dcs系统岗位职责（精选多篇）

推荐第1篇：DCS系统验收问题

DCS系统验收问题

一、系统硬件功能测试验收

1.1概貌

在开始测试之前，对系统的硬件和外围设备进行检查、确认，包括对下列系统部件进行外观检查和说明。 • 控制器和I/O模件 • 工程师站及其外设 • 历史记录站及其外设 • 操作员站及其外设 • 网络交换机 • 系统电源及连接

1．2 网络测试

1．2．1 组态与布线

1． 交换机设置：利用组态终端检查交换机的各端口设置是否符合设计要求。 2． 交换机接线：检查各交换机的接线方式以及接线电缆的类型是否与设计图纸一致。 3． 整个网络结构与组成：检查整个网络中各工作站、控制器与交换机的连接是否与设计图纸一致。

1．2．2 冗余切换功能检测

1． 控制器端检测：拔下在线控制器上的网线，检查备用控制器是否切换至在线，注意切换时间。

2． 工作站端检测：拔下工作站一个端口的网线，检查工作站工作是否正常。

3． 交换机端检测：关掉在线交换机的电源，检查备用交换机是否切换至在线，注意切换时间、各控制器的切换情况。

1．2．3 网络状态监测与分析 1． 监视网络误码和网络各节点状态。 2． 利用系统状态图检查整个网络的状态： A.各节点的正常状态；

B.模拟网络故障，检查系统状态图反映是否正确。

1．3 控制器设置检查 1． 控制器组态：利用ADMINTOOL检查各控制器的设置,是否符合实际要求（硬件地址、网络地址、空间分配、控制区）。

2． 制器冗余切换检测：模拟在线控制器的处理器故障，观察备用处理器的切换时间和状态。

3． 控制器性能检测：利用CONTROLLER DIAGNOSTICS 记录各控制器的空间、内存的消耗（平均值、峰值）。

1．4 控制设备电源检查及切换测试

关掉一侧电源，观察另一测的电源切换是否顺利，注意是否切换延时时间和对系统的影响。从以下几点测试电源切换： 1． 控制器侧 2． 工程师站侧 3． 交换机侧

1．5 工作站 1.5.1 Westation功能

1． 重新启动工作站检查开机信息中有无错误信息出现，检查相应的配置是否正确。（工程师站还要确认Admin的登陆密码。）

2． 在启动过程中检查主机电源、风扇工作是否正常，确认各项指示灯显示正常，风扇工作无异音。

3． 检查显示器各项调节功能，检查键盘是否工作正常，检查三键鼠标的各键功能完好。 4． 检查工作站显示器各项调节功能。

5． 启动结束后察看一般信息显示窗口中有无不正常的错误或者注意。 6． 打开操作员站面板上的不同图标检查操作员站上图标的各种功能是否完备。 7． 检查操作员站桌面右键快捷菜单功能是否设置正确,确认没有超出范围的功能。 8． 检查工作站软驱功能，拷贝某一个文件到一张新软盘中。 9． 工程师站：检查工程师站光驱、磁带机是否正常。

1.5.2 菜单系统

1． 打开 Data Analysis and Maintenance , 检查进入菜单的方法。 2． 使用点菜单（Point Information）检查下列处理过程点的功能：

a． 操作员站中点信息（Information）：检查点信息中有无超出范围的功能被启用（点值一栏中的扫描功能一设置为不可操作）。

b． 点时实趋势（Mini Trend）：建立多点的实时趋势，更改不同时间段设置，检查趋势显示是否正常。

c． 点的历史趋势,建立多个历史点的历史趋势，改变时间段，检查趋势显示是否正确。

1.6 点的相关功能

下列的测试步骤、测试在不同情况下的点的一些功能。

1.6.1 点的信息

1． 打开

Point Information 图标、并输入一个模拟量点名。 2． 模拟量点强制改变数据：(工程师站) a． 停止数据采样（Scan Off）。 b． 关闭越限检查。 c． 强制手动输入一个值。

d． 修改该点的高低限值，然后察看该点是否报警或变坏点。

3． 打开

Point Information 图标、并输入一个数字量点名。 4． 数字量点强制改变数据：(工程师站) a． 停止采样。 b． 关闭越限检查。 c． 强制手动输入一个值。

d． 改变多个参数后用Reset按钮，恢复到改变前的值。 5． 检查点的安全级别设置是否正确。

1.6.2 点的查询

1． 按以上步骤，对多个点进行采样停止，关闭越限检查。在操作员站上，从主菜单系统进入点查询窗口。

2． 用 properties 窗口选择查询的特征值。 a． 选择至少一个查询类型。 b． 选择至少一个质量类型。

3.

选择确认(OK)按钮，在点查询窗口上显示所选内容。

1．7 图形显示功能

下面步骤测试图形窗口的功能

1.7.1 图形窗口

1． 从图标中打开一幅过程图窗口。

2． 用鼠标点击有效 POKE 区显示其他图形。 3． 检查该窗口的所有操作按钮功能。

1.7.2 图形翻页 1． 在图形顶部的Poke 区进行多幅图形间的翻页操作。

2． 通过TOP图进入不同系统的流程图，检查所有流程图都可以迅速调出。

1.7.3 图形信息

1． 在 Poke 菜单内用显示按钮显示图形中所有的Poke区。 2． 在 Poke 菜单内用数据显示按钮显示图形的有关数据。 3． 检查流程图中的点能否被拖动。

4． 检查点右键菜单中有无超出操作员站工作范围的功能被设定。（如确认控制逻辑图不能被调出或者能能够调出但不能对相应的算法点进行参数设定）

1.8 一般信息显示 1.8.1 出错信息

1． 选择一个不存在点的图形显示、下载至该站某一文件、启动或停止某一设备（例如工作站、控制器等）。

2． 观察一般信息显示 (General Meage Display) 图标变红， 然后打开这个图标。 3． 可以观察到标有星号的信息、那是在窗口关闭的情况下收到的，确认可以收到的信息。 4． 模拟一个控制器活工作站故障,确认报警信息。

1.9 高速公路信息

1.9.1系统状态

1． 打开系统状态窗口选择某一个控制器或者工作站，然后点击 Drop Details 键, 观察不同类型的站所显示的信息。

2． 选择有报警的站，察看站详细状态，并对报警进行确认清除报警。

1.9.2 系统出错

1． 从 Highway Utilities 菜单进入系统状态画面。

2． 然后点击 Drop Details 键, 观察不同类型的站所显示的信息。

3． 用鼠标选择不同类型的站，然后点击 Drop Details 键, 观察不同类型的站所显示的信息。

4． 切换某一控制器，观察在一般信息显示窗口、报警窗口中不同类型的站所显示的信息。 5． 停止某一工作站，观察在一般信息显示窗口、报警窗口中不同类型的站所显示的信息。

1.10 趋势

1.10.1 趋势显示1． 从图标打开窗口, 在显示窗口1生成一个趋势，并按下Modify按钮， 添加趋势参数，包括可达8个趋势点，按下Apply按钮予以确认。 2． 在趋势显示窗口中选择新建按钮，在显示窗口2中创建一个趋势。

1.10.2 趋势组

1． 在趋势显示窗口选择组按钮，选择一个空趋势组，用Modify 按钮创 建一个新趋势组。 2． 添加趋势参数，并按 Apply 键确认。选择刚建好的趋势组，按显示实时趋势按钮。

1.10.3 趋势一览

在显示趋势时，点击画面上任一时间段，可以看到该时间段内的所选数据。

1.10.4 表格趋势

时间在趋势显示窗口，选择 Tabular 按钮。使用 print to a file 按钮把制表趋势输出到一个文件中。（工程师站）

1.10.5趋势缺省值

在趋势显示窗口选择缺省值选项，根据要求改变高限值和低限值。按Apply按钮确认并观察相应键，显示中的新的高低限。

二、采样、报警和系统I/O测试验收

本章测试目的是确认采样和报警的操作功能, 被测试的软件安装在控制器 和 Westation操作员内， 控制器对过程输入点连续采样，经转换后把数据广播到 OVATION数据高速公路上。Westation操作员站（还有其它一些站）接受到这些数据，并把这些数据显示在该站的CRT上。

2．1 I/O采样

根据下列步骤，检验所选择的输入点能正确显示.

2.1.1 模拟量点

1． 用点信息 (Point Information) 功能显示一个点。 2． 改变所选点的数值。

3． 把所选点添加到一个趋势中, 并确认点值是否正确。

2.1.2数字量点

1． 用点信息窗口显示一个数字量点。 2． 改变所选点的条件。 3． 观察点值改变情况。

2.2 报警报告

这一节测试将检验报警功能是否将系统报警以正确的方式报告给控制器和 Westation操作员站内，控制器对过程 Westation操作员站。

2.2.1 报警列表

1． 在点信息窗口中改变某一个数字量点状态，使之成为坏点。 2． 改变某一组不同报警级别的模拟量点的报警限值使它们报警。 3． 通过仿真器产生几个不同级别的报警点。

2.2.2 报警确认

1． 选择报警列表显示，用确认按钮确认一个报警点。 2． 用确认按钮确认一批标记星号的需确认的报警点。 3． 观察经确认的报警点颜色和背景色发生反转。

4． 选择未被确认的报警列表，确认其中一个报警点，并观察它从列表中消失。

确认：

三、工程师站功能

这一部分测试 Westation 工程师站上的编程工具功能。

3.1 组态功能

1． 选择 Menu 图标, 并选中工具菜单 ( tool ) 选项中的Powertools。 2． 选择 Westation Config Tools 选项。

3． 选择init tool功能。检查控制器、软件服务器、历史记录站、NT服务器、操作员站的组态参数是否正确，（包括站类型、站IP地址、以太网地址、网络类型、HostID、硬盘分区类型、所选择的软件包等信息）。 4． 确认不同站类型所选取的软件包。

5． 选择Admin Tool选项， 该工具用于定义、维护和下装系统组态文件。 6． 从功能菜单中选择Maintain Project Data 栏。 7． 检查不同站的相关原文件的设置是否正确。 8． 确认那些能够被改变的文件。

9． 从功能菜单中选择 Download Configure Data 栏。 10． 选择所有的过滤条件和所有的站。 11． 按下 Download 按钮。

12． 如果有的话， 观察文件版本的差异。

3.2

设备维护

打印机管理器 1． 查打印机状态。 2． 印某一个报表或文件，检查打印机状态。 3.3

Shelltool调用常用的工具

1． 文件管理器、文件转换器、文本编辑器(dtpad)等。 3.4 控制器功能

3.4.1 Control Builder (CB) 工具 1． 在菜单选择 Control Builder 选项。 2． 调出一幅图形.3． 检验CB组态的各项功能。

3.4.2 控制器功能

启动控制器诊断功能.察看控制器中控制器信息、处理任务信息、点信息、I/O信息、版本信息、图页信息等是否正确。

3.5 图形功能

3.5.1 图形生成器 (GB) 1． 在Tools 菜单选择 Graphices Builder 项。 2． 调出一幅图形。 3． 确认 GB 的各项功能。

3．6 系统点生成器 (PB) 分别调出一个数字量输入点、数字量输出点、模拟量输入点、模拟量输出点、历史记录点、SOE点，检查点的设定参数。

四、历史数据存储及检索 (HSR)

这一部分测试HSR/LOG站,以及操作员,工程师站。

4.1 历史站的功能检测 4.1.1点的收集、存贮和检索

1． 点回顾：演示下列各种不同类型的回顾，并确认回顾数据能够被显示在报警窗口中, 并且能够滚动。 a.过程点的上下限 b.点的输入值 c.采样关闭的点 d.超时 (time-out) 点 e.过限报警检查关闭的点 f.传感器报警的点 g.正在报警的点 h.点的质量

2． 事件回顾：利用事件回顾窗口测试事件回顾窗口。

3． 组点回顾：检查组点的定义是否满足运行要求；利用组点回顾窗口检测组点回顾功能。 4． 历史趋势：按以下步骤演示：

a.在趋势窗口1内显示一个可达4个点的水平趋势。 b.在趋势窗口2内显示一个垂直的组合趋势。 c.使用趋势修改窗口修改上述中的一个趋势。 d.用光标演示时间滚动功能。

4.1.2信息和文件的收集、存贮和检索 1.演示下列各种不同类形的历史回顾 a.所有的点 b.单个点 c.站状态 d.模拟量点 e.数字量点 f.状态变化

2.确认回顾数据能够被显示在报警窗口中, 并且能够滚动显示.3.操作员事件信息：利用操作员事件回顾窗口以下列的方式测试功能（信息显示、打印信息、保存信息）： a.all subtype b.grouped

c.single point 4.ASCII信息：利用ASCII信息回顾窗口以下列的方式测试功能（信息显示、打印信息、保存信息）： a． all drop b． single drop.

推荐第2篇：DCS系统验收报告大纲

DCS系统工厂测试（出厂验收）大纲

为保证产品的出厂质量，DCS系统出厂前应按工程的合同协议要求进行系统硬件、软件、回路组态和系统性能及功能的检查、测试验收。

进行出厂试验时，系统的主要功能试验应通过模拟现场实际方式进行；过程输入输出通道精度的检查，采用同种类抽样检查的方法，被抽查的硬件必须全部合格，否则应成倍增加抽查数量，直至全部检查。

经检查的出厂设备、软件配置和试验后得出的性能指标，应与合同供货清单、有关设计联络会纪要及设备说明书的技术指标相符。验收合格后，验收报告经双方签署后生效，允许出厂。

一、DCS系统出厂验收前应满足以下的条件

（1）已按工程设计要求，完成了控制系统的设备配置和软件组态，设备制造、软件编程和反映目前系统真实状况的有关文件汇编。

（2）DCS系统组成模拟系统，全部应用软件已装入。验收项目自检合格，并提供合格的自检报告。

（3）验收所需要的测试设备已准备充分，计量仪器应具有有效的计量检定合格证书，贴有有效的计量标签，其精度等级应符合计量规定要求。

二、DCS 系统出厂验收检查及测试项目

（一）系统硬件配置和外观检查

1、硬件表面无划伤痕迹，机柜标识及厂标；

2、硬件配置及数量符合协议要求（基本供货清单）；

3、接地系统设计、接地排；

4、接线空间和接线端子。

查系统配置的输入点数和输出点数，实际使用的输入点数和输出点数、安装机架的可扩空间及端子排的余量。输入输出通道的余量不得低于总输入输出通道数的10％～15％。安装机架的可扩容量及端子排的余量应大于输入输出通道总数的l0％一15％。

（二）系统软件配置及技术资料的验收

1、系统的通讯协议已经完成；

2、所有的模件有相应的说明书；

3、所有的外配件有说明书；

4、所有的模件、电源具有相应的合格证明（24V电源的滤波、防短路、过流保护等）、全套系统所需电源总容量要求，以及系统电源配置方式和要求说明；

5、画面部分已经完成；画面布局、色调、对比度、显示分辨率；工艺流程图符合提供的图纸和修改意见，参数单位符合测量管理体系要求；主要操作成组符合工艺要求；连锁挂牌及电源指示设计符合规范和操作惯例；

6、有详细的柜内布置图、端子排接线图、电源原理接线图；

7、软件部分配置是完全，软件部分是否是正版，有没有杀毒软件应明确说明。软件数量和载体符合要求

8、上述软硬件应符合甲乙双方相关的协议要求及电力系统DCS控制系统安装、改造、调试的相关规定，同时确保下述各项验收合格。

9、控制系统应用手册，检修规程草稿，应急预案草稿（扬子等厂）；

（三）报警、事故信号系统

1、报警系统是否完全；（是否分级）

2、有没有相应的声光语音报警，同时提供相应报警说明和版本样式（其最终版以调试结束后为准），以便验收。

3、SOE的记录是否正常，SOE的分辨率是否符合协议要求。

4、操作记录；

5、相关记录保存时间和查询方式；

6、确认报警和事故信号的方式及操作站的同步性

（四）电源测试

1、电压测量；（电压显示及切换接触器定值校验和整定记录）

2、电源冗余测试（主回路选用）；

3、电源切换时对计算器及控制系统的影响检查（可与系统测试同步）；

4、非控制系统电源单独配电（风扇、照明）

（五）控制系统基本性能测试

1、操作员站或服务器的冗余切换试验（不少于5次）

2、控制站控制器模件冗余切换试验（不少于10次）

3、控制回路可靠性试验

4、通信总线冗余切换试验（不少于10次）

5、模件、控制系统及机柜供电冗余切换试验（停电恢复测试、不少于10次）

6、容错性能试验

7、模件热拔插试验（不少于5次，报警记录，相应）

8、系统实时性测试（运算周期测试）

9、系统响应时间的测试

10、系统存储余量测试

11、通信网络系统负荷率的测试

12、抗干扰能力试验（不少于5次）

（六）系统基本应用软件功能的测试

1、系统组态和在线下载功能试验

2、操柞员站入机接口功能试验（操作键盘非定义键）

3、记录、报表、打印功能检查试验

4、通信接口连接试验

5、时钟同步精度的测试，各过程站输入同一开关量信号，时间误差应小于保证的站间时间分辨力。

（七）数据采集系统的验收

1、输出通道数据自保持功能测试

2、输入参数二次计算功能测试（浮点数，显示精度）

3、输入参数修正功能的检查

4、超限诊断报警功能的检查

5、输入过量程诊断功能检查

6、输入信号短路诊断保护功能校准

7、热电偶输入信号断偶诊断功能检查

8、热电阻输入信号短路或断路诊断功能检查

9、参数变化速率诊断保护功能检查

10、输入信号断路诊断功能检查

11、输入信号冗余功能检查

12、输出模件的输出信号短路和断路诊断保护功能检查

13、SOE记录和事故追忆系统

14、历史数据存储和检索功能试验（趋势操作，统计分析，自定义）

15、性能计算功能检查

16、I/O信号处理精度检查测试（不少于50%，或见证全部）

17、开关量信号正确性检查

（八）DCS控制系统功能验收

1、模拟量控制系统（修改量程和报警的可操作性，更换通道和增加卡件的可操作性；

2、DCS逻辑控制系统（主要已提供逻辑，修改的快捷、安全性）

（九）考核指标统计报表和实时数据统计功能的检查

1、能正常自动打印报表；

2、能按要求编制各种报表；

3、自定义报表

三、根据运行经验，特别列出以下本次验收重点注意事项：

1、配置点数按协议点配置；

2、控制器配2对；

3、开关量为继电器无源接点；

4、电动门辅机电源指示纳入DCS控制系统；

5、系统电源及网络采用冗余配置（看电源开关）；

6、不采用板载继电器，每一个数字量输出均配置继电器，继电器须带指示灯；（重点检查高压辅机的直流220VDC继电器）

7、每一只模块及元件要有空点，不可以布满；

8、机柜内所有电源开关、继电器要有明确的中文标示；

9、冗余的设备和同类的设备分开配置，（甲乙分离、串级分离，保护信号分离）；

10、确定机柜布置图、卡件配置图和网络结构图；

11、DCS控制系统画面上应该有防止误动措施；

12、DCS系统能实现对其他控制系统和设备的通讯；（确定协议；含智能设备及设备管理系统）

13、所有的DO都有继电器，并接线到端子排；

14、DPU的负荷率的检查；（不少于5次）

15、硬件出厂设备清单是否符合协议；

16、柜内接线是否规范；

17、每一个机柜有没有配置机柜顶灯（非强制）；，

18、每一个机柜是没有温度信号；（风道设计、滤网提供备用）

19、机柜温度信号、电源报警及其他应用IO点应不包括在设计的IO点内（；

20、服务器为双电源冗余型，服务器应有2只电源模块；

21、在DPU切换过程中，数据切换是否正常；

22、DPU重启时对系统有无影响；AO、DO是否变位或变化；

23、DPU能否正常下装，下装过程中对控制系统有无影响。当上位机死机时，DPU是否工作正常；在下装过程中及下装结束后DO、AO是否有变位或变化。

24、当DPU与前段通讯中断时，DPU的工作状态是否正常，当重新恢复时，各模块是否工作正常；控制系统有没影响。AO、DO输出是否变位。

25、在DI更换过程中，DI的状态是否变化；相应的联锁保护是否动作；在更换DO、AO卡过程中，AO、DO是否能保持。

推荐第3篇：DCS系统防病毒防范措施

DCS系统防病毒防范措施

1、热工人员应分级授权使用工程师工作站、操作员站等人机接口。

2、严禁在DCS系统中使用非DCS软件。

3、严禁非授权人员使用工程师站和操作员站电脑人机接口。

4、运行操作员站电脑盘柜门锁门，钥匙由专人保管。（值长保管）

5、运行操作员站电脑外接USB口进行禁用。

6、在易受攻击破坏的系统上安装正版防毒杀毒软件，并保证其实时监控并定期对系统杀毒软件病毒库进行升级。

7、严禁在系统操作电脑上使用移动存储设备。（包括手机、优盘、移动硬盘等）

8、对系统内用户名和密码进行专人专管，并注意提高密码可靠性。

9、系统管理员定期为系统做好备份，备份应与现系统保持一致，且至少有两套备份；系统管理员在使用外存储设备之前，必须对外存储设备进行查杀毒工作（外存储设备为DCS系统专用的）。

10、在网络各节点主机中加装防火墙软件。

11、系统管理员应关注系统软件的升级补丁，及时完成升级工作以提高系统运行的稳定性和可靠性。

检修部热工专业

2011年11月8日

推荐第4篇：DCS/QCS技术员岗位职责

1.负责公司DCS/QCS的日常维护、保养工作，系统应用程序的备份。2.负责制定本责任范围内的仪表台账，以及相关设备操作规程、相关管理制度。3.负责申报DCS/QCS及相关系统的备件。4.对出现的系统疑难问题提供技术上的支持，并参与突发事故的抢修；负责编制系统工艺维修计划、系统大中修计划。

推荐第5篇：加氢系统DCS监控简介

加氢DCS控制系统操作简介

一、DCS监控系统简介

1、概述

加氢工系共有五套加氢系统组成，其自动化控制系统由美国爱默生公司FISHER-ROUSEMOUNT DELTAV 控制系统和一台工程师站及三台操作员站组成，实现对加氢装置的自动化管理和控制。

2、仪表控制组成

每套加氢系统均配有一台质量流量计、一台温度变送器、一台压力变送器，质量流量计为本安型的Danfo质量流量计（有瞬时流量、累积流量及温度、密度等显示），温度变送器及压力变送器均为本安型的罗斯蒙特变送器，以及计量罐采用的是本安型的罗斯蒙特的双法兰液位变送器，DCS控制柜内采用英国的MTL齐纳式安全栅与现场变送器相连接。

3、重要检测参数报警

对每套加氢系统的加氢釜的温度、压力进行设定声光报警，设定了高报及高高报警值。

4、监控与管理功能

1）动态数据监视及操作，工艺流程画面显示，工艺流程的各重要检测点实时数据；

2）历史趋势与实时趋势：各重要检测点的历史数据记录、趋势显示；

3）报警：声光、显示报警并记录；

4）分级权限管理：操作管理权限分级制度有利于保护系统运行安全，防止系统参数被无故修改等不安全行为。对于重要参数过程控制均有分级用户及密码。权限分为：操作员（Operator）权限（基本操作）、工程师（Engineer）权限（可修改过程控制参数）、主管（Administrator）权限（所有操作）。

二、基本操作方法

 报警值的设定与修改：只有工程师权限以上才可进入（点击监控画面的人员管理图标进行切换用户），打开组态画面对报警值进行设定或修改。报警值共有：高高报、高报、低报、低低报。

 确认报警与消音：当出现报警时，监控下方会出现报警的位号、颜色闪烁及发出报警声音，高报与低报为黄色闪烁，高高报与低低报为红色闪烁。点击报警闪烁条可跳至报警位号所在的监控画面及打开报警点的操作面板，点击面板右下角的报警确认按钮可进行报警确认。

 历史、实时趋势记录：在监控画面上点击所要查询的位号，弹出一控制面板，点击面板下方的趋势图按钮可查询历史及实时的趋势数据。

推荐第6篇：DCS系统调试技术总结

DCS系统调试技术总结

一、概述

A、安徽山鹰纸业股份有限公司八万吨／年牛皮箱板纸安装工程中，自动化仪表项目需对纸机湿部的DCS系统进行调试。该部采用美国AB公司（Allen---Bradley）的Control Logix 1F56－PAF2／B DCS系统。主要用于纸机湿部的生产过程控制。

B、由各种现场检测仪表（如各种传感器，变送器等）送来的过程信号，经过程控制级各单元进行实时数椐采集，滤除噪音信号进行非线性校正及各种补偿运算，折算成相应的工程量，根据组态要求，进行上、下限报警及累积量计算。所有测量值和报警值经通信网络传送到操作站数据库，供实时显示，优化计算，报警打印等功能使用。过程控制单元根据过程控制组态进行各种闭环反馈控制，批量控制与顺序控制等。

C、为了做好该系统DCS的调试。应首先仔细地研究它的组成 结构，主要是针对四台PLC组成的过程控制级。分清它们之间的控制过程和功能区域划分。根据牛皮箱板纸的生产工艺流程，排出顺序控制的时序要求。以便在冷、热负荷试车时做到万无一失。

二、施工准备

调试前的准备工作是调试成功与否的重要一环。首先必须熟练掌握DCS的系统结构和各部分的组态性能和要求。主要是掌握以下几个部分：

A、CPU：工业级计算的稳定，可靠性、冗余度。

B、存储器：ROM、RAM、外部存储器。 C、总线：可扩展总线，通讯速率等 D、I／O通道：AI、AO、DI、DO、PI等 E、电源：UPS F、网络拓朴结构

G、用于编制组态软件的专用语言

三、调试过程

DCS的调试主要包括DCS的硬件调试、DCS的软件调试和DCS的系统调试。 DCS的硬件调试：

A、对DCS的接地装置进行检查，看是否符合设计要求，并测 量其接地电阻，看是否满足规范的要求（≤4Ω）。

B、依据施工和DCS原理图对盘、柜、站间的接线逐一进行检 查，确认其正确性。

C、对辅助机柜内的安全栅、继电器、转换单元进行调校检查。 D、对DCS的供电装置、包括交流供电，直流输出，UPS等进 行检查测试，用数字万用表准确测量各种电压值。

E、通电检查机柜内的通风风扇，由于采用的是正压冷却，故 应检查过滤网进、出风口的风量情况。

F、对机柜内的插卡进行通电检查，主要依据其单元插卡上的 指示灯的状态判断插卡的好坏。

G、对DCS硬件的综合检查，主要是通过操作站上的屏幕显

示，利用DCS的测试及自诊断功能，检查所有硬件单元工作是否正常。

H、打印机、报警器、记录仪等辅助设备进行通电检查调试。 DCS的软件调试

DCS软件的调试，在安装调试阶段主要是通过对操作站的各项功能的检查、组态检查和系统调试回路调试来测试，软件调试前，调试人员先在操作站上将存贮在硬盘或磁盘上已经“工厂级“组态好的控制软件调出，分别装载到控制站、卡的内存中，软件装载后，即可进行下列测试工作：

A、操作站的功能测试，具体检查方法按操作手册中的说明 进行。

B、对DCS的数据库生成、历史库生成、图形生成、报表生 成、顺序控制生成等各项组态功能进行检查，安装阶段测试组态软件，主要依据组态设计数据表，在操作站上通过键盘操作，调出组态的有关画面进行对照检查。

C、DCS的某些特殊的专用程序的测试，应按照设计说明逐 一进行。 DCS的系统调试

DCS的系统调试前必须先做好以下两点：

A、系统调试在仪表系统安装完毕，管道清扫及压力试验合 格，电缆绝缘合格，气源、电源已符合仪表运行条件后进行。

B、线路和管路连接检查。用万用表或校线器检查系统的线

路是否符合设计图纸的要求，连接是否牢固可靠，校线时依次进行，从现场仪表到控制室端子再到二次仪表，逐个进行检查。管路连接正确、无泄漏。

DCS系统调试包括冷态调试和热态调试 DCS的冷态系统调试：

在I／O柜端子排上直接输入或模拟接点状态信号等模拟信号或其他特殊信号，用以代替各种检测仪器的输入信号，同时可以用规定的负载电阻或电压相符的信号灯，模拟各回路的输出负载。然后对DCS的每一输入输出通道逐个进行检查调试。 DCS的热态系统调试：

热态系统调试是指DCS已经与现场的检测仪表和执行机构全部连通之后的调试。方法是在现场检测仪表的一次端送入模拟信号，在操作站的CRT上观察相应画面的显示情况，报警情况等。同时以手动或自动方式输出控制信号，在现场观察各执行机构的动作情况。具体各检测回路、调节回路、报警回路及联锁回路的调试方法和步骤同常规仪表回路。在热态调试阶段，仪表调试人员应与设计单位和建设单位的专业人员一起，对调节回路，报警回路，连锁回路的整定参数共同予以确认和整定。

四、小结

认真做好DCS系统调试的小结工作，是整个调试工作的重要一环。对调试中出现的问题进行分析研究，以利优化和不断完善DCS调试试车的工作。

A、准备工作必须充分、仔细，理解和消化相关资料、图 纸，做到心中有数。

B、做好调试大纲的编制工作，在编制中进一步加深对设 备功能、性能的掌握。

C、调试中做好各种数据的记录，认真核对其正确性，小 结中加以整理和分析。

D、通过对该DCS系统及其控制各仪表回路的调校，掌握了同类型PLC，输入／输出信号模拟的各种先进方法。应用软件的编制，修改参数设定，组态软件模块的功能连接。熟悉了工业控制中各种保护、调节、连锁、回授，报警的控制思路和先进方法。

E、在调试中值得引起注意的是必须先吃透控制对象和受控元器件的具体参数。否则会走弯路，多耗工时。严重时还会损坏元器件。

F、总结经验、教训，不断提高调试技术水平。锻炼了工程技 术人员的技术素质，为今后承各类自动化程度较高的安装调试工程打下了坚实的基础，也为八局安装公司的知名度做出了一份贡献。获得了经济、社会效益双丰收。

