第一篇：DCS經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
DCS系統(tǒng)的實(shí)踐應(yīng)用與工作經(jīng)驗(yàn)
一、系統(tǒng)功能需求的確定
選用DCS之前首先要明確應(yīng)用的目標(biāo)，提出對DCS功能的要求，確定系統(tǒng)的規(guī)模。一般都需要儀表自動(dòng)化、工藝負(fù)責(zé)人及計(jì)算機(jī)的負(fù)責(zé)人、設(shè)計(jì)院項(xiàng)目負(fù)責(zé)人幾方面討論確定，以達(dá)到最大限度地滿足生產(chǎn)和操作的要求。
1、應(yīng)用DCS的目標(biāo)
（1）提高裝置生產(chǎn)及管理水平
提高生產(chǎn)效率（提高收效），降低生產(chǎn)成本，節(jié)能，降耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)方案變化的靈活性及適應(yīng)性，提高裝置的管理水平，提高故障分析的科學(xué)性和生產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)化，有利于勞動(dòng)競賽，挖掘生產(chǎn)潛力。
（2）提高裝置的控制水平
實(shí)現(xiàn)裝置穩(wěn)定化控制及操作優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)控制，實(shí)現(xiàn)順序邏輯控制，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障診斷和聯(lián)鎖保護(hù)，實(shí)現(xiàn)局部或全裝置的最優(yōu)化控制，生產(chǎn)及管理水平的提高，控制水平的提高，將為實(shí)現(xiàn)裝置“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”生產(chǎn)發(fā)揮重要作用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
這些目標(biāo)可以分階段考慮，逐步應(yīng)用、開發(fā)，系統(tǒng)亦將逐步擴(kuò)展以實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)。
2、系統(tǒng)功能要求
（1）數(shù)據(jù)采集和存儲功能：模擬輸入信號的掃描時(shí)間，數(shù)字信號的掃描時(shí)間，歷史數(shù)據(jù)存儲（包括調(diào)整趨勢、歷史趨勢）的種類、點(diǎn)數(shù)和周期，輸入信號的處理功能。
（2）控制功能：具備完整的監(jiān)測、調(diào)節(jié)和順序控制功能及設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視、聯(lián)鎖保護(hù)等功能，反饋控制功能的最大能力（輸入輸出的種類、數(shù)量、邏輯運(yùn)算能力、順序步驟，執(zhí)行周期），過程控制語言能力（如ST、FORTRAN，BASIC，C或其他的控制語言），先進(jìn)控制軟件的要求。
（3）顯示功能：CRT尺寸、顏色，畫面刷新時(shí)間，畫面種類與數(shù)量。顯示畫面包括總貌畫面、流程圖畫面、控制分組畫面、調(diào)整畫面、趨勢畫面、過程報(bào)警畫面、系統(tǒng)報(bào)警畫面、系統(tǒng)狀態(tài)畫面、操作日志畫面、歷史查詢畫面等，并具有窗口（多個(gè)、拉伸、重疊）顯示功能，漢字功能以及觸屏功能。
（4）報(bào)警功能：模擬輸入/輸出信號報(bào)警（絕對報(bào)警、變化率報(bào)警），數(shù)字輸入/輸出信號報(bào)警，儀表停用（校驗(yàn)、停掃描）報(bào)警，系統(tǒng)部件（卡件、網(wǎng)絡(luò)）故障報(bào)警，相鄰報(bào)警時(shí)間分辨率，報(bào)警管理功能（如歷史查詢過濾、報(bào)警組設(shè)置、報(bào)警點(diǎn)組的優(yōu)先級、報(bào)警抑制功能等）。
（5）報(bào)表和屏幕拷貝功能：即時(shí)報(bào)表功能，定時(shí)報(bào)表功能（包括時(shí)報(bào)、班報(bào)、日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)），報(bào)警匯總記錄，操作記錄報(bào)表，操作或參數(shù)修改打印，打印機(jī)屏幕拷貝功能。
（6）操作安全：操作權(quán)限口令詢問功能，工程師、操作員鑰匙鍵功能，MAN/AUT/CAS切換無擾動(dòng)功能，冗余措施。
（7）系統(tǒng)的靈活性：系統(tǒng)可靠性指標(biāo)，冗余冗錯(cuò)，系統(tǒng)擴(kuò)展方便，新老產(chǎn)品的兼容性，與上位機(jī)通信接口及軟件的實(shí)用性，與其它機(jī)種的通信（開放性）。系統(tǒng)功能要求是根據(jù)系統(tǒng)目標(biāo)結(jié)合具體內(nèi)容確定的，特別突出具體項(xiàng)目的特點(diǎn)：
a、快速掃描的速度及順序控制、聯(lián)鎖的執(zhí)行周期，必須根據(jù)工藝指標(biāo)提出具體要求。例如：某用戶的一個(gè)裝置引進(jìn)DCS時(shí)因承包商對專利商在順序控制方面的需要不清楚，到組態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)這種DCS的速度和容量均不能滿足工藝的要求，只好又購買了一套PLC，增加了投資。
b、目標(biāo)在開發(fā)先進(jìn)控制軟件，則在控制功能上以及軟件開發(fā)工具方面要側(cè)重說明。
二、DCS的選型
1、機(jī)種選擇原則
選擇DCS機(jī)種是一項(xiàng)重要工作，由于DCS技術(shù)進(jìn)步速度很快，集中更新?lián)Q代周期很短，過去由幾個(gè)主要國外DCS廠家壟斷的時(shí)代已經(jīng)過去，民族品牌的DCS廠家迅速發(fā)展成熟起來，目前已經(jīng)占據(jù)了中國DCS市場的半壁江山，其性能、可靠性和穩(wěn)定性及優(yōu)越的性價(jià)比得到了廣大用戶的認(rèn)可，這是民族產(chǎn)業(yè)的驕傲?，F(xiàn)在國內(nèi)外主要DCS制造商有十幾家，DCS采購一般采取招標(biāo)方式，通常由用戶（或招標(biāo)公司）選擇3-5家進(jìn)行詢價(jià)、招標(biāo)，經(jīng)過專家、領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)負(fù)責(zé)人綜合評價(jià)和評比，最后確定一個(gè)機(jī)種。DCS機(jī)種選擇的因素很多，不能只從一次性投資多寡考慮?？偨Y(jié)DCS機(jī)種選擇的原則為：選擇工程實(shí)力較強(qiáng)的知名公司，選擇符合有經(jīng)驗(yàn)的專家推薦的主流機(jī)型，首先考慮DCS系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和操作方便性，其次考慮DCS功能應(yīng)滿足“功能需要”的要求，具有國際先進(jìn)水平(但不一定是最先進(jìn)的)，系統(tǒng)應(yīng)具有開放式結(jié)構(gòu)，有靈活的系統(tǒng)可擴(kuò)性?？疾焓欠裼衷谕袠I(yè)使用的實(shí)例，效果是否令人滿意，制造廠家的后備支持系統(tǒng)是否完備，調(diào)查廠家工程經(jīng)驗(yàn)和實(shí)施能力、專業(yè)化解決方案的能力和設(shè)計(jì)能力，服務(wù)是否良好，性能/價(jià)格比是否最好，價(jià)格是否可以接受，備件供應(yīng)和響應(yīng)是否及時(shí)。一個(gè)工廠企業(yè)DCS機(jī)種最好選擇同一種，便于維護(hù)和管理。
2、機(jī)種的評價(jià)內(nèi)容
（1）系統(tǒng)硬件構(gòu)成比較：將參加詢價(jià)的3-5家機(jī)種做硬件配置和功能比較，主要項(xiàng)目如下：操作站、工程師站、打印機(jī)、上位機(jī)接口、輔助存儲器、網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部通信、現(xiàn)場控制器、現(xiàn)場監(jiān)視站、輔助臺柜（安全柵柜、端子柜、繼電器柜、輔助操作臺等）、應(yīng)用模塊及電源配備。（2）I/O卡能力比較（每項(xiàng)列出：點(diǎn)數(shù)/卡、卡數(shù)、總點(diǎn)數(shù)）：
監(jiān)視輸入4～20mA
脈沖
T/C
RTD
控制輸入4～20mA
脈沖
Ｔ/C
RTD
控制輸出4～20mA
D/I 按鈕、開關(guān)狀態(tài)
D/O 開關(guān)、繼電器輸出
（3）系統(tǒng)通信功能比較：通信規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)化、開放型及功能，通信網(wǎng)絡(luò)（總線）、通信速度、傳遞距離、網(wǎng)絡(luò)（總線）允許加載設(shè)備總臺數(shù)，是否雙重化。
（4）與上位機(jī)通信功能比較
（5）系統(tǒng)軟件功能比較
（6）售后技術(shù)服務(wù)比較
（7）應(yīng)用軟件工具比較
（8）發(fā)展性、先進(jìn)性（好、較好、一般、較差）
（9）價(jià)格分為以下幾項(xiàng)列出：硬件、軟件、備件、服務(wù)（包括培訓(xùn)、資料、現(xiàn)場服務(wù)、技術(shù)咨詢等）、上位機(jī)的硬軟件、稅費(fèi)及總價(jià)。
3、經(jīng)驗(yàn)
當(dāng)選擇機(jī)種時(shí)，最好是由最終用戶根據(jù)自己的實(shí)際情況來決定，專利商和設(shè)計(jì)院（工程公司）的意見作為參考。尤其是DCS雖工藝設(shè)備成套時(shí)，專利商和設(shè)計(jì)院（工程公司）往往選擇對他們最有力的機(jī)型，很可能是落后的、質(zhì)次價(jià)高的，而且他們不考慮用戶在備件、維護(hù)、聯(lián)網(wǎng)等方面的需要，如果自己選擇，就可以避免這種現(xiàn)象。某裝置DCS招標(biāo)時(shí)采納了最終用戶的意見，不但節(jié)省了1/3以上投資，而且選用了性能更好的系統(tǒng)。此外應(yīng)當(dāng)防止僅僅根據(jù)一次投資決定取舍的做法。某裝置僅為便宜6%的價(jià)格，買了一套已屬落后的國外DCS產(chǎn)品，今后的備件、維修費(fèi)用會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出6%。因?yàn)镈CS更新很快，雖然制造廠簽訂合同時(shí)能許諾若干年內(nèi)設(shè)備不漲價(jià)，但很難兌現(xiàn)。
作為工程公司來說，每個(gè)廠家的DCS系統(tǒng)都有自己的優(yōu)勢和缺陷，基本上都能完成工業(yè)中要求的各種控制功能，在節(jié)約成本追求性價(jià)比的情況下，采用最新版本的硬件和軟件，多考慮客戶的各種需求，把工作做的更細(xì)致，更周全，才會贏得客戶的滿意度和高度評價(jià)。在硬件選型初期，要首先根據(jù)I/O信號數(shù)量選擇合適的控制器，并計(jì)算處理器的帶負(fù)載能力，以及邏輯處理能力，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，如果合同中包含電源柜，還要將電源柜的供電范圍做一個(gè)嚴(yán)格的界定，并將容量做一個(gè)仔細(xì)的計(jì)算，并預(yù)留供電保險(xiǎn)端子或空開，應(yīng)對設(shè)計(jì)變更增加供電儀表。此外，除系統(tǒng)FTA電纜及電源線外，盡量減少柜間線的敷設(shè)，將I/O卡件及現(xiàn)場接線端子設(shè)計(jì)在同一柜內(nèi)，減少工程師或接線人員在現(xiàn)場的類似工作。
三、DCS系統(tǒng)配置
1、系統(tǒng)配置的工作內(nèi)容
DCS的發(fā)展使系統(tǒng)配置的適應(yīng)性越來越強(qiáng)，而且也囊括了PLC控制功能，從幾個(gè)、十幾個(gè)回路的小系統(tǒng)到幾百個(gè)、幾千個(gè)回路的大系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)配置的原則應(yīng)是在滿足裝置生產(chǎn)和控制要求的前提下盡量減少硬件的數(shù)量，以求經(jīng)濟(jì)合理，并留有恰當(dāng)?shù)挠嗔俊Ｏ到y(tǒng)配置工作主要包括以下幾個(gè)方面。
（1）系統(tǒng)I/O點(diǎn)統(tǒng)計(jì)：一般包括10-15%的備用量。要分別考慮熱備用和冷備用的情況。AI的要考慮是否需要向現(xiàn)場供電，是24VDC還是220VAC，是否要通過安全柵隔離，RTD/TC信號的線制問題，安全柵的選型，還需對安全柵進(jìn)行相應(yīng)的組態(tài)工作，有時(shí)可能還存在現(xiàn)場儀表帶HART協(xié)議，這樣會改變安全柵的接線方式。DI/DO信號需要考慮是否為干接點(diǎn)信號，是否需要繼電器/安全柵隔離，以及常開常閉觸點(diǎn)問題。這些問題的前期確認(rèn)會提高現(xiàn)場調(diào)試的效率，同時(shí)還可以提高客戶對現(xiàn)場工程師的信任度。
（2）控制柜： I/O卡件種類和數(shù)量按I/O點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表的數(shù)量確定。機(jī)柜具有10%的備用空間。主控單元冗余配置、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)冗余配置、控制I/O卡冗余配置，電源冗余配置，按1秒的標(biāo)準(zhǔn)掃描周期估計(jì)系統(tǒng)負(fù)荷滿足DCS具體要求，考慮現(xiàn)場變送器供電制式與DCS的關(guān)聯(lián)。
（3）操作站：根據(jù)工藝流程工段或區(qū)域的劃分和中控室內(nèi)操作人員數(shù)確定操作站的臺數(shù)。并根據(jù)工藝界區(qū)將操作權(quán)限進(jìn)行限制，屏蔽掉windows的操作，讓操作員不能進(jìn)入windows更改計(jì)算機(jī)的設(shè)置。打印機(jī)的臺數(shù)應(yīng)滿足報(bào)警、報(bào)表及拷貝的需要，但報(bào)警和報(bào)表用的打印機(jī)必須分開，一般報(bào)警打印機(jī)采用針式逐行打印，報(bào)表格式及內(nèi)容，打印方式，時(shí)間段等由甲方工藝人員來最終確認(rèn)。
（4）輔助操作臺的配置：安裝閃光報(bào)警器、開關(guān)按鈕、指示燈、端子排、空開等。
（5）通信系統(tǒng)配置：凡是與通信有關(guān)的網(wǎng)卡、網(wǎng)線（總線）、交換機(jī)、耦合器等應(yīng)根據(jù)需要考慮冗余配置，根據(jù)設(shè)計(jì)院的平面布置圖計(jì)算需要通訊線長度，安排好交換機(jī)擺放位置，并配置好交換機(jī)，做好冗余，如果系統(tǒng)內(nèi)有通訊內(nèi)容，還需準(zhǔn)備同軸電纜及終端電阻等附件，并將通訊卡件的“頭”的機(jī)柜和“身子”的機(jī)柜盡量擺放在比較相近的位置，這樣即可以縮短電纜長度，又可以盡量降低受其他電纜信號干擾的幾率。此外，通訊中可能涉及到第三方通訊的問題，這就需要DCS廠家出一個(gè)文字性的表格給第三方的廠家，在表格中明確要求具備的條件，通訊協(xié)議，接口定義，IP地址規(guī)劃以及甲方和設(shè)計(jì)院提供的通訊I/O清單，請第三方廠家提供相應(yīng)的通訊參數(shù)及I/O的tagname和地址，并在組態(tài)完成后，要求甲方協(xié)調(diào)第三方廠家共同調(diào)試，形成調(diào)試文檔，防止日后責(zé)任不夠明確，特別需要說明的是，在調(diào)試modbus485通訊時(shí)，最好將系統(tǒng)或者上位機(jī)其中一方斷電，防止燒壞接口，準(zhǔn)備好RS-232轉(zhuǎn)RS-485轉(zhuǎn)換器，并在電腦中安裝modbus sim和modbus scan軟件，在調(diào)試時(shí)先用這兩個(gè)軟件脫離開DCS或者PLC系統(tǒng)進(jìn)行測試，先排除系統(tǒng)組態(tài)的問題。
（6）系統(tǒng)電源和輔助機(jī)柜配置（安全柵柜、端子柜、繼電器柜、配電箱等）：UPS不間斷電源容量比DCS系統(tǒng)所需容量高40%，并保證電網(wǎng)停電時(shí)能繼續(xù)供電30分鐘。不同項(xiàng)目情況不大相同，有的客戶自己采購UPS，工程公司只需要向甲方或者設(shè)計(jì)院提供DCS系統(tǒng)的總耗電量即可。
（7）備品備件和消耗品，原則上要備足兩年的用量。
2、經(jīng)驗(yàn)
系統(tǒng)硬件配置直接關(guān)系到DCS的投資、應(yīng)用和維護(hù)工作，有些無名的小投標(biāo)商或代理商，為了奪標(biāo)或根據(jù)一般標(biāo)準(zhǔn)提出的配置不太符合最終用戶的要求，采取不正當(dāng)競爭。例如某裝置由代理商提供DCS，基本沒有多少冗余量，投產(chǎn)一年后，工藝設(shè)備改造需要增加點(diǎn)數(shù)，重新訂貨要花很多錢，且訂貨周期長，延誤了開工。還有另一種傾向，某系統(tǒng)由最終用戶自己引進(jìn)，硬件配置大了30%以上，造成資金積壓。這兩種極端都應(yīng)避免。對于新裝置，冗余量要適當(dāng)大一些，如是改造，就可以少留一些余量。
對于工程公司來說，這些要求可能會引起增加項(xiàng)目成本，可從目前各個(gè)項(xiàng)目的情況來看，由于設(shè)計(jì)院往往前期與設(shè)備供應(yīng)廠家溝通不充足，或者是甲方在定設(shè)備時(shí)與設(shè)計(jì)院溝通不夠充分，在現(xiàn)場時(shí)往往造成增加一部分I/O點(diǎn)，尤其是大型馬達(dá)設(shè)備廠家，會增加一些溫度監(jiān)測點(diǎn)，而這一部分對于硬件設(shè)計(jì)方面來說，又是成本很高的一部分內(nèi)容，所以在設(shè)計(jì)硬件時(shí)，一定要請?jiān)O(shè)計(jì)院或甲方來重點(diǎn)確認(rèn)這部分內(nèi)容，與此同時(shí)，重要工段的開關(guān)量信號也存在這樣的問題，在增加需要安全柵的信號通道中，有可能存在機(jī)柜空間不足，安全柵需增加供電電源線以及現(xiàn)場接線端子與安全柵間的連線等問題，這都是在現(xiàn)場調(diào)試過程中比較簡單，但是又很棘手的問題，有的現(xiàn)場交通、工業(yè)都不是非常便利，這些東西很難在當(dāng)?shù)刭I到，還有可能牽扯到供貨周期的問題，雖然這是小問題，可的確是可以影響調(diào)試及開車進(jìn)度的問題。
操作站不應(yīng)配置的過多，如果根據(jù)使用常規(guī)儀表的習(xí)慣劃分操作崗位，等到操作人員熟悉幾個(gè)月后，一定會有閑置不用的操作站。但也不能太少，例如某系統(tǒng)外商做的配置，幾千點(diǎn)過程輸入輸出，幾百個(gè)回路只配置了三個(gè)操作站（5臺CRT），還不能互為備用，一般情況下還可以勉強(qiáng)應(yīng)付，但等到工藝緊急事故或DCS局部故障時(shí)，就感到特別難辦。
無名的小投標(biāo)商或國外代理商在售后服務(wù)方面普遍較差，響應(yīng)慢，成本也高。國產(chǎn)知名DCS廠家在工程服務(wù)和售后響應(yīng)方面很重視，及時(shí)便捷，滿意放心，備件供應(yīng)沒有問題，可以減少備件庫存又不影響生產(chǎn)的開車。另外，建議在一個(gè)企業(yè)盡量使用同一機(jī)型DCS。
四、系統(tǒng)使用環(huán)境的建立
1、工作內(nèi)容
在DCS應(yīng)用工作實(shí)施步驟中，使用環(huán)境的建立是極重要的工作，他是DCS正常運(yùn)行的保證，包括以下幾方面的工作：DCS控制室位置的確定、DCS控制室及輔助間的確定、控制室內(nèi)設(shè)備位置及建筑要求、采光要求、抗干擾措施、接地要求、供電要求及隔離要求。
DCS環(huán)境要求可參照GB2887-82《計(jì)算站場地技術(shù)要求》以及DCS廠家有關(guān)技術(shù)說明書確定。
設(shè)計(jì)院按照上述要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，選好施工單位，一般室內(nèi)裝修、空調(diào)、照明等要選擇專門的計(jì)算機(jī)裝修專業(yè)隊(duì)伍施工才能保證質(zhì)量，在DCS環(huán)境上多投資是必要的。
2、經(jīng)驗(yàn)
環(huán)境的問題是保證DCS能夠長期連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提，在這些方面掉以輕心對設(shè)備正常運(yùn)行會造成各種危害。例如，溫度過高，灰塵太多，特別容易造成硬盤磁頭簧片的斷裂和劃盤，某裝置中的國外DCS系統(tǒng)就是因?yàn)檫@個(gè)原因連續(xù)壞了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器，備件又不能及時(shí)到位，停用了近半年多。因?yàn)闇囟雀?，?nèi)存和輔存不能正常工作，系統(tǒng)紊亂的現(xiàn)象也在多個(gè)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生過。溫度太高，產(chǎn)生靜電的威脅，會造成有些DCS的死機(jī)現(xiàn)象，操作人員若不注意這個(gè)問題，使靜電放電造成插卡或模塊故障，還會影響工藝操作。接地也是一個(gè)既重要又困難的問題，市場上幾中主流DCS在安裝調(diào)試過程中，都發(fā)生過接地不良而帶來的種種惡果?？傊欢ㄒoDCS創(chuàng)造良好應(yīng)用環(huán)境。有的項(xiàng)目甲方會要求在項(xiàng)目調(diào)試完畢后，將整個(gè)硬盤做一個(gè)全盤境象，這樣，在系統(tǒng)硬盤發(fā)生故障時(shí)，只要及時(shí)插上這塊硬盤，就可以正?；謴?fù)生產(chǎn)了，當(dāng)然，如果是冗余服務(wù)器的話，只需要將兩臺服務(wù)器再做一次同步就可以了。
在DCS的平面布置上，最好要考慮加一個(gè)緩沖間，再進(jìn)入中控室或機(jī)房，這是防塵的好措施。對于防塵要求很高的情況，可加凈化間（如磁盤凈化間）。備件庫、介質(zhì)庫、硬件維修室最好都裝空調(diào)，雖說有的DCS廠家鼓吹自己的產(chǎn)品適應(yīng)性很好，但是在實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)不用空調(diào)根本不行（影響到產(chǎn)品質(zhì)量和DCS使用壽命）。
機(jī)房和中控室內(nèi)一般不要加暖氣，特別不要加水暖，在裝活動(dòng)地板和有電纜溝的情況下，尤其應(yīng)注意，以免發(fā)生因暖氣漏水、漏汽，侵潮電路、淹沒電纜和設(shè)備的事故。
五、人員培訓(xùn)
1、工作內(nèi)容
在DCS的硬件、軟件和使用環(huán)境確定之后，人員培訓(xùn)是DCS能否用好的關(guān)鍵工作，它包括以下幾個(gè)方面。
系統(tǒng)工程師的培訓(xùn)：一套DCS必須至少培養(yǎng)一名系統(tǒng)工程師，全面負(fù)責(zé)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)工作和項(xiàng)目經(jīng)理所擔(dān)負(fù)的組織工作，并應(yīng)對DCS系統(tǒng)有全面了解。
組態(tài)設(shè)計(jì)、組態(tài)生成軟件工程師的培訓(xùn)： DCS最好應(yīng)用軟件由用戶自己做或參與做，賣方作技術(shù)指導(dǎo)。這樣培訓(xùn)效果最好，同時(shí)是今后系統(tǒng)應(yīng)用軟件的完善、修改和繼續(xù)開發(fā)的先決條件，這方面一般由設(shè)計(jì)人員和廠方用戶（儀表自控、工藝人員）同時(shí)派工程師培訓(xùn)，而且應(yīng)以廠方為主。
上位機(jī)及DCS接口軟硬件工程師的培訓(xùn)：若DCS配置上位機(jī)或MES系統(tǒng)應(yīng)單獨(dú)培訓(xùn)，人員可從企業(yè)信息中心、生產(chǎn)調(diào)度管理、計(jì)算機(jī)人員中挑選。
硬件維護(hù)工程師的培訓(xùn)：現(xiàn)代DCS硬件維護(hù)大部分為板級或模塊維護(hù)，而且系統(tǒng)有診斷功能，所以硬件維護(hù)人員一般不單獨(dú)培訓(xùn)，而是在軟件工程師中有人側(cè)重培訓(xùn)即可。
以上四種人員的培訓(xùn)一般需在制造廠進(jìn)行，在培訓(xùn)之前，最好初步自學(xué)、閱讀有關(guān)技術(shù)資料，做好充分準(zhǔn)備，才能取得滿意效果，有一定DCS基礎(chǔ)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的人員更好。
操作人員培訓(xùn)、車間主任及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人員的培訓(xùn)也是十分重要的工作。這部分人的培訓(xùn)由經(jīng)過培訓(xùn)的計(jì)算機(jī)人員講課和實(shí)際操作訓(xùn)練進(jìn)行。首先經(jīng)過培訓(xùn)的人員要為車間操作人員編寫操作手冊，按工藝班組進(jìn)行實(shí)際上機(jī)培訓(xùn)，一般很快便可掌握。上崗之前定出標(biāo)準(zhǔn)和要求，發(fā)操作合格上崗證是個(gè)好辦法。
2、經(jīng)驗(yàn)
培訓(xùn)工作關(guān)系到用戶是否能掌握系統(tǒng)，是否能很好的承擔(dān)系統(tǒng)維護(hù)、完善修改、參與開車調(diào)試與進(jìn)一步開發(fā)的任務(wù)。要避免培訓(xùn)的一些偏差，如把DCS培訓(xùn)出差當(dāng)作一次企業(yè)內(nèi)部的關(guān)系照顧與平衡，派出無關(guān)人員參加培訓(xùn)；如在隨裝置成套引進(jìn)DCS時(shí)，只是工藝培訓(xùn)和設(shè)計(jì)培訓(xùn)，沒有安排到DCS制造廠的培訓(xùn)，有的在組態(tài)設(shè)計(jì)培訓(xùn)中沒有安排最終用戶的技術(shù)人員參加，有的派遣的培訓(xùn)人員沒有搞過DCS，又沒有做好DCS預(yù)培訓(xùn)，在短暫的DCS培訓(xùn)中收獲不大。有的在培訓(xùn)前對要學(xué)習(xí)的系統(tǒng)沒有一個(gè)完整的概念，更沒有準(zhǔn)備好問題，對于國外的問答式培訓(xùn)方法不適應(yīng)。有的培訓(xùn)中，比較注重與開工有關(guān)的基礎(chǔ)工作，忽視了應(yīng)用軟件和今后繼續(xù)開發(fā)所需要的知識，這些都造成了應(yīng)用維護(hù)和開發(fā)的困難，對高價(jià)買來的應(yīng)用軟件不能正確和全面使用。DCS的操作一般都很簡單方便，很容易學(xué)會，對于工藝操作人員不必講多少復(fù)雜的計(jì)算機(jī)原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，著重教會他們實(shí)際使用方法和操作要求即可。國產(chǎn)知名DCS一般全部漢化，不存在使用語言問題，但是引進(jìn)國外的DCS帶漢字顯示得不多，主要是英文顯示和打印，這與我們操作人員的英語水平有一定差距，對于顯示和打印的內(nèi)容，特別是繁多的縮寫符號看不懂，記憶困難，影響DCS的使用效果，在對工藝操作人員的培訓(xùn)中，這是關(guān)鍵。
