和利时DCS系统结构.ppt

M5A01课程1-系统概述及结构1系统概述及结构HOLLiAS-MACSⅤ系统培训教程系列之基础应用培训课程(M5A01)1返回M5A01课程1-系统概述及结构2自动控制的相关信息DCS的概念DCS的现状与发展趋势HOLLiAS-MACS系统的组成结构HOLLiAS-MACS系统的硬件体系结构HOLLiAS-MACS系统的软件体系结构思考与练****系统概述及组成结构部分重点内容返回M5A01课程1-、自动控制的概念自动控制是指在没有人直接参与的情况下,利用控制装置使被控对象(如:机器、设备或生产过程)的某一物理量(或工作状态)自动地按照预定的规律运行(或变化)。我们在生产设备上配置一些自动化装置,代替人的部分直接劳动,使生产在不同程度上自动地进行。这种在无人直接参与的情况下,由自动化仪表和装置来控制生产过程的办法就称为过程自动化。如:化工过程反应塔的控制,水箱的水位控制等。2、实现自动控制的意义(1)生产过程自动化是科技发展的必然趋势,是工业生产技术的一场革命。(2)生产过程自动化彻底改变了原始落后的生产状态,可以代替人的重复性劳动,摆脱繁重、脏乱的环境,保障设备及人身安全,减轻劳动强度,改善劳动条件。(3)生产过程自动化能够提高产品的质量和产量,使能源合理的使用和分配,降低能源消耗,延长设备使用寿命,从而获得最好的经济效益。返回M5A01课程1-系统概述及结构43、生产过程自动化的组成(1)自动检测:对反映生产过程运行状态的物理量、化学量以及表征设备工作状况的参数自动地检查、测量和监视。(2)自动调节:为了保证设备安全经济运行,必须要求某些表征设备正常工作的物理量始终维持在某一规定值或预定范围内、按预定的规律来变化,但生产过程中经常受到各种外界或内部因素的干扰,使被调量发生偏离规定值的倾向时,就需要进行相应的调节,使之保持或恢复到规定的范围内,保证生产过程的稳定。自动调节就是依靠自动调节设备来实现这种调节作用的,所以自动调节设备必须具备检测、定值、运算、执行等功能。(3)自动保护:设备发生异常,导致工艺参数超过允许范围,甚至发生事故时,为确保生产的安全,保证产品的质量,需要对某些关键性参数设置信号、联锁装置,事故发生前,信号系统能发出声、光信号,提醒操作人员采取措施。若工矿已近危险状态时,联锁系统采取紧急措施,以防事故发生或进一步扩大,或保证设备不受损坏,是一种安全装置。(4)自动操作(包括远方控制、程序控制或顺序控制):根据预先规定的程序或条件自动地对生产设备进行某种周期性操作,把操作人员从重复性劳动中解放出来。-系统概述及结构54、人工控制和自动控制人工控制:在人的直接参与下,使被控量等于给定值。特点:反应不及时,可以处理复杂问题。自动控制:在没有人的直接参与下,利用控制装置操纵受控对象,使被控量等于给定值特点:反应快,按设定的程序控制,必须有模型(或算法)例如:水箱水位的控制人工控制人在完成水箱水位的控制任务所经历的过程眼睛→观察大脑→分析决策、预期目标手→调节阀→执行水箱→受控对象自动控制控制装置在完成水箱水位的控制任务所经历的过程测量变送单元→观察调节器→分析决策、给定值调节器给出的指令→调节阀→执行水箱→-,又称分布式控制系统(DistributedControlSystem)。它的主要基础是4C技术,即:puter控制-municationCRT显示技术。DCS系统通过某种通信网络将分布在工业现场附近的现场控制站和控制中心的操作员站及工程师站等连接起来,以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理。返回DCS自1975年问世以来已经历了近三十年的时间,其可靠性、实用性不断提高,功能日益增强。如控制器的处理能力、网络通讯能力、控制算法、画面显示及综合管理能力等。DCS系统过去只应用在少数大型企业的控制系统中,但随着4C技术及软件技术的迅猛发展,到目前已经在电力、石油、化工、制药、冶金、建材等众多行业得到了广泛的应用,特别是电力、石化这样的行业。返回M5A01课程1-系统概述及结构7DCS概念图DCS俗称为“工业大脑”。返回M5A01课程1-系统概述及结构8下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程:被控对象(过程):工艺生产设备(如反应釜,换热器,汽包、水箱等),从传感器(测量变送单元)到执行器之间。被控量:表征被控对象工作状态的物理量,如液位,温度,压力等。测量变送:对被控量进行测量(转换成标准信号)的装置。调节器:把测定值和设定值进行比较的装置。执行器(调节阀):把调节器的指令成比例地转换为直线或角位移地装