推荐第7篇：信号DCS系统学习总结

本周主要学习DCS 系统，包括组成及维护。 DCS 由有线部分、无线部分和管理部分组成。 有线部分是指轨旁设备之间的数据通信即骨干网，骨干网由核心网络和边缘网络组成。核心网络是指 SDH 节点可以实现 OCC、车辆段及设备集**之间的数据传输的网络。边缘网络是指由以太交换机和路由器组成，接入到核心网络的网络。核心网络由光纤和节点机组成。节点机由两种，一种是 OSN1500 一种是 OSN2500 ，两者的区别一是在于接口的多少，前者接口少，后者接口多；另一个是 OSN2500 具有路由器功能，而 OSN1500 没有。直观上， OSN1500 是横着放，所有版块均横着插入，而 OSN2500 是立着，所有版块都立着插入。边缘网络由光口交换机、电口交换机、EMC 与其连接到这些设备上的子系统组成。光口交换机用于连接 SDH 核心网络与轨旁设备 TRE 的通信 , 完成列车防护。电口交换机用于连接车站 ATS、ZLC、ZC、LC、MSS、SDM 等设备与 SDH 核心网络的通信。形成信号子网和 ATS 子网。在 SDH 核心骨干网中，信号子网在网络中使用

2*VC3=2*45M 带宽；

ATS 子网在网络中使用 2*10VC12=2*10*2M 的带宽；另外维护系统还使用 2*VC12=2*2M 的带宽。除此之外，还有部分剩余为以后的系统升级做准备。 无线部分是指车地之间的数据通信。

推荐第8篇：DCS

乙氧基化装置的DCS原先是ROSEMOUNT 的R3老系统,由于以前这套系统在以前被洪水淹没过，除10块处理接口卡外，整个系统几乎全被浸泡于水中，再加上这套系统和现在先进的控制系统相比，也已经很落后，主要备件购买很是昂贵。厂部根据这种情况，决定对系统升级改造，我被安排负责这次升级改造的具体工作，这项工作从2006年5月22日开始正式准备到2007年6月3日开车成功，在这1年多时间的升级改造中，我经历了三次比较大的困难，第一次是在项目资料准备时期，由于我们没有自己的技术人员、没有现成的资料和图纸、没有设计院参与，我靠着自己积累的DCS常识和对几本关于老系统的英文说明书的理解，从老系统中打印出1米多厚的资料来，为这个项目的成功打下了基础；第二次是我和厂家的工程师配合把老系统的程序用新系统的语言编译完成时，厂家工程师的不辞而别，给本来就非常困难的改造工作增添了更多难以想象的困难，我楞是靠着编译程序时的记忆配合另一位工程师把新程序读懂，并一次次进行修改和模拟测试，把项目很艰难的向前推进；第三次就是拆接线工作，由于老系统的接线图纸不全，并且有很多接线改动而无任何标识，我们有时得一根一根把线弄清，我们冒着弄错一根线就可能无法挽回的风险，完美的完成了接线工作。下面我就把整个项目改造的全过程做一个介绍。

一、开工会（2006.5.22）

我们于2006年5月22日与深圳极光公司在**车间召开了开工会，机动部、技术部、工建合洗项目部、乙氧基化车间参加了会议，我代表机动部主持会议，会议中确定了系统的网络结构、操作站的布置；对系统的设备清单做了确认；确定了工作进度、工作范围划分、工程联络方式等。

二、前期准备资料（2006.5.22-5.29）

开工会结束后，我和厂家的工程师积极准备前期资料，主要是把老系统的仪表回路情况、PID参数、软硬件连锁、批量控制程序等从老的计算机里打印出来，这一阶段是这个项目很艰苦的时期，由于是老系统，厂家的工程师也不熟悉，我凭着当时进厂时收集的各种DCS说明书，边学边做，基本上把前期的资料打印完成，另外还提供了我所收集的老系统的各种图纸，我把资料通过邮局寄到深圳，由厂家的另一位软件工程师读懂老程序，然后用CS3000的SEBOL语言来编写新程序。

三、软件的主要编写阶段（2006.5.31-6.22）

在这20天，我配合厂家的软件工程师进行编译程序，软件组态，由于我们刚刚接收这套装置不久，对工艺参数、联锁认识不是很准确，只有靠从老程序里把工艺参数和联锁扒出来，再让工艺人员来检查确认，由于老系统的程序编写很复杂，一个普通的点要15个画面来完成，并且相互交叉，程序和联锁也相互引用穿插，几乎找每一个联锁都得翻阅一遍厚厚的资料，繁重而困难的工作可想而知，程序编译工作很是艰难而缓慢，经过这一阶段的艰苦的工作，软件组态和程序编译工作基本完成。

四、技术培训和软件组态（2006.6.22-7.10）

新系统的技术培训、软件组态培训及操作维护培训在深圳进行，我厂参加培训人员包括车间工艺、仪表等8人，厂方为我厂提供了7台电脑供大家学习，除我以外，我让大家人手一

台电脑，大家学习很认真，劲头也很足，态度也很好，我把学习时间安排的很满，直到最后一天还让大家做了一个模拟工程，在培训期间我组织大家边学边上机练习，不懂的就积极向培训老师请教，取得了不错的效果。培训老师说历届在那培训的人员，我们的学习是最认真的，最后经过19天的组态培训，全部考试合格，并颁发了《CS3000学习成绩合格证书》。

五、系统现场验收调试（2006.8.21-9.5）

（1）现场验收

设备到现场后，我组织开箱验收，确认装箱单和设备完好并组织仪表人员对各种卡件一一测试，对每块I/O卡的通道全部测试。

（3）程序模拟测试

厂家派来软件工程师在我厂经过15天的现场模拟测试，对工艺参数进行了确认，对所有的DI、DO点进行了实际操作，进行了6次生产批次模拟测试，把所有联锁进行了调试和确认，厂家把发现的问题进行修改，有些个别技术问题记录下来，继续研究解决。

六、施工前准备（2007.5.4-5.17）

此时得知厂家的参加这个项目的软件工程师辞职的消息，我更是非常担心，按照厂里要求，我积极联系厂家，把厂里对此次DCS改造的重视和担心反馈给厂家，通过我们的努力和使压，厂家派另一位工程师在4月27号来我厂，对DCS改造做施工前准备工作。

硬件方面：我和另外一名厂家工程师协商，先把三个新控制柜做好基础并安装好，安装3套新系统柜子，其中控制柜1套，安全栅柜1套，电源柜1套；安装工程师站1套，2套操作站；安装控制单元1套；安装AAI543卡件3块，AAI143卡件7块，AAR181卡件6块，ADV151卡件9块，ADV551卡件4块，24V电源2组，Vnet/IP网络交换机2套，系统网络电缆1套，连接信号电缆15条，端子板共计29块。同时开始接新柜子一端的线，4月31日把AI和DI线接完，5月4日-5月7日把RTD线和安全栅更换完，同时把2台操作站和1台工程师站搭建完，并给新系统上电；5月8日-5月10日把RTD线接完，并把新增加的AI和RTD点也接完，5月11日-5月17日对所接线进行核实，核实硬联锁及现场开关类型、继电器触点类型。

软件方面：从5月4日开始把工程师站程序、配方、软件联锁下装到下位机，并开始做全仿真模拟测试，对发现的问题进行修改。从5月4日开始直到开车成功，我们每天工作到晚上10：00，一次次做DCS离线模拟测试和联锁测试，让工艺人员确认，对出现的问题及时修改程序，对车间提出的操作上的问题进行修改，我们尽量把工作作到最细，保证装置系统改造开车一次成功。

七、施工（2007.5.18-5.30）

1.拆接线

5月18日老系统停电，拆接信号线工作全面展开，我把4名仪表人员分成两组，每组两人，由于事先工作做的很细致，接线工作非常顺利，我们工作到晚11点，把所有的接线工作都做完了，其中数字输入量360对，数字输出量193对，模拟输入量165对，模拟输出量50对，MCC控制量188对，硬联锁转接端子187对，并安装了91台新安全栅，对49台老安全栅重新布线。5月19日，检查所有新老接线，检查电源接线、工作接地、网络等，系统220V、24V送电一次性成功，所有的接线都正确无误。

2.仪表联校

5月19日至5月20日，单点测试工作开始。我们兵分两组，每组内操1人、外操1人、仪表1人，主要是测试接线情况及DCS系统的硬件性能，确认操作画面的编组，FCS系统调试，应用软件调试，包括模拟回路测试，P、I、D参数设置。联锁控制系统调试由于分工合理、配合默契，整个装置所有的开关量、模拟量在2天内全部测试完成。

3.联锁测试

5月21日至5月22日，联锁测试工作如期开始。我组织仪表维护人员、工艺人员对所有的软硬联锁一一测试，由于联锁数量多，软硬件联锁相互串联给联锁测试工作带来极大困难，我先是让工艺人员通过联锁顺控表把所有的联锁都整理出来，这样做一是加快了测联锁的进度，另外也为车间留下了最为准确的联锁表，通过这种方式我们的联锁测试工作也比较顺利在两天时间内成功完成。

4.培训工作

5月23日至5月24日，我组织分别对车间操作人员和仪表维护人员进行集中培训，对车间操作人员主要培训新系统的操作、配方启动和停止、新老系统的区别等内容；对仪表维护人员主要培训CS3000系统的系统组成、各种卡件的结构和功能、软件组态、如何更换通道和卡件及常见的系统故障和解决方法。

5.在线批量配方测试

截止5月22日，DCS所有的调试工作已经圆满完成，因装置其他检修还没完成，我又组织安排新系统的在线批量配方测试、批量控制系统调试，联锁控制系统调试，并配合车间做好开车准备工作，一次次的程序测试使我们距离成功越来越近。

八、油运开车

由于准备工作做的很细，模拟测试工作做的很成功，使的在6月1日车间收环氧时，各种调节阀、电磁阀、循环泵等运行非常正常。6月2日热运发现一些小问题，经过精心修改后，在6月3日装置开车一次成功，并生产出合格产品。

DCS升级改造工作胜利结束了,而此时正值一年一度的高考时间,这让我很容易的把这次改造工作当作我的又一次高考,前期资料的准备阶段和程序编译程序时间就象在学习基础知识,一次次的程序模拟测试就象在做高考前的模拟测试题,而接线工作和油运开车就象我在考场

上做着一道道试题,装置一次开车成功和产品分析合格的结果就是我的高考成绩，如果这次DCS升级的考试满分是100分，接线工作的顺利完成和EO罐顺利接收环氧及循环泵的稳定运行可以得到30分；批量程序的顺利进行和环氧的成功引入反应器，可以得到30分；产品分析全部合格的结果又可以得到30分；最后10分我将继续组织对程序进行改进和完善，把这次DCS升级改造画上圆满的句号.

推荐第9篇：锅炉DCS数据传输系统整改方案

锅炉DCS数据传输系统整改方案

一、现有微机传输系统存在的问题

现有微机传输系统是2000年10月15日投入使用的，其通过一根同轴电缆将4台工控机连成一个网络，工控机网卡与同轴电缆经三通连接传输公共信息，在使用过程中经常会出现信号传输中断，公共信息丢失，致使统计报表不能完整打印，延误计算每台锅炉的每小时耗煤量、热负荷、热效率，特别是运行中公共信息传输中断给运行人员带来不便。

二、整改目的

为了1#、2#、3#及4#锅炉DCS系统数据正常传输，公共信息显示完整，统计报表打印及时，更好的利用微机控制系统，对原控制系统传输进行整改。

三、具体方案

网络发展日新月异，根据我公司目前DCS系统原有硬件配置，合理更换部分硬件以完善原有功能。

1、更换1#、2#、3#炉及工程师站工控机网卡（带水晶插孔）。

2、用网线取代同轴电缆。

3、用八孔交换机连接4台工控机及4#炉主控。

由此即解决了现存问题，又解决了一台打印机供两套系统报表的打印工作，一举两得。

生产技术科

2005年3月28日

推荐第10篇：油品罐区DCS系统改造

油品罐区DCS系统改造

一、油品罐区改造前的概况：

西安石化油品罐区共有储罐83台，共设置1＃原油罐区、2＃原油罐区、3＃原油及成品油罐区、中间罐区、零位罐及铁路装卸车、沥青罐区等6个控制室。现场仪表普遍存在储罐测量、安全仪表不齐全、仪表档次低、部分仪表损坏、故障率高、维护工作量大等问题，存在较大的安全隐患，加上控制室多且分散，浪费人力资源，现场工人的劳动强度很大，给生产和管理带来众多不便，不符合安全生产的要求。

二、改造方案：

针对以上问题，我们对公司油品罐区进行统一规划，将6个分散的小控制室进行整合，设置罐区中心控制室，采用一套国产DCS，设置3个远程现场控制站，1个现场操作站，4个中控室操作站，各远程站、各区域与中控室之间采用光缆连接，光缆敷设沿ERP骨架网敷设，实现对所有储罐的监控。同时，对现场测量仪表进行部分更新和完善，按照规范要求配全储罐必需有的液位、温度、高低液位报警、可燃气体和有毒气体检测报警器等仪表。以达到提高劳动生产率、节约人力资源、降低职工劳动强度、消除安全隐患的目标，避免各种生产、安全事故的发生，实现安全生产。

在实施过程中，可以分步实施，根据各个罐区情况，先逐步把各个罐区监控仪表由目前的常规仪表改为DCS远程节点，利用操作站进行监控待罐区中心控制室建好后，在将各罐区仪表信号通过冗余光缆连接到中心控制室DCS上，并将操作站移到中心控制室，实现对所有储罐的集中监控，系统构成详见系统网络配置图。

三、仪表选型：

对沥青罐和零位罐选用雷达液位计，主要考虑雷达液位计：a.非接触式仪表、容易安装、无移动部件、维修量小。b．精度高、可靠性最高。c.可适应沥青高粘度、易凝固、温度高，容易挂料的苛刻工艺条件。d.输出为叠加于HART的4～20mA信号，可将温度信号引入传输。

控制系统选用DCS，主要考虑DCS技术先进成熟，性能可靠，具有冗余功能，操作界面清晰，组态简单，性价比高。

经过设计院推荐、自控专业技术人员讨论、外出考察，并结合分公司实际情况，确定主要仪表选型如下：

1、沥青罐区：液位测量选用SAAB抛物面天线雷达液位计，温度选用铂电阻信号引入雷达液位计；

2、1#、2#原油罐12台罐液位测量选用智能光导液位计，温度选用一体化温度变送器信号引入智能光导液位计；

3、6台零位罐罐液位测量选用SAAB喇叭口天线雷达液位计，温度选用铂电阻信号引入雷达液位计；

4、控制系统选用先进可靠国产的浙大中JX-300XP DCS控制系统；

5、可燃气体报警仪选用深圳特安公司可燃（毒性）气体报警仪。

四、现场施工：

现场施工2008年4月20日开始，由于施工区域太大、现场情况特别复杂，加上储罐内有油，不能影响正常生产，不能在罐区内动火，给施工带来了很大大的困难，根据现场复杂的情况，光缆沿ERP骨架网敷设，罐体上充分利用旧仪表的固定支架，罐区内穿线管采取制作地面支架和制作管卡与管道钢结构连接等固定方式；电缆敷设上充分合理利用原有电缆，减少电缆敷设；罐体上仪表安装，采用倒罐的方式，分部安装；现场施工于2008年6月25日基本结束，经过1个月的调试和试运行，于2008年7月23日正式投用。

五、实施效果：

经过1年多的运行，控制系统和现场仪表运行正常，达到了改造目的。油品罐区DCS系统改造，将6个分散的小控制室进行整合，设置罐区中心控制室，对分公司所有储罐实现集中监控，降低职工劳动强度，提高了工作效率，全面提高罐区自动化管理水平，为罐区数据信息化打下坚实的基础。同时，按照规范要求对储罐的液位、温度、高低液位报警、可燃气体和有毒气体检测报警器等仪表进行更新和完善，彻底消除了罐区存在的安全隐患，达到了预期目的。

六、经验和教训

1、要做好统筹和规划。对于改造项目，应当对现场进行的调研，明确改造后要达到的目标，根据企业实际情况，从长远考虑，制定全面科学合理的规划。

2、根据规划从实用性、可实施性、投资费用等方面，制定实施方案。

3、要对现场情况进行详细的调查，包括在用设备运行情况、区域环境、那些可利旧、设备的规格型号、信号、通讯协议等，做到心中有数，以免信号不匹配及无法施工的问题。

4、在设备选型时，要根据工艺条件，选择有实际使用业绩的测量和控制仪表，以保证所选设备能正常投用。

5、在实施中，要认真组织施工，根据不同的现场情况，制定相应的施工方案，保证施工质量和施工进度。

陈化民 2009.10.3

第11篇：DCS经验总结

DCS系统的实践应用与工作经验

一、系统功能需求的确定

选用DCS之前首先要明确应用的目标，提出对DCS功能的要求，确定系统的规模。一般都需要仪表自动化、工艺负责人及计算机的负责人、设计院项目负责人几方面讨论确定，以达到最大限度地满足生产和操作的要求。

1、应用DCS的目标

（1）提高装置生产及管理水平

提高生产效率（提高收效），降低生产成本，节能，降耗，提高产品质量，提高生产方案变化的灵活性及适应性，提高装置的管理水平，提高故障分析的科学性和生产管理标准化，有利于劳动竞赛，挖掘生产潜力。

（2）提高装置的控制水平

实现装置稳定化控制及操作优化，实现先进控制，实现顺序逻辑控制，实现设备故障诊断和联锁保护，实现局部或全装置的最优化控制，生产及管理水平的提高，控制水平的提高，将为实现装置“安、稳、长、满、优”生产发挥重要作用，具有显著的经济效益和社会效益。

这些目标可以分阶段考虑，逐步应用、开发，系统亦将逐步扩展以实现最终目标。

2、系统功能要求

（1）数据采集和存储功能：模拟输入信号的扫描时间，数字信号的扫描时间，历史数据存储（包括调整趋势、历史趋势）的种类、点数和周期，输入信号的处理功能。

（2）控制功能：具备完整的监测、调节和顺序控制功能及设备运行监视、联锁保护等功能，反馈控制功能的最大能力（输入输出的种类、数量、逻辑运算能力、顺序步骤，执行周期），过程控制语言能力（如ST、FORTRAN，BASIC，C或其他的控制语言），先进控制软件的要求。

（3）显示功能：CRT尺寸、颜色，画面刷新时间，画面种类与数量。显示画面包括总貌画面、流程图画面、控制分组画面、调整画面、趋势画面、过程报警画面、系统报警画面、系统状态画面、操作日志画面、历史查询画面等，并具有窗口（多个、拉伸、重叠）显示功能，汉字功能以及触屏功能。

（4）报警功能：模拟输入/输出信号报警（绝对报警、变化率报警），数字输入/输出信号报警，仪表停用（校验、停扫描）报警，系统部件（卡件、网络）故障报警，相邻报警时间分辨率，报警管理功能（如历史查询过滤、报警组设置、报警点组的优先级、报警抑制功能等）。

（5）报表和屏幕拷贝功能：即时报表功能，定时报表功能（包括时报、班报、日报、月报、年报），报警汇总记录，操作记录报表，操作或参数修改打印，打印机屏幕拷贝功能。

（6）操作安全：操作权限口令询问功能，工程师、操作员钥匙键功能，MAN/AUT/CAS切换无扰动功能，冗余措施。

（7）系统的灵活性：系统可靠性指标，冗余冗错，系统扩展方便，新老产品的兼容性，与上位机通信接口及软件的实用性，与其它机种的通信（开放性）。系统功能要求是根据系统目标结合具体内容确定的，特别突出具体项目的特点：

a、快速扫描的速度及顺序控制、联锁的执行周期，必须根据工艺指标提出具体要求。例如：某用户的一个装置引进DCS时因承包商对专利商在顺序控制方面的需要不清楚，到组态设计时，发现这种DCS的速度和容量均不能满足工艺的要求，只好又购买了一套PLC，增加了投资。

b、目标在开发先进控制软件，则在控制功能上以及软件开发工具方面要侧重说明。

二、DCS的选型

1、机种选择原则

选择DCS机种是一项重要工作，由于DCS技术进步速度很快，集中更新换代周期很短，过去由几个主要国外DCS厂家垄断的时代已经过去，民族品牌的DCS厂家迅速发展成熟起来，目前已经占据了中国DCS市场的半壁江山，其性能、可靠性和稳定性及优越的性价比得到了广大用户的认可，这是民族产业的骄傲。现在国内外主要DCS制造商有十几家，DCS采购一般采取招标方式，通常由用户（或招标公司）选择3-5家进行询价、招标，经过专家、领导及技术负责人综合评价和评比，最后确定一个机种。DCS机种选择的因素很多，不能只从一次性投资多寡考虑。总结DCS机种选择的原则为：选择工程实力较强的知名公司，选择符合有经验的专家推荐的主流机型，首先考虑DCS系统的可靠性、稳定性和操作方便性，其次考虑DCS功能应满足“功能需要”的要求，具有国际先进水平(但不一定是最先进的)，系统应具有开放式结构，有灵活的系统可扩性。考察是否又在同行业使用的实例，效果是否令人满意，制造厂家的后备支持系统是否完备，调查厂家工程经验和实施能力、专业化解决方案的能力和设计能力，服务是否良好，性能/价格比是否最好，价格是否可以接受，备件供应和响应是否及时。一个工厂企业DCS机种最好选择同一种，便于维护和管理。

2、机种的评价内容

（1）系统硬件构成比较：将参加询价的3-5家机种做硬件配置和功能比较，主要项目如下：操作站、工程师站、打印机、上位机接口、辅助存储器、网络和内部通信、现场控制器、现场监视站、辅助台柜（安全栅柜、端子柜、继电器柜、辅助操作台等）、应用模块及电源配备。 （2） I/O卡能力比较（每项列出：点数/卡、卡数、总点数）：

监视输入4～20mA

脉冲

T/C

RTD

控制输入4～20mA

脉冲

Ｔ/C

RTD

控制输出4～20mA

D/I 按钮、开关状态

D/O 开关、继电器输出

（3）系统通信功能比较：通信规程的标准化、开放型及功能，通信网络（总线）、通信速度、传递距离、网络（总线）允许加载设备总台数，是否双重化。

（4）与上位机通信功能比较

（5） 系统软件功能比较

（6） 售后技术服务比较

（7） 应用软件工具比较

（8）发展性、先进性（好、较好、一般、较差）

（9）价格分为以下几项列出：硬件、软件、备件、服务（包括培训、资料、现场服务、技术咨询等）、上位机的硬软件、税费及总价。

3、经验

当选择机种时，最好是由最终用户根据自己的实际情况来决定，专利商和设计院（工程公司）的意见作为参考。尤其是DCS虽工艺设备成套时，专利商和设计院（工程公司）往往选择对他们最有力的机型，很可能是落后的、质次价高的，而且他们不考虑用户在备件、维护、联网等方面的需要，如果自己选择，就可以避免这种现象。某装置DCS招标时采纳了最终用户的意见，不但节省了1/3以上投资，而且选用了性能更好的系统。此外应当防止仅仅根据一次投资决定取舍的做法。某装置仅为便宜6%的价格，买了一套已属落后的国外DCS产品，今后的备件、维修费用会远远超出6%。因为DCS更新很快，虽然制造厂签订合同时能许诺若干年内设备不涨价，但很难兑现。

作为工程公司来说，每个厂家的DCS系统都有自己的优势和缺陷，基本上都能完成工业中要求的各种控制功能，在节约成本追求性价比的情况下，采用最新版本的硬件和软件，多考虑客户的各种需求，把工作做的更细致，更周全，才会赢得客户的满意度和高度评价。在硬件选型初期，要首先根据I/O信号数量选择合适的控制器，并计算处理器的带负载能力，以及逻辑处理能力，确保系统安全稳定运行 ，如果合同中包含电源柜，还要将电源柜的供电范围做一个严格的界定，并将容量做一个仔细的计算，并预留供电保险端子或空开，应对设计变更增加供电仪表。此外，除系统FTA电缆及电源线外，尽量减少柜间线的敷设，将I/O卡件及现场接线端子设计在同一柜内，减少工程师或接线人员在现场的类似工作。

三、DCS系统配置

1、系统配置的工作内容

DCS的发展使系统配置的适应性越来越强，而且也囊括了PLC控制功能，从几个、十几个回路的小系统到几百个、几千个回路的大系统都可以实现。系统配置的原则应是在满足装置生产和控制要求的前提下尽量减少硬件的数量，以求经济合理，并留有恰当的余量。系统配置工作主要包括以下几个方面。

（1）系统I/O点统计：一般包括10-15%的备用量。要分别考虑热备用和冷备用的情况。AI的要考虑是否需要向现场供电，是24VDC还是220VAC，是否要通过安全栅隔离，RTD/TC信号的线制问题，安全栅的选型，还需对安全栅进行相应的组态工作，有时可能还存在现场仪表带HART协议，这样会改变安全栅的接线方式。DI/DO信号需要考虑是否为干接点信号，是否需要继电器/安全栅隔离，以及常开常闭触点问题。这些问题的前期确认会提高现场调试的效率，同时还可以提高客户对现场工程师的信任度。

（2）控制柜： I/O卡件种类和数量按I/O点统计表的数量确定。机柜具有10%的备用空间。主控单元冗余配置、内部网络冗余配置、控制I/O卡冗余配置，电源冗余配置，按1秒的标准扫描周期估计系统负荷满足DCS具体要求，考虑现场变送器供电制式与DCS的关联。

（3）操作站：根据工艺流程工段或区域的划分和中控室内操作人员数确定操作站的台数。并根据工艺界区将操作权限进行限制，屏蔽掉windows的操作，让操作员不能进入windows更改计算机的设置。打印机的台数应满足报警、报表及拷贝的需要，但报警和报表用的打印机必须分开，一般报警打印机采用针式逐行打印，报表格式及内容，打印方式，时间段等由甲方工艺人员来最终确认。

（4）辅助操作台的配置：安装闪光报警器、开关按钮、指示灯、端子排、空开等。

（5）通信系统配置：凡是与通信有关的网卡、网线（总线）、交换机、耦合器等应根据需要考虑冗余配置，根据设计院的平面布置图计算需要通讯线长度，安排好交换机摆放位置，并配置好交换机，做好冗余，如果系统内有通讯内容，还需准备同轴电缆及终端电阻等附件，并将通讯卡件的“头”的机柜和“身子”的机柜尽量摆放在比较相近的位置，这样即可以缩短电缆长度，又可以尽量降低受其他电缆信号干扰的几率。此外，通讯中可能涉及到第三方通讯的问题，这就需要DCS厂家出一个文字性的表格给第三方的厂家，在表格中明确要求具备的条件，通讯协议，接口定义，IP地址规划以及甲方和设计院提供的通讯I/O清单，请第三方厂家提供相应的通讯参数及I/O的tagname和地址，并在组态完成后，要求甲方协调第三方厂家共同调试，形成调试文档，防止日后责任不够明确，特别需要说明的是，在调试modbus485通讯时，最好将系统或者上位机其中一方断电，防止烧坏接口，准备好RS-232转RS-485转换器，并在电脑中安装modbus sim和modbus scan软件，在调试时先用这两个软件脱离开DCS或者PLC系统进行测试，先排除系统组态的问题。

（6）系统电源和辅助机柜配置（安全栅柜、端子柜、继电器柜、配电箱等）：UPS不间断电源容量比DCS系统所需容量高40%，并保证电网停电时能继续供电30分钟。不同项目情况不大相同，有的客户自己采购UPS，工程公司只需要向甲方或者设计院提供DCS系统的总耗电量即可。

（7）备品备件和消耗品，原则上要备足两年的用量。

2、经验

系统硬件配置直接关系到DCS的投资、应用和维护工作，有些无名的小投标商或代理商，为了夺标或根据一般标准提出的配置不太符合最终用户的要求，采取不正当竞争。例如某装置由代理商提供DCS，基本没有多少冗余量，投产一年后，工艺设备改造需要增加点数，重新订货要花很多钱，且订货周期长，延误了开工。还有另一种倾向，某系统由最终用户自己引进，硬件配置大了30%以上，造成资金积压。这两种极端都应避免。对于新装置，冗余量要适当大一些，如是改造，就可以少留一些余量。

对于工程公司来说，这些要求可能会引起增加项目成本，可从目前各个项目的情况来看，由于设计院往往前期与设备供应厂家沟通不充足，或者是甲方在定设备时与设计院沟通不够充分，在现场时往往造成增加一部分I/O点，尤其是大型马达设备厂家，会增加一些温度监测点，而这一部分对于硬件设计方面来说，又是成本很高的一部分内容，所以在设计硬件时，一定要请设计院或甲方来重点确认这部分内容，与此同时，重要工段的开关量信号也存在这样的问题，在增加需要安全栅的信号通道中，有可能存在机柜空间不足，安全栅需增加供电电源线以及现场接线端子与安全栅间的连线等问题，这都是在现场调试过程中比较简单，但是又很棘手的问题，有的现场交通、工业都不是非常便利，这些东西很难在当地买到，还有可能牵扯到供货周期的问题，虽然这是小问题，可的确是可以影响调试及开车进度的问题。

操作站不应配置的过多，如果根据使用常规仪表的习惯划分操作岗位，等到操作人员熟悉几个月后，一定会有闲置不用的操作站。但也不能太少，例如某系统外商做的配置，几千点过程输入输出，几百个回路只配置了三个操作站（5台CRT），还不能互为备用，一般情况下还可以勉强应付，但等到工艺紧急事故或DCS局部故障时，就感到特别难办。

无名的小投标商或国外代理商在售后服务方面普遍较差，响应慢，成本也高。国产知名DCS厂家在工程服务和售后响应方面很重视，及时便捷，满意放心，备件供应没有问题，可以减少备件库存又不影响生产的开车。另外，建议在一个企业尽量使用同一机型DCS。

四、系统使用环境的建立

1、工作内容

在DCS应用工作实施步骤中，使用环境的建立是极重要的工作，他是DCS正常运行的保证，包括以下几方面的工作：DCS控制室位置的确定、DCS控制室及辅助间的确定、控制室内设备位置及建筑要求、采光要求、抗干扰措施、接地要求、供电要求及隔离要求。

DCS环境要求可参照GB2887-82《计算站场地技术要求》以及DCS厂家有关技术说明书确定。

设计院按照上述要求进行设计，选好施工单位，一般室内装修、空调、照明等要选择专门的计算机装修专业队伍施工才能保证质量，在DCS环境上多投资是必要的。

2、经验

环境的问题是保证DCS能够长期连续正常运转的前提，在这些方面掉以轻心对设备正常运行会造成各种危害。例如，温度过高，灰尘太多，特别容易造成硬盘磁头簧片的断裂和划盘，某装置中的国外DCS系统就是因为这个原因连续坏了两个驱动器，备件又不能及时到位，停用了近半年多。因为温度高，内存和辅存不能正常工作，系统紊乱的现象也在多个系统内发生过。温度太高，产生静电的威胁，会造成有些DCS的死机现象，操作人员若不注意这个问题，使静电放电造成插卡或模块故障，还会影响工艺操作。接地也是一个既重要又困难的问题，市场上几中主流DCS在安装调试过程中，都发生过接地不良而带来的种种恶果。总之一定要给DCS创造良好应用环境。有的项目甲方会要求在项目调试完毕后，将整个硬盘做一个全盘境象，这样，在系统硬盘发生故障时，只要及时插上这块硬盘，就可以正常恢复生产了，当然，如果是冗余服务器的话，只需要将两台服务器再做一次同步就可以了。

