第四章集散控制系统的主要技术与应用实例

第四章 集散控制系统的主要技术与应用实例

1、方案论证也就是可行性研究设计(或简称可研设计)的主要任务： （1）功能规范的确定 、（2）系统配置 、（3）系统评价及选型

2、DCS 的控制范围：

DCS是通过对各主要设备的控制来控制工艺过程。设备的形式、作用、复杂程度，决定了该设备是否适合于用DCS 去控制。，以下设备宜采用DCS 控制。

(1) 工作规律性强的设备。 (2) 重复性大的设备。 (3) 在主生产线上的设备。

(4) 属于机组工艺系统中的设备，包括公用系统。

DCS通过对这些设备的控制实现对工艺过程的总体控制。除此以外，工艺线上的很多独立的阀门、电动机等设备也往往是DCS的控制对象。

3、DCS 的控制深度

几乎任何一台主要设备是部分地由DCS 控制。DCS 有时可以控制这些设备的起停和运行过程中的调节，但不能控制一些间歇性的辅助操作。而对有的设备，DCS 只能监视其运行状态，不能控制，这些就是DCS 的控制深度问题。DCS 的控制深度越深，就要求设备的机械与电气化程度越高，从而设备的造价越高。在总体设计中，要决定DCS 控制与监视的深度，使后续设计是可实现的。

4、DCS 的控制方式

这里的控制方式是指运行DCS 的方式，要确定以下内容。 (1) 人机接口的数量，根据工艺过程的复杂程度和自动化水平决定人机接口的数量。

(2) 辅助设备的数量，包括工程师站、打印机等。

(3) DCS 的分散程度，它对今后DCS的选择有重要的意义。 5、一个DCS项目从开始到结束可以分成：招标前准备、选型与合同、系统工程化设计与生成、现场安装与调试、运行与维护五个阶段。

6、DCS系统工程化设计与生成阶段要完成的工作

(1) 进行联络会，确定项目进度及交换技术资料，提供设计依据和要求，形成《系统设计》、《系统出厂测试与验收大纲》、《用户培训计划》。(2) 用户培训。(3) 系统硬件装配和应用软件组态。(4) 软件下装、联调与考机。(5) 出厂测试与检验。(6) 系统包装、发货与运输。

7、DCS现场安装与调试阶段要完成的工作

(1) 开箱验货和检查。(2) 设备就位、安装。(3) 现场接线。(4) 现场加电、调试。(5) 现场考机。(6) 现场测试与验收。(7) 整理各种有关的技术文档。(8) 现场操作工上岗培训。

8、《系统硬件配置说明书》设计。该项设计包括下面三项内容的设计。

① 系统配置图在此部分详细地画出DCS 的结构框图和系统状态图，详细描述系统的基本结构，说明系统主要设备的布置方式和连接方式。

② 各站详细配置表。包括工程师站、操作员站、网关及服务器等站配置表。

③ 工期要求。工期要求明确标明项目的工期计

划，特别是硬件成套完成日期。有了各站的《硬件配置表》和《硬件配置图》，DCS 厂家装配部门就可以根据硬件配置表进行硬件成套工作。

9、安装前的检查工作

在DCS 安装就位之前，先要做下列检查：

(1) DCS 室位置是否合适，空间是否充足，地面是否结实，能否承担机器设备的质量，安装固定装置与DCS 设备是否配套，走线槽是否合理。

(2) 电源供电系统是否符合要求。(3) 接地措施是否符合要求。 (4) 控制室环境是否符合要求。

10、DCS系统应该完成如下主要的现场调试调试工作。 (1) 检查操作员站、工程师站、I/O控制站的地址设置。

(2) 将系统设备逐一上电，确认无误。不能不确认就一起将所有电源开关合上。

(3) 检查设备运行状况，有无异常。如有不正常，要检查和分析原因，并排除。

(4) 对计算机进行设置，直到在操作员站上看见每个设备都运行正常。

(5) 静态调试，校对信号，检查算法，根据用户现场提出的要求修改算法、检查和修改流程画面及操作画面。

(6) 在静态调试的基础上，进行动态调试，发现不正确的情况进行及时修改并记录。

(7) 运行相对稳定后，对自动控制系统进行PID 参数整定，将各回路投入自动运行，达到系统的自动控制要求。

(8) 对系统进行收尾完善工作。

11、可靠性：机器、零件或系统在规定的工作条件下，在规定的时间内具有正常工作性能的能力。

平均故障时间（MTBF）：可以边修理边使用的机器、零件或系统，相临故障时间的正常时间的平均值。

到发生故障的平均时间（MTTF）：不能修理的机器、零件或系统，至发生故障为止的工作时间的平均值。

故障率：通常指瞬时故障率，能工作到某个时间的机器、零件或系统，在连续单位时间内发生故障的比率，又称失效率或风险率。