DCS智能控制论文范文第1篇
摘要 本文以山西省某污水处理厂为例，论述了基于Profibus总线的DCS系统在污水处理领域的应用。对系统的硬件、软件结构及工作原理进行了说明。运行表明，该系统能够满足污水处理的自动控制要求，并且具有先进、可靠、控制性能好等优点。
关键词 污水处理;现场总线;分布式控制
1 前言
污水处理厂DCS系统是根据进入污水处理厂的水量、水质等变化指标对提升泵房、P-MSBR生化反应池、污泥脱水间、风机房、紫外线消毒池、排水泵房等进行控制，并把现场各子单元的工艺参数、报警参数、历史数据等通过现场总线传输到中控室的PC机上，在中控室显示器中反应出来，并能自动打印。通过工业以太网和厂长办公室以及当地环保部门相连，随时监视厂里的生产情况。 综合考虑投资、运行成本、处理效果、污水水质等因素，污水处理工艺可分为物理处理、生物处理和化学处理。典型的工艺流程如图1所示：
图1 典型工艺流程图
污水经过粗格栅清除较大的固体悬浮物后进入曝气沉砂池，在沉砂池侧壁下部鼓人压缩空气，污水中的有机物处于悬浮状态，而吸砂机则将沉砂吸出，送到砂水分离器，污水进人初沉池，至此，完成污水的物理处理工艺阶段。污水进人曝气池，保持好氧条件。对沉淀产生的污泥进行浓缩、消化、脱水等处理。大部分二沉池的污泥回流人曝气池进口。完成生物处理阶段工作后，根据需要选择化学处理方法，最终使污水达到国家排放标准[1]。 2 现场总线与分布式控制概述
2.1 现场总线的概念
现场总线是一种在工业现场环境运行的、性能可靠、造价低廉的通信系统，可以完成现场自动化设备之间的多点通信，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换.它是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输[2]。
2.2 现场总线技术的基本特征
开放性、分散化和低成本是现场总线最显著的三大特征，它的出现将使传统的自动控制系统，产生划时代的变革，这场变革的深度和广度将超过历史上任何一次变革，必将开创自动控制的新纪元。
(1)开放性：现场总线是开放互连网络。现场总线标准、协议、规范是公开的，现场总线网络是开放的，既可实现同层网络互连，也可实现不同层次网络互连，用户可共享网络资源。
(2)分散性：现场总线是结构与功能高度分散的系统。结构上采用了全分布式方案，设备之间可点对点、点对多点或广播多种方式通信。连接到总线上的现场设备是智能化的，且具有按照现场总线协议、规范进行数字通信的能力，并且能够实现分散的功能模块，完成测量、控制、通信的一体化。
(3)低成本：现场总线开放的体系结构省去了中间的控制站，降低开发成本，且彻底分散的分布式结构，将一对一模拟信号传输方式变为一对多的数字信号传输方式，节省了模拟信号传输过程中大量的D/A转换装置、布线安装成本和维护费用。
2.3 Profibus现场总线技术
主流的现场总线技术有以下几种：FF，CAN，Lonworks，DeviceNet，Profibus，Hart，CC-Link，WorldFIP，Interbus。下面主要介绍本文用到的Profibus。
Profibus是过程现场总线的缩写，是20世纪80年代末兴起的一种高可靠性、低成本、组态方便快捷、互换性高、互操作性强、便于运行、系统开放的总线系统，代号DIN19245。Profibus具体规定了串行现场总线的技术和功能特性，它可使分散式数字化控制器从现场底层到车间网络化[3]。
Profibus系统以ISO7498为基础，以开放式系统互联网(OS)I作为参考模型，包括Profibus-DP、Profibus-PA和Profibus-FMS。Profibus-DP是一种高速和便宜的通信连接，它专门为自动控制系统和设备级分散的I/O之间进行通信使用设计。其特点是快速、即插即用、效率高、成本低s。Profibus-PA是专门为过程自动化设计的，可用于爆炸危险区域，其特点是面向过程控制，总线供电，本征安全。Profibus-FMS是用来解决车间级通用性通信任务的，可用于大范围和复杂的通信系统。其特点是通用、大范围应用、多主通信。
