DCS控制系统浙大中控ppt课件

DCS集散型控制系统1DCS集散型控制系统1 集散控制系统集散控制系统（集散控制系统（Distributed control system）是）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称管理和分散控制的集中分散控制系统，简称DCS系统。系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人-机联系差机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS系统在现系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。代化生产过程控制中起着重要的作用。2 集散控制系统集散控制系统（Distri集散控制系统的发展集散控制系统的发展DCS自1975年问世以来，已经经历了三十多年的发展历程。在这三十多年中，DCS虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变，但是经过不断的发展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高。总的来说，DCS正在向着更加开放，更加标准化，更加产品化的方向发展。作为生产过程自动化领域的计算机控制系统，传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。如果以为DCS只是生产过程的自动化系统，那就会引出错误的结论，因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了，它不仅包括过去DCS中所包含的各种内容，还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构，向上发展到了生产管理，企业经营的方方面面。传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化，而工业自动化系统的概念，则应定位到企业全面解决方案，即total solution 的层次。只有从这个角度上提出问题并解决问题，才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。3集散控制系统的发展DCS自1975年问世以来，已经经历了三十国际著名厂商 TDC-2000 TDC3000 SPECTRUM I/A series CENTUM 4国际著名厂商TDC-2000 TDC3000 SP 爱默生电气公司爱默生电气公司 PROVOX WDPF国内著名厂商国内著名厂商5爱默生电气公司 PROVOXWDPF国内著名厂商5浙大中控中控科技集团有限公司（浙大中控浙大中控）始创于1993 年，是中国领先的自动化、信息化技术、产品与解决方案供应商，业务涉及工厂自动化、公用工程信息化、装备自动化等领域。经过十三年的艰苦创业，浙大中控浙大中控已拥有8 家子公司、16 家分公司。中控集团总部位于浙江杭州美丽的钱塘江畔，拥有占地达87 亩的中控科技园。公司现有员工1500 余人，已形成一支由20 余位博士、近70 位硕士（高工）及千余名各行业佼佼者组成的精英团队。作为首批“国家863 计划成果产业化基地”之一，浙大中控浙大中控被认定为“国家火炬计划重点高新技术企业”“国家规划布局内重点软件企业”“国家高新软件园重点骨干企业”“中国软件产业最大规模前100 强企业”“中国独立软件开发最大规模前30 家企业”“浙江省软件企业十强”等。2005 年，浙大中控浙大中控“SUPCON”集散控制系统产品获得“中国名牌产品”称号。