DCS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)

本次培訓(xùn)有兩大目標(biāo)，一是了解DCS基本概念，二是熟悉DCS監(jiān)視操作方法及注意事項(xiàng)。了解DCS基本概念是掌握DCS知識(shí)的基石。DCS即分布式控制系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)、控制和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物，具有“分散控制，集中管理”的特點(diǎn)，能適應(yīng)各種過(guò)程控制要求，可靠性高、操作維護(hù)方便且對(duì)外連接便捷。只有透徹理解這些概念，才能深入學(xué)習(xí)DCS相關(guān)知識(shí)。

熟悉DCS監(jiān)視操作方法及注意事項(xiàng)則是將理論應(yīng)用于實(shí)踐的關(guān)鍵。在實(shí)際操作中，正確的監(jiān)視操作方法能確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問(wèn)題。而注意事項(xiàng)更是保障操作安全、避免事故發(fā)生的重要準(zhǔn)則。只有嚴(yán)格遵守這些注意事項(xiàng)，才能有效發(fā)揮DCS的作用，為生產(chǎn)過(guò)程提供可靠保障。

本次培訓(xùn)將圍繞四個(gè)關(guān)鍵方面展開(kāi)，幫助大家全面了解DCS系統(tǒng)。首先是DCS基本概念和與PLC的區(qū)別。了解DCS基本概念是掌握這一系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物，具有“分散控制，集中管理”的特點(diǎn)。而明確DCS與PLC的區(qū)別，則能讓我們更精準(zhǔn)地認(rèn)識(shí)DCS的優(yōu)勢(shì)和適用場(chǎng)景。

其次是DCS監(jiān)控操作。掌握DCS監(jiān)控操作方法，能夠讓我們實(shí)時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在問(wèn)題，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

然后是操作注意事項(xiàng)。在操作DCS系統(tǒng)時(shí)，有許多細(xì)節(jié)需要注意，任何一個(gè)小的疏忽都可能導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障，甚至引發(fā)安全事故。因此，了解操作注意事項(xiàng)至關(guān)重要。

最后是DCS操作規(guī)范。操作規(guī)范是保障系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行的準(zhǔn)則，遵循操作規(guī)范能夠提高工作效率，減少人為失誤帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

通過(guò)對(duì)這四個(gè)方面的學(xué)習(xí)，大家將能夠系統(tǒng)地掌握DCS系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)和技能。

前面我們明確了培訓(xùn)目標(biāo)和主要內(nèi)容，現(xiàn)在正式進(jìn)入DCS基本概念和與PLC區(qū)別的學(xué)習(xí)。了解DCS基本概念能為后續(xù)操作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，明白它與PLC的區(qū)別能讓我們更精準(zhǔn)地選擇合適系統(tǒng)。接下來(lái)，我們將具體揭開(kāi)DCS概念及與PLC差異的神秘面紗。DCS即分布式控制系統(tǒng)，英文縮寫(xiě)為DistributedControlSystem，在國(guó)內(nèi)自控領(lǐng)域也叫集散控制系統(tǒng)。它是計(jì)算機(jī)、控制和網(wǎng)絡(luò)三種技術(shù)高度融合的結(jié)晶，代表著當(dāng)前過(guò)程控制領(lǐng)域的先進(jìn)水平。DCS的先進(jìn)性體現(xiàn)在它能適應(yīng)各種復(fù)雜的過(guò)程控制要求。比如在化工生產(chǎn)中，它可以對(duì)不同的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行精確控制。并且，DCS的過(guò)程控制點(diǎn)分散，這使得系統(tǒng)在面對(duì)局部故障時(shí)，不會(huì)影響整體運(yùn)行，可靠性極高。

在操作和維護(hù)方面，DCS通過(guò)集中的操作和監(jiān)控方式，極大地提高了便捷性。工作人員只需在控制中心，就能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行操作和管理。而且，DCS具有標(biāo)準(zhǔn)接口，無(wú)論是與其他設(shè)備連接，還是進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展，都十分簡(jiǎn)便。

綜上所述，DCS的主要特點(diǎn)可用“分散控制，集中管理”來(lái)概括。它分散了控制風(fēng)險(xiǎn)，又集中了操作和管理的便利性，是過(guò)程控制領(lǐng)域的理想選擇。

前面我們?cè)敿?xì)了解了DCS的基本概念，知道它是先進(jìn)合理的過(guò)程控制系統(tǒng)。而DCS并非一蹴而就，其發(fā)展歷程也極具意義。1975年是DCS發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)，這一年究竟發(fā)生了什么推動(dòng)了DCS的發(fā)展呢？接下來(lái)讓我們一探究竟。