现场总线控制系统对现场自动化设备的要求较高，而现间段由系列智能节点(控制器、传感器、执行机构等)构成的统一的现场总线系统价格昂贵且难以实现，所以由PLC、PC和现场总线组成与DCS相兼容的系统是比较经济合理的选择。
2.4 分布式控制
分布式控制系统(Distributed Control System)现已成为工业生产过程控制的重要手段，目前已广泛应用到电力、石油、化工、制药、冶金、建材等众多行业。传统的工业自动化系统中的现场层设备与控制器之间的连接, 是采用一个I/O 点对设备的一个测控点的连接方式,每一个数据至少需要一对双绞线, 一般每个设备只能提供单一的过程信号，大量的相关数据很难得到。传统的DCS 系统结构分为3层, 图2为一个典型的传统DCS 结构图。
图2 传统DCS结构 图 3引入现场总线后的DCS体系结构
虽然在FCS 系统中, 一对双绞线或一条电缆上可以挂接多个设备, 使得硬件数量与投资大为降低。而且通信总线直接延伸到现场传感器、变送器、控制器和伺服机构, 使操作人员在控制室就能实现主控系统对现场设备的在线监视、诊断、校验和参数整定,从而提高了系统的精度、可监视性和抗干扰能力。但是在一些大型的控制系统中存在着许多比较复杂的闭环控制, 系统运行的模式变化也较多, 必须由运算能力强大的DCS 控制器来完成控制作用。所以, 即使出现FCS, 传统的DCS 结构依旧具有其存在的必要。引入现场总线后的DCS 体系结构如图3所示 。
3 系统构成 3.1 DCS系统层次
根据本污水处理厂工艺特点和技术要求，整个污水处理厂的DCS系统分三个层次：现场控制层、车间监控层、厂级监控层。
车间监控层包括：1#PLC站(预处理系统)主要包括粗格栅、提升泵、细格栅、沉砂池设备等，主要检测参数有水位、流量、液位差等;主要监控设备有粗格栅、提升泵等。2#PLC站(生化处理系统)主要包括P-MSBR生化反应池、风机房等，主要检测参数有溶解氧、液位、电流、电压、功率等，主要监控设备有鼓风机、泵类等。3#PLC站(泥处理系统)主要包括污泥浓缩池、污泥脱水机房、紫外线消毒系统出水等，主要检测参数有液位、水量水质等，主要监控设备有泥处理设备、消毒设备[4]。
现场控制层包括各子站、各分站及现场设备。 厂级监控层包括中控室及厂长办公室。
PLC是整个DCS控制系统的核心，负责现场控制信号的处理、执行机构的控制。在处理的关键环节设置现场控制站，本系统中的预处理系统、生化处理系统、泥处理系统分别用一个PLC控制系统，根据实际处理情况和要求，控制泵站系统、曝气设备和排泥设备的启停和工况，以达到设备的最优运行状态，保证污水处理效果。本污水处理厂40kW以上电机全部采用软启动，避免了电机突然启停对电网和设备造成冲击。下位机采用西门子公司的S7-300系列产品，它通过接口模板IM153-3及Profibus-DP网和上一级的PLC站相连进行数据交换和命令传输[5]。系统网络结构如图4所示。
图4 系统网络结构图 3.2 监控软件
上位机采用西门子公司的WINCC监控组态软件，实现对整个工艺流程的设备运行状况的实时监控，将工艺流程以直观的画面显示出来，记录在线检测的参数、设备运行状态和过程，分析参数的变化趋势，及时发布和预告情况，实时诊断和报警[6]。中央控制室设置两台互备的上位机(IPC)冗余相联，有两个完全独立的中央处理站(双电源、双CPU)用以对系统进行开发编程、在线调试和数据修改、存放各种历史数据。值班员通过显示器上显示的各种曲线、报表、画面和声音，可以全面监控工厂工艺参数变化情况、设备运行情况、故障发生情况，通过键盘和鼠标对各站进行远程操作，通过设置的打印机打印所需要的各种资料，控制车间各站的工作状况，根据要求对车间各站发布命令，并能将污水处理厂的各种信号经网络管理层的服务器传输。
厂级监控层作为系统的人机接口单元，可实现对污水处理厂的整个产生过程进行监控，同时又可将污水处理厂的各种现场信号经以太网向上一级的管理服务器传输并执行管理层下达的命令。本系统采用Windows NT4.0操作系统、西门子公司的控制系统组态软件WINCC4.2。该软件是工控界流行的Windows界面软件，它支持TCP/IP协议，因而方便管理。利用它很容易开发各种监控界面，显示现场各种工艺参数、状态、历史曲线、故障发生情况等。并利用键盘操作来进行参数的设置及对现场设备的控制。