六、系統(tǒng)組態(tài)與生成
1、工作內(nèi)容
DCS應(yīng)用的核心工作是系統(tǒng)組態(tài)，包括硬件配置組態(tài)和系統(tǒng)應(yīng)用軟件組態(tài)。硬件配置組態(tài)首先要完成系統(tǒng)的配置圖，包括每個(gè)卡件的配置圖以確定地址或點(diǎn)名，這一工作必須在應(yīng)用軟件組態(tài)前完成。
每家的DCS應(yīng)用軟件組態(tài)方法都不會完全一樣，各有自己的特色和優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)展趨勢是配置獨(dú)立的組態(tài)工作站或稱工程師站。有些DCS廠家還開發(fā)了微機(jī)組態(tài)系統(tǒng)軟件，使大部分應(yīng)用軟件的組態(tài)工作可以在PC機(jī)上完成，然后再轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能接受的形式。
對于DCS應(yīng)用軟件組態(tài)工作有以下三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
（1）組態(tài)設(shè)計(jì)
首先應(yīng)按系統(tǒng)目標(biāo)把自控系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和集散控制系統(tǒng)的組態(tài)要求科學(xué)組織起來，最后形成組態(tài)源文件。包括以下幾個(gè)部分：系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)、目錄（DIRECTORY）及文件（FILE）組織設(shè)計(jì)（有些系統(tǒng)可以不作）、監(jiān)視站的組態(tài)設(shè)計(jì)、控制站的組態(tài)設(shè)計(jì)、操作站的組態(tài)設(shè)計(jì)、及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的組態(tài)設(shè)計(jì)。
（2）充分掌握DCS的組態(tài)方法、技巧和系統(tǒng)的功能
對于DCS組態(tài)方法、技巧及系統(tǒng)功能的培訓(xùn)力求吃透，充分掌握、理解，只有這樣才能充分發(fā)揮DCS的作用，系統(tǒng)組態(tài)才能達(dá)到實(shí)用、操作方便、功能強(qiáng)的要求，并通過實(shí)際應(yīng)用、發(fā)現(xiàn)不足，逐步對組態(tài)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善、修改。
（3）征詢、滿足工藝要求，結(jié)合操作維護(hù)經(jīng)驗(yàn)
DCS是為工藝服務(wù)的，最終由工藝來使用和操作。在DCS組態(tài)時(shí)，務(wù)必切實(shí)考慮、征詢工藝要求，最好工藝技術(shù)人員要參與進(jìn)來，力爭滿足工藝操作要求，注重累計(jì)日常工藝操作、儀表維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，把這些經(jīng)驗(yàn)變成應(yīng)用軟件，充分挖掘DCS先進(jìn)的控制、操作功能，提高DCS利用效果。
2、經(jīng)驗(yàn)
組態(tài)和生成一定要有最終用戶的技術(shù)人員參加，根據(jù)用戶的力量，決定組態(tài)設(shè)計(jì)介入的深度，生成最好全部由最終用戶完成。不少系統(tǒng)的組態(tài)都是由設(shè)計(jì)人員或DCS廠家搞，最終用戶不聞不問，如果設(shè)計(jì)人員或DCS廠家不熟悉工藝生產(chǎn)操作，不了解操作人員的要求和習(xí)慣，標(biāo)準(zhǔn)軟件問題不大，而象報(bào)表、畫面、操作方式之類與工藝關(guān)系很密切的內(nèi)容返工現(xiàn)象是少不了的。反之，如果最終用戶的工藝人員和有實(shí)踐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的儀表自控人員承擔(dān)設(shè)計(jì)組態(tài)或參與設(shè)計(jì)組態(tài)，情況就大不相同。某系統(tǒng)根據(jù)工藝人員的要求作出的報(bào)表和畫面深受歡迎，結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)的控制方案簡單易行，投用效果好。不少成功的經(jīng)驗(yàn)表明由用戶參與設(shè)計(jì)組態(tài)，理論結(jié)合實(shí)際才能做出比較成功的組態(tài)設(shè)計(jì)和組態(tài)生成。有不少的企業(yè)依靠自己的技術(shù)力量完成DCS組態(tài)設(shè)計(jì)和組態(tài)生成，自己設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、施工維護(hù)開發(fā)一條龍，創(chuàng)出了一條好路子。
七、安裝調(diào)試
1、安裝工作內(nèi)容
DCS安裝前應(yīng)滿足以下條件：機(jī)房和中控室裝修完畢，不需要再挖溝打洞等產(chǎn)生灰塵、振動(dòng)的工作?；顒?dòng)地板鋪好，地面清潔干凈，空調(diào)系統(tǒng)投用并已通過考核。UPS調(diào)試考核合格，若干條件達(dá)不到也有用臨時(shí)電源調(diào)試的，但應(yīng)加穩(wěn)壓設(shè)備。照明施工完畢，正常運(yùn)行。機(jī)房附近不再進(jìn)行有振動(dòng)、或電干擾的施工。接地系統(tǒng)完成，并經(jīng)過反復(fù)檢查，確認(rèn)不會引入干擾信號。
系統(tǒng)安裝工作包括：臺柜就位，設(shè)備（主機(jī)、監(jiān)視器、打印機(jī)等）安裝，卡件或模塊安裝，系統(tǒng)網(wǎng)線、內(nèi)部電纜的連接，端子外部儀表信號線的連接，系統(tǒng)電源、接地的連接等。這些工作一般是在DCS廠家的指導(dǎo)下，由用戶完成。
系統(tǒng)安裝應(yīng)遵照具體系統(tǒng)的安裝要求進(jìn)行。在冬季安裝時(shí)應(yīng)注意從庫房到機(jī)房的溫度變化梯度符合系統(tǒng)的要求，機(jī)房可采取逐漸提高溫度的措施來達(dá)到要求。
當(dāng)安裝工作結(jié)束后，一般DCS廠家派工程師到現(xiàn)場進(jìn)行檢查和通電，然后可以按調(diào)試方案進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試工作。
2、調(diào)試工作內(nèi)容
（1）DCS單機(jī)調(diào)試和系統(tǒng)調(diào)試
A] 硬件調(diào)試檢查和單機(jī)調(diào)試：各設(shè)備通診斷程序，標(biāo)準(zhǔn)功能測試，電源卡的電壓測量和檢查，I/O卡件的零點(diǎn)、量程及精度調(diào)試檢查，信號調(diào)整卡的零點(diǎn)、量程及精度調(diào)試檢查。有的DCS有專用校檢儀，這些工作在FAT時(shí)已經(jīng)在進(jìn)現(xiàn)場之前可以完成。
B] 功能檢查和調(diào)試：系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)功能，包括通信、顯示、打印等。用戶畫面的檢查，自動(dòng)格式報(bào)表檢查，控制方案檢查和調(diào)試，聯(lián)鎖邏輯順序控制方案檢查和調(diào)試，其他用戶組態(tài)的程序檢查，這些工作在FAT時(shí)已經(jīng)在進(jìn)現(xiàn)場之前可以完成。
（2）DCS與現(xiàn)場的聯(lián)調(diào)
儀表輸入信號聯(lián)調(diào)，DCS輸出與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的聯(lián)調(diào)，現(xiàn)場聯(lián)鎖功能的聯(lián)調(diào)，順控功能的聯(lián)調(diào)。調(diào)試是一個(gè)科學(xué)細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鳎窍到y(tǒng)投運(yùn)的可靠保證，為此首先要有調(diào)試方案，并做好調(diào)試的組織工作，調(diào)試記錄規(guī)范化，并有調(diào)試人、驗(yàn)收人的簽字，復(fù)雜的聯(lián)鎖保護(hù)、順控功能要有工藝負(fù)責(zé)人簽字。
（3）開車后先進(jìn)控制或優(yōu)化控制應(yīng)用軟件的在線調(diào)試
這項(xiàng)調(diào)試必須在工藝裝置開車平穩(wěn)后進(jìn)行，首先應(yīng)制定調(diào)試方案，保證工藝生產(chǎn)的平穩(wěn)安全。反復(fù)調(diào)整P、I、D等參數(shù)，使控制系統(tǒng)和聯(lián)鎖保護(hù)投入自動(dòng)狀態(tài)，達(dá)到應(yīng)有的使用效果。通過調(diào)試，培訓(xùn)操作人員掌握投用方法，明白其工作原理和注意事項(xiàng)。
3、經(jīng)驗(yàn)
DCS設(shè)備的內(nèi)部安裝接線和調(diào)試最好由最終用戶的儀表自控和工藝人員承擔(dān)，這對于了解系統(tǒng)情況，掌握系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)，做好今后的維護(hù)開發(fā)和日常操作工作最為有利。在功能調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)過程中，不能僅僅是DCS廠家的事情，用戶工藝操作人員一定要參加，儀表自控人員一定要參加，施工單位有關(guān)人員一定要參加和配合。
通電以前，特別要做好UPS的電壓波形、頻率和接地的檢查，還要檢查DCS板卡開關(guān)的設(shè)置，最好由DCS廠家工程師負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作。曾經(jīng)發(fā)生過因供電電壓超高燒壞多塊電源卡和設(shè)備的情況，也有因板卡插錯(cuò)位置而燒壞的事故。美國、日本、西歐的設(shè)備電源一般用110V，中國要求220V，現(xiàn)在的DCS有的加了110V和220V切換開關(guān)，有的因供貨不注意，又沒有仔細(xì)檢查，把220V加到110V的設(shè)備上造成損壞。
當(dāng)把現(xiàn)場信號線接到DCS端子以前，一定要測量其絕緣電阻和檢查有無異常干擾信號，尤其在新裝置施工尚未結(jié)束前，曾因?yàn)橐M(jìn)了電焊機(jī)或電氣的強(qiáng)干擾信號而燒壞過安全柵、模塊，因?yàn)橐淮伪淼慕拥責(zé)ｋU(xiǎn)的事也曾經(jīng)發(fā)生過。
硬件測試過程中，所有備件都必須經(jīng)過全面檢查，保證其完好的備用狀態(tài)。
測試過程中特別要注意修改內(nèi)容的保存和轉(zhuǎn)貯，一般一天工作結(jié)束后，必須拷貝，否則因多人操作，內(nèi)容容易丟失。
八、投運(yùn)與考核
1、系統(tǒng)的投運(yùn)工作內(nèi)容
系統(tǒng)投運(yùn)一般指裝置開車DCS投入運(yùn)行。DCS投入實(shí)際運(yùn)行必須具備以下條件：
（1）系統(tǒng)聯(lián)調(diào)合格。
（2）系統(tǒng)環(huán)境如空調(diào)系統(tǒng)、UPS供電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)運(yùn)行正常，符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)收合格。
（3）DCS維護(hù)人員經(jīng)實(shí)際調(diào)試工作并考試合格，領(lǐng)取上崗證。
（4）工藝操作人員、車間主任培訓(xùn)合格，領(lǐng)取上崗證。
（5）系統(tǒng)備件經(jīng)過調(diào)試處于備用狀態(tài)。
（6）DCS操作手冊、故障處理手冊等資料下發(fā)到操作和維修人員手中。
（7）DCS廠商有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員現(xiàn)場服務(wù)。
2、系統(tǒng)考核
DCS的考核時(shí)間最好選在工藝裝置正常運(yùn)行后開始，一般為72小時(shí)，保證值規(guī)定如下：計(jì)算機(jī)模件的開工率為99.95%，DCS的開工率為99.99%，開工率的計(jì)算方法：
開工率=（考核時(shí)間-事故時(shí)間）/ 考核時(shí)間
3、經(jīng)驗(yàn)
DCS投用前，準(zhǔn)備工作一定要提前進(jìn)行。一般企業(yè)中，工藝設(shè)備是放在第一位的。
DCS的考核放在工藝開車后進(jìn)行，因?yàn)椴坏秸＿\(yùn)行，DCS的功能不能夠得到充分表現(xiàn)，實(shí)際負(fù)荷體現(xiàn)不出來，對于那些設(shè)計(jì)時(shí)負(fù)荷卡邊的系統(tǒng)來說，問題就暴露不出來。有的系統(tǒng)在開車前空載運(yùn)行正常，開車后，就表現(xiàn)出容量不夠，速度不夠，處理能力小，甚至因負(fù)荷太大造成死機(jī)。若設(shè)計(jì)合理而是系統(tǒng)本身提供的指標(biāo)不能實(shí)現(xiàn)，則應(yīng)由DCS制造廠負(fù)責(zé)。DCS是高科技的產(chǎn)物，是多種技術(shù)、多個(gè)學(xué)科的綜合，而且發(fā)展更新速度特別快。DCS應(yīng)用水平的提高在于先進(jìn)和優(yōu)化控制軟件的開發(fā)，這項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜，難度大，需要多方面力量的組合。由于這幾個(gè)特點(diǎn)，決定了沒有相應(yīng)的管理體制就不可能做好DCS的應(yīng)用工作。根據(jù)各個(gè)企業(yè)的具體情況，管理機(jī)構(gòu)當(dāng)然不必強(qiáng)求統(tǒng)一，但是建立專門的管理機(jī)構(gòu)，統(tǒng)一規(guī)劃全廠的DCS應(yīng)用計(jì)劃，統(tǒng)一考慮DCS的機(jī)型選擇，統(tǒng)一布置備品備件的儲備、訂購和國產(chǎn)化工作，滿足生產(chǎn)急需，減少庫存積壓，統(tǒng)一設(shè)計(jì)綜合控制和管理信息系統(tǒng)，統(tǒng)一安排培訓(xùn)和橫向聯(lián)合，開發(fā)高層次的控制軟件，已經(jīng)成為大勢所趨。有的企業(yè)成立了專門的過程計(jì)算機(jī)處或其他機(jī)構(gòu)，把全公司（總廠）的過程計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理起來，打破了過去各個(gè)裝置互不通氣，買來的機(jī)型各式各樣，自動(dòng)化孤島，備件費(fèi)用達(dá)幾
十、幾百萬元的分散局面，理順了關(guān)系，發(fā)展很快。
DCS的管理除了計(jì)劃管理以外，還應(yīng)有應(yīng)用管理和項(xiàng)目維護(hù)管理。項(xiàng)目管理需要確定在DCS的設(shè)計(jì)、施工、投用階段的人員組成，分工負(fù)責(zé)的范圍，制定各階段檢查驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，組織現(xiàn)場的檢查考核驗(yàn)收工作。
DCS維護(hù)管理首先需要建立有關(guān)的規(guī)章制度和規(guī)程，如：過程計(jì)算機(jī)的維護(hù)、檢修、管理制度，技術(shù)管理制度，設(shè)備、備品備件管理制度，崗位標(biāo)準(zhǔn)，硬件設(shè)備考核辦法，軟件投用率考核方法，安全管理制度，例會制度，檢修規(guī)程。按照制定的制度加強(qiáng)全公司（總廠）過程計(jì)算機(jī)的管理，建立必要的激勵(lì)機(jī)制，調(diào)動(dòng)維護(hù)人員的積極性，充分發(fā)揮DCS的作用。
九、系統(tǒng)的維護(hù)
系統(tǒng)經(jīng)考核驗(yàn)收合理后即轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行，系統(tǒng)維護(hù)的任務(wù)就提到日程上來。
（1）維護(hù)工作可以概括以下幾點(diǎn)：系統(tǒng)運(yùn)行狀況檢查，系統(tǒng)環(huán)境狀況檢查，參數(shù)及組態(tài)的修改，故障和設(shè)備缺陷的處理，填寫有關(guān)記錄，備件及維修工具，儀器的保管，系統(tǒng)設(shè)備及工作間衛(wèi)生。
（2）維護(hù)班組可以建立以下幾種記錄：交接班記錄，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)記錄，定期維護(hù)和檢修記錄，軟件維修記錄，安全記錄，事故隱患、事故及違章操作記錄，故障及設(shè)備缺陷記錄，備品備件管理記錄，外來人員登記記錄。
（3）硬件國產(chǎn)化的研制：進(jìn)口DCS也有它不利的一面，備件普遍很貴，應(yīng)急和響應(yīng)很慢，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，在維護(hù)工作中備件長期依靠進(jìn)口是不可能的，而且機(jī)型淘汰的速度也很快，這方面應(yīng)首先立足國內(nèi)，將一些易損件實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，有的企業(yè)成立專門攻關(guān)組，將打印機(jī)、鍵盤、I/O卡等實(shí)現(xiàn)了以國產(chǎn)化產(chǎn)品代替進(jìn)口產(chǎn)品，也有的企業(yè)與大專院校、研究機(jī)關(guān)合作，實(shí)現(xiàn)主要卡件國產(chǎn)化，都是DCS維修工作的方向。
2、系統(tǒng)應(yīng)用軟件的繼續(xù)應(yīng)用開發(fā)
系統(tǒng)第一次投用時(shí)應(yīng)用軟件的應(yīng)用開發(fā)往往是最基本的功能，這階段工作重點(diǎn)是協(xié)調(diào)好各方面的關(guān)系，使DCS按期運(yùn)轉(zhuǎn)起來。參與工作的人員需要一個(gè)熟悉消化吸收的過程，工藝人員應(yīng)有一個(gè)操作習(xí)慣的過程，一般在系統(tǒng)投用一年以后，應(yīng)用軟件繼續(xù)開發(fā)的工作才會提到日程上來，內(nèi)容如下：對系統(tǒng)應(yīng)用軟件進(jìn)一步消化吸收，對應(yīng)用軟件第一版本進(jìn)一步修改和補(bǔ)充，如對畫面的修改完善，增加對生產(chǎn)操作更為重要的畫面，控制方案的修改完善等，開發(fā)先進(jìn)控制軟件，提高經(jīng)濟(jì)效益，開發(fā)裝置生產(chǎn)管理功能，開發(fā)局部優(yōu)化或全裝置優(yōu)化或全裝置優(yōu)化軟件，全廠系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)功能的開發(fā)。
這方面工作首先要培訓(xùn)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)力量，同時(shí)綜合工藝、儀表自控、計(jì)算機(jī)的技術(shù)力量和專業(yè)知識。一般成立攻關(guān)小組，在上級主管部門的組織下進(jìn)行。與大專院校、研究部門、DCS廠家合作開發(fā)，以求盡快拿到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。
綜上所述，企業(yè)DCS的應(yīng)用，真正做好以上九項(xiàng)工作，就能充分發(fā)揮它的作用，成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)“安穩(wěn)長滿優(yōu)”生產(chǎn)的重要保證，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并為管理信息系統(tǒng)的建立奠定良好的基礎(chǔ)。
第二篇：DCS基礎(chǔ)知識
DCS基礎(chǔ)知識.txt有誰會對著自己的褲襠傻笑。不敢跟他說話 卻一遍一遍打開他的資料又關(guān)上。用了心旳感情，真旳能讓人懂得很多事。╮如果有一天,我的簽名不再頻繁更新,那便證明我過的很好。本文由jyz13121貢獻(xiàn)
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電儀維護(hù)車間 池常青
DCS概述 DCS概述
DCS 的 發(fā) 展 歷 史 DCS 的 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 DCS 的 概念 DCS 的 組 成 及 特 點(diǎn) DCS和PLC的區(qū)別 DCS和PLC的區(qū)別 DCS 的 發(fā) 展 歷 史
DCS從1975年問世以來，大約有三次比較大的 DCS從1975年問世以來，大約有三次比較大的 變革，七十年代操作站的硬件、操作系統(tǒng)、監(jiān)視 軟件都是專用的，由各DCS廠家自己開發(fā)的，也 軟件都是專用的，由各DCS廠家自己開發(fā)的，也 沒有動(dòng)態(tài)流程圖，通訊網(wǎng)絡(luò)基本上都是輪詢方式 的；八十年代就不一樣了，通訊網(wǎng)絡(luò)較多使用令 牌方式；九十年代操作站出現(xiàn)了通用系統(tǒng)，九十 年代末通訊網(wǎng)絡(luò)有部份遵守TCP/IP協(xié)議，有的開 年代末通訊網(wǎng)絡(luò)有部份遵守TCP/IP協(xié)議，有的開 始采用以太網(wǎng)?？偟膩砜?，變化主要體現(xiàn)在Ｉ／ Ｏ板、操作站和通訊網(wǎng)絡(luò)?？刂破飨鄬碇v變化 要小一些。操作站主要表現(xiàn)在由專用機(jī)變化到通 用機(jī)，如PC機(jī)和小型機(jī)的應(yīng)用。但是目前它的操 用機(jī)，如PC機(jī)和小型機(jī)的應(yīng)用。但是目前它的操 作系統(tǒng)一般采用UNIX，也有小系統(tǒng)采用NT，相 作系統(tǒng)一般采用UNIX，也有小系統(tǒng)采用NT，相 比較來看UNIX的穩(wěn)定性要好一些，NT則有死機(jī) 比較來看UNIX的穩(wěn)定性要好一些，NT則有死機(jī) 現(xiàn)象。I/O板主要體現(xiàn)在現(xiàn)場總線的引入DCS系 現(xiàn)象。I/O板主要體現(xiàn)在現(xiàn)場總線的引入DCS系 統(tǒng)。
從理論上講，一個(gè)DCS系統(tǒng)可以應(yīng)用于各種行業(yè)，從理論上講，一個(gè)DCS系統(tǒng)可以應(yīng)用于各種行業(yè)，但是各行業(yè)有它的特殊性，所以DCS也就出現(xiàn)了 但是各行業(yè)有它的特殊性，所以DCS也就出現(xiàn)了 不同的分支，有時(shí)也由于DCS廠家技術(shù)人員工藝 不同的分支，有時(shí)也由于DCS廠家技術(shù)人員工藝 知識的局限性而引起，如HONEYWELL公司對石 知識的局限性而引起，如HONEYWELL公司對石 化比較熟悉，其產(chǎn)品在石化行業(yè)應(yīng)用較多，而Ｂ AILEY的產(chǎn)品則在電力行業(yè)應(yīng)用比較普遍。用戶 AILEY的產(chǎn)品則在電力行業(yè)應(yīng)用比較普遍。用戶 在選擇DCS的時(shí)候主要是要注意其技術(shù)人員是否 在選擇DCS的時(shí)候主要是要注意其技術(shù)人員是否 對該生產(chǎn)工藝比較熟悉；然后要看該系統(tǒng)適用于 多大規(guī)模，比如NT操作系統(tǒng)的就適應(yīng)于較小規(guī)模 多大規(guī)模，比如NT操作系統(tǒng)的就適應(yīng)于較小規(guī)模 的系統(tǒng)；最后是價(jià)格，不同的組合價(jià)格會有較大 的差異，而國產(chǎn)的DCS系統(tǒng)價(jià)格比進(jìn)口的DCS至 的差異，而國產(chǎn)的DCS系統(tǒng)價(jià)格比進(jìn)口的DCS至 少要低一半，算上備品備件則要低得更多。
第一套DCS系統(tǒng)是美國HONEYWELL公司 第一套DCS系統(tǒng)是美國HONEYWELL公司 1975年推出的TDC2000至今三十多年的 1975年推出的TDC2000至今三十多年的 歷史，它幾經(jīng)更新?lián)Q代，技術(shù)性能日趨完 善。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)現(xiàn)在集散控制系統(tǒng)的類 型有2000-3000種，廠家也不計(jì)其數(shù)如： 型有2000-3000種，廠家也不計(jì)其數(shù)如： 橫河公司的 CENTUM CS、ABB公司的 ABB公司的 FREELANCE、FOXBORO公司的I/AS以 FREELANCE、FOXBORO公司的I/AS以 及國產(chǎn)的浙大中控公司的ECS、和利時(shí)公 及國產(chǎn)的浙大中控公司的ECS、和利時(shí)公 司的DCS系統(tǒng)等。司的DCS系統(tǒng)等。
TPS系統(tǒng)是霍尼韋爾1996年推出的控制系 TPS系統(tǒng)是霍尼韋爾1996年推出的控制系 統(tǒng), 在近十年的成長中不斷升級和完善，在 保持系統(tǒng)可靠性, 穩(wěn)定性的同時(shí), 保持系統(tǒng)可靠性, 穩(wěn)定性的同時(shí), 又吸收了 最新的人機(jī)界面技術(shù), 最新的人機(jī)界面技術(shù), 通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及將 我們的先進(jìn)控制（APC）及操作員培訓(xùn)系 我們的先進(jìn)控制（APC）及操作員培訓(xùn)系 統(tǒng)（OTS）與系統(tǒng)無縫的聯(lián)系連接，可以 統(tǒng)（OTS）與系統(tǒng)無縫的聯(lián)系連接，可以 說TPS系統(tǒng)是最先進(jìn)、穩(wěn)定和全面的系統(tǒng)。TPS系統(tǒng)是最先進(jìn)、穩(wěn)定和全面的系統(tǒng)。DCS 的 應(yīng) 用 領(lǐng) 域
水 和 污 水 發(fā) 電 紙 漿、紙 張 和 連 續(xù) 式 網(wǎng) 塑 采 礦、礦 石 和 冶 金 化 工 與 塑 料 制 品 烴 加 工 石 油 和 天 然 氣 DCS 的 概念
DCS全稱：Distributed DCS全稱：Distributed Control System 它的中文意思是集散控制系統(tǒng) 思想：集中管理分散控制（危險(xiǎn)分散、控 制分散、而操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思 想。四C技術(shù)：計(jì)算機(jī)（computer)、通信 技術(shù)：計(jì)算機(jī)（computer)、通信（communication)、顯示（CRT)、控制 communication)、顯示（CRT)、控制（control)。control)。
