亚洲中文字幕在线一区二区三区|精品在免费线中文字幕久久|成人精品一区二区三区电影免费|中文字幕av一区中文字幕

咨詢熱線:021-80392549
發(fā)布信息

華電南自DCS系統(tǒng)

點(diǎn)擊圖片查看原圖
品牌: 華電南自
單價(jià): 面議
所在地: 北京
有效期至: 長(zhǎng)期有效
最后更新: 2016-07-02 14:38
瀏覽次數(shù): 644
詢價(jià)
店鋪基本資料信息
 
產(chǎn)品詳細(xì)說(shuō)明
 

華電南自DCS系統(tǒng)
    集散控制系統(tǒng)簡(jiǎn)稱DCS,也可直譯為“分散控制系統(tǒng)”或“分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)”。它采用控制分散、操作和管理集中的基本設(shè)計(jì)思想,采用多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在電力、冶金、石化等各行各業(yè)都獲得了極其廣泛的應(yīng)用。
    DCS通常采用分級(jí)遞階結(jié)構(gòu),每一級(jí)由若干子系統(tǒng)組成,每一個(gè)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)若干特定的有限目標(biāo),形成金字塔結(jié)構(gòu)。
    可靠性是DCS發(fā)展的生命,要保證DCS的高可靠性主要有三種措施:一是廣泛應(yīng)用高可靠性的硬件設(shè)備和生產(chǎn)工藝;二是廣泛采用冗余技術(shù);三是在軟件設(shè)計(jì)上廣泛實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的容錯(cuò)技術(shù)、故障自診斷和自動(dòng)處理技術(shù)等。當(dāng)今大多數(shù)集散控制系統(tǒng)的MTBF可達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)小時(shí)。

集散控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
    (1)系統(tǒng)功能向開(kāi)放式方向發(fā)展 傳統(tǒng)DCS的結(jié)構(gòu)是封閉式的,不同制造商的DCS之間難以兼容。而開(kāi)放式的DCS將可以賦予用戶更大的系統(tǒng)集成自主權(quán),用戶可根據(jù)實(shí)際需要選擇不同廠商的設(shè)備連同軟件資源連入控制系統(tǒng),達(dá)到*佳的系統(tǒng)集成。這里不僅包括DCS與DCS的集成,更包括DCS與PLC、FCS及各種控制設(shè)備和軟件資源的廣義集成。
    (2)儀表技術(shù)向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 工業(yè)控制設(shè)備的智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,可以促使過(guò)程控制的功能進(jìn)一步分散下移,實(shí)現(xiàn)真正意義上的“全數(shù)字”、“全分散”控制。另外,由于這些智能儀表具有的精度高、重復(fù)性好、可靠性高,并具備雙向通信和自診斷功能等特點(diǎn),致使系統(tǒng)的安裝、使用和維護(hù)工作更為方便。
    (3)工控軟件正向先進(jìn)控制方向發(fā)展 廣泛應(yīng)用各種先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)是挖掘并提升DCS綜合性能*有效、*直接、也是*具價(jià)值的發(fā)展方向,主要包括先進(jìn)控制、過(guò)程優(yōu)化、信息集成、系統(tǒng)集成等軟件的開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。在未來(lái),工業(yè)控制軟件也將繼續(xù)向標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和開(kāi)放性發(fā)展方向。
    (4)系統(tǒng)架構(gòu)向FCS方向發(fā)展 單純從技術(shù)而言,現(xiàn)階段現(xiàn)場(chǎng)總線集成于DCS可以有三種方式:① 現(xiàn)場(chǎng)總線于DCS系統(tǒng)I/O總線上的集成――通過(guò)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡掛在DCS的I/O總線上,使得在DCS控制器所看到的現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)的信息就如同來(lái)自一個(gè)傳統(tǒng)的DCS設(shè)備卡一樣。例如Fisher-Rosemount公司推出的DeltaV系統(tǒng)采用的就是此種集成方案。② 現(xiàn)場(chǎng)總線于DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層的集成――就是在DCS更高一層網(wǎng)絡(luò)上集成現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng),這種集成方式不需要對(duì)DCS控制站進(jìn)行改動(dòng),對(duì)原有系統(tǒng)影響較小。如Smar公司的302系列現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)在DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層集成其現(xiàn)場(chǎng)總線功能。③ 現(xiàn)場(chǎng)總線通過(guò)網(wǎng)關(guān)與DCS系統(tǒng)并行集成――現(xiàn)場(chǎng)總線和DCS還可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)橋接實(shí)現(xiàn)并行集成。如SUPCON的現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng),利用HART協(xié)議網(wǎng)橋連接系統(tǒng)操作站和現(xiàn)場(chǎng)儀表,從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備管理系統(tǒng)操作站與HART協(xié)議現(xiàn)場(chǎng)儀表之間的通信功能。
一直以來(lái)DCS的重點(diǎn)在于控制,它以“分散”作為關(guān)鍵字。但現(xiàn)代發(fā)展更著重于全系統(tǒng)信息綜合管理,今后“綜合”又將成為其關(guān)鍵字,向?qū)崿F(xiàn)控制體系、運(yùn)行體系、計(jì)劃體系、管理體系的綜合自動(dòng)化方向發(fā)展,實(shí)施從*底層的實(shí)時(shí)控制、優(yōu)化控制上升到生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)營(yíng)管理,以至*高層的戰(zhàn)略決策,形成一個(gè)具有柔性、高度自動(dòng)化的管控一體化系統(tǒng)。