4 结论
将基于Profibus的分散控制集中管理的DCS系统成功地运用于污水处理厂，实现了全厂生产过程的自动化，达到了节能降耗、保护设备的目的，减轻了工人的劳动强度，提升了管理水平，提高了工作效率和处理效果，创造了良好的社会效益，改善了周边环境，减轻了对下游水源的污染[8]。
5 参考文献
DCS智能控制论文范文第2篇
1、开机前必须检查各设备连接是否正常，若有掉线及时正确连接。
2、按照正确的顺序开机：电源→UPS→调制解调器→交换机→显示屏→服务器→工作站。
3、正确操作安全监测软件，正确打印各种报表。
4、操作人员不得随意改变参数及线路。
5、严禁将杂物堆放在工作台上，严禁机器无人运行。
6、按照正确的顺序关机：工作站→服务器→显示器→交换机→调制解调器→UPS→电源。
7、正确填写各项安全监测记录。 第二条：安全监控工应完成下列工作
1、负责管辖范围内的矿井通风安全监测系统、装置的安装、调试、维修、校正、监测等工作。
2、应将在籍的装置逐台建帐，并认真填写设备及仪表台帐、传感器使用管理卡片、故障登记表、检修校正记录。
3、负责矿井监测系统图的绘制、修改。
4、负责监测报表的打印、签字、送审等工作。 第三条：安全规定
1、矿井必须装备矿井安全监控系统。
2、没有装备矿井安全监控系统的矿井煤巷、半岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须装备甲烷风电闭锁装置或甲烷断电仪和风电闭锁装置。
3、没有装备矿井安全监控系统的矿井的采煤工作面，必须装备甲烷断电仪。
4、必须对安全监控设备的种类、数量和位置、信号电缆和电源的敷设、控制区域等绘制监控系统布置图和接线图。
5、煤矿安全监控设备之间必须用专用阻燃电缆或光缆连接，严禁与调度通信电缆或动力电缆等共用一条线路;防爆型煤矿安全监控设备之间的输入、输出信号必须为本质安全型信号。
6、安全监控设备必须具有故障闭锁功能：当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断该监控设备所监控区域的全部非本安型电气设备的电源并闭锁;当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，能够自动解锁。
7、每天对监控设备及电缆进行安全检查，对各类传感器的准确性要用便携仪进行核实、比较，发现问题及时处理、汇报。安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少1次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，每7天必须使用校准气样和空气气样调校1次。
第四条：日常管理
1、监测系统的安装、维护与调试检修由专职管理人员进行，专职管理人员必须经过技术培训，懂得仪器的工作原理、结构、日常维护，能熟练作业。
2、仪器在搬动，拆卸时要小心谨慎，不要摔碰，不要强行拉扯连线，要轻拿轻放，以免损坏脆弱元件和线路板开焊。
3、遥测仪、断电仪必须选用矿用防爆型，其安装运行与修理必须符合防爆性能的各项技术要求。
4、仪器安装位置一般原则是：主机放在新鲜风流中，探头位置根据集团公司管理规定确定，具体位置和安装移动由专职管理人员负责，并要根据生产布局变化随时安装回收移动。
5、仪器的报警值为1%,断电值为1.5%,具体由专职人员执行。
第五条：维护与调试
1、每7天对监测设备进行一次调试校正。
2、在给传感器送气前，应先观察设备的运行情况，检查设备的基本工作条件，应反复校正报警点和断电点。
3、送气前要进行跟踪校正，应在与井上取得联系后，用偏调法在测量量程内从小到大、从大到小反复偏调几次，尽量减小跟踪误差。
4、先用空气气样对设备校零，再通入校准气样校正精度，锁好各电位器。给传感器送气时，要用气体流量计控制气流速度，保证送气平稳。
5、定期更换传感器里的防尘装置，清扫气室内的污物。当载体催化元件活性下降时，如调整精度电位器，其测量指示值仍低于实际的甲烷浓度值，传感器要上井检修。
6、设备在井下运行半年后，要上井进行全面检修。要进行全面清洗、擦拭、烘干，然后进行试运行，完好后方可再下井使用。
