仿真机上机指南课件

本仿真系统是由我公司与上海新华控制工程有限公本仿真系统是由我公司与上海新华控制工程有限公司联合开发，实现对石灰石司联合开发，实现对石灰石- -石膏湿法脱硫运行、维护石膏湿法脱硫运行、维护人员进行仿真模拟培训。本仿真系统以重庆白鹤电厂烟人员进行仿真模拟培训。本仿真系统以重庆白鹤电厂烟气脱硫工程气脱硫工程2 2300MW 300MW 机组烟气脱硫系统为对象，对整机组烟气脱硫系统为对象，对整个石灰石个石灰石石膏湿法烟气脱硫装置运行过程进行全范围石膏湿法烟气脱硫装置运行过程进行全范围仿真。仿真。 通过仿真系统的上机操作培训，了解并掌握通过仿真系统的上机操作培训，了解并掌握DCSDCS控控制系统的操作要点制系统的操作要点, ,从而提高用户对脱硫装置各工艺系从而提高用户对脱硫装置各工艺系统和设备的操作过程的了解，掌握脱硫参数的调整、查统和设备的操作过程的了解，掌握脱硫参数的调整、查询方法。通过仿真机模拟操作使用户掌握石灰石询方法。通过仿真机模拟操作使用户掌握石灰石- -石膏石膏湿法脱硫系统实际操控方式，提高认识脱硫装置运行正湿法脱硫系统实际操控方式，提高认识脱硫装置运行正常与否的检查、判断能力。常与否的检查、判断能力。 1 1DCSDCS系统的概念系统的概念 DCS集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System)。它是基于计算机技术（Conputer)、控制技术(Control)、通讯技术(Communication)和图形显示技术(CRT)等技术，通过某种通信网络将分布在工业现场(附近)的现场控制站、检测站和操作站等操作控制中心的操作管理站、控制管理站及工程师站等连接起来,共同完成分散控制和集中操作、管理和综合控制系统。2 2DCSDCS系统发展历程系统发展历程 最早期的最早期的DCSDCS系统采用以微处理器为基础的过系统采用以微处理器为基础的过程控制单元程控制单元(PROCESS CONTROL UNIT),(PROCESS CONTROL UNIT),实现了分散实现了分散控制。这些技术特点在现代的控制。这些技术特点在现代的DCS DCS 系统中仍存在系统中仍存在, ,另外另外, ,还采用带屏幕显示器的操作站与过程控制单还采用带屏幕显示器的操作站与过程控制单元分离元分离, ,实现集中监视实现集中监视, ,集中操作集中操作, ,系统信息综合管系统信息综合管理理, ,与现场控制分离。在通讯方面采用冗余通信系与现场控制分离。在通讯方面采用冗余通信系统统, ,用同轴电缆作传输介质用同轴电缆作传输介质, ,将过程单元的信息送到将过程单元的信息送到操作站和上位计算机操作站和上位计算机, ,实现了分散控制和集中管理。实现了分散控制和集中管理。 2 2DCSDCS系统发展历程系统发展历程DCSDCS发展到第二阶段发展到第二阶段, ,其特点是向标准化的系统其特点是向标准化的系统发展。现在国外已有发展。现在国外已有OCSOCS系统系统(Open Control (Open Control System),System),它的特点是允许多个不同厂家、不同品牌它的特点是允许多个不同厂家、不同品牌的产品共存于一个控制系统中的产品共存于一个控制系统中, ,可以说它是可以说它是DCSDCS系统系统的一个发展趋势。另外的一个发展趋势。另外, ,操作站采用操作站采用3232位微处理器位微处理器, ,处理信息量扩大处理信息量扩大, ,加工信息的质量提高加工信息的质量提高, ,采用触屏、采用触屏、轨迹球、鼠标器轨迹球、鼠标器, ,运用窗口技术及智能显示器运用窗口技术及智能显示器, ,更方更方便操作指导。控制算法软件也越来越丰富和完善。便操作指导。控制算法软件也越来越丰富和完善。