DCS与现场总线课程设计.doc

课程设计说明书 名称 DCS与现场总线技术典型工程应用案例分析 ——DCS在锅炉系统中的应用 2012年 6月 11日 至 2012年 6月 15日共 1 周 院 　系 电子信息工程系 班 级 10电气2 姓 名 学 号 系　主　任 张红兵 教研室主任 邓建平 指导教师 目 录 第一章 绪论 2 1.1 DCS与现场总线技术 2 1.1.1 集散控制系统（DCS）及其应用 2 1.1.2现场总线控制系统（FCS）及其应用 5 1.2 典型工程应用案例介绍 6 第二章 DCS在锅炉系统中的应用案例分析 8 2.1方案的总体设计分析 8 2.2案例的系统结构和硬件配置分析 8 2.2.1 系统硬件配置 8 2.2.2 现场控制站设备配置 10 2.3案例的可靠性设计及组态分析 12 2.3.1 DCS系统的可靠性原理 12 2.3.2 锅炉系统中DCS组态 13 2.4案例的抗干扰措施 13 2.4.1电源系统的干扰及应采取的措施 14 2.4.2电磁干扰及应采取的措施 14 2.4.3信号线的传送干扰及应采取的措施 14 2.4.4防止静电干扰的措施 14 第三章 总结 16 3.1对上述系统分析 16 3.2 心得体会 16 参考文献 17 附录 18 第一章 绪论 1.1 DCS与现场总线技术 DCS及现场总线技术是由计算机、信号处理、测量控制、网络通信和人机接口等技术综合产生的一门应用技术。 1.1.1 集散控制系统（DCS）及其应用 集散型控制系统(DCS)的实质是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和现场前端分散控制相统一的新型控制技术。它的出现是工业控制的一个里程碑。工业过程控制的发展逐步从单机监控、直接数字控制发展到集散控制，也必将由集散控制进展到拥有更广阔应用前景的计算机集成制造，近几年的计算机集成制造(CIMS)技术的成就足以证明这一点。集散控制系统（Distributed control system）是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DCS系统。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-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，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。DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。 集散控制系统一般有以下四部分组成：现场控制级又称数据采集装置，主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理，而且对实时数据进一步加工处理，供CRT操作站显示和打印，从而实现开环监视，并将采集到的数据传输到监控计算机。输出装置在有上位机的情况下，能以开关量或者模拟量信号的方式，向终端元件输出计算机控制命令。过程控制级 又称现场控制单元或基本控制器，是DCS系统中的核心部分。生产工艺的调节都是靠它来实现。比如阀门的开闭调节、顺序控制、连续控制等等。过程管理级 DCS的人机接口装置，普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩CRT、操作者键盘、打印机、大容量存储器等。操作员通过操作站选择各种操作和监视生产情况经营管理级 又称上位机，功能强、速度快、容量大。通过专门的通信接口与高速数据通路相连，综合监视系统各单元，管理全系统的所有信息。集散控制系统的特点 DCS控制系统与常规模拟仪表及集中型计算机控制系统相比，具有很显著的特点1、系统构成灵活。从总体上看，DCS就是由各个工作站通过网络通信系统组网而成的。你可以把他现象成“因特网”。根据生产需求，你可以随时加入或者撤去工作站系统组态很灵活。2、操作管理便捷。DCS的人机反馈都是通过CRT跟键盘、鼠标等实现的。你可以想象成在因特网冲浪一样，你可以监视生产装置乃至整个工厂的运行情况。3、控制功能丰富。原先用模拟控制回路实现的复杂运算，通过高精度的微处理器来实现。4、信息资源共享。你可以把工作站想象成因特网上的各个网站，只要你在DCS系统中，并且权限够大，你就能了解到你要的任何参数。5、安装调试方便。相比原先的模拟控制系统，那么多的飞线头，一大堆类似头发丝的电线。DCS系统算是很方便了。 6、安全可靠性高。难道现在还有什么东西的可靠性比电脑更高吗 DCS系统的硬件结构 DCS的硬件系统主要由集中操作管理装置