7、要经常擦拭仪器上的煤尘，特别是探头进气孔上的煤尘，防止堵塞气孔，影响沼气进入探头气室。
8、定期清扫气室中污物。
9、仪器初安装五天内，要每天检查稳流，精度报警、断电点等。
10、仪器正常工作后，每周检查调整一次主机稳流源输出电流(催化元件的工作电流);检查和调整差放零点、机零点，检查和调整接收机和主机的跟踪、报警点;检查和调整主机断电点、指示精度。
第六条：仪器的修理
1、专职管理员必须熟练掌握各种故障的原因和修理。
2、仪器的检修必须按厂家提供的原理图和说明书进行。
3、发现仪器工作不正常而又不能及时修理时，要及时查明原因，向矿调度室、通风维修队值班室、监测室汇报后，要整机更换，旧机要及时上井修理。
4、建立健全各项台帐、记录、图纸、报表。 第七条：特殊操作
1、排除故障时应注意以下问题： ①应首先检查设备电源是否有电。
②可用替代电路板的方法，逐步查找故障。
③应1人工作，1人监护。严禁带电作业。并认真填写故障处理记录表。
2、瓦斯断电仪投入正常使用后，严禁随意进行试验。若需试验必须有试验报告与所断电范围的单位管理人员协商好，方准进行试验。
3、断电试验完毕后，要等所断电范围内电源全部恢复正常时，试验人员方准离开现场。
4、分站出现故障，处理不了的要及时更换。 第八条：收尾工作
1、安装好后，严格按照质量标准、防爆标准进行检查，确定无误后方准收工。
2、做好记录，汇报工作进展情况。
DCS智能控制论文范文第3篇
现场控制级, 由于现场总线的应用, 在DCS的最底层, 出现了现场控制级。
过程控制级, 是控制器通过IO总线及相关接口卡件 (即DCS的输入输出卡件) 与现场自动化设备, 如变送器、阀门等相连接, 对生产过程实时数据进行采集和控制, 同时还通过网络把实时过程数据传送到人机界面即现场控制站。
过程管理级, 主要以操作站、服务器、信息终端为主, 配以工程师站、先控控制站、打印机等, 对现场过程进行监控, 打印报表, 还可以对生产过程进行优化控制。
工厂管理级网络, 可与企业的生产调度系统、企业管理系统相连接, 对企业生产进行总的调度管理。
1过程控制实时网络拓扑结构
网络的拓扑结构是指网络中各节点的互连形式, 有四种最基本的网络拓扑结构即环形、星形、总线形、树形。
环形为点对点的链路连接, 构成一个闭合的环路, 环路中某一个设备故障时, 可能导致整个网路的瘫痪。
星形拓扑结构为每个节点通过点对点连接到中央节点, 也就是任何两台设备通讯都需要通过中央节点, 单个设备故障时不会影响其它设备的通讯。
总线形拓扑结构由一条主电缆作为传输媒介, 设备与主电缆的分支相连接。总线形拓扑是最常用的工业通信最常用的形式。
树形拓扑结构是不封闭的分支电缆可以看成是星形拓扑结构的扩展。
混合形拓扑结构是由两种及两种以上基本拓扑结构组合而成。
2通讯媒介
2.1双绞线
特点价格低廉, 安装维护方便。2.2同轴电缆
由内导体, 绝缘层、外导体、外部保护层组成, 有较强的抗干扰能力。
2.3光导纤维
由光纤芯、包层、保护层构成, 分单模和多模两种, 两端配以光纤模块, 由于光信号不受电磁干扰, 并且信号衰减极小, 适用于长距离高速通讯。
2.4无线通讯
主要有微波通信、红外通信、激光通信等, 只能直线通信, 适用于海上平台等项目。
3 DCS常用通讯网络协议
通讯网络协议是指通信网络内信息传送的方式, 常用的有广播式、问询式和存贮转发式两种。
广播式是只有一个节点发送信息, 其它所有的均在收听信息, 在环形网络和总线形网络使用较多。根据发送信息的方式不同, 又可分为自由竞争式、令牌式、时间分段式。
问询式是所有节点的通讯都要经过一个指挥器进行统一调度。
存贮转发式某个节点接收到信息后首先存贮, 然后转发给其它节点。
4总线简介
2003年4月, IEC61158 Ed.3现场总线标准第3版正式成为国际标准, 规定10种类型的现场总线。
1 TS61158现场总线
2 Contr ol Net和Ethern et/IP现场总线
3 Profibus现场总线
4 P-N E T现场总线
5 F F HS E现场总线
6 Swift Net现场总线
7 Worl d FIP现场总线
