DCS系統(tǒng)概述據(jù)有關(guān)咨詢機(jī)構(gòu)2003年發(fā)布的世界DCS市場(chǎng)預(yù)測(cè)報(bào)告稱： 世界DCS市場(chǎng)從2002年至2007年將保持2.5％的增長(zhǎng)，從2003年的91億美元增長(zhǎng)到103億美元。

2PPT課件DCS的發(fā)展速度之所以不高，主要原因是美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度減慢所造成。而中國(guó)近幾年的DCS的增長(zhǎng)速度應(yīng)該在10％以上。當(dāng)今的DCS與十年前的DCS相比，發(fā)生了根本性的變化。

3PPT課件依據(jù)“中國(guó)國(guó)際招標(biāo)網(wǎng)”數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：在“十一五”第二個(gè)開局之年初（2007年1月-3月），我國(guó)DCS國(guó)際招標(biāo)市場(chǎng)狀況并不理想，季度累計(jì)招標(biāo)項(xiàng)目20余項(xiàng)，與去年同比項(xiàng)目數(shù)量有所減少，影響了中標(biāo)金額和數(shù)量。

4PPT課件集散控制系統(tǒng)DCS（DistributedControlSystem）集散控制系統(tǒng)是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的不斷興起和過(guò)程控制要求的日益復(fù)雜應(yīng)運(yùn)而生的綜合控制系統(tǒng)。它緊密依賴于自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和CRT顯示技術(shù)(4C)。“分散”指：1、工藝上各種設(shè)備地理位置的分散。2、功能分散。“集”：集中監(jiān)視、集中管理。5PPT課件DCS的基本思想是：

分散控制集中操作分級(jí)管理配置靈活組態(tài)方便。6PPT課件集散控制系統(tǒng)分散式控制系統(tǒng)=集散控制系統(tǒng)=分布控制系統(tǒng)DCS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一個(gè)分布式系統(tǒng)。其邏輯結(jié)構(gòu)為樹結(jié)構(gòu)。按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行垂直分解各級(jí)既相互獨(dú)立由相互聯(lián)系。每一級(jí)又水平分解成若干子集。7PPT課件集散控制系統(tǒng)發(fā)展歷史與常規(guī)控制儀表相比較：優(yōu)點(diǎn)：

控制功能齊全，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制、最優(yōu)控制 便于信息的綜合和分析。存在問(wèn)題：

1、危險(xiǎn)集中

2、性能問(wèn)題：?jiǎn)螜C(jī)負(fù)荷過(guò)載

3、開發(fā)周期解決方法：

選用高可靠性能的計(jì)算機(jī)引入雙重化，增加后備裝置8PPT課件美國(guó)的Honeywell公司于1975年成功地推出世界上第一套集散型控制系統(tǒng)。目前，已有60多家公司在生產(chǎn)開發(fā)各種類型的集散控制系統(tǒng)。TDC-3000，NETwork-90、CENTUM，在我國(guó)廣泛使用。我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的系統(tǒng)：

1979年，天津市工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所開始研制國(guó)產(chǎn)DCS系統(tǒng)，1983年，第一套國(guó)產(chǎn)小規(guī)模DCS系統(tǒng)誕生。與此同時(shí)，西安儀表廠引進(jìn)日本橫河公司YEWPACKMARKⅡDCS系統(tǒng)，川儀總廠引進(jìn)美國(guó)HoneywellTDC-3000BASIC

DCS系統(tǒng)，上?！じ？怂共_公司在中國(guó)銷售SPECTRUM

DCS系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)的發(fā)展9PPT課件DCS的發(fā)展階段DCS經(jīng)歷了初創(chuàng)(1975～1980年)、成熟(1980～1985年)、擴(kuò)展(1985年以后)幾個(gè)發(fā)展時(shí)期：也有人稱第一代、第二代、第三代……等

.DCS是繼1969年P(guān)LC問(wèn)世后，由HONEYWELL公司在1975年首先推出的系統(tǒng)。即：TDC2000，它只有模擬量控制。國(guó)內(nèi)石化,化纖引進(jìn)過(guò).10PPT課件DCS發(fā)展的三個(gè)時(shí)期