在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，DCS和PLC是兩個(gè)常被提及的概念。我們可以這樣理解，PLC只是DCS系統(tǒng)中的一個(gè)控制器。

從功能角度看，DCS是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物，具備“分散控制，集中管理”的特點(diǎn)，能適應(yīng)各種過(guò)程控制要求，過(guò)程控制點(diǎn)分散，可靠性高，操作和維護(hù)也很方便，還有標(biāo)準(zhǔn)接口方便對(duì)外連接。而PLC主要側(cè)重于邏輯控制，功能相對(duì)單一。

從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，DCS適用于大型的、復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，像化工、電力等行業(yè)。PLC則常用于小型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，例如機(jī)床控制、包裝機(jī)械等。

從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面，DCS有完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括電源、高性能中央處理器和網(wǎng)絡(luò)接口等。PLC相對(duì)簡(jiǎn)單，只是作為一個(gè)獨(dú)立的控制器來(lái)運(yùn)行。

所以，雖然PLC是DCS系統(tǒng)的一部分，但它們?cè)诠δ?、?yīng)用場(chǎng)景和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面存在明顯差異，在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)具體需求合理選擇。

了解PLC基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)認(rèn)識(shí)DCS系統(tǒng)與PLC的區(qū)別至關(guān)重要。PLC可視為DCS系統(tǒng)的一個(gè)控制器，它有著獨(dú)特的基礎(chǔ)概念。

從電工電路角度看，PLC有著多種輸入輸出形式。比如相當(dāng)于電工電路中常開(kāi)點(diǎn)輸入、常閉點(diǎn)輸入，以及對(duì)應(yīng)的輸出情況。同時(shí)，還有并聯(lián)或串聯(lián)常開(kāi)點(diǎn)輸入、常閉點(diǎn)輸入等不同形式。這些不同形式在實(shí)際的電路控制和系統(tǒng)運(yùn)行中，起著各自獨(dú)特的作用。

了解這些基礎(chǔ)知識(shí)，能幫助我們更好地理解PLC在整個(gè)控制系統(tǒng)中的工作原理。它是如何接收信號(hào)、處理信號(hào)以及輸出控制指令的。進(jìn)而，當(dāng)我們將其與DCS系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比時(shí)，就能更清晰地看出二者在功能、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場(chǎng)景等方面的差異。所以，掌握PLC基礎(chǔ)知識(shí)，是深入了解DCS系統(tǒng)與PLC區(qū)別的重要前提。

在了解PLC基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)，將其與電工電路進(jìn)行類(lèi)比，能讓我們更直觀地理解。常開(kāi)點(diǎn)輸入就如同電路中的開(kāi)關(guān)，在常態(tài)下是斷開(kāi)的，只有當(dāng)特定條件滿(mǎn)足時(shí)才會(huì)閉合，從而允許電流通過(guò)，這在PLC中是一種常見(jiàn)的輸入狀態(tài)。常閉點(diǎn)輸入則相反，常態(tài)下是閉合的，當(dāng)條件改變時(shí)才會(huì)斷開(kāi)。

輸出就像是電路中執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作的部分，當(dāng)PLC接收到合適的信號(hào)和指令后，它就會(huì)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的設(shè)備或系統(tǒng)做出反應(yīng)。

并聯(lián)常開(kāi)點(diǎn)輸入意味著在電路中有多個(gè)常開(kāi)點(diǎn)同時(shí)連接，只要其中任何一個(gè)常開(kāi)點(diǎn)閉合，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的效果，這增加了系統(tǒng)的靈活性和多樣性。并聯(lián)常閉點(diǎn)輸入則是多個(gè)常閉點(diǎn)的組合，只有當(dāng)所有常閉點(diǎn)都斷開(kāi)時(shí)，才會(huì)觸發(fā)特定的情況。

串聯(lián)常開(kāi)點(diǎn)輸入要求所有的常開(kāi)點(diǎn)都閉合，電流才能通過(guò)，這保證了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，只有滿(mǎn)足所有條件，才會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的操作。串聯(lián)常閉點(diǎn)輸入則是只要有一個(gè)常閉點(diǎn)斷開(kāi)，就會(huì)引發(fā)特定的反應(yīng)。