8 Interbus现场总线
9 F F H 1现场总线
10 PROFInet现场总线
基金会现场总线 (FF总线) 是以美国Fi sh er-R ou se mo un t公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等80家公司制定的ISP协议和以Honeywell公司为首的联合欧洲等地150余家公司制定的World FIP协议于1994年9月合并的。该总线在过程自动化领域得到了广泛的应用, 具有良好的发展前景。基金会现场总线采用国际标准化组织ISO的开放化系统互联OSI的简化模型 (1, 2, 7层) , 即物理层、数据链路层、应用层, 另外增加了用户层。FF分低速H1和高速H2两种通信速率, 前者传输速率为3 1.25Kbit/秒, 通信距离可达1900m, 可支持总线供电和本质安全防爆环境。后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒, 通信距离为750m和500m, 支持双绞线、光缆和无线发射, 协议符号IEC1158-2标准。FF的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。
PROFIBUS是德国标准 (DIN19245) 和欧洲标准 (EN50170) 的现场总线标准。由P R O F I B U S-D P、P R O F I B U S-F M S、PROFIBUS-PA系列组成。DP用于分散外设间高速数据传输, 适用于加工自动化领域。FMS适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。PA用于过程自动化的总线类型, 服从IEC1158-2标准。PROFIBUS支持主-从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。PROFIBUS的传输速率为9.6Kbit/s至12Mbit/s, 最大传输距离在9.6Kbit/s下为1200m, 在12Mbit/s小为200m, 可采用中继器延长至10km, 传输介质为双绞线或者光缆, 最多可挂接127个站点。
5实时网络应注意的几个问题
5.1网络安全
5.1.1被动防御
安装系统最新补丁, 经过控制软件认证的防火墙, 杀毒软件等, 因工程师站和操作站不能连接到互联网, 不能实时更新病毒库, 效果不明显, 几乎没有什么实际的使用价值。
5.1.2深层防御
将用于安全防护的设备安装在每一个控制设备的前方。对任何未授权的连接, 渗透以及命令等进行严密监测及有效防护, 在实际中应用较多。
5.1.3规范用机制度
严禁无关可移动存储设备, 例如U盘, 移动硬盘、磁盘、光盘等连接到各个操作站和工程师站上, 也可有效预防外来病毒的入侵。
5.2冗余原则
考虑现在DCS在工厂的实际作用, 以及出于安全生产及长周期运行的实际情况, 建议控制系统在各功能站之间以及控制器与IO卡件之间全部采用冗余结构, 或等同与冗余结构的网络。
6结语
从DCS系统诞生至今, DCS系统通讯网络历经几代, 第一代主要解决一个生产装置中几个控制站和一个或几个操作站之间的数据通信问题;第二代DCS则解决多个装置的DCS互联问题;第三代DCS则解决一个工厂的多个车间互联及与全厂计算机管理网络互联问题。因此可以预见, 未来的DCS系统通讯网络将向以下方向发展:DCS系统的通信功能发展与全厂管理网络技术向融合, 逐渐实现通信网络由多重化结构向扁平化过渡;实现完整的统一的数据通信标准;总线系统将得到更多的应用;系统的开放性加强, 真正实现管控一体化。
摘要：介绍一些网络的基本概念。
关键词：实时网络,拓扑结构
参考文献
DCS智能控制论文范文第4篇
对DCS集散控制系统的实际工作性能进行深入的分析, 我们可以发现基本上属于一种分布式DCS集散控制系统, 并且在该系统进行实际工作的过程中, 其实际工作的核心为计算机, 正是因为计算机网络技术的引进, 使得该系统在工作过程中, 能够较为便利的获得一种安全可靠的工作环境, 也能够对相关的信息实行存储功能, 便于后续的资源共享工作的开展。因此针对DCS集散控制系统的接地技术就显得尤为重要, 因为该技术发展能够使得DCS集散控制系统, 在发展过程中奠定一个坚定的工作基础。