在DCS的平面布置上，最好要考虑加一个缓冲间，再进入中控室或机房，这是防尘的好措施。对于防尘要求很高的情况，可加净化间（如磁盘净化间）。备件库、介质库、硬件维修室最好都装空调，虽说有的DCS厂家鼓吹自己的产品适应性很好，但是在实际使用过程中发现不用空调根本不行（影响到产品质量和DCS使用寿命）。

机房和中控室内一般不要加暖气，特别不要加水暖，在装活动地板和有电缆沟的情况下，尤其应注意，以免发生因暖气漏水、漏汽，侵潮电路、淹没电缆和设备的事故。

五、人员培训

1、工作内容

在DCS的硬件、软件和使用环境确定之后，人员培训是DCS能否用好的关键工作，它包括以下几个方面。

系统工程师的培训：一套DCS必须至少培养一名系统工程师，全面负责系统技术领导工作和项目经理所担负的组织工作，并应对DCS系统有全面了解。

组态设计、组态生成软件工程师的培训： DCS最好应用软件由用户自己做或参与做，卖方作技术指导。这样培训效果最好，同时是今后系统应用软件的完善、修改和继续开发的先决条件，这方面一般由设计人员和厂方用户（仪表自控、工艺人员）同时派工程师培训，而且应以厂方为主。

上位机及DCS接口软硬件工程师的培训：若DCS配置上位机或MES系统应单独培训，人员可从企业信息中心、生产调度管理、计算机人员中挑选。

硬件维护工程师的培训：现代DCS硬件维护大部分为板级或模块维护，而且系统有诊断功能，所以硬件维护人员一般不单独培训，而是在软件工程师中有人侧重培训即可。

以上四种人员的培训一般需在制造厂进行，在培训之前，最好初步自学、阅读有关技术资料，做好充分准备，才能取得满意效果，有一定DCS基础和应用经验的人员更好。

操作人员培训、车间主任及有关领导人员的培训也是十分重要的工作。这部分人的培训由经过培训的计算机人员讲课和实际操作训练进行。首先经过培训的人员要为车间操作人员编写操作手册，按工艺班组进行实际上机培训，一般很快便可掌握。上岗之前定出标准和要求，发操作合格上岗证是个好办法。

2、经验

培训工作关系到用户是否能掌握系统，是否能很好的承担系统维护、完善修改、参与开车调试与进一步开发的任务。要避免培训的一些偏差，如把DCS培训出差当作一次企业内部的关系照顾与平衡，派出无关人员参加培训；如在随装置成套引进DCS时，只是工艺培训和设计培训，没有安排到DCS制造厂的培训，有的在组态设计培训中没有安排最终用户的技术人员参加，有的派遣的培训人员没有搞过DCS，又没有做好DCS预培训，在短暂的DCS培训中收获不大。有的在培训前对要学习的系统没有一个完整的概念，更没有准备好问题，对于国外的问答式培训方法不适应。有的培训中，比较注重与开工有关的基础工作，忽视了应用软件和今后继续开发所需要的知识，这些都造成了应用维护和开发的困难，对高价买来的应用软件不能正确和全面使用。 DCS的操作一般都很简单方便，很容易学会，对于工艺操作人员不必讲多少复杂的计算机原理和内部结构，着重教会他们实际使用方法和操作要求即可。国产知名DCS一般全部汉化，不存在使用语言问题，但是引进国外的DCS带汉字显示得不多，主要是英文显示和打印，这与我们操作人员的英语水平有一定差距，对于显示和打印的内容，特别是繁多的缩写符号看不懂，记忆困难，影响DCS的使用效果，在对工艺操作人员的培训中，这是关键。

六、系统组态与生成

1、工作内容

DCS应用的核心工作是系统组态，包括硬件配置组态和系统应用软件组态。硬件配置组态首先要完成系统的配置图，包括每个卡件的配置图以确定地址或点名，这一工作必须在应用软件组态前完成。

每家的DCS应用软件组态方法都不会完全一样，各有自己的特色和优缺点，发展趋势是配置独立的组态工作站或称工程师站。有些DCS厂家还开发了微机组态系统软件，使大部分应用软件的组态工作可以在PC机上完成，然后再转换成系统能接受的形式。

对于DCS应用软件组态工作有以下三个关键环节。

（1） 组态设计

首先应按系统目标把自控系统基础设计和集散控制系统的组态要求科学组织起来，最后形成组态源文件。包括以下几个部分：系统配置设计、目录（DIRECTORY）及文件（FILE）组织设计（有些系统可以不作）、监视站的组态设计、控制站的组态设计、操作站的组态设计、及其他网络设备的组态设计。

（2）充分掌握DCS的组态方法、技巧和系统的功能

对于DCS组态方法、技巧及系统功能的培训力求吃透，充分掌握、理解，只有这样才能充分发挥DCS的作用，系统组态才能达到实用、操作方便、功能强的要求，并通过实际应用、发现不足，逐步对组态设计进行完善、修改。

（3）征询、满足工艺要求，结合操作维护经验

DCS是为工艺服务的，最终由工艺来使用和操作。在DCS组态时，务必切实考虑、征询工艺要求，最好工艺技术人员要参与进来，力争满足工艺操作要求，注重累计日常工艺操作、仪表维护经验，把这些经验变成应用软件，充分挖掘DCS先进的控制、操作功能，提高DCS利用效果。

2、经验

组态和生成一定要有最终用户的技术人员参加，根据用户的力量，决定组态设计介入的深度，生成最好全部由最终用户完成。不少系统的组态都是由设计人员或DCS厂家搞，最终用户不闻不问，如果设计人员或DCS厂家不熟悉工艺生产操作，不了解操作人员的要求和习惯，标准软件问题不大，而象报表、画面、操作方式之类与工艺关系很密切的内容返工现象是少不了的。反之，如果最终用户的工艺人员和有实践生产经验的仪表自控人员承担设计组态或参与设计组态，情况就大不相同。某系统根据工艺人员的要求作出的报表和画面深受欢迎，结合实际设计的控制方案简单易行，投用效果好。不少成功的经验表明由用户参与设计组态，理论结合实际才能做出比较成功的组态设计和组态生成。有不少的企业依靠自己的技术力量完成DCS组态设计和组态生成，自己设计、安装调试、施工维护开发一条龙，创出了一条好路子。

七、安装调试

1、安装工作内容

DCS安装前应满足以下条件：机房和中控室装修完毕，不需要再挖沟打洞等产生灰尘、振动的工作。活动地板铺好，地面清洁干净，空调系统投用并已通过考核。UPS调试考核合格，若干条件达不到也有用临时电源调试的，但应加稳压设备。照明施工完毕，正常运行。机房附近不再进行有振动、或电干扰的施工。接地系统完成，并经过反复检查，确认不会引入干扰信号。

系统安装工作包括：台柜就位，设备（主机、监视器、打印机等）安装，卡件或模块安装，系统网线、内部电缆的连接，端子外部仪表信号线的连接，系统电源、接地的连接等。这些工作一般是在DCS厂家的指导下，由用户完成。

系统安装应遵照具体系统的安装要求进行。在冬季安装时应注意从库房到机房的温度变化梯度符合系统的要求，机房可采取逐渐提高温度的措施来达到要求。

当安装工作结束后，一般DCS厂家派工程师到现场进行检查和通电，然后可以按调试方案进行系统调试工作。

2、调试工作内容

（1） DCS单机调试和系统调试

A] 硬件调试检查和单机调试：各设备通诊断程序，标准功能测试，电源卡的电压测量和检查，I/O卡件的零点、量程及精度调试检查，信号调整卡的零点、量程及精度调试检查。有的DCS有专用校检仪，这些工作在FAT时已经在进现场之前可以完成。

B] 功能检查和调试：系统标准功能，包括通信、显示、打印等。用户画面的检查，自动格式报表检查，控制方案检查和调试，联锁逻辑顺序控制方案检查和调试，其他用户组态的程序检查，这些工作在FAT时已经在进现场之前可以完成。

（2） DCS与现场的联调

仪表输入信号联调，DCS输出与执行机构的联调，现场联锁功能的联调，顺控功能的联调。 调试是一个科学细致、严谨的工作，是系统投运的可靠保证，为此首先要有调试方案，并做好调试的组织工作，调试记录规范化，并有调试人、验收人的签字，复杂的联锁保护、顺控功能要有工艺负责人签字。

（3）开车后先进控制或优化控制应用软件的在线调试

这项调试必须在工艺装置开车平稳后进行，首先应制定调试方案，保证工艺生产的平稳安全。反复调整P、I、D等参数，使控制系统和联锁保护投入自动状态，达到应有的使用效果。通过调试，培训操作人员掌握投用方法，明白其工作原理和注意事项。

3、经验

DCS设备的内部安装接线和调试最好由最终用户的仪表自控和工艺人员承担，这对于了解系统情况，掌握系统优缺点，做好今后的维护开发和日常操作工作最为有利。在功能调试和系统联调过程中，不能仅仅是DCS厂家的事情，用户工艺操作人员一定要参加，仪表自控人员一定要参加，施工单位有关人员一定要参加和配合。

通电以前，特别要做好UPS的电压波形、频率和接地的检查，还要检查DCS板卡开关的设置，最好由DCS厂家工程师负责这项工作。曾经发生过因供电电压超高烧坏多块电源卡和设备的情况，也有因板卡插错位置而烧坏的事故。美国、日本、西欧的设备电源一般用110V，中国要求220V，现在的DCS有的加了110V和220V切换开关，有的因供货不注意，又没有仔细检查，把220V加到110V的设备上造成损坏。

当把现场信号线接到DCS端子以前，一定要测量其绝缘电阻和检查有无异常干扰信号，尤其在新装置施工尚未结束前，曾因为引进了电焊机或电气的强干扰信号而烧坏过安全栅、模块，因为一次表的接地烧保险的事也曾经发生过。

硬件测试过程中，所有备件都必须经过全面检查，保证其完好的备用状态。

测试过程中特别要注意修改内容的保存和转贮，一般一天工作结束后，必须拷贝，否则因多人操作，内容容易丢失。

八、投运与考核

1、系统的投运工作内容

系统投运一般指装置开车DCS投入运行。DCS投入实际运行必须具备以下条件：

（1）系统联调合格。

（2）系统环境如空调系统、UPS供电系统、接地系统运行正常，符合技术标准，验收合格。

（3）DCS维护人员经实际调试工作并考试合格，领取上岗证。

（4）工艺操作人员、车间主任培训合格，领取上岗证。

（5）系统备件经过调试处于备用状态。

（6）DCS操作手册、故障处理手册等资料下发到操作和维修人员手中。

（7）DCS厂商有经验的工程技术人员现场服务。

2、系统考核

DCS的考核时间最好选在工艺装置正常运行后开始，一般为72小时，保证值规定如下：计算机模件的开工率为99.95%，DCS的开工率为99.99%，开工率的计算方法：

开工率=（考核时间-事故时间）/ 考核时间

3、经验

DCS投用前，准备工作一定要提前进行。一般企业中，工艺设备是放在第一位的。

DCS的考核放在工艺开车后进行，因为不到正常运行，DCS的功能不能够得到充分表现，实际负荷体现不出来，对于那些设计时负荷卡边的系统来说，问题就暴露不出来。有的系统在开车前空载运行正常，开车后，就表现出容量不够，速度不够，处理能力小，甚至因负荷太大造成死机。若设计合理而是系统本身提供的指标不能实现，则应由DCS制造厂负责。 DCS是高科技的产物，是多种技术、多个学科的综合，而且发展更新速度特别快。DCS应用水平的提高在于先进和优化控制软件的开发，这项技术复杂，难度大，需要多方面力量的组合。由于这几个特点，决定了没有相应的管理体制就不可能做好DCS的应用工作。根据各个企业的具体情况，管理机构当然不必强求统一，但是建立专门的管理机构，统一规划全厂的DCS应用计划，统一考虑DCS的机型选择，统一布置备品备件的储备、订购和国产化工作，满足生产急需，减少库存积压，统一设计综合控制和管理信息系统，统一安排培训和横向联合，开发高层次的控制软件，已经成为大势所趋。有的企业成立了专门的过程计算机处或其他机构，把全公司（总厂）的过程计算机统一管理起来，打破了过去各个装置互不通气，买来的机型各式各样，自动化孤岛，备件费用达几

十、几百万元的分散局面，理顺了关系，发展很快。

DCS的管理除了计划管理以外，还应有应用管理和项目维护管理。项目管理需要确定在DCS的设计、施工、投用阶段的人员组成，分工负责的范围，制定各阶段检查验收标准，组织现场的检查考核验收工作。

DCS维护管理首先需要建立有关的规章制度和规程，如：过程计算机的维护、检修、管理制度，技术管理制度，设备、备品备件管理制度，岗位标准，硬件设备考核办法，软件投用率考核方法，安全管理制度，例会制度，检修规程。按照制定的制度加强全公司（总厂）过程计算机的管理，建立必要的激励机制，调动维护人员的积极性，充分发挥DCS的作用。

九、系统的维护

系统经考核验收合理后即转入正常运行，系统维护的任务就提到日程上来。

（1）维护工作可以概括以下几点：系统运行状况检查，系统环境状况检查，参数及组态的修改，故障和设备缺陷的处理，填写有关记录，备件及维修工具，仪器的保管，系统设备及工作间卫生。

（2）维护班组可以建立以下几种记录：交接班记录，系统运行状态记录，定期维护和检修记录，软件维修记录，安全记录，事故隐患、事故及违章操作记录，故障及设备缺陷记录，备品备件管理记录，外来人员登记记录。

（3）硬件国产化的研制：进口DCS也有它不利的一面，备件普遍很贵，应急和响应很慢，实践经验告诉我们，在维护工作中备件长期依靠进口是不可能的，而且机型淘汰的速度也很快，这方面应首先立足国内，将一些易损件实现国产化，有的企业成立专门攻关组，将打印机、键盘、I/O卡等实现了以国产化产品代替进口产品，也有的企业与大专院校、研究机关合作，实现主要卡件国产化，都是DCS维修工作的方向。

2、系统应用软件的继续应用开发

系统第一次投用时应用软件的应用开发往往是最基本的功能，这阶段工作重点是协调好各方面的关系，使DCS按期运转起来。参与工作的人员需要一个熟悉消化吸收的过程，工艺人员应有一个操作习惯的过程，一般在系统投用一年以后，应用软件继续开发的工作才会提到日程上来，内容如下：对系统应用软件进一步消化吸收，对应用软件第一版本进一步修改和补充，如对画面的修改完善，增加对生产操作更为重要的画面，控制方案的修改完善等，开发先进控制软件，提高经济效益，开发装置生产管理功能，开发局部优化或全装置优化或全装置优化软件，全厂系统联网，实现功能的开发。

这方面工作首先要培训应用开发技术力量，同时综合工艺、仪表自控、计算机的技术力量和专业知识。一般成立攻关小组，在上级主管部门的组织下进行。与大专院校、研究部门、DCS厂家合作开发，以求尽快拿到最佳的经济效益。

综上所述，企业DCS的应用，真正做好以上九项工作，就能充分发挥它的作用，成为企业实现“安稳长满优”生产的重要保证，取得显著的经济效益，并为管理信息系统的建立奠定良好的基础。

第12篇：DCS基础知识

DCS基础知识.txt有谁会对着自己的裤裆傻笑。不敢跟他说话 却一遍一遍打开他的资料又关上。用了心旳感情，真旳能让人懂得很多事。╮如果有一天,我的签名不再频繁更新,那便证明我过的很好。 本文由jyz13121贡献

ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 DCS基础知识 DCS基础知识

大唐多伦煤化工

电仪维护车间 池常青

DCS概述 DCS概述

DCS 的 发 展 历 史 DCS 的 应 用 领 域 DCS 的 概念 DCS 的 组 成 及 特 点 DCS和PLC的区别 DCS和PLC的区别 DCS 的 发 展 历 史

DCS从1975年问世以来，大约有三次比较大的 DCS从1975年问世以来，大约有三次比较大的 变革，七十年代操作站的硬件、操作系统、监视 软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发的，也 软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发的，也 没有动态流程图，通讯网络基本上都是轮询方式 的；八十年代就不一样了，通讯网络较多使用令 牌方式；九十年代操作站出现了通用系统，九十 年代末通讯网络有部份遵守TCP/IP协议，有的开 年代末通讯网络有部份遵守TCP/IP协议，有的开 始采用以太网。总的来看，变化主要体现在Ｉ／ Ｏ板、操作站和通讯网络。控制器相对来讲变化 要小一些。操作站主要表现在由专用机变化到通 用机，如PC机和小型机的应用。但是目前它的操 用机，如PC机和小型机的应用。但是目前它的操 作系统一般采用UNIX，也有小系统采用NT，相 作系统一般采用UNIX，也有小系统采用NT，相 比较来看UNIX的稳定性要好一些，NT则有死机 比较来看UNIX的稳定性要好一些，NT则有死机 现象。I/O板主要体现在现场总线的引入DCS系 现象。I/O板主要体现在现场总线的引入DCS系 统。

从理论上讲，一个DCS系统可以应用于各种行业， 从理论上讲，一个DCS系统可以应用于各种行业， 但是各行业有它的特殊性，所以DCS也就出现了 但是各行业有它的特殊性，所以DCS也就出现了 不同的分支，有时也由于DCS厂家技术人员工艺 不同的分支，有时也由于DCS厂家技术人员工艺 知识的局限性而引起，如HONEYWELL公司对石 知识的局限性而引起，如HONEYWELL公司对石 化比较熟悉，其产品在石化行业应用较多，而Ｂ AILEY的产品则在电力行业应用比较普遍。用户 AILEY的产品则在电力行业应用比较普遍。用户 在选择DCS的时候主要是要注意其技术人员是否 在选择DCS的时候主要是要注意其技术人员是否 对该生产工艺比较熟悉；然后要看该系统适用于 多大规模，比如NT操作系统的就适应于较小规模 多大规模，比如NT操作系统的就适应于较小规模 的系统；最后是价格，不同的组合价格会有较大 的差异，而国产的DCS系统价格比进口的DCS至 的差异，而国产的DCS系统价格比进口的DCS至 少要低一半，算上备品备件则要低得更多。

第一套DCS系统是美国HONEYWELL公司 第一套DCS系统是美国HONEYWELL公司 1975年推出的TDC2000至今三十多年的 1975年推出的TDC2000至今三十多年的 历史，它几经更新换代，技术性能日趋完 善。据不完全统计现在集散控制系统的类 型有2000-3000种，厂家也不计其数如： 型有2000-3000种，厂家也不计其数如： 横河公司的 CENTUM CS、ABB公司的 ABB公司的 FREELANCE、FOXBORO公司的I/AS以 FREELANCE、FOXBORO公司的I/AS以 及国产的浙大中控公司的ECS、和利时公 及国产的浙大中控公司的ECS、和利时公 司的DCS系统等。 司的DCS系统等。

TPS系统是霍尼韦尔1996年推出的控制系 TPS系统是霍尼韦尔1996年推出的控制系 统, 在近十年的成长中不断升级和完善，在 保持系统可靠性, 稳定性的同时, 保持系统可靠性, 稳定性的同时, 又吸收了 最新的人机界面技术, 最新的人机界面技术, 通讯网络技术以及将 我们的先进控制（APC）及操作员培训系 我们的先进控制（APC）及操作员培训系 统（OTS）与系统无缝的联系连接，可以 统（OTS）与系统无缝的联系连接，可以 说TPS系统是最先进、稳定和全面的系统。 TPS系统是最先进、稳定和全面的系统。 DCS 的 应 用 领 域

水 和 污 水 发 电 纸 浆、纸 张 和 连 续 式 网 塑 采 矿、矿 石 和 冶 金 化 工 与 塑 料 制 品 烃 加 工 石 油 和 天 然 气 DCS 的 概念

DCS全称：Distributed DCS全称：Distributed Control System 它的中文意思是集散控制系统 思想：集中管理分散控制（危险分散、控 制分散、而操作和管理集中的基本设计思 想。 四C技术：计算机（computer)、通信 技术：计算机（computer)、通信 （communication)、显示（CRT)、控制 communication)、显示（CRT)、控制 （control)。 control)。

什么是组态？ 什么是组态？

在使用工控软件中，我们经常提到组态一 词，组态英文是“Configuration” 词，组态英文是“Configuration”,其意义 究竟是什么呢？简单的讲，组态就是用应 用软件中提供的工具、方法、完成工程中 某一具体任务的过程。

与硬件生产相对照，组态与组装类似。如要组装 一台电脑，事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等，我们的工 电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等，我们的工 作就是用这些部件拼凑成自己需要的电脑。当然 软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间， 因为它一般要比硬件中的“部件” 因为它一般要比硬件中的“部件”更多，而且每 个 “部件” 都很灵活，因为软部件都有内部属 部件” 性，通过改变属性可以改变其规格（如大小、性 状、颜色等）。

在组态概念出现之前，要实现某一任务， 都是通过编写程序（如使用 BASIC,C,FORTRAN等）来实现的。编写 BASIC,C,FORTRAN等）来实现的。编写 程序不但工作量大、周期长，而且容易犯 错误，不能保证工期。组态软件的出现， 解决了这个问题。对于过去需要几个月的 工作，通过组态几天就可以完成。

组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域 的应用。组态的概念最早出现在工业计算机控制中。如 DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图 DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图 组态。人机界面生成软件就叫工控组态软件。其实在其他 行业也有组态的概念，人们只是不这么叫而已。如 AutoCAD，PhotoShop，办公软件(PowerPoint)都存 AutoCAD，PhotoShop，办公软件(PowerPoint)都存 在相似的操作，即用软件提供的工具来形成自己的作品， 并以数据文件保存作品，而不是执行程序。组态形成的数 据只有其制造工具或其他专用工具才能识别。但是不同之 处在于，工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。 组态工具的解释引擎，要根据这些组态结果实时运行。从 表面上看，组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。

虽然说组态就是不需要编写程序就能完成 特定的应用。但是为了提供一些灵活性， 组态软件也提供了编程手段，一般都是内 置编译系统，提供类BASIC语言，有的甚 置编译系统，提供类BASIC语言，有的甚 至支持VB。 至支持VB。 DCS 的 组 成 及 特 点

构成： 集散控制系统通常由过程控制单元、电源、I/O卡件、机 集散控制系统通常由过程控制单元、电源、I/O卡件、机 柜、卡笼、通讯网络、操作站、工程师站、软件等组成。 特点： 1.完善的控制功能（PID控制、顺序控制、逻辑控制、完善的控制功能（PID控制、顺序控制、逻辑控制、批量控制等。） 2.丰富的监控功能（可以监控生产装置的生产情况） 3.简便的安装调试 4.良好的性能和价格比 5.可靠性好（有完善的自诊断功能、MTBF达105天） 可靠性好（有完善的自诊断功能、MTBF达

过程控制站高性能过程管理站 过程控制站高性能过程管理站HPM 高性能过程管理站HPM HPM硬件介绍 HPM硬件介绍

HPM从设计上就提供了灵活和功能强大 HPM从设计上就提供了灵活和功能强大 的数据采集和控制功能。 的数据采集和控制功能。它采用的多处理器 结构，用不同的处理器完成不同的任务。 结构，用不同的处理器完成不同的任务。 HPM包括先进过程管理站模件 HPM包括先进过程管理站模件(HPMM)和 包括先进过程管理站模件(HPMM)和 I/O子系统 HPMM由高性能的通信处理器 I/O子系统。HPMM由高性能的通信处理器 子系统。 卡和调制解调器卡、I/O链路接口处理器卡 链路接口处理器卡、卡和调制解调器卡、I/O链路接口处理器卡、控制处理器卡所组成， CPU采用两个 控制处理器卡所组成，其CPU采用两个 MOTOROLA公司的 MOTOROLA公司的68040芯片。 公司的68040芯片 芯片。

经优化设计的先进通信处理器卡，具有高性能网络通信能力，完成如网络数 据存取、对等通信等功能。它同时对现场控制器产生的报警进行精确的时间 标记。 高性能的控制处理器卡完成常规、逻辑、顺序控制功能，同时执行用户的 CL/HPM程序。因通信和输入输出处理分别由不同的处理器完成，控制处理 CL/HPM程序。因通信和输入输出处理分别由不同的处理器完成，控制处理 器可以发挥它强大的功能，专门完成控制策略。先进的I/O链路处理器是 器可以发挥它强大的功能，专门完成控制策略。先进的I/O链路处理器是 HPMM与I/O子系统的接口。 HPMM与I/O子系统的接口。 I/O子系统包括冗余的输入输出链路和多达40对冗余的I/O处理器卡。这些 I/O子系统包括冗余的输入输出链路和多达40对冗余的I/O处理器卡。这些 I/O处理器卡完成所有现场I/O信号的数据采集和控制功能。比如：I/O卡直 I/O处理器卡完成所有现场I/O信号的数据采集和控制功能。比如：I/O卡直 接完成工程单位转换和报警处理，不需要HPMM的介入。采用冗余的光纤电 接完成工程单位转换和报警处理，不需要HPMM的介入。采用冗余的光纤电 缆I/O链路扩展器，可以将I/O处理器卡安装在远离HPM机柜8公里外的地方， I/O链路扩展器，可以将I/O处理器卡安装在远离HPM机柜8 I/O HPM 实现远程输入输出。其特点归类如下： 多处理器并行处理结构 主控制器双板结构，通信处理器和控制处理器并行工作，双68040处理器， 主控制器双板结构，通信处理器和控制处理器并行工作，双68040处理器， 32位结构，专门设计的大规模集成电路ASIC，最大限度减少元器件，800 32位结构，专门设计的大规模集成电路ASIC，最大限度减少元器件，800 PUs(5X PM/APM)处理单元 PM/APM)处理单元 I/O链路接口卡 I/O链路接口卡 通过串行接口与Modbus兼容子系统进行双向通讯 通过串行接口与Modbus兼容子系统进行双向通讯 支持LCN的AM和上位机实现更高层次的优化控制策略，许多高性能的软件包 支持LCN的AM和上位机实现更高层次的优化控制策略，许多高性能的软件包 也可以优化控制性能 APM/PM进一步改进，更大的内存（比PM大 APM/PM进一步改进，更大的内存（比PM大4倍） HPM冗余配置 HPM冗余配置 HPMM采用1 HPMM采用1：1冗余，并配置在不同的卡笼箱， 确保安全。 HPMM需要进行切换时对过程控制没有任何影响。 HPMM需要进行切换时对过程控制没有任何影响。 HPM采用了大量的自诊断功能，随时诊断运行状 HPM采用了大量的自诊断功能，随时诊断运行状 况和任何故障。故障又分为硬故障和软故障， HPM的状态不但在面板上有LED显示，又在GUS HPM的状态不但在面板上有LED显示，又在GUS 上的标准状态显示画面中可以看到。 HPM的任何电路板均可带电插拔，大大方便维修。 HPM的任何电路板均可带电插拔，大大方便维修。 更换AO或DO时，手操器可维持输出。 更换AO或DO时，手操器可维持输出。 因为在产品设计时就特别考虑了冗余选择，因此 完全支持主模件到备份模件的自动切换，不需要 用户编程。在线诊断功能确保主付模件均正常运 行。1:1的冗余最大限度发挥了系统的可得到性， 行。1:1的冗余最大限度发挥了系统的可得到性， 而且简化了系统的电缆连接和组态。 HPM功能介绍 HPM功能介绍

所有的控制功能都是在HPMM内完成的， 所有的控制功能都是在HPMM内完成的， 而数据采集，信号调制报警处理均在I/O处 而数据采集，信号调制报警处理均在I/O处 理器板完成。控制功能包括复杂的常规控 制方案、连锁逻辑功能和面向过程工程师 的高级控制语言(CL/ HPM)。 的高级控制语言(CL/ HPM)。 PID控制(手动、自动、串级、比率) PID控制(手动、自动、串级、比率) 基本逻辑算法 采样和保持 计数 高/中/低选择 用户自定义功能块 数字数据传送 送高/ 送高/低限制 乘方/ 乘方/开方 带跟踪的PID逻辑控制 带跟踪的PID逻辑控制

HPM的控制功能组态都可以在线 HPM的控制功能组态都可以在线完成和下 在线完成和下 装，且对其它功能没有任何影响。

系统提供PID回路自整定软件RAIP TUNE， 系统提供PID回路自整定软件RAIP TUNE， 可以实现对每个PID回路的PID参数实现自 可以实现对每个PID回路的PID参数实现自 动整定。 动整定。

HPM提供的过程控制语言 HPM提供的过程控制语言 CL/HPM是Honeywell在过程管理站(HPM) CL/HPM是Honeywell在过程管理站(HPM) 上运行的面向过程的控制语言。它的语言 采用顺序结构的方式，适合于批量或综合 应用的需要；计算功能适合连续控制任务 的需要。 这种控制语言最关键的特点是与本地HPM 这种控制语言最关键的特点是与本地HPM 的所有数据点共享数据，并且与UCN上的 的所有数据点共享数据，并且与UCN上的 其它设备共享数据。 HPM的顺序控制功能由HPM/CL语言完成，每个 HPM的顺序控制功能由HPM/CL语言完成，每个 顺控模块有多个Phase构成，每个Phase由多个 顺控模块有多个Phase构成，每个Phase由多个 Step构成，每步由多条命令构成，这些命令可以 Step构成，每步由多条命令构成，这些命令可以 开关现场泵和阀，也可以接受操作员命令或执行 连续控制模块的输出。

系统最大可以执行250个过程模件点，每个过程 系统最大可以执行250个过程模件点，每个过程 模件点可以嵌套一个或多个CL顺控程序。由于 模件点可以嵌套一个或多个CL顺控程序。由于 HPM采用确定性控制，所以每个过程模件点可以 HPM采用确定性控制，所以每个过程模件点可以 按照组态设定的执行周期完成顺序控制。

工艺流程如图所示，顺序控制要求是将TANK 33的原料加入REACTOR 30。 工艺流程如图所示，顺序控制要求是将TANK 33的原料加入REACTOR 30。 其顺控程序如下, 该段程序执行了Phase3_ch_R30段中加料步骤 其顺控程序如下, 该段程序执行了Phase3_ch_R30段中加料步骤