1．初創(chuàng)期(1975～l976年)組成：具有許多微處理機(jī)的分級(jí)控制系統(tǒng)。采用分散的控制設(shè)備來(lái)適應(yīng)分散的生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)高速數(shù)據(jù)通道將系統(tǒng)各個(gè)單元聯(lián)系起來(lái)——中初級(jí)的局部網(wǎng)絡(luò)。代表性集散控制系統(tǒng)：TDC－2000；Foxboro的Spectrum；Bailey的Network－90；橫河的CENTUM。11PPT課件70年代初，有人用如DEC公司的PDP11/24這樣的小型機(jī)代替原來(lái)的集中安裝的模擬儀表控制。安裝在中央控制室的PDP11/24，用電纜把現(xiàn)場(chǎng)儀表的信號(hào)傳到中央控制室。小型機(jī)既作為控制器、同時(shí)把連接小型機(jī)的CRT又作為顯示設(shè)備（即人機(jī)界面）。一臺(tái)小型機(jī)需接收幾上千臺(tái)變送器或別的傳感器來(lái)的信號(hào)，完成幾百個(gè)回路的運(yùn)算。很顯然其危險(xiǎn)有點(diǎn)集中。一旦小型機(jī)壞了，控制和顯示都沒(méi)有了。當(dāng)時(shí)數(shù)字控制沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的目的。當(dāng)時(shí)有一個(gè)比喻，稱為把所有的雞蛋放在一個(gè)籃子內(nèi)?；@子壞了，所有雞蛋也都?jí)牧恕?2PPT課件初創(chuàng)期DCS基本結(jié)構(gòu)13PPT課件2．成熟期(1977～1984年)

發(fā)展： 從單純工業(yè)控制向生產(chǎn)管理自動(dòng)化發(fā)展。產(chǎn)品：

Honewell公司的TDC3000，F(xiàn)isher公司的PROVOX，Bailey公司的MCS，日本橫河的YEWPACK－MARKⅡ等。14PPT課件成熟期集散控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)15PPT課件局域網(wǎng)LAN組成：通信電纜和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信電纜（雙絞線、同軸電纜、光導(dǎo)纖維）高速、遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)信息。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)工作站按功能劃分成過(guò)程控制單元、CRT操作站和系統(tǒng)管理站。16PPT課件網(wǎng)間連接器GW功能：LAN與子網(wǎng)絡(luò)以及其他網(wǎng)絡(luò)的接口裝置，起到通信系統(tǒng)轉(zhuǎn)換器、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議翻譯器或系統(tǒng)擴(kuò)展器的作用17PPT課件什么時(shí)候用網(wǎng)橋？當(dāng)兩種相同類型但又使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連時(shí)，就需要使用橋接器，也就是通常所說(shuō)的網(wǎng)橋。如圖所示。

網(wǎng)橋?qū)?yīng)OSI參考模型的第二層（包括物理層與鏈路層）。因此網(wǎng)橋只能連接同一類型的網(wǎng)絡(luò)（如以太網(wǎng)與以太網(wǎng)）。18PPT課件什么時(shí)候用網(wǎng)關(guān)？當(dāng)連接兩個(gè)完全不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須使用網(wǎng)關(guān)。例如Ethernet網(wǎng)與一大型電腦主機(jī)網(wǎng)絡(luò)（例如IBMSNA）相連，必須用網(wǎng)關(guān)來(lái)完成這項(xiàng)工作。如圖所示。網(wǎng)關(guān)工作在OSI模型的最高層（應(yīng)用層），在轉(zhuǎn)換信息包格式時(shí)，必須將各層協(xié)議一一轉(zhuǎn)換。19PPT課件3．?dāng)U展期(1985年～)

結(jié)構(gòu)：增加了綜合信息管理層，把過(guò)程控制、監(jiān)督控制、管理調(diào)度有機(jī)結(jié)合在一起發(fā)展：采用專家系統(tǒng)MAP標(biāo)準(zhǔn)、引入計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS等。綜合化縱向：加強(qiáng)綜合管理功能，包括從原料進(jìn)廠到生產(chǎn)設(shè)計(jì)、計(jì)劃進(jìn)度、質(zhì)量檢查、成品包裝、出廠以及供銷等一系列的管理調(diào)度。橫向：形成過(guò)程自動(dòng)化與順序控制、電機(jī)控制相結(jié)合的計(jì)算機(jī)、儀表、電器綜合控制系統(tǒng)。20PPT課件CIMS計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)縮寫