DCS的硬件體系結(jié)構(gòu)
    過(guò)程控制級(jí)具體實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的輸入、變換、運(yùn)算和輸出等分散控制功能。在不同的DCS中,過(guò)程控制級(jí)的控制裝置各不相同,如過(guò)程控制單元、現(xiàn)場(chǎng)控制站、過(guò)程接口單元等等,但它們的結(jié)構(gòu)形式大致相同,可以統(tǒng)稱為現(xiàn)場(chǎng)控制單元FCU。過(guò)程管理級(jí)由工程師站、操作員站、管理計(jì)算機(jī)等組成,完成對(duì)過(guò)程控制級(jí)的集中監(jiān)視和管理,通常稱為操作站。DCS的硬件和軟件,都是按模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的,所以DCS的開(kāi)發(fā)實(shí)際上就是將系統(tǒng)提供的各種基本模塊按實(shí)際的需要組合成為一個(gè)系統(tǒng),這個(gè)過(guò)程稱為系統(tǒng)的組態(tài)。

(1)現(xiàn)場(chǎng)控制單元
    現(xiàn)場(chǎng)控制單元一般遠(yuǎn)離控制中心,安裝在靠近現(xiàn)場(chǎng)的地方,其高度模塊化結(jié)構(gòu)可以根據(jù)過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制的需要配置成由幾個(gè)監(jiān)控點(diǎn)到數(shù)百個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的規(guī)模不等的過(guò)程控制單元。
    現(xiàn)場(chǎng)控制單元的結(jié)構(gòu)是由許多功能分散的插板(或稱卡件)按照一定的邏輯或物理順序安裝在插板箱中,各現(xiàn)場(chǎng)控制單元及其與控制管理級(jí)之間采用總線連接,以實(shí)現(xiàn)信息交互。
    現(xiàn)場(chǎng)控制單元的硬件配置需要完成以下內(nèi)容:
    插件的配置 根據(jù)系統(tǒng)的要求和控制規(guī)模配置主機(jī)插件(CPU插件)、電源插件、I/O插件、通信插件等硬件設(shè)備;
    硬件冗余配置 對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行冗余配置是提高DCS可靠性的一個(gè)重要手段,DCS通?梢詫(duì)主機(jī)插件、電源插件、通信插件和網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵I/O插件都可以實(shí)現(xiàn)冗余配置。
    硬件安裝 不同的DCS,對(duì)于各種插件在插件箱中的安裝,會(huì)在邏輯順序或物理順序上有相應(yīng)的規(guī)定。另外,現(xiàn)場(chǎng)控制單元通常分為基本型和擴(kuò)展型兩種,所謂基本型就是各種插件安裝在一個(gè)插件箱中,但更多的時(shí)候時(shí)需要可擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)形式,即一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制單元還包括若干數(shù)字輸入/輸出擴(kuò)展單元,相互間采用總線連成一體。
    就本質(zhì)而言,現(xiàn)場(chǎng)控制單元的結(jié)構(gòu)形式和配置要求與模塊化PLC的硬件配置是一致的。