：

phase 3_ch_R30 step chrg_mon open VL3301, VL3003 1 AG3001 on ? Set flow to 5DGPM set FIC301.SP=50 2 PU3001 on wait off close WT3301.PV =0 AG3301, PU3001 VL3301, VL3003 3 ? Put loop in Manual and close valve set FIC301.MODE = MAN 4 FIC301.OP = 0 set Display meage for operator ? send (wait): "Monomer charge complete" 5 ①打开VL3301和VL3303两个 打开VL3301和VL3303两个 电动阀，同时开启反应器中的 搅拌器AG3001。 搅拌器AG3001。 ②将流量控制回路FIC301的给 ②将流量控制回路FIC301的给 定设定为50%，将泵PU3001 定设定为50%，将泵PU3001 启动。等待直到TANK33的料 启动。等待直到TANK33的料 排空。 ③停止搅拌器AG3301和泵 ③停止搅拌器AG3301和泵 PU3001，关电动阀VL3301和 PU3001，关电动阀VL3301和 VL3303。 VL3303。 ④将流量控制回路FIC301切换 ④将流量控制回路FIC301切换 到手动，将调节阀关死。 ⑤送信息给操作员，加料完成。 ？表示程序解释，不影响顺序 控制。

操作站--全方位用户操作站 操作站--全方位用户操作站GUS 全方位用户操作站GUS 全方位用户操作站（Global 全方位用户操作站（Global Users Station，GUS）是 Station，GUS）是 LCN上的一个节点，是以Windows 2000作为操作系统， LCN上的一个节点，是以Windows 2000作为操作系统， 具有两个处理器的高性能操作站。 GUS能满足操作人员，管理人员，系统工程师及维护人员 GUS能满足操作人员，管理人员，系统工程师及维护人员 的各种要求，并可以为各级人员设置权限，用户名和密码。 GUS操作站可以配置操作员键盘，实现以下功能： GUS操作站可以配置操作员键盘，实现以下功能： 选择画面；选择控制方式(MAN/AUTO/CAS)；设定值/ 选择画面；选择控制方式(MAN/AUTO/CAS)；设定值/ 输出值的升/ 用光标或数字键)；顺序起动/ 输出值的升/降(用光标或数字键)；顺序起动/停止；选择 报警组；报警确认/ 报警组；报警确认/复位；打印屏幕；选择趋势记录和报 表。可对常规控制的参数进行显示和修改。

历史记录功能-历史模件HM 历史记录功能-历史模件HM 历史模件（History Module，HM）是一个具有大存贮量的模件，可 历史模件（History Module，HM）是一个具有大存贮量的模件，可 被LCN网上所有的模件所使用。如其名所表示的，它是TPS统的储存 LCN网上所有的模件所使用。如其名所表示的，它是TPS统的储存 单元，容量巨大。历史模件具有强大的处理能力，可用来建立大量易 于检索的数据供工程师和操作员使用。 历史模件存贮系统的点的历史数据。可计算和存贮每小时、工作班、日、月的平均值以及每段时间的最高和最低值。 历史模件还可存贮系统所有的历史事件，如过程报警、系统状态改变、操作过程和系统变化，以及错误信息。 此外，历史模件还存贮显示文件、装载文件、顺序文件、控制语言、逻辑管理站梯形逻辑程序和组态源文件等系统文件，确认点 (CHECKPOINT)文件及在线维护信息等。 (CHECKPOINT)文件及在线维护信息等。 断点保护（CHECKPOINT）功能是HM自动定时或手动存储整个系统 断点保护（CHECKPOINT）功能是HM自动定时或手动存储整个系统 网络上的所有信息，在停电或系统故障后可以迅速，准确地恢复整个 系统，对生产过程不造成任何影响。这对于工业生产来讲是非常重要 和必须的。 HM支持盘冗余配置。 HM支持盘冗余配置。

工程师站

TPS系统的每台GUS都具有工程师站的组态功 TPS系统的每台GUS都具有工程师站的组态功 能，包括控制回路组态，编程，画面生成，报 表生成，过程趋势和参数整定等

组态软件

TPS系统组态可以分为网络组态，数据库组态， TPS系统组态可以分为网络组态，数据库组态， 控制功能组态和流程图组态几个部分。 网络组态分别对LCN和UCN网上的各个节点进 网络组态分别对LCN和UCN网上的各个节点进 行功能分配和资源配置，使他们能有效地实现 通信和数据交换

数据库组态可以分别完成实时区域数据库的组态和历史组 的分配。同时也可以生成固定格式报表和自由格式报表。 控制方案的组态通过填表的方式完成，可产生一个模板点， 再利用模板建点法（Exception Build），可以建立大量 再利用模板建点法（Exception Build），可以建立大量 的同类型点。大大节约组态时间。 GUS 操作站中的画面制作工具软件Display Builder 可 操作站中的画面制作工具软件Display 以帮助工程技术人员，快速创建视觉良好、容易操作的流 程图显示画面，这些画面既可在GUS上也可在个人电脑上 程图显示画面，这些画面既可在GUS上也可在个人电脑上 生成。Display Builder提供了显示元素和脚本语言程序 生成。Display Builder提供了显示元素和脚本语言程序 段的可重用能力，不仅大大降低了创作画面的工程时间， 而且提高了准确性。强大的脚本语言功能使得显示随过程 数据变化的动态效果变得简单。控制数据以及工厂网络上 的OPC数据同样也能方便地显示在过程流程图画面上。 OPC数据同样也能方便地显示在过程流程图画面上。

过程趋势和参数整定

GUS工程师站可以实时监视过程趋势点， GUS工程师站可以实时监视过程趋势点， 组趋势显示包括八条趋势点，显示时间周 期从二分钟到八小时可以在画面上实时选 择，新数据将旧数据向左推移(polling 择，新数据将旧数据向左推移(polling scheme)。工程师站可以同时进行参数整 scheme)。工程师站可以同时进行参数整 定，修改控制常数和滤波常数。

通讯系统

TPS的通讯系统采用全冗余的工业化数字通 TPS的通讯系统采用全冗余的工业化数字通 讯系统。控制层采用单独的UCN控制网络， 讯系统。控制层采用单独的UCN控制网络， 操作监视层则采用LCN网络将多个UCN网 操作监视层则采用LCN网络将多个UCN网 络连接在一起实现中央监控。LCN可以通 络连接在一起实现中央监控。LCN可以通 过光线扩展器LCNE实现中央控制室和现场 过光线扩展器LCNE实现中央控制室和现场 机柜室的光纤连接，每段光缆可达2 机柜室的光纤连接，每段光缆可达2公里 (无中继设备)。 无中继设备) 冗余

UCN和LCN及网络接口设备NIM采用全冗余配置，在正常进行状态 UCN和LCN及网络接口设备NIM采用全冗余配置，在正常进行状态 下定时自动切换，不会有数据丢失现象发生。当某一路通讯发生故 障时，系统在操作站上有系统报警提示。 LCN网连接的节点最多可达96个。在系统正常工作时，可以很方 LCN网连接的节点最多可达96个。在系统正常工作时，可以很方 便地挂上或卸掉它们，而不影响系统的其它节点的正常工作。LCN 便地挂上或卸掉它们，而不影响系统的其它节点的正常工作。LCN 为两条冗余的同轴电缆，分为主电缆和备份电缆，当主缆损坏或出 现通讯错误时，备份电缆自动接替工作，成为主缆。电缆和节点间 的连接是通过节点上的传输电路板，这样设计的最大优点是当某一 节点损坏时，LCN网上的其它节点的通讯不受影响。此外，LCN还 节点损坏时，LCN网上的其它节点的通讯不受影响。此外，LCN还 为所有的节点提供同步时 UCN采用冗余同轴连接各个控制器和网络接口设备，采用32位 UCN采用冗余同轴连接各个控制器和网络接口设备，采用32位 CRC帧检测顺序（FCS）确认接受的每一个帧，使用软件检查传送 CRC帧检测顺序（FCS）确认接受的每一个帧，使用软件检查传送 信息的长度确保网络的可靠性。检测到任何错误马上通知发送设备 重新发送。 UCN上各个节点与UCN连接的接口的发送和接受电路是独立的， UCN上各个节点与UCN连接的接口的发送和接受电路是独立的， 使得网络上各节点实现电气隔离，任何一个节点发生电路故障时不 会影响通信。主干电缆和分枝电缆设计进一步起到故障隔离作用。

第二层的安全保护体现在软件对UCN网络上所有节点 第二层的安全保护体现在软件对UCN网络上所有节点 进行诊断和统计，监视和报告各节点和网络的通信状 况，统计错误超过预设值时有报警提示，这种检查可 以确保控制应用高度实时性的要求。 为了确保UCN网的通讯能力，每个节点会自我检测连 为了确保UCN网的通讯能力，每个节点会自我检测连 续传送状况，如果发现连续占用传送超过1/2秒，将 续传送状况，如果发现连续占用传送超过1/2秒，将 关闭该节点的传送口。万一多个电缆故障出现，通讯 软件会试图在UCN网上重新建立连接，该方式被称为 软件会试图在UCN网上重新建立连接，该方式被称为 “Auto-Reconnect”。 Auto-Reconnect” 网络接口模件（Network 网络接口模件（Network Interface Module， Module， NIM）是连接LCN网和UCN网的网络接口模件，它 NIM）是连接LCN网和UCN网的网络接口模件，它 完成从LCN传输和通信协议向UCN传输和通信协议的 完成从LCN传输和通信协议向UCN传输和通信协议的 转换，而且向整个网络广播时钟，使网络上所有模件 的时钟保持一致。NIM为冗余配置，备用NIM总是从 的时钟保持一致。NIM为冗余配置，备用NIM总是从 主NIM保持更新相关信息，这样可以随时切换而不影 NIM保持更新相关信息，这样可以随时切换而不影 响通讯。这样的切换可以是自动的，也可以是操作员 手动完成。

接口设备

LCN主要技术参数如下： LCN主要技术参数如下： 光纤扩展可达20kM； 光纤扩展可达20kM； 每条LCN最多支持96节点； 每条LCN最多支持96节点； 每条LCN最多可连10条UCN； 每条LCN最多可连10条UCN； 连接到LCN上的主要设备包括：GUS全方位用户站； 连接到LCN上的主要设备包括：GUS全方位用户站； HM历史模件；NIM网络接口模件；EPLCG增强型PLC HM历史模件；NIM网络接口模件；EPLCG增强型PLC 网络接口模件；APP应用处理平台等。 网络接口模件；APP应用处理平台等。 UCN主要技术参数如下： UCN主要技术参数如下： UCN网长度最长2公里；每条UCN最多支持32对节点.UCN网长度最长2公里；每条UCN最多支持32对节点.连接到UCN上的主要设备包括：高性能过程管理站 连接到UCN上的主要设备包括：高性能过程管理站 (HPM)；高级过程管理站(APM)；过程管理站(PM)； (HPM)；高级过程管理站(APM)；过程管理站(PM)； 逻辑管理站(LM)；故障安全系统(FSC)等。 逻辑管理站(LM)；故障安全系统(FSC)等。

系统内通讯方法说明

局域控制网络（Local 局域控制网络（Local Control Network，LCN）是一 Network，LCN）是一 条通讯速率很高、冗余的通讯总线，连接着中央控制室内 的所有控制设备。LCN电缆的通讯速率为5Mb/s，采用国 的所有控制设备。LCN电缆的通讯速率为5Mb/s，采用国 际标准IEEE802.4令牌总线协议，带有传输数据错误检查 际标准IEEE802.4令牌总线协议，带有传输数据错误检查 功能。LCN采用总线方式连接各个节点。 功能。LCN采用总线方式连接各个节点。 UCN网络的通信采用IEEE 802.4协议令牌传送方式，通 UCN网络的通信采用IEEE 802.4协议令牌传送方式，通 讯速率为5MB/s，网络上的模件可以进行点对点通讯 讯速率为5MB/s，网络上的模件可以进行点对点通讯 (Peer To Peer)，所有模件共享网络数据，使这些设备 Peer)，所有模件共享网络数据，使这些设备 可以互享信息、相互协调、实现先进、复杂的控制策略。 UCN也是采用总线方式连接各个节点。UCN网通过NIM UCN也是采用总线方式连接各个节点。UCN网通过NIM 和LCN网相连并进行实时数据通讯。 LCN网相连并进行实时数据通讯。

系统柜内供电

DCS机柜供电系统，冗余配置。一对 DCS机柜供电系统，冗余配置。一对 220VAC电源通过电源背板分别向各个卡 220VAC电源通过电源背板分别向各个卡 件箱供电。一对电源最多可以带两个系统 柜. 机 柜 正 面

机柜、卡件箱

机柜（2100×800×800）采用前后开门式标准 机柜（2100×800×800）采用前后开门式标准 机柜，前面装有各种卡件和电源，背面装有FTA。 机柜，前面装有各种卡件和电源，背面装有FTA。 （LCN）卡件箱分为：双节点卡件箱和5槽卡件箱； LCN）卡件箱分为：双节点卡件箱和5 双节点卡件箱上2 双节点卡件箱上2下3中间是两个电源。5槽卡件 中间是两个电源。5 箱只有一个电源和5 箱只有一个电源和5个插槽。 （UCN）IOP卡件箱：每个系统柜有3个IOP卡件 UCN）IOP卡件箱：每个系统柜有3 IOP卡件 箱每个卡件箱里有15个槽位，可以分别安装各种 箱每个卡件箱里有15个槽位，可以分别安装各种 I/O卡件。 I/O卡件。 还有一种7 IOP卡件箱这里不做说明 还有一种7槽IOP卡件箱这里不做说明

网络通讯介质

网络通讯介质可以分为三类： A：同轴电缆 B：双绞线 C：光纤

同轴电缆 分有50 分有50、75 两种。TPS（LCN）采用 两种。TPS（LCN）采用 的是同轴电缆通讯介质。 50 同轴电缆传输数字信号，传输速率为 10Mbps，它的抗干扰能力强，多站适应性 10Mbps，它的抗干扰能力强，多站适应性 较好，在集散系统中应用较多。 75 同轴电缆一般传输模拟信号，也可传 输数字信号，传输速率为50Mbps，常用于 输数字信号，传输速率为50Mbps，常用于 电视系统。

双绞线、光纤

双绞线：可以传输数字信号和模拟信号， 有价格低廉、数据传输率低为1 2Mbps， 有价格低廉、数据传输率低为1-2Mbps， 可连接的设备少等特点，使用广泛，现场 总线常采用双绞线。 光纤：不受电磁干扰影响，数据传输速率 高达几百兆波特率，可以支持的设备多， 但价格贵，集散系统远程通信采用光缆。 I/O卡件性能 I/O卡件性能 I/O卡件类型 I/O卡件类型

I/O卡件的常用类型有以下几种： I/O卡件的常用类型有以下几种： 模拟信号输入AI（ 5V电压或4 模拟信号输入AI（1-5V电压或4-20mA) 模拟信号输出AO（ 模拟信号输出AO（4-20mA) 数字信号输入DI 数字信号输入DI 数字信号输出DO 数字信号输出DO 热电阻信号输入RTD 热电阻信号输入RTD 脉冲输入卡PI 脉冲输入卡PI AI卡件 AI卡件

功能： 接收现场变送器采集的信号（温度、压 力、物位、流量、密度等）。 信号类型： 接收1 5V、20mA、电阻信号 接收1-5V、4-20mA、电阻信号 毫伏信号 FTA接线方式： FTA接线方式： 两线制、三线制、四线制 AO卡件 AO卡件

功能： 发送信号到现场驱动执行机构动作 （气动调节阀、变频器等） 信号类型： 4-20mA FTA接线方式： FTA接线方式： 两线制 DI卡件 DI卡件

DI功能： DI功能： 接收现场回来的干接点信号（电机 的运行状态信号、阀门的开关状态、泵的 运行状态等) 运行状态等) 信号类型： 干接点信号 FTA接线方式： FTA接线方式： 两线制

DO卡件 DO卡件

DO功能： DO功能： 发出信号驱动现场的设备如（开关 阀的开/关、电机的停/启、泵的停/ 阀的开/关、电机的停/启、泵的停/启） 信号类型： 干接点信号 接线方式： 二线制

当DI/DO接收或发出有源信号时要加继电器隔离 DI/DO接收或发出有源信号时要加继电器隔离

FTA FTA：TPS系统的接线端子板。不同的卡件有其 FTA：TPS系统的接线端子板。不同的卡件有其 相应的FTA 相应的FTA 功能特点 支持冗余接线方式 支持配电与不配电接线方式 实现现场与中控接线隔离 节省中间接线 节省安装空间 TPS的网络类型 TPS的网络类型

TPS系统分为以下三种网络类型： TPS系统分为以下三种网络类型： A.PIN：（工厂控制网络）可以访问过程络网中的 PIN：（工厂控制网络）可以访问过程络网中的 数据 B.LCN：过程控制网络(GUS位于这一层） LCN：过程控制网络(GUS位于这一层）

C.UCN：万能控制络（与现场的设备和仪表相连） UCN：万能控制络（与现场的设备和仪表相连）

网络结构

本厂DCS系统的概况 本厂DCS系统的概况

一、中央控制室 名 称 数量 单位 操作站(双屏) 操作站(双屏) 61 台 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 122 台 操作键盘 61 台 鼠 标 61 台 辅助操作台 20 套 每台包括： 开关按钮 约20 只 彩色喷墨打印机 12 台 光纤通讯系统 5 套 包括:网络服务器(冗余）网络计算机, 网络接口, 交换机(冗余) 包括:网络服务器(冗余）网络计算机, 网络接口, 交换机(冗余)、光电转换器、光纤等 大屏幕监视系统 1 套 (6台大屏幕监视器) (6台大屏幕监视器) 生产调度管理系统 1 套 包括:监视终端设备、OPC服务器(冗余) 交换机(冗余) 包括:监视终端设备、OPC服务器(冗余)、交换机(冗余)、光电转换器、网络 接口, 接口, 光缆、打印机等。（具体数量待定）

二、煤气化装置控制室 名 称 1.过程接口和控制器 2.端子柜/安全栅柜 3.继电器柜 4.操作站(双屏) 包括： 彩色LCD(22”) 操作键盘 鼠 标 5.工程师站 包括： 彩色LCD(22”) 操作键盘 鼠 标 6.通讯系统 7.彩色喷墨打印机 8.辅助操作台 每台包括： 开关按钮 9.历史数据存储单元 10.通讯接口 (通讯协议为MODBUS RTU) 11． GPS 数量 供货商确定 供货商确定 供货商确定 6 12 6 6 2 2 2 2 1 1 1 约 20 1 约200 3 单位

台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 套 只 套 个 套

三、甲醇装置控制室 名 称 1.过程接口和控制器 2.端子柜/安全栅柜 端子柜/ 3.继电器柜 4.操作站(双屏) 操作站(双屏) 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 5.工程师站 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 6.通讯系统 7.彩色喷墨打印机 8.辅助操作台 每台包括： 开关按钮 9.历史数据存储单元 10.通讯接口RS485 通讯接口RS485 (通讯协议为MODBUS RTU) 通讯协议为MODBUS 11． GPS 11．

数量 供货商确定 供货商确定 供货商确定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 1 约20 1 约25 1 单位

台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 套 只 套 个 套

四、MTP装置控制室 MTP装置控制室 名 称 1.过程接口和控制器 2.端子柜/安全栅柜 端子柜/ 3.继电器柜 4.操作站(双屏) 操作站(双屏) 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 5.工程师站 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 6.通讯系统 7.彩色喷墨打印机 8.辅助操作台 每台包括： 开关按钮 9.历史数据存储单元 10.通讯接口RS485 通讯接口RS485 (通讯协议为MODBUS RTU) 通讯协议为MODBUS 11． GPS 11．

数量 供货商确定 供货商确定 供货商确定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 6 约20 1 约20 1 单位

台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 套 只 套 个 套

五、PP装置控制室 PP装置控制室 名 称 1.过程接口和控制器 2.端子柜/安全栅柜 端子柜/ 3.继电器柜 4.操作站(双屏) 操作站(双屏) 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 5.工程师站 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 6.通讯系统 7.彩色喷墨打印机 8.辅助操作台 每台包括： 开关按钮 9.历史数据存储单元 10.通讯接口RS485 通讯接口RS485 (通讯协议为MODBUS RTU) 通讯协议为MODBUS 11． GPS 11．

数量 供货商确定 供货商确定 供货商确定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 6 约20 1 约44 1 单位

台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 套 只 套 个 套

空分现场操作室布置图

空分DCS系统图 空分DCS系统图

DCS和PLC的区别 DCS和PLC的区别

DCS和PLC是两个完全不同而又有着千丝万缕联系的概念。 DCS和PLC是两个完全不同而又有着千丝万缕联系的概念。 DCS和PLC都是计算机技术与工业控制技术相结合的产物， DCS和PLC都是计算机技术与工业控制技术相结合的产物， 主控制系统用的是DCS，而PLC主要应用在辅助车间。 主控制系统用的是DCS，而PLC主要应用在辅助车间。 DCS和PLC都有操作员站提供人机交互的手段、都依靠基 DCS和PLC都有操作员站提供人机交互的手段、都依靠基 于计算机技术的控制器完成控制运算、都通过I/O卡件完 于计算机技术的控制器完成控制运算、都通过I/O卡件完 成与一次元件和执行装置的数据交换、都具备称之为网络 的通信系统。DCS和PLC如此相似，为什么会有完全不同 的通信系统。DCS和PLC如此相似，为什么会有完全不同 的概念，我们在工程实践中如何进行选择？我们从历史沿 革、技术特点、发展方向等几个方面作一综述

DCS和PLC的历史沿革及核心概念 DCS和PLC的历史沿革及核心概念 DCS为分散控制系统的英文（TOTAL DCS为分散控制系统的英文（TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）简称。 SYSTEM）简称。 指的是危险分散、数据集中。70年代中期进入市 指的是危险分散、数据集中。70年代中期进入市 场，完成模拟量控制，代替以PID运算为主的模 场，完成模拟量控制，代替以PID运算为主的模 拟控制仪表。首先提出DCS这样一种思想的是仪 拟控制仪表。首先提出DCS这样一种思想的是仪 表制造厂商，当时主要应用于化工行业。而PLC 表制造厂商，当时主要应用于化工行业。而PLC 于60年代末研制成功，称作逻辑运算的可编程序 60年代末研制成功，称作逻辑运算的可编程序 控制器（Programmable 控制器（Programmable Logic Controller）， Controller）， 简称PLC。主要应用于汽车制造业。 简称PLC。主要应用于汽车制造业。

DCS和PLC的设计原理区别较大，PLC是从摸仿 DCS和PLC的设计原理区别较大，PLC是从摸仿 原继电器控制原理发展起来的，70年代的PLC只 原继电器控制原理发展起来的，70年代的PLC只 有开关量逻辑控制。它以存储执行逻辑运算、顺 序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通 过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产 过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工 艺要求。将其存入PLC的用户程序存储器，运行 艺要求。将其存入PLC的用户程序存储器，运行 时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程 要求的操作。 DCS是在运算放大器的基础上得以发展的。把所 DCS是在运算放大器的基础上得以发展的。把所 有的函数、各过程变量之间的关系都设计成功能 块。70年代中期的DCS只有模拟量控制。 块。70年代中期的DCS只有模拟量控制。

DCS和PLC控制器的主要差别是在开关量和模拟 DCS和PLC控制器的主要差别是在开关量和模拟 量的运算上，即使后来两者相互有些渗透，但是 仍然有区别。80年代以后，PLC除逻辑运算外， 仍然有区别。80年代以后，PLC除逻辑运算外， 也增加了一些控制回路算法，但要完成一些复杂 运算还是比较困难，PLC用梯形图编程，模拟量 运算还是比较困难，PLC用梯形图编程，模拟量 的运算在编程时不太直观，编程比较麻烦。但在 解算逻辑方面，表现出快速的优点。而DCS使用 解算逻辑方面，表现出快速的优点。而DCS使用 功能块封装模拟运算和逻辑运算，无论是逻辑运 算还是复杂模拟运算的表达形式都非常清晰，但 相对PLC来说逻辑运算的表达效率较低。 相对PLC来说逻辑运算的表达效率较低。

DCS和PLC在历史沿革上的差异是明显的，对它 DCS和PLC在历史沿革上的差异是明显的，对它 们后续的发展产生了重大影响。然而，对后续发 展影响最大的，并不是起源技术上的差别，而是 其起源概念的差别。DCS的核心概念是危险分散， 其起源概念的差别。DCS的核心概念是危险分散， 数据集中的计算机控制系统，因此DCS的发展过 数据集中的计算机控制系统，因此DCS的发展过 程，就是在不断的运用计算机技术、通讯技术和 控制技术的最新成果，来构建一个完整的集散控 制体系，DCS给用户提供的是一个完整的面向工 制体系，DCS给用户提供的是一个完整的面向工 业控制的安全可靠高效灵活的解决方案。而PLC 业控制的安全可靠高效灵活的解决方案。而PLC 的核心概念是可编程序控制器，目的是用来取代 继电器，执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能， 建立柔性程序控制装置。所以，PLC不断发展的 建立柔性程序控制装置。所以，PLC不断发展的 主线是在不断地提高各项能力指标，给用户提供 一个完善的功能灵活的控制装置。 DCS和PLC的技术特点与相互渗透

不同的概念基础、不同的发展道路使得DCS和 PLC有着各自不同的技术特点，而技术的发展 也不是封闭的，相互学习相互渗透也始终贯穿 在发展过程之中。

我们知道，一个PLC的控制器，往往能够处理几 我们知道，一个PLC的控制器，往往能够处理几 千个I/O点（最多可达8000多个I/O）。而DCS 千个I/O点（最多可达8000多个I/O）。而DCS 的控制器，一般只能处理几百个I/O点（不超过 的控制器，一般只能处理几百个I/O点（不超过 500个I/O）。难道是DCS开发人员技术水平太 500个I/O）。难道是DCS开发人员技术水平太 差了吗？恐怕不是。从集散体系的要求来说，不 允许有控制集中的情况出现，太多点数的控制器 在实际应用中是毫无用处的，DCS开发人员根本 在实际应用中是毫无用处的，DCS开发人员根本 就没有开发带很多I/O点数控制器的需要驱动， 就没有开发带很多I/O点数控制器的需要驱动， 他们的主要精力在于提供体系的可靠性和灵活性。 而PLC不一样，作为一个独立的柔性控制装置， PLC不一样，作为一个独立的柔性控制装置， 带点能力越强当然也就代表其技术水平越高了， 至于整个控制体系的应用水平呢，这主要是工程 商和用户的事情，而不是PLC制造商的核心目标。 商和用户的事情，而不是PLC制造商的核心目标。

控制处理能力

控制处理能力的另一个指标，运算速度，在人们印象当 中PLC也比DCS要快很多。从某一个角度来看，情况也 PLC也比DCS要快很多。从某一个角度来看，情况也 的确如此，PLC执行逻辑运算的效率很高，执行1K逻辑 的确如此，PLC执行逻辑运算的效率很高，执行1K逻辑 程序不到1毫秒，其控制周期( DI输入直接送DO输出为 程序不到1毫秒，其控制周期(以DI输入直接送DO输出为 例)可以控制在50ms以内；而DCS在处理逻辑运算和模 可以控制在50ms以内；而DCS在处理逻辑运算和模 拟运算时采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以 拟运算时采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以 上。我们用PID算法来比较时，可以发现PLC执行一个 上。我们用PID算法来比较时，可以发现PLC执行一个 PID运算在几个毫秒，而DCS的控制器解算一个PID也需 PID运算在几个毫秒，而DCS的控制器解算一个PID也需 要1个毫秒，这说明PLC和DCS和实际运算能力是相当的, 个毫秒，这说明PLC和DCS和实际运算能力是相当的, 某此型号的DCS控制器甚至更强。而控制周期上的差异 某此型号的DCS控制器甚至更强。而控制周期上的差异 主要与控制器的调度设计有关。大型PLC往往使用副CPU 主要与控制器的调度设计有关。大型PLC往往使用副CPU 来完成模拟量的运算，主CPU高速地完成开关量运算， 来完成模拟量的运算，主CPU高速地完成开关量运算， 所以即使模拟运算速度一般，在开关量控制方面的速度 表现还是非常优秀的。而DCS以同样的速度来处理开关 表现还是非常优秀的。而DCS以同样的速度来处理开关 量和模拟量运算，控制周期的指标确实不理想。新型的 DCS控制器学习了大型PLC的设计，在控制周期方面的 DCS控制器学习了大型PLC的设计，在控制周期方面的 表现获得了大幅度的提高。

数据通讯交换

数据通讯交换主要是指控制系统网络及其数据交 换形式。在这个方面DCS有着先天的优势。集散 换形式。在这个方面DCS有着先天的优势。集散 系统的“分散” 系统的“分散”主要体现在独立的控制器上， “集中”主要体现在具有完整数据的人机交互装 集中” 置上，而将分散和集中连接成集散系统的正是网 络。因此，从DCS发展的早期，网络就成为了 络。因此，从DCS发展的早期，网络就成为了 DCS生产厂家的核心技术方向，冗余技术、窄带 DCS生产厂家的核心技术方向，冗余技术、窄带 传输技术都是DCS厂家最早研发或应用成功的。 传输技术都是DCS厂家最早研发或应用成功的。 PLC主要是按照独立装置来设计的，其 网络” PLC主要是按照独立装置来设计的，其 “网络” 实际上是串行通讯。

工业以太网技术的发展和广泛应用，从形式上拉平了DCS和PLC网络方面的差距。从表面上看很平了DCS和PLC网络方面的差距。从表面上看很 多DCS和PLC都应用了工业以太网，但是其实质 DCS和PLC都应用了工业以太网，但是其实质 上的差距却依然存在。以很多PLC采用的 上的差距却依然存在。以很多PLC采用的 MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通讯协议， MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通讯协议， 不是网络，大家都没有疑问；MODBUS-TCP是 不是网络，大家都没有疑问；MODBUS-TCP是 网络吗？很多人就有疑问了。仔细分析， MODBUS-TCP是将MODBUS通讯协议加载到以 MODBUS-TCP是将MODBUS通讯协议加载到以 太网的TCP协议之上的一种通讯方式，它虽然具 太网的TCP协议之上的一种通讯方式，它虽然具 有了网络的外形，但依然是一主多从的管理方式， 数据表的传输结构。