－哈林頓197421PPT課件開放化DCS按照國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)組成“開放”的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的智能化傳感器、變送器智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表可以由現(xiàn)場(chǎng)通信器或系統(tǒng)的工作站進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)、調(diào)零、調(diào)量程……傳感器輸出的數(shù)字信號(hào)直接在現(xiàn)場(chǎng)儀表的通信網(wǎng)絡(luò)上傳遞22PPT課件DCS的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)數(shù)據(jù)采集；直接數(shù)字控制；設(shè)備檢測(cè)、系統(tǒng)測(cè)試和診斷；實(shí)施安全性方面的措施。協(xié)調(diào)各單元的參數(shù)設(shè)置，起到產(chǎn)品的總協(xié)調(diào)和控制功能綜合監(jiān)視系統(tǒng)各單元，管理全系統(tǒng)的所用信息，完成集中顯示操作，控制回路組態(tài)和參數(shù)修改的任務(wù)工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、人事、商務(wù)的總體協(xié)調(diào)和管理。集散控制系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)23PPT課件DCS基本結(jié)構(gòu)24PPT課件1．小型系統(tǒng)YEWPACKMARKⅡ25PPT課件2．中型系統(tǒng)μXLMFCD-26PPT課件CENTUM—XL3.大型系統(tǒng)27PPT課件集散控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中央操作臺(tái)網(wǎng)間連接器生產(chǎn)管理級(jí)LAN局域網(wǎng)過(guò)程管理級(jí)管理計(jì)算機(jī)工程師操作站

操作員站監(jiān)控計(jì)算機(jī)網(wǎng)間連接器高速數(shù)據(jù)公路過(guò)程控制級(jí)DDC直接數(shù)字控制站數(shù)據(jù)采集站多功能控制站可編程邏輯控制站單回路調(diào)節(jié)控制站28PPT課件過(guò)程控制級(jí)（ProcessControlUnit

）

直接面向生產(chǎn)過(guò)程，是系統(tǒng)與過(guò)程之間的接口操作的各種信息執(zhí)行機(jī)構(gòu)特征：能適應(yīng)惡劣的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程環(huán)境分散控制實(shí)時(shí)性好獨(dú)立性強(qiáng)過(guò)程變量(參數(shù))操作監(jiān)視的數(shù)據(jù)過(guò)程控制裝置29PPT課件過(guò)程控制級(jí)過(guò)程控制級(jí)功能生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)采集、反饋控制、順序控制、批量控制等。在其內(nèi)部完成：A/D轉(zhuǎn)換，各種控制算法的運(yùn)算，對(duì)模擬量進(jìn)行濾波及工程單位轉(zhuǎn)換，將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送到操作員(工程師)站或其他I/O站。過(guò)程控制級(jí)裝置多回路控制器單回路控制器多功能控制器可編程邏輯控制器數(shù)據(jù)采集裝置

30PPT課件系統(tǒng)硬件控制站（CONTROLSTATION,簡(jiǎn)稱CS）:由主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡、I/O卡件、供電單元組成通過(guò)不同的硬件配置和軟件設(shè)置可構(gòu)成不同功能的控制站：過(guò)程控制站PCS

邏輯控制站LCS

數(shù)據(jù)采集站DAS核心部件是主控制卡，它能進(jìn)行多種過(guò)程控制運(yùn)算和數(shù)字邏輯運(yùn)算，并能通過(guò)下一級(jí)通信總線（SBUS)獲得各種I/O卡件的信息。31PPT課件I/O單元機(jī)籠I/O單元機(jī)籠32PPT課件機(jī)柜結(jié)構(gòu)外殼采用金屬材料以提供電磁屏蔽。