(2)操作站
    操作站以來(lái)顯示并記錄來(lái)自各控制單元的過(guò)程數(shù)據(jù),是人與生產(chǎn)過(guò)程信息交互的操作接口。典型的操作站包括主機(jī)系統(tǒng)、顯示設(shè)備、鍵盤輸入設(shè)備、信息存儲(chǔ)設(shè)備和打印輸出設(shè)備等,主要實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的顯示功能(如模擬參數(shù)顯示、系統(tǒng)狀態(tài)顯示、多種畫(huà)面顯示等等)、報(bào)警功能、操作功能、報(bào)表打印功能、組態(tài)和編程功能等等。
    另外,DCS操作站還分為操作員站和工程師站。從系統(tǒng)功能上看,前者主要實(shí)現(xiàn)一般的生產(chǎn)操作和監(jiān)控任務(wù),具有數(shù)據(jù)采集和處理、監(jiān)控畫(huà)面顯示、故障診斷和報(bào)警等功能。后者除了具有操作員站的一般功能以外,還應(yīng)具備系統(tǒng)的組態(tài)、控制目標(biāo)的修改等功能。從硬件設(shè)備上看,多數(shù)系統(tǒng)的工程師站和操作員站合在一起,僅用一個(gè)工程師鍵盤加以區(qū)分。

DCS的軟件系統(tǒng)
(1)現(xiàn)場(chǎng)控制單元的軟件系統(tǒng)
    現(xiàn)場(chǎng)控制單元的軟件主要包括以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為中心的數(shù)據(jù)巡檢、控制算法、控制輸出和網(wǎng)絡(luò)通信等軟件模塊組成。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)起到了中心環(huán)節(jié)的作用,在這里進(jìn)行數(shù)據(jù)共享,各執(zhí)行代碼都與它交換數(shù)據(jù),用來(lái)存儲(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)、控制輸出以及某些計(jì)算的中間結(jié)果和控制算法結(jié)構(gòu)等方面的信息。數(shù)據(jù)巡檢模塊用以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、故障信號(hào)的采集,并實(shí)現(xiàn)必要的數(shù)字濾波、單位變換、補(bǔ)償運(yùn)算等輔助功能。DCS的控制功能通過(guò)組態(tài)生成,不同的系統(tǒng),需要的控制算法模塊各不相同,通常會(huì)涉及以下一些模塊:算術(shù)運(yùn)算模塊、邏輯運(yùn)算模塊、PID控制模塊、變型PID模塊、手自動(dòng)切換模塊、非線性處理模塊、執(zhí)行器控制模塊等等?刂戚敵瞿K主要實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)以故障處理的輸出。

(2)操作站的軟件系統(tǒng)
    DCS中的操作站用以完成系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、生成、測(cè)試和運(yùn)行等任務(wù),這就需要相應(yīng)的系統(tǒng)軟件支持,這些軟件包括操作系統(tǒng)、編程語(yǔ)言及各種工具軟件等。一套完善的DCS,在操作站上運(yùn)行的應(yīng)用軟件應(yīng)能實(shí)現(xiàn)如下功能:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)管理、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)管理、圖形管理、歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)詳細(xì)顯示與修改、記錄報(bào)表生成與打印、人機(jī)接口控制、控制回路調(diào)節(jié)、參數(shù)列表、串行通信和各種組態(tài)等。

DCS的組態(tài)(開(kāi)發(fā)與生成)
 