什么是組態(tài)？ 什么是組態(tài)？
在使用工控軟件中，我們經(jīng)常提到組態(tài)一 詞，組態(tài)英文是“Configuration” 詞，組態(tài)英文是“Configuration”,其意義 究竟是什么呢？簡單的講，組態(tài)就是用應(yīng) 用軟件中提供的工具、方法、完成工程中 某一具體任務(wù)的過程。
與硬件生產(chǎn)相對照，組態(tài)與組裝類似。如要組裝 一臺電腦，事先提供了各種型號的主板、機(jī)箱、電源、CPU、顯示器、硬盤、光驅(qū)等，我們的工 電源、CPU、顯示器、硬盤、光驅(qū)等，我們的工 作就是用這些部件拼湊成自己需要的電腦。當(dāng)然 軟件中的組態(tài)要比硬件的組裝有更大的發(fā)揮空間，因?yàn)樗话阋扔布械摹安考?因?yàn)樗话阋扔布械摹安考备?，而且?個(gè) “部件” 都很靈活，因?yàn)檐洸考加袃?nèi)部屬 部件” 性，通過改變屬性可以改變其規(guī)格（如大小、性 狀、顏色等）。
在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實(shí)現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過編寫程序（如使用 BASIC,C,FORTRAN等）來實(shí)現(xiàn)的。編寫 BASIC,C,FORTRAN等）來實(shí)現(xiàn)的。編寫 程序不但工作量大、周期長，而且容易犯 錯(cuò)誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個(gè)問題。對于過去需要幾個(gè)月的 工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。
組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域 的應(yīng)用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中。如 DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)，PLC（可編程控制器）梯形圖 DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)，PLC（可編程控制器）梯形圖 組態(tài)。人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。其實(shí)在其他 行業(yè)也有組態(tài)的概念，人們只是不這么叫而已。如 AutoCAD，PhotoShop，辦公軟件(PowerPoint)都存 AutoCAD，PhotoShop，辦公軟件(PowerPoint)都存 在相似的操作，即用軟件提供的工具來形成自己的作品，并以數(shù)據(jù)文件保存作品，而不是執(zhí)行程序。組態(tài)形成的數(shù) 據(jù)只有其制造工具或其他專用工具才能識別。但是不同之 處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實(shí)時(shí)監(jiān)控的。組態(tài)工具的解釋引擎，要根據(jù)這些組態(tài)結(jié)果實(shí)時(shí)運(yùn)行。從 表面上看，組態(tài)工具的運(yùn)行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。
雖然說組態(tài)就是不需要編寫程序就能完成 特定的應(yīng)用。但是為了提供一些靈活性，組態(tài)軟件也提供了編程手段，一般都是內(nèi) 置編譯系統(tǒng)，提供類BASIC語言，有的甚 置編譯系統(tǒng)，提供類BASIC語言，有的甚 至支持VB。至支持VB。DCS 的 組 成 及 特 點(diǎn)
構(gòu)成： 集散控制系統(tǒng)通常由過程控制單元、電源、I/O卡件、機(jī) 集散控制系統(tǒng)通常由過程控制單元、電源、I/O卡件、機(jī) 柜、卡籠、通訊網(wǎng)絡(luò)、操作站、工程師站、軟件等組成。特點(diǎn)： 1.完善的控制功能（PID控制、順序控制、邏輯控制、完善的控制功能（PID控制、順序控制、邏輯控制、批量控制等。）2.豐富的監(jiān)控功能（可以監(jiān)控生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)情況）3.簡便的安裝調(diào)試 4.良好的性能和價(jià)格比 5.可靠性好（有完善的自診斷功能、MTBF達(dá)105天）可靠性好（有完善的自診斷功能、MTBF達(dá)
過程控制站高性能過程管理站 過程控制站高性能過程管理站HPM 高性能過程管理站HPM HPM硬件介紹 HPM硬件介紹
HPM從設(shè)計(jì)上就提供了靈活和功能強(qiáng)大 HPM從設(shè)計(jì)上就提供了靈活和功能強(qiáng)大 的數(shù)據(jù)采集和控制功能。的數(shù)據(jù)采集和控制功能。它采用的多處理器 結(jié)構(gòu)，用不同的處理器完成不同的任務(wù)。結(jié)構(gòu)，用不同的處理器完成不同的任務(wù)。HPM包括先進(jìn)過程管理站模件 HPM包括先進(jìn)過程管理站模件(HPMM)和 包括先進(jìn)過程管理站模件(HPMM)和 I/O子系統(tǒng) HPMM由高性能的通信處理器 I/O子系統(tǒng)。HPMM由高性能的通信處理器 子系統(tǒng)。卡和調(diào)制解調(diào)器卡、I/O鏈路接口處理器卡 鏈路接口處理器卡、卡和調(diào)制解調(diào)器卡、I/O鏈路接口處理器卡、控制處理器卡所組成，CPU采用兩個(gè) 控制處理器卡所組成，其CPU采用兩個(gè) MOTOROLA公司的 MOTOROLA公司的68040芯片。公司的68040芯片 芯片。
經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的先進(jìn)通信處理器卡，具有高性能網(wǎng)絡(luò)通信能力，完成如網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)存取、對等通信等功能。它同時(shí)對現(xiàn)場控制器產(chǎn)生的報(bào)警進(jìn)行精確的時(shí)間 標(biāo)記。高性能的控制處理器卡完成常規(guī)、邏輯、順序控制功能，同時(shí)執(zhí)行用戶的 CL/HPM程序。因通信和輸入輸出處理分別由不同的處理器完成，控制處理 CL/HPM程序。因通信和輸入輸出處理分別由不同的處理器完成，控制處理 器可以發(fā)揮它強(qiáng)大的功能，專門完成控制策略。先進(jìn)的I/O鏈路處理器是 器可以發(fā)揮它強(qiáng)大的功能，專門完成控制策略。先進(jìn)的I/O鏈路處理器是 HPMM與I/O子系統(tǒng)的接口。HPMM與I/O子系統(tǒng)的接口。I/O子系統(tǒng)包括冗余的輸入輸出鏈路和多達(dá)40對冗余的I/O處理器卡。這些 I/O子系統(tǒng)包括冗余的輸入輸出鏈路和多達(dá)40對冗余的I/O處理器卡。這些 I/O處理器卡完成所有現(xiàn)場I/O信號的數(shù)據(jù)采集和控制功能。比如：I/O卡直 I/O處理器卡完成所有現(xiàn)場I/O信號的數(shù)據(jù)采集和控制功能。比如：I/O卡直 接完成工程單位轉(zhuǎn)換和報(bào)警處理，不需要HPMM的介入。采用冗余的光纖電 接完成工程單位轉(zhuǎn)換和報(bào)警處理，不需要HPMM的介入。采用冗余的光纖電 纜I/O鏈路擴(kuò)展器，可以將I/O處理器卡安裝在遠(yuǎn)離HPM機(jī)柜8公里外的地方，I/O鏈路擴(kuò)展器，可以將I/O處理器卡安裝在遠(yuǎn)離HPM機(jī)柜8 I/O HPM 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程輸入輸出。其特點(diǎn)歸類如下： 多處理器并行處理結(jié)構(gòu) 主控制器雙板結(jié)構(gòu)，通信處理器和控制處理器并行工作，雙68040處理器，主控制器雙板結(jié)構(gòu)，通信處理器和控制處理器并行工作，雙68040處理器，32位結(jié)構(gòu)，專門設(shè)計(jì)的大規(guī)模集成電路ASIC，最大限度減少元器件，800 32位結(jié)構(gòu)，專門設(shè)計(jì)的大規(guī)模集成電路ASIC，最大限度減少元器件，800 PUs(5X PM/APM)處理單元 PM/APM)處理單元 I/O鏈路接口卡 I/O鏈路接口卡 通過串行接口與Modbus兼容子系統(tǒng)進(jìn)行雙向通訊 通過串行接口與Modbus兼容子系統(tǒng)進(jìn)行雙向通訊 支持LCN的AM和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)更高層次的優(yōu)化控制策略，許多高性能的軟件包 支持LCN的AM和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)更高層次的優(yōu)化控制策略，許多高性能的軟件包 也可以優(yōu)化控制性能 APM/PM進(jìn)一步改進(jìn)，更大的內(nèi)存（比PM大 APM/PM進(jìn)一步改進(jìn)，更大的內(nèi)存（比PM大4倍）HPM冗余配置 HPM冗余配置 HPMM采用1 HPMM采用1：1冗余，并配置在不同的卡籠箱，確保安全。HPMM需要進(jìn)行切換時(shí)對過程控制沒有任何影響。HPMM需要進(jìn)行切換時(shí)對過程控制沒有任何影響。HPM采用了大量的自診斷功能，隨時(shí)診斷運(yùn)行狀 HPM采用了大量的自診斷功能，隨時(shí)診斷運(yùn)行狀 況和任何故障。故障又分為硬故障和軟故障，HPM的狀態(tài)不但在面板上有LED顯示，又在GUS HPM的狀態(tài)不但在面板上有LED顯示，又在GUS 上的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)顯示畫面中可以看到。HPM的任何電路板均可帶電插拔，大大方便維修。HPM的任何電路板均可帶電插拔，大大方便維修。更換AO或DO時(shí)，手操器可維持輸出。更換AO或DO時(shí)，手操器可維持輸出。因?yàn)樵诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就特別考慮了冗余選擇，因此 完全支持主模件到備份模件的自動(dòng)切換，不需要 用戶編程。在線診斷功能確保主付模件均正常運(yùn) 行。1:1的冗余最大限度發(fā)揮了系統(tǒng)的可得到性，行。1:1的冗余最大限度發(fā)揮了系統(tǒng)的可得到性，而且簡化了系統(tǒng)的電纜連接和組態(tài)。HPM功能介紹 HPM功能介紹
所有的控制功能都是在HPMM內(nèi)完成的，所有的控制功能都是在HPMM內(nèi)完成的，而數(shù)據(jù)采集，信號調(diào)制報(bào)警處理均在I/O處 而數(shù)據(jù)采集，信號調(diào)制報(bào)警處理均在I/O處 理器板完成。控制功能包括復(fù)雜的常規(guī)控 制方案、連鎖邏輯功能和面向過程工程師 的高級控制語言(CL/ HPM)。的高級控制語言(CL/ HPM)。PID控制(手動(dòng)、自動(dòng)、串級、比率)PID控制(手動(dòng)、自動(dòng)、串級、比率)基本邏輯算法 采樣和保持 計(jì)數(shù) 高/中/低選擇 用戶自定義功能塊 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送 送高/ 送高/低限制 乘方/ 乘方/開方 帶跟蹤的PID邏輯控制 帶跟蹤的PID邏輯控制
HPM的控制功能組態(tài)都可以在線 HPM的控制功能組態(tài)都可以在線完成和下 在線完成和下 裝，且對其它功能沒有任何影響。
系統(tǒng)提供PID回路自整定軟件RAIP TUNE，系統(tǒng)提供PID回路自整定軟件RAIP TUNE，可以實(shí)現(xiàn)對每個(gè)PID回路的PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)自 可以實(shí)現(xiàn)對每個(gè)PID回路的PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)整定。動(dòng)整定。
HPM提供的過程控制語言 HPM提供的過程控制語言 CL/HPM是Honeywell在過程管理站(HPM)CL/HPM是Honeywell在過程管理站(HPM)上運(yùn)行的面向過程的控制語言。它的語言 采用順序結(jié)構(gòu)的方式，適合于批量或綜合 應(yīng)用的需要；計(jì)算功能適合連續(xù)控制任務(wù) 的需要。這種控制語言最關(guān)鍵的特點(diǎn)是與本地HPM 這種控制語言最關(guān)鍵的特點(diǎn)是與本地HPM 的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)共享數(shù)據(jù)，并且與UCN上的 的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)共享數(shù)據(jù)，并且與UCN上的 其它設(shè)備共享數(shù)據(jù)。HPM的順序控制功能由HPM/CL語言完成，每個(gè) HPM的順序控制功能由HPM/CL語言完成，每個(gè) 順控模塊有多個(gè)Phase構(gòu)成，每個(gè)Phase由多個(gè) 順控模塊有多個(gè)Phase構(gòu)成，每個(gè)Phase由多個(gè) Step構(gòu)成，每步由多條命令構(gòu)成，這些命令可以 Step構(gòu)成，每步由多條命令構(gòu)成，這些命令可以 開關(guān)現(xiàn)場泵和閥，也可以接受操作員命令或執(zhí)行 連續(xù)控制模塊的輸出。
系統(tǒng)最大可以執(zhí)行250個(gè)過程模件點(diǎn)，每個(gè)過程 系統(tǒng)最大可以執(zhí)行250個(gè)過程模件點(diǎn)，每個(gè)過程 模件點(diǎn)可以嵌套一個(gè)或多個(gè)CL順控程序。由于 模件點(diǎn)可以嵌套一個(gè)或多個(gè)CL順控程序。由于 HPM采用確定性控制，所以每個(gè)過程模件點(diǎn)可以 HPM采用確定性控制，所以每個(gè)過程模件點(diǎn)可以 按照組態(tài)設(shè)定的執(zhí)行周期完成順序控制。
工藝流程如圖所示，順序控制要求是將TANK 33的原料加入REACTOR 30。工藝流程如圖所示，順序控制要求是將TANK 33的原料加入REACTOR 30。其順控程序如下, 該段程序執(zhí)行了Phase3_ch_R30段中加料步驟 其順控程序如下, 該段程序執(zhí)行了Phase3_ch_R30段中加料步驟
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phase 3_ch_R30 step chrg_mon open VL3301, VL3003 1 AG3001 on ? Set flow to 5DGPM set FIC301.SP=50 2 PU3001 on wait off close WT3301.PV =0 AG3301, PU3001 VL3301, VL3003 3 ? Put loop in Manual and close valve set FIC301.MODE = MAN 4 FIC301.OP = 0 set Display message for operator ? send(wait): “Monomer charge complete” 5 ①打開VL3301和VL3303兩個(gè) 打開VL3301和VL3303兩個(gè) 電動(dòng)閥，同時(shí)開啟反應(yīng)器中的 攪拌器AG3001。攪拌器AG3001。②將流量控制回路FIC301的給 ②將流量控制回路FIC301的給 定設(shè)定為50%，將泵PU3001 定設(shè)定為50%，將泵PU3001 啟動(dòng)。等待直到TANK33的料 啟動(dòng)。等待直到TANK33的料 排空。③停止攪拌器AG3301和泵 ③停止攪拌器AG3301和泵 PU3001，關(guān)電動(dòng)閥VL3301和 PU3001，關(guān)電動(dòng)閥VL3301和 VL3303。VL3303。④將流量控制回路FIC301切換 ④將流量控制回路FIC301切換 到手動(dòng)，將調(diào)節(jié)閥關(guān)死。⑤送信息給操作員，加料完成。？表示程序解釋，不影響順序 控制。
操作站--全方位用戶操作站 操作站--全方位用戶操作站GUS 全方位用戶操作站GUS 全方位用戶操作站（Global 全方位用戶操作站（Global Users Station，GUS）是 Station，GUS）是 LCN上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，是以Windows 2000作為操作系統(tǒng)，LCN上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，是以Windows 2000作為操作系統(tǒng)，具有兩個(gè)處理器的高性能操作站。GUS能滿足操作人員，管理人員，系統(tǒng)工程師及維護(hù)人員 GUS能滿足操作人員，管理人員，系統(tǒng)工程師及維護(hù)人員 的各種要求，并可以為各級人員設(shè)置權(quán)限，用戶名和密碼。GUS操作站可以配置操作員鍵盤，實(shí)現(xiàn)以下功能： GUS操作站可以配置操作員鍵盤，實(shí)現(xiàn)以下功能： 選擇畫面；選擇控制方式(MAN/AUTO/CAS)；設(shè)定值/ 選擇畫面；選擇控制方式(MAN/AUTO/CAS)；設(shè)定值/ 輸出值的升/ 用光標(biāo)或數(shù)字鍵)；順序起動(dòng)/ 輸出值的升/降(用光標(biāo)或數(shù)字鍵)；順序起動(dòng)/停止；選擇 報(bào)警組；報(bào)警確認(rèn)/ 報(bào)警組；報(bào)警確認(rèn)/復(fù)位；打印屏幕；選擇趨勢記錄和報(bào) 表?？蓪ΤＲ?guī)控制的參數(shù)進(jìn)行顯示和修改。
歷史記錄功能-歷史模件HM 歷史記錄功能-歷史模件HM 歷史模件（History Module，HM）是一個(gè)具有大存貯量的模件，可 歷史模件（History Module，HM）是一個(gè)具有大存貯量的模件，可 被LCN網(wǎng)上所有的模件所使用。如其名所表示的，它是TPS統(tǒng)的儲存 LCN網(wǎng)上所有的模件所使用。如其名所表示的，它是TPS統(tǒng)的儲存 單元，容量巨大。歷史模件具有強(qiáng)大的處理能力，可用來建立大量易 于檢索的數(shù)據(jù)供工程師和操作員使用。歷史模件存貯系統(tǒng)的點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)。可計(jì)算和存貯每小時(shí)、工作班、日、月的平均值以及每段時(shí)間的最高和最低值。歷史模件還可存貯系統(tǒng)所有的歷史事件，如過程報(bào)警、系統(tǒng)狀態(tài)改變、操作過程和系統(tǒng)變化，以及錯(cuò)誤信息。此外，歷史模件還存貯顯示文件、裝載文件、順序文件、控制語言、邏輯管理站梯形邏輯程序和組態(tài)源文件等系統(tǒng)文件，確認(rèn)點(diǎn)(CHECKPOINT)文件及在線維護(hù)信息等。(CHECKPOINT)文件及在線維護(hù)信息等。斷點(diǎn)保護(hù)（CHECKPOINT）功能是HM自動(dòng)定時(shí)或手動(dòng)存儲整個(gè)系統(tǒng) 斷點(diǎn)保護(hù)（CHECKPOINT）功能是HM自動(dòng)定時(shí)或手動(dòng)存儲整個(gè)系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)上的所有信息，在停電或系統(tǒng)故障后可以迅速，準(zhǔn)確地恢復(fù)整個(gè) 系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程不造成任何影響。這對于工業(yè)生產(chǎn)來講是非常重要 和必須的。HM支持盤冗余配置。HM支持盤冗余配置。
工程師站
TPS系統(tǒng)的每臺GUS都具有工程師站的組態(tài)功 TPS系統(tǒng)的每臺GUS都具有工程師站的組態(tài)功 能，包括控制回路組態(tài)，編程，畫面生成，報(bào) 表生成，過程趨勢和參數(shù)整定等
組態(tài)軟件
TPS系統(tǒng)組態(tài)可以分為網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，數(shù)據(jù)庫組態(tài)，TPS系統(tǒng)組態(tài)可以分為網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，數(shù)據(jù)庫組態(tài)，控制功能組態(tài)和流程圖組態(tài)幾個(gè)部分。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)分別對LCN和UCN網(wǎng)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn) 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)分別對LCN和UCN網(wǎng)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn) 行功能分配和資源配置，使他們能有效地實(shí)現(xiàn) 通信和數(shù)據(jù)交換
數(shù)據(jù)庫組態(tài)可以分別完成實(shí)時(shí)區(qū)域數(shù)據(jù)庫的組態(tài)和歷史組 的分配。同時(shí)也可以生成固定格式報(bào)表和自由格式報(bào)表?？刂品桨傅慕M態(tài)通過填表的方式完成，可產(chǎn)生一個(gè)模板點(diǎn)，再利用模板建點(diǎn)法（Exception Build），可以建立大量 再利用模板建點(diǎn)法（Exception Build），可以建立大量 的同類型點(diǎn)。大大節(jié)約組態(tài)時(shí)間。GUS 操作站中的畫面制作工具軟件Display Builder 可 操作站中的畫面制作工具軟件Display 以幫助工程技術(shù)人員，快速創(chuàng)建視覺良好、容易操作的流 程圖顯示畫面，這些畫面既可在GUS上也可在個(gè)人電腦上 程圖顯示畫面，這些畫面既可在GUS上也可在個(gè)人電腦上 生成。Display Builder提供了顯示元素和腳本語言程序 生成。Display Builder提供了顯示元素和腳本語言程序 段的可重用能力，不僅大大降低了創(chuàng)作畫面的工程時(shí)間，而且提高了準(zhǔn)確性。強(qiáng)大的腳本語言功能使得顯示隨過程 數(shù)據(jù)變化的動(dòng)態(tài)效果變得簡單?？刂茢?shù)據(jù)以及工廠網(wǎng)絡(luò)上 的OPC數(shù)據(jù)同樣也能方便地顯示在過程流程圖畫面上。OPC數(shù)據(jù)同樣也能方便地顯示在過程流程圖畫面上。
過程趨勢和參數(shù)整定
GUS工程師站可以實(shí)時(shí)監(jiān)視過程趨勢點(diǎn)，GUS工程師站可以實(shí)時(shí)監(jiān)視過程趨勢點(diǎn)，組趨勢顯示包括八條趨勢點(diǎn)，顯示時(shí)間周 期從二分鐘到八小時(shí)可以在畫面上實(shí)時(shí)選 擇，新數(shù)據(jù)將舊數(shù)據(jù)向左推移(polling 擇，新數(shù)據(jù)將舊數(shù)據(jù)向左推移(polling scheme)。工程師站可以同時(shí)進(jìn)行參數(shù)整 scheme)。工程師站可以同時(shí)進(jìn)行參數(shù)整 定，修改控制常數(shù)和濾波常數(shù)。
通訊系統(tǒng)
TPS的通訊系統(tǒng)采用全冗余的工業(yè)化數(shù)字通 TPS的通訊系統(tǒng)采用全冗余的工業(yè)化數(shù)字通 訊系統(tǒng)。控制層采用單獨(dú)的UCN控制網(wǎng)絡(luò)，訊系統(tǒng)?？刂茖硬捎脝为?dú)的UCN控制網(wǎng)絡(luò)，操作監(jiān)視層則采用LCN網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)UCN網(wǎng) 操作監(jiān)視層則采用LCN網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)UCN網(wǎng) 絡(luò)連接在一起實(shí)現(xiàn)中央監(jiān)控。LCN可以通 絡(luò)連接在一起實(shí)現(xiàn)中央監(jiān)控。LCN可以通 過光線擴(kuò)展器LCNE實(shí)現(xiàn)中央控制室和現(xiàn)場 過光線擴(kuò)展器LCNE實(shí)現(xiàn)中央控制室和現(xiàn)場 機(jī)柜室的光纖連接，每段光纜可達(dá)2 機(jī)柜室的光纖連接，每段光纜可達(dá)2公里(無中繼設(shè)備)。無中繼設(shè)備)冗余
UCN和LCN及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備NIM采用全冗余配置，在正常進(jìn)行狀態(tài) UCN和LCN及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備NIM采用全冗余配置，在正常進(jìn)行狀態(tài) 下定時(shí)自動(dòng)切換，不會有數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)某一路通訊發(fā)生故 障時(shí)，系統(tǒng)在操作站上有系統(tǒng)報(bào)警提示。LCN網(wǎng)連接的節(jié)點(diǎn)最多可達(dá)96個(gè)。在系統(tǒng)正常工作時(shí)，可以很方 LCN網(wǎng)連接的節(jié)點(diǎn)最多可達(dá)96個(gè)。在系統(tǒng)正常工作時(shí)，可以很方 便地掛上或卸掉它們，而不影響系統(tǒng)的其它節(jié)點(diǎn)的正常工作。LCN 便地掛上或卸掉它們，而不影響系統(tǒng)的其它節(jié)點(diǎn)的正常工作。LCN 為兩條冗余的同軸電纜，分為主電纜和備份電纜，當(dāng)主纜損壞或出 現(xiàn)通訊錯(cuò)誤時(shí)，備份電纜自動(dòng)接替工作，成為主纜。電纜和節(jié)點(diǎn)間 的連接是通過節(jié)點(diǎn)上的傳輸電路板，這樣設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)某一 節(jié)點(diǎn)損壞時(shí)，LCN網(wǎng)上的其它節(jié)點(diǎn)的通訊不受影響。此外，LCN還 節(jié)點(diǎn)損壞時(shí)，LCN網(wǎng)上的其它節(jié)點(diǎn)的通訊不受影響。此外，LCN還 為所有的節(jié)點(diǎn)提供同步時(shí) UCN采用冗余同軸連接各個(gè)控制器和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備，采用32位 UCN采用冗余同軸連接各個(gè)控制器和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備，采用32位 CRC幀檢測順序（FCS）確認(rèn)接受的每一個(gè)幀，使用軟件檢查傳送 CRC幀檢測順序（FCS）確認(rèn)接受的每一個(gè)幀，使用軟件檢查傳送 信息的長度確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性。檢測到任何錯(cuò)誤馬上通知發(fā)送設(shè)備 重新發(fā)送。UCN上各個(gè)節(jié)點(diǎn)與UCN連接的接口的發(fā)送和接受電路是獨(dú)立的，UCN上各個(gè)節(jié)點(diǎn)與UCN連接的接口的發(fā)送和接受電路是獨(dú)立的，使得網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電氣隔離，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生電路故障時(shí)不 會影響通信。主干電纜和分枝電纜設(shè)計(jì)進(jìn)一步起到故障隔離作用。