機(jī)柜內(nèi)部裝有多層機(jī)架，安裝電源及多種模件為保證散熱降溫，柜內(nèi)裝有風(fēng)扇。柜內(nèi)大多設(shè)有溫度自動(dòng)控制裝置33PPT課件控制站插件箱I/O插件箱柜頂風(fēng)扇接線端子34PPT課件卡件實(shí)例圖35PPT課件電源交流電源：交流電源經(jīng)過(guò)集散系統(tǒng)的電盤的斷路器給系統(tǒng)供電，保證現(xiàn)場(chǎng)控制站供電系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、無(wú)干擾。每一現(xiàn)場(chǎng)控制站場(chǎng)均用雙相交流電源供電，兩相互為冗余。如果附近有經(jīng)常開關(guān)的大功率用電設(shè)備，應(yīng)采用超級(jí)隔離變壓器，將其初級(jí)、次級(jí)線圈間的屏蔽層可靠接地。這樣能很好的隔離共模干擾。對(duì)控制連續(xù)性要求特別高的場(chǎng)合，應(yīng)裝設(shè)不間斷供電電源UPS。36PPT課件電源

柜內(nèi)直流穩(wěn)壓電源：

統(tǒng)一的主電源單元將交流電整流成直流電（一般為24V）供給柜內(nèi)直流母線。各層機(jī)架內(nèi)設(shè)有子電源單元，將母線上送來(lái)的單一直流電壓轉(zhuǎn)變成機(jī)架所需的各種電壓（+5V、±12V、±15V等）。主控電源采用1：1冗余配置。子電源單元采用1：1或N：1冗余配置

37PPT課件I/O通道

在過(guò)程控制計(jì)算機(jī)中，種類最多，數(shù)量最大的是各種I/O接口模件(卡件)。來(lái)自過(guò)程對(duì)象的被測(cè)信號(hào)通過(guò)輸入卡件，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)控制站，然后按一定的算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過(guò)輸出卡件向執(zhí)行設(shè)備送出控制或報(bào)警等信息?，F(xiàn)場(chǎng)控制站數(shù)據(jù)處理輸入卡件信號(hào)輸出卡件執(zhí)行設(shè)備38PPT課件I/O通道

AI通道

AO通道

SI通道

SO通道39PPT課件模擬量輸入通道(AI)

一般由端子板、信號(hào)調(diào)節(jié)器、A/D插板、及柜內(nèi)連接電纜組成。端子板：用于連接現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)電纜，對(duì)每一路信號(hào)線路提供正負(fù)極兩個(gè)接線端子及屏蔽層的接地端子。柜內(nèi)電纜：端子板、信號(hào)調(diào)節(jié)器與A/D板之間的信號(hào)連接。信號(hào)調(diào)節(jié)器：將各種范圍的模擬量輸入信號(hào)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成0—5V或0—10V的電壓信號(hào)送入A/D板。采用差動(dòng)放大器，并且每一路都串接了濾波器。A/D插板：信號(hào)調(diào)節(jié)器輸入的多路模擬信號(hào)，按CPU的指令逐一轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量送給CPU。DCS多用12位A/D轉(zhuǎn)換器。時(shí)間在100微秒左右。每塊A/D插板輸入8—64路模擬信號(hào)40PPT課件模擬量輸出通道（AO）

輸出4—20mA或0—10mA的直流電流信號(hào)。組成：D/A插板輸出端子板柜內(nèi)電纜D/A插板

每板可提供4—8路模擬輸出，精度有8位、12位幾種。輸出負(fù)載能力一般要求小于500歐。41PPT課件SI通道

開關(guān)量輸入通道。用來(lái)輸入各種限位開關(guān)、繼電器或電磁閥門連動(dòng)觸點(diǎn)的開、關(guān)狀態(tài)；輸入信號(hào)可能是交流電壓信號(hào)，直流電壓信號(hào)或干接點(diǎn)。

SO通道

開關(guān)量輸出通道，用于控制電磁閥門、繼電器、指示燈、聲報(bào)警器等只具有開、關(guān)兩種狀態(tài)的設(shè)備，它是由端子板、SO板及機(jī)柜內(nèi)電纜構(gòu)成。開關(guān)量輸入/輸出通道（SI/SO）42PPT課件過(guò)程管理級(jí)控制系統(tǒng)工程師、操作員與DCS的界面—人機(jī)界面。