6浙大中控中控科技集团有限公司（浙大中控）始创于1993 年，企业对过程控制系统的需求适应工业需求的适应工业需求的可靠性可靠性开放性、集成性开放性、集成性用户友好、用户友好、操作简便操作简便7企业对过程控制系统的需求适应工业需求的可靠性7部分典型业绩缅甸第一工业部纸化局缅甸第一工业部纸化局200t/d竹浆项目制浆造纸全线宜宾天原化工宜宾天原化工 12万吨本体法PVC聚合装置宁夏大武口电厂宁夏大武口电厂410T煤粉炉110MW汽机宝钢集团宝钢集团 初轧均热炉、退火炉秦山核电联营公司秦山核电联营公司停堆数采系统宁国水泥厂宁国水泥厂 5kT/d水泥生产线广西钦州石化广西钦州石化50万吨/年常减压装置8部分典型业绩缅甸第一工业部纸化局200t/d竹浆项目制浆造缅甸项目应用情况 20022002年，浙江中控技术股份有限公司在缅甸第一工业部纸化局日产年，浙江中控技术股份有限公司在缅甸第一工业部纸化局日产年，浙江中控技术股份有限公司在缅甸第一工业部纸化局日产年，浙江中控技术股份有限公司在缅甸第一工业部纸化局日产200200吨项目中，将吨项目中，将吨项目中，将吨项目中，将WebField ECS-100WebField ECS-100控制系统应用于全厂从原料制备、控制系统应用于全厂从原料制备、控制系统应用于全厂从原料制备、控制系统应用于全厂从原料制备、制浆、碱回收、制浆、碱回收、制浆、碱回收、制浆、碱回收、ClO2ClO2制备、浆板机等整个制浆造纸过程，成为世界上制备、浆板机等整个制浆造纸过程，成为世界上制备、浆板机等整个制浆造纸过程，成为世界上制备、浆板机等整个制浆造纸过程，成为世界上首家具备提供涵盖造纸企业整体自动控制解决方案的供应商。首家具备提供涵盖造纸企业整体自动控制解决方案的供应商。首家具备提供涵盖造纸企业整体自动控制解决方案的供应商。首家具备提供涵盖造纸企业整体自动控制解决方案的供应商。近万点的近万点的近万点的近万点的I/OI/O信息量，信息量，信息量，信息量，1010个工段的控制站、操作站联网方案成功实施，个工段的控制站、操作站联网方案成功实施，个工段的控制站、操作站联网方案成功实施，个工段的控制站、操作站联网方案成功实施，证明了证明了证明了证明了ECS-100ECS-100的综合集成能力。的综合集成能力。的综合集成能力。的综合集成能力。9缅甸项目应用情况2002年，浙江中控技术股份有限公司在缅甸第JX-300XPJX-300XP DCS是浙大中控自动化有限公司在JX-100，JX-200,JX-300基础上，经不断完善，提高而全新设计的新一代全数字化DCS，精良设计的JX-300XP是当今国内同类产品之佼佼。10JX-300XPJX-300XP DCS是浙大中控自动化有限系统结构图3.3.机笼机笼机笼机笼4.I/O4.I/O2.2.控制站控制站控制站控制站7.7.操作站操作站操作站操作站1.1.机柜机柜机柜机柜5.5.总线网络总线网络总线网络总线网络6.6.过程控制网络过程控制网络过程控制网络过程控制网络11系统结构图3.机笼4.I/O2.控制站7.操作站1.机柜5.系统主要设备系统主要设备主主要要设设备备控制站（控制站（CS）操作站（操作站（OS）工程师站（工程师站（ES）通信接口单元（通信接口单元（CIU）多功能站（多功能站（MFS）过程控制网（过程控制网（SCnet）实现对物理位置、控制功实现对物理位置、控制功能都相对分散的现场生产能都相对分散的现场生产过程进行控制的主要硬件过程进行控制的主要硬件设备设备.由工业由工业PCPC机、机、CRTCRT、键盘、键盘、鼠标、打印机等组成的人鼠标、打印机等组成的人机接口设备机接口设备.集散控制系统中用于控制集散控制系统中用于控制应用软件组态、系统监视、应用软件组态、系统监视、系统维护的工程设备系统维护的工程设备.用于实现用于实现JX-300XJX-300X系统与其系统与其它计算机、各种智能控制它计算机、各种智能控制设备接口的硬件设备设备接口的硬件设备.用于工艺数据的实时统计、用于工艺数据的实时统计、性能运算、优化控制、通性能运算、优化控制、通信转发等特殊功能的工程信转发等特殊功能的工程设备设备.控制站、操作站、通信接口控制站、操作站、通信接口单元等硬件设备连接起来，单元等硬件设备连接起来，构成一个完整的分布式控制构成一个完整的分布式控制系统，实现系统各节点间相系统，实现系统各节点间相互通信的网络互通信的网络.12系统主要设备主控制站（CS）实现对物理位置、控制功能都相对分典型拓扑结构13典型拓扑结构13系统操作站14系统操作站14系统控制站15系统控制站15控制站机柜机柜背面（后面）通信接口接线端子板电源单元机柜正面（前面）现场控制单元多层I/O卡件箱16控制站机柜机柜背面（后面）通信接口接线端子板电源单元机柜正面组态 组组态态:集集散散控控制制系系统统实实际际应应用用于于生生产产过过程程控控制制时时，需需要要根根据据设设计计要要求求，预预先先将将硬硬件件设设备备和和各各种种软软件件功功能能模模块块组织起来，以使系统按特定的状态运行。