第二層的安全保護(hù)體現(xiàn)在軟件對UCN網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn) 第二層的安全保護(hù)體現(xiàn)在軟件對UCN網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行診斷和統(tǒng)計(jì)，監(jiān)視和報(bào)告各節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)的通信狀 況，統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤超過預(yù)設(shè)值時(shí)有報(bào)警提示，這種檢查可 以確?？刂茟?yīng)用高度實(shí)時(shí)性的要求。為了確保UCN網(wǎng)的通訊能力，每個(gè)節(jié)點(diǎn)會自我檢測連 為了確保UCN網(wǎng)的通訊能力，每個(gè)節(jié)點(diǎn)會自我檢測連 續(xù)傳送狀況，如果發(fā)現(xiàn)連續(xù)占用傳送超過1/2秒，將 續(xù)傳送狀況，如果發(fā)現(xiàn)連續(xù)占用傳送超過1/2秒，將 關(guān)閉該節(jié)點(diǎn)的傳送口。萬一多個(gè)電纜故障出現(xiàn)，通訊 軟件會試圖在UCN網(wǎng)上重新建立連接，該方式被稱為 軟件會試圖在UCN網(wǎng)上重新建立連接，該方式被稱為 “Auto-Reconnect”。Auto-Reconnect” 網(wǎng)絡(luò)接口模件（Network 網(wǎng)絡(luò)接口模件（Network Interface Module，Module，NIM）是連接LCN網(wǎng)和UCN網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口模件，它 NIM）是連接LCN網(wǎng)和UCN網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口模件，它 完成從LCN傳輸和通信協(xié)議向UCN傳輸和通信協(xié)議的 完成從LCN傳輸和通信協(xié)議向UCN傳輸和通信協(xié)議的 轉(zhuǎn)換，而且向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播時(shí)鐘，使網(wǎng)絡(luò)上所有模件 的時(shí)鐘保持一致。NIM為冗余配置，備用NIM總是從 的時(shí)鐘保持一致。NIM為冗余配置，備用NIM總是從 主NIM保持更新相關(guān)信息，這樣可以隨時(shí)切換而不影 NIM保持更新相關(guān)信息，這樣可以隨時(shí)切換而不影 響通訊。這樣的切換可以是自動(dòng)的，也可以是操作員 手動(dòng)完成。
接口設(shè)備
LCN主要技術(shù)參數(shù)如下： LCN主要技術(shù)參數(shù)如下： 光纖擴(kuò)展可達(dá)20kM； 光纖擴(kuò)展可達(dá)20kM； 每條LCN最多支持96節(jié)點(diǎn)； 每條LCN最多支持96節(jié)點(diǎn)； 每條LCN最多可連10條UCN； 每條LCN最多可連10條UCN； 連接到LCN上的主要設(shè)備包括：GUS全方位用戶站； 連接到LCN上的主要設(shè)備包括：GUS全方位用戶站； HM歷史模件；NIM網(wǎng)絡(luò)接口模件；EPLCG增強(qiáng)型PLC HM歷史模件；NIM網(wǎng)絡(luò)接口模件；EPLCG增強(qiáng)型PLC 網(wǎng)絡(luò)接口模件；APP應(yīng)用處理平臺等。網(wǎng)絡(luò)接口模件；APP應(yīng)用處理平臺等。UCN主要技術(shù)參數(shù)如下： UCN主要技術(shù)參數(shù)如下： UCN網(wǎng)長度最長2公里；每條UCN最多支持32對節(jié)點(diǎn).UCN網(wǎng)長度最長2公里；每條UCN最多支持32對節(jié)點(diǎn).連接到UCN上的主要設(shè)備包括：高性能過程管理站 連接到UCN上的主要設(shè)備包括：高性能過程管理站(HPM)；高級過程管理站(APM)；過程管理站(PM)；(HPM)；高級過程管理站(APM)；過程管理站(PM)； 邏輯管理站(LM)；故障安全系統(tǒng)(FSC)等。邏輯管理站(LM)；故障安全系統(tǒng)(FSC)等。
系統(tǒng)內(nèi)通訊方法說明
局域控制網(wǎng)絡(luò)（Local 局域控制網(wǎng)絡(luò)（Local Control Network，LCN）是一 Network，LCN）是一 條通訊速率很高、冗余的通訊總線，連接著中央控制室內(nèi) 的所有控制設(shè)備。LCN電纜的通訊速率為5Mb/s，采用國 的所有控制設(shè)備。LCN電纜的通訊速率為5Mb/s，采用國 際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.4令牌總線協(xié)議，帶有傳輸數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢查 際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.4令牌總線協(xié)議，帶有傳輸數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢查 功能。LCN采用總線方式連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)。功能。LCN采用總線方式連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)。UCN網(wǎng)絡(luò)的通信采用IEEE 802.4協(xié)議令牌傳送方式，通 UCN網(wǎng)絡(luò)的通信采用IEEE 802.4協(xié)議令牌傳送方式，通 訊速率為5MB/s，網(wǎng)絡(luò)上的模件可以進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通訊 訊速率為5MB/s，網(wǎng)絡(luò)上的模件可以進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通訊(Peer To Peer)，所有模件共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，使這些設(shè)備 Peer)，所有模件共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，使這些設(shè)備 可以互享信息、相互協(xié)調(diào)、實(shí)現(xiàn)先進(jìn)、復(fù)雜的控制策略。UCN也是采用總線方式連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)。UCN網(wǎng)通過NIM UCN也是采用總線方式連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)。UCN網(wǎng)通過NIM 和LCN網(wǎng)相連并進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊。LCN網(wǎng)相連并進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊。
系統(tǒng)柜內(nèi)供電
DCS機(jī)柜供電系統(tǒng)，冗余配置。一對 DCS機(jī)柜供電系統(tǒng)，冗余配置。一對 220VAC電源通過電源背板分別向各個(gè)卡 220VAC電源通過電源背板分別向各個(gè)卡 件箱供電。一對電源最多可以帶兩個(gè)系統(tǒng) 柜.機(jī) 柜 正 面
機(jī)柜、卡件箱
機(jī)柜（2100×800×800）采用前后開門式標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)柜（2100×800×800）采用前后開門式標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)柜，前面裝有各種卡件和電源，背面裝有FTA。機(jī)柜，前面裝有各種卡件和電源，背面裝有FTA。（LCN）卡件箱分為：雙節(jié)點(diǎn)卡件箱和5槽卡件箱； LCN）卡件箱分為：雙節(jié)點(diǎn)卡件箱和5 雙節(jié)點(diǎn)卡件箱上2 雙節(jié)點(diǎn)卡件箱上2下3中間是兩個(gè)電源。5槽卡件 中間是兩個(gè)電源。5 箱只有一個(gè)電源和5 箱只有一個(gè)電源和5個(gè)插槽。（UCN）IOP卡件箱：每個(gè)系統(tǒng)柜有3個(gè)IOP卡件 UCN）IOP卡件箱：每個(gè)系統(tǒng)柜有3 IOP卡件 箱每個(gè)卡件箱里有15個(gè)槽位，可以分別安裝各種 箱每個(gè)卡件箱里有15個(gè)槽位，可以分別安裝各種 I/O卡件。I/O卡件。還有一種7 IOP卡件箱這里不做說明 還有一種7槽IOP卡件箱這里不做說明
網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì)
網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì)可以分為三類： A：同軸電纜 B：雙絞線 C：光纖
同軸電纜 分有50 分有50、75 兩種。TPS（LCN）采用 兩種。TPS（LCN）采用 的是同軸電纜通訊介質(zhì)。50 同軸電纜傳輸數(shù)字信號，傳輸速率為 10Mbps，它的抗干擾能力強(qiáng)，多站適應(yīng)性 10Mbps，它的抗干擾能力強(qiáng)，多站適應(yīng)性 較好，在集散系統(tǒng)中應(yīng)用較多。75 同軸電纜一般傳輸模擬信號，也可傳 輸數(shù)字信號，傳輸速率為50Mbps，常用于 輸數(shù)字信號，傳輸速率為50Mbps，常用于 電視系統(tǒng)。
雙絞線、光纖
雙絞線：可以傳輸數(shù)字信號和模擬信號，有價(jià)格低廉、數(shù)據(jù)傳輸率低為1 2Mbps，有價(jià)格低廉、數(shù)據(jù)傳輸率低為1-2Mbps，可連接的設(shè)備少等特點(diǎn)，使用廣泛，現(xiàn)場 總線常采用雙絞線。光纖：不受電磁干擾影響，數(shù)據(jù)傳輸速率 高達(dá)幾百兆波特率，可以支持的設(shè)備多，但價(jià)格貴，集散系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信采用光纜。I/O卡件性能 I/O卡件性能 I/O卡件類型 I/O卡件類型
I/O卡件的常用類型有以下幾種： I/O卡件的常用類型有以下幾種： 模擬信號輸入AI（5V電壓或4 模擬信號輸入AI（1-5V電壓或4-20mA)模擬信號輸出AO（模擬信號輸出AO（4-20mA)數(shù)字信號輸入DI 數(shù)字信號輸入DI 數(shù)字信號輸出DO 數(shù)字信號輸出DO 熱電阻信號輸入RTD 熱電阻信號輸入RTD 脈沖輸入卡PI 脈沖輸入卡PI AI卡件 AI卡件
功能： 接收現(xiàn)場變送器采集的信號（溫度、壓 力、物位、流量、密度等）。信號類型： 接收1 5V、20mA、電阻信號 接收1-5V、4-20mA、電阻信號 毫伏信號 FTA接線方式： FTA接線方式： 兩線制、三線制、四線制 AO卡件 AO卡件
功能： 發(fā)送信號到現(xiàn)場驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作（氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器等）信號類型： 4-20mA FTA接線方式： FTA接線方式： 兩線制 DI卡件 DI卡件
DI功能： DI功能： 接收現(xiàn)場回來的干接點(diǎn)信號（電機(jī) 的運(yùn)行狀態(tài)信號、閥門的開關(guān)狀態(tài)、泵的 運(yùn)行狀態(tài)等)運(yùn)行狀態(tài)等)信號類型： 干接點(diǎn)信號 FTA接線方式： FTA接線方式： 兩線制
DO卡件 DO卡件
DO功能： DO功能： 發(fā)出信號驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場的設(shè)備如（開關(guān) 閥的開/關(guān)、電機(jī)的停/啟、泵的停/ 閥的開/關(guān)、電機(jī)的停/啟、泵的停/啟）信號類型： 干接點(diǎn)信號 接線方式： 二線制
當(dāng)DI/DO接收或發(fā)出有源信號時(shí)要加繼電器隔離 DI/DO接收或發(fā)出有源信號時(shí)要加繼電器隔離
FTA FTA：TPS系統(tǒng)的接線端子板。不同的卡件有其 FTA：TPS系統(tǒng)的接線端子板。不同的卡件有其 相應(yīng)的FTA 相應(yīng)的FTA 功能特點(diǎn) 支持冗余接線方式 支持配電與不配電接線方式 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場與中控接線隔離 節(jié)省中間接線 節(jié)省安裝空間 TPS的網(wǎng)絡(luò)類型 TPS的網(wǎng)絡(luò)類型
TPS系統(tǒng)分為以下三種網(wǎng)絡(luò)類型： TPS系統(tǒng)分為以下三種網(wǎng)絡(luò)類型： A.PIN：（工廠控制網(wǎng)絡(luò)）可以訪問過程絡(luò)網(wǎng)中的 PIN：（工廠控制網(wǎng)絡(luò)）可以訪問過程絡(luò)網(wǎng)中的 數(shù)據(jù) B.LCN：過程控制網(wǎng)絡(luò)(GUS位于這一層）LCN：過程控制網(wǎng)絡(luò)(GUS位于這一層）
C.UCN：萬能控制絡(luò)（與現(xiàn)場的設(shè)備和儀表相連）UCN：萬能控制絡(luò)（與現(xiàn)場的設(shè)備和儀表相連）
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
本廠DCS系統(tǒng)的概況 本廠DCS系統(tǒng)的概況
一、中央控制室 名 稱 數(shù)量 單位 操作站(雙屏)操作站(雙屏)61 臺 包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 122 臺 操作鍵盤 61 臺 鼠 標(biāo) 61 臺 輔助操作臺 20 套 每臺包括： 開關(guān)按鈕 約20 只 彩色噴墨打印機(jī) 12 臺 光纖通訊系統(tǒng) 5 套 包括:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(冗余）網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī), 網(wǎng)絡(luò)接口, 交換機(jī)(冗余)包括:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(冗余）網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī), 網(wǎng)絡(luò)接口, 交換機(jī)(冗余)、光電轉(zhuǎn)換器、光纖等 大屏幕監(jiān)視系統(tǒng) 1 套(6臺大屏幕監(jiān)視器)(6臺大屏幕監(jiān)視器)生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng) 1 套 包括:監(jiān)視終端設(shè)備、OPC服務(wù)器(冗余)交換機(jī)(冗余)包括:監(jiān)視終端設(shè)備、OPC服務(wù)器(冗余)、交換機(jī)(冗余)、光電轉(zhuǎn)換器、網(wǎng)絡(luò) 接口, 接口, 光纜、打印機(jī)等。（具體數(shù)量待定）
二、煤氣化裝置控制室 名 稱 1.過程接口和控制器 2.端子柜/安全柵柜 3.繼電器柜 4.操作站(雙屏)包括： 彩色LCD(22”)操作鍵盤 鼠 標(biāo) 5.工程師站 包括： 彩色LCD(22”)操作鍵盤 鼠 標(biāo) 6.通訊系統(tǒng) 7.彩色噴墨打印機(jī) 8.輔助操作臺 每臺包括： 開關(guān)按鈕 9.歷史數(shù)據(jù)存儲單元 10.通訊接口(通訊協(xié)議為MODBUS RTU)11． GPS 數(shù)量 供貨商確定 供貨商確定 供貨商確定 6 12 6 6 2 2 2 2 1 1 1 約 20 1 約200 3 單位
臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 套 臺 套 只 套 個(gè) 套
三、甲醇裝置控制室 名 稱 1.過程接口和控制器 2.端子柜/安全柵柜 端子柜/ 3.繼電器柜 4.操作站(雙屏)操作站(雙屏)包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 5.工程師站 包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 6.通訊系統(tǒng) 7.彩色噴墨打印機(jī) 8.輔助操作臺 每臺包括： 開關(guān)按鈕 9.歷史數(shù)據(jù)存儲單元 10.通訊接口RS485 通訊接口RS485(通訊協(xié)議為MODBUS RTU)通訊協(xié)議為MODBUS 11． GPS 11．
數(shù)量 供貨商確定 供貨商確定 供貨商確定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 1 約20 1 約25 1 單位
臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 套 臺 套 只 套 個(gè) 套
四、MTP裝置控制室 MTP裝置控制室 名 稱 1.過程接口和控制器 2.端子柜/安全柵柜 端子柜/ 3.繼電器柜 4.操作站(雙屏)操作站(雙屏)包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 5.工程師站 包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 6.通訊系統(tǒng) 7.彩色噴墨打印機(jī) 8.輔助操作臺 每臺包括： 開關(guān)按鈕 9.歷史數(shù)據(jù)存儲單元 10.通訊接口RS485 通訊接口RS485(通訊協(xié)議為MODBUS RTU)通訊協(xié)議為MODBUS 11． GPS 11．
數(shù)量 供貨商確定 供貨商確定 供貨商確定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 6 約20 1 約20 1 單位
臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 套 臺 套 只 套 個(gè) 套
五、PP裝置控制室 PP裝置控制室 名 稱 1.過程接口和控制器 2.端子柜/安全柵柜 端子柜/ 3.繼電器柜 4.操作站(雙屏)操作站(雙屏)包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 5.工程師站 包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 6.通訊系統(tǒng) 7.彩色噴墨打印機(jī) 8.輔助操作臺 每臺包括： 開關(guān)按鈕 9.歷史數(shù)據(jù)存儲單元 10.通訊接口RS485 通訊接口RS485(通訊協(xié)議為MODBUS RTU)通訊協(xié)議為MODBUS 11． GPS 11．
數(shù)量 供貨商確定 供貨商確定 供貨商確定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 6 約20 1 約44 1 單位
臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 套 臺 套 只 套 個(gè) 套
空分現(xiàn)場操作室布置圖
空分DCS系統(tǒng)圖 空分DCS系統(tǒng)圖
DCS和PLC的區(qū)別 DCS和PLC的區(qū)別
DCS和PLC是兩個(gè)完全不同而又有著千絲萬縷聯(lián)系的概念。DCS和PLC是兩個(gè)完全不同而又有著千絲萬縷聯(lián)系的概念。DCS和PLC都是計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，DCS和PLC都是計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，主控制系統(tǒng)用的是DCS，而PLC主要應(yīng)用在輔助車間。主控制系統(tǒng)用的是DCS，而PLC主要應(yīng)用在輔助車間。DCS和PLC都有操作員站提供人機(jī)交互的手段、都依靠基 DCS和PLC都有操作員站提供人機(jī)交互的手段、都依靠基 于計(jì)算機(jī)技術(shù)的控制器完成控制運(yùn)算、都通過I/O卡件完 于計(jì)算機(jī)技術(shù)的控制器完成控制運(yùn)算、都通過I/O卡件完 成與一次元件和執(zhí)行裝置的數(shù)據(jù)交換、都具備稱之為網(wǎng)絡(luò) 的通信系統(tǒng)。DCS和PLC如此相似，為什么會有完全不同 的通信系統(tǒng)。DCS和PLC如此相似，為什么會有完全不同 的概念，我們在工程實(shí)踐中如何進(jìn)行選擇？我們從歷史沿 革、技術(shù)特點(diǎn)、發(fā)展方向等幾個(gè)方面作一綜述
DCS和PLC的歷史沿革及核心概念 DCS和PLC的歷史沿革及核心概念 DCS為分散控制系統(tǒng)的英文（TOTAL DCS為分散控制系統(tǒng)的英文（TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）簡稱。SYSTEM）簡稱。指的是危險(xiǎn)分散、數(shù)據(jù)集中。70年代中期進(jìn)入市 指的是危險(xiǎn)分散、數(shù)據(jù)集中。70年代中期進(jìn)入市 場，完成模擬量控制，代替以PID運(yùn)算為主的模 場，完成模擬量控制，代替以PID運(yùn)算為主的模 擬控制儀表。首先提出DCS這樣一種思想的是儀 擬控制儀表。首先提出DCS這樣一種思想的是儀 表制造廠商，當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用于化工行業(yè)。而PLC 表制造廠商，當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用于化工行業(yè)。而PLC 于60年代末研制成功，稱作邏輯運(yùn)算的可編程序 60年代末研制成功，稱作邏輯運(yùn)算的可編程序 控制器（Programmable 控制器（Programmable Logic Controller），Controller），簡稱PLC。主要應(yīng)用于汽車制造業(yè)。簡稱PLC。主要應(yīng)用于汽車制造業(yè)。
DCS和PLC的設(shè)計(jì)原理區(qū)別較大，PLC是從摸仿 DCS和PLC的設(shè)計(jì)原理區(qū)別較大，PLC是從摸仿 原繼電器控制原理發(fā)展起來的，70年代的PLC只 原繼電器控制原理發(fā)展起來的，70年代的PLC只 有開關(guān)量邏輯控制。它以存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順 序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通 過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn) 過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工 藝要求。將其存入PLC的用戶程序存儲器，運(yùn)行 藝要求。將其存入PLC的用戶程序存儲器，運(yùn)行 時(shí)按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程 要求的操作。DCS是在運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)上得以發(fā)展的。把所 DCS是在運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)上得以發(fā)展的。把所 有的函數(shù)、各過程變量之間的關(guān)系都設(shè)計(jì)成功能 塊。70年代中期的DCS只有模擬量控制。塊。70年代中期的DCS只有模擬量控制。
DCS和PLC控制器的主要差別是在開關(guān)量和模擬 DCS和PLC控制器的主要差別是在開關(guān)量和模擬 量的運(yùn)算上，即使后來兩者相互有些滲透，但是 仍然有區(qū)別。80年代以后，PLC除邏輯運(yùn)算外，仍然有區(qū)別。80年代以后，PLC除邏輯運(yùn)算外，也增加了一些控制回路算法，但要完成一些復(fù)雜 運(yùn)算還是比較困難，PLC用梯形圖編程，模擬量 運(yùn)算還是比較困難，PLC用梯形圖編程，模擬量 的運(yùn)算在編程時(shí)不太直觀，編程比較麻煩。但在 解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)。而DCS使用 解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)。而DCS使用 功能塊封裝模擬運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，無論是邏輯運(yùn) 算還是復(fù)雜模擬運(yùn)算的表達(dá)形式都非常清晰，但 相對PLC來說邏輯運(yùn)算的表達(dá)效率較低。相對PLC來說邏輯運(yùn)算的表達(dá)效率較低。