MMI—ManMachineInterface；

OI—OperatorInterface操作人員了解生產(chǎn)過(guò)程的運(yùn)行指令給生產(chǎn)過(guò)程發(fā)出操作指令操作管理裝置功能：

以操作、監(jiān)視為主要任務(wù)、兼有部分管理功能，可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組織、監(jiān)視和操作，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制管理、故障診斷等。顯示各種參數(shù)43PPT課件特征

信息量大易操作性容錯(cuò)性好

構(gòu)成裝置

監(jiān)控計(jì)算機(jī)工程師操作臺(tái)操作員操作站(配有技術(shù)手段齊備、功能強(qiáng)的計(jì)算機(jī)、CRT顯示器、操作鍵盤、及較大存儲(chǔ)量的軟、硬盤)過(guò)程管理級(jí)44PPT課件生產(chǎn)管理級(jí)指定區(qū)域生產(chǎn)計(jì)劃；各單元間的協(xié)調(diào)控制；裝置的故障診斷處理和記錄；各類操作數(shù)據(jù)的顯示和記錄。45PPT課件綜合（經(jīng)營(yíng)）管理級(jí)主要任務(wù)：①收集各種信息(經(jīng)濟(jì)情報(bào)、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、銷售合同、原材料庫(kù)存狀況、生產(chǎn)進(jìn)度、工藝流程及工藝參數(shù)).②產(chǎn)生綜合性報(bào)表

③進(jìn)行長(zhǎng)期性的趨勢(shì)分析

④審查最優(yōu)化

⑤協(xié)調(diào)和調(diào)度各車間生產(chǎn)計(jì)劃和各部門的關(guān)系管理范圍：工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、商業(yè)實(shí)務(wù)、人事活動(dòng)46PPT課件概貌顯示畫面

47PPT課件儀表面板顯示畫面

48PPT課件時(shí)間范圍前翻半頁(yè)后翻半頁(yè)當(dāng)前顯示在數(shù)據(jù)庫(kù)中位置本頁(yè)時(shí)間本頁(yè)描述時(shí)間軸時(shí)間軸指示時(shí)間顯示全部曲線消隱全部曲線趨勢(shì)曲線顯示畫面

49PPT課件報(bào)警顯示畫面

50PPT課件故障診斷畫面

51PPT課件調(diào)整畫面52PPT課件系統(tǒng)軟件操作站監(jiān)控軟件

系統(tǒng)簡(jiǎn)介系統(tǒng)總貌報(bào)警一覽控制分組調(diào)整畫面趨勢(shì)圖流程圖數(shù)據(jù)一覽故障診斷組態(tài)軟件

I/O組態(tài)常規(guī)控制方案組態(tài)SCX語(yǔ)言組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)畫面組態(tài)流程圖登錄組態(tài)網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)組態(tài)報(bào)表登錄組態(tài)語(yǔ)言報(bào)警組態(tài)圖形化控制方案組態(tài)53PPT課件DCS系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)及特點(diǎn)54PPT課件第四代DCS的最主要標(biāo)志是兩個(gè)“I”開頭的單詞：Information(信息)和Integration（集成。

55PPT課件傳統(tǒng)DCS和現(xiàn)場(chǎng)總線的結(jié)合數(shù)字直接控制傳統(tǒng)DCS發(fā)展56PPT課件以Honeywell、Emerson、Foxboro、橫河、ABB為代表，可以說(shuō)：以Honeywell公司最新推出的ExperionPKS（過(guò)程知識(shí)系統(tǒng)）、Emerson公司的PlantWeb(EmersonProcessManagement)、Foxboro公司的Invensys/Foxboro的I/AV8.x、橫河公司的R3（PRM-工廠資源管理系統(tǒng)）和ABB公司的IndustrialIT系統(tǒng)為標(biāo)志的新一代DCS已經(jīng)形成。國(guó)內(nèi)浙大中控ECS等。新型DCS系統(tǒng)57PPT課件