组态维护功能

组态维护功能包括逻辑组态、下载修改、运行调 试、远程诊断等。 早期，PLC以梯形图为主，DCS以模块功能图为 早期，PLC以梯形图为主，DCS以模块功能图为 主。经过多年的发展，国际电工委员会通过 IEC1131- 标准规定了五种编程语言, IEC1131-3标准规定了五种编程语言,目前主流 的DCS和PLC都表示符合这个标准，支持其中的 DCS和PLC都表示符合这个标准，支持其中的 几种或全部编程语言。从开发效率和程序可读性 来考虑，模块功能图和顺序功能图越来越成为主 要的编程方式，梯形逻辑和结构化文本成为了自 定义模块的开发工具。大型PLC在组态方式上越 定义模块的开发工具。大型PLC在组态方式上越 来越像DCS，差距在逐渐缩小，而小型PLC仍然 来越像DCS，差距在逐渐缩小，而小型PLC仍然 以梯形图为主。

硬件封装结构

PLC一般为大底版式机架，封闭式I/O模件，封闭式结构 PLC一般为大底版式机架，封闭式I/O模件，封闭式结构 有利与提高I/O模件的可靠性，抗射频、抗静电、抗损伤。 有利与提高I/O模件的可靠性，抗射频、抗静电、抗损伤。 PLC模件的I/O点数有8点、16点、32点。 PLC模件的I/O点数有8点、16点、32点。 DCS大部分为19英寸标准机箱加插件式I/O模件，I/O模 DCS大部分为19英寸标准机箱加插件式I/O模件，I/O模 件为裸露式结构。每个模件的I/O点数有8点和16点，很 件为裸露式结构。每个模件的I/O点数有8点和16点，很 少使用32点模件。 少使用32点模件。 DCS的这种结构源于其使用领域主要在大型控制对象， DCS的这种结构源于其使用领域主要在大型控制对象， 19英寸标准机箱便于密集布置，较少的I/O点数则是由于 19英寸标准机箱便于密集布置，较少的I/O点数则是由于 对分散度的要求。PLC的大底版式机架，封闭式模件结构 对分散度的要求。PLC的大底版式机架，封闭式模件结构 在管理和配置上更加灵活，单个设备的可靠性更高。因此， 不少DCS也吸收了PLC在结构上的优点，采用了和PLC相 不少DCS也吸收了PLC在结构上的优点，采用了和PLC相 似的封装结构

人机交互装置

在早期，DCS作为一个系统，其人机交互装置是DCS厂 在早期，DCS作为一个系统，其人机交互装置是DCS厂 家提供的专用装置。而PLC厂家一般不提供人机交互装置， 家提供的专用装置。而PLC厂家一般不提供人机交互装置， 往往由工程商自主采用通用的监控软件来完成( ifix、往往由工程商自主采用通用的监控软件来完成(如ifix、intouch、组态王) DCS集成的人机交互装置往往有着 intouch、组态王)。DCS集成的人机交互装置往往有着 功能较专业、稳定性较好的特点，但是其价格也很高。随 着PC技术的快速发展，一些通用监控软件发展很快，功 PC技术的快速发展，一些通用监控软件发展很快，功 能和性能逐渐超过了DCS厂家提供的专用装置。因此不少 能和性能逐渐超过了DCS厂家提供的专用装置。因此不少 DCS厂家逐步放弃了专用的人机交互装置，转而和PLC一 DCS厂家逐步放弃了专用的人机交互装置，转而和PLC一 样也使用了通用的监控软件。DCS厂家使用通用监控软件 样也使用了通用的监控软件。DCS厂家使用通用监控软件 并不是简单地拼装，而是在通用监控软件的基础上，通过 合作开发，将自已多年积累的网络通讯技术、系统自诊断 技术以专用软件包的形式保留和继承下来了。

DCS和PLC作为计算机技术和控制技术结 DCS和PLC作为计算机技术和控制技术结 合的产物，为自动化水平的提高都作出了 各自的贡献。由于两者在应用上有较大的 相通性，在不同的时期，其各自的技术或 价格优势，都会直接影响到其市场地位。 而市场的反应也会或快或慢地反映到各自 的技术发展和价格调整上。从总的趋势来 看，DCS和PLC在技术上的融合和促进将 看，DCS和PLC在技术上的融合和促进将 会是竞争的主流，而在性价比方面，你来 我往地不断攀升，也将是发展的主旋律。

谢谢！

1本文由jyz13121贡献

ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 DCS基础知识 DCS基础知识

大唐多伦煤化工

电仪维护车间 池常青 DCS概述 DCS概述

DCS 的 发 展 历 史 DCS 的 应 用 领 域 DCS 的 概念 DCS 的 组 成 及 特 点 DCS和PLC的区别 DCS和PLC的区别 DCS 的 发 展 历 史

DCS从1975年问世以来，大约有三次比较大的 DCS从1975年问世以来，大约有三次比较大的 变革，七十年代操作站的硬件、操作系统、监视 软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发的，也 软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发的，也 没有动态流程图，通讯网络基本上都是轮询方式 的；八十年代就不一样了，通讯网络较多使用令 牌方式；九十年代操作站出现了通用系统，九十 年代末通讯网络有部份遵守TCP/IP协议，有的开 年代末通讯网络有部份遵守TCP/IP协议，有的开 始采用以太网。总的来看，变化主要体现在Ｉ／ Ｏ板、操作站和通讯网络。控制器相对来讲变化 要小一些。操作站主要表现在由专用机变化到通 用机，如PC机和小型机的应用。但是目前它的操 用机，如PC机和小型机的应用。但是目前它的操 作系统一般采用UNIX，也有小系统采用NT，相 作系统一般采用UNIX，也有小系统采用NT，相 比较来看UNIX的稳定性要好一些，NT则有死机 比较来看UNIX的稳定性要好一些，NT则有死机 现象。I/O板主要体现在现场总线的引入DCS系 现象。I/O板主要体现在现场总线的引入DCS系 统。

从理论上讲，一个DCS系统可以应用于各种行业， 从理论上讲，一个DCS系统可以应用于各种行业， 但是各行业有它的特殊性，所以DCS也就出现了 但是各行业有它的特殊性，所以DCS也就出现了 不同的分支，有时也由于DCS厂家技术人员工艺 不同的分支，有时也由于DCS厂家技术人员工艺 知识的局限性而引起，如HONEYWELL公司对石 知识的局限性而引起，如HONEYWELL公司对石 化比较熟悉，其产品在石化行业应用较多，而Ｂ AILEY的产品则在电力行业应用比较普遍。用户 AILEY的产品则在电力行业应用比较普遍。用户 在选择DCS的时候主要是要注意其技术人员是否 在选择DCS的时候主要是要注意其技术人员是否 对该生产工艺比较熟悉；然后要看该系统适用于 多大规模，比如NT操作系统的就适应于较小规模 多大规模，比如NT操作系统的就适应于较小规模 的系统；最后是价格，不同的组合价格会有较大 的差异，而国产的DCS系统价格比进口的DCS至 的差异，而国产的DCS系统价格比进口的DCS至 少要低一半，算上备品备件则要低得更多。 第一套DCS系统是美国HONEYWELL公司 第一套DCS系统是美国HONEYWELL公司 1975年推出的TDC2000至今三十多年的 1975年推出的TDC2000至今三十多年的 历史，它几经更新换代，技术性能日趋完 善。据不完全统计现在集散控制系统的类 型有2000-3000种，厂家也不计其数如： 型有2000-3000种，厂家也不计其数如： 横河公司的 CENTUM CS、ABB公司的 ABB公司的 FREELANCE、FOXBORO公司的I/AS以 FREELANCE、FOXBORO公司的I/AS以 及国产的浙大中控公司的ECS、和利时公 及国产的浙大中控公司的ECS、和利时公 司的DCS系统等。 司的DCS系统等。

TPS系统是霍尼韦尔1996年推出的控制系 TPS系统是霍尼韦尔1996年推出的控制系 统, 在近十年的成长中不断升级和完善，在 保持系统可靠性, 稳定性的同时, 保持系统可靠性, 稳定性的同时, 又吸收了 最新的人机界面技术, 最新的人机界面技术, 通讯网络技术以及将 我们的先进控制（APC）及操作员培训系 我们的先进控制（APC）及操作员培训系 统（OTS）与系统无缝的联系连接，可以 统（OTS）与系统无缝的联系连接，可以 说TPS系统是最先进、稳定和全面的系统。 TPS系统是最先进、稳定和全面的系统。 DCS 的 应 用 领 域

水 和 污 水 发 电 纸 浆、纸 张 和 连 续 式 网 塑 采 矿、矿 石 和 冶 金 化 工 与 塑 料 制 品 烃 加 工 石 油 和 天 然 气

DCS 的 概念

DCS全称：Distributed DCS全称：Distributed Control System 它的中文意思是集散控制系统 思想：集中管理分散控制（危险分散、控 制分散、而操作和管理集中的基本设计思 想。 四C技术：计算机（computer)、通信 技术：计算机（computer)、通信 （communication)、显示（CRT)、控制 communication)、显示（CRT)、控制 （control)。 control)。

什么是组态？ 什么是组态？

在使用工控软件中，我们经常提到组态一 词，组态英文是“Configuration” 词，组态英文是“Configuration”,其意义 究竟是什么呢？简单的讲，组态就是用应 用软件中提供的工具、方法、完成工程中 某一具体任务的过程。

与硬件生产相对照，组态与组装类似。如要组装 一台电脑，事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等，我们的工 电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等，我们的工 作就是用这些部件拼凑成自己需要的电脑。当然 软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间， 因为它一般要比硬件中的“部件” 因为它一般要比硬件中的“部件”更多，而且每 个 “部件” 都很灵活，因为软部件都有内部属 部件” 性，通过改变属性可以改变其规格（如大小、性 状、颜色等）。

在组态概念出现之前，要实现某一任务， 都是通过编写程序（如使用 BASIC,C,FORTRAN等）来实现的。编写 BASIC,C,FORTRAN等）来实现的。编写 程序不但工作量大、周期长，而且容易犯 错误，不能保证工期。组态软件的出现， 解决了这个问题。对于过去需要几个月的 工作，通过组态几天就可以完成。

组态软件是有专业性的。一种组态软件只能适合某种领域 的应用。组态的概念最早出现在工业计算机控制中。如 DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图 DCS(集散控制系统)组态，PLC（可编程控制器）梯形图 组态。人机界面生成软件就叫工控组态软件。其实在其他 行业也有组态的概念，人们只是不这么叫而已。如 AutoCAD，PhotoShop，办公软件(PowerPoint)都存 AutoCAD，PhotoShop，办公软件(PowerPoint)都存 在相似的操作，即用软件提供的工具来形成自己的作品， 并以数据文件保存作品，而不是执行程序。组态形成的数 据只有其制造工具或其他专用工具才能识别。但是不同之 处在于，工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。 组态工具的解释引擎，要根据这些组态结果实时运行。从 表面上看，组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。

虽然说组态就是不需要编写程序就能完成 特定的应用。但是为了提供一些灵活性， 组态软件也提供了编程手段，一般都是内 置编译系统，提供类BASIC语言，有的甚 置编译系统，提供类BASIC语言，有的甚 至支持VB。 至支持VB。 DCS 的 组 成 及 特 点

构成： 集散控制系统通常由过程控制单元、电源、I/O卡件、机 集散控制系统通常由过程控制单元、电源、I/O卡件、机 柜、卡笼、通讯网络、操作站、工程师站、软件等组成。 特点： 1.完善的控制功能（PID控制、顺序控制、逻辑控制、完善的控制功能（PID控制、顺序控制、逻辑控制、批量控制等。） 2.丰富的监控功能（可以监控生产装置的生产情况） 3.简便的安装调试 4.良好的性能和价格比 5.可靠性好（有完善的自诊断功能、MTBF达105天） 可靠性好（有完善的自诊断功能、MTBF达

过程控制站高性能过程管理站 过程控制站高性能过程管理站HPM 高性能过程管理站HPM HPM硬件介绍 HPM硬件介绍

HPM从设计上就提供了灵活和功能强大 HPM从设计上就提供了灵活和功能强大 的数据采集和控制功能。 的数据采集和控制功能。它采用的多处理器 结构，用不同的处理器完成不同的任务。 结构，用不同的处理器完成不同的任务。 HPM包括先进过程管理站模件 HPM包括先进过程管理站模件(HPMM)和 包括先进过程管理站模件(HPMM)和 I/O子系统 HPMM由高性能的通信处理器 I/O子系统。HPMM由高性能的通信处理器 子系统。 卡和调制解调器卡、I/O链路接口处理器卡 链路接口处理器卡、卡和调制解调器卡、I/O链路接口处理器卡、控制处理器卡所组成， CPU采用两个 控制处理器卡所组成，其CPU采用两个 MOTOROLA公司的 MOTOROLA公司的68040芯片。 公司的68040芯片 芯片。

经优化设计的先进通信处理器卡，具有高性能网络通信能力，完成如网络数 据存取、对等通信等功能。它同时对现场控制器产生的报警进行精确的时间 标记。 高性能的控制处理器卡完成常规、逻辑、顺序控制功能，同时执行用户的 CL/HPM程序。因通信和输入输出处理分别由不同的处理器完成，控制处理 CL/HPM程序。因通信和输入输出处理分别由不同的处理器完成，控制处理 器可以发挥它强大的功能，专门完成控制策略。先进的I/O链路处理器是 器可以发挥它强大的功能，专门完成控制策略。先进的I/O链路处理器是 HPMM与I/O子系统的接口。 HPMM与I/O子系统的接口。 I/O子系统包括冗余的输入输出链路和多达40对冗余的I/O处理器卡。这些 I/O子系统包括冗余的输入输出链路和多达40对冗余的I/O处理器卡。这些 I/O处理器卡完成所有现场I/O信号的数据采集和控制功能。比如：I/O卡直 I/O处理器卡完成所有现场I/O信号的数据采集和控制功能。比如：I/O卡直 接完成工程单位转换和报警处理，不需要HPMM的介入。采用冗余的光纤电 接完成工程单位转换和报警处理，不需要HPMM的介入。采用冗余的光纤电 缆I/O链路扩展器，可以将I/O处理器卡安装在远离HPM机柜8公里外的地方， I/O链路扩展器，可以将I/O处理器卡安装在远离HPM机柜8 I/O HPM 实现远程输入输出。其特点归类如下： 多处理器并行处理结构 主控制器双板结构，通信处理器和控制处理器并行工作，双68040处理器， 主控制器双板结构，通信处理器和控制处理器并行工作，双68040处理器， 32位结构，专门设计的大规模集成电路ASIC，最大限度减少元器件，800 32位结构，专门设计的大规模集成电路ASIC，最大限度减少元器件，800 PUs(5X PM/APM)处理单元 PM/APM)处理单元 I/O链路接口卡 I/O链路接口卡 通过串行接口与Modbus兼容子系统进行双向通讯 通过串行接口与Modbus兼容子系统进行双向通讯 支持LCN的AM和上位机实现更高层次的优化控制策略，许多高性能的软件包 支持LCN的AM和上位机实现更高层次的优化控制策略，许多高性能的软件包 也可以优化控制性能 APM/PM进一步改进，更大的内存（比PM大 APM/PM进一步改进，更大的内存（比PM大4倍） HPM冗余配置 HPM冗余配置

HPMM采用1 HPMM采用1：1冗余，并配置在不同的卡笼箱， 确保安全。 HPMM需要进行切换时对过程控制没有任何影响。 HPMM需要进行切换时对过程控制没有任何影响。 HPM采用了大量的自诊断功能，随时诊断运行状 HPM采用了大量的自诊断功能，随时诊断运行状 况和任何故障。故障又分为硬故障和软故障， HPM的状态不但在面板上有LED显示，又在GUS HPM的状态不但在面板上有LED显示，又在GUS 上的标准状态显示画面中可以看到。 HPM的任何电路板均可带电插拔，大大方便维修。 HPM的任何电路板均可带电插拔，大大方便维修。 更换AO或DO时，手操器可维持输出。 更换AO或DO时，手操器可维持输出。 因为在产品设计时就特别考虑了冗余选择，因此 完全支持主模件到备份模件的自动切换，不需要 用户编程。在线诊断功能确保主付模件均正常运 行。1:1的冗余最大限度发挥了系统的可得到性， 行。1:1的冗余最大限度发挥了系统的可得到性， 而且简化了系统的电缆连接和组态。 HPM功能介绍 HPM功能介绍

所有的控制功能都是在HPMM内完成的， 所有的控制功能都是在HPMM内完成的， 而数据采集，信号调制报警处理均在I/O处 而数据采集，信号调制报警处理均在I/O处 理器板完成。控制功能包括复杂的常规控 制方案、连锁逻辑功能和面向过程工程师 的高级控制语言(CL/ HPM)。 的高级控制语言(CL/ HPM)。

PID控制(手动、自动、串级、比率) PID控制(手动、自动、串级、比率) 基本逻辑算法 采样和保持 计数 高/中/低选择 用户自定义功能块 数字数据传送 送高/ 送高/低限制 乘方/ 乘方/开方 带跟踪的PID逻辑控制 带跟踪的PID逻辑控制

HPM的控制功能组态都可以在线 HPM的控制功能组态都可以在线完成和下 在线完成和下 装，且对其它功能没有任何影响。

系统提供PID回路自整定软件RAIP TUNE， 系统提供PID回路自整定软件RAIP TUNE， 可以实现对每个PID回路的PID参数实现自 可以实现对每个PID回路的PID参数实现自 动整定。 动整定。

HPM提供的过程控制语言 HPM提供的过程控制语言

CL/HPM是Honeywell在过程管理站(HPM) CL/HPM是Honeywell在过程管理站(HPM) 上运行的面向过程的控制语言。它的语言 采用顺序结构的方式，适合于批量或综合 应用的需要；计算功能适合连续控制任务 的需要。 这种控制语言最关键的特点是与本地HPM 这种控制语言最关键的特点是与本地HPM 的所有数据点共享数据，并且与UCN上的 的所有数据点共享数据，并且与UCN上的 其它设备共享数据。

HPM的顺序控制功能由HPM/CL语言完成，每个 HPM的顺序控制功能由HPM/CL语言完成，每个 顺控模块有多个Phase构成，每个Phase由多个 顺控模块有多个Phase构成，每个Phase由多个 Step构成，每步由多条命令构成，这些命令可以 Step构成，每步由多条命令构成，这些命令可以 开关现场泵和阀，也可以接受操作员命令或执行 连续控制模块的输出。

系统最大可以执行250个过程模件点，每个过程 系统最大可以执行250个过程模件点，每个过程 模件点可以嵌套一个或多个CL顺控程序。由于 模件点可以嵌套一个或多个CL顺控程序。由于 HPM采用确定性控制，所以每个过程模件点可以 HPM采用确定性控制，所以每个过程模件点可以 按照组态设定的执行周期完成顺序控制。

工艺流程如图所示，顺序控制要求是将TANK 33的原料加入REACTOR 30。 工艺流程如图所示，顺序控制要求是将TANK 33的原料加入REACTOR 30。 其顺控程序如下, 该段程序执行了Phase3_ch_R30段中加料步骤 其顺控程序如下, 该段程序执行了Phase3_ch_R30段中加料步骤

：

phase 3_ch_R30 step chrg_mon open VL3301, VL3003 1 AG3001 on ? Set flow to 5DGPM set FIC301.SP=50 2 PU3001 on wait off close WT3301.PV =0 AG3301, PU3001 VL3301, VL3003 3 ? Put loop in Manual and close valve set FIC301.MODE = MAN 4 FIC301.OP = 0 set Display meage for operator ? send (wait): "Monomer charge complete" 5 ①打开VL3301和VL3303两个 打开VL3301和VL3303两个 电动阀，同时开启反应器中的 搅拌器AG3001。 搅拌器AG3001。 ②将流量控制回路FIC301的给 ②将流量控制回路FIC301的给 定设定为50%，将泵PU3001 定设定为50%，将泵PU3001 启动。等待直到TANK33的料 启动。等待直到TANK33的料 排空。 ③停止搅拌器AG3301和泵 ③停止搅拌器AG3301和泵 PU3001，关电动阀VL3301和 PU3001，关电动阀VL3301和 VL3303。 VL3303。 ④将流量控制回路FIC301切换 ④将流量控制回路FIC301切换 到手动，将调节阀关死。 ⑤送信息给操作员，加料完成。 ？表示程序解释，不影响顺序 控制。

操作站--全方位用户操作站 操作站--全方位用户操作站GUS 全方位用户操作站GUS 全方位用户操作站（Global 全方位用户操作站（Global Users Station，GUS）是 Station，GUS）是 LCN上的一个节点，是以Windows 2000作为操作系统， LCN上的一个节点，是以Windows 2000作为操作系统， 具有两个处理器的高性能操作站。 GUS能满足操作人员，管理人员，系统工程师及维护人员 GUS能满足操作人员，管理人员，系统工程师及维护人员 的各种要求，并可以为各级人员设置权限，用户名和密码。 GUS操作站可以配置操作员键盘，实现以下功能： GUS操作站可以配置操作员键盘，实现以下功能： 选择画面；选择控制方式(MAN/AUTO/CAS)；设定值/ 选择画面；选择控制方式(MAN/AUTO/CAS)；设定值/ 输出值的升/ 用光标或数字键)；顺序起动/ 输出值的升/降(用光标或数字键)；顺序起动/停止；选择 报警组；报警确认/ 报警组；报警确认/复位；打印屏幕；选择趋势记录和报 表。可对常规控制的参数进行显示和修改。

历史记录功能-历史模件HM 历史记录功能-历史模件HM 历史模件（History Module，HM）是一个具有大存贮量的模件，可 历史模件（History Module，HM）是一个具有大存贮量的模件，可 被LCN网上所有的模件所使用。如其名所表示的，它是TPS统的储存 LCN网上所有的模件所使用。如其名所表示的，它是TPS统的储存 单元，容量巨大。历史模件具有强大的处理能力，可用来建立大量易 于检索的数据供工程师和操作员使用。 历史模件存贮系统的点的历史数据。可计算和存贮每小时、工作班、日、月的平均值以及每段时间的最高和最低值。 历史模件还可存贮系统所有的历史事件，如过程报警、系统状态改变、操作过程和系统变化，以及错误信息。 此外，历史模件还存贮显示文件、装载文件、顺序文件、控制语言、逻辑管理站梯形逻辑程序和组态源文件等系统文件，确认点 (CHECKPOINT)文件及在线维护信息等。 (CHECKPOINT)文件及在线维护信息等。 断点保护（CHECKPOINT）功能是HM自动定时或手动存储整个系统 断点保护（CHECKPOINT）功能是HM自动定时或手动存储整个系统 网络上的所有信息，在停电或系统故障后可以迅速，准确地恢复整个 系统，对生产过程不造成任何影响。这对于工业生产来讲是非常重要 和必须的。 HM支持盘冗余配置。 HM支持盘冗余配置。

工程师站

TPS系统的每台GUS都具有工程师站的组态功 TPS系统的每台GUS都具有工程师站的组态功 能，包括控制回路组态，编程，画面生成，报 表生成，过程趋势和参数整定等

组态软件

TPS系统组态可以分为网络组态，数据库组态， TPS系统组态可以分为网络组态，数据库组态， 控制功能组态和流程图组态几个部分。 网络组态分别对LCN和UCN网上的各个节点进 网络组态分别对LCN和UCN网上的各个节点进 行功能分配和资源配置，使他们能有效地实现 通信和数据交换

数据库组态可以分别完成实时区域数据库的组态和历史组 的分配。同时也可以生成固定格式报表和自由格式报表。 控制方案的组态通过填表的方式完成，可产生一个模板点， 再利用模板建点法（Exception Build），可以建立大量 再利用模板建点法（Exception Build），可以建立大量 的同类型点。大大节约组态时间。 GUS 操作站中的画面制作工具软件Display Builder 可 操作站中的画面制作工具软件Display 以帮助工程技术人员，快速创建视觉良好、容易操作的流 程图显示画面，这些画面既可在GUS上也可在个人电脑上 程图显示画面，这些画面既可在GUS上也可在个人电脑上 生成。Display Builder提供了显示元素和脚本语言程序 生成。Display Builder提供了显示元素和脚本语言程序 段的可重用能力，不仅大大降低了创作画面的工程时间， 而且提高了准确性。强大的脚本语言功能使得显示随过程 数据变化的动态效果变得简单。控制数据以及工厂网络上 的OPC数据同样也能方便地显示在过程流程图画面上。 OPC数据同样也能方便地显示在过程流程图画面上。

过程趋势和参数整定

GUS工程师站可以实时监视过程趋势点， GUS工程师站可以实时监视过程趋势点， 组趋势显示包括八条趋势点，显示时间周 期从二分钟到八小时可以在画面上实时选 择，新数据将旧数据向左推移(polling 择，新数据将旧数据向左推移(polling scheme)。工程师站可以同时进行参数整 scheme)。工程师站可以同时进行参数整 定，修改控制常数和滤波常数。

通讯系统

TPS的通讯系统采用全冗余的工业化数字通 TPS的通讯系统采用全冗余的工业化数字通 讯系统。控制层采用单独的UCN控制网络， 讯系统。控制层采用单独的UCN控制网络， 操作监视层则采用LCN网络将多个UCN网 操作监视层则采用LCN网络将多个UCN网 络连接在一起实现中央监控。LCN可以通 络连接在一起实现中央监控。LCN可以通 过光线扩展器LCNE实现中央控制室和现场 过光线扩展器LCNE实现中央控制室和现场 机柜室的光纤连接，每段光缆可达2 机柜室的光纤连接，每段光缆可达2公里 (无中继设备)。 无中继设备) 冗余

UCN和LCN及网络接口设备NIM采用全冗余配置，在正常进行状态 UCN和LCN及网络接口设备NIM采用全冗余配置，在正常进行状态 下定时自动切换，不会有数据丢失现象发生。当某一路通讯发生故 障时，系统在操作站上有系统报警提示。 LCN网连接的节点最多可达96个。在系统正常工作时，可以很方 LCN网连接的节点最多可达96个。在系统正常工作时，可以很方 便地挂上或卸掉它们，而不影响系统的其它节点的正常工作。LCN 便地挂上或卸掉它们，而不影响系统的其它节点的正常工作。LCN 为两条冗余的同轴电缆，分为主电缆和备份电缆，当主缆损坏或出 现通讯错误时，备份电缆自动接替工作，成为主缆。电缆和节点间 的连接是通过节点上的传输电路板，这样设计的最大优点是当某一 节点损坏时，LCN网上的其它节点的通讯不受影响。此外，LCN还 节点损坏时，LCN网上的其它节点的通讯不受影响。此外，LCN还 为所有的节点提供同步时 UCN采用冗余同轴连接各个控制器和网络接口设备，采用32位 UCN采用冗余同轴连接各个控制器和网络接口设备，采用32位 CRC帧检测顺序（FCS）确认接受的每一个帧，使用软件检查传送 CRC帧检测顺序（FCS）确认接受的每一个帧，使用软件检查传送 信息的长度确保网络的可靠性。检测到任何错误马上通知发送设备 重新发送。 UCN上各个节点与UCN连接的接口的发送和接受电路是独立的， UCN上各个节点与UCN连接的接口的发送和接受电路是独立的， 使得网络上各节点实现电气隔离，任何一个节点发生电路故障时不 会影响通信。主干电缆和分枝电缆设计进一步起到故障隔离作用。

第二层的安全保护体现在软件对UCN网络上所有节点 第二层的安全保护体现在软件对UCN网络上所有节点 进行诊断和统计，监视和报告各节点和网络的通信状 况，统计错误超过预设值时有报警提示，这种检查可 以确保控制应用高度实时性的要求。 为了确保UCN网的通讯能力，每个节点会自我检测连 为了确保UCN网的通讯能力，每个节点会自我检测连 续传送状况，如果发现连续占用传送超过1/2秒，将 续传送状况，如果发现连续占用传送超过1/2秒，将 关闭该节点的传送口。万一多个电缆故障出现，通讯 软件会试图在UCN网上重新建立连接，该方式被称为 软件会试图在UCN网上重新建立连接，该方式被称为 “Auto-Reconnect”。 Auto-Reconnect” 网络接口模件（Network 网络接口模件（Network Interface Module， Module， NIM）是连接LCN网和UCN网的网络接口模件，它 NIM）是连接LCN网和UCN网的网络接口模件，它 完成从LCN传输和通信协议向UCN传输和通信协议的 完成从LCN传输和通信协议向UCN传输和通信协议的 转换，而且向整个网络广播时钟，使网络上所有模件 的时钟保持一致。NIM为冗余配置，备用NIM总是从 的时钟保持一致。NIM为冗余配置，备用NIM总是从 主NIM保持更新相关信息，这样可以随时切换而不影 NIM保持更新相关信息，这样可以随时切换而不影 响通讯。这样的切换可以是自动的，也可以是操作员 手动完成。

接口设备

LCN主要技术参数如下： LCN主要技术参数如下： 光纤扩展可达20kM； 光纤扩展可达20kM； 每条LCN最多支持96节点； 每条LCN最多支持96节点； 每条LCN最多可连10条UCN； 每条LCN最多可连10条UCN； 连接到LCN上的主要设备包括：GUS全方位用户站； 连接到LCN上的主要设备包括：GUS全方位用户站； HM历史模件；NIM网络接口模件；EPLCG增强型PLC HM历史模件；NIM网络接口模件；EPLCG增强型PLC 网络接口模件；APP应用处理平台等。 网络接口模件；APP应用处理平台等。 UCN主要技术参数如下： UCN主要技术参数如下： UCN网长度最长2公里；每条UCN最多支持32对节点.UCN网长度最长2公里；每条UCN最多支持32对节点.连接到UCN上的主要设备包括：高性能过程管理站 连接到UCN上的主要设备包括：高性能过程管理站 (HPM)；高级过程管理站(APM)；过程管理站(PM)； (HPM)；高级过程管理站(APM)；过程管理站(PM)； 逻辑管理站(LM)；故障安全系统(FSC)等。 逻辑管理站(LM)；故障安全系统(FSC)等。

系统内通讯方法说明

局域控制网络（Local 局域控制网络（Local Control Network，LCN）是一 Network，LCN）是一 条通讯速率很高、冗余的通讯总线，连接着中央控制室内 的所有控制设备。LCN电缆的通讯速率为5Mb/s，采用国 的所有控制设备。LCN电缆的通讯速率为5Mb/s，采用国 际标准IEEE802.4令牌总线协议，带有传输数据错误检查 际标准IEEE802.4令牌总线协议，带有传输数据错误检查 功能。LCN采用总线方式连接各个节点。 功能。LCN采用总线方式连接各个节点。 UCN网络的通信采用IEEE 802.4协议令牌传送方式，通 UCN网络的通信采用IEEE 802.4协议令牌传送方式，通 讯速率为5MB/s，网络上的模件可以进行点对点通讯 讯速率为5MB/s，网络上的模件可以进行点对点通讯 (Peer To Peer)，所有模件共享网络数据，使这些设备 Peer)，所有模件共享网络数据，使这些设备 可以互享信息、相互协调、实现先进、复杂的控制策略。 UCN也是采用总线方式连接各个节点。UCN网通过NIM UCN也是采用总线方式连接各个节点。UCN网通过NIM 和LCN网相连并进行实时数据通讯。 LCN网相连并进行实时数据通讯。