DCS和PLC在歷史沿革上的差異是明顯的，對它 DCS和PLC在歷史沿革上的差異是明顯的，對它 們后續(xù)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。然而，對后續(xù)發(fā) 展影響最大的，并不是起源技術(shù)上的差別，而是 其起源概念的差別。DCS的核心概念是危險(xiǎn)分散，其起源概念的差別。DCS的核心概念是危險(xiǎn)分散，數(shù)據(jù)集中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，因此DCS的發(fā)展過 數(shù)據(jù)集中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，因此DCS的發(fā)展過 程，就是在不斷的運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和 控制技術(shù)的最新成果，來構(gòu)建一個(gè)完整的集散控 制體系，DCS給用戶提供的是一個(gè)完整的面向工 制體系，DCS給用戶提供的是一個(gè)完整的面向工 業(yè)控制的安全可靠高效靈活的解決方案。而PLC 業(yè)控制的安全可靠高效靈活的解決方案。而PLC 的核心概念是可編程序控制器，目的是用來取代 繼電器，執(zhí)行邏輯、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性程序控制裝置。所以，PLC不斷發(fā)展的 建立柔性程序控制裝置。所以，PLC不斷發(fā)展的 主線是在不斷地提高各項(xiàng)能力指標(biāo)，給用戶提供 一個(gè)完善的功能靈活的控制裝置。DCS和PLC的技術(shù)特點(diǎn)與相互滲透
不同的概念基礎(chǔ)、不同的發(fā)展道路使得DCS和 PLC有著各自不同的技術(shù)特點(diǎn)，而技術(shù)的發(fā)展 也不是封閉的，相互學(xué)習(xí)相互滲透也始終貫穿 在發(fā)展過程之中。
我們知道，一個(gè)PLC的控制器，往往能夠處理幾 我們知道，一個(gè)PLC的控制器，往往能夠處理幾 千個(gè)I/O點(diǎn)（最多可達(dá)8000多個(gè)I/O）。而DCS 千個(gè)I/O點(diǎn)（最多可達(dá)8000多個(gè)I/O）。而DCS 的控制器，一般只能處理幾百個(gè)I/O點(diǎn)（不超過 的控制器，一般只能處理幾百個(gè)I/O點(diǎn)（不超過 500個(gè)I/O）。難道是DCS開發(fā)人員技術(shù)水平太 500個(gè)I/O）。難道是DCS開發(fā)人員技術(shù)水平太 差了嗎？恐怕不是。從集散體系的要求來說，不 允許有控制集中的情況出現(xiàn)，太多點(diǎn)數(shù)的控制器 在實(shí)際應(yīng)用中是毫無用處的，DCS開發(fā)人員根本 在實(shí)際應(yīng)用中是毫無用處的，DCS開發(fā)人員根本 就沒有開發(fā)帶很多I/O點(diǎn)數(shù)控制器的需要驅(qū)動(dòng)，就沒有開發(fā)帶很多I/O點(diǎn)數(shù)控制器的需要驅(qū)動(dòng)，他們的主要精力在于提供體系的可靠性和靈活性。而PLC不一樣，作為一個(gè)獨(dú)立的柔性控制裝置，PLC不一樣，作為一個(gè)獨(dú)立的柔性控制裝置，帶點(diǎn)能力越強(qiáng)當(dāng)然也就代表其技術(shù)水平越高了，至于整個(gè)控制體系的應(yīng)用水平呢，這主要是工程 商和用戶的事情，而不是PLC制造商的核心目標(biāo)。商和用戶的事情，而不是PLC制造商的核心目標(biāo)。
控制處理能力
控制處理能力的另一個(gè)指標(biāo)，運(yùn)算速度，在人們印象當(dāng) 中PLC也比DCS要快很多。從某一個(gè)角度來看，情況也 PLC也比DCS要快很多。從某一個(gè)角度來看，情況也 的確如此，PLC執(zhí)行邏輯運(yùn)算的效率很高，執(zhí)行1K邏輯 的確如此，PLC執(zhí)行邏輯運(yùn)算的效率很高，執(zhí)行1K邏輯 程序不到1毫秒，其控制周期(DI輸入直接送DO輸出為 程序不到1毫秒，其控制周期(以DI輸入直接送DO輸出為 例)可以控制在50ms以內(nèi)；而DCS在處理邏輯運(yùn)算和模 可以控制在50ms以內(nèi)；而DCS在處理邏輯運(yùn)算和模 擬運(yùn)算時(shí)采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以 擬運(yùn)算時(shí)采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以 上。我們用PID算法來比較時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)PLC執(zhí)行一個(gè) 上。我們用PID算法來比較時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)PLC執(zhí)行一個(gè) PID運(yùn)算在幾個(gè)毫秒，而DCS的控制器解算一個(gè)PID也需 PID運(yùn)算在幾個(gè)毫秒，而DCS的控制器解算一個(gè)PID也需 要1個(gè)毫秒，這說明PLC和DCS和實(shí)際運(yùn)算能力是相當(dāng)?shù)? 個(gè)毫秒，這說明PLC和DCS和實(shí)際運(yùn)算能力是相當(dāng)?shù)? 某此型號的DCS控制器甚至更強(qiáng)。而控制周期上的差異 某此型號的DCS控制器甚至更強(qiáng)。而控制周期上的差異 主要與控制器的調(diào)度設(shè)計(jì)有關(guān)。大型PLC往往使用副CPU 主要與控制器的調(diào)度設(shè)計(jì)有關(guān)。大型PLC往往使用副CPU 來完成模擬量的運(yùn)算，主CPU高速地完成開關(guān)量運(yùn)算，來完成模擬量的運(yùn)算，主CPU高速地完成開關(guān)量運(yùn)算，所以即使模擬運(yùn)算速度一般，在開關(guān)量控制方面的速度 表現(xiàn)還是非常優(yōu)秀的。而DCS以同樣的速度來處理開關(guān) 表現(xiàn)還是非常優(yōu)秀的。而DCS以同樣的速度來處理開關(guān) 量和模擬量運(yùn)算，控制周期的指標(biāo)確實(shí)不理想。新型的 DCS控制器學(xué)習(xí)了大型PLC的設(shè)計(jì)，在控制周期方面的 DCS控制器學(xué)習(xí)了大型PLC的設(shè)計(jì)，在控制周期方面的 表現(xiàn)獲得了大幅度的提高。
數(shù)據(jù)通訊交換
數(shù)據(jù)通訊交換主要是指控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)交 換形式。在這個(gè)方面DCS有著先天的優(yōu)勢。集散 換形式。在這個(gè)方面DCS有著先天的優(yōu)勢。集散 系統(tǒng)的“分散” 系統(tǒng)的“分散”主要體現(xiàn)在獨(dú)立的控制器上，“集中”主要體現(xiàn)在具有完整數(shù)據(jù)的人機(jī)交互裝 集中” 置上，而將分散和集中連接成集散系統(tǒng)的正是網(wǎng) 絡(luò)。因此，從DCS發(fā)展的早期，網(wǎng)絡(luò)就成為了 絡(luò)。因此，從DCS發(fā)展的早期，網(wǎng)絡(luò)就成為了 DCS生產(chǎn)廠家的核心技術(shù)方向，冗余技術(shù)、窄帶 DCS生產(chǎn)廠家的核心技術(shù)方向，冗余技術(shù)、窄帶 傳輸技術(shù)都是DCS廠家最早研發(fā)或應(yīng)用成功的。傳輸技術(shù)都是DCS廠家最早研發(fā)或應(yīng)用成功的。PLC主要是按照獨(dú)立裝置來設(shè)計(jì)的，其 網(wǎng)絡(luò)” PLC主要是按照獨(dú)立裝置來設(shè)計(jì)的，其 “網(wǎng)絡(luò)” 實(shí)際上是串行通訊。
工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，從形式上拉平了DCS和PLC網(wǎng)絡(luò)方面的差距。從表面上看很平了DCS和PLC網(wǎng)絡(luò)方面的差距。從表面上看很 多DCS和PLC都應(yīng)用了工業(yè)以太網(wǎng)，但是其實(shí)質(zhì) DCS和PLC都應(yīng)用了工業(yè)以太網(wǎng)，但是其實(shí)質(zhì) 上的差距卻依然存在。以很多PLC采用的 上的差距卻依然存在。以很多PLC采用的 MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通訊協(xié)議，MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通訊協(xié)議，不是網(wǎng)絡(luò)，大家都沒有疑問；MODBUS-TCP是 不是網(wǎng)絡(luò)，大家都沒有疑問；MODBUS-TCP是 網(wǎng)絡(luò)嗎？很多人就有疑問了。仔細(xì)分析，MODBUS-TCP是將MODBUS通訊協(xié)議加載到以 MODBUS-TCP是將MODBUS通訊協(xié)議加載到以 太網(wǎng)的TCP協(xié)議之上的一種通訊方式，它雖然具 太網(wǎng)的TCP協(xié)議之上的一種通訊方式，它雖然具 有了網(wǎng)絡(luò)的外形，但依然是一主多從的管理方式，數(shù)據(jù)表的傳輸結(jié)構(gòu)。
組態(tài)維護(hù)功能
組態(tài)維護(hù)功能包括邏輯組態(tài)、下載修改、運(yùn)行調(diào) 試、遠(yuǎn)程診斷等。早期，PLC以梯形圖為主，DCS以模塊功能圖為 早期，PLC以梯形圖為主，DCS以模塊功能圖為 主。經(jīng)過多年的發(fā)展，國際電工委員會通過 IEC1131-標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了五種編程語言, IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了五種編程語言,目前主流 的DCS和PLC都表示符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，支持其中的 DCS和PLC都表示符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，支持其中的 幾種或全部編程語言。從開發(fā)效率和程序可讀性 來考慮，模塊功能圖和順序功能圖越來越成為主 要的編程方式，梯形邏輯和結(jié)構(gòu)化文本成為了自 定義模塊的開發(fā)工具。大型PLC在組態(tài)方式上越 定義模塊的開發(fā)工具。大型PLC在組態(tài)方式上越 來越像DCS，差距在逐漸縮小，而小型PLC仍然 來越像DCS，差距在逐漸縮小，而小型PLC仍然 以梯形圖為主。
硬件封裝結(jié)構(gòu)
PLC一般為大底版式機(jī)架，封閉式I/O模件，封閉式結(jié)構(gòu) PLC一般為大底版式機(jī)架，封閉式I/O模件，封閉式結(jié)構(gòu) 有利與提高I/O模件的可靠性，抗射頻、抗靜電、抗損傷。有利與提高I/O模件的可靠性，抗射頻、抗靜電、抗損傷。PLC模件的I/O點(diǎn)數(shù)有8點(diǎn)、16點(diǎn)、32點(diǎn)。PLC模件的I/O點(diǎn)數(shù)有8點(diǎn)、16點(diǎn)、32點(diǎn)。DCS大部分為19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱加插件式I/O模件，I/O模 DCS大部分為19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱加插件式I/O模件，I/O模 件為裸露式結(jié)構(gòu)。每個(gè)模件的I/O點(diǎn)數(shù)有8點(diǎn)和16點(diǎn)，很 件為裸露式結(jié)構(gòu)。每個(gè)模件的I/O點(diǎn)數(shù)有8點(diǎn)和16點(diǎn)，很 少使用32點(diǎn)模件。少使用32點(diǎn)模件。DCS的這種結(jié)構(gòu)源于其使用領(lǐng)域主要在大型控制對象，DCS的這種結(jié)構(gòu)源于其使用領(lǐng)域主要在大型控制對象，19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱便于密集布置，較少的I/O點(diǎn)數(shù)則是由于 19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱便于密集布置，較少的I/O點(diǎn)數(shù)則是由于 對分散度的要求。PLC的大底版式機(jī)架，封閉式模件結(jié)構(gòu) 對分散度的要求。PLC的大底版式機(jī)架，封閉式模件結(jié)構(gòu) 在管理和配置上更加靈活，單個(gè)設(shè)備的可靠性更高。因此，不少DCS也吸收了PLC在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)，采用了和PLC相 不少DCS也吸收了PLC在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)，采用了和PLC相 似的封裝結(jié)構(gòu)
人機(jī)交互裝置
在早期，DCS作為一個(gè)系統(tǒng)，其人機(jī)交互裝置是DCS廠 在早期，DCS作為一個(gè)系統(tǒng)，其人機(jī)交互裝置是DCS廠 家提供的專用裝置。而PLC廠家一般不提供人機(jī)交互裝置，家提供的專用裝置。而PLC廠家一般不提供人機(jī)交互裝置，往往由工程商自主采用通用的監(jiān)控軟件來完成(ifix、往往由工程商自主采用通用的監(jiān)控軟件來完成(如ifix、intouch、組態(tài)王)DCS集成的人機(jī)交互裝置往往有著 intouch、組態(tài)王)。DCS集成的人機(jī)交互裝置往往有著 功能較專業(yè)、穩(wěn)定性較好的特點(diǎn)，但是其價(jià)格也很高。隨 著PC技術(shù)的快速發(fā)展，一些通用監(jiān)控軟件發(fā)展很快，功 PC技術(shù)的快速發(fā)展，一些通用監(jiān)控軟件發(fā)展很快，功 能和性能逐漸超過了DCS廠家提供的專用裝置。因此不少 能和性能逐漸超過了DCS廠家提供的專用裝置。因此不少 DCS廠家逐步放棄了專用的人機(jī)交互裝置，轉(zhuǎn)而和PLC一 DCS廠家逐步放棄了專用的人機(jī)交互裝置，轉(zhuǎn)而和PLC一 樣也使用了通用的監(jiān)控軟件。DCS廠家使用通用監(jiān)控軟件 樣也使用了通用的監(jiān)控軟件。DCS廠家使用通用監(jiān)控軟件 并不是簡單地拼裝，而是在通用監(jiān)控軟件的基礎(chǔ)上，通過 合作開發(fā)，將自已多年積累的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、系統(tǒng)自診斷 技術(shù)以專用軟件包的形式保留和繼承下來了。
DCS和PLC作為計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)結(jié) DCS和PLC作為計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)結(jié) 合的產(chǎn)物，為自動(dòng)化水平的提高都作出了 各自的貢獻(xiàn)。由于兩者在應(yīng)用上有較大的 相通性，在不同的時(shí)期，其各自的技術(shù)或 價(jià)格優(yōu)勢，都會直接影響到其市場地位。而市場的反應(yīng)也會或快或慢地反映到各自 的技術(shù)發(fā)展和價(jià)格調(diào)整上。從總的趨勢來 看，DCS和PLC在技術(shù)上的融合和促進(jìn)將 看，DCS和PLC在技術(shù)上的融合和促進(jìn)將 會是競爭的主流，而在性價(jià)比方面，你來 我往地不斷攀升，也將是發(fā)展的主旋律。
謝謝！
1本文由jyz13121貢獻(xiàn)
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大唐多倫煤化工
電儀維護(hù)車間 池常青 DCS概述 DCS概述
DCS 的 發(fā) 展 歷 史 DCS 的 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 DCS 的 概念 DCS 的 組 成 及 特 點(diǎn) DCS和PLC的區(qū)別 DCS和PLC的區(qū)別 DCS 的 發(fā) 展 歷 史
DCS從1975年問世以來，大約有三次比較大的 DCS從1975年問世以來，大約有三次比較大的 變革，七十年代操作站的硬件、操作系統(tǒng)、監(jiān)視 軟件都是專用的，由各DCS廠家自己開發(fā)的，也 軟件都是專用的，由各DCS廠家自己開發(fā)的，也 沒有動(dòng)態(tài)流程圖，通訊網(wǎng)絡(luò)基本上都是輪詢方式 的；八十年代就不一樣了，通訊網(wǎng)絡(luò)較多使用令 牌方式；九十年代操作站出現(xiàn)了通用系統(tǒng)，九十 年代末通訊網(wǎng)絡(luò)有部份遵守TCP/IP協(xié)議，有的開 年代末通訊網(wǎng)絡(luò)有部份遵守TCP/IP協(xié)議，有的開 始采用以太網(wǎng)?？偟膩砜?，變化主要體現(xiàn)在Ｉ／ Ｏ板、操作站和通訊網(wǎng)絡(luò)。控制器相對來講變化 要小一些。操作站主要表現(xiàn)在由專用機(jī)變化到通 用機(jī)，如PC機(jī)和小型機(jī)的應(yīng)用。但是目前它的操 用機(jī)，如PC機(jī)和小型機(jī)的應(yīng)用。但是目前它的操 作系統(tǒng)一般采用UNIX，也有小系統(tǒng)采用NT，相 作系統(tǒng)一般采用UNIX，也有小系統(tǒng)采用NT，相 比較來看UNIX的穩(wěn)定性要好一些，NT則有死機(jī) 比較來看UNIX的穩(wěn)定性要好一些，NT則有死機(jī) 現(xiàn)象。I/O板主要體現(xiàn)在現(xiàn)場總線的引入DCS系 現(xiàn)象。I/O板主要體現(xiàn)在現(xiàn)場總線的引入DCS系 統(tǒng)。
從理論上講，一個(gè)DCS系統(tǒng)可以應(yīng)用于各種行業(yè)，從理論上講，一個(gè)DCS系統(tǒng)可以應(yīng)用于各種行業(yè)，但是各行業(yè)有它的特殊性，所以DCS也就出現(xiàn)了 但是各行業(yè)有它的特殊性，所以DCS也就出現(xiàn)了 不同的分支，有時(shí)也由于DCS廠家技術(shù)人員工藝 不同的分支，有時(shí)也由于DCS廠家技術(shù)人員工藝 知識的局限性而引起，如HONEYWELL公司對石 知識的局限性而引起，如HONEYWELL公司對石 化比較熟悉，其產(chǎn)品在石化行業(yè)應(yīng)用較多，而Ｂ AILEY的產(chǎn)品則在電力行業(yè)應(yīng)用比較普遍。用戶 AILEY的產(chǎn)品則在電力行業(yè)應(yīng)用比較普遍。用戶 在選擇DCS的時(shí)候主要是要注意其技術(shù)人員是否 在選擇DCS的時(shí)候主要是要注意其技術(shù)人員是否 對該生產(chǎn)工藝比較熟悉；然后要看該系統(tǒng)適用于 多大規(guī)模，比如NT操作系統(tǒng)的就適應(yīng)于較小規(guī)模 多大規(guī)模，比如NT操作系統(tǒng)的就適應(yīng)于較小規(guī)模 的系統(tǒng)；最后是價(jià)格，不同的組合價(jià)格會有較大 的差異，而國產(chǎn)的DCS系統(tǒng)價(jià)格比進(jìn)口的DCS至 的差異，而國產(chǎn)的DCS系統(tǒng)價(jià)格比進(jìn)口的DCS至 少要低一半，算上備品備件則要低得更多。第一套DCS系統(tǒng)是美國HONEYWELL公司 第一套DCS系統(tǒng)是美國HONEYWELL公司 1975年推出的TDC2000至今三十多年的 1975年推出的TDC2000至今三十多年的 歷史，它幾經(jīng)更新?lián)Q代，技術(shù)性能日趨完 善。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)現(xiàn)在集散控制系統(tǒng)的類 型有2000-3000種，廠家也不計(jì)其數(shù)如： 型有2000-3000種，廠家也不計(jì)其數(shù)如： 橫河公司的 CENTUM CS、ABB公司的 ABB公司的 FREELANCE、FOXBORO公司的I/AS以 FREELANCE、FOXBORO公司的I/AS以 及國產(chǎn)的浙大中控公司的ECS、和利時(shí)公 及國產(chǎn)的浙大中控公司的ECS、和利時(shí)公 司的DCS系統(tǒng)等。司的DCS系統(tǒng)等。
TPS系統(tǒng)是霍尼韋爾1996年推出的控制系 TPS系統(tǒng)是霍尼韋爾1996年推出的控制系 統(tǒng), 在近十年的成長中不斷升級和完善，在 保持系統(tǒng)可靠性, 穩(wěn)定性的同時(shí), 保持系統(tǒng)可靠性, 穩(wěn)定性的同時(shí), 又吸收了 最新的人機(jī)界面技術(shù), 最新的人機(jī)界面技術(shù), 通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及將 我們的先進(jìn)控制（APC）及操作員培訓(xùn)系 我們的先進(jìn)控制（APC）及操作員培訓(xùn)系 統(tǒng)（OTS）與系統(tǒng)無縫的聯(lián)系連接，可以 統(tǒng)（OTS）與系統(tǒng)無縫的聯(lián)系連接，可以 說TPS系統(tǒng)是最先進(jìn)、穩(wěn)定和全面的系統(tǒng)。TPS系統(tǒng)是最先進(jìn)、穩(wěn)定和全面的系統(tǒng)。DCS 的 應(yīng) 用 領(lǐng) 域
水 和 污 水 發(fā) 電 紙 漿、紙 張 和 連 續(xù) 式 網(wǎng) 塑 采 礦、礦 石 和 冶 金 化 工 與 塑 料 制 品 烴 加 工 石 油 和 天 然 氣
DCS 的 概念
DCS全稱：Distributed DCS全稱：Distributed Control System 它的中文意思是集散控制系統(tǒng) 思想：集中管理分散控制（危險(xiǎn)分散、控 制分散、而操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思 想。四C技術(shù)：計(jì)算機(jī)（computer)、通信 技術(shù)：計(jì)算機(jī)（computer)、通信（communication)、顯示（CRT)、控制 communication)、顯示（CRT)、控制（control)。control)。
什么是組態(tài)？ 什么是組態(tài)？
在使用工控軟件中，我們經(jīng)常提到組態(tài)一 詞，組態(tài)英文是“Configuration” 詞，組態(tài)英文是“Configuration”,其意義 究竟是什么呢？簡單的講，組態(tài)就是用應(yīng) 用軟件中提供的工具、方法、完成工程中 某一具體任務(wù)的過程。
與硬件生產(chǎn)相對照，組態(tài)與組裝類似。如要組裝 一臺電腦，事先提供了各種型號的主板、機(jī)箱、電源、CPU、顯示器、硬盤、光驅(qū)等，我們的工 電源、CPU、顯示器、硬盤、光驅(qū)等，我們的工 作就是用這些部件拼湊成自己需要的電腦。當(dāng)然 軟件中的組態(tài)要比硬件的組裝有更大的發(fā)揮空間，因?yàn)樗话阋扔布械摹安考?因?yàn)樗话阋扔布械摹安考备啵颐?個(gè) “部件” 都很靈活，因?yàn)檐洸考加袃?nèi)部屬 部件” 性，通過改變屬性可以改變其規(guī)格（如大小、性 狀、顏色等）。
在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實(shí)現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過編寫程序（如使用 BASIC,C,FORTRAN等）來實(shí)現(xiàn)的。編寫 BASIC,C,FORTRAN等）來實(shí)現(xiàn)的。編寫 程序不但工作量大、周期長，而且容易犯 錯(cuò)誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個(gè)問題。對于過去需要幾個(gè)月的 工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。
組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域 的應(yīng)用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中。如 DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)，PLC（可編程控制器）梯形圖 DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)，PLC（可編程控制器）梯形圖 組態(tài)。人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。其實(shí)在其他 行業(yè)也有組態(tài)的概念，人們只是不這么叫而已。如 AutoCAD，PhotoShop，辦公軟件(PowerPoint)都存 AutoCAD，PhotoShop，辦公軟件(PowerPoint)都存 在相似的操作，即用軟件提供的工具來形成自己的作品，并以數(shù)據(jù)文件保存作品，而不是執(zhí)行程序。組態(tài)形成的數(shù) 據(jù)只有其制造工具或其他專用工具才能識別。但是不同之 處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實(shí)時(shí)監(jiān)控的。組態(tài)工具的解釋引擎，要根據(jù)這些組態(tài)結(jié)果實(shí)時(shí)運(yùn)行。從 表面上看，組態(tài)工具的運(yùn)行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。
雖然說組態(tài)就是不需要編寫程序就能完成 特定的應(yīng)用。但是為了提供一些靈活性，組態(tài)軟件也提供了編程手段，一般都是內(nèi) 置編譯系統(tǒng)，提供類BASIC語言，有的甚 置編譯系統(tǒng)，提供類BASIC語言，有的甚 至支持VB。至支持VB。DCS 的 組 成 及 特 點(diǎn)
構(gòu)成： 集散控制系統(tǒng)通常由過程控制單元、電源、I/O卡件、機(jī) 集散控制系統(tǒng)通常由過程控制單元、電源、I/O卡件、機(jī) 柜、卡籠、通訊網(wǎng)絡(luò)、操作站、工程師站、軟件等組成。特點(diǎn)： 1.完善的控制功能（PID控制、順序控制、邏輯控制、完善的控制功能（PID控制、順序控制、邏輯控制、批量控制等。）2.豐富的監(jiān)控功能（可以監(jiān)控生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)情況）3.簡便的安裝調(diào)試 4.良好的性能和價(jià)格比 5.可靠性好（有完善的自診斷功能、MTBF達(dá)105天）可靠性好（有完善的自診斷功能、MTBF達(dá)
過程控制站高性能過程管理站 過程控制站高性能過程管理站HPM 高性能過程管理站HPM HPM硬件介紹 HPM硬件介紹