2 2DCSDCS系统发展历程系统发展历程受信息技术（网络通信技术、计算机硬件技术、嵌入式受信息技术（网络通信技术、计算机硬件技术、嵌入式系统技术、现场总线技术、各种组态软件技术、系统技术、现场总线技术、各种组态软件技术、数据库数据库技技术等）发展的影响，以及用户对先进的控制功能与管理功术等）发展的影响，以及用户对先进的控制功能与管理功能需求的增加，各能需求的增加，各DCSDCS厂商（以厂商（以HoneywellHoneywell、EmersonEmerson、FoxboroFoxboro、横河、横河、ABBABB为代表）纷纷提升为代表）纷纷提升DCSDCS系统的技术水平，系统的技术水平，并不断地丰富其内容。以并不断地丰富其内容。以Honeywell Honeywell 公司最新推出的公司最新推出的E Expxperion PKSerion PKS（过程知识系统）、（过程知识系统）、Emerson Emerson 公司的公司的PlantWeb (Emerson PlantWeb (Emerson ProProcess Management)cess Management)、FoxboroFoxboro公司公司的的A2A2、横河公司的、横河公司的R3R3（PRM-PRM-工厂资源管理系统）和工厂资源管理系统）和ABBABB公司公司的的 Industrial IT Industrial IT 系统为标志的新一代系统为标志的新一代DCS DCS 已经形成。已经形成。 2 2DCSDCS系统发展历程系统发展历程如果我们把当年Foxboro公司的I/A Series看作第三代DCS 系统里程碑的话，那么以上几家的最新DCS可以划为第四代。第四代DCS 的最主要标志是两个“I”开头的单词：Information (信息)和Integration（集成）。 2 2DCSDCS系统发展历程系统发展历程第四代DCS的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（车间）级的所有控制和管理功能，并集成全企业的信息管理功能。3 3DCSDCS基本架构和组成基本架构和组成(1). (1). 现场控制站现场控制站(2). (2). 操作员站操作员站(3). (3). 工程师站工程师站(4). (4). 通讯网络通讯网络(5). (5). 软件系统软件系统 3 3DCSDCS基本架构和组成基本架构和组成(1). (1). 现场控制站现场控制站 是完成对现场是完成对现场I/OI/O处理并实现直接数字控制处理并实现直接数字控制(DDC)(DDC)的网络节点。的网络节点。它的功能有它的功能有: : . .现场数据的周期性采集现场数据的周期性采集 . .采集数据的处理采集数据的处理, ,包括滤波、转换、放大包括滤波、转换、放大 . .现场数据和现场设备状态的检查和报警处理现场数据和现场设备状态的检查和报警处理 . .控制算法控制算法( (连续调节和顺序逻辑控制连续调节和顺序逻辑控制) )的运算的运算 . .控制输出执行控制输出执行 . .与上位机或其他站进行数据交换与上位机或其他站进行数据交换, ,接收上位机的控制给定接收上位机的控制给定, ,向上向上传递各种采集、控制和状态信息。传递各种采集、控制和状态信息。 3 3DCSDCS基本架构和组成基本架构和组成(2). (2). 操作员站操作员站 操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面功能的网操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面功能的网络节点。它的主要功能有络节点。它的主要功能有: : . .现场运行的自动监视、状态报告和控制操作等现场运行的自动监视、状态报告和控制操作等; ; . .历史数据处理历史数据处理 . .