系统柜内供电

DCS机柜供电系统，冗余配置。一对 DCS机柜供电系统，冗余配置。一对 220VAC电源通过电源背板分别向各个卡 220VAC电源通过电源背板分别向各个卡 件箱供电。一对电源最多可以带两个系统 柜. 机 柜 正 面

机柜、卡件箱

机柜（2100×800×800）采用前后开门式标准 机柜（2100×800×800）采用前后开门式标准 机柜，前面装有各种卡件和电源，背面装有FTA。 机柜，前面装有各种卡件和电源，背面装有FTA。 （LCN）卡件箱分为：双节点卡件箱和5槽卡件箱； LCN）卡件箱分为：双节点卡件箱和5 双节点卡件箱上2 双节点卡件箱上2下3中间是两个电源。5槽卡件 中间是两个电源。5 箱只有一个电源和5 箱只有一个电源和5个插槽。 （UCN）IOP卡件箱：每个系统柜有3个IOP卡件 UCN）IOP卡件箱：每个系统柜有3 IOP卡件 箱每个卡件箱里有15个槽位，可以分别安装各种 箱每个卡件箱里有15个槽位，可以分别安装各种 I/O卡件。 I/O卡件。 还有一种7 IOP卡件箱这里不做说明 还有一种7槽IOP卡件箱这里不做说明

网络通讯介质

网络通讯介质可以分为三类： A：同轴电缆 B：双绞线 C：光纤

同轴电缆

分有50 分有50、75 两种。TPS（LCN）采用 两种。TPS（LCN）采用 的是同轴电缆通讯介质。 50 同轴电缆传输数字信号，传输速率为 10Mbps，它的抗干扰能力强，多站适应性 10Mbps，它的抗干扰能力强，多站适应性 较好，在集散系统中应用较多。 75 同轴电缆一般传输模拟信号，也可传 输数字信号，传输速率为50Mbps，常用于 输数字信号，传输速率为50Mbps，常用于 电视系统。

双绞线、光纤

双绞线：可以传输数字信号和模拟信号， 有价格低廉、数据传输率低为1 2Mbps， 有价格低廉、数据传输率低为1-2Mbps， 可连接的设备少等特点，使用广泛，现场 总线常采用双绞线。 光纤：不受电磁干扰影响，数据传输速率 高达几百兆波特率，可以支持的设备多， 但价格贵，集散系统远程通信采用光缆。 I/O卡件性能 I/O卡件性能

I/O卡件类型 I/O卡件类型

I/O卡件的常用类型有以下几种： I/O卡件的常用类型有以下几种： 模拟信号输入AI（ 5V电压或4 模拟信号输入AI（1-5V电压或4-20mA) 模拟信号输出AO（ 模拟信号输出AO（4-20mA) 数字信号输入DI 数字信号输入DI 数字信号输出DO 数字信号输出DO 热电阻信号输入RTD 热电阻信号输入RTD 脉冲输入卡PI 脉冲输入卡PI AI卡件 AI卡件

功能： 接收现场变送器采集的信号（温度、压 力、物位、流量、密度等）。 信号类型： 接收1 5V、20mA、电阻信号 接收1-5V、4-20mA、电阻信号 毫伏信号 FTA接线方式： FTA接线方式： 两线制、三线制、四线制

AO卡件 AO卡件

功能： 发送信号到现场驱动执行机构动作 （气动调节阀、变频器等） 信号类型： 4-20mA FTA接线方式： FTA接线方式： 两线制 DI卡件 DI卡件

DI功能： DI功能： 接收现场回来的干接点信号（电机 的运行状态信号、阀门的开关状态、泵的 运行状态等) 运行状态等) 信号类型： 干接点信号 FTA接线方式： FTA接线方式： 两线制

DO卡件 DO卡件

DO功能： DO功能： 发出信号驱动现场的设备如（开关 阀的开/关、电机的停/启、泵的停/ 阀的开/关、电机的停/启、泵的停/启） 信号类型： 干接点信号 接线方式： 二线制

当DI/DO接收或发出有源信号时要加继电器隔离 DI/DO接收或发出有源信号时要加继电器隔离 FTA FTA：TPS系统的接线端子板。不同的卡件有其 FTA：TPS系统的接线端子板。不同的卡件有其 相应的FTA 相应的FTA 功能特点 支持冗余接线方式 支持配电与不配电接线方式 实现现场与中控接线隔离 节省中间接线 节省安装空间 TPS的网络类型 TPS的网络类型

TPS系统分为以下三种网络类型： TPS系统分为以下三种网络类型： A.PIN：（工厂控制网络）可以访问过程络网中的 PIN：（工厂控制网络）可以访问过程络网中的 数据 B.LCN：过程控制网络(GUS位于这一层） LCN：过程控制网络(GUS位于这一层）

C.UCN：万能控制络（与现场的设备和仪表相连） UCN：万能控制络（与现场的设备和仪表相连）

网络结构

本厂DCS系统的概况 本厂DCS系统的概况

一、中央控制室 名 称 数量 单位 操作站(双屏) 操作站(双屏) 61 台 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 122 台 操作键盘 61 台 鼠 标 61 台 辅助操作台 20 套 每台包括： 开关按钮 约20 只 彩色喷墨打印机 12 台 光纤通讯系统 5 套 包括:网络服务器(冗余）网络计算机, 网络接口, 交换机(冗余) 包括:网络服务器(冗余）网络计算机, 网络接口, 交换机(冗余)、光电转换器、光纤等 大屏幕监视系统 1 套 (6台大屏幕监视器) (6台大屏幕监视器) 生产调度管理系统 1 套 包括:监视终端设备、OPC服务器(冗余) 交换机(冗余) 包括:监视终端设备、OPC服务器(冗余)、交换机(冗余)、光电转换器、网络 接口, 接口, 光缆、打印机等。（具体数量待定）

二、煤气化装置控制室 名 称 1.过程接口和控制器 2.端子柜/安全栅柜 3.继电器柜 4.操作站(双屏) 包括： 彩色LCD(22”) 操作键盘 鼠 标 5.工程师站 包括： 彩色LCD(22”) 操作键盘 鼠 标 6.通讯系统 7.彩色喷墨打印机 8.辅助操作台 每台包括： 开关按钮 9.历史数据存储单元 10.通讯接口 (通讯协议为MODBUS RTU) 11． GPS 数量 供货商确定 供货商确定 供货商确定 6 12 6 6 2 2 2 2 1 1 1 约 20 1 约200 3 单位

台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 套 只 套 个 套

三、甲醇装置控制室 名 称 1.过程接口和控制器 2.端子柜/安全栅柜 端子柜/ 3.继电器柜 4.操作站(双屏) 操作站(双屏) 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 5.工程师站 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 6.通讯系统 7.彩色喷墨打印机 8.辅助操作台 每台包括： 开关按钮 9.历史数据存储单元 10.通讯接口RS485 通讯接口RS485 (通讯协议为MODBUS RTU) 通讯协议为MODBUS 11． GPS 11．

数量 供货商确定 供货商确定 供货商确定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 1 约20 1 约25 1 单位

台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 套 只 套 个 套

四、MTP装置控制室 MTP装置控制室 名 称 1.过程接口和控制器 2.端子柜/安全栅柜 端子柜/ 3.继电器柜 4.操作站(双屏) 操作站(双屏) 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 5.工程师站 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 6.通讯系统 7.彩色喷墨打印机 8.辅助操作台 每台包括： 开关按钮 9.历史数据存储单元 10.通讯接口RS485 通讯接口RS485 (通讯协议为MODBUS RTU) 通讯协议为MODBUS 11． GPS 11．

数量 供货商确定 供货商确定 供货商确定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 6 约20 1 约20 1 单位

台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 套 只 套 个 套

五、PP装置控制室 PP装置控制室 名 称 1.过程接口和控制器 2.端子柜/安全栅柜 端子柜/ 3.继电器柜 4.操作站(双屏) 操作站(双屏) 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 5.工程师站 包括： 彩色LCD(22”) 彩色LCD(22” 操作键盘 鼠 标 6.通讯系统 7.彩色喷墨打印机 8.辅助操作台 每台包括： 开关按钮 9.历史数据存储单元 10.通讯接口RS485 通讯接口RS485 (通讯协议为MODBUS RTU) 通讯协议为MODBUS 11． GPS 11．

数量 供货商确定 供货商确定 供货商确定 5 10 5 5 1 1 1 1 1 1 6 约20 1 约44 1 单位

台 台 台 台 台 台 台 台 套 台 套 只 套 个 套

空分现场操作室布置图

空分DCS系统图 空分DCS系统图

DCS和PLC的区别 DCS和PLC的区别

DCS和PLC是两个完全不同而又有着千丝万缕联系的概念。 DCS和PLC是两个完全不同而又有着千丝万缕联系的概念。 DCS和PLC都是计算机技术与工业控制技术相结合的产物， DCS和PLC都是计算机技术与工业控制技术相结合的产物， 主控制系统用的是DCS，而PLC主要应用在辅助车间。 主控制系统用的是DCS，而PLC主要应用在辅助车间。 DCS和PLC都有操作员站提供人机交互的手段、都依靠基 DCS和PLC都有操作员站提供人机交互的手段、都依靠基 于计算机技术的控制器完成控制运算、都通过I/O卡件完 于计算机技术的控制器完成控制运算、都通过I/O卡件完 成与一次元件和执行装置的数据交换、都具备称之为网络 的通信系统。DCS和PLC如此相似，为什么会有完全不同 的通信系统。DCS和PLC如此相似，为什么会有完全不同 的概念，我们在工程实践中如何进行选择？我们从历史沿 革、技术特点、发展方向等几个方面作一综述

DCS和PLC的历史沿革及核心概念 DCS和PLC的历史沿革及核心概念 DCS为分散控制系统的英文（TOTAL DCS为分散控制系统的英文（TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）简称。 SYSTEM）简称。 指的是危险分散、数据集中。70年代中期进入市 指的是危险分散、数据集中。70年代中期进入市 场，完成模拟量控制，代替以PID运算为主的模 场，完成模拟量控制，代替以PID运算为主的模 拟控制仪表。首先提出DCS这样一种思想的是仪 拟控制仪表。首先提出DCS这样一种思想的是仪 表制造厂商，当时主要应用于化工行业。而PLC 表制造厂商，当时主要应用于化工行业。而PLC 于60年代末研制成功，称作逻辑运算的可编程序 60年代末研制成功，称作逻辑运算的可编程序 控制器（Programmable 控制器（Programmable Logic Controller）， Controller）， 简称PLC。主要应用于汽车制造业。 简称PLC。主要应用于汽车制造业。

DCS和PLC的设计原理区别较大，PLC是从摸仿 DCS和PLC的设计原理区别较大，PLC是从摸仿 原继电器控制原理发展起来的，70年代的PLC只 原继电器控制原理发展起来的，70年代的PLC只 有开关量逻辑控制。它以存储执行逻辑运算、顺 序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通 过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产 过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工 艺要求。将其存入PLC的用户程序存储器，运行 艺要求。将其存入PLC的用户程序存储器，运行 时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程 要求的操作。 DCS是在运算放大器的基础上得以发展的。把所 DCS是在运算放大器的基础上得以发展的。把所 有的函数、各过程变量之间的关系都设计成功能 块。70年代中期的DCS只有模拟量控制。 块。70年代中期的DCS只有模拟量控制。

DCS和PLC控制器的主要差别是在开关量和模拟 DCS和PLC控制器的主要差别是在开关量和模拟 量的运算上，即使后来两者相互有些渗透，但是 仍然有区别。80年代以后，PLC除逻辑运算外， 仍然有区别。80年代以后，PLC除逻辑运算外， 也增加了一些控制回路算法，但要完成一些复杂 运算还是比较困难，PLC用梯形图编程，模拟量 运算还是比较困难，PLC用梯形图编程，模拟量 的运算在编程时不太直观，编程比较麻烦。但在 解算逻辑方面，表现出快速的优点。而DCS使用 解算逻辑方面，表现出快速的优点。而DCS使用 功能块封装模拟运算和逻辑运算，无论是逻辑运 算还是复杂模拟运算的表达形式都非常清晰，但 相对PLC来说逻辑运算的表达效率较低。 相对PLC来说逻辑运算的表达效率较低。

DCS和PLC在历史沿革上的差异是明显的，对它 DCS和PLC在历史沿革上的差异是明显的，对它 们后续的发展产生了重大影响。然而，对后续发 展影响最大的，并不是起源技术上的差别，而是 其起源概念的差别。DCS的核心概念是危险分散， 其起源概念的差别。DCS的核心概念是危险分散， 数据集中的计算机控制系统，因此DCS的发展过 数据集中的计算机控制系统，因此DCS的发展过 程，就是在不断的运用计算机技术、通讯技术和 控制技术的最新成果，来构建一个完整的集散控 制体系，DCS给用户提供的是一个完整的面向工 制体系，DCS给用户提供的是一个完整的面向工 业控制的安全可靠高效灵活的解决方案。而PLC 业控制的安全可靠高效灵活的解决方案。而PLC 的核心概念是可编程序控制器，目的是用来取代 继电器，执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能， 建立柔性程序控制装置。所以，PLC不断发展的 建立柔性程序控制装置。所以，PLC不断发展的 主线是在不断地提高各项能力指标，给用户提供 一个完善的功能灵活的控制装置。

DCS和PLC的技术特点与相互渗透

不同的概念基础、不同的发展道路使得DCS和 PLC有着各自不同的技术特点，而技术的发展 也不是封闭的，相互学习相互渗透也始终贯穿 在发展过程之中。

我们知道，一个PLC的控制器，往往能够处理几 我们知道，一个PLC的控制器，往往能够处理几 千个I/O点（最多可达8000多个I/O）。而DCS 千个I/O点（最多可达8000多个I/O）。而DCS 的控制器，一般只能处理几百个I/O点（不超过 的控制器，一般只能处理几百个I/O点（不超过 500个I/O）。难道是DCS开发人员技术水平太 500个I/O）。难道是DCS开发人员技术水平太 差了吗？恐怕不是。从集散体系的要求来说，不 允许有控制集中的情况出现，太多点数的控制器 在实际应用中是毫无用处的，DCS开发人员根本 在实际应用中是毫无用处的，DCS开发人员根本 就没有开发带很多I/O点数控制器的需要驱动， 就没有开发带很多I/O点数控制器的需要驱动， 他们的主要精力在于提供体系的可靠性和灵活性。 而PLC不一样，作为一个独立的柔性控制装置， PLC不一样，作为一个独立的柔性控制装置， 带点能力越强当然也就代表其技术水平越高了， 至于整个控制体系的应用水平呢，这主要是工程 商和用户的事情，而不是PLC制造商的核心目标。 商和用户的事情，而不是PLC制造商的核心目标。

控制处理能力

控制处理能力的另一个指标，运算速度，在人们印象当 中PLC也比DCS要快很多。从某一个角度来看，情况也 PLC也比DCS要快很多。从某一个角度来看，情况也 的确如此，PLC执行逻辑运算的效率很高，执行1K逻辑 的确如此，PLC执行逻辑运算的效率很高，执行1K逻辑 程序不到1毫秒，其控制周期( DI输入直接送DO输出为 程序不到1毫秒，其控制周期(以DI输入直接送DO输出为 例)可以控制在50ms以内；而DCS在处理逻辑运算和模 可以控制在50ms以内；而DCS在处理逻辑运算和模 拟运算时采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以 拟运算时采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以 上。我们用PID算法来比较时，可以发现PLC执行一个 上。我们用PID算法来比较时，可以发现PLC执行一个 PID运算在几个毫秒，而DCS的控制器解算一个PID也需 PID运算在几个毫秒，而DCS的控制器解算一个PID也需 要1个毫秒，这说明PLC和DCS和实际运算能力是相当的, 个毫秒，这说明PLC和DCS和实际运算能力是相当的, 某此型号的DCS控制器甚至更强。而控制周期上的差异 某此型号的DCS控制器甚至更强。而控制周期上的差异 主要与控制器的调度设计有关。大型PLC往往使用副CPU 主要与控制器的调度设计有关。大型PLC往往使用副CPU 来完成模拟量的运算，主CPU高速地完成开关量运算， 来完成模拟量的运算，主CPU高速地完成开关量运算， 所以即使模拟运算速度一般，在开关量控制方面的速度 表现还是非常优秀的。而DCS以同样的速度来处理开关 表现还是非常优秀的。而DCS以同样的速度来处理开关 量和模拟量运算，控制周期的指标确实不理想。新型的 DCS控制器学习了大型PLC的设计，在控制周期方面的 DCS控制器学习了大型PLC的设计，在控制周期方面的 表现获得了大幅度的提高。

数据通讯交换

数据通讯交换主要是指控制系统网络及其数据交 换形式。在这个方面DCS有着先天的优势。集散 换形式。在这个方面DCS有着先天的优势。集散 系统的“分散” 系统的“分散”主要体现在独立的控制器上， “集中”主要体现在具有完整数据的人机交互装 集中” 置上，而将分散和集中连接成集散系统的正是网 络。因此，从DCS发展的早期，网络就成为了 络。因此，从DCS发展的早期，网络就成为了 DCS生产厂家的核心技术方向，冗余技术、窄带 DCS生产厂家的核心技术方向，冗余技术、窄带 传输技术都是DCS厂家最早研发或应用成功的。 传输技术都是DCS厂家最早研发或应用成功的。 PLC主要是按照独立装置来设计的，其 网络” PLC主要是按照独立装置来设计的，其 “网络” 实际上是串行通讯。

工业以太网技术的发展和广泛应用，从形式上拉平了DCS和PLC网络方面的差距。从表面上看很平了DCS和PLC网络方面的差距。从表面上看很 多DCS和PLC都应用了工业以太网，但是其实质 DCS和PLC都应用了工业以太网，但是其实质 上的差距却依然存在。以很多PLC采用的 上的差距却依然存在。以很多PLC采用的 MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通讯协议， MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通讯协议， 不是网络，大家都没有疑问；MODBUS-TCP是 不是网络，大家都没有疑问；MODBUS-TCP是 网络吗？很多人就有疑问了。仔细分析， MODBUS-TCP是将MODBUS通讯协议加载到以 MODBUS-TCP是将MODBUS通讯协议加载到以 太网的TCP协议之上的一种通讯方式，它虽然具 太网的TCP协议之上的一种通讯方式，它虽然具 有了网络的外形，但依然是一主多从的管理方式， 数据表的传输结构。

组态维护功能

组态维护功能包括逻辑组态、下载修改、运行调 试、远程诊断等。 早期，PLC以梯形图为主，DCS以模块功能图为 早期，PLC以梯形图为主，DCS以模块功能图为 主。经过多年的发展，国际电工委员会通过 IEC1131- 标准规定了五种编程语言, IEC1131-3标准规定了五种编程语言,目前主流 的DCS和PLC都表示符合这个标准，支持其中的 DCS和PLC都表示符合这个标准，支持其中的 几种或全部编程语言。从开发效率和程序可读性 来考虑，模块功能图和顺序功能图越来越成为主 要的编程方式，梯形逻辑和结构化文本成为了自 定义模块的开发工具。大型PLC在组态方式上越 定义模块的开发工具。大型PLC在组态方式上越 来越像DCS，差距在逐渐缩小，而小型PLC仍然 来越像DCS，差距在逐渐缩小，而小型PLC仍然 以梯形图为主。

硬件封装结构

PLC一般为大底版式机架，封闭式I/O模件，封闭式结构 PLC一般为大底版式机架，封闭式I/O模件，封闭式结构 有利与提高I/O模件的可靠性，抗射频、抗静电、抗损伤。 有利与提高I/O模件的可靠性，抗射频、抗静电、抗损伤。 PLC模件的I/O点数有8点、16点、32点。 PLC模件的I/O点数有8点、16点、32点。 DCS大部分为19英寸标准机箱加插件式I/O模件，I/O模 DCS大部分为19英寸标准机箱加插件式I/O模件，I/O模 件为裸露式结构。每个模件的I/O点数有8点和16点，很 件为裸露式结构。每个模件的I/O点数有8点和16点，很 少使用32点模件。 少使用32点模件。 DCS的这种结构源于其使用领域主要在大型控制对象， DCS的这种结构源于其使用领域主要在大型控制对象， 19英寸标准机箱便于密集布置，较少的I/O点数则是由于 19英寸标准机箱便于密集布置，较少的I/O点数则是由于 对分散度的要求。PLC的大底版式机架，封闭式模件结构 对分散度的要求。PLC的大底版式机架，封闭式模件结构 在管理和配置上更加灵活，单个设备的可靠性更高。因此， 不少DCS也吸收了PLC在结构上的优点，采用了和PLC相 不少DCS也吸收了PLC在结构上的优点，采用了和PLC相 似的封装结构

人机交互装置

在早期，DCS作为一个系统，其人机交互装置是DCS厂 在早期，DCS作为一个系统，其人机交互装置是DCS厂 家提供的专用装置。而PLC厂家一般不提供人机交互装置， 家提供的专用装置。而PLC厂家一般不提供人机交互装置， 往往由工程商自主采用通用的监控软件来完成( ifix、往往由工程商自主采用通用的监控软件来完成(如ifix、intouch、组态王) DCS集成的人机交互装置往往有着 intouch、组态王)。DCS集成的人机交互装置往往有着 功能较专业、稳定性较好的特点，但是其价格也很高。随 着PC技术的快速发展，一些通用监控软件发展很快，功 PC技术的快速发展，一些通用监控软件发展很快，功 能和性能逐渐超过了DCS厂家提供的专用装置。因此不少 能和性能逐渐超过了DCS厂家提供的专用装置。因此不少 DCS厂家逐步放弃了专用的人机交互装置，转而和PLC一 DCS厂家逐步放弃了专用的人机交互装置，转而和PLC一 样也使用了通用的监控软件。DCS厂家使用通用监控软件 样也使用了通用的监控软件。DCS厂家使用通用监控软件 并不是简单地拼装，而是在通用监控软件的基础上，通过 合作开发，将自已多年积累的网络通讯技术、系统自诊断 技术以专用软件包的形式保留和继承下来了。

DCS和PLC作为计算机技术和控制技术结 DCS和PLC作为计算机技术和控制技术结 合的产物，为自动化水平的提高都作出了 各自的贡献。由于两者在应用上有较大的 相通性，在不同的时期，其各自的技术或 价格优势，都会直接影响到其市场地位。 而市场的反应也会或快或慢地反映到各自 的技术发展和价格调整上。从总的趋势来 看，DCS和PLC在技术上的融合和促进将 看，DCS和PLC在技术上的融合和促进将 会是竞争的主流，而在性价比方面，你来 我往地不断攀升，也将是发展的主旋律。

谢谢！

第13篇：DCS系统与PLC系统优缺点分析报告

DCS系统与PLC系统优缺点分析报告

工业界对于分布式控制系统(DCS)与可编程逻辑控制器(PLC)两者孰优孰劣的争论已经持续了至少40年。然而，随着技术的发展，争论并未停止。由于两者功能特性越来越接近，价格差异也在缩小，曾经一度很清晰的选择，现在似乎变得越来越模糊。要想理解这两者之间的争论，就一定要明确这两种平台之间的根本性差异。

要想理解这两者之间的争论，就一定要明确这两种平台之间的根本性差异。例如，DCS体系结构源自一种完整的系统方法，其焦点在于基于网络实现分布式控制，协助作业人员监视并操控工厂中的任何一个区域。通过高性能的确定性网络实现一致、同步并且完整的过程数据正是DCS体系结构的核心。

另一方面，PLC体系结构聚焦于灵活快速的本地控制，PLC技术最近的发展为其增加了过程控制能力。当PLC和HMI软件集成在一起时，其最终形态看起来与DCS十分类似，但是这仍旧是一种自建(DIY)的实现方法，意味着工程师必须亲力亲为实现系统的每一个环节。对于控制来说这种方法更加灵活，但是DIY通常意味着在组网和性能上更大的技术风险，其导致的成本增加会在后期慢慢体现。

以前，相对于PLC系统来说，DCS通常更加昂贵，而且与今天面临的状况不同，当年很多工厂对生产速度、产量、废物排放、安全性和遵循法规上的需求并不高。正是因为这样，基于PLC的系统才获得了发展，因为它们能够提供更低的固定资产投资，同时提供的功能也足够用。但是随着时代的变迁，在全球市场范围DCS系统的价格不断降低，制造企业对其需求也随之上升。因此，在投建新自动化项目时，很多控制系统工程师、维护经理和工厂经理开始重新审视DCS和PLC控制系统两者的优劣。

在评价DCS和基于PLC架构的自建分布式控制系统时，有几个要点需要注意。

网络性能

优良的网络性能始于合理的网络设计，而合理的网络设计依赖于对每一个网络节点的通讯行为和用来承载网络信息的协议的详尽了解。主要的过程自动化供应商已经注意到这种需求，他们提供最优的方案，使用户可以为控制系统选择最优的网络设计。而DIY方案的应用工程师可能需要首先完成特定网络拓扑结构的搭建。网络设计和安装完成之后，下一步就是测试网络性能到底如何。对于不同的数据采集量、警报、历史信息、对等网络信息和随时可能发生的备份作业，同样的网络拓扑结构的性能可能具有很大的差异，这需要依靠全面的最优拓扑结构测试才能够得出结论。假设用户已经完成了网络的设计和安装，工厂达到了最大生产能力，一切都按照预期运行，那么此时需要面临的挑战就是如何维持这种平稳的网络作业状态。一种解决方案是在项目之初就安装容错以太网(FTE)，这是一种使用并不昂贵的成品组件实现冗余工业以太网的组网技术，这种技术能够提供高可用性。FTE还能够提供足够的网络诊断，实现对过程控制网络的持续关注，可以作为DCS的一部分。而且，工厂必须在补丁和更新被载入生产系统之前对其进行功能和性能的测评。有经验的网络工程师深知网络上的每一台设备都必须正常工作，才能构成一个健康的网络整体，正所谓一条臭鱼腥了一锅汤。

控制性能

良好的过程控制是建立在可靠和可重复的控制策略上的。过程控制器作为经典DCS体系结构的一部分，在作业方法上比PLC具有更多选择。PLC的运行速度相对来说更快，而过程控制器的强项在于可重复性，这意味着控制策略的运行周期是固定的运行的过快或者过慢都是不能接受的。在每一个运转周期内实现可重复的控制，有助于工厂实现可重复的质量、生产率和作业结果。运行周期并非唯一差别，其他系统服务也将优先解决控制器的配置，例如，如果控制器产生的报警会对控制任务产生影响，那么这些报警就会被屏蔽，当过程扰动渐趋平稳时，再恢复这些警报。为了有效实现这种警报管理机制，必须能够与控制产生警报的时间紧密配合，那些用来收集、存储和报告这些警报的报警子系统和事件子系统也是如此。老话重提，系统的作业方法是DCS的核心。

HMI图形

HMI软件包供应商通常都会吹嘘操作员设计图形界面是如何的容易。但是不管图形界面设计的多么令人印象深刻，它都不能为工厂带来直接的经济效益。设想一下过程控制环境无需建立图形界面，因为它们已经内置了图形界面，这是多么惬意的一件事。但是随着时代的变迁，在全球市场范围内DCS系统的价格不断降低，制造企业对其需求也随之上升。如果系统控制功能和作业环境整合在一起，那么支撑过程工厂运转的90%的功能都可以标准化。一些DCS平台能够提供上百种标准面板、分组显示和状态显示，这不仅对于安全有效的工厂作业非常重要，关键这些功能是现成的。

控制算法

面向对象的功能模块主要用于指定用户功能的属性。通过创建具有完整参数功能的功能模块，用户可以开发并对控制策略实现精准调整，无需重新设计控制功能，所有必需的功能都经过备案可选。应用工程师仅需将模块集成到所需的控制配置中即可，十分容易。无需编程的自动备案控制器配置使DCS体系结构对于工程师的使用和故障排查来说十分高效。让我们以一个常用的过程控制功能PID模块为例。使用DCS全球数据模型，可以通过配置界面获得PID功能模块的全部信息，此界面的各种算法已经通过验证，可以按需选择。HMI中的报警、趋势分析和历史数据功能所需的参数可以在一个站点轻松完成获取和配置，无需再对HMI配置进行更改。

应用软件

在一套自动化系统20~30年的服役期内，考虑用户需要对系统进行扩展、更改或者为系统增加新技术的频次是很重要的。“如果系统控制功能和作业环境整合在一起，那么支撑过程工厂运转的90%的功能都可以标准化。”对于DIY系统来说，要想找到工厂运行所需的所有应用程序，只需要翻翻PLC和HMI供应商的选型手册然后下订单即可，随后就可以获得授权、DVD安装盘、下载内容和其他一系列有用的资料。但是，如果只需要选择一种型号代码就可以立即收到所需的整套系统岂不是更加便利么？一个授权文件可以用于所有支撑过程工厂运行的控件、数据备份、趋势分析对象、业务集成软件和工厂运行中所需要的图形。DCS体系结构能够确保所有的控制应用程序都被正确加载，版本正确且经过兼容性测试。

数据管理

当DIY的DCS系统被拼凑起来后，各种不同的数据模型将会产生多种代表同样信息的数据。当这些个体被组装成一个系统之后，这些不同种类的数据模型必须同步并且受到维护，对于应用工程师和系统管理员来说，完成这项工作是一个不小的负担。而对于DCS体系结构来说，通用的数据模型能覆盖整套系统。因此，一个数据源可以为系统任何位置的任何一个应用程序或者服务提供数据。这个问题的关键并不在于数据库的数量，而在于单一的数据模型，不管数据组件在何处，它都可以被体系下的任何一个组件所使用，而且数据组件无需复制。综合的数据模型并不一定意味着仅使用一个数据库，但是它肯定意味着对于任何数据组件来说都具有同一个去处。