HPM從設(shè)計(jì)上就提供了靈活和功能強(qiáng)大 HPM從設(shè)計(jì)上就提供了靈活和功能強(qiáng)大 的數(shù)據(jù)采集和控制功能。的數(shù)據(jù)采集和控制功能。它采用的多處理器 結(jié)構(gòu)，用不同的處理器完成不同的任務(wù)。結(jié)構(gòu)，用不同的處理器完成不同的任務(wù)。HPM包括先進(jìn)過程管理站模件 HPM包括先進(jìn)過程管理站模件(HPMM)和 包括先進(jìn)過程管理站模件(HPMM)和 I/O子系統(tǒng) HPMM由高性能的通信處理器 I/O子系統(tǒng)。HPMM由高性能的通信處理器 子系統(tǒng)?？ê驼{(diào)制解調(diào)器卡、I/O鏈路接口處理器卡 鏈路接口處理器卡、卡和調(diào)制解調(diào)器卡、I/O鏈路接口處理器卡、控制處理器卡所組成，CPU采用兩個(gè) 控制處理器卡所組成，其CPU采用兩個(gè) MOTOROLA公司的 MOTOROLA公司的68040芯片。公司的68040芯片 芯片。
經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的先進(jìn)通信處理器卡，具有高性能網(wǎng)絡(luò)通信能力，完成如網(wǎng)絡(luò)數(shù) 據(jù)存取、對等通信等功能。它同時(shí)對現(xiàn)場控制器產(chǎn)生的報(bào)警進(jìn)行精確的時(shí)間 標(biāo)記。高性能的控制處理器卡完成常規(guī)、邏輯、順序控制功能，同時(shí)執(zhí)行用戶的 CL/HPM程序。因通信和輸入輸出處理分別由不同的處理器完成，控制處理 CL/HPM程序。因通信和輸入輸出處理分別由不同的處理器完成，控制處理 器可以發(fā)揮它強(qiáng)大的功能，專門完成控制策略。先進(jìn)的I/O鏈路處理器是 器可以發(fā)揮它強(qiáng)大的功能，專門完成控制策略。先進(jìn)的I/O鏈路處理器是 HPMM與I/O子系統(tǒng)的接口。HPMM與I/O子系統(tǒng)的接口。I/O子系統(tǒng)包括冗余的輸入輸出鏈路和多達(dá)40對冗余的I/O處理器卡。這些 I/O子系統(tǒng)包括冗余的輸入輸出鏈路和多達(dá)40對冗余的I/O處理器卡。這些 I/O處理器卡完成所有現(xiàn)場I/O信號的數(shù)據(jù)采集和控制功能。比如：I/O卡直 I/O處理器卡完成所有現(xiàn)場I/O信號的數(shù)據(jù)采集和控制功能。比如：I/O卡直 接完成工程單位轉(zhuǎn)換和報(bào)警處理，不需要HPMM的介入。采用冗余的光纖電 接完成工程單位轉(zhuǎn)換和報(bào)警處理，不需要HPMM的介入。采用冗余的光纖電 纜I/O鏈路擴(kuò)展器，可以將I/O處理器卡安裝在遠(yuǎn)離HPM機(jī)柜8公里外的地方，I/O鏈路擴(kuò)展器，可以將I/O處理器卡安裝在遠(yuǎn)離HPM機(jī)柜8 I/O HPM 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程輸入輸出。其特點(diǎn)歸類如下： 多處理器并行處理結(jié)構(gòu) 主控制器雙板結(jié)構(gòu)，通信處理器和控制處理器并行工作，雙68040處理器，主控制器雙板結(jié)構(gòu)，通信處理器和控制處理器并行工作，雙68040處理器，32位結(jié)構(gòu)，專門設(shè)計(jì)的大規(guī)模集成電路ASIC，最大限度減少元器件，800 32位結(jié)構(gòu)，專門設(shè)計(jì)的大規(guī)模集成電路ASIC，最大限度減少元器件，800 PUs(5X PM/APM)處理單元 PM/APM)處理單元 I/O鏈路接口卡 I/O鏈路接口卡 通過串行接口與Modbus兼容子系統(tǒng)進(jìn)行雙向通訊 通過串行接口與Modbus兼容子系統(tǒng)進(jìn)行雙向通訊 支持LCN的AM和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)更高層次的優(yōu)化控制策略，許多高性能的軟件包 支持LCN的AM和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)更高層次的優(yōu)化控制策略，許多高性能的軟件包 也可以優(yōu)化控制性能 APM/PM進(jìn)一步改進(jìn)，更大的內(nèi)存（比PM大 APM/PM進(jìn)一步改進(jìn)，更大的內(nèi)存（比PM大4倍）HPM冗余配置 HPM冗余配置
HPMM采用1 HPMM采用1：1冗余，并配置在不同的卡籠箱，確保安全。HPMM需要進(jìn)行切換時(shí)對過程控制沒有任何影響。HPMM需要進(jìn)行切換時(shí)對過程控制沒有任何影響。HPM采用了大量的自診斷功能，隨時(shí)診斷運(yùn)行狀 HPM采用了大量的自診斷功能，隨時(shí)診斷運(yùn)行狀 況和任何故障。故障又分為硬故障和軟故障，HPM的狀態(tài)不但在面板上有LED顯示，又在GUS HPM的狀態(tài)不但在面板上有LED顯示，又在GUS 上的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)顯示畫面中可以看到。HPM的任何電路板均可帶電插拔，大大方便維修。HPM的任何電路板均可帶電插拔，大大方便維修。更換AO或DO時(shí)，手操器可維持輸出。更換AO或DO時(shí)，手操器可維持輸出。因?yàn)樵诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就特別考慮了冗余選擇，因此 完全支持主模件到備份模件的自動(dòng)切換，不需要 用戶編程。在線診斷功能確保主付模件均正常運(yùn) 行。1:1的冗余最大限度發(fā)揮了系統(tǒng)的可得到性，行。1:1的冗余最大限度發(fā)揮了系統(tǒng)的可得到性，而且簡化了系統(tǒng)的電纜連接和組態(tài)。HPM功能介紹 HPM功能介紹
所有的控制功能都是在HPMM內(nèi)完成的，所有的控制功能都是在HPMM內(nèi)完成的，而數(shù)據(jù)采集，信號調(diào)制報(bào)警處理均在I/O處 而數(shù)據(jù)采集，信號調(diào)制報(bào)警處理均在I/O處 理器板完成?？刂乒δ馨◤?fù)雜的常規(guī)控 制方案、連鎖邏輯功能和面向過程工程師 的高級控制語言(CL/ HPM)。的高級控制語言(CL/ HPM)。
PID控制(手動(dòng)、自動(dòng)、串級、比率)PID控制(手動(dòng)、自動(dòng)、串級、比率)基本邏輯算法 采樣和保持 計(jì)數(shù) 高/中/低選擇 用戶自定義功能塊 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送 送高/ 送高/低限制 乘方/ 乘方/開方 帶跟蹤的PID邏輯控制 帶跟蹤的PID邏輯控制
HPM的控制功能組態(tài)都可以在線 HPM的控制功能組態(tài)都可以在線完成和下 在線完成和下 裝，且對其它功能沒有任何影響。
系統(tǒng)提供PID回路自整定軟件RAIP TUNE，系統(tǒng)提供PID回路自整定軟件RAIP TUNE，可以實(shí)現(xiàn)對每個(gè)PID回路的PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)自 可以實(shí)現(xiàn)對每個(gè)PID回路的PID參數(shù)實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)整定。動(dòng)整定。
HPM提供的過程控制語言 HPM提供的過程控制語言
CL/HPM是Honeywell在過程管理站(HPM)CL/HPM是Honeywell在過程管理站(HPM)上運(yùn)行的面向過程的控制語言。它的語言 采用順序結(jié)構(gòu)的方式，適合于批量或綜合 應(yīng)用的需要；計(jì)算功能適合連續(xù)控制任務(wù) 的需要。這種控制語言最關(guān)鍵的特點(diǎn)是與本地HPM 這種控制語言最關(guān)鍵的特點(diǎn)是與本地HPM 的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)共享數(shù)據(jù)，并且與UCN上的 的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)共享數(shù)據(jù)，并且與UCN上的 其它設(shè)備共享數(shù)據(jù)。
HPM的順序控制功能由HPM/CL語言完成，每個(gè) HPM的順序控制功能由HPM/CL語言完成，每個(gè) 順控模塊有多個(gè)Phase構(gòu)成，每個(gè)Phase由多個(gè) 順控模塊有多個(gè)Phase構(gòu)成，每個(gè)Phase由多個(gè) Step構(gòu)成，每步由多條命令構(gòu)成，這些命令可以 Step構(gòu)成，每步由多條命令構(gòu)成，這些命令可以 開關(guān)現(xiàn)場泵和閥，也可以接受操作員命令或執(zhí)行 連續(xù)控制模塊的輸出。
系統(tǒng)最大可以執(zhí)行250個(gè)過程模件點(diǎn)，每個(gè)過程 系統(tǒng)最大可以執(zhí)行250個(gè)過程模件點(diǎn)，每個(gè)過程 模件點(diǎn)可以嵌套一個(gè)或多個(gè)CL順控程序。由于 模件點(diǎn)可以嵌套一個(gè)或多個(gè)CL順控程序。由于 HPM采用確定性控制，所以每個(gè)過程模件點(diǎn)可以 HPM采用確定性控制，所以每個(gè)過程模件點(diǎn)可以 按照組態(tài)設(shè)定的執(zhí)行周期完成順序控制。
工藝流程如圖所示，順序控制要求是將TANK 33的原料加入REACTOR 30。工藝流程如圖所示，順序控制要求是將TANK 33的原料加入REACTOR 30。其順控程序如下, 該段程序執(zhí)行了Phase3_ch_R30段中加料步驟 其順控程序如下, 該段程序執(zhí)行了Phase3_ch_R30段中加料步驟
：
phase 3_ch_R30 step chrg_mon open VL3301, VL3003 1 AG3001 on ? Set flow to 5DGPM set FIC301.SP=50 2 PU3001 on wait off close WT3301.PV =0 AG3301, PU3001 VL3301, VL3003 3 ? Put loop in Manual and close valve set FIC301.MODE = MAN 4 FIC301.OP = 0 set Display message for operator ? send(wait): “Monomer charge complete” 5 ①打開VL3301和VL3303兩個(gè) 打開VL3301和VL3303兩個(gè) 電動(dòng)閥，同時(shí)開啟反應(yīng)器中的 攪拌器AG3001。攪拌器AG3001。②將流量控制回路FIC301的給 ②將流量控制回路FIC301的給 定設(shè)定為50%，將泵PU3001 定設(shè)定為50%，將泵PU3001 啟動(dòng)。等待直到TANK33的料 啟動(dòng)。等待直到TANK33的料 排空。③停止攪拌器AG3301和泵 ③停止攪拌器AG3301和泵 PU3001，關(guān)電動(dòng)閥VL3301和 PU3001，關(guān)電動(dòng)閥VL3301和 VL3303。VL3303。④將流量控制回路FIC301切換 ④將流量控制回路FIC301切換 到手動(dòng)，將調(diào)節(jié)閥關(guān)死。⑤送信息給操作員，加料完成。？表示程序解釋，不影響順序 控制。
操作站--全方位用戶操作站 操作站--全方位用戶操作站GUS 全方位用戶操作站GUS 全方位用戶操作站（Global 全方位用戶操作站（Global Users Station，GUS）是 Station，GUS）是 LCN上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，是以Windows 2000作為操作系統(tǒng)，LCN上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，是以Windows 2000作為操作系統(tǒng)，具有兩個(gè)處理器的高性能操作站。GUS能滿足操作人員，管理人員，系統(tǒng)工程師及維護(hù)人員 GUS能滿足操作人員，管理人員，系統(tǒng)工程師及維護(hù)人員 的各種要求，并可以為各級人員設(shè)置權(quán)限，用戶名和密碼。GUS操作站可以配置操作員鍵盤，實(shí)現(xiàn)以下功能： GUS操作站可以配置操作員鍵盤，實(shí)現(xiàn)以下功能： 選擇畫面；選擇控制方式(MAN/AUTO/CAS)；設(shè)定值/ 選擇畫面；選擇控制方式(MAN/AUTO/CAS)；設(shè)定值/ 輸出值的升/ 用光標(biāo)或數(shù)字鍵)；順序起動(dòng)/ 輸出值的升/降(用光標(biāo)或數(shù)字鍵)；順序起動(dòng)/停止；選擇 報(bào)警組；報(bào)警確認(rèn)/ 報(bào)警組；報(bào)警確認(rèn)/復(fù)位；打印屏幕；選擇趨勢記錄和報(bào) 表。可對常規(guī)控制的參數(shù)進(jìn)行顯示和修改。
歷史記錄功能-歷史模件HM 歷史記錄功能-歷史模件HM 歷史模件（History Module，HM）是一個(gè)具有大存貯量的模件，可 歷史模件（History Module，HM）是一個(gè)具有大存貯量的模件，可 被LCN網(wǎng)上所有的模件所使用。如其名所表示的，它是TPS統(tǒng)的儲存 LCN網(wǎng)上所有的模件所使用。如其名所表示的，它是TPS統(tǒng)的儲存 單元，容量巨大。歷史模件具有強(qiáng)大的處理能力，可用來建立大量易 于檢索的數(shù)據(jù)供工程師和操作員使用。歷史模件存貯系統(tǒng)的點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)。可計(jì)算和存貯每小時(shí)、工作班、日、月的平均值以及每段時(shí)間的最高和最低值。歷史模件還可存貯系統(tǒng)所有的歷史事件，如過程報(bào)警、系統(tǒng)狀態(tài)改變、操作過程和系統(tǒng)變化，以及錯(cuò)誤信息。此外，歷史模件還存貯顯示文件、裝載文件、順序文件、控制語言、邏輯管理站梯形邏輯程序和組態(tài)源文件等系統(tǒng)文件，確認(rèn)點(diǎn)(CHECKPOINT)文件及在線維護(hù)信息等。(CHECKPOINT)文件及在線維護(hù)信息等。斷點(diǎn)保護(hù)（CHECKPOINT）功能是HM自動(dòng)定時(shí)或手動(dòng)存儲整個(gè)系統(tǒng) 斷點(diǎn)保護(hù)（CHECKPOINT）功能是HM自動(dòng)定時(shí)或手動(dòng)存儲整個(gè)系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)上的所有信息，在停電或系統(tǒng)故障后可以迅速，準(zhǔn)確地恢復(fù)整個(gè) 系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程不造成任何影響。這對于工業(yè)生產(chǎn)來講是非常重要 和必須的。HM支持盤冗余配置。HM支持盤冗余配置。
工程師站
TPS系統(tǒng)的每臺GUS都具有工程師站的組態(tài)功 TPS系統(tǒng)的每臺GUS都具有工程師站的組態(tài)功 能，包括控制回路組態(tài)，編程，畫面生成，報(bào) 表生成，過程趨勢和參數(shù)整定等
組態(tài)軟件
TPS系統(tǒng)組態(tài)可以分為網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，數(shù)據(jù)庫組態(tài)，TPS系統(tǒng)組態(tài)可以分為網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，數(shù)據(jù)庫組態(tài)，控制功能組態(tài)和流程圖組態(tài)幾個(gè)部分。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)分別對LCN和UCN網(wǎng)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn) 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)分別對LCN和UCN網(wǎng)上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn) 行功能分配和資源配置，使他們能有效地實(shí)現(xiàn) 通信和數(shù)據(jù)交換
數(shù)據(jù)庫組態(tài)可以分別完成實(shí)時(shí)區(qū)域數(shù)據(jù)庫的組態(tài)和歷史組 的分配。同時(shí)也可以生成固定格式報(bào)表和自由格式報(bào)表。控制方案的組態(tài)通過填表的方式完成，可產(chǎn)生一個(gè)模板點(diǎn)，再利用模板建點(diǎn)法（Exception Build），可以建立大量 再利用模板建點(diǎn)法（Exception Build），可以建立大量 的同類型點(diǎn)。大大節(jié)約組態(tài)時(shí)間。GUS 操作站中的畫面制作工具軟件Display Builder 可 操作站中的畫面制作工具軟件Display 以幫助工程技術(shù)人員，快速創(chuàng)建視覺良好、容易操作的流 程圖顯示畫面，這些畫面既可在GUS上也可在個(gè)人電腦上 程圖顯示畫面，這些畫面既可在GUS上也可在個(gè)人電腦上 生成。Display Builder提供了顯示元素和腳本語言程序 生成。Display Builder提供了顯示元素和腳本語言程序 段的可重用能力，不僅大大降低了創(chuàng)作畫面的工程時(shí)間，而且提高了準(zhǔn)確性。強(qiáng)大的腳本語言功能使得顯示隨過程 數(shù)據(jù)變化的動(dòng)態(tài)效果變得簡單?？刂茢?shù)據(jù)以及工廠網(wǎng)絡(luò)上 的OPC數(shù)據(jù)同樣也能方便地顯示在過程流程圖畫面上。OPC數(shù)據(jù)同樣也能方便地顯示在過程流程圖畫面上。
過程趨勢和參數(shù)整定
GUS工程師站可以實(shí)時(shí)監(jiān)視過程趨勢點(diǎn)，GUS工程師站可以實(shí)時(shí)監(jiān)視過程趨勢點(diǎn)，組趨勢顯示包括八條趨勢點(diǎn)，顯示時(shí)間周 期從二分鐘到八小時(shí)可以在畫面上實(shí)時(shí)選 擇，新數(shù)據(jù)將舊數(shù)據(jù)向左推移(polling 擇，新數(shù)據(jù)將舊數(shù)據(jù)向左推移(polling scheme)。工程師站可以同時(shí)進(jìn)行參數(shù)整 scheme)。工程師站可以同時(shí)進(jìn)行參數(shù)整 定，修改控制常數(shù)和濾波常數(shù)。
通訊系統(tǒng)
TPS的通訊系統(tǒng)采用全冗余的工業(yè)化數(shù)字通 TPS的通訊系統(tǒng)采用全冗余的工業(yè)化數(shù)字通 訊系統(tǒng)?？刂茖硬捎脝为?dú)的UCN控制網(wǎng)絡(luò)，訊系統(tǒng)?？刂茖硬捎脝为?dú)的UCN控制網(wǎng)絡(luò)，操作監(jiān)視層則采用LCN網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)UCN網(wǎng) 操作監(jiān)視層則采用LCN網(wǎng)絡(luò)將多個(gè)UCN網(wǎng) 絡(luò)連接在一起實(shí)現(xiàn)中央監(jiān)控。LCN可以通 絡(luò)連接在一起實(shí)現(xiàn)中央監(jiān)控。LCN可以通 過光線擴(kuò)展器LCNE實(shí)現(xiàn)中央控制室和現(xiàn)場 過光線擴(kuò)展器LCNE實(shí)現(xiàn)中央控制室和現(xiàn)場 機(jī)柜室的光纖連接，每段光纜可達(dá)2 機(jī)柜室的光纖連接，每段光纜可達(dá)2公里(無中繼設(shè)備)。無中繼設(shè)備)冗余
UCN和LCN及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備NIM采用全冗余配置，在正常進(jìn)行狀態(tài) UCN和LCN及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備NIM采用全冗余配置，在正常進(jìn)行狀態(tài) 下定時(shí)自動(dòng)切換，不會有數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)某一路通訊發(fā)生故 障時(shí)，系統(tǒng)在操作站上有系統(tǒng)報(bào)警提示。LCN網(wǎng)連接的節(jié)點(diǎn)最多可達(dá)96個(gè)。在系統(tǒng)正常工作時(shí)，可以很方 LCN網(wǎng)連接的節(jié)點(diǎn)最多可達(dá)96個(gè)。在系統(tǒng)正常工作時(shí)，可以很方 便地掛上或卸掉它們，而不影響系統(tǒng)的其它節(jié)點(diǎn)的正常工作。LCN 便地掛上或卸掉它們，而不影響系統(tǒng)的其它節(jié)點(diǎn)的正常工作。LCN 為兩條冗余的同軸電纜，分為主電纜和備份電纜，當(dāng)主纜損壞或出 現(xiàn)通訊錯(cuò)誤時(shí)，備份電纜自動(dòng)接替工作，成為主纜。電纜和節(jié)點(diǎn)間 的連接是通過節(jié)點(diǎn)上的傳輸電路板，這樣設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)某一 節(jié)點(diǎn)損壞時(shí)，LCN網(wǎng)上的其它節(jié)點(diǎn)的通訊不受影響。此外，LCN還 節(jié)點(diǎn)損壞時(shí)，LCN網(wǎng)上的其它節(jié)點(diǎn)的通訊不受影響。此外，LCN還 為所有的節(jié)點(diǎn)提供同步時(shí) UCN采用冗余同軸連接各個(gè)控制器和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備，采用32位 UCN采用冗余同軸連接各個(gè)控制器和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備，采用32位 CRC幀檢測順序（FCS）確認(rèn)接受的每一個(gè)幀，使用軟件檢查傳送 CRC幀檢測順序（FCS）確認(rèn)接受的每一個(gè)幀，使用軟件檢查傳送 信息的長度確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性。檢測到任何錯(cuò)誤馬上通知發(fā)送設(shè)備 重新發(fā)送。UCN上各個(gè)節(jié)點(diǎn)與UCN連接的接口的發(fā)送和接受電路是獨(dú)立的，UCN上各個(gè)節(jié)點(diǎn)與UCN連接的接口的發(fā)送和接受電路是獨(dú)立的，使得網(wǎng)絡(luò)上各節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電氣隔離，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生電路故障時(shí)不 會影響通信。主干電纜和分枝電纜設(shè)計(jì)進(jìn)一步起到故障隔離作用。
第二層的安全保護(hù)體現(xiàn)在軟件對UCN網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn) 第二層的安全保護(hù)體現(xiàn)在軟件對UCN網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行診斷和統(tǒng)計(jì)，監(jiān)視和報(bào)告各節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)的通信狀 況，統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤超過預(yù)設(shè)值時(shí)有報(bào)警提示，這種檢查可 以確?？刂茟?yīng)用高度實(shí)時(shí)性的要求。為了確保UCN網(wǎng)的通訊能力，每個(gè)節(jié)點(diǎn)會自我檢測連 為了確保UCN網(wǎng)的通訊能力，每個(gè)節(jié)點(diǎn)會自我檢測連 續(xù)傳送狀況，如果發(fā)現(xiàn)連續(xù)占用傳送超過1/2秒，將 續(xù)傳送狀況，如果發(fā)現(xiàn)連續(xù)占用傳送超過1/2秒，將 關(guān)閉該節(jié)點(diǎn)的傳送口。萬一多個(gè)電纜故障出現(xiàn)，通訊 軟件會試圖在UCN網(wǎng)上重新建立連接，該方式被稱為 軟件會試圖在UCN網(wǎng)上重新建立連接，該方式被稱為 “Auto-Reconnect”。Auto-Reconnect” 網(wǎng)絡(luò)接口模件（Network 網(wǎng)絡(luò)接口模件（Network Interface Module，Module，NIM）是連接LCN網(wǎng)和UCN網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口模件，它 NIM）是連接LCN網(wǎng)和UCN網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)接口模件，它 完成從LCN傳輸和通信協(xié)議向UCN傳輸和通信協(xié)議的 完成從LCN傳輸和通信協(xié)議向UCN傳輸和通信協(xié)議的 轉(zhuǎn)換，而且向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)廣播時(shí)鐘，使網(wǎng)絡(luò)上所有模件 的時(shí)鐘保持一致。NIM為冗余配置，備用NIM總是從 的時(shí)鐘保持一致。NIM為冗余配置，備用NIM總是從 主NIM保持更新相關(guān)信息，這樣可以隨時(shí)切換而不影 NIM保持更新相關(guān)信息，這樣可以隨時(shí)切換而不影 響通訊。這樣的切換可以是自動(dòng)的，也可以是操作員 手動(dòng)完成。
接口設(shè)備
LCN主要技術(shù)參數(shù)如下： LCN主要技術(shù)參數(shù)如下： 光纖擴(kuò)展可達(dá)20kM； 光纖擴(kuò)展可達(dá)20kM； 每條LCN最多支持96節(jié)點(diǎn)； 每條LCN最多支持96節(jié)點(diǎn)； 每條LCN最多可連10條UCN； 每條LCN最多可連10條UCN； 連接到LCN上的主要設(shè)備包括：GUS全方位用戶站； 連接到LCN上的主要設(shè)備包括：GUS全方位用戶站； HM歷史模件；NIM網(wǎng)絡(luò)接口模件；EPLCG增強(qiáng)型PLC HM歷史模件；NIM網(wǎng)絡(luò)接口模件；EPLCG增強(qiáng)型PLC 網(wǎng)絡(luò)接口模件；APP應(yīng)用處理平臺等。網(wǎng)絡(luò)接口模件；APP應(yīng)用處理平臺等。UCN主要技術(shù)參數(shù)如下： UCN主要技術(shù)參數(shù)如下： UCN網(wǎng)長度最長2公里；每條UCN最多支持32對節(jié)點(diǎn).UCN網(wǎng)長度最長2公里；每條UCN最多支持32對節(jié)點(diǎn).連接到UCN上的主要設(shè)備包括：高性能過程管理站 連接到UCN上的主要設(shè)備包括：高性能過程管理站(HPM)；高級過程管理站(APM)；過程管理站(PM)；(HPM)；高級過程管理站(APM)；過程管理站(PM)； 邏輯管理站(LM)；故障安全系統(tǒng)(FSC)等。邏輯管理站(LM)；故障安全系統(tǒng)(FSC)等。