2、DCS集散控制系统接地技术的发展
从DCS集散控制系统实际工作性能的角度进行深入的分析, 可以发现在该系统设计研究的阶段, 相关的研究人员就切实的考虑到了接地的技术对实际工作的影响, 所以在设计过程中, 研发人员都十分注重不同工作区域的接地工作。然而对DCS集散控制系统设计的工作性能进行深入的分析, 我们可以发现在一些集散DCS集散控制系统在工作过程中, 由于其回路性能的不同, 在接地工作进行中也存在着或多或少的差异, 所以相关工作人员在进行接地技术的探究过程中, 一般都会根据实际工作区域不同的工作特性, 将其划分为若干个独立的接地系统, 并在此基础上进行实际的接地操作, 其实际的工作目的也是为了保证不同工作区域基地工作的准确性, 进而保证实际DCS集散控制系统在工作过程中有一个较为稳定的发挥。按照基地系统功能的划分, 其实际的的接地形式主要包括两种, 一种就是出于保护目的进行的接地操作, 还有另一种接地操作的实际工作就是为了起到屏蔽的工作目的, 使得不同的工作区域有一个相对独立的工作环境, 避免不同的区域之间的功能影响。
3、DCS集散控制系统接地的目的分析
对DCS集散控制系统采取实际的接地处理的实际工作目的进行深入的分析, 可以发现其主要作用就是行使保护的目的, 这种保护的意识极限于对DCS集散控制系统本身的保护, 也能防止因为DCS集散控制系统在工作过程中, 由于外壳静电荷积累过多对人体的伤害。所以DCS集散控制系统在进行正常的工作过程中, 相关的工作人员一定要将不同的功能区域进行独立的划分, 并针对不同的区域进行详细准确的接地保护工作。在这里要特别指出的一点就是, 变频器这一设备, 对于其它设备而言, 其自身的工作性能, 不仅对整体的工作而言有着十分重要的作用, 而且在该设备进行工作的过程中, 极容易因为受到外界因素的变化, 对其工作稳定性造成影响, 所以相关的工作人员在针对该设备进行实际的接地保护的过程中, 一定要保证相关的工作程序准确无误, 而且在后续的检查过程中, 需要定期的对该设备的接地故障进行排查。
4、DCS集散控制系统接地技术在进展过程中的常见问题及解决方法
DCS集散控制系统接地技术发展至今已相当成熟, 他有一套完整的理论体系及分类方式。但是其在应用中的问题还是比较突出的, 笔者通过对相关文献的查询, 就这以下几个方面作出相关问题的整理分析, 并针对相关的问题提出相应的解决方法。
4.1 不同接地项目混连问题
在前文中我们就提到了针对DCS集散控制系统接地工作, 存在两种不同的目的, 一种接地工作的实际目的, 就是为了保证相关工作系统安全, 另一种接地工作的实际目的, 就是为了保证实际的工作能够顺利的展开。但是相关的工作人员在进行实际的接地操作过程中, 非常容易出现因为对两种线的目的不是很熟悉的原因, 将保护接地和工作接地工作混连在一起。一旦两种接地操作出现混淆的情况, 就会给实际的工作造成重大的影响, 一般的情况下保护接地会给工作接地的工作情况产生严重的干扰, 最终导致DCS集散控制系统非正常运转。针对这一常见的问题, 一定要引起相关工作人员的足够重视, 实际的解决方案也比较简单, 就是要加强接地工作人员的安全意识, 并且严格的划分两种工作的接线, 必要的情况下可以将两种情况分批进行。
4.2 电气连接阶段发生的问题
无论是本安接地阶段, 还是在实际的系统接地操作的过程中, 电气连接都显得极其重要, 因为如果相关的工作人员在电机连接端阶段出现工作问题的话, 所造成的实际影响就是使得接地位置的点位于电源定位出现较大的偏差, 并且随着这个差距的扩大, 最终DCS集散控制系统所得到的数据的误差也会越来越大, 当这个误差超过一定的范围之后, DCS集散控制系统的工作就会失去实际工作意义, 严重的情况下, 甚至会导致DCS集散控制系统发生损坏的情况。针对这一个问题, 要求相关工作人员在进行实际的电气连接操作的过程中, 对实际的工作计划进行相应的调整, 必要的情况下可以针对系统接地和本安接地采用同一组接地, 进而避免因为电气连接操作技术的限制对实际工作的影响。
5、结束语