优化控制功能优化控制功能, ,利用数学模型和条件利用数学模型和条件, ,计算最佳运行条件计算最佳运行条件 . .自适应控制功能自适应控制功能 3 3DCSDCS基本架构和组成基本架构和组成 (3). (3). 工程师站工程师站 工程师站是对系统进行离线的配置、组态工作工程师站是对系统进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点。其主和在线的系统监督、控制、维护的网络节点。其主要功能是提供对要功能是提供对DCSDCS进行组态、配置工作的工具软进行组态、配置工作的工具软件件, ,并在线实时地监视并在线实时地监视DCSDCS网络上各个节点的运行情网络上各个节点的运行情况况, ,使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定置及一些系统参数的设定, ,使使DCSDCS随时处在最佳的工随时处在最佳的工作状态之下。作状态之下。4 4DCSDCS基础硬件基础硬件 DCSDCS系统主要有三种节点组成系统主要有三种节点组成, ,这三种节点对局域网而这三种节点对局域网而言没有什么本质的区别言没有什么本质的区别, ,但由于每种节点的功能不同但由于每种节点的功能不同, ,它们它们在硬件配置上有很大差异。这三种节点的基础硬件组成如在硬件配置上有很大差异。这三种节点的基础硬件组成如下下: : . .现场现场I/OI/O站站, ,由各种由各种I/OI/O模板、信号调理板、电源组成模板、信号调理板、电源组成 . .操作员站有工业微机操作员站有工业微机(IPC)(IPC)或工作站、工业键盘、轨迹或工作站、工业键盘、轨迹球或鼠标、大屏幕球或鼠标、大屏幕CRTCRT、操作控制台、打印机等硬件组成、操作控制台、打印机等硬件组成 . .工程师站有通用微机或工作站、标准键盘、轨迹球或工程师站有通用微机或工作站、标准键盘、轨迹球或鼠标、显示器等硬件组成鼠标、显示器等硬件组成5 5DCSDCS基础软件基础软件(1).(1).在线运行部分的软件在线运行部分的软件, ,称为运行系（监称为运行系（监控）软件控）软件: : (2). (2).生产运行系软件而离线运行的软件生产运行系软件而离线运行的软件, ,称称为开发系（组态）软件。为开发系（组态）软件。 (3).(3).操作系统软件操作系统软件 ( (一一) )控制软件调用控制软件调用（a a）自动启动）自动启动NetwinNetwin在配置系统时，操作员站通常在配置系统时，操作员站通常被配置成自动启动被配置成自动启动NetwinNetwin，当操，当操作员站上电时，系统启动时，将作员站上电时，系统启动时，将会自动启动会自动启动NetwinNetwin。（b b）手动启动）手动启动NetwinNetwin从从Windows XPWindows XP操作系统的系统操作系统的系统菜单选择菜单选择“开始开始程序（程序（P P）Xdps6.0Netwin”Xdps6.0Netwin”，运行，运行XDPSXDPS系统总控软件系统总控软件NetwinNetwin。( (一一) )控制软件调用控制软件调用（c c）、）、NetwinNetwin的界面的界面启动启动NetwinNetwin后，其界面如后，其界面如图图 ( (一一) )控制软件调用控制软件调用NetwinNetwin程序界面具有如下的功能和操作：程序界面具有如下的功能和操作： (1)(1)标题栏：标识软件的版本标题栏：标识软件的版本(2.0/6.0)(2.0/6.0) (2) (2)网络状态：按钮网络状态：按钮“网络网络A”“A”“网络网络B”B”矩形背景区为绿色时表示对应网络通讯正矩形背景区为绿色时表示对应网络通讯正常，红色时表示对应网络通讯不正常。单常，红色时表示对应网络通讯不正常。