批量自动化

DCS体系结构的综合特性长久以来一直是批量自动化工程的上佳之选。相比于其他类型的自动化，批量要求在相位、单位、配方、公式和其他要素上做到精细的配合。即使经典DCS体系结构在提供完整的解决方案时也面临着不小挑战，因为批量环境中的组件实在过于多样化。正是基于此种原因，很多批量自动化工程都选择将多种解决方案混合成一种解决方案。不管怎样，批量数据模型已经不像从前那样令人心生畏惧了，批量自动化解决方案的各种不同的信息现在使用单一的DCS数据模型就可以采集完成。例如，批量管理和执行所需的所有组件都运行于过程控制器上，或者在要求耐用性的场合这些组件都运行于冗余控制器上。这意味着没必要非得使用一台PC作为批量服务器。因为所有的批量组件都运行于控制器上，批量执行更加快速，循环时间得以缩短，产量提升。而且，对于各种报警、安保和显示功能，操作人员只需要学习一种作业环境即可，误操作的可能性也更低。从工程和维护的观点来看，这种方法的优势在于仅需学习并支持一种工具即可控制工程网版权所有，事半功倍。

开放式连通性

今天的过程工厂很少选择单一品牌的控制器。这就是为什么经典DCS体系结构也能够将第三方设备以同样的数据模型引入的原因。这意味着操作人员能够以一种统一的风格浏览来自于不同厂家的控制器的信息。控制解决方案是否能够将企业解决方案无缝融入控制层也是一个重要的考虑方面。因为信息富集型应用通常都是如需则急需，所以对制造执行系统(MES)、资产管理系统、报表软件、统计过程控制(SPC)、停机跟踪或者其他企业层解决方案进行提前考虑是很重要的。

仿真技术

控制策略在应用到实际的过程之前必须经过彻底的“排查”。由于过程控制关注可重复性，所以能够将控制策略直接运行于仿真环境而无需更改，这一点是十分必要的。过程控制中的计时是很必要的，仿真器必须能够可靠地重现过程执行的计时。“由于过程控制关注可重复性，所以能够将控制策略直接运行于仿真环境而无需更改，这一点是十分必要的。”

基于此种原因，DCS供应商都提供先进的仿真器技术，在工厂整个生命周期内帮助改善性能。有多种仿真选择，从离线的稳态设计仿真、控制核查和操作员培训到在线控制和优化、性能监控和作业计划仿真。

过程历史数据

彻底的过程改进依赖于优良的过程数据，这意味着历史数据的收集必须与工厂自动化系统的功能协调一致，不会妨碍更加紧急的控制要求。但是，如果出于某种原因必须中断历史数据收集，那么之后必须能够恢复历史数据，因为不完整的历史数据是不能接受的。工厂需要一种可靠的解决方案以获取历史数据，并将这些数据用于趋势和质量分析。基于此种目的，大多数现有的DCS平台现在都具有耐用的内置过程历史数据功能，工程师和工厂管理人员可以藉此在单一站点完成对整体作业性能的分析。冗余数据收集机制还能保证在主历史数据收集器失效时迅速切换至辅助历史数据收集器。做出决定。

当然，每一家工厂对自动化和控制都有其独一无二的要求，实际上不管是DCS还是PLC都能满足每一家工厂的需求，落实到具体的应用和作业需求时，必须仔细考虑，然后再决定哪一种技术更适合自己的过程控制。当前对于DCS的需求正在上升，即使对于规模较小的应用也是如此。对上文讨论的内容略加思索，操作人员和工程师就能对DCS和PLC的能力有一个初步的认识，并在两者之间做选择的时候能够更加深入地考量。

第14篇：DCS系统存在问题分析和处理措施

DCS系统存在问题分析和处理措施

北仑发电厂二期3×600MW亚临界燃煤机组，仪控设备采用美国Bailey公司生产的INFI-90系统。3台机组分别于2000年7月8日、7月28日和9月28日通过168小时满负荷试运行移交商业运行。在二期INFI-90控制系统中，包括协调控制系统（CCS）、燃烧器管理系统（BMS）、程序控制系统（SCS）、数据采集系统（DAS）、汽机防进水系统（TWIP）。这些功能都是由多功能处理卡MFP03和相应的I/O子模件来实现的。所有的多功能处理器MFP03均采用1:1冗余配置。

人机接口设备采用BAILEY公司OIS43，每台机组配有8个单独节点（NODE），以增加运行安全可靠性。

以下是对二期DCS系统存在问题的分析和处理措施的总结。

1、过程控制单元（PCU）电源系统故障分析处理

INFI-90系统PCU柜内使用的是模件化电源系统MPSII，采用2N供电方式，一路是UPS供电，另一路是厂保安电源。任何一路电源的故障都不会影响到控制柜内模件正常工作。常见PCU柜电源系统故障情况如下：

电源系统卡件有三种：系统电源卡IPSYS0

1、现场电源模件IPFLD125和电源监视模件IPMON01。IPSYS01系统电源卡主要提供5V、15V、-15VDC系统电压和25.5VDC I/O电压。该种卡件的损坏率较高， 5V、15V、-15VDC 25.5VDC的LED状态指示灯“变红”故障，须更换损坏卡件才能消除电源卡故障。也有5V、15V、-15VDC 25.5VDC的LED状态指示灯“绿闪”情况出现。主要原因是IPSYS01卡件的直流转换过电流引起，现场信号瞬间接地或I/O卡件内短路引起5V、15V、-15VDC 25.5VDC电源过流，使电源卡损坏。处理时先将新IPSYS01电源卡插入PCU柜相应电源槽内，依次拔出原PCU柜中的IPSYS01电源卡，观察“绿闪”IPSYS01电源卡上的指示灯消失，且IPMON01监视卡上所有LED灯均显示正常，说明故障电源卡已找到，更换损坏卡件，系统即能恢复正常。

IPFLD125现场电源模件主要为开关量输入信号的提供125VDC电源。该种卡件在使用中故障率较IPSYS01低，开关量端子板上都装有0.25A的速熔熔丝，一般不会引起电源的过流现象。机组投运初期故障情况较少见，但随着时间推移，电源模件老化加上厂保安电源偶尔波动，都是引起IPFLD125现场电源模件上的PFC灯、125VDC灯红色故障报警的因素。

IPMON01电源监视模件用于监视整个PCU柜电源系统运行状态，包括对IPSYS01及IPFLD125的工作情况、冷却风扇运转情况及机箱温度等的监视。运行中IPMON01卡件的常见故障主要是机箱温度高信号引起误报警，原因是卡件内的2个热敏电阻比较容易损坏。另外，卡件与MMU机架之间接触不良也往往会引起误报警。但IPMON01电源监视模件的PFI功能设置不当，可能会以因PCU供电电压瞬间波动或就地信号瞬间接地，引起PCU柜严重故障，甚至使机组MFT。如：2004年4月2日，5号机组正常运行负荷600MW时，硬报警盘出现“CCS CONTROL CARD TROUBLE”报警，随后在运行人员来不及处理的情况下，机组即跳闸； SOE上提示 “CCS LOSS OF POWER（SOE） MFT”。事件发生的根本原因是由于PCU1 的系统电源瞬间电压下降，引发监视卡的PFI动作，导致PCU1的所有卡件停止工作。另一次是在停运的#3机组PCU柜做UPS和保安电源切换模拟试验时，因IPMON01电源监视模件故障，UPS电源无法无扰切至保安电源，造成PCU柜全部卡件失电故障。避免以上严重故障的措施，一是维持PCU柜供电电压稳定，使5V、15V、-15VDC和25.5VDC的上下波动范围分别控制在200mV、300 Mv、1.5V以内，二是屏蔽IPMON01电源监视模件的电源故障中断PFI功能。 PCU柜内5VDC系统电源电压不正常。电源系统底板上5VDC电压测量值一般在5.10~5.20VDC之间，但进入卡件时很多柜子的电压却在5V以下，三号机曾有三个控制柜的电压跌至4.76VDC左右，引起部分I/O卡不能正常工作。经检查发现电源底板与旁边的电源母线之间的连接电缆存在较大的压降，认为是由于电缆的多芯铜线时间一久表面氧化与线鼻子之间接触不良引起的。处理方法是在机组大修期间对所有5VDC电缆的铜线与线鼻子之间进行焊接处理，使所有的铜线与线鼻子焊接在一起，经检测考验，效果比较理想，压降可保持在0.01~0.02VDC之间。

北仑发电厂二期3×600MW亚临界燃煤机组，仪控设备采用美国Bailey公司生产的INFI-90系统。3台机组分别于2000年7月8日、7月28日和9月28日通过168小时满负荷试运行移交商业运行。在二期INFI-90控制系统中，包括协调控制系统（CCS）、燃烧器管理系统（BMS）、程序控制系统（SCS）、数据采集系统（DAS）、汽机防进水系统（TWIP）。这些功能都是由多功能处理卡MFP03和相应的I/O子模件来实现的。所有的多功能处理器MFP03均采用1:1冗余配置。

人机接口设备采用BAILEY公司OIS43，每台机组配有8个单独节点（NODE），以增加运行安全可靠性。

以下是对二期DCS系统存在问题的分析和处理措施的总结。

1、过程控制单元（PCU）电源系统故障分析处理

INFI-90系统PCU柜内使用的是模件化电源系统MPSII，采用2N供电方式，一路是UPS供电，另一路是厂保安电源。任何一路电源的故障都不会影响到控制柜内模件正常工作。常见PCU柜电源系统故障情况如下：

电源系统卡件有三种：系统电源卡IPSYS0

1、现场电源模件IPFLD125和电源监视模件IPMON01。IPSYS01系统电源卡主要提供5V、15V、-15VDC系统电压和25.5VDC I/O电压。该种卡件的损坏率较高， 5V、15V、-15VDC 25.5VDC的LED状态指示灯“变红”故障，须更换损坏卡件才能消除电源卡故障。也有5V、15V、-15VDC 25.5VDC的LED状态指示灯“绿闪”情况出现。主要原因是IPSYS01卡件的直流转换过电流引起，现场信号瞬间接地或I/O卡件内短路引起5V、15V、-15VDC 25.5VDC电源过流，使电源卡损坏。处理时先将新IPSYS01电源卡插入PCU柜相应电源槽内，依次拔出原PCU柜中的IPSYS01电源卡，观察“绿闪”IPSYS01电源卡上的指示灯消失，且IPMON01监视卡上所有LED灯均显示正常，说明故障电源卡已找到，更换损坏卡件，系统即能恢复正常。

IPFLD125现场电源模件主要为开关量输入信号的提供125VDC电源。该种卡件在使用中故障率较IPSYS01低，开关量端子板上都装有0.25A的速熔熔丝，一般不会引起电源的过流现象。机组投运初期故障情况较少见，但随着时间推移，电源模件老化加上厂保安电源偶尔波动，都是引起IPFLD125现场电源模件上的PFC灯、125VDC灯红色故障报警的因素。

IPMON01电源监视模件用于监视整个PCU柜电源系统运行状态，包括对IPSYS01及IPFLD125的工作情况、冷却风扇运转情况及机箱温度等的监视。运行中IPMON01卡件的常见故障主要是机箱温度高信号引起误报警，原因是卡件内的2个热敏电阻比较容易损坏。另外，卡件与MMU机架之间接触不良也往往会引起误报警。但IPMON01电源监视模件的PFI功能设置不当，可能会以因PCU供电电压瞬间波动或就地信号瞬间接地，引起PCU柜严重故障，甚至使机组MFT。如：2004年4月2日，5号机组正常运行负荷600MW时，硬报警盘出现“CCS CONTROL CARD TROUBLE”报警，随后在运行人员来不及处理的情况下，机组即跳闸； SOE上提示 “CCS LOSS OF POWER（SOE） MFT”。事件发生的根本原因是由于PCU1 的系统电源瞬间电压下降，引发监视卡的PFI动作，导致PCU1的所有卡件停止工作。另一次是在停运的#3机组PCU柜做UPS和保安电源切换模拟试验时，因IPMON01电源监视模件故障，UPS电源无法无扰切至保安电源，造成PCU柜全部卡件失电故障。避免以上严重故障的措施，一是维持PCU柜供电电压稳定，使5V、15V、-15VDC和25.5VDC的上下波动范围分别控制在200mV、300 Mv、1.5V以内，二是屏蔽IPMON01电源监视模件的电源故障中断PFI功能。 PCU柜内5VDC系统电源电压不正常。电源系统底板上5VDC电压测量值一般在5.10~5.20VDC之间，但进入卡件时很多柜子的电压却在5V以下，三号机曾有三个控制柜的电压跌至4.76VDC左右，引起部分I/O卡不能正常工作。经检查发现电源底板与旁边的电源母线之间的连接电缆存在较大的压降，认为是由于电缆的多芯铜线时间一久表面氧化与线鼻子之间接触不良引起的。处理方法是在机组大修期间对所有5VDC电缆的铜线与线鼻子之间进行焊接处理，使所有的铜线与线鼻子焊接在一起，经检测考验，效果比较理想，压降可保持在0.01~0.02VDC之间。

2、模件故障的分析处理

DCS控制卡件分MFP03多功能处理器模件和I/O模件及NPM/NIS通讯模件。MFP03多功能处理器模件均采用1:1冗余配置。

（1）常见MFP03的故障包括可恢复的模件故障和不可恢复模件损坏的硬故障

主要有以下几种： MFP03状态指示灯变红表示该MFP03故障，一般可根据 MFP03面板上的指示灯故障代码从BAILEY公司提供的手册中查找到故障原因及处理方法。通常按MFP03面板上的复位按钮即能恢复正常，但如果无法复位，则需进行模件初始化，仍无法恢复正常工作的MFP需更换卡件。MFP03状态指示灯绿闪情况出现时有二种可能：一种为该模件处于组态方式，在操作员站OIS上或EWS上将其切至执行方式即能恢复正常。另一种为EAROM故障引起的，PCU柜里可看到作为主模件的MFP03状态指示灯绿闪但仍运行正常，冗余模件工作正常，此现象是由于MFP的CPU电池电量不足或NVRAM出错引起，不会影响到机组的正常运行，只是不能在线组态或修改参数，故一般机组运行期间不作处理，可利用机组停机机会对MFP03状态指示灯绿闪的卡件初始化或更换CPU电池。

（2）控制总线和I/O扩展总线的故障

机组停机大修过程中，发现#4机组PCU40柜总有一路CONTROL WAY 故障，其A路CONTROL WAY的电压由4.3VDC下跌至2.6VDC，逐块拔出与CONTROL WAY直接有关联的网络处理卡INNPM01和多功能处理卡MFP03检查，发现是由PCU40 MODULE 6的MFP03故障引起，更换该卡件后正常。此类故障较隐蔽，检查卡件面板上状态显示一切正常，EWS上检查PCU40柜中的卡件也均工作正常。这要求机组在运行的情况下更换MFP03卡件时一定要慎重，最好先对卡件进行测试，测量一下MFP03在工作时CONTROL WAY的电压值是否正常，以免引起整个PCU柜故障的严重后果。I/O扩展总线故障往往是由上下机架之间的扁平连接线松动引起，导致部分I/O模件与主模件失去通讯。如#3机组BCS系统同一个PCU柜里的磨煤机控制DSI0

2、DSO04 I/O模件CRT上红色报警，使对应磨煤机跳闸。有时还会出现I/O模件上个别点检测不到通讯数据，但其它数据仍可以正常工作，PCU柜检查这些I/O模件状态正常的现象。为此，我们利用停机检修机会将#3机组易松动的I/O扩展总线由扁平线式改为紧固的插槽式。

（3）NPM/NIS通讯模件无法无扰切换问题

每个PCU柜有二对互为冗余的网络处理模件，当主通讯模件故障而无法无扰切换至备用时，操作员控制站会出现对应PCU柜所有参数失去，如是控制窗口则全部变白色，此时操作员不能慌张，应立刻利用M/A硬手操站操作和监视相关参数，仪控人员应立刻恢复PCU柜NPM/NIS通讯模件运行。今后机组有停机检修机会，应尽量安排NPM/NIS通讯模件冗余切换试验，确保万无一失。

（4）其它模件检测到模件状态坏质量时，应根据系统逻辑，在作好安措情况下，更换卡件。若DI卡件单独一个通道故障时，在不影响系统运行情况下，建议停机后更换。

3、DCS系统控制柜接地问题和部分模拟量信号漂移问题

由于INFI-90系统抗无线电干扰的能力比较差，BAILEY公司对所有的模拟量输入通道加装了隔离器，这也引发了新的问题。部分热电偶和热电阻通道容易引起电荷积累，使送到INFI-90系统的温度信号发生漂移，而且这种漂移很不规则。曾经有二次由于三号机的送风机B马达线圈温度信号向上漂移而导致风机跳闸。这些漂移信号在端子板上拆线后再重新接上往往就能恢复正常。开始时认为是端子柜接地不好或者I/O屏蔽接线不好引起，但检查结果一切正常。通过以下几方面整改，部分模拟量信号漂移问题得到了较好改善。

DCS系统部分TU柜的RAI01卡屏蔽接地错误。BAILEY专家要求RAI01卡应为屏蔽端SH接地，而事实上DCS端子卡上许多是GROUND直接接地。

DCS系统的接地方式不符合BAILEY公司的要求。BAILEY公司要求DCS的保护接地和屏蔽接地应该在柜内相连后通过电源接地线连接到给DCS供电的隔离变压器上，再通过隔离变压器与接地网相连。

BAILEY公司的专家认为我厂部分温度信号的就地接线存在一些问题，诸如：中间转接柜多、热电偶补偿导线使用线鼻子等等。

供DCS柜的UPS增加了一路20KVA的隔离变压器，用于PCU柜单独供电。

4、操作员站（OIS）故障分析处理

北仑电厂二期每台机组都配备8台OIS43，在系统运行过程中，OIS的故障的发生率较高，主要有：

4.1 OIS死机

OIS死机现象经常会发生，死机现象有以下几种：

(1) 全部或部分控制画面不会刷新甚至无法切换到另外的控制画面，控制指令无法发出，但鼠标还能正常工作。这种现象往往是由于CRT上控制画面打开过多，操作过于频繁引起的，处理方法为用鼠标打开VMS系统下拉式菜单，RESET应用程序，约7～8分钟后系统一般能恢复正常。

(2) 全部控制画面都不会刷新，CRT画面凝固不动，键盘和鼠标均不能正常工作。这种现象往往是由OIS的VMS操作系统故障引起的，也有硬件故障的可能。对于这种故障，只能关掉OIS电源，检查各部分连接情况后再重新上电。如仍不能正常启动，则需要重装VMS操作系统；如果故障诊断为硬件故障，则需更换相应的硬件。

(3) CRT黑屏。该现象的出现有三种能：一是CRT屏幕老化故障，更换新的显示屏后正常，另一种可能是由于VMS操作系统主机故障或主机的通讯接口卡件故障引起，属硬故障，需更换相应的硬件。第三种故障情况是由OIS电源箱内的滤波器爆裂引起的CRT黑屏，这种故障较易判断，因为发生时不仅使这些OIS退出运行，而且在发生故障时声音很响，也常使电厂大UPS切至旁路，可通过更换可靠电源滤波器解决该问题。

4.2 OIS电源冗余问题

操作员站的电源系统只有UPS一路供电，不提供冗余配置，如果单台机组UPS电压有大的波动，将威胁所有的操作员站安全运行，使机组失去监视手段。尽管这种情况二期机组从未出现过，但我们还是将三台机组各取二台OIS改由另外机组UPS交叉供电。

5、M/A硬手操站（IISAC01）故障分析

M/A硬手操站是当INFI-90系统出现故障时提供给操作员的后备控制手段，我厂二期每台机组均配备了24个这样的M/A硬手操站。在INFI-90系统的逻辑设计中，每一个M/A硬手操站在CAD图中都有一个软的M/A功能块与之相对应。通过对软M/A功能块内参数的设置与硬的M/A站建立通讯，在正常情况下，软、硬M/A站的输出值互相跟踪，使切换做到无扰。

机组运行过程中M/A硬手操常出现以下几种故障：

（1）同一个MFP03下的多个手操站同时切至旁路方式

这种故障往往是由于与MFP03连接的IMCIS12卡件与NTMP01多功能处理器端子单元无法通讯，导致通过串行口RS-485连接的IMCIS02与软M/A站之间出现故障引起的。现象为多个手操站同时切至旁路，“PCU MOD STATUS”软报警反复多次出现，引起IMMFP03/IMMPI01主/备多功能处理卡红色报警，OIS上不能对相应的设备进行操作，但硬手操站上能操作。处理时只要对串行线的接头逐个进行紧固，系统即可恢复正常。以上故障排除后，使硬手操指令与OIS上指令相一致，系统切至OIS控制，确保系统投运正常。

（2）单个硬手操站切至旁路

出现这种故障时，首先要检查相应的MFP03工作是否正常，其次再检查控制设备输出信号是否正常。如果都正常，则把OIS上的输出指令与手操站上输出指令一致，再将手操站切至旁路后再恢复至自动，系统就能恢复正常。这种现象的发生往往是由于指令输出回路曾经断路或发生过其它故障，使系统自动切至手操站控制，当系统恢复正常后，控制方式不能自动切回引起的。 5.3 硬手操站面板显示模糊

由于手操站面板指示采用辉光显示，一段时间运行后面板数字显示模糊，应定期对模糊面板进行更换。

6、其它问题的处理

（1）INFI-90卡件对灰尘和静电比较敏感，对环境温度和湿度要求较高，所以电子室应严格控制室温和湿度。如果卡件上积灰较多，易引起卡件上的部分通道不能正常工作。尽量安排停机时对卡件的清灰工作，清灰过程中，应使用绝缘垫和防静电护腕，以防不必要的卡件损坏。

（2）卡件的更新换代比较快，新订来备品虽然可以通用，但跨片设置不同，这给电厂仪控人员更换卡件带来一定的麻烦。

（3）机组投运以来，根据运行实际需要对二期SOE系统进行了整理和扩容、对例外报告量程和描述进行了清理，对软报警的定值、报警级别进行了整理，并开通了OIS声音报警。

（4）控制系统逻辑组态在机组投运后，也根据运行要求作了许多修改，除非必须在运行中要改的逻辑进行在线修改，一般逻辑修改均安排停机后离线修改下载。

7、结束语

INFI-90分散型控制系统可以有效满足电厂各系统控制的需要，通过对实际应用中不断暴露出的一些主要故障的分析，及时加以总结，便于今后相关仪控维护人员及时发现问题并作出准确的判断，采取正确的对策，可大大减轻维护人员的工作量，避免处理DCS系统故障时的机组误动事件；同时在故障处理时也必须严格按厂家规范执行，这样才能保证机组长周期安全稳定运行，使机组产生可观的社会效益和经济效益。

第15篇：DCS控制系统总结

2.1集散控制系统

1）定义：是以微处理器及微型计算机为基础，融汇计算机技术、数据通信技术、CRT屏幕显示技术和自动控制技术为一体的计算机控制系统。

2）特点：集中管理、分散控制。

3）功能层次：经营管理级、生产管理级、过程管理级、过程控制级、现场级。

2.2计算机控制系统：是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系，以获得一定控制目的而构成的系统。

2.2集散系统的特点：自主性；协调性；在线实时性；高可靠性；适应性、灵活性、可扩充性；人因性。

2.3 DCS系统软件的组成及其作用：

1）现场控制站软件：完成对现场的直接控制；

2）操作员站软件：是人机界面，即HMI的处理，其中包括图形画面的显示、对操作员操作命令的解释与执行、对现场数据和状态的监视及异常报警、历史数据的存档和报表处理；

3）工程师站软件：完成对DCS系统本身运行状态的诊断和监视，发现异常时进行报警同时通过工程师站上的CRT屏幕给出详细的异常信息，如出现异常的位置、时间、性质等。

2.4工业局域网中的拓扑结构

1）星形结构特点：在星型结构中，每一个节点都通过一条链路连接到一个中央节点上去。任何两个节点之间的通信都要经过中央节点。在中央节点中，有一个“智能”开关装置来接通两个节点之间的通信路径。

优点：结构简单，故障诊断和隔离容易。

缺点：中央节点的构造是比较复杂的，一旦发生故障，整个通信系统就要瘫痪，因此，这种系统的可靠性是比较低的。

2）环形结构：

特点：在环型结构中，所有的节点通过链路组成一个环形。需要发送信息的节点将信息发送到环上，信息在环上只能按某一确定的方向传输。当信息到达接收节点时，该节点识别信息中的目的地址与自己的地址相同，就将信息取出，并加上确认标示，以便由发送节点清除。 优点：由于传输是单方向的，所以不存在确认信息传输路径的问题，这可以简化链路的控制。当某一节点故障时，可以将该节点旁路，以保证信息畅通无阻。为了进一步提高可靠性，在某些分散控制系统中采用双环，或者在故障时支持双向传输。

缺点：节点数量太多时会影响通信速度，另外，环是封闭的，不便于扩充。

3）总线型结构：

特点：所有的站都通过相应的硬件接口直接接到总线上。由于所有的节点都共享一条共用传输线路，所以每次只能由一个节点发送信息，信息由发送它的节点向两端扩散。在有用信息之前有一个询问信息，询问信息中包含着接受该信息的节点地址，总线上其他节点同时接受这些信息。当某个节点由询问信息中鉴别出接受地址与自己的地址相符时，这个节点做好准备，接受后面所传送的信息。

优点：结构简单，便于扩充。另外，由于网络是无源的，所以当采取冗余措施时并不增加系统的复杂性。

缺点：总线结构对总线的电气性能要求很高，对总线的长度也有一定的限制，因此，它的通信距离不可能太长。

第16篇：_DCS供应商探讨

集散控制（DCS）系统供应商探讨

-------21届多国仪器仪表学术会议暨展览会调研（转载自中国传动网）

摘要：本文讨论部分参加21届多国仪器仪表展集散控制系统供应商发展策略，市场定位，行业特点和产品优点点等方面的内容。将DCS系统供应商分为跨国公司供应商、国内影响力大的供应商、变革中的自动化供应商和新兴自动化系统供应商。

关键词：ABB；Emerson；Siemens；Hollysys；Supcon；中自；威盛；优稳；Winmation；

2010年的南非世界杯创造的激情还未平静下来，被认为自动化届 “世界杯”的21届多国仪器仪表展将在金秋九月的北京拉开帷幕。作为亚洲之首的仪器仪表行业盛宴，本次展会汇聚了西门子、霍尼韦尔、爱默生、热电、横河、ABB、福克斯波罗、日立、松下等国际品牌公司和中控、中自、上海新华、威盛、优稳等国内自动化企业公司，值得注意的是ABB独资子公司杭州盈控也首次加入本次自动化的盛会。在金融危机的和国内产能双重压力下，众多自动化系统供应商如何开拓市场并扩大市场占有率值得我们拭目以待。

从系统供应商表现来看，2009年集散控制系统前三品牌仍是ABB、Emerson和Honeywell，三个品牌共同占35%的市场份额。其中ABB由于在电力行业萎缩严重，市场份额由15%降至12%。与此同时，大部分国外厂商2009年的业绩都不好，下降幅度都超过5%，而国内厂商业绩基本能够保持持平，究其原因，本土厂商在自身技术、工程力量等方面已经日益成熟，加上政府“自主创新”政策所营造的良好环境，可谓是国内厂商的发动机。下面逐一国外国内各DCS厂商发展的现状和遇到的问题。

一、跨国公司的介绍

1） ABB

近年来ABB在中国的业务增长很快，过程自动化DCS业务增长尤为显著。由于电力行业的发展，ABB从2003年开始成为中国DCS市场第一位供应商。作为中国DCS市场中的“领跑者” ，ABB的主要优势集中在电力、造纸和建材行业。由于相对于其他DCS厂家在质量、规模和知名度等方面的优势，面对近年来中国本土和国外多家DCS厂家价格逐步下降趋势，ABB都没有通过价格战的方式竞争，而是开拓思路，找寻新客户源。2009年国家出台《关于抑制部分行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展若干意见》，钢铁、水泥、玻璃等建材项目被列入产能过剩调控行业中。因此ABB传统优势行业业绩受到了萎缩，直接导致ABB市场占有率的下降，为了扭转市场占有率的继续下滑局面，2009年ABB在杭州成立控制系的第二品牌——杭州盈控，该公司的成立无疑加剧了国产DCS竞争。ABB此举能否提高其市场占有率和创造品牌效应将在今后两到三年中逐步显现。

2) Emerson

Emerson 作为国外DCS供应商，业务类型与Honeywell类似，除在Ovation系统具有优势的电力和水处理行业外，Emerson主要跟Honeywell在石化、化工、冶金等行业竞争。Emerson旗下有众多现场仪表，控制阀等业务，系统加仪表的捆绑销售模式是他们目前销售的一大优势。在业务领域上，Emerson进一步深化在石化、电力和水处理工业等方面的优势。第21届多国仪器仪表展中Emerson除了给我们带来控制系统外，还带来更多的支持Profibus DP 和西门子设备驱动的仪表，Emerson希望以仪表的销售量的增长来填补系统销售量的下滑。

3) Siemens

Siemens是国际知名的电气和电子公司之一，Siemens信息与通讯、自动化与控制、电力、交通、医疗、照明灯等业务全部进入中国。2009年Siemens在大石化项目上继续有新的业绩，化工行业主要在多晶体硅项目上拓展，电力主要集中在城市热网、工厂锅炉改造等300MW以下的项目，同时PCS7继续在建材、制药、水处理、食品饮料、冶金等行业稳步发展。Siemens在2009年加大了市场的宣传活动，在FA工厂自动化方面，Siemens参加国内大型展会，比如FA/PA，举办自动化高峰论坛，与此同时，Siemens的PCS 7卡车活动也继续进行。全新升级PCS 7卡车带着西门子最新版本的过程控制系统，拜访客户及系统集成商，受到了客户的高度认可。我们期待Siemens在本届展会上给我们带来新的产品和有新的市场动向。

二、国内影响力比较大公司的介绍

1) Hollysys

Hollysys按照其惯例依旧没有参加本次展会，2009年由于受到国家的大力支持和积极开拓新兴市场，Hollysys销售量继续稳攀升。Hollysys市场定位在继续巩固石化化工行业的项目优势，尤其是在大化工和国外合作上加强开拓。在火电领域继续加强600MW火电机组项目，积极开拓核电领域。2009年核电基本投资完成额同比增长75%，由于受到业界的认可Hollysys积极活跃在核电市场并取得了优异业绩，成为该行业的一枝独秀。Hollysys是目前唯一一家进入核电系统的国内企业，早在2005年Hollysys与中广核公司有限公司共同投资组建北京广利核系统工程有限公司，也可以看出Hollysys在核电的战略眼光和决心。核电仍是一个不充分竞争的行业，谁能先别人一步进入，谁就能拥有标杆的项目，继而抢先占领市场；同样要进入核电DCS厂商要有过硬的技术和服务能力，在这一新兴市场上，Hollysys能否凭借实力和和经验先入为主，继续占领市场的制高点我们拭目以待。除了以上Hollysys具有优势的行业外，未来其更加关注风电、纺织、污水处理、机床等行业。

