dcs與現(xiàn)場總線課程設(shè)計(jì)

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1、課程設(shè)計(jì)說明書名稱DCS與現(xiàn)場總線技術(shù)典型工程應(yīng)用案例分析——DCS在鍋爐系統(tǒng)中的應(yīng)用2012年6月11日至2012年6月15日共1周院　系電子信息工程系班級10電氣2姓名學(xué)號系　主　任張紅兵教研室主任鄧建平指導(dǎo)教師21目錄第一章緒論21.1DCS與現(xiàn)場總線技術(shù)21.1.1集散控制系統(tǒng)（DCS）及其應(yīng)用21.1.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）及其應(yīng)用51.2典型工程應(yīng)用案例介紹6第二章DCS在鍋爐系統(tǒng)中的應(yīng)用案例分析82.1方案的總體設(shè)計(jì)分析82.2案例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和硬件配置分析82.2.1系統(tǒng)硬件配置82.2.2現(xiàn)場控制站設(shè)備配置102.3案

2、例的可靠性設(shè)計(jì)及組態(tài)分析122.3.1DCS系統(tǒng)的可靠性原理122.3.2鍋爐系統(tǒng)中DCS組態(tài)132.4案例的抗干擾措施132.4.1電源系統(tǒng)的干擾及應(yīng)采取的措施142.4.2電磁干擾及應(yīng)采取的措施142.4.3信號線的傳送干擾及應(yīng)采取的措施142.4.4防止靜電干擾的措施14第三章總結(jié)163.1對上述系統(tǒng)分析163.2心得體會16參考文獻(xiàn)17附錄1821第一章緒論1.1DCS與現(xiàn)場總線技術(shù)DCS及現(xiàn)場總線技術(shù)是由計(jì)算機(jī)、信號處理、測量控制、網(wǎng)絡(luò)通信和人機(jī)接口等技術(shù)綜合產(chǎn)生的一門應(yīng)用技術(shù)。1.1.1集散控制系統(tǒng)（DCS）及其應(yīng)用集散型控制系

3、統(tǒng)(DCS)的實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和現(xiàn)場前端分散控制相統(tǒng)一的新型控制技術(shù)。它的出現(xiàn)是工業(yè)控制的一個里程碑。工業(yè)過程控制的發(fā)展逐步從單機(jī)監(jiān)控、直接數(shù)字控制發(fā)展到集散控制，也必將由集散控制進(jìn)展到擁有更廣闊應(yīng)用前景的計(jì)算機(jī)集成制造，近幾年的計(jì)算機(jī)集成制造(CIMS)技術(shù)的成就足以證明這一點(diǎn)。1、集散控制系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)（Distributedcontrolsystem）是以微處理器為基礎(chǔ)的對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的集中分散控制系統(tǒng)，簡稱DCS系統(tǒng)。該系統(tǒng)將若干臺微機(jī)分散應(yīng)用于過程控制，全部信息

4、通過通信網(wǎng)絡(luò)由上位管理計(jì)算機(jī)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制，整個裝置繼承了常規(guī)儀表分散控制和計(jì)算機(jī)集中控制的優(yōu)點(diǎn)，克服了常規(guī)儀表功能單一，人-機(jī)聯(lián)系差以及單臺微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)危險性高度集中的缺點(diǎn)，既實(shí)現(xiàn)了在管理、操作和顯示三方面集中，又實(shí)現(xiàn)了在功能、負(fù)荷和危險性三方面的分散。DCS系統(tǒng)在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程控制中起著重要的作用。集散控制系統(tǒng)一般有以下四部分組成：一、現(xiàn)場控制級又稱數(shù)據(jù)采集裝置，主要是將過程非控變量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理，而且對實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)一步加工處理，供CRT操作站顯示和打印，從而實(shí)現(xiàn)開環(huán)監(jiān)視，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控計(jì)算機(jī)。輸出裝置在有上

5、位機(jī)的情況下，能以開關(guān)量或者模擬量信號的方式，向終端元件輸出計(jì)算機(jī)控制命令。二、過程控制級又稱現(xiàn)場控制單元21或基本控制器，是DCS系統(tǒng)中的核心部分。生產(chǎn)工藝的調(diào)節(jié)都是靠它來實(shí)現(xiàn)。比如閥門的開閉調(diào)節(jié)、順序控制、連續(xù)控制等等。三、過程管理級DCS的人機(jī)接口裝置，普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩CRT、操作者鍵盤、打印機(jī)、大容量存儲器等。操作員通過操作站選擇各種操作和監(jiān)視生產(chǎn)情況。四、經(jīng)營管理級又稱上位機(jī)，功能強(qiáng)、速度快、容量大。通過專門的通信接口與高速數(shù)據(jù)通路相連，綜合監(jiān)視系統(tǒng)各單元，管理全系統(tǒng)的所有信息。集散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)DCS控制系統(tǒng)與常規(guī)

6、模擬儀表及集中型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相比，具有很顯著的特點(diǎn)：1、系統(tǒng)構(gòu)成靈活。從總體上看，DCS就是由各個工作站通過網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)組網(wǎng)而成的。你可以把他現(xiàn)象成“因特網(wǎng)”。根據(jù)生產(chǎn)需求，你可以隨時加入或者撤去工作站，系統(tǒng)組態(tài)很靈活。2、操作管理便捷。DCS的人機(jī)反饋都是通過CRT跟鍵盤、鼠標(biāo)等實(shí)現(xiàn)的。你可以想象成在因特網(wǎng)沖浪一樣，你可以監(jiān)視生產(chǎn)裝置乃至整個工廠的運(yùn)行情況。3、控制功能豐富。原先用模擬控制回路實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜運(yùn)算，通過高精度的微處理器來實(shí)現(xiàn)。4、信息資源共享。你可以把工作站想象成因特網(wǎng)上的各個網(wǎng)站，只要你在DCS系統(tǒng)中，并且權(quán)限夠大，你就能了

7、解到你要的任何參數(shù)。5、安裝與調(diào)試方便。相比原先的模擬控制系統(tǒng)，那么多的飛線頭，一大堆類似頭發(fā)絲的電線。DCS系統(tǒng)算是很方便了。6、安全可靠性高。難道現(xiàn)在還有什么東西的可靠性比電腦更高嗎！DCS系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)DCS的硬件系統(tǒng)主要由集中操作管理裝置、分散過程控制裝置和通信接口設(shè)備等組成。通過通信網(wǎng)絡(luò)將這些硬件設(shè)備連接起來，共同實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分散控制和集中監(jiān)視、操作及管理等功能?，F(xiàn)場控制站21現(xiàn)場控制站中的主要設(shè)備是現(xiàn)場控制單元?，F(xiàn)場控制單元式DCS直接與生產(chǎn)過程進(jìn)行信息交互的IO處理系統(tǒng)，它的主要任務(wù)是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及處理，對被控對象實(shí)施閉環(huán)反

8、饋控制、順序控制和批量控制。用戶可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求，選擇配置不同的現(xiàn)場控制單元構(gòu)成現(xiàn)場控制站。它可以是以面向連續(xù)生產(chǎn)的過程控制為主，輔以順序邏輯控制，構(gòu)成的一個可以實(shí)現(xiàn)多種復(fù)