单击按钮击按钮“网络网络A”A”，将显示，将显示A A网的相关信息。网的相关信息。 (3)(3)软件注册：在运行软件注册：在运行NetwinNetwin软件之前，软件之前，必须进行注册。必须进行注册。 4)4)项目数据路径：设置并显示项目数项目数据路径：设置并显示项目数据路径。项目数据路径用于存放项目的组据路径。项目数据路径用于存放项目的组态数据。态数据。( (一一) )控制软件调用控制软件调用NetwinNetwin程序界面具有如下的功能和操作：程序界面具有如下的功能和操作： (5)(5)显示显示MMIMMI节点号和节点号和MMIMMI级别：级别：NetwinNetwin显示本节点的节点号和显示本节点的节点号和MMIMMI级别，并显示当级别，并显示当前实时网上具有最高级别的前实时网上具有最高级别的MMIMMI节点的节点节点的节点号和级别。具有最高级别的号和级别。具有最高级别的MMIMMI节点有权校节点有权校对网上时钟和管理网上节点上下网到全局对网上时钟和管理网上节点上下网到全局开关点的转换的网络管理权。网络管理权开关点的转换的网络管理权。网络管理权包括设备点和实时时钟包括设备点和实时时钟 (6)(6)当前主当前主MMIMMI节点：节点：“当前主当前主MMIMMI节点节点”显示当前显示当前XDPSXDPS实时网络上具有最高优先级实时网络上具有最高优先级的的MMIMMI站节点号及级别。站节点号及级别。MMIMMI级别以数字表级别以数字表示，数字越小，级别越高。具有最高级别示，数字越小，级别越高。具有最高级别的的MMIMMI节点具有校对网络上所有节点的时钟节点具有校对网络上所有节点的时钟及监视网络节点上下网报警的功能。及监视网络节点上下网报警的功能。( (一一) )控制软件调用控制软件调用NetwinNetwin程序界面具有如下的功能和操作：程序界面具有如下的功能和操作：(7)(7)当前用户：用于登录当前用户：用于登录XDPSXDPS系统、显示系统、显示当前用户信息或修改当前用户的登录密码。当前用户信息或修改当前用户的登录密码。具有具有ENGENG级别的用户才能退出级别的用户才能退出NetwinNetwin。(8)(8)运行：运行其他运行：运行其他XDPSXDPS应用软件，如应用软件，如DPUDPU组态软件、组态软件、MMIMMI制图软件等。一般级别制图软件等。一般级别用户可运行如自检、数据一览等软件，具用户可运行如自检、数据一览等软件，具有有ENGENG或以上级别的用户才能执行或以上级别的用户才能执行DPUDPU组态、组态、图形生成等组态软件。图形生成等组态软件。(9)(9)软键盘软键盘: :调出调出XDPSXDPS软键盘软键盘,XDPS,XDPS系统的系统的操作员站是基于鼠标操作的操作员站是基于鼠标操作的, ,系统提供了一系统提供了一个个CRTCRT模拟键盘，供用户用鼠标输入字符。模拟键盘，供用户用鼠标输入字符。（1111）状态栏：显示通讯状态。）状态栏：显示通讯状态。(12(12）任务切换：用于）任务切换：用于MMIMMI站上多个应用站上多个应用程序之间的切换。程序之间的切换。 ( (二二) )图形窗口图形窗口通常在操作员站上，启通常在操作员站上，启动动NetwinNetwin时，自动启动图形显时，自动启动图形显示程序，将弹出图形显示的主示程序，将弹出图形显示的主画面。画面。当用鼠标左击主菜单上当用鼠标左击主菜单上某一操作区时，可弹出相应的某一操作区时，可弹出相应的窗口图，窗口图不能缩放。对窗口图，窗口图不能缩放。对象操作窗口的操作非常简单，象操作窗口的操作非常简单，在当前打开的用户画面上，将在当前打开的用户画面上，将鼠标指向要操作的对象，这时鼠标指向要操作的对象，这时按动鼠标的左键就可以调出该按动鼠标的左键就可以调出该操作对象的操作窗口图。操作对象的操作窗口图。 