《DCS的工程设计》课件.ppt

**********************DCS的工程设计DCS简介DCS全称为DistributedControlSystem，即分布式控制系统。它是现代工业自动化控制的核心技术，为工业生产过程提供实时监测、控制和优化。DCS具有高度的可靠性、灵活性、可扩展性和易用性，能够满足复杂工业过程的控制要求。它广泛应用于化工、电力、冶金、石油、制药等行业。DCS发展历程1现代化网络化、智能化2数字化计算机技术应用3模拟化继电器控制系统DCS系统构成硬件系统DCS的硬件系统包括现场设备、现场仪表、现场执行机构、远程终端柜、工程师工作站、操作员工作站、服务器系统和通信网络等。软件系统DCS的软件系统包括系统软件和应用软件。系统软件负责管理和控制硬件系统，而应用软件则负责实现具体的控制和管理功能。现场设备1传感器传感器是DCS系统中的核心部分，负责将物理量转换为电信号，如温度、压力、流量、液位等。2执行机构执行机构接收来自DCS控制器的信号，控制阀门、电机、加热器等设备，实现对过程参数的调节。3现场总线现场总线用于连接传感器、执行机构和远程终端柜，实现数据传输和控制信号的传递。现场仪表温度传感器测量过程温度，如温度计、热电偶等。压力传感器测量过程压力，如压力表、差压变送器等。流量传感器测量过程流量，如流量计、涡街流量计等。液位传感器测量过程液位，如液位计、电容式液位计等。现场执行机构阀门控制流体流动，如气体、液体或固体粉末。电机用于驱动机械设备，如风机、泵和搅拌器。加热器控制温度，如加热反应釜或锅炉。远程终端柜信号隔离隔离现场信号，防止干扰。通信接口连接现场设备和DCS系统，传输数据。报警功能监测现场设备状态，及时报警。工程师工作站系统配置工程师工作站负责配置DCS系统，包括参数设置、逻辑编程、画面设计等。数据管理工程师工作站用于存储、管理和分析DCS系统运行数据，帮助分析系统状态和故障。工具软件工程师工作站配备了各种工具软件，例如在线调试工具、仿真工具、趋势分析工具等。操作员工作站监控实时监控过程变量、设备状态、报警信息等。控制执行操作指令，控制过程变量，实现对生产过程的控制。数据记录记录过程数据、报警信息、操作记录等，用于分析和诊断。趋势分析分析过程变量的趋势，帮助操作员了解生产过程的动态变化。服务器系统中央处理单元(CPU)服务器系统采用高性能CPU处理数据。内存(RAM)提供充足的内存容量，以支持系统运行和数据处理。存储系统使用高可靠性的存储设备，保证数据安全和稳定性。通信网络1网络拓扑结构DCS系统采用冗余的网络拓扑结构，以确保高可靠性和容错性。2网络协议使用工业标准网络协议，如Ethernet和TCP/IP，以确保数据传输的可靠性和兼容性。3网络安全采取必要的网络安全措施，如防火墙和入侵检测系统，以保护系统免受外部攻击。DCS系统接口外部系统接口DCS系统需要与其他系统进行交互，例如生产管理系统、LIMS、MES等。内部系统接口DCS系统内部各子系统之间也需要相互通信，例如控制系统与数据采集系统。系统配置设计1系统参数设置定义系统基本参数、运行模式、安全策略等2设备组态配置现场设备、仪表、执行机构等3画面开发设计操作界面、图形显示、报警管理等4程序逻辑编写实现控制逻辑、数据处理、安全机制等系统配置设计是DCS系统工程的关键环节，它决定了系统功能、性能、安全性和可靠性。通过参数设置、设备组态、画面开发和程序编写，将用户需求转化为可执行的系统配置，并进行严格的测试和调试，确保系统满足设计要求。现场设备接入设备连接将现场设备连接到DCS控制系统。使用合适的信号类型和电缆。信号转换将现场设备的信号转换为DCS系统可识别的信号。可能需要使用信号转换器。地址分配为每个现场设备分配唯一的地址，以便DCS系统可以识别和控制它们。测试配置对接入的现场设备进行测试和配置，确保它们正常工作。工程师工作站配置1硬件选择选择性能稳定、可靠性高的硬件，并根据系统规模进行合理配置。2软件安装安装DCS系统软件，包括控制系统、监控系统、数据管理系统等。3网络连接连接到DCS网络，并配置网络参数，确保工程师工作站能够访问所有相关设备。4权限设置根据工程师的职责和权限，设置访问权限，确保系统安全和操作规范。操作员工作站配置1硬件配置选择适合操作员数量和操作要求的硬件，包括显示器、键盘、鼠标、操作台等。2软件配置安装必要的软件，例