组织起来，以使系统按特定的状态运行。集集散散控控制制系系统统所所提提供供的的功功能能模模块块、组组态态编编辑辑软软件件以以及及组组态态语语言言，组组成成所所需需的的系系统统结结构构和和操操作作画画面面，完完成成所所需需的的功功能能。集集散散控控制制系系统统的的组组态态包包括括系系统统组组态态、画面组态和控制组态。画面组态和控制组态。17组态 组态:集散控制系统实际应用于生产过程控制时，需要根据组态软件主要解决的问题组态软件主要解决的问题 （1 1）如何与控制设备之间进行数据交换，将来自设备）如何与控制设备之间进行数据交换，将来自设备 的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来。的数据与计算机图形画面上的各元素关联起来。（2 2）处理数据报警和系统报警。）处理数据报警和系统报警。（3 3）存储历史数据和支持历史数据的查询。）存储历史数据和支持历史数据的查询。（4 4）各类报表的生成和打印输出。）各类报表的生成和打印输出。（5 5）具有与第三方程序的接口，方便数据共享。）具有与第三方程序的接口，方便数据共享。（6 6）为用户提供灵活多变的组态工具。）为用户提供灵活多变的组态工具。18组态软件主要解决的问题 （1）如何与控制设备之间进行数据交基于组态软件的工业控制系统基于组态软件的工业控制系统的一般组建过程的一般组建过程（1 1）组态软件的安装。）组态软件的安装。（2 2）工程项目系统分析。）工程项目系统分析。（3 3）设计用户操作菜单。）设计用户操作菜单。（4 4）画面设计与编辑。）画面设计与编辑。（5 5）编写程序进行调试。）编写程序进行调试。（6 6）综合调试。）综合调试。19基于组态软件的工业控制系统的一般组建过程（1）组态软件的安装常用组态软件常用组态软件 （1 1）InTouchInTouch （2 2）FIXFIX系列系列 （3 3）WinCCWinCC （4 4）MCGSMCGS （5 5）组态王）组态王 （6 6）ForceControlForceControl（力控）（力控）20常用组态软件 （1）InTouch20JX-300XP系统组态软件系统组态软件包流程图制作软件流程图制作软件 报表制作软件报表制作软件 SCX语言软件语言软件 图形化组态软件图形化组态软件 SOE事故顺序查看软件事故顺序查看软件 OPC SERVER通信接口软件通信接口软件21JX-300XP系统组态软件系统组态软件包21组态软件包SCKey（系统组态）（系统组态）SCDraw（流程图绘制）（流程图绘制）SCControl（图形化组态）（图形化组态）SCDiagnose（系统诊断）（系统诊断）实时监控软件实时监控软件AdvanTrol/AdvanTrol-Pro22组态软件包SCKey（系统组态）22总体组态控制站硬件组态控制方案组态 常规控制方案组态 特殊控制方案组态SC语言操作组态 图形化控制方案23总体组态23组态软件组态软件SCKeySCKey标题栏标题栏菜单栏菜单栏工具栏工具栏操作显示区操作显示区操作显示区操作显示区状态栏状态栏24组态软件SCKey标题栏菜单栏工具栏操作显示区操作显示区状态总体信息菜单项功能简介总体信息菜单项功能简介菜单项名菜单项名功能说明功能说明主机设置主机设置进行控制站（主控卡）和操作站的设置进行控制站（主控卡）和操作站的设置编编 