DCS系統(tǒng)特點(diǎn)a.開放的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用Windows標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)，支持DDE/OPC。直接使用PC機(jī)通用的MS-Excel，VisualBasic編制報(bào)表，也可同在UNIX上運(yùn)行的大型Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。此外，還可提供系統(tǒng)接口和網(wǎng)絡(luò)接口用于與不同廠家產(chǎn)品管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)和安全管理系統(tǒng)進(jìn)行通信。58PPT課件DCS系統(tǒng)特點(diǎn)b.高可靠性控制站采用多CPU冗余容錯(cuò)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)在任何故障及隨機(jī)錯(cuò)誤產(chǎn)生的情況下連續(xù)不間斷控制；機(jī)柜采用微正壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；I/O模件采用表面封裝技術(shù)，具1500VAC/分抗沖擊性能。59PPT課件DCS系統(tǒng)特點(diǎn)c.控制網(wǎng)絡(luò)是容錯(cuò)以太網(wǎng)容錯(cuò)以太網(wǎng)特點(diǎn)是：在容錯(cuò)以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間有4個(gè)通信路徑、允許有1個(gè)通信路徑故障、快速（1秒）檢測(cè)和恢復(fù)時(shí)間、可在線增加和減少節(jié)點(diǎn)、對(duì)應(yīng)用PC機(jī)完全透明、允許正常以太網(wǎng)結(jié)點(diǎn)接入、完全分布式結(jié)構(gòu)沒(méi)有主結(jié)點(diǎn)、快速100Mbps性能、傳輸介質(zhì)為同軸電纜或光纖。60PPT課件DCS系統(tǒng)特點(diǎn)d.可擴(kuò)展性

具有構(gòu)造大型實(shí)時(shí)過(guò)程信息網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可構(gòu)成多工段，多集控單元，全廠綜合管理與控制綜合信息自動(dòng)化系統(tǒng)。

DCS采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中各臺(tái)計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信，實(shí)現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí)，可將新增計(jì)算機(jī)方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下，幾乎不影響系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)的工作。

61PPT課件e靈活性

通過(guò)組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行軟硬件組態(tài)，即確定測(cè)量與控制信號(hào)及相互間連接關(guān)系、從控制算法庫(kù)選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫(kù)調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報(bào)警畫面，從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。DCS系統(tǒng)特點(diǎn)62PPT課件f易于維護(hù)

功能單一的小型或微型專用計(jì)算機(jī)，具有維護(hù)簡(jiǎn)單、方便的特點(diǎn)，當(dāng)某一局部或某個(gè)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下在線更換，迅速排除故障。DCS系統(tǒng)特點(diǎn)63PPT課件g協(xié)調(diào)性

各工作站之間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種數(shù)據(jù)，整個(gè)系統(tǒng)信息共享，協(xié)調(diào)工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。DCS系統(tǒng)特點(diǎn)64PPT課件h控制功能齊全

控制算法豐富，集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體，可實(shí)現(xiàn)串級(jí)、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測(cè)控制等先進(jìn)控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。