通過(guò)這些與電工電路的類(lèi)比，我們能更好地掌握PLC的工作原理和運(yùn)行機(jī)制，為后續(xù)的應(yīng)用和操作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。DCS的過(guò)程控制站作為一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要由電源、高性能的中央處理器和網(wǎng)絡(luò)接口構(gòu)成。高性能的中央處理器是現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制的核心，承擔(dān)著存放并運(yùn)行所有過(guò)程控制程序以及現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的重任，DCS的控制決策皆由其執(zhí)行?？梢哉f(shuō)，它就像整個(gè)過(guò)程控制的“大腦”，指揮著各個(gè)環(huán)節(jié)有條不紊地運(yùn)行。

過(guò)程控制站的網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)揮著至關(guān)重要的連接作用，它是與上一級(jí)的操作員站和工程師站溝通的橋梁。操作員的操作控制信息和工程師站的組態(tài)程序通過(guò)這一通道發(fā)送到過(guò)程控制站，而過(guò)程控制站收集整理的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)也通過(guò)此通道傳遞到操作員站。這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)了信息的雙向流動(dòng)，使得整個(gè)控制系統(tǒng)能夠高效協(xié)作。

此外，過(guò)程控制站同I/O模塊之間通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接，這種連接方式確保了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸，進(jìn)一步提升了整個(gè)DCS系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

在DCS組成結(jié)構(gòu)里，有一臺(tái)關(guān)鍵的PC機(jī)扮演著重要角色。這臺(tái)PC機(jī)主要用于操作、監(jiān)視、報(bào)警、趨勢(shì)顯示、記錄和打印報(bào)表等功能。它就像是DCS系統(tǒng)的“眼睛”和“記錄員”，時(shí)刻關(guān)注著系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，精準(zhǔn)地記錄下各種數(shù)據(jù)和信息。

為了實(shí)現(xiàn)這些功能，這臺(tái)站通常會(huì)安裝操作軟件。這些操作軟件如同一位專(zhuān)業(yè)的“管家”，有條不紊地管理著各項(xiàng)任務(wù)，確保每一個(gè)功能都能順利執(zhí)行。

而它與過(guò)程控制站的連接方式是通過(guò)以太網(wǎng)。以太網(wǎng)就像是一條高速的“信息高速公路”，讓這臺(tái)PC機(jī)與過(guò)程控制站之間能夠快速、穩(wěn)定地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。操作員的操作控制信息可以通過(guò)這條“高速公路”迅速傳遞到過(guò)程控制站，而過(guò)程控制站收集整理的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)也能及時(shí)反饋到這臺(tái)PC機(jī)上，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)DCS系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

在DCS系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)中，有一臺(tái)計(jì)算機(jī)扮演著至關(guān)重要的角色，它是供DCS工程師開(kāi)發(fā)、測(cè)試、維護(hù)DCS系統(tǒng)使用的工具。具體而言，它具備兩大核心功能。其一，用于組態(tài)過(guò)程控制軟件。這就像是為DCS系統(tǒng)編寫(xiě)一套精確的“行動(dòng)指南”，讓系統(tǒng)能夠按照工程師的設(shè)想，有條不紊地執(zhí)行各種控制任務(wù)，確保生產(chǎn)過(guò)程的高效與穩(wěn)定。其二，它可以診斷、監(jiān)視過(guò)程控制站的運(yùn)行情況。過(guò)程控制站作為DCS系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能。這臺(tái)計(jì)算機(jī)就如同一位“醫(yī)術(shù)高明的醫(yī)生”，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)程控制站中可能存在的“病癥”，并提供準(zhǔn)確的診斷結(jié)果，以便工程師及時(shí)采取措施進(jìn)行修復(fù)和優(yōu)化?？傊?，這臺(tái)計(jì)算機(jī)是DCS系統(tǒng)得以正常運(yùn)行、不斷優(yōu)化升級(jí)的重要保障。DCS在生產(chǎn)控制中，通常運(yùn)用若干個(gè)控制器，也就是過(guò)程站，來(lái)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程里眾多的控制點(diǎn)進(jìn)行控制。這些控制器之間借助網(wǎng)絡(luò)連接，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)交換，這就如同一個(gè)高效的信息傳遞網(wǎng)絡(luò)，讓各個(gè)控制器協(xié)同工作。而生產(chǎn)控制操作則依靠計(jì)算機(jī)操作站，它通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和控制器相連，既可以收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，又能傳達(dá)操作指令，是整個(gè)生產(chǎn)控制的重要樞紐。