子菜单画面之间的切换按钮子菜单画面之间的切换按钮 按下此按钮可切至电气系统画面菜单按下此按钮可切至电气系统画面菜单 当前报警一览当前报警一览（三）点参数（三）点参数在系统流程画面中，用鼠标指在系统流程画面中，用鼠标指向需要查看的参数点，点击右键，向需要查看的参数点，点击右键，选择选择“单点单点”，即可弹出该测点的，即可弹出该测点的中文描述、测点名及测点品质好坏、中文描述、测点名及测点品质好坏、传感器上下限值等信息。传感器上下限值等信息。（四）典型窗口图（四）典型窗口图1 1、开关量控制典型窗口图（用、开关量控制典型窗口图（用于电动阀开关动作及电动设备等的于电动阀开关动作及电动设备等的启停操作）启停操作）各被控对象的单操在各被控对象的单操在流程图上实现。在流程图上用鼠标流程图上实现。在流程图上用鼠标单击要操作的设备时，将鼠标指向单击要操作的设备时，将鼠标指向要操作的对象，这时，鼠标会由箭要操作的对象，这时，鼠标会由箭头形状变成手指状，按动鼠标的左头形状变成手指状，按动鼠标的左键就可以调出该操作对象的操作窗键就可以调出该操作对象的操作窗口图。操作人员可依照窗口图中的口图。操作人员可依照窗口图中的提示，通过操作员窗口图中的按键提示，通过操作员窗口图中的按键进行操作。窗口图内容包括进行操作。窗口图内容包括 : : 1 1）手操器）手操器 2 2）模拟量调节器）模拟量调节器（五）实时及历史趋势调用实时趋势：显示有关趋势点的实时趋势：显示有关趋势点的实时数据。实时数据。 历史趋势：显示有关趋势点的历史趋势：显示有关趋势点的历史数据。历史数据。1 1、趋势窗口、趋势窗口 自弹出菜单以下，分别是工具自弹出菜单以下，分别是工具栏，趋势窗口，趋势点数值显示，栏，趋势窗口，趋势点数值显示，状态栏。状态栏。以以FGDFGD脱硫率及出口脱硫率及出口SO2SO2浓度参数浓度参数为例，查询历史趋势的操作步骤为例，查询历史趋势的操作步骤如下：如下：1 1）首先打开烟气系统画面）首先打开烟气系统画面 ，在空，在空白处点击鼠标右键，选择趋势图一栏白处点击鼠标右键，选择趋势图一栏 2 2）点击菜单栏）点击菜单栏“趋势组趋势组”中中的的“打开打开”，则会出现图示窗口，则会出现图示窗口，在对话框的下方有在对话框的下方有“趋势组编辑趋势组编辑一栏一栏”，填写组号，点击，填写组号，点击“增增加加”，然后在趋势组列表中拖动，然后在趋势组列表中拖动滚动条找到刚刚新建的趋势组，滚动条找到刚刚新建的趋势组，用鼠标左键单击选中后，根据用用鼠标左键单击选中后，根据用户需要选择要查找参数的曲线类户需要选择要查找参数的曲线类型：型：“实时趋势实时趋势”或或“历史趋历史趋势势”。 3 3）依照以上操作步骤就依照以上操作步骤就新建了一个新建了一个“实时趋势组实时趋势组”或或”“”“历史趋势组历史趋势组” 。4 4）选择菜单栏“编辑”中的“趋势组定义”，给刚刚新建的趋势组填写组描述，通俗的说也就是定义一个趋势组名，填写后单击“确认”完成 。5 5）在烟气画面中找到FGD脱硫率或出口SO2浓度测点，点击鼠标右键选择“单点”，将弹出对话框中上方“测点名”点击右键复制下来。 6 6）在已建立的“实时趋势”或“历史趋势”页面菜单栏“编辑”中选择“趋势点定义”一项，则相应弹出对话窗口。将鼠标放在编辑趋势点”对话框中虚线处左键单击后再双击，将刚才“步骤5”中复制的测点名粘贴在弹出对话框中的“点名”中，左键单击设置，根据用户查找需要，可自定义曲线线色及坐标的上限及下限值，点击确认。 7 7）若查找的是某个点的历史趋势，则可以点击“操作”中的“时间设置”根据用户需要选择要查找的时间段。 8 8）若查找某参数的“实时趋势”，则有时间标尺。 时间标尺时间标尺 只在历史趋势中存在，使用鼠标移动游标只在历史趋势中存在，使用鼠标移动游标可以显示游标所在时刻的趋势点历史数据可以显示游标所在时刻的趋势点历史数据。谢 谢 各 位