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dcs系统是什么,dcs系统介绍

来源:小易整编  作者:小易  发布时间:2023-03-28 04:40
摘要:dcs系统是什么,dcs系统介绍分散控制系统(DCS)介绍一、系统概况介绍二、数据库(点表、点目录)介绍三、控制站组态介绍一、系统概况介绍1、基本概念分散控制系统英文简称为DCS(DistributedControlSystem),具备分散...

该卡件的通道接线方式分为两种接法:一种是现场仪器仪表需要卡件(DCS侧)来提供电源的,也对应我们常说的两线制仪表,如压力变送器等;一种是现场仪表不需要卡件(DCS侧)提供电源的,如四线制仪表、电流信号等等。同时,接线注意正、负极信号。

② 热电阻卡件

接收现场热电阻温度元件电阻信号的卡件,一般为8个通道。通道接线方式为三线制接法,重要的是分清哪一芯线是公共端,确认后接到卡件对应的公共端通道上,另外两根线来自于热电阻元件的同一端,接到对应的通道上,三线制热电阻可以消除内引线的影响,提高测量精度。

③ 热电偶卡件

接收现场热电偶毫伏信号的卡件,一般为8个通道。接线为补偿导线,按正、负极进行接线。

(2)模拟量输出卡件(AO)

DCS系统AO卡件常见的是发出4-20mA电流信号,一般为8个通道。接线方式按正、负极进行接线,主要用于调节阀、变频器等的给定,从而实现控制调节。

(3)开关量输入卡件(DI)

接收现场输入至DCS的开关量触点,如电限位开关、液位开关、接近开关等等,一般为16个通道。接线方式按正、负极进行接线,需要注意的是,该卡件通道上提供24V或48V的直流电压,可被称为查询电源,可通过测量该电压判断信号的通、断;一般情况下卡件是共负端的,意思就是所有的负端是通的。

(4)开关量输出卡件(DO)

DO卡件主要是用于现场电机的启停、阀门的开关,一般为16个通道。接线方式可通过常开或常闭触点,接至现场设备控制回路,常开、常闭共用一个公共端通道。

二、数据库(点表、点目录)介绍

1、DCS数据库点表的产生和内容

DCS系统工程在建立之前,有一个不可缺少的阶段就是前期准备工作,该阶段收集的信息决定着DCS系统整体的设计和规划。

数据库点表的点按来源可以分为两部分:

(1)来自于设备厂家和设计院提供的工艺系统图纸,在DCS控制柜内看的见摸得着接线的点,详见表格。

主要收集的测点

来自于设备厂家或设计院工艺系统图纸的测点

帮助理解

模拟量输入(AI)点

温度、压力、流量、料位、电流、频率、振动、位移、转速、真空、阀门开度等

理解为:输入进DCS的有数值显示的点。

模拟量输出(AO)点

调节阀开度给定、变频器频率给定、转速给定等

理解为:由DCS系统给出去、有数值的给定指令。

开关量输入(DI)点

① 电接点报警信号;② 阀门的开、关、故障反馈;③ 电机的运行、停止、故障反馈;④ 各类开关型仪表的反馈信号(压力开关、接近开关、液位开关、行程开关、火检开关等);⑤ 各类设备、系统的远程/就地切换反馈信号;⑥ 电气开关柜合闸、分闸、工作位置、试验位置等反馈信号。

理解为:进入DCS的开关量点(0或1、通或断的点)。此类测点在图纸上是以设备(比如阀门、风机、泵等)存在的,需要统计哪些设备是由DCS进行控制的,从而归纳、整理出设备或系统输入到DCS的点。

开关量输出(DO)点

① 阀门的开、关输出指令;② 各类电机的启动、停止输出指令;③ 现场控制系统的急停输出指令:④ 其它由DCS输出的指令。

理解为:由DCS系统给出去的开关量点(0或1、通或断的点)。此类点与DI点类似,主要还是统计设备,根据设备进行归纳、整理DCS输出的DO点。

(2)来自于DCS组态过程中,因为需要逻辑计算、判断、控制等中间转换,而定义的中间量点,中间点也分为模拟量型和开关量型。有的还包括定义的设备控制逻辑功能块点,通过此点代表一个设备。