從結(jié)構(gòu)層面劃分，DCS包含過(guò)程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。過(guò)程級(jí)作為系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分，由過(guò)程控制站、I/O單元和現(xiàn)場(chǎng)儀表構(gòu)成，就像是生產(chǎn)控制的“前線部隊(duì)”，直接執(zhí)行著各項(xiàng)控制任務(wù)。操作級(jí)涵蓋操作員站和工程師站，它們負(fù)責(zé)完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)，是保障系統(tǒng)正常運(yùn)行和優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。管理級(jí)主要指的是工廠管理信息系統(tǒng)，也就是MIS系統(tǒng)，它屬于DCS更高層次的應(yīng)用。不過(guò)在國(guó)內(nèi)紙行業(yè)，應(yīng)用到這一層系統(tǒng)的情況相對(duì)較少，可能是由于行業(yè)特點(diǎn)、技術(shù)水平或者成本等多方面因素的限制。第14頁(yè)

此DCS系統(tǒng)涵蓋信息層與控制層，分別由以太網(wǎng)和ControlNET網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)相應(yīng)功能。在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)廣泛服務(wù)于造紙、制漿、碎解等工業(yè)流程，體現(xiàn)出強(qiáng)大的行業(yè)適配性。

系統(tǒng)組成方面，MCC控制柜、現(xiàn)場(chǎng)儀表以及電機(jī)等設(shè)備相互協(xié)作，構(gòu)成了完整的硬件體系。其中，MCC控制柜對(duì)電機(jī)等設(shè)備實(shí)施有效控制，現(xiàn)場(chǎng)儀表則負(fù)責(zé)精準(zhǔn)采集生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。logix5500控制器作為系統(tǒng)的核心，憑借其卓越性能，確保整個(gè)DCS系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。不同編號(hào)的控制器，如4K01-4K03、5K01-5K02等，針對(duì)不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行精確控制，進(jìn)一步提升了系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)效率。

從整體來(lái)看，這個(gè)DCS系統(tǒng)通過(guò)分層架構(gòu)和多樣化的設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的全面監(jiān)控與高效管理，為工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化發(fā)展提供了有力支持。

集散控制系統(tǒng)，英文名是DCS，即DistributedControlsystem。這一系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理是“控制分散，管理集中”，這一原理可謂是精準(zhǔn)把握了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的核心需求。“控制分散”能夠?qū)?fù)雜的控制任務(wù)分配到不同的控制器中，這樣一來(lái)，每個(gè)控制器都能專(zhuān)注于特定的控制功能，避免了因單一控制器故障而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。就好比一支足球隊(duì)，每個(gè)球員都有自己擅長(zhǎng)的位置和職責(zé)，各司其職，球隊(duì)才能發(fā)揮出最佳水平?！肮芾砑小眲t是通過(guò)中央管理系統(tǒng)對(duì)各個(gè)分散的控制器進(jìn)行統(tǒng)一管理和協(xié)調(diào)。這使得操作人員可以在一個(gè)集中的控制中心對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和管理，及時(shí)獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，做出準(zhǔn)確的決策。這就如同球隊(duì)的教練，在教練席上掌控全局，根據(jù)場(chǎng)上形勢(shì)做出調(diào)整。

集散控制系統(tǒng)憑借“控制分散，管理集中”的設(shè)計(jì)原理，在工業(yè)生產(chǎn)中展現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，成為了現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的重要基石。

基本概念是深入了解一個(gè)事物的基石，對(duì)于DCS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)亦是如此。前面我們了解到DCS即集散控制系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)原理是控制分散、管理集中。這一基本概念蘊(yùn)含著深刻的意義。

控制分散意味著將生產(chǎn)過(guò)程中的眾多控制點(diǎn)分配到若干個(gè)控制器進(jìn)行控制，各控制器間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這樣做的好處是提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性，當(dāng)某個(gè)控制器出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的運(yùn)行。

管理集中則是通過(guò)計(jì)算機(jī)操作站收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達(dá)操作指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的集中管理和監(jiān)控。這使得操作人員可以在一個(gè)操作站對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行操作和管理，提高了生產(chǎn)效率和管理水平。

理解DCS系統(tǒng)的基本概念，有助于我們更好地掌握其組成結(jié)構(gòu)、工作原理和應(yīng)用場(chǎng)景。只有深入理解了基本概念，我們才能在實(shí)際應(yīng)用中更好地發(fā)揮DCS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，為生產(chǎn)過(guò)程提供更高效、更可靠的控制和管理。第17頁(yè)