译译将组态保存信息转化为控制站（主控卡）将组态保存信息转化为控制站（主控卡）和操作站识别的信息，即将和操作站识别的信息，即将.SCK.SCK文件转化文件转化为为.SCO.SCO和和.SCC.SCC文件文件备份数据备份数据备份所有与组态有关的数据到指定的文件备份所有与组态有关的数据到指定的文件夹夹组态下载组态下载将将.SCC.SCC文件通过网络下载到控制站（主控文件通过网络下载到控制站（主控卡）卡）组态传送组态传送将将.SCO.SCO文件通过网络传送到操作站文件通过网络传送到操作站25总体信息菜单项功能简介菜单项名功能说明主机设置进行控制站（主控制站菜单项功能简介控制站菜单项功能简介菜单项名菜单项名功能说明功能说明I/OI/O组态组态对数据转发卡、对数据转发卡、I/OI/O卡件、卡件、I/OI/O点进行各种点进行各种设置设置自定义变量自定义变量对对1 1字节变量、字节变量、2 2字节变量、字节变量、4 4字节变量、字节变量、8 8字节变量和自定义回路（字节变量和自定义回路（6464个）的一些参个）的一些参数进行设置数进行设置常规控制方常规控制方案案在每个控制站中可以对在每个控制站中可以对6464个回路进行常规个回路进行常规控制方案的设置控制方案的设置自定义控制自定义控制方案方案在每个控制站中使用在每个控制站中使用SCXSCX语言或图形化环境语言或图形化环境进行控制站编程进行控制站编程折线表折线表定义折线表，在模拟量输入和自定义控制定义折线表，在模拟量输入和自定义控制方案中使用方案中使用26控制站菜单项功能简介菜单项名功能说明I/O组态对数据转发卡、操作站菜单项功能简介操作站菜单项功能简介菜单项名菜单项名功能说明功能说明操作小组设置操作小组设置 定义操作小组定义操作小组总貌画面总貌画面设置总貌画面设置总貌画面趋势画面趋势画面设置趋势曲线画面设置趋势曲线画面分组画面分组画面设置控制分组画面设置控制分组画面一览画面一览画面设置数据一览画面设置数据一览画面流程图登录流程图登录登录流程图文件登录流程图文件报表登录报表登录登录报表文件登录报表文件自定义键自定义键设置操作员键盘上自定义键的功能设置操作员键盘上自定义键的功能语音报警语音报警对语音报警的参数进行设置对语音报警的参数进行设置27操作站菜单项功能简介菜单项名功能说明操作小组设置定义操作小组查看菜单项功能简介查看菜单项功能简介菜单项名菜单项名功能说明功能说明状态栏状态栏当选中状态栏选项后，状态栏出现在主画面的最下当选中状态栏选项后，状态栏出现在主画面的最下端，显示当前的状态端，显示当前的状态工具栏工具栏当选中工具栏选项后，工具栏将出现在主画面的上当选中工具栏选项后，工具栏将出现在主画面的上端端错误信息错误信息错误信息项被选中时，操作显示区右下方会显示具错误信息项被选中时，操作显示区右下方会显示具体错误信息，在大多数的错误条目上双击可直接修体错误信息，在大多数的错误条目上双击可直接修改相应的内容，程序启动时不显示，编译之后会自改相应的内容，程序启动时不显示，编译之后会自动显示动显示位号查询位号查询根据位号或者地址查找位号信息根据位号或者地址查找位号信息选项选项设置一些选项，这些选项可能对某个或全部组态文设置一些选项，这些选项可能对某个或全部组态文件产生影响件产生影响28查看菜单项功能简介菜单项名功能说明状态栏当选中状态栏选项后，控制站组态流程控控 制制 站站 组组 态态系统单元登录系统单元登录数据转发卡组态数据转发卡组态I/OI/O卡件组态卡件组态信号点组态信号点组态信号点参数设置组态信号点参数设置组态自定义变量自定义变量自定义回路自定义回路自定义一字节变量自定义一字节变量自定义二字节变量自定义二字节变量自定义四字节变量自定义四字节变量自定义八字节变量自定义八字节变量折线表折线表组态组态系统控制方系统控制方案组态案组态常规控制方案组态常规控制方案组态自定义控制方案自定义控制方案29控制站组态流程控 制 站 组 态系统单元登录数据转发卡组态I操作站组态操操 作作 站站 组组 态态操操 作作 小小 组组 设设 置置标标 准准 画画 面面 组组 态态总总 貌貌 画画 面面趋趋 势势 画画 面面分分 组组 画画 面面一一 览览 画画 面面流流 程程 图图 登登 录录报报 表表 登登 录录自自 定定 义义 键键 组组 态态语语 音音 报报 警警 组组 态态30操作站组态操 作 站 组 态操 作 小 组 设 置标 准 画3131报警画面32报警画面32调整画面33调整画面33数据一览画面34数据一览画面34故障诊断画面35故障诊断画面35