    DCS的開(kāi)發(fā)過(guò)程主要是采用系統(tǒng)組態(tài)軟件依據(jù)控制系統(tǒng)的實(shí)際需要生成各類應(yīng)用軟件的過(guò)程。組態(tài)軟件功能包括基本配置組態(tài)和應(yīng)用軟件組態(tài)。基本配置組態(tài)是給系統(tǒng)一個(gè)配置信息,如系統(tǒng)的各種站的個(gè)數(shù)、它們的索引標(biāo)志、每個(gè)控制站的*大點(diǎn)數(shù)、*短執(zhí)行周期和內(nèi)存容量等。應(yīng)用軟件的組態(tài)則包括比較豐富的內(nèi)容,主要包括以下幾個(gè)方面。

(1)控制回路的組態(tài)
    控制回路的組態(tài)在本質(zhì)上就是利用系統(tǒng)提供的各種基本的功能模塊,來(lái)構(gòu)成各種各樣的實(shí)際控制系統(tǒng)。目前各種不同的DCS提供的組態(tài)方法各不相同,歸納起來(lái)有指定運(yùn)算模塊連接方式、判定表方式、步驟記錄方式等等。
    指定運(yùn)算模塊連接方式是通過(guò)調(diào)用各種獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算模塊,用線條連接成多種多樣的控制回路,*終自動(dòng)生成控制軟件,這是一種信息流和控制功能都很直觀的組態(tài)方法。判定表方式是一種純粹的填表形式,只要按照組態(tài)表格的要求,逐項(xiàng)填入內(nèi)容或回答問(wèn)題即可,這種方式很利于用戶的組態(tài)操作。步驟記入方式是一種基于語(yǔ)言指令的編寫方式,編程自由度大,各種復(fù)雜功能都可通過(guò)一些技巧實(shí)現(xiàn),但組態(tài)效率較低。另外,由于這種組態(tài)方法不夠直觀,往往對(duì)組態(tài)工程師在技術(shù)水平和組態(tài)經(jīng)驗(yàn)有較高的要求。

(2)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)生成
    實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是DCS*基本的信息資源,這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和管理。在DCS中,建立和修改實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄的方法有多種,常用的方法是用通用數(shù)據(jù)庫(kù)工具軟件生成數(shù)據(jù)庫(kù)文件,系統(tǒng)直接利用這種數(shù)據(jù)格式進(jìn)行管理或采用某種方法將生成的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為DCS所要求的格式。

(3)工業(yè)流程畫(huà)面的生成
    DCS是一種綜合控制系統(tǒng),它必須具有豐富的控制系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)畫(huà)面顯示功能。顯然,不同的控制系統(tǒng),需要顯示的畫(huà)面是不一樣的?偟膩(lái)說(shuō),結(jié)合總貌、分組、控制回路、流程圖、報(bào)警等畫(huà)面,以字符、棒圖、曲線等適當(dāng)?shù)男问奖硎境龈鞣N測(cè)控參數(shù)、系統(tǒng)狀態(tài),是DCS組態(tài)的一項(xiàng)基本要求。此外,根據(jù)需要還可顯示各類變量目錄畫(huà)面、操作指導(dǎo)畫(huà)面、故障診斷畫(huà)面、工程師維護(hù)畫(huà)面和系統(tǒng)組態(tài)畫(huà)面。

(4)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)的生成
    所有DCS都支持歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和趨勢(shì)顯示功能,歷史數(shù)據(jù)庫(kù)通常由用戶在不需要編程的條件下,通過(guò)屏幕編輯編譯技術(shù)生成一個(gè)數(shù)據(jù)文件,該文件定義了各歷史數(shù)據(jù)記錄的結(jié)構(gòu)和范圍。歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)一般按組劃分,每組內(nèi)數(shù)據(jù)類型、采樣時(shí)間一樣。在生成時(shí)對(duì)各數(shù)據(jù)點(diǎn)的有關(guān)信息進(jìn)行定義。