系統(tǒng)內(nèi)通訊方法說明
局域控制網(wǎng)絡(luò)（Local 局域控制網(wǎng)絡(luò)（Local Control Network，LCN）是一 Network，LCN）是一 條通訊速率很高、冗余的通訊總線，連接著中央控制室內(nèi) 的所有控制設(shè)備。LCN電纜的通訊速率為5Mb/s，采用國 的所有控制設(shè)備。LCN電纜的通訊速率為5Mb/s，采用國 際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.4令牌總線協(xié)議，帶有傳輸數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢查 際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.4令牌總線協(xié)議，帶有傳輸數(shù)據(jù)錯(cuò)誤檢查 功能。LCN采用總線方式連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)。功能。LCN采用總線方式連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)。UCN網(wǎng)絡(luò)的通信采用IEEE 802.4協(xié)議令牌傳送方式，通 UCN網(wǎng)絡(luò)的通信采用IEEE 802.4協(xié)議令牌傳送方式，通 訊速率為5MB/s，網(wǎng)絡(luò)上的模件可以進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通訊 訊速率為5MB/s，網(wǎng)絡(luò)上的模件可以進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通訊(Peer To Peer)，所有模件共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，使這些設(shè)備 Peer)，所有模件共享網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，使這些設(shè)備 可以互享信息、相互協(xié)調(diào)、實(shí)現(xiàn)先進(jìn)、復(fù)雜的控制策略。UCN也是采用總線方式連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)。UCN網(wǎng)通過NIM UCN也是采用總線方式連接各個(gè)節(jié)點(diǎn)。UCN網(wǎng)通過NIM 和LCN網(wǎng)相連并進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊。LCN網(wǎng)相連并進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊。
系統(tǒng)柜內(nèi)供電
DCS機(jī)柜供電系統(tǒng)，冗余配置。一對 DCS機(jī)柜供電系統(tǒng)，冗余配置。一對 220VAC電源通過電源背板分別向各個(gè)卡 220VAC電源通過電源背板分別向各個(gè)卡 件箱供電。一對電源最多可以帶兩個(gè)系統(tǒng) 柜.機(jī) 柜 正 面
機(jī)柜、卡件箱
機(jī)柜（2100×800×800）采用前后開門式標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)柜（2100×800×800）采用前后開門式標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)柜，前面裝有各種卡件和電源，背面裝有FTA。機(jī)柜，前面裝有各種卡件和電源，背面裝有FTA。（LCN）卡件箱分為：雙節(jié)點(diǎn)卡件箱和5槽卡件箱； LCN）卡件箱分為：雙節(jié)點(diǎn)卡件箱和5 雙節(jié)點(diǎn)卡件箱上2 雙節(jié)點(diǎn)卡件箱上2下3中間是兩個(gè)電源。5槽卡件 中間是兩個(gè)電源。5 箱只有一個(gè)電源和5 箱只有一個(gè)電源和5個(gè)插槽。（UCN）IOP卡件箱：每個(gè)系統(tǒng)柜有3個(gè)IOP卡件 UCN）IOP卡件箱：每個(gè)系統(tǒng)柜有3 IOP卡件 箱每個(gè)卡件箱里有15個(gè)槽位，可以分別安裝各種 箱每個(gè)卡件箱里有15個(gè)槽位，可以分別安裝各種 I/O卡件。I/O卡件。還有一種7 IOP卡件箱這里不做說明 還有一種7槽IOP卡件箱這里不做說明
網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì)
網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì)可以分為三類： A：同軸電纜 B：雙絞線 C：光纖
同軸電纜
分有50 分有50、75 兩種。TPS（LCN）采用 兩種。TPS（LCN）采用 的是同軸電纜通訊介質(zhì)。50 同軸電纜傳輸數(shù)字信號，傳輸速率為 10Mbps，它的抗干擾能力強(qiáng)，多站適應(yīng)性 10Mbps，它的抗干擾能力強(qiáng)，多站適應(yīng)性 較好，在集散系統(tǒng)中應(yīng)用較多。75 同軸電纜一般傳輸模擬信號，也可傳 輸數(shù)字信號，傳輸速率為50Mbps，常用于 輸數(shù)字信號，傳輸速率為50Mbps，常用于 電視系統(tǒng)。
雙絞線、光纖
雙絞線：可以傳輸數(shù)字信號和模擬信號，有價(jià)格低廉、數(shù)據(jù)傳輸率低為1 2Mbps，有價(jià)格低廉、數(shù)據(jù)傳輸率低為1-2Mbps，可連接的設(shè)備少等特點(diǎn)，使用廣泛，現(xiàn)場 總線常采用雙絞線。光纖：不受電磁干擾影響，數(shù)據(jù)傳輸速率 高達(dá)幾百兆波特率，可以支持的設(shè)備多，但價(jià)格貴，集散系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信采用光纜。I/O卡件性能 I/O卡件性能
I/O卡件類型 I/O卡件類型
I/O卡件的常用類型有以下幾種： I/O卡件的常用類型有以下幾種： 模擬信號輸入AI（5V電壓或4 模擬信號輸入AI（1-5V電壓或4-20mA)模擬信號輸出AO（模擬信號輸出AO（4-20mA)數(shù)字信號輸入DI 數(shù)字信號輸入DI 數(shù)字信號輸出DO 數(shù)字信號輸出DO 熱電阻信號輸入RTD 熱電阻信號輸入RTD 脈沖輸入卡PI 脈沖輸入卡PI AI卡件 AI卡件
功能： 接收現(xiàn)場變送器采集的信號（溫度、壓 力、物位、流量、密度等）。信號類型： 接收1 5V、20mA、電阻信號 接收1-5V、4-20mA、電阻信號 毫伏信號 FTA接線方式： FTA接線方式： 兩線制、三線制、四線制
AO卡件 AO卡件
功能： 發(fā)送信號到現(xiàn)場驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作（氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、變頻器等）信號類型： 4-20mA FTA接線方式： FTA接線方式： 兩線制 DI卡件 DI卡件
DI功能： DI功能： 接收現(xiàn)場回來的干接點(diǎn)信號（電機(jī) 的運(yùn)行狀態(tài)信號、閥門的開關(guān)狀態(tài)、泵的 運(yùn)行狀態(tài)等)運(yùn)行狀態(tài)等)信號類型： 干接點(diǎn)信號 FTA接線方式： FTA接線方式： 兩線制
DO卡件 DO卡件
DO功能： DO功能： 發(fā)出信號驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場的設(shè)備如（開關(guān) 閥的開/關(guān)、電機(jī)的停/啟、泵的停/ 閥的開/關(guān)、電機(jī)的停/啟、泵的停/啟）信號類型： 干接點(diǎn)信號 接線方式： 二線制
當(dāng)DI/DO接收或發(fā)出有源信號時(shí)要加繼電器隔離 DI/DO接收或發(fā)出有源信號時(shí)要加繼電器隔離 FTA FTA：TPS系統(tǒng)的接線端子板。不同的卡件有其 FTA：TPS系統(tǒng)的接線端子板。不同的卡件有其 相應(yīng)的FTA 相應(yīng)的FTA 功能特點(diǎn) 支持冗余接線方式 支持配電與不配電接線方式 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場與中控接線隔離 節(jié)省中間接線 節(jié)省安裝空間 TPS的網(wǎng)絡(luò)類型 TPS的網(wǎng)絡(luò)類型
TPS系統(tǒng)分為以下三種網(wǎng)絡(luò)類型： TPS系統(tǒng)分為以下三種網(wǎng)絡(luò)類型： A.PIN：（工廠控制網(wǎng)絡(luò)）可以訪問過程絡(luò)網(wǎng)中的 PIN：（工廠控制網(wǎng)絡(luò)）可以訪問過程絡(luò)網(wǎng)中的 數(shù)據(jù) B.LCN：過程控制網(wǎng)絡(luò)(GUS位于這一層）LCN：過程控制網(wǎng)絡(luò)(GUS位于這一層）
C.UCN：萬能控制絡(luò)（與現(xiàn)場的設(shè)備和儀表相連）UCN：萬能控制絡(luò)（與現(xiàn)場的設(shè)備和儀表相連）
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
本廠DCS系統(tǒng)的概況 本廠DCS系統(tǒng)的概況
一、中央控制室 名 稱 數(shù)量 單位 操作站(雙屏)操作站(雙屏)61 臺 包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 122 臺 操作鍵盤 61 臺 鼠 標(biāo) 61 臺 輔助操作臺 20 套 每臺包括： 開關(guān)按鈕 約20 只 彩色噴墨打印機(jī) 12 臺 光纖通訊系統(tǒng) 5 套 包括:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(冗余）網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī), 網(wǎng)絡(luò)接口, 交換機(jī)(冗余)包括:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(冗余）網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī), 網(wǎng)絡(luò)接口, 交換機(jī)(冗余)、光電轉(zhuǎn)換器、光纖等 大屏幕監(jiān)視系統(tǒng) 1 套(6臺大屏幕監(jiān)視器)(6臺大屏幕監(jiān)視器)生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng) 1 套 包括:監(jiān)視終端設(shè)備、OPC服務(wù)器(冗余)交換機(jī)(冗余)包括:監(jiān)視終端設(shè)備、OPC服務(wù)器(冗余)、交換機(jī)(冗余)、光電轉(zhuǎn)換器、網(wǎng)絡(luò) 接口, 接口, 光纜、打印機(jī)等。（具體數(shù)量待定）
二、煤氣化裝置控制室 名 稱 1.過程接口和控制器 2.端子柜/安全柵柜 3.繼電器柜 4.操作站(雙屏)包括： 彩色LCD(22”)操作鍵盤 鼠 標(biāo) 5.工程師站 包括： 彩色LCD(22”)操作鍵盤 鼠 標(biāo) 6.通訊系統(tǒng) 7.彩色噴墨打印機(jī) 8.輔助操作臺 每臺包括： 開關(guān)按鈕 9.歷史數(shù)據(jù)存儲單元 10.通訊接口(通訊協(xié)議為MODBUS RTU)11． GPS 數(shù)量 供貨商確定 供貨商確定 供貨商確定 6 12 6 6 2 2 2 2 1 1 1 約 20 1 約200 3 單位
臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 套 臺 套 只 套 個(gè) 套
三、甲醇裝置控制室 名 稱 1.過程接口和控制器 2.端子柜/安全柵柜 端子柜/ 3.繼電器柜 4.操作站(雙屏)操作站(雙屏)包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 5.工程師站 包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 6.通訊系統(tǒng) 7.彩色噴墨打印機(jī) 8.輔助操作臺 每臺包括： 開關(guān)按鈕 9.歷史數(shù)據(jù)存儲單元 10.通訊接口RS485 通訊接口RS485(通訊協(xié)議為MODBUS RTU)通訊協(xié)議為MODBUS 11． GPS 11．
數(shù)量 供貨商確定 供貨商確定 供貨商確定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 1 約20 1 約25 1 單位
臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 套 臺 套 只 套 個(gè) 套
四、MTP裝置控制室 MTP裝置控制室 名 稱 1.過程接口和控制器 2.端子柜/安全柵柜 端子柜/ 3.繼電器柜 4.操作站(雙屏)操作站(雙屏)包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 5.工程師站 包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 6.通訊系統(tǒng) 7.彩色噴墨打印機(jī) 8.輔助操作臺 每臺包括： 開關(guān)按鈕 9.歷史數(shù)據(jù)存儲單元 10.通訊接口RS485 通訊接口RS485(通訊協(xié)議為MODBUS RTU)通訊協(xié)議為MODBUS 11． GPS 11．
數(shù)量 供貨商確定 供貨商確定 供貨商確定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 6 約20 1 約20 1 單位
臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 套 臺 套 只 套 個(gè) 套
五、PP裝置控制室 PP裝置控制室 名 稱 1.過程接口和控制器 2.端子柜/安全柵柜 端子柜/ 3.繼電器柜 4.操作站(雙屏)操作站(雙屏)包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 5.工程師站 包括： 彩色LCD(22”)彩色LCD(22” 操作鍵盤 鼠 標(biāo) 6.通訊系統(tǒng) 7.彩色噴墨打印機(jī) 8.輔助操作臺 每臺包括： 開關(guān)按鈕 9.歷史數(shù)據(jù)存儲單元 10.通訊接口RS485 通訊接口RS485(通訊協(xié)議為MODBUS RTU)通訊協(xié)議為MODBUS 11． GPS 11．
數(shù)量 供貨商確定 供貨商確定 供貨商確定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 6 約20 1 約44 1 單位
臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 臺 套 臺 套 只 套 個(gè) 套
空分現(xiàn)場操作室布置圖
空分DCS系統(tǒng)圖 空分DCS系統(tǒng)圖
DCS和PLC的區(qū)別 DCS和PLC的區(qū)別
DCS和PLC是兩個(gè)完全不同而又有著千絲萬縷聯(lián)系的概念。DCS和PLC是兩個(gè)完全不同而又有著千絲萬縷聯(lián)系的概念。DCS和PLC都是計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，DCS和PLC都是計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，主控制系統(tǒng)用的是DCS，而PLC主要應(yīng)用在輔助車間。主控制系統(tǒng)用的是DCS，而PLC主要應(yīng)用在輔助車間。DCS和PLC都有操作員站提供人機(jī)交互的手段、都依靠基 DCS和PLC都有操作員站提供人機(jī)交互的手段、都依靠基 于計(jì)算機(jī)技術(shù)的控制器完成控制運(yùn)算、都通過I/O卡件完 于計(jì)算機(jī)技術(shù)的控制器完成控制運(yùn)算、都通過I/O卡件完 成與一次元件和執(zhí)行裝置的數(shù)據(jù)交換、都具備稱之為網(wǎng)絡(luò) 的通信系統(tǒng)。DCS和PLC如此相似，為什么會有完全不同 的通信系統(tǒng)。DCS和PLC如此相似，為什么會有完全不同 的概念，我們在工程實(shí)踐中如何進(jìn)行選擇？我們從歷史沿 革、技術(shù)特點(diǎn)、發(fā)展方向等幾個(gè)方面作一綜述
DCS和PLC的歷史沿革及核心概念 DCS和PLC的歷史沿革及核心概念 DCS為分散控制系統(tǒng)的英文（TOTAL DCS為分散控制系統(tǒng)的英文（TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）簡稱。SYSTEM）簡稱。指的是危險(xiǎn)分散、數(shù)據(jù)集中。70年代中期進(jìn)入市 指的是危險(xiǎn)分散、數(shù)據(jù)集中。70年代中期進(jìn)入市 場，完成模擬量控制，代替以PID運(yùn)算為主的模 場，完成模擬量控制，代替以PID運(yùn)算為主的模 擬控制儀表。首先提出DCS這樣一種思想的是儀 擬控制儀表。首先提出DCS這樣一種思想的是儀 表制造廠商，當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用于化工行業(yè)。而PLC 表制造廠商，當(dāng)時(shí)主要應(yīng)用于化工行業(yè)。而PLC 于60年代末研制成功，稱作邏輯運(yùn)算的可編程序 60年代末研制成功，稱作邏輯運(yùn)算的可編程序 控制器（Programmable 控制器（Programmable Logic Controller），Controller），簡稱PLC。主要應(yīng)用于汽車制造業(yè)。簡稱PLC。主要應(yīng)用于汽車制造業(yè)。
DCS和PLC的設(shè)計(jì)原理區(qū)別較大，PLC是從摸仿 DCS和PLC的設(shè)計(jì)原理區(qū)別較大，PLC是從摸仿 原繼電器控制原理發(fā)展起來的，70年代的PLC只 原繼電器控制原理發(fā)展起來的，70年代的PLC只 有開關(guān)量邏輯控制。它以存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順 序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和運(yùn)算等操作的指令；并通 過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機(jī)械或生產(chǎn) 過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工 藝要求。將其存入PLC的用戶程序存儲器，運(yùn)行 藝要求。將其存入PLC的用戶程序存儲器，運(yùn)行 時(shí)按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程 要求的操作。DCS是在運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)上得以發(fā)展的。把所 DCS是在運(yùn)算放大器的基礎(chǔ)上得以發(fā)展的。把所 有的函數(shù)、各過程變量之間的關(guān)系都設(shè)計(jì)成功能 塊。70年代中期的DCS只有模擬量控制。塊。70年代中期的DCS只有模擬量控制。
DCS和PLC控制器的主要差別是在開關(guān)量和模擬 DCS和PLC控制器的主要差別是在開關(guān)量和模擬 量的運(yùn)算上，即使后來兩者相互有些滲透，但是 仍然有區(qū)別。80年代以后，PLC除邏輯運(yùn)算外，仍然有區(qū)別。80年代以后，PLC除邏輯運(yùn)算外，也增加了一些控制回路算法，但要完成一些復(fù)雜 運(yùn)算還是比較困難，PLC用梯形圖編程，模擬量 運(yùn)算還是比較困難，PLC用梯形圖編程，模擬量 的運(yùn)算在編程時(shí)不太直觀，編程比較麻煩。但在 解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)。而DCS使用 解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(diǎn)。而DCS使用 功能塊封裝模擬運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，無論是邏輯運(yùn) 算還是復(fù)雜模擬運(yùn)算的表達(dá)形式都非常清晰，但 相對PLC來說邏輯運(yùn)算的表達(dá)效率較低。相對PLC來說邏輯運(yùn)算的表達(dá)效率較低。
DCS和PLC在歷史沿革上的差異是明顯的，對它 DCS和PLC在歷史沿革上的差異是明顯的，對它 們后續(xù)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。然而，對后續(xù)發(fā) 展影響最大的，并不是起源技術(shù)上的差別，而是 其起源概念的差別。DCS的核心概念是危險(xiǎn)分散，其起源概念的差別。DCS的核心概念是危險(xiǎn)分散，數(shù)據(jù)集中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，因此DCS的發(fā)展過 數(shù)據(jù)集中的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，因此DCS的發(fā)展過 程，就是在不斷的運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和 控制技術(shù)的最新成果，來構(gòu)建一個(gè)完整的集散控 制體系，DCS給用戶提供的是一個(gè)完整的面向工 制體系，DCS給用戶提供的是一個(gè)完整的面向工 業(yè)控制的安全可靠高效靈活的解決方案。而PLC 業(yè)控制的安全可靠高效靈活的解決方案。而PLC 的核心概念是可編程序控制器，目的是用來取代 繼電器，執(zhí)行邏輯、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性程序控制裝置。所以，PLC不斷發(fā)展的 建立柔性程序控制裝置。所以，PLC不斷發(fā)展的 主線是在不斷地提高各項(xiàng)能力指標(biāo)，給用戶提供 一個(gè)完善的功能靈活的控制裝置。
DCS和PLC的技術(shù)特點(diǎn)與相互滲透
不同的概念基礎(chǔ)、不同的發(fā)展道路使得DCS和 PLC有著各自不同的技術(shù)特點(diǎn)，而技術(shù)的發(fā)展 也不是封閉的，相互學(xué)習(xí)相互滲透也始終貫穿 在發(fā)展過程之中。
我們知道，一個(gè)PLC的控制器，往往能夠處理幾 我們知道，一個(gè)PLC的控制器，往往能夠處理幾 千個(gè)I/O點(diǎn)（最多可達(dá)8000多個(gè)I/O）。而DCS 千個(gè)I/O點(diǎn)（最多可達(dá)8000多個(gè)I/O）。而DCS 的控制器，一般只能處理幾百個(gè)I/O點(diǎn)（不超過 的控制器，一般只能處理幾百個(gè)I/O點(diǎn)（不超過 500個(gè)I/O）。難道是DCS開發(fā)人員技術(shù)水平太 500個(gè)I/O）。難道是DCS開發(fā)人員技術(shù)水平太 差了嗎？恐怕不是。從集散體系的要求來說，不 允許有控制集中的情況出現(xiàn)，太多點(diǎn)數(shù)的控制器 在實(shí)際應(yīng)用中是毫無用處的，DCS開發(fā)人員根本 在實(shí)際應(yīng)用中是毫無用處的，DCS開發(fā)人員根本 就沒有開發(fā)帶很多I/O點(diǎn)數(shù)控制器的需要驅(qū)動(dòng)，就沒有開發(fā)帶很多I/O點(diǎn)數(shù)控制器的需要驅(qū)動(dòng)，他們的主要精力在于提供體系的可靠性和靈活性。而PLC不一樣，作為一個(gè)獨(dú)立的柔性控制裝置，PLC不一樣，作為一個(gè)獨(dú)立的柔性控制裝置，帶點(diǎn)能力越強(qiáng)當(dāng)然也就代表其技術(shù)水平越高了，至于整個(gè)控制體系的應(yīng)用水平呢，這主要是工程 商和用戶的事情，而不是PLC制造商的核心目標(biāo)。商和用戶的事情，而不是PLC制造商的核心目標(biāo)。
控制處理能力
控制處理能力的另一個(gè)指標(biāo)，運(yùn)算速度，在人們印象當(dāng) 中PLC也比DCS要快很多。從某一個(gè)角度來看，情況也 PLC也比DCS要快很多。從某一個(gè)角度來看，情況也 的確如此，PLC執(zhí)行邏輯運(yùn)算的效率很高，執(zhí)行1K邏輯 的確如此，PLC執(zhí)行邏輯運(yùn)算的效率很高，執(zhí)行1K邏輯 程序不到1毫秒，其控制周期(DI輸入直接送DO輸出為 程序不到1毫秒，其控制周期(以DI輸入直接送DO輸出為 例)可以控制在50ms以內(nèi)；而DCS在處理邏輯運(yùn)算和模 可以控制在50ms以內(nèi)；而DCS在處理邏輯運(yùn)算和模 擬運(yùn)算時(shí)采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以 擬運(yùn)算時(shí)采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以 上。我們用PID算法來比較時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)PLC執(zhí)行一個(gè) 上。我們用PID算法來比較時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)PLC執(zhí)行一個(gè) PID運(yùn)算在幾個(gè)毫秒，而DCS的控制器解算一個(gè)PID也需 PID運(yùn)算在幾個(gè)毫秒，而DCS的控制器解算一個(gè)PID也需 要1個(gè)毫秒，這說明PLC和DCS和實(shí)際運(yùn)算能力是相當(dāng)?shù)? 個(gè)毫秒，這說明PLC和DCS和實(shí)際運(yùn)算能力是相當(dāng)?shù)? 某此型號的DCS控制器甚至更強(qiáng)。而控制周期上的差異 某此型號的DCS控制器甚至更強(qiáng)。而控制周期上的差異 主要與控制器的調(diào)度設(shè)計(jì)有關(guān)。大型PLC往往使用副CPU 主要與控制器的調(diào)度設(shè)計(jì)有關(guān)。大型PLC往往使用副CPU 來完成模擬量的運(yùn)算，主CPU高速地完成開關(guān)量運(yùn)算，來完成模擬量的運(yùn)算，主CPU高速地完成開關(guān)量運(yùn)算，所以即使模擬運(yùn)算速度一般，在開關(guān)量控制方面的速度 表現(xiàn)還是非常優(yōu)秀的。而DCS以同樣的速度來處理開關(guān) 表現(xiàn)還是非常優(yōu)秀的。而DCS以同樣的速度來處理開關(guān) 量和模擬量運(yùn)算，控制周期的指標(biāo)確實(shí)不理想。新型的 DCS控制器學(xué)習(xí)了大型PLC的設(shè)計(jì)，在控制周期方面的 DCS控制器學(xué)習(xí)了大型PLC的設(shè)計(jì)，在控制周期方面的 表現(xiàn)獲得了大幅度的提高。
