控制層設(shè)備層華章DCS系統(tǒng) 信息層控制層設(shè)備層華章DCS系統(tǒng) 以太網(wǎng)（信息層）ControlNET （控制層）C

7、ontrolNET （控制層）造紙DCS制漿DCS碎解DCSMCC控制柜現(xiàn)場儀表電機電機MCC控制柜現(xiàn)場儀表logix5500控制器4K01-4K035K01-5K022K01-2K043K01華章DCS系統(tǒng) 以太網(wǎng)（信息層）ControlNET （控制DigiVisFreelance 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場儀表集成 FF 總線設(shè)備的編程DigiToolXXX線海天測控DCSABB-AC800控制器MCC控制柜電機西門子IO模塊以太網(wǎng)DigiVisFreelance 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場儀表集成 FF華章logix5500控制器模塊種類 電源 各種網(wǎng)絡(luò)連接模塊各種輸入輸出IO模塊CPU華章logix5500電源

8、 各種網(wǎng)絡(luò)連接模塊各種輸入輸出IO華章logix5500控制器模塊種類 DeviceNet模塊用于設(shè)備網(wǎng)在傳動上連接現(xiàn)場操作臺PLCDH+/IRO模塊用于設(shè)備網(wǎng)在傳動上連接1336變頻器ETHERNET模塊用于以太網(wǎng)連接上位機電腦ControlNET模塊用于控制網(wǎng)連接多臺LOGIX控制器華章logix5500DeviceNet模塊DH+/IRO模華章logix5500控制器模塊種類 模擬量輸入模塊（AI）1756-IF16模擬量輸出模塊（AO）1756-OF8開關(guān)量輸入模塊（DI）1756-IB32開關(guān)量輸出模塊（DO）1756-OB32華章logix5500模擬量輸入模塊（AI）模擬量輸出模

9、塊（控制器的總線通訊 我單位大部份設(shè)備上的電機是由操作員在DCS（集散控制系統(tǒng)）室控制啟停的，操作員通過電腦上的畫面發(fā)出啟停命令，電腦通過網(wǎng)絡(luò)向PLC發(fā)出啟停信號，PLC再根據(jù)采集到的各類信號（電機的狀態(tài)信號、聯(lián)鎖信號等）加以判斷是否能啟停該電機，然后向配電房內(nèi)的MCC柜發(fā)出啟停信號，在MCC柜中的接觸器相應(yīng)作出通斷電機電源的動作，使電機啟動或停止。 控制器的總線通訊 我單位大部份設(shè)備上的電機是由操作員在一、符號含義PIC含義P 壓力I 指示C 控制TIC含義T 溫度I 指示C 控制FIC含義F 流量I 指示C 控制R 記錄C 濃度CRC含義C 控制一、符號含義PIC含義P 壓力I 指示C 控

10、制T一、符號含義（繼）LIA含義L 液位I 指示A 報警PI含義P 壓力I 指示HS含義H 手動S 開關(guān)閥PID含義P 比例I 積分D 微分PID用來調(diào)整動作響應(yīng)時間與靈敏度的一、符號含義（繼）LIA含義L 液位I 指示A 二、參數(shù)設(shè)定操作員點擊這里，出現(xiàn)基本參數(shù)設(shè)置高級用戶點這里出現(xiàn)PID設(shè)置窗口二、參數(shù)設(shè)定操作員點擊這里，高級用戶點這里三、設(shè)備控制液位、流量、閥位4-20mA送入AI模塊1756IF16數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)送入上位機數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)送入控制器控制器送出4-20mA信號到現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥1756OF8MCC送入控制器開關(guān)量信號：準備、運行、故障模擬量信號：電流、頻率反饋控制器送給MCC開關(guān)

11、量信號：啟停信號模擬量：頻率給定三、設(shè)備控制液位、流量、閥位數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)送入上位機數(shù)據(jù)通過四、DCS故障識別與處理開關(guān)閥DCS畫面出現(xiàn)閃爍表示開關(guān)閥到位信號未收到檢查閥門是否卡死，DCS柜保險絲是否斷等同時我們可以查看開關(guān)閥控制窗口閥門異常時“閥門狀態(tài)”與“閥門命令”將出現(xiàn)不一致，在報警狀態(tài)欄中也會出現(xiàn)故障提示閥門閃爍四、DCS故障識別與處理開關(guān)閥DCS畫面出現(xiàn)閃爍同時我們可以DCS故障識別與處理（繼）調(diào)節(jié)閥故障：閥位已打開很大，但流量、壓力顯示不正常數(shù)據(jù)沒有或數(shù)值固定不動調(diào)節(jié)閥控制窗口中實際閥位與回路輸出顯示值偏差太大處理：檢查閥門、流量計、壓力變送器等現(xiàn)場儀表檢查DCS柜各連接點、保險絲

