dcs與現(xiàn)場總線課程設(shè)計

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1、課程設(shè)計說明書名稱DCS與現(xiàn)場總線技術(shù)典型工程應用案例分析——DCS在鍋爐系統(tǒng)中的應用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姓名學號系　主　任張紅兵教研室主任鄧建平指導教師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）及其應用21.1.2現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）及其應用51.2典型工程應用案例介紹6第二章DCS在鍋爐系統(tǒng)中的應用案例分析82.1方案的總體設(shè)計分析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案例的可靠性設(shè)計及組態(tài)分析122.3.1DC

2、S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)的干擾及應采取的措施142.4.2電磁干擾及應采取的措施142.4.3信號線的傳送干擾及應采取的措施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)是由計算機、信號處理、測量控制、網(wǎng)絡(luò)通信和人機接口等技術(shù)綜合產(chǎn)生的一門應用技術(shù)。1.1.1集散控制系統(tǒng)（DCS）及其應用集散型控制系統(tǒng)(DCS)的實質(zhì)是利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和現(xiàn)場前端分散控

3、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展到擁有更廣闊應用前景的計算機集成制造，近幾年的計算機集成制造(CIMS)技術(shù)的成就足以證明這一點。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)將若干臺微機分散應用于過程控制，全部信息通過通信網(wǎng)絡(luò)由上位管理計算機監(jiān)控，實現(xiàn)最優(yōu)化控制，整個裝置繼承了常規(guī)儀表分散控制和計算機集中控制的優(yōu)點，克服了常規(guī)儀表功能單一

4、，人-機聯(lián)系差以及單臺微型計算機控制系統(tǒng)危險性高度集中的缺點，既實現(xiàn)了在管理、操作和顯示三方面集中，又實現(xiàn)了在功能、負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行數(shù)據(jù)采集和預處理，而且對實時數(shù)據(jù)進一步加工處理，供CRT操作站顯示和打印，從而實現(xiàn)開環(huán)監(jiān)視，并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控計算機。輸出裝置在有上位機的情況下，能以開關(guān)量或者模擬量信號的方式，向終端元件輸出計算機控制命令。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

5、靠它來實現(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、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，功能強、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DCS控制系統(tǒng)與常規(guī)模擬儀表及集中型計算機控制系統(tǒng)相比，具有很顯著的特點：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)

6、組態(tài)很靈活。2、操作管理便捷。DCS的人機反饋都是通過CRT跟鍵盤、鼠標等實現(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行情況。3、控制功能豐富。原先用模擬控制回路實現(xiàn)的復雜運算，通過高精度的微處理器來實現(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

7、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)過程進行信息交互的IO處理系統(tǒng)，它的主要任務(wù)是進行數(shù)據(jù)采集及處理，對被控對象實施閉環(huán)反饋控制、順序控制和批量控制。用戶可以根據(jù)不同的應用需求，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)成的一個可以實現(xiàn)多種復