數(shù)據(jù)通訊交換
數(shù)據(jù)通訊交換主要是指控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)交 換形式。在這個(gè)方面DCS有著先天的優(yōu)勢。集散 換形式。在這個(gè)方面DCS有著先天的優(yōu)勢。集散 系統(tǒng)的“分散” 系統(tǒng)的“分散”主要體現(xiàn)在獨(dú)立的控制器上，“集中”主要體現(xiàn)在具有完整數(shù)據(jù)的人機(jī)交互裝 集中” 置上，而將分散和集中連接成集散系統(tǒng)的正是網(wǎng) 絡(luò)。因此，從DCS發(fā)展的早期，網(wǎng)絡(luò)就成為了 絡(luò)。因此，從DCS發(fā)展的早期，網(wǎng)絡(luò)就成為了 DCS生產(chǎn)廠家的核心技術(shù)方向，冗余技術(shù)、窄帶 DCS生產(chǎn)廠家的核心技術(shù)方向，冗余技術(shù)、窄帶 傳輸技術(shù)都是DCS廠家最早研發(fā)或應(yīng)用成功的。傳輸技術(shù)都是DCS廠家最早研發(fā)或應(yīng)用成功的。PLC主要是按照獨(dú)立裝置來設(shè)計(jì)的，其 網(wǎng)絡(luò)” PLC主要是按照獨(dú)立裝置來設(shè)計(jì)的，其 “網(wǎng)絡(luò)” 實(shí)際上是串行通訊。
工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，從形式上拉平了DCS和PLC網(wǎng)絡(luò)方面的差距。從表面上看很平了DCS和PLC網(wǎng)絡(luò)方面的差距。從表面上看很 多DCS和PLC都應(yīng)用了工業(yè)以太網(wǎng)，但是其實(shí)質(zhì) DCS和PLC都應(yīng)用了工業(yè)以太網(wǎng)，但是其實(shí)質(zhì) 上的差距卻依然存在。以很多PLC采用的 上的差距卻依然存在。以很多PLC采用的 MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通訊協(xié)議，MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通訊協(xié)議，不是網(wǎng)絡(luò)，大家都沒有疑問；MODBUS-TCP是 不是網(wǎng)絡(luò)，大家都沒有疑問；MODBUS-TCP是 網(wǎng)絡(luò)嗎？很多人就有疑問了。仔細(xì)分析，MODBUS-TCP是將MODBUS通訊協(xié)議加載到以 MODBUS-TCP是將MODBUS通訊協(xié)議加載到以 太網(wǎng)的TCP協(xié)議之上的一種通訊方式，它雖然具 太網(wǎng)的TCP協(xié)議之上的一種通訊方式，它雖然具 有了網(wǎng)絡(luò)的外形，但依然是一主多從的管理方式，數(shù)據(jù)表的傳輸結(jié)構(gòu)。
組態(tài)維護(hù)功能
組態(tài)維護(hù)功能包括邏輯組態(tài)、下載修改、運(yùn)行調(diào) 試、遠(yuǎn)程診斷等。早期，PLC以梯形圖為主，DCS以模塊功能圖為 早期，PLC以梯形圖為主，DCS以模塊功能圖為 主。經(jīng)過多年的發(fā)展，國際電工委員會通過 IEC1131-標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了五種編程語言, IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了五種編程語言,目前主流 的DCS和PLC都表示符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，支持其中的 DCS和PLC都表示符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，支持其中的 幾種或全部編程語言。從開發(fā)效率和程序可讀性 來考慮，模塊功能圖和順序功能圖越來越成為主 要的編程方式，梯形邏輯和結(jié)構(gòu)化文本成為了自 定義模塊的開發(fā)工具。大型PLC在組態(tài)方式上越 定義模塊的開發(fā)工具。大型PLC在組態(tài)方式上越 來越像DCS，差距在逐漸縮小，而小型PLC仍然 來越像DCS，差距在逐漸縮小，而小型PLC仍然 以梯形圖為主。
硬件封裝結(jié)構(gòu)
PLC一般為大底版式機(jī)架，封閉式I/O模件，封閉式結(jié)構(gòu) PLC一般為大底版式機(jī)架，封閉式I/O模件，封閉式結(jié)構(gòu) 有利與提高I/O模件的可靠性，抗射頻、抗靜電、抗損傷。有利與提高I/O模件的可靠性，抗射頻、抗靜電、抗損傷。PLC模件的I/O點(diǎn)數(shù)有8點(diǎn)、16點(diǎn)、32點(diǎn)。PLC模件的I/O點(diǎn)數(shù)有8點(diǎn)、16點(diǎn)、32點(diǎn)。DCS大部分為19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱加插件式I/O模件，I/O模 DCS大部分為19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱加插件式I/O模件，I/O模 件為裸露式結(jié)構(gòu)。每個(gè)模件的I/O點(diǎn)數(shù)有8點(diǎn)和16點(diǎn)，很 件為裸露式結(jié)構(gòu)。每個(gè)模件的I/O點(diǎn)數(shù)有8點(diǎn)和16點(diǎn)，很 少使用32點(diǎn)模件。少使用32點(diǎn)模件。DCS的這種結(jié)構(gòu)源于其使用領(lǐng)域主要在大型控制對象，DCS的這種結(jié)構(gòu)源于其使用領(lǐng)域主要在大型控制對象，19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱便于密集布置，較少的I/O點(diǎn)數(shù)則是由于 19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱便于密集布置，較少的I/O點(diǎn)數(shù)則是由于 對分散度的要求。PLC的大底版式機(jī)架，封閉式模件結(jié)構(gòu) 對分散度的要求。PLC的大底版式機(jī)架，封閉式模件結(jié)構(gòu) 在管理和配置上更加靈活，單個(gè)設(shè)備的可靠性更高。因此，不少DCS也吸收了PLC在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)，采用了和PLC相 不少DCS也吸收了PLC在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)，采用了和PLC相 似的封裝結(jié)構(gòu)
人機(jī)交互裝置
在早期，DCS作為一個(gè)系統(tǒng)，其人機(jī)交互裝置是DCS廠 在早期，DCS作為一個(gè)系統(tǒng)，其人機(jī)交互裝置是DCS廠 家提供的專用裝置。而PLC廠家一般不提供人機(jī)交互裝置，家提供的專用裝置。而PLC廠家一般不提供人機(jī)交互裝置，往往由工程商自主采用通用的監(jiān)控軟件來完成(ifix、往往由工程商自主采用通用的監(jiān)控軟件來完成(如ifix、intouch、組態(tài)王)DCS集成的人機(jī)交互裝置往往有著 intouch、組態(tài)王)。DCS集成的人機(jī)交互裝置往往有著 功能較專業(yè)、穩(wěn)定性較好的特點(diǎn)，但是其價(jià)格也很高。隨 著PC技術(shù)的快速發(fā)展，一些通用監(jiān)控軟件發(fā)展很快，功 PC技術(shù)的快速發(fā)展，一些通用監(jiān)控軟件發(fā)展很快，功 能和性能逐漸超過了DCS廠家提供的專用裝置。因此不少 能和性能逐漸超過了DCS廠家提供的專用裝置。因此不少 DCS廠家逐步放棄了專用的人機(jī)交互裝置，轉(zhuǎn)而和PLC一 DCS廠家逐步放棄了專用的人機(jī)交互裝置，轉(zhuǎn)而和PLC一 樣也使用了通用的監(jiān)控軟件。DCS廠家使用通用監(jiān)控軟件 樣也使用了通用的監(jiān)控軟件。DCS廠家使用通用監(jiān)控軟件 并不是簡單地拼裝，而是在通用監(jiān)控軟件的基礎(chǔ)上，通過 合作開發(fā)，將自已多年積累的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、系統(tǒng)自診斷 技術(shù)以專用軟件包的形式保留和繼承下來了。
DCS和PLC作為計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)結(jié) DCS和PLC作為計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)結(jié) 合的產(chǎn)物，為自動(dòng)化水平的提高都作出了 各自的貢獻(xiàn)。由于兩者在應(yīng)用上有較大的 相通性，在不同的時(shí)期，其各自的技術(shù)或 價(jià)格優(yōu)勢，都會直接影響到其市場地位。而市場的反應(yīng)也會或快或慢地反映到各自 的技術(shù)發(fā)展和價(jià)格調(diào)整上。從總的趨勢來 看，DCS和PLC在技術(shù)上的融合和促進(jìn)將 看，DCS和PLC在技術(shù)上的融合和促進(jìn)將 會是競爭的主流，而在性價(jià)比方面，你來 我往地不斷攀升，也將是發(fā)展的主旋律。
謝謝！
第三篇：DCS自動(dòng)化管理制度
DCS管理制度
為了保證DCS系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定，長期處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。特制定本制度。工程師站是整個(gè)計(jì)算機(jī)分散控制系統(tǒng)的組態(tài)維護(hù)工具，是各個(gè)操作員站的軟件服務(wù)器，必須嚴(yán)格管理。系統(tǒng)工程師全面負(fù)責(zé)DCS系統(tǒng)軟、硬件及系統(tǒng)環(huán)境管理工作，并對系統(tǒng)的安全性負(fù)責(zé)。系統(tǒng)員負(fù)責(zé)工作站的軟件、數(shù)據(jù)庫備份及重裝，控制處理、包括卡件、處理器、數(shù)據(jù)庫的備份及下裝等工作，所有DCS系統(tǒng)的備份資料等由dcs室統(tǒng)一管理。DCS所有操作員站用戶登陸口令及退出系統(tǒng)口令由系統(tǒng)工程師設(shè)置，余熱發(fā)電系統(tǒng)工程師站電腦兼操作員站電腦增加安全鎖，以及項(xiàng)目程序登陸密碼，由系統(tǒng)工程師統(tǒng)一設(shè)定。各控制室運(yùn)行的操作站上，禁止將操作系統(tǒng)環(huán)境，組態(tài)窗口顯示出來。涉及修改系統(tǒng)配置，硬件組態(tài)，復(fù)雜的程序組態(tài)工作應(yīng)盡量在停機(jī)期間進(jìn)行。檢修涉及測點(diǎn)、邏輯和過程圖的增加、修改、刪除、保護(hù)、聯(lián)鎖信號的解投等工作，由工作單位提出申請，保全處簽發(fā)的方案及相關(guān)措施，主管生產(chǎn)副總簽字認(rèn)可后，交予DCS室確認(rèn)后，方可允許系統(tǒng)維護(hù)員進(jìn)入工程師環(huán)境執(zhí)行工作，工作完成后，由系統(tǒng)維護(hù)和熱控維護(hù)人員一起進(jìn)行功能試驗(yàn)，生產(chǎn)部門主管簽字驗(yàn)收。每次修改、完善工作完成后應(yīng)關(guān)閉所調(diào)出的有關(guān)窗口，并將環(huán)境改變到操作員環(huán)境。對于長時(shí)間解除的信號，應(yīng)在端子柜內(nèi)處理，不必通過軟件強(qiáng)制實(shí)現(xiàn).系統(tǒng)運(yùn)行中嚴(yán)禁在工程師站上操作現(xiàn)場設(shè)備。嚴(yán)禁將其它系統(tǒng)的程序帶入本系統(tǒng)，外來的程序如需使用，需要經(jīng)過嚴(yán)格的檢查和測試，要求測試人員非常熟悉機(jī)器性能、操作系統(tǒng)。
12不能隨意將本系統(tǒng)與外界系統(tǒng)接通，以免造成其它系統(tǒng)的程序和數(shù)據(jù)文件在本系統(tǒng)使用時(shí)，使計(jì)算機(jī)病毒乘機(jī)進(jìn)入。系統(tǒng)員進(jìn)行定期巡檢，檢查控制站、操作站、鍵盤、鼠標(biāo)、網(wǎng)卡、主機(jī)等系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備，是否在安全狀態(tài)，環(huán)境是否可能影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
為確保DCS室管理運(yùn)行順暢有序，促進(jìn)本部門整體工作水平不斷提高，特制訂DCS室運(yùn)行管理制度。
一、會議制度
DCS室每1周召開一次工作會議，中心全體人員參加。會議的主要內(nèi)容是：傳達(dá)上級工作指示，總結(jié)上周工作、安排布置下一步的任務(wù)，交流學(xué)習(xí)工作經(jīng)驗(yàn)，查找工作中存在的問題，研究解決辦法并協(xié)調(diào)處理各種工作障礙和矛盾。對開展的各種爭創(chuàng)活動(dòng)、公關(guān)課題、新建項(xiàng)目，進(jìn)行監(jiān)督檢查工作執(zhí)行情況等。
二、計(jì)劃
工作計(jì)劃包括日常維護(hù)、項(xiàng)目組態(tài)和學(xué)習(xí)計(jì)劃。
DCS室成員每周六12點(diǎn)前上報(bào)本周工作總結(jié)和下周工作計(jì)劃。
日常工作計(jì)劃：結(jié)合化工公司各控制中心實(shí)際情況，主動(dòng)性做出規(guī)劃，細(xì)化任務(wù)內(nèi)容，落實(shí)到位，各負(fù)責(zé)人，制定切實(shí)可行的執(zhí)行計(jì)劃。
三、登記、歸檔
DCS室負(fù)責(zé)中央控制室及余熱發(fā)電項(xiàng)目程序、控制及相關(guān)設(shè)備等情況記錄，對有關(guān)重要?dú)v史數(shù)據(jù)相關(guān)情況的搜集、整理、分析等。
1．對各部門生產(chǎn)控制中心的控制及相關(guān)設(shè)備等建立電子臺帳；各項(xiàng)目程序有備份、有臺帳、有更新數(shù)據(jù)。
2．.對現(xiàn)場維護(hù)、檢修、測試要有記錄，建立臺帳，要求有申請、有措施、有批復(fù)、有驗(yàn)收，有結(jié)論。
3．對于開會內(nèi)容有記錄，會議安排有責(zé)任人；具體工作要有執(zhí)行結(jié)果。
4．對于培訓(xùn)，有計(jì)劃、記錄，培訓(xùn)過程要有備課，培訓(xùn)效果要有結(jié)論。
所有資料按周期登記、歸檔。統(tǒng)計(jì)結(jié)果的上報(bào)，由處室審查，并按程序安排管理。
四、資料整理
為使DCS室建設(shè)科學(xué)化，管理規(guī)范化，提高工作效益，必須做好檔案的收集、整理及保管工作。
不同資料按照類別，按照不同部門進(jìn)行分柜保管。
所有資料按照現(xiàn)有行內(nèi)容，分為軟件、硬件、程序、文本四大類。并按照系統(tǒng)類別（如：DCS系統(tǒng)（ABB 800F），PLC系統(tǒng)（s7-300.S7200 …）進(jìn)行細(xì)化。我室對歷史數(shù)據(jù)歸保管一般保存3年，生產(chǎn)歷史趨勢工程師站保存一年，操作員站電腦保存3個(gè)月。
五、崗位職責(zé)
1．根據(jù)公司運(yùn)行制度、程序文件規(guī)定，DCS室，對公司控制系統(tǒng)有主動(dòng)制訂計(jì)劃維護(hù)升級、改造完善的職責(zé)。
2．對各控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的故障有查清原因、消除故障、采取措施、預(yù)防重復(fù)出現(xiàn)問題的責(zé)任。
3．.對公司的技改、擴(kuò)建所涉及的有關(guān)DCS控制系統(tǒng)的問題，有進(jìn)行分析、制定方案、組織實(shí)施的職責(zé)。
4．.各系統(tǒng)員有對各控制系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備建立臺帳、備份數(shù)據(jù)，對個(gè)控制系統(tǒng)制訂維護(hù)計(jì)劃和執(zhí)行硬件維護(hù)的職責(zé)。
5．系統(tǒng)員對各項(xiàng)目控制系統(tǒng)程序經(jīng)公司領(lǐng)導(dǎo)批復(fù)，部門領(lǐng)導(dǎo)授權(quán)后，進(jìn)入工程師站執(zhí)行工作的職責(zé)。
6．系統(tǒng)員對項(xiàng)目程序、項(xiàng)目資料等，不得私自擁有或儲藏，控制程序作為企業(yè)保密資料，嚴(yán)格執(zhí)行《公司保密制度》條款。
凡因DCS室工作人員沒有認(rèn)真履行職責(zé)造成危害的，將追究責(zé)任并按《考核管理制度執(zhí)行》規(guī)定處理。
六、請示報(bào)告
凡涉及控制系統(tǒng)的各種問題，依據(jù)逐級上報(bào)原則，要及時(shí)匯報(bào)辦公室，根據(jù)問題輕重緩急，辦公室決定是否向上級報(bào)告，若出現(xiàn)重大安全情況，可以越級進(jìn)行上報(bào)。
七、備站機(jī)房開放運(yùn)行
為最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室資源利用效果，培養(yǎng)內(nèi)部人員實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，在空閑時(shí)間可給予儀電部內(nèi)部人員學(xué)習(xí)、鍛煉的機(jī)會，鼓勵(lì)大家設(shè)計(jì)一些實(shí)用性控制方案、仿真自擬實(shí)驗(yàn)電路、小發(fā)明、小制作、創(chuàng)作論文等科技活動(dòng)。
八、DCS站機(jī)房設(shè)備使用管理制度
1．系統(tǒng)員對自己負(fù)責(zé)的工程師站計(jì)算機(jī),服務(wù)器等，隨時(shí)保持衛(wèi)生干凈、所有計(jì)
算機(jī)均屬廠公有資產(chǎn)，任何單位和個(gè)人不得擅自損壞，挪用，如有違反嚴(yán)肅處理。
2.任何人不得在工程師站計(jì)算機(jī)上打游戲，聽歌，看碟，不得將外來軟件載體裝入系統(tǒng)，不經(jīng)許可任何人不得安裝、下載、復(fù)制系統(tǒng)程序、歷史資料，索要系統(tǒng)密碼等。
3.非計(jì)算機(jī)管理人員不得使用USB接口對手機(jī)、MP3、MP4充電，復(fù)制文件，以免病毒入侵。
4.不能將隨身物品（安全帽、棉衣、工具包等）隨意放置在學(xué)習(xí)室，必須保持室內(nèi)衛(wèi)生。
四川蘭豐設(shè)備保全處DCS室
2010年9月1日
第四篇：DCS工作原理
DCS系統(tǒng)即分布式控制系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一新型控制技術(shù)。分布式操作系統(tǒng)的構(gòu)成：作為一種縱向分層和橫向分散的大型綜合控制系統(tǒng)，它以多層計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為依托，將分布在全場范圍內(nèi)的各種控制設(shè)備的數(shù)據(jù)處理設(shè)備連接在一起，實(shí)現(xiàn)各部分信息的共享的協(xié)調(diào)工作，共同完成控制、管理及決策功能。
其硬件設(shè)備由管理操作應(yīng)用工作站、現(xiàn)場控制站和通信網(wǎng)絡(luò)組成。管理操作應(yīng)用工作站包括工程師站、操作員站和立式數(shù)據(jù)站等各種功能服務(wù)站。工程師站提供對技術(shù)人員生成控制系統(tǒng)的人機(jī)接口，主要用于系統(tǒng)組態(tài)和維護(hù)，技術(shù)人員也可以通過工程師站對應(yīng)用系統(tǒng)盡心監(jiān)控。操作員總理提供技術(shù)人員與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的人機(jī)交互界面，用于監(jiān)視可以完成數(shù)據(jù)的狀態(tài)值顯示和操作員對數(shù)據(jù)點(diǎn)的操作。歷史站保存整個(gè)系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)，供組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)歷史趨勢顯示，報(bào)表打印和事故追憶等功能?，F(xiàn)場控制站用于對現(xiàn)場信號的采集處理，控制策略的實(shí)現(xiàn)，并具有可靠地冗余保證。網(wǎng)絡(luò)通信功能：通信網(wǎng)絡(luò)連接分布式控制系統(tǒng)的各個(gè)分布部分，完成數(shù)據(jù)、指令及其他信息的傳遞。為保證DCS可靠性，電源、通信網(wǎng)絡(luò)、過程控制站都采用冗余配置。
PLC即可編程控制器，由CPU、存儲器、輸入輸出接口、內(nèi)嵌的精簡高效操作系統(tǒng)組成。用戶可根據(jù)自己的需要配置（擴(kuò)展）自己的I/O類型及數(shù)量，用戶按自己的控制需求編寫控制程序下載到PLC的存儲器內(nèi)，PLC在運(yùn)行的時(shí)候，PLC內(nèi)的操作系統(tǒng)能運(yùn)行用戶的程序，根據(jù)用戶程序通過輸入端子完成輸入信號（開關(guān)、觸點(diǎn)、傳感器等）的讀取，并進(jìn)行處理運(yùn)算，把運(yùn)算處理的結(jié)果輸出到端子，以控制用戶的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（閥門、線圈、指示燈等），從而完成用戶所需的控制功能。
電子汽車衡時(shí)利用應(yīng)變電測原理稱重。在稱重傳感器的彈性體上粘有應(yīng)變計(jì)，組成惠斯通電橋。在零負(fù)載時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，輸出為0。當(dāng)彈性體承受載荷時(shí)，各應(yīng)變計(jì)隨之產(chǎn)生與載荷成比例的應(yīng)變，由輸出電壓即可測出外加的載荷的大小。將多個(gè)稱重傳感安裝在稱臺的下方，多個(gè)傳感器電纜線引入接線盒并聯(lián)，然后用一根電纜線接入儀表。當(dāng)汽車駛上稱臺后，稱臺將所受力傳遞到各個(gè)稱重傳感器上，使應(yīng)變電橋的電阻發(fā)生變化，引起輸出電壓變化，即輸出了電信號。此電線號傳輸?shù)揭槐韮?nèi)，經(jīng)數(shù)字濾波、線性放大、A/D轉(zhuǎn)換，經(jīng)CPU處理后最終顯示稱重值。電子汽車衡除其基本組成之外，可通過儀表同時(shí)連接微機(jī)、打印機(jī)、大屏幕顯示器等其他電氣設(shè)備，可直接實(shí)現(xiàn)稱重打印，也可通過微機(jī)管理最終達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化管理。
第五篇：DCS學(xué)習(xí)總結(jié)
OVATION-3.0.4系統(tǒng)介紹
聆聽中，期盼已久的培訓(xùn)學(xué)習(xí)不情愿的敲響了結(jié)尾的鐘聲。這二十幾天的DCS培訓(xùn)課程，我想我只能用收益頗豐，受益匪淺這八個(gè)字來形容了。老師的博文廣識、生動(dòng)講解無不在我的腦海里留下了深刻的印象，但恨自己才疏學(xué)淺，不能夠?qū)⑺鶎W(xué)、所感通顯文字于紙上。但是我還是盡最大努力，以將培訓(xùn)心中所想所獲表達(dá)出來。
此次OVATION系統(tǒng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)主要總結(jié)主要有以下幾個(gè)方面：
一、從整體概念上了解了OVATION系統(tǒng)，了解OVATION系統(tǒng)的控制過程，想來自己真的應(yīng)該感到慚愧，在電廠工作兩年多了，卻還真的不是很了解OVATION系統(tǒng)。對OVATION系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，功能，控制過程，發(fā)展歷程等我都是一知半解。通過這次的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，終于知道了OVATION系統(tǒng)竟是如此的強(qiáng)大、先進(jìn)、智能。OVATION系統(tǒng)是一種分散集中控制系統(tǒng)（DCS），由艾默生上海西屋控制系統(tǒng)控制有限公司生產(chǎn)，主要用于電廠的熱工自動(dòng)控制，是非常關(guān)鍵的系統(tǒng)。OVATION系統(tǒng)是集過程控制及企業(yè)管理信息技術(shù)為一體的融合了當(dāng)今世界最先進(jìn)的計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)與一身的典范。其采用了高速度、高可靠性、高開放性的通訊網(wǎng)絡(luò)，具有多任務(wù)、多數(shù)據(jù)采集及潛在的控制能力。OVATION系統(tǒng)利用當(dāng)前最新的分布式、全局型的相關(guān)數(shù)據(jù)庫完成對系統(tǒng)的組態(tài)。全局分布式數(shù)據(jù)庫將功能分散到多個(gè)可并行運(yùn)行的獨(dú)立站點(diǎn)，而非集中到一個(gè)中央處理器上，不因其他事件的干擾而影響系統(tǒng)性能。OVATION系統(tǒng)在電廠的最小配置數(shù)字化儀控系統(tǒng)組成包括：I／O卡件、控制器、高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)服務(wù)器、操縱員控制臺、工程師站、顯示器、鍵盤、微機(jī)等。知道了OVATION系統(tǒng)有著比較復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)，讓我一時(shí)一下消化不了，不過我想這個(gè)在我們以后的工作中很快會清楚的，為了我能更好的學(xué)習(xí)發(fā)展，我想我們也應(yīng)該主動(dòng)的去了解這些。
二、了解OVATION系統(tǒng)的模型和組成結(jié)構(gòu)。
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