DCS系統(tǒng)特點(diǎn)65PPT課件石化企業(yè)的主要生產(chǎn)裝置都采用DCS石化企業(yè)的常減壓、催化裂化、加氫裂化等煉油生產(chǎn)裝置及乙烯裝置均采用了DCS控制系統(tǒng)。全廠各生產(chǎn)裝置的監(jiān)視、控制與操作都集中在一個(gè)中心控制室內(nèi)。油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)是煉油廠生產(chǎn)過(guò)程中最后一道工序，煉油裝置生產(chǎn)的成品及半成品油品經(jīng)調(diào)合，最后要出廠。為加強(qiáng)管理和控制，石化企業(yè)的油品貯運(yùn)系統(tǒng)也采用了DCS控制系統(tǒng)。66PPT課件新型DCS系統(tǒng)應(yīng)用新建裝置采用了新型DCS。有些石化企業(yè)其DCS的功能并未得到充分的利用，因此，很有必要進(jìn)一步提高DCS應(yīng)用水平，積極開展DCS先進(jìn)控制的應(yīng)用，以充分發(fā)揮DCS的作用，取得更大的經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)產(chǎn)新一代DCS發(fā)展也很快，并配備了適合石化生產(chǎn)用的軟件，國(guó)產(chǎn)DCS的功能不斷增強(qiáng)，其可靠性也會(huì)進(jìn)一步提高，將會(huì)在石化企業(yè)中得到更多應(yīng)用。67PPT課件DCS與FCSFCS是在DCS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，代表潮流與發(fā)展方向，國(guó)內(nèi)有的大型項(xiàng)目已采用FCS，如上海賽科乙烯、南海石化項(xiàng)目等，在現(xiàn)階段，F(xiàn)CS尚沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而DCS應(yīng)用很廣，技術(shù)成熟，發(fā)展很快，實(shí)際上，DCS仍占有不可替代的地位，預(yù)計(jì)在今后很長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期，DCS與FCS將相互兼容、并存和發(fā)展。另外，也有的大型工程項(xiàng)目采取FCS和DCS混用方式，以發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。68PPT課件DCS與FCS現(xiàn)場(chǎng)總線FCS的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)趨于統(tǒng)一，技術(shù)性能提高，可靠性提高，因而市場(chǎng)占有率將大幅度提高。但因目前FCS尚無(wú)統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，配套的儀表產(chǎn)品有待進(jìn)一步完善DCS發(fā)展很快，完備的功能和廣泛的應(yīng)用而占據(jù)不可替代的地位，預(yù)計(jì)今后很長(zhǎng)一段時(shí)間,二者將共存和互補(bǔ).69PPT課件上海賽科石化上海賽科90萬(wàn)噸乙烯的FCS已投運(yùn)，今后會(huì)有更多的項(xiàng)目采用FCS。10套生產(chǎn)裝置和公用工程裝置分別由10套DCS和SIS系統(tǒng)進(jìn)行控制.全裝置共有15個(gè)儀表控制外站(50~250平方米),中央操作區(qū)面積1300平方米,工程師站室和各機(jī)柜房660平方米.中央控制室到外站距離最近550米最這2.5公里.70PPT課件石化企業(yè)采用ERP/MES/PCS三層

企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)優(yōu)化層/生產(chǎn)過(guò)程運(yùn)行優(yōu)化層/基礎(chǔ)自動(dòng)化層

這是自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。71PPT課件72PPT課件73PPT課件石化企業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)過(guò)程的分層操作控制層是裝置DCS/FCS、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；生產(chǎn)管理層是生產(chǎn)調(diào)度、油品儲(chǔ)運(yùn)等；經(jīng)營(yíng)管理層是ERP等三個(gè)層面。ERP系統(tǒng)需要MES提供的成本、制造周期和預(yù)計(jì)產(chǎn)出時(shí)間等實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)裝置所有投入、產(chǎn)出數(shù)據(jù)都需在MES系統(tǒng)平衡處理基礎(chǔ)上才能導(dǎo)入到ERP系統(tǒng)中。因此，石化行業(yè)ERP是否能取得效果，將取決于制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)實(shí)施的水平和數(shù)據(jù)源質(zhì)量以及處理的效率。74PPT課件MES主要組成11.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與信息管理通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，企業(yè)可集成生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)調(diào)度、先進(jìn)控制與優(yōu)化、設(shè)備維護(hù)與管理、動(dòng)態(tài)成本管理、化驗(yàn)信息系統(tǒng)、流程模擬與優(yōu)化、ERP等系統(tǒng)，并把這些信息有機(jī)連在一起，在業(yè)務(wù)管理和生產(chǎn)控制之間起到上下貫通、管控一體化的作用。75PPT課件MES主要組成22.生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)實(shí)施企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃，保證全廠穩(wěn)定、高效地生產(chǎn)。調(diào)度決策系統(tǒng)將生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、工藝操作和油品儲(chǔ)運(yùn)等聯(lián)系起來(lái)，提前預(yù)測(cè)生產(chǎn)和油品庫(kù)存情況，并可進(jìn)行調(diào)度優(yōu)化。76PPT課件MES主要組成33.流程模擬與工程