控制器作為DCS系統(tǒng)的核心部件，其模塊種類(lèi)豐富多樣。電源模塊是控制器正常運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，就像人體的心臟為各個(gè)器官提供動(dòng)力一樣，為控制器的其他模塊提供穩(wěn)定的電力支持，確保整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

各種網(wǎng)絡(luò)連接模塊則是控制器與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的橋梁。它們使得控制器能夠與其他設(shè)備、系統(tǒng)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享，從而讓整個(gè)DCS系統(tǒng)形成一個(gè)有機(jī)的整體。

輸入輸出IO模塊承擔(dān)著信號(hào)轉(zhuǎn)換的重要任務(wù)。它將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的各種信號(hào)進(jìn)行采集和轉(zhuǎn)換，使其能夠被控制器識(shí)別和處理；同時(shí)，也將控制器發(fā)出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備執(zhí)行的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的精確控制。CPU作為控制器的大腦，負(fù)責(zé)處理各種數(shù)據(jù)和執(zhí)行控制算法。它根據(jù)輸入的信號(hào)和預(yù)設(shè)的程序，進(jìn)行邏輯判斷和計(jì)算，然后發(fā)出相應(yīng)的控制指令，指揮整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行。

綜上所述，電源、網(wǎng)絡(luò)連接模塊、輸入輸出IO模塊和CPU這幾種控制器模塊相互協(xié)作，共同保障了DCS系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

控制器模塊有多種類(lèi)型，各自具備獨(dú)特功能與用途。DeviceNet模塊用于設(shè)備網(wǎng)，在傳動(dòng)上連接現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)PLC，能實(shí)現(xiàn)設(shè)備網(wǎng)中現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)PLC與其他設(shè)備的數(shù)據(jù)交互和控制指令傳輸，保障設(shè)備在傳動(dòng)過(guò)程中的穩(wěn)定運(yùn)行。DH+/IRO模塊同樣用于設(shè)備網(wǎng)，在傳動(dòng)上連接1336變頻器，可對(duì)變頻器進(jìn)行精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速等功能，提升設(shè)備的運(yùn)行效率和性能。ETHERNET模塊用于以太網(wǎng)，連接上位機(jī)電腦，為上位機(jī)電腦與控制器之間搭建數(shù)據(jù)傳輸橋梁，方便操作人員通過(guò)上位機(jī)電腦對(duì)控制器進(jìn)行監(jiān)控和管理。ControlNET模塊用于控制網(wǎng)，連接多臺(tái)LOGIX控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)多臺(tái)控制器之間的通信和協(xié)同工作，增強(qiáng)系統(tǒng)的控制能力和穩(wěn)定性，使整個(gè)控制系統(tǒng)更加高效地運(yùn)行。這些不同類(lèi)型的控制器模塊相互配合，共同保障了集散控制系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

控制器模塊在DCS系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，承擔(dān)著信號(hào)處理與傳輸?shù)年P(guān)鍵任務(wù)。本次要介紹的是幾種常見(jiàn)的控制器模塊。

模擬量輸入模塊（AI），編號(hào)為1756-IF16。它的作用是將現(xiàn)場(chǎng)的模擬信號(hào)，像溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的物理量，準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，從而讓系統(tǒng)能夠?qū)@些模擬信息進(jìn)行處理和分析。

模擬量輸出模塊（AO），也就是1756-OF8。它的功能是把系統(tǒng)處理后的數(shù)字信號(hào)再轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，進(jìn)而去控制一些需要模擬量驅(qū)動(dòng)的設(shè)備，比如調(diào)節(jié)閥等，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的精準(zhǔn)控制。

開(kāi)關(guān)量輸入模塊（DI），編號(hào)為1756-IB32。它主要負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)信號(hào)，例如按鈕的狀態(tài)、繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)等，這些開(kāi)關(guān)信號(hào)反映了設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)或者某個(gè)事件的發(fā)生與否。

開(kāi)關(guān)量輸出模塊（DO），即1756-OB32。它的任務(wù)是根據(jù)系統(tǒng)的控制指令，輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)，從而控制外部的開(kāi)關(guān)設(shè)備，像接觸器、電磁閥等，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)、停止等操作。

這幾種模塊相互協(xié)作，共同保障了DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化提供了有力的支持。