(5)報(bào)表生成
    DCS的操作員站的報(bào)表打印功能也是通過(guò)組態(tài)軟件中的報(bào)表生成部分進(jìn)行組態(tài),不同的DCS在報(bào)表打印功能方面存在較大的差異。一般來(lái)說(shuō),DCS支持如下兩類報(bào)表打印功能:一是周期性報(bào)表打印,二是觸發(fā)性報(bào)表打印,用戶根據(jù)需要和喜好生成不同的報(bào)表形式。

DCS中的先進(jìn)控制技術(shù)
    DCS在控制上的*大特點(diǎn)是依靠各種控制、運(yùn)算模塊的靈活組態(tài),可實(shí)現(xiàn)多樣化的控制策略以滿足不同情況下的需要,使得在單元組合儀表實(shí)現(xiàn)起來(lái)相當(dāng)繁瑣與復(fù)雜的命題變得簡(jiǎn)單。隨著企業(yè)提出的高柔性、高效益的要求,以經(jīng)典控制理論為基礎(chǔ)的控制方案已經(jīng)不能適應(yīng),以多變量預(yù)測(cè)控制為代表的先進(jìn)控制策略的提出和成功應(yīng)用之后,先進(jìn)過(guò)程控制受到了過(guò)程工業(yè)界的普遍關(guān)注。需要強(qiáng)調(diào)的是,廣泛應(yīng)用各種先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)是挖掘并提升DCS綜合性能*有效、*直接、也是*具價(jià)值的發(fā)展方向。
    在實(shí)際過(guò)程控制系統(tǒng)中,基于PID控制技術(shù)的系統(tǒng)占80%以上,PID回路運(yùn)用優(yōu)劣在實(shí)現(xiàn)裝置平穩(wěn)、高效、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行中起到舉足輕重的作用,各DCS廠商都以此作為搶占市場(chǎng)的有力競(jìng)爭(zhēng)砝碼,開(kāi)發(fā)出各自的PID自整定軟件。另外,根據(jù)DCS的控制功能,在基本的PID算法基礎(chǔ)上,可以開(kāi)發(fā)各種改進(jìn)算法,以滿足實(shí)際工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的各種需要,諸如帶死區(qū)的PID控制、積分分離的PID控制、微分先行的PID控制、不完全微分的PID控制、具有邏輯選擇功能的PID控制等等。
    與傳統(tǒng)的PID控制不同,基于非參數(shù)模型的預(yù)測(cè)控制算法是通過(guò)預(yù)測(cè)模型預(yù)估系統(tǒng)的未來(lái)輸出的狀態(tài),采用滾動(dòng)優(yōu)化策略計(jì)算當(dāng)前控制器的輸出。根據(jù)實(shí)施方案的不同,有各種算法,例如,內(nèi)?刂、模型算法控制、動(dòng)態(tài)矩陣控制等。目前,實(shí)用預(yù)測(cè)控制算法已引入DCS,例如IDCOM控制算法軟件包已廣泛應(yīng)用于加氫裂化、催化裂化、常壓蒸餾、石腦油催化重整等實(shí)際工業(yè)過(guò)程。此外,還有霍尼韋爾公司的HPC,橫河公司的PREDICTROL,山武霍尼韋爾公司在TDC-3000LCN系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)的基于卡爾曼濾波器的預(yù)測(cè)控制器等等。這類預(yù)測(cè)控制器不是單純把卡爾曼濾波器置于以往預(yù)測(cè)控制之前進(jìn)行噪聲濾波,而是把卡爾曼濾波器作為*優(yōu)狀態(tài)推測(cè)器,同時(shí)進(jìn)行*優(yōu)狀態(tài)推測(cè)和噪聲濾波。
先進(jìn)控制算法還有很多。目前,國(guó)內(nèi)、外許多控制軟件公司和DCS廠商都在競(jìng)相開(kāi)發(fā)先進(jìn)控制和優(yōu)化控制的工程軟件包,希望在組態(tài)軟件中嵌入先進(jìn)控制和優(yōu)化控制策略。