通過(guò)工程流程模擬與優(yōu)化等先進(jìn)技術(shù)，找到最佳的操作條件，在滿足生產(chǎn)裝置安全生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量合格的優(yōu)化條件下進(jìn)行生產(chǎn)，是石化企業(yè)挖潛增效的有效途徑。77PPT課件MES主要組成44.先進(jìn)控制與優(yōu)化

先進(jìn)控制解決方案主要包括非線性控制器、在線監(jiān)控、軟儀表推理技術(shù)、優(yōu)化控制器維護(hù)等，可應(yīng)用于催化裂化、連續(xù)重整、大型延遲焦化及乙烯等各種生產(chǎn)裝置。用線性規(guī)劃(LP)為優(yōu)化基礎(chǔ)，控制器能使生產(chǎn)工況在最優(yōu)卡邊操作。當(dāng)控制器投用后，還需要監(jiān)控其性能，以便作周期性維護(hù)，使其保持精確度。閉環(huán)實(shí)時(shí)優(yōu)化可強(qiáng)化裝置的可靠性，并提高效益78PPT課件MES主要組成55.數(shù)據(jù)校正與物料平衡

通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)等系統(tǒng)，許多煉化企業(yè)已實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、生產(chǎn)裝置的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)等，其數(shù)據(jù)校正與分析應(yīng)用有以下幾點(diǎn)：全廠生產(chǎn)工藝過(guò)程的物料、能源平衡計(jì)算；為成本核算、收率核算、油品移動(dòng)、罐區(qū)管理和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)等應(yīng)用提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)；診斷儀表故障，發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理跑冒滴漏現(xiàn)象；為生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度提供有力支持；為ERP等系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。79PPT課件MES主要組成66.實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)模擬系統(tǒng)可提供整個(gè)煉廠高精確度、多功能動(dòng)態(tài)模擬，可用于設(shè)計(jì)、工廠開車、工廠改造等方面的操作改進(jìn)，并通過(guò)提高煉廠生產(chǎn)能力和培訓(xùn)操作員技能，實(shí)現(xiàn)效益的最大化。80PPT課件應(yīng)用MES系統(tǒng)效果在石化系統(tǒng)幾家企業(yè)已應(yīng)用MES系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)物流的綜合跟蹤管理，可有效降低油品的損耗，有了MES這套系統(tǒng)后對(duì)公用工程的數(shù)據(jù)可進(jìn)行有效的管理，降低了能耗，提高了能源使用效率。MES為ERP系統(tǒng)提供準(zhǔn)確及時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，提高了ERP的應(yīng)用效果。石化工業(yè)應(yīng)用MES以后，預(yù)計(jì)項(xiàng)目應(yīng)用的加工成本可降低1%，操作效率提高1%。。據(jù)美國(guó)ARC公司調(diào)查統(tǒng)計(jì)，如果應(yīng)用MES，產(chǎn)品質(zhì)量可以提高19.2%，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高13.5%，產(chǎn)量提高11.5%今后，信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)包括MES技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將會(huì)在石化生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮更大的作用。81PPT課件電站DCS市場(chǎng)由于DCS作為與電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合最緊密的系統(tǒng)，它的生命周期取決于電子設(shè)備的制造壽命和信息技術(shù)的發(fā)展速度。目前，在運(yùn)行的電站DCS設(shè)備平均壽命為6～8年，而電站設(shè)備平均設(shè)計(jì)壽命為30～40年，由此判斷電站DCS市場(chǎng)僅更新改造一項(xiàng)就有著廣闊的發(fā)展空間。82PPT課件由于電站行業(yè)發(fā)展較快，因此電站應(yīng)用DCS的數(shù)量已經(jīng)超過(guò)石化和化工成為國(guó)內(nèi)DCS最大的用戶。每年占據(jù)這個(gè)市場(chǎng)總額的三分之一以上。2004年達(dá)到18億元，83PPT課件84PPT課件8家國(guó)外公司壟斷電廠DCS過(guò)去，國(guó)內(nèi)大型發(fā)電機(jī)組分散控制系統(tǒng)（DCS）一直是從國(guó)外進(jìn)口，被原能源部、電力部熱工自動(dòng)化領(lǐng)導(dǎo)小組指定的八家國(guó)外公司產(chǎn)品所壟斷。

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