在DCS系統(tǒng)里，電機(jī)的啟?？刂剖欠浅ｊP(guān)鍵的操作。大部分設(shè)備上的電機(jī)啟停，由操作員在DCS室借助電腦畫(huà)面來(lái)控制。操作員發(fā)出命令后，電腦通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將啟停信號(hào)傳輸給PLC。這一過(guò)程就像是一場(chǎng)接力賽，電腦把接力棒交給了PLC。PLC在整個(gè)控制流程中扮演著“智能裁判”的角色。它會(huì)采集電機(jī)的狀態(tài)信號(hào)、聯(lián)鎖信號(hào)等各類(lèi)信號(hào)，經(jīng)過(guò)精準(zhǔn)分析和判斷，來(lái)決定是否允許電機(jī)啟停。只有當(dāng)各項(xiàng)條件都滿(mǎn)足時(shí)，PLC才會(huì)向配電房?jī)?nèi)的MCC柜發(fā)出啟停信號(hào)。MCC柜中的接觸器就如同電機(jī)電源的“開(kāi)關(guān)管理員”，它會(huì)根據(jù)接收到的信號(hào)，相應(yīng)地接通或斷開(kāi)電機(jī)電源，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)或停止。這一系列操作環(huán)環(huán)相扣，每一個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都可能影響電機(jī)的正常運(yùn)行，甚至導(dǎo)致設(shè)備故障。所以，了解和掌握DCS系統(tǒng)中控制器的總線通訊原理，對(duì)于保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行具有重大意義。培訓(xùn)目標(biāo)單擊此處可添加副標(biāo)題了解DCS基本概念熟悉DCS監(jiān)視操作方法及注意事項(xiàng)主要內(nèi)容DCS基本概念和與PLC的區(qū)別DCS監(jiān)控操作操作注意事項(xiàng)DCS操作規(guī)范DCS基本概念和PLC的區(qū)別什么是DCS？DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(xiě)(DistributedControlSystem)，在國(guó)內(nèi)自控領(lǐng)域又稱(chēng)為集散控制系統(tǒng)。DCS是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物，是目前最先進(jìn)、最合理的過(guò)程控制系統(tǒng)，可以適應(yīng)各種過(guò)程控制的要求。它的過(guò)程控制點(diǎn)分散，系統(tǒng)具有很高的可靠性。它通過(guò)集中的操作和監(jiān)控，DCS具有方便的操作和維護(hù)性能。DCS具有標(biāo)準(zhǔn)的接口，對(duì)外連接更加方便簡(jiǎn)捷。因此，DCS的主要特點(diǎn)歸結(jié)為一句話就是“分散控制，集中管理”。1975年美國(guó)Honeywell（第一臺(tái)DCS系統(tǒng)）分散控制系統(tǒng)TDC—200070年代以模擬量反饋為主，開(kāi)關(guān)量為次，各大公司推出的幾十種型號(hào)的系統(tǒng)，采用的都是專(zhuān)利網(wǎng)絡(luò)，通用性差80年代隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)使各控制廠商更多地采用商業(yè)計(jì)算機(jī)的技術(shù),80年代末許多公司推出新一代的集散系統(tǒng),其主要特征是新系統(tǒng)的局部網(wǎng)絡(luò)采用MAP協(xié)議;引用智能變送器與現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu);在控制軟件上引入PLC的順序控制與批量控制,使DCS也具有PLC的功能。90年代第三代DCS，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議引入標(biāo)準(zhǔn)化，系統(tǒng)具有開(kāi)放性，可移植性，互操作性，應(yīng)用速度及范圍更大。DCS的發(fā)展DCSPLC硬件上位機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、控制器、I/O接口、現(xiàn)場(chǎng)儀表等單一的控制器軟件上位機(jī)組態(tài)軟件、控制器編程軟件、通訊接口軟件、操作及設(shè)計(jì)畫(huà)面人機(jī)接口軟件等控制器編程軟件運(yùn)算周期相對(duì)長(zhǎng)由于點(diǎn)數(shù)少，周期快特點(diǎn)分布式控制，全局性，控制回路大順序掃描機(jī)制，以時(shí)間基準(zhǔn)的控制，用于單一控制單元小系統(tǒng)PLC可以說(shuō)只是DCS系統(tǒng)的一個(gè)控制器PLC可以說(shuō)只是DCS系統(tǒng)的一個(gè)控制器DCS與PLC的區(qū)別