前期准备工作需要对设备厂家和设计院提供工艺系统图纸上的点进行收集、整理、归纳、分类,并统计各类型的数量,最终形成了初期的数据库点表。

此时的点表内还未包括因逻辑组态产生的点。

2、初期数据库点表的作用

当我们把初期数据库点表提资后,接下来根据数据库点表可以做什么呢?

(1)可以统计DCS系统工程所需每种类型卡件的数量。

前面文章提到常见卡件通道的数量,一个通道代表一个点。但是我们在考虑每种类型点的数量时,不仅要统计点表中的数量,还要加上每种类型备用点(备用通道)的需求,以便于后期再增加仪表、设备或者使用中通道故障后,更换至备用通道。备用点数量也被称作裕量,一般按每种类型设计数量的15%~20%。

所以DCS系统卡件数量由初期数据库点表和备用点得来的,例如:

测点类型

通道个数

点表数量

备用点数量15%

所需AI卡件数量

模拟量输入(AI)点

8

100

15

115÷8=14.375

计算后数量带小数,此时按15个AI卡件配置,同样的道理可以得到AO、DI、DO卡件的数量。

(2)搭建现场控制站

① 若生产工艺系统规模较小,可利用1对CPU主控制器和统计的各种类型的卡件,搭建一台现场控制站。一台现场控制站需配置冗余的2块CPU主控制器。

② 若生产系统规模较大,可根据生产过程的各个分系统搭建多台现场控制站,例如发电厂常见的汽水系统、风烟系统等;也可按照主设备的数量进行搭建,例如#1设备系统、#2设备系统等。

此时需要对数据库点表进行按所在系统进行整理归纳,然后再进行核算每个系统所需卡件,最终把分好的卡件布置到各个现场控制站内。

(3)出具DCS系统电缆清册

全部的数据库点表整理完成,现场控制站搭建完成后,就可以针对不同的信号,进行电缆选型,结合现场测点所在的位置和现场控制站,从而确定电缆敷设的起点和终点,出具DCS系统电缆清册。

3、数据库点包含的基本信息

四种类型信号点常见的基本信息,也可以里理解为点的属性,不同品牌的DCS系统组态的位置有所不同,有的在数据库内,有的则是在站控制器内进行查询、修改等操作。

(1)共有的属性信息:点名、点描述、所在控制站号、卡件号、通道号。

(2)AI点还包括:量程上限、量程下限、单位、高限报警、低限报警等。

(3)AO点还包括:量程上限、量程下限等。

(4)其它的信息均是类似于参数设置的项,例如:模拟量的小信号切除、线性开方、速率设置、小数点设置等等;开关量的取反、状态报警等。

(5)自定义的中间模拟量、开关量点与以上物理点包含的信息相同。

4、点属性的释义

(1)点名:

① 点名可以根据标准代码、设备号、流水号等展现形式和意义的代码组成,例如:压力(PI)、压力开关(PS)、温度(TE)、流量(FT)、流量开关(FS)等等。

② 点是逻辑组态、图形组态等的基础元素,逻辑组态、图形组态均是以输入点名进行调用、运算和显示的。

(2)点描述:一个测点的中文描述。

(3)控制站号、卡件号、通道号:

通过点的这个信息我们可以准确定位到DCS控制柜内现场测点的输入接线,进而可以进行信号的测量、接线的检查。需要说明的是,不同品牌的系统站号、卡件号、通道号的起始数字会有所不同,有的是从0开始,有的是从1开始,当我们查线时,注意要跟个人数数字的习惯区分开,避免误动的情况发生。

(4)量程上、下限:主要还是根据设备说明书、工艺系统参数的要求来设定的,当然也有一部分是固定的,例如:阀门的开度,频率等。


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