2) Supcon

尽管受到金融海啸的影响，Supcon在2009年仍然销售额为6.6亿元，与2008年持平，这与国际大公司销售额纷纷萎缩相比显然是一个奇迹。化工、石化和冶金是Supcon最主要的行业领域，其中化工领域的项目占其DCS业务总额的70%。2010年的Supcon市场定位以化工为主要业务，重点突破百万吨乙烯工程，继续发挥在建行业的增长优势。为了避免陷入产品价格战的恶性竞争，Supcon推出以行业为主的产品一体化解决方案，提高附加值较高的增值服务，提高利润水平。在战略走向上，Supcon发挥技术优势，继续利用中国本土生产商在国家政策上享受支持；继续发挥产品和技术上的优势，积极拓展国际市场，为了提高整体竞争实力，Supcon积极联系国外业务并直接面对国外客户，在国外建立了办事机构，如Supcon在越南、印度、巴基斯坦等东南亚国际家里了销售办事处，将产品直接销售给当地用户以求更高的利润；针对传统优势行业提供一体化解决方案，例如提出从底层到上层完成的InPlant方案。Supcon 大张旗鼓的参加本次展会并占有利的展位，期待Supcon代表国产DCS系统能给中国用户带来更好的产品。

三、积极变革中的自动化企业的介绍

1) 正泰中自

2004年正泰集团收购浙大中自，正泰集团正式宣布进军DCS行业，然而正泰的高调进入并没有给这个企业的销售量带来根本性的变化，从2005年至2009年经过多次重组改革的正泰中自公司销售量仍然没有实质性的突破。2007年正泰中自走向分裂的道路，其核心技术力量分离出来并成立了优稳自动化公司，这更给风雨中摇曳的中自沉重的一击。论品牌，技术实力，价格中自的市场生存能力都是不高，其中技术实力是最薄弱的环节，这也是中自一直走不出低谷的直接原因，产品研发跟不上市场的需求，可靠性与和稳定性偏低直接导致其品牌实力逐年下降和市场份额的逐年减少。为了改变此局面，中自加大了销售的力度，以求在变革中发展，例如中自联合当地经销商成立很多子公司，在刚刚过去的2010年7月成立上海绿控自动化有限公司和哈尔滨绿控自动化有限公司，马上在西安也成立分公司，此举就是与当地有影响力的经销商合并以提高市场占有率，这样销售模式能否达到预期双赢的效果需要时日来验证。笔者认为缺少核心竞争力研发团队与团结一致销售团队的中自前景不被看好。

2） 威盛

由于单一火电行业的影响威盛一直在走下坡路是一个不争的事实，2009年火电基本建设投资额同比下降11%，火电建设继续向着大容量、高参数、环保型方向发展。火电市场萎缩是前几年火电投资“大跃进”后的必然结果，在快速增长后，趋于平稳，达到了制高点后逐渐回落。在一些大容量的火电项目上威盛受到Emerson和ABB的挤压，其市场占有率日益下降，为此威盛正在积极开拓其他行业市场，威盛能否在行业转型中取得成功直接决定该企业的存亡。

四、新兴自动化企业的介绍

1） 优稳

由于2007年浙大中自的分裂导致优稳自动化公司的诞生，优稳UW900 DCS系统是在正泰中自DCS系统基础上研发出来的，虽然部分性能和外观有所变化，但核心技术没有实质性的变化。优稳利用浙江大学的部分资源和政府扶持政策，在市场中的影响力也逐步显现出来，2009年销售近400套中小型DCS控制系统对优稳来说是一个不错的业绩。其DCS控制系统产品已部分应用于化工、制药、炼油、石化、钢铁等行业。优稳提出“打造最优秀的控制系统产品，成为工业自动化领域领先的产品供应商”目标是否能实现，笔者认为主要看其后期系统稳定性与可靠性及系统的价格走向，今后的两年中UW900型系统是进入故障高发期还是平稳度过直接决定了优稳的今后发展。

2） Winmation

ABB杭州独资子公司Winmation(盈控)也以独立的公司和品牌参加本届展会，Winmation在本次展会上隆重推出大中型控制系统Highligt系列产品和小型控制系统HT 600系列产品。Winmation成立的模式和推出的产品无疑给竞争激烈的DCS市场投下了一枚重磅炸弹， 因为Winmation 出现打破了外企进高端DCS市场内企进低端DCS市场的格局。这个欧洲管理模式的企业能否适应国内市场，其诞生在欧洲的DCS控制系统是否适合中国用户值得我们期待，但是有一点肯定的是Winmation的成立无疑给Hollysys和Supcon带来了巨大的压力，Hollysys和Supcon不得不加强科研能力提高其产品的性能来应对Winmation推出的高性能的DCS控制系统。

二十一届多国仪器仪表展即将拉开序幕，各个供应商还能带来哪些新奇的亮点我们不一一样列举，期待并祝愿本次展会圆满成功！

第17篇：DCS仪表工作总结

油漆厂仪表组2012年个人工作总结

2012年即将过去，我们三峡油漆厂仪表组今年的工作也要马上圆满地结束了。回顾这一年来的工作，我无论在思想上、技术上都取得了很大的进步。2013年即将来临，新的一年面临着机遇和挑战，为了明年顺利完成各项工作，扬长避短，现对我一年来的工作总结如下：

一、圆满完成如下工作

1、确保热油炉、DCS两大装置的正常运行。在日常巡检工作中，我本着防微杜渐的原则，不放过任何小问题，做到高标准、高效率，确保不因为仪表影响产品质量、产量。在日常维修工作中，仅DCS装置拆装仪表线工作就完成600余次。热油炉装置工序每月故障率1-2/次,终止热油炉老化导致的各种现象，我们在不影响生产的前提下更换并修复阀门共计30多台。电磁阀橡胶O圈存在老化现象，导致无法切换，我们大家一起更换并修复共计10次多。仪表故障处理近220次。在晚间维修工作中，我们做到随叫随到，保持生产连续稳定运行。

2、确保仪表检修工作的完成。在2012春季大检修工作中，DCS装置完成检修工作25项，其他各车间完成检修工作32项；在2012秋季大检修工作中，热油炉装置完成检修工作30项，其他各车间装置完成检修工作25项，保质保量地完成检修任务，确保按时顺利开车。

3、确保仪表技改和扩能工作完成。DCS装置大线设备改造，我们圆满完成现场的调节阀、压力变送器、液位开关的调试工作。对于DCS装置，我们提出了技改方案并实施，取得了非常好的效果，为公司节约了很大一笔开支。我们完成了对现场阀门、变送器、开关等仪表的各项调试工作，解决了个别阀门不动作，信号不反馈等遗留问题，确保生产线按时、稳定、安全投运。

4、我们为公司节约了大量成本。阀里面的O圈存在老化现象和泄露现象，我们根据尺寸加工备件，比在原厂采购节约了90%以上的资金和成本。阀座密封老化导致内漏，我们找国内厂商加工密封，另外泄露现象发生的情况，我们找国内厂商加工O圈，为公司节约了大量资金。同时我们注重仪表的保养维护工作，定期清洁、润滑，延长了现场仪表的老化周期，减少了维修和采购成本。

5、在公司安全方面也做了大量的工作。我们对公司的各种设备（职权范围内的）进行全面检查，修复和更换，修复和更换21台/次，拆除坏的和不投运的10多台；对全厂不投运的仪表拆除10多台；并对全厂仪表进行全面的检查和整改。

6、我完成了公司的各项工作。在日常工作中，我和同事们都非常重视公司下达的各项任务，在文艺演出和体育竞技等方面，我也有非常好的表现，展现了员工的良好风貌。

二、我工作中存在的不足

由于现场仪表存在老化周期，在故障集中出现和大检修期间，工作量大，人员少的不足。真对这项不足，我专研仪表业务，克服人少的困难，和同事团结协作，互相帮助，有时候加班工作，才能够很好的完成公司交给我们的任务。

三、对2013年工作的要求和希望

1、安全放在首位，没有安全就没有一切。要积极响应公司提出的安全口号和措施，认真吸取各类事故教训，整改我在工作中的不规范行为，做到安全意识不放松。

2、我会在降低成本方面多下功夫，为我们公司零件降耗做出贡献。

四、我会继续完成热油炉、DCS两大装置日常维护工作，冬季注重现场仪表的保温和伴热，确保生产装置安全、平稳、经济地运行。能够安全、迅速、圆满地完成公司安排的临时紧急任务。

以上是我2012年的工作总结，在以后的工作中，我要兢兢业业，不断积累和学习，努力提高自身工作技能，为公司的发展做出自己应有的贡献。

仪表组：

二零一二年十一月四日

第18篇：DCS工作原理

DCS系统即分布式控制系统，其实质时计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一新型控制技术。分布式操作系统的构成：作为一种纵向分层和横向分散的大型综合控制系统，它以多层计算机网络为依托，将分布在全场范围内的各种控制设备的数据处理设备连接在一起，实现各部分信息的共享的协调工作，共同完成控制、管理及决策功能。

其硬件设备由管理操作应用工作站、现场控制站和通信网络组成。管理操作应用工作站包括工程师站、操作员站和立式数据站等各种功能服务站。工程师站提供对技术人员生成控制系统的人机接口，主要用于系统组态和维护，技术人员也可以通过工程师站对应用系统尽心监控。操作员总理提供技术人员与系统数据库的人机交互界面，用于监视可以完成数据的状态值显示和操作员对数据点的操作。历史站保存整个系统的历史数据，供组态软件实现历史趋势显示，报表打印和事故追忆等功能。现场控制站用于对现场信号的采集处理，控制策略的实现，并具有可靠地冗余保证。网络通信功能：通信网络连接分布式控制系统的各个分布部分，完成数据、指令及其他信息的传递。为保证DCS可靠性，电源、通信网络、过程控制站都采用冗余配置。

PLC即可编程控制器，由CPU、存储器、输入输出接口、内嵌的精简高效操作系统组成。用户可根据自己的需要配置（扩展）自己的I/O类型及数量，用户按自己的控制需求编写控制程序下载到PLC的存储器内，PLC在运行的时候，PLC内的操作系统能运行用户的程序，根据用户程序通过输入端子完成输入信号（开关、触点、传感器等）的读取，并进行处理运算，把运算处理的结果输出到端子，以控制用户的执行机构（阀门、线圈、指示灯等），从而完成用户所需的控制功能。

电子汽车衡时利用应变电测原理称重。在称重传感器的弹性体上粘有应变计，组成惠斯通电桥。在零负载时，电桥处于平衡状态，输出为0。当弹性体承受载荷时，各应变计随之产生与载荷成比例的应变，由输出电压即可测出外加的载荷的大小。将多个称重传感安装在称台的下方，多个传感器电缆线引入接线盒并联，然后用一根电缆线接入仪表。当汽车驶上称台后，称台将所受力传递到各个称重传感器上，使应变电桥的电阻发生变化，引起输出电压变化，即输出了电信号。此电线号传输到一表内，经数字滤波、线性放大、A/D转换，经CPU处理后最终显示称重值。电子汽车衡除其基本组成之外，可通过仪表同时连接微机、打印机、大屏幕显示器等其他电气设备，可直接实现称重打印，也可通过微机管理最终达到网络化管理。

第19篇：DCS学习总结

学习总结

培训名称：

DCS3000分散控制系统学习

培训时间： 2012年10月30日—2012年11月13日 培训地点： 国电南自

首先感谢卓资电厂及设备检修部的领导给我们提供了这么好的一个学习机会，这次能有机会参加DCS系统的培训我感到非常荣幸。虽然只有短短的两周时间，但是通过这次培训使我对DCS控制系统有了一个新的认识和了解。

我们热工专业一行两人前往国电南自参加TCS3000分散控制系统DCS组态学习。通过此次学习使自己由一名对DCS系统了解得不深到比较系统的掌握，自己在对DCS系统的认识上也有了一个质的飞跃，从而提高了自己解决和处理问题的能力，对工作的热情也在不断的高涨。

集散控制系统简称DCS，主要作用是对生产过程进行控制、监视、管理和决策。它能比较详细的观察到生产装置的运行情况，保护生产装置，使生产事故消灭在萌芽状态。可见整个DCS分散控制在生产中是起着多么重要的作用。此次学习也进一步肯定了DCS系统在生产工作中的重要性。

下面就将学习情况作一总结：

我厂采用的TCS3000仪电一体化分散控制系统下位软件是采用MOX公司成熟的MOXGRAF软件，其中包括大量工控应用所需功能模块，同时也可以采用符合IEC16331-31标准的编程语言定制用户自定义模块，采用该软件提供的模块和自定义模块，可以构建各种规模的分散控制系统。

培训分两个阶段： 1.理论学习：

首先在工作人员的介绍下我们系统的了解了TCS3000分散控制系统的概况、创建工程、操作员站功能、工程师站功能、数据组态、控制策略组态、系统配置和维护。DCS（Distributed Control System）近年来在热电生产中应用越来越广泛。DCS控制系统逐步形成顺序控制SCS、数据采集DAS、燃烧器管理BMS4大系统、模拟量控制MCS等等方面都得到了极大的提高。DCS分散控制系统是由操作员站、工程师站、历史站、输出设备、分布式处理单元及IO模块、电源机柜等组成。操作员站是DCS的重要组成部分，是指具有人机交互功能的计算机的一种。工程师站是系统组态、管理和维护工程的计算机。历史站是记录并保留生产过程中的历史数据。

DCS系统设计合适的冗余配置和诊断至模件极的自诊断功能，具有高度的可靠性，系统内任一组件发生故障均不会影响整个系统工作，DCS系统的特点是集中管理分散控制。

其次，我们学习了逻辑编程与修改，我厂现在用的DCS系统逻辑经常会因为设备的变动而进行修改，通过这次机会，我们在专业工作人员的带领下，认真对DCS系统的逻辑编程与修改进行了系统的学习。 以下是我厂DCS系统组态软件的一般使用步骤： 学习内容如下：

1）新建工程（数据库总控）：在正式进行应用工程的组态之前，必须针对该应用工程定义一个工程名，该目标工程新建后便新建起了该工程的数据目录

2）硬件配置（设备组态）：在工程中定义应用系统的硬件配置。数据库定义（数据库总控）：定义和编辑系统各站的点信息，这是形成整个应用系统的基础

3）工程基本编译（数据库总控）：在设备组态编译成功的基础上，数据库编辑完成后可以进行基本编译

4）服务器控制算法组态（服务器算法组态）：是用来编制服务器算法程序的

5）工程完全编译 （数据库总控）：在服务器控制算法工程编译和基本编译成功之后可以进行联编，生成控制器算法工程

6）控制器控制算法组态 （控制器算法组态）：是用来编制控制器算法程序及下装控制器的

7）绘制图形（图形组态）：用来绘制工艺流程图的

8）制作报表（报表组态）：用来制作反映现场工艺数据的报表 9）工程完全编译 （数据库总控）:生成下装文件

10）登录控制器，将工程下装到主控单元（控制器算法组态） 11)下装服务器、操作员站（工程师在线下装） 12)运行程序并在线调试 在系统组态前，先进行前期工作，包括确定测点清单、控制运算方案、系统硬件配置（系统的规模、各站IO单元的配置和测点的配置等），还要提出对流程图、报表、历史库、追忆库的设计要求。MACS系统容量：模块0~1

25、现场控制站10~

49、操作站50~79的范围。总体使用IP协议，分为130、1

31、1

28、129四个网段，其中130和131网段联系工程师站与操作员站，它们组成的网络称做监控网；128和129网段联系工程师站和现场控制站，它们组成的网络称做系统网。现场控制站与现场设备组成控制网，期间不使用网络协议。服务器与操作员站和现场控制站连接，使用HSIE网络协议，无IP地址 MACS系统的硬件和软件。根据现场检测仪表检测到物理量（如热电阻、热电偶、变送器等设备）传送到DCS系统，通过DCS系统对现场的调节机构和执行机构（如调节阀、泵、风机等）对现场进行相应的动作。对于大多的DCS系统，多使用冗余机构（成对使用、互为备用）。 2.实践上机操作。

理论学习结束后，为更好的理解所学习的理论知识，我们进行了热电厂DCS控制系统的模拟搭建，用学习的理论知识完全从零开始搭建一个新的控制系统，从而达到对整套系统的结构精确细致的了解。同样也是对动手能力差的我们进行加强训练。

以下是我们在模拟搭建热电厂DCS控制系统的过程和一些注意事项

1）新建工程是整个组态中的第一个步骤。在正式进行应用工程的组态之前，必须针对该应用工程定义一个工程名，该目标工程新建后便新建起了该工程的数据目录。对该工程进行编组分域。工程创建完毕后系统自动在组态软件安装路径下创建了一个以工程名命名的文件夹，以后关于组态产生的文件都是存放在这个文件夹中的。也可以导入工程：将其它计算机上组态的工程导入到本机上作为参考或者继续组态。

2）设备组态是在工程中定义应用系统的硬件配置。设备组态分为：系统设备组态和I/O设备组态两个部分。 （1）系统设备组态

系统设备组态是完成系统网和监控网上各网络设备的硬件配置； 系统设备组态要用到的基本概念：

节点：网络上所连接的能完成独立功能的单元，包括服务器节点(SVR节点)、现场控制站节点(FCS节点)、操作员站节点(OPS节点) 等。服务器：站号为0；现场控制站：站号为10~49；操作员站：站号为50~79； 设备：网络上每个节点中所挂接的硬件设备。 （2）I/O设备组态

I/O设备组态是以现场控制站为单位来完成每个站的I/O单元配置。 I/O设备组态要用到的基本概念：

通信链路：指有相同通信介质、通信参数和通信端口的物理线路。 通信参数：指完成链路通信所需要的参数及设备配置信息。 设备：指挂接在通信链路上，可以独立寻址的I/O设备，如各种类型的I/O单元。每个设备都有对应的设备地址、设备说明，以及不同的设备属性。 服务器算法：传输数据，保证其负荷。在设计时选择“FM”语言，在其属性内选择“周期运行”，建成后使用公式“GETSYS（FUHE0），回到数据库编辑，加入FUHE0一项。然后对算法全部进行编译，查看修改错误。

3).数据库组态就是定义和编辑系统各站的点信息，这是形成整个应用系统的基础。数据库组态用以生成整个系统的核心数据环境 --- 数据库。

进入数据库，需要输入用户名和密码，默认ID进入即可对数据库进行编辑工作。在进入数据库中，选择AI、AO、DI、DO等点，要选中下方的“可以修改默认风格”，以便数据库以后的修改。为方便起见，常常把要整理的物理量点，在EXECEL中作成表格，然后另存为.TXT格式，在数据库中之间导入进去，然后进行数据库的更新并保存，也可以将编辑的数据库导出为.TXT格式，方便保存。注意，EXECEL内的项目要和数据库中的项目一一对应，不然不能导入；在保存为.TXT过程中，要去掉第一行文字。

需通过数据库组态工具生成的数据有以下几类：

（1）物理量点组态数据：即实际I/O点，包括通过现场控制站等进行采集、输出的所有外部物理点。如模拟量输入点(AI)、模拟量输出点(AO)、开关量输入点(DI) 、开关量输出点(DO)、脉冲量输入点（PI）、脉冲量输出点（PO） 等，此类点需要手工或通过导入的方式在数据库编辑中组态完成。

（2）中间量点组态数据：指通过计算后所得到的新的数据库点，同实际物理测点相比，差别在于没有与物理位置相关的信息，可在控制算法组态和图形组态中使用。如内部模拟量点(AM)、内部开关量点(DM) 等，此类点如果是服务器中的点可以手工或通过导入的方式在数据库编辑中组态完成。如果是现场站中的点需要在控制站算法组态中添加到全局变量表中，通过基本编译后自动加入到数据库中。 数据库内容解释：

点—数据采集单元或记录，数据库中的一个记录；

项—数据采集单元或内部数据处理单元的一个属性，是数据库内的一个字段。

每次做完一个数据库，都要及时编译，将产生的错误及时修改出来，然后更新保存。

4)基本编译：在设备组态编译成功的基础上，数据库编辑完成后可以进行基本编译。它是针对硬件配置及数据库所作的基础性编译，只有基本编译成功后才能进行下文所述的其它组态。

5)服务器算法组态是用来编制服务器算法程序的，它用树型结构表现工程、服务站和控制方案之间的关系。

控制器算法组态软件是针对底层控制器的软件。软件安装在工程师站上，作为控制方案的开发平台，包括控制方案编辑器和仿真调试器两部分，主要作用为：

（1）完成用户控制方案的组态，具体包括：用不同的算法语言编写用户控制方案； （2）仿真调试； （3）登录控制器，把程序下装到主控单元；运行并在线调试程序。 进入算法组态，首先要增加使用的函数库：*.lib文件。常用的有Hsac.lib 控制调节，Hsaired.lib信号选择等函数库。

变量：实时变化的数据，使用前应进行变量声明，如变量名称、数据类型能。常用的数据类型有布尔型（BOOL）、整形（INT、BYTE、WORD等等）、实数型（REAL、LREAL）、字符串型（STRING）、时间型（TIME）、时间日期型、日期时间型、日期型，自定义的一维、二维和三维数组，指针型，枚举型，结构型等。声明时注意变量的使用范围，是局部还是全局变量。

6)POU为程序组织单元（Program Organization Unit），是控制器算法组态软件作为控制软件的核心部分。控制算法组态的过程就是按照设计好的控制方案，创建解决问题所需的一系列POU，在POU中编写相应的控制运算回路。分为3类：

（1）Program：程序型。最常用的POU类型。定义程序的关键字：PROGRAM 程序名；

（2）Function_Block：功能块型。可以赋予参数并具有静态参数（带有记忆）的POU。当以相同输入参数调用时,FB的输出值取决于其内部变量和外部变量的状态，这些变量在功能块的这一次执行到下一次执行的过程中是保持不变的。定义功能块的关键字：FUNCTION_BLOCK 功能块名；

（3）Function：函数型。可以赋予参数但没有静态参数。当以相同输入参数调用时，它总生成相同的结果作为其输出。定义函数的关键字：FUNCTION 函数名:数据类型

任何一个POU只有经过触发才能够开始运算。 通过任务配置触发POU 通过POU调用的方法，用已被触发的POU触发其它POU POU语言即算法编程语言，控制器算法组态软件共提供六种编程语言。 FBD（功能块图——Function Block Diagram） LD（梯形图-Ladder Diagram） ST（结构化文本-Structured Text）

SFC（顺序功能表图-Sequential Function Chart） IL（指令表-Instruction List）

CFC（连续功能图-Continuous Function Chart）

常用FBD和CFC语言。在使用CFC语言时，可以配合F2按键，很方便的调出要用的模块。常用的函数模块有hsaccum积算函数功能块、hcs顺控功能块、pid调节器功能块等。

控制方案组态完成之后，要进行编译，以检查控制方案组态是否存在错误，并在“信息”窗口中显示编译结果。编译后会生成两个文件：*.SDB和符号表文件*.SYM。

7)下装：把控制方案文件从工程师站传送到主控单元的过程。这要借助于以太网连接来实现。所以在下装前，需要建立工程师站和主控单元间的通讯参数，即『在线』『通讯参数』来设置。通讯参数中设置IP地址。 初始化下装：把全新的目标文件下装到正在运行的主控单元，使主控复位，主控中的所有变量重置初始值： 第一次编译工程后下装

执行过“工程”菜单中的“全部清空”命令，将原有的目标文件纪录清除

修改MACS配置 修改目标设置

修改任务配置中的任务属性 主控单元内的程序丢失。

无扰下装即：下装目标文件并没有全部重建，而只在原目标文件的基础上追加修改内容。无扰下装只将修改的部分下装到主控，对于未修改部分是无扰的，对于修改部分视具体修改内容判断。

8)调试：控制器算法组态软件提供在本地计算机中仿真调试的功能。经仿真调试初步检查组态后，便可登录主控下装，在主控中运行程序，再次进行全面的调试；这时用户无需连接现场设备，就能在试运行之前测试逻辑的正确性，极大地方便了使用。

9)报表：报表分为定时报表、实时报表

定时报表：一般用来在规定的时刻打印生产过程的操作记录和统计，通过在线组态触发打印。

实时报表：则用来随机打印某个时刻的报表或者历史报表，由人工触发

报表组态步骤：

（1）离线组态：打开报表组态工具—打开工程--绘制静态表格--添加动态点—编译报表—保存报表文件--关闭报表组态工具。 （2）工程师在线下装到操作员站。

（3）在线组态：进入操作员在线—登录到工程师级别—打印设置--报表打印组态--编辑调度—编辑事件。

10)图形组态软件是MACS系统生成应用系统所需的各种总貌图、流程图和工况图。该软件为用户提供了方便的绘图工具和多种动态显示方式。通过图形，操作员可以对现场运行情况一目了然，从而方便地监控现场运行。工业控制系统流程图形包括静态图形和动态图形两部分。静态图形表示流程画面中的静态信息，它们与数据库信息没有任何联系。动态图形一种是一类随相关数据库点实时值的变化而变化的图形单元，由设置的动态特性决定。另一种是一类由用户点击可以弹出界面的图形，由设置的交互特性决定。 11)下装：

基本编译：在设备组态编译成功的基础上，数据库编辑完成后可以进行基本编译。另外如果在控制器算法工程中添加了REAL或BOOL型全局变量，经过基本编译后，变量会自动加入到数据库的AM或DM类中，在图形界面上可以显示出此变量的数值。

联编：在服务器控制算法工程编译和基本编译成功之后可以进行联编。 生成下装文件：联编成功后可以生成服务器和操作员站的下装文件，同时还生成控制器算法工程。数据库总控画面中打开工程后选择数据库下装。在编译信息栏中将显示是否成功生成下装文件和控制器算法工程。

控制站的组成：

现场控制站由主控单元、智能IO单元、电源单元、现场总线和专用机柜等部分组成，采用分布式结构设计，扩展性强。其中主控单元是一台特殊设计的专用控制器，运行工程师站所下装的控制程序，进行工程单位变换、控制运算，并通过监控网络与工程师站和操作员站进行通讯，完成数据交换；智能IO单元完成现场内的数据采集和控制输出；电源单元为主控单元、智能IO单元提供稳定的工作的电源；现场总线为主控单元与智能IO单元之间进行数据交换提供通讯链路。

注意事项：

现场控制站在上电调试和正式投运前，必须按照其接地要求完成接地系统的安装，并测试合格。良好的接地系统能够保证：当进入MACS系统现场控制站的信号、供电电源或现场控制站内部设备本身出现问题时，可以迅速将过载电流导入大地；为进入现场控制站的信号电缆提供屏蔽层，消除电子噪声干扰，并为整个控制系统提供公共信号参考点；防止设备外壳的静电荷积累，避免造成人员的触电伤害及设备的损坏。

一般情况下，现场控制站的接地系统包括：保护地、屏蔽地和系统地。 保护地（CG，Cabinet Grounding）是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。

屏蔽地（AG，Analog Grounding） 它可以把信号传输时所受到的干扰屏蔽掉，以提高信号质量。进入现场控制站的弱电信号电缆的屏蔽层应做屏蔽接地。

系统地 在现场控制站中，就是I/O 级设备的24VDC 或5VDC 的工作电源地。是为DCS 电子系统提供可靠性和准确性的参考点。

以上为我们在模拟搭建热电厂DCS控制系统的基本步骤以及一些注意事项。

最后，我们对DCS系统的日常维护工作进行了一些知识性的培训，由于我厂现用的DCS系统总会在运行时出现各种故障，所以，我们利用这次学习机会，将我厂DCS系统曾经出现过的问题详细咨询了专业技术人员，并和他们在一起进行了研究讨论。虽然这次学习的内容不是很深，也不是所有的方面都涉及到了，但是这次培训我还是受益匪浅。通过培训期间和老师、同事的交流，很多以前在DCS方面困惑的问题大都迎刃而解。对我来说，在今后的系统操作过程中也一定会发挥出它的指导作用，使工作更加的得心应手。

最后再一次的感谢领导能给我这样一次学习的机会，感谢领导的信任。也感谢在南自培训的老师在培训过程中的帮助指导。当然，以后还要更好地学习，不断提高自己的专业素质，工作中严格要求自己！

第20篇：DCS学习总结

OVATION-3.0.4系统介绍

聆听中，期盼已久的培训学习不情愿的敲响了结尾的钟声。这二十几天的DCS培训课程，我想我只能用收益颇丰，受益匪浅这八个字来形容了。老师的博文广识、生动讲解无不在我的脑海里留下了深刻的印象，但恨自己才疏学浅，不能够将所学、所感通显文字于纸上。但是我还是尽最大努力，以将培训心中所想所获表达出来。

此次OVATION系统培训学习主要总结主要有以下几个方面：

一、从整体概念上了解了OVATION系统，了解OVATION系统的控制过程，想来自己真的应该感到惭愧，在电厂工作两年多了，却还真的不是很了解OVATION系统。对OVATION系统的结构，功能，控制过程，发展历程等我都是一知半解。通过这次的培训学习，终于知道了OVATION系统竟是如此的强大、先进、智能。OVATION系统是一种分散集中控制系统（DCS），由艾默生上海西屋控制系统控制有限公司生产，主要用于电厂的热工自动控制，是非常关键的系统。OVATION系统是集过程控制及企业管理信息技术为一体的融合了当今世界最先进的计算机与通讯技术与一身的典范。其采用了高速度、高可靠性、高开放性的通讯网络，具有多任务、多数据采集及潜在的控制能力。OVATION系统利用当前最新的分布式、全局型的相关数据库完成对系统的组态。全局分布式数据库将功能分散到多个可并行运行的独立站点，而非集中到一个中央处理器上，不因其他事件的干扰而影响系统性能。OVATION系统在电厂的最小配置数字化仪控系统组成包括：I／O卡件、控制器、高速数据通信网络、系统服务器、操纵员控制台、工程师站、显示器、键盘、微机等。知道了OVATION系统有着比较复杂的组织结构，让我一时一下消化不了，不过我想这个在我们以后的工作中很快会清楚的，为了我能更好的学习发展，我想我们也应该主动的去了解这些。

二、了解OVATION系统的模型和组成结构。

《dcs系统岗位职责.doc》

将本文的Word文档下载到电脑，方便编辑。

推荐度：

点击下载文档