PLC基礎(chǔ)知識(shí)相當(dāng)于電工電路中常開(kāi)點(diǎn)輸入相當(dāng)于電工電路中輸出相當(dāng)于電工電路中常閉點(diǎn)輸入相當(dāng)于電工電路中并聯(lián)一個(gè)常開(kāi)點(diǎn)輸入相當(dāng)于電工電路中并聯(lián)一個(gè)常閉點(diǎn)輸入相當(dāng)于電工電路中串聯(lián)一個(gè)常開(kāi)點(diǎn)輸入相當(dāng)于電工電路中串聯(lián)一個(gè)常閉點(diǎn)輸入PLC基礎(chǔ)知識(shí)DCS的過(guò)程控制站是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要由電源、高性能的中央處理器（CPU）、網(wǎng)絡(luò)接口組成。高性能的中央處理器是現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制的中心，存放并運(yùn)行所有的過(guò)程控制程序以及現(xiàn)場(chǎng)儀表數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)。DCS的控制決策都是由它來(lái)執(zhí)行的。過(guò)程控制站的網(wǎng)絡(luò)接口是同上一級(jí)的操作員站和工程師站的連接通道。操作員的操作控制信息和工程師站的組態(tài)程序都是通過(guò)這一通道發(fā)送到過(guò)程控制站，過(guò)程控制站收集整理的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)也是通過(guò)這一通道傳遞到操作員站上。過(guò)程控制站同I/O模塊之間通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接。DCS組成結(jié)構(gòu)一臺(tái)用于操作、監(jiān)視、報(bào)警、趨勢(shì)顯示、記錄和打印報(bào)表的PC機(jī)。站通常裝有操作軟件以完操作員成上述功能，并且是通過(guò)以太網(wǎng)同過(guò)程控制站相連。DCS組成結(jié)構(gòu)

一臺(tái)用于組態(tài)過(guò)程控制軟件，診斷、監(jiān)視過(guò)程控制站運(yùn)行情況，供DCS工程師開(kāi)發(fā)、測(cè)試、維護(hù)DCS系統(tǒng)使用的計(jì)算機(jī)。DCS組成結(jié)構(gòu)

DCS通常采用若干個(gè)控制器（過(guò)程站）對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的眾多控制點(diǎn)進(jìn)行控制，各控制器間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。生產(chǎn)控制操作采用計(jì)算機(jī)操作站，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達(dá)操作指令。從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過(guò)程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。過(guò)程級(jí)主要由過(guò)程控制站、I/O單元和現(xiàn)場(chǎng)儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操作級(jí)包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級(jí)主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），作為DCS更高層次的應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)紙行業(yè)應(yīng)用到這一層的系統(tǒng)較少。

DCS組成結(jié)構(gòu)

以太網(wǎng)（信息層）ControlNET

（控制層）ControlNET

（控制層）造紙DCS制漿DCS碎解DCSMCC控制柜現(xiàn)場(chǎng)儀表電機(jī)電機(jī)MCC控制柜現(xiàn)場(chǎng)儀表logix5500控制器4K01-4K035K01-5K022K01-2K043K01DCS系統(tǒng)

基本概念英文名：DCs（DistributedControlsystem）中文名：集散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理：控制分散，管理集中基本概念控制器模塊種類(lèi)

電源

各種網(wǎng)絡(luò)連接模塊各種輸入輸出IO模塊CPU控制器模塊種類(lèi)

DeviceNet模塊用于設(shè)備網(wǎng)在傳動(dòng)上連接現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)PLCDH+/IRO模塊用于設(shè)備網(wǎng)在傳動(dòng)上連接1336變頻器ETHERNET模塊用于以太網(wǎng)連接上位機(jī)電腦ControlNET模塊用于控制網(wǎng)連接多臺(tái)LOGIX控制器控制器模塊種類(lèi)

模擬量輸入模塊（AI）1756-IF16模擬量輸出模塊（AO）1756-OF8開(kāi)關(guān)量輸入模塊（DI）1756-IB32開(kāi)關(guān)量輸出模塊（DO）1756-OB32控制器的總線通訊

大部份設(shè)備上的電機(jī)是由操作員在DCS（集散控制系統(tǒng)）室控制啟停的，操作員通過(guò)電腦上的畫(huà)面發(fā)出啟停命令，電腦通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向PLC發(fā)出啟停信號(hào)，PLC再根據(jù)采集到的各類(lèi)信號(hào)（電機(jī)的狀態(tài)信號(hào)、聯(lián)鎖信號(hào)等）加以判斷是否能啟停該電機(jī)，然后向配電房?jī)?nèi)的MCC柜發(fā)出啟停信號(hào)，在MCC柜中的接觸器相應(yīng)作出通斷電機(jī)電源的動(dòng)作，使電機(jī)啟動(dòng)或停止。