12、、電源及輸入、輸出4-20mA信號是否正常數(shù)據(jù)沒有或數(shù)值不動表示網(wǎng)絡(luò)傳輸可能有問題，檢查網(wǎng)絡(luò)線及電腦DCS故障識別與處理（繼）調(diào)節(jié)閥故障：調(diào)節(jié)閥控制窗口中處理：DCS故障識別與處理（繼）在流量計錄窗口出現(xiàn)流量波動處理：檢查現(xiàn)場儀表檢查工藝設(shè)定檢查PID參數(shù)電腦斷電引起波型圖無記錄段DCS故障識別與處理（繼）在流量計錄窗口出現(xiàn)流量波動處理：電DCS組態(tài)介紹 組態(tài)(configuration) 它是指通過專用的軟件來定義系統(tǒng)的過程。定義過程站各模塊的排列位置和類型的過程叫過程站硬件組態(tài)；定義過程站控制策略和控制程序的過程叫控制策略組態(tài)；定義操作員站監(jiān)控程序的過程叫操作員站組態(tài)；定義系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接方式

13、和各站地址的過程叫網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。 XXXX機DCS用的是Rockwell RSLogix 5000組態(tài)軟件人機接口畫面用RSView32軟件實現(xiàn)監(jiān)控I/O 組態(tài)DCS組態(tài)介紹 組態(tài)(configuration) 它RSLogix 5000介紹OSFOne Shot FallingStorage BitStore_bit1Output BitOut_bit1(OB)(SB)OSROne Shot RisingStorage BitStore_bit1Output BitOut_bit1(OB)(SB)RSLogix 5000介紹OSFOne Shot FalRSView32軟件介紹RSView32軟

14、件介紹QCS簡介 QCS是 質(zhì)量控制系統(tǒng)的簡稱，ABB QCS主要由三大部件構(gòu)成：1、掃描架2、AC450控制器3、上位機 掃描架主要由水份、定量傳感器。水份、定量測得的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送到AC450控制器，由控制器發(fā)出信號給干燥部的蒸汽閥，控制其蒸汽的大小，以達到水份的控制;而定量測得的數(shù)據(jù)經(jīng)控制器控制上漿泵的定量閥大小，以控制上漿量達到定量要求。QCS簡介 QCS是 掃描架主要由水份、定量傳感器。水AC450過程控制器AC450過程控制器ABB掃 描 架掃描工作掃描停止自動紙邊工作自動紙邊停止遠程本地手動向前手動向后設(shè)定左限位設(shè)定右限位抽樣檢測標準樣板檢測定量傳感器由放射性元素水份傳感器水份燈

15、水分傳感器是基于紅外線吸收原理而設(shè)計，是當(dāng)物體被紅外光照射時，任何物質(zhì)僅吸收一定波長的輻射光，允許其它波長的輻射光通過 ，紙張水分測量選用對水不吸收的1.81微米近紅外光作為參比波長和處于吸收峰中心的1.94微米近紅外光作為測量波長,利用兩種波長的單色光輪流交替地透過紙張，取其輻射強度的比值來測定紙張水分 放射源是采用帶有放射物質(zhì)Kr85的射線束測驗量紙頁的定量，其原理是利用紙頁對射線的吸收敏感性。當(dāng)放射源發(fā)出的射線穿透紙頁后，紙頁會吸收一部分射線，由于紙頁吸收的射線量與紙頁的定量成線性關(guān)系，利用電子電路將穿過紙頁的射線轉(zhuǎn)換成電信號，并將電信號與紙頁的定量數(shù)據(jù)進行標定，就可根據(jù)射線轉(zhuǎn)變成的電信號測出紙頁的定量 保養(yǎng)測試標準化 - + ABB掃 描 架掃描工作掃描停止自動紙邊工作自動紙邊停止遠程QCS常見故障處理 - 不能掃描 將掃描架操作側(cè)傳感器電源由“I”轉(zhuǎn)為“O”。打開操作側(cè)電箱。將傳動皮帶輪的固定螺絲松開，并將皮帶輪向下滑動至限位開關(guān)。移開上下掃描頭，