基本概念DCS監(jiān)控操作符號(hào)含義PIC含義P–

壓力I–

指示C–

控制TIC含義T–

溫度I–

指示C–

控制FIC含義F–

流量I–

指示C–

控制R–

記錄C–

濃度CRC含義C–

控制符號(hào)含義（繼）LIA含義L–

液位I–

指示A–

報(bào)警PI含義P–

壓力I–

指示HS含義H–

手動(dòng)S開(kāi)關(guān)閥PID含義P–

比例I–

積分D–

微分PID用來(lái)調(diào)整動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間與靈敏度的

監(jiān)控操作操作人員基本職責(zé)監(jiān)視DCS系統(tǒng)運(yùn)行，預(yù)防可能發(fā)生的危險(xiǎn)隨時(shí)干預(yù)系統(tǒng)運(yùn)行，確保安全，正常生產(chǎn)系統(tǒng)授權(quán)運(yùn)行參數(shù)的更改報(bào)警處理：工藝指標(biāo)產(chǎn)生報(bào)警時(shí)會(huì)有聲音提示，報(bào)警信息在報(bào)警信息欄和報(bào)警一覽畫(huà)中提示，報(bào)警情況了解后，用消音按鈕關(guān)閉當(dāng)前的報(bào)警聲音，并在報(bào)警一覽中確認(rèn)。發(fā)現(xiàn)異常事件，通知系統(tǒng)維護(hù)人員處理監(jiān)控操作監(jiān)控操作

監(jiān)控操作

監(jiān)控操作

監(jiān)控操作監(jiān)控操作

監(jiān)控操作

監(jiān)控操作監(jiān)控操作

監(jiān)控操作監(jiān)控操作

監(jiān)控操作趨勢(shì)自由頁(yè)自由頁(yè)——容器設(shè)置彈出趨勢(shì)畫(huà)面——容器設(shè)置參數(shù)設(shè)定操作員點(diǎn)擊這里，出現(xiàn)基本參數(shù)設(shè)置高級(jí)用戶(hù)點(diǎn)這里出現(xiàn)PID設(shè)置窗口設(shè)備控制液位、流量、閥位4-20mA送入AI模塊1756IF16數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)送入上位機(jī)數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)送入控制器控制器送出4-20mA信號(hào)到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)閥1756OF8MCC送入控制器開(kāi)關(guān)量信號(hào)：準(zhǔn)備、運(yùn)行、故障模擬量信號(hào)：電流、頻率反饋控制器送給MCC開(kāi)關(guān)量信號(hào)：?jiǎn)⑼Ｐ盘?hào)模擬量：頻率給定

監(jiān)控操作

監(jiān)控操作監(jiān)控操作監(jiān)控操作監(jiān)控操作監(jiān)控操作

監(jiān)控操作監(jiān)控操作

監(jiān)控操作

監(jiān)控操作監(jiān)控操作監(jiān)控操作監(jiān)控操作操作注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)操作注意事項(xiàng)操作畫(huà)面翻頁(yè)時(shí)，避免不間斷翻頁(yè)，翻頁(yè)間隔時(shí)間應(yīng)＞1秒。修改工藝參數(shù)時(shí)必須在輸入確實(shí)無(wú)誤時(shí)再按確認(rèn)鍵，避免誤操作造成危險(xiǎn)或損失。工藝參數(shù)改動(dòng)過(guò)大時(shí)，應(yīng)逐步接近，避免一次性的做大改動(dòng)造成控制失調(diào)或設(shè)備損壞。禁止越權(quán)操作，修改有關(guān)未授權(quán)參數(shù)或設(shè)置，避免影響生產(chǎn)。故障狀態(tài)操作注意事項(xiàng)DCS輸入輸出卡件事故，相應(yīng)回路應(yīng)立即切手動(dòng)，待故障排除并檢查確認(rèn)故障消除后方可再次投入自動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)故障（如變送器故障，閥門(mén)卡死，停氣，停電等情況）禁止進(jìn)行自動(dòng)控制，應(yīng)立即切換回手動(dòng)操作，故障完全排除后方可投入自動(dòng)。DCS操作界面數(shù)據(jù)不刷新（正常情況數(shù)據(jù)每秒刷新一次），或出現(xiàn)？，#，應(yīng)聯(lián)系維護(hù)人員進(jìn)行處理。