综上所述, 我们可以知道实际的操作系统对整个行业的发展至关重要, 而针对操作系统的实际工作情况进行深入的分析, 相关的接地工作对维持系统的稳定性而言至关重要。因为众多的研究结果表明, 时下DCS集散控制系统在运转的过程中出现了一些较为常见的故障, 如工作系统稳定性出现波动、死机等, 都与实际的接地工作出现相应的质量问题有关。因此在今后的发展中, 相关的工作人员一定要对DCS集散控制系统的基本工作予以足够重视, 保证相应接地工作的质量能够维持在一个较高的水准。
摘要：从DCS集散控制系统的研究角度出发, 我们可以发相相关工作的研究, 最早是由美国的某家DCS集散控制系统研究公司提出的, 时至今日其已经有了40多年的发展历史, 经过相关研究学者以及看他为了不断教育实践, 系统已经广泛的应用于大多数的电力、化工、医药、建材以及其他众多行业的生产工作之中, 并且通过相关的实践应用结果表明, 该系统在实际工作中的应用有着十分良好的表现。DCS集散控制系统的实际工作情况进行深入的分析, 如果想要保证一个良好的工作稳定性, 实际接地的工作就显得尤为重要。
关键词：DCS集散控制系统接地技术,技术难关,应对方案,发展前景
参考文献
[1] 黄吉宇:DCS集散控制系统接地的探讨[J]。新华网, 2016-08-14:31-32.
[2] 刘岩松:DCS集散控制系统接地的探讨[J].赤峰学院学报 (自然科学版) .2015 (10) :51-52.
DCS智能控制论文范文第5篇
1 DCS控制系统简述
DCS控制系统是一种分布式的控制形式, 通过对施工现场中多种设备的分散控制, 再通过信号的传输集中在一点进行控制, 实现了对现场施工环境的集中控制与管理, 同时DCS控制系统也就具备了集散型控制系统的运用。将复杂的控制环境进行了全方位的监控, 并集中管理, 这种高科技应用的工作基础是4C技术, 即:计算机技术、通信技术、显示数和控制技术。 如在建筑工程的暖通施工的应用中, 通过水环境中热能的应用, 能够给暖通系统提供源源不断的绿色能源。那么在水位信号的调节应用中, 就可以建立DCS控制系统, 提高暖通技术的高科技控制水平。在控制系统中要对控制过程、测量单元。信号转换和调节阀等进行分散控制与集中管理, 如通过传感器在换热器、水箱中的连接, 将测量单元与执行器连接, 并将测量到了流量、温度和压力等参数进行信号转换, 同时将实际的测量值与设定值进行比较, 再通过调节器和执行阀对控制中心实施管理。
2 ABBFreelance 800F DCS系统的硬件体系结构
通行的DCS控制系统采用三层通信网络结构:最上层为信息管理网, 采用符合TCP/IP协议的以太网, 连接了各个控制装置的网桥以及企业内各类管理计算机, 用于工厂级的信息传输和管理, 是实现全厂综合管理的信息通道。中间层为过程控制网, 采用了双高速冗余工业以太网, 连接操作员站、工程师站与控制站等, 传输各种实时信息。底层网络为控制站内部网络, 采用主控卡指挥式令牌网, 存储转发通信协议, 是控制站各卡件之间进行信息交换的通道
3 ABBFreelance 800F DCS的系统软件构成及其组态
Control Builder F软件包不仅仅是用来配置自动化功能的操作员接口 (Dig Vis) 相对的工具。它同时是也是一个高效的调试工具。Control Builder F提供非常有好的配置界面, 符合IEC61131-3标准的图形编程界面。
在DCS系统建立中, 需要根据不同的软件和系统的应用进行组态, 组态时还要根据工程要求进行结构的建立, 但是往往在实际工作环境中, DCS控制系统的组态工作量较大, 并且所组态的控制系统必须要与相应的通道相匹配, 进而可以在信息搜集后通过信息转换和传递后, 将数字信息显示在控制器中, 并在技术操作员和工程师的控制中综合管理。另外, 在组态安装中, 还要兼顾PC庞大的内存系统, 避免由于匹配混乱造成了系统数据分析错误或系统故障的现象。
4 ABBFreelance 800FDCS系统在发电厂中的应用列举分析
结合我们厂以及其它煤发电项目中对Freelance 800FDCS系统的应用, 特别是在汽机部分, 以下就汽机系统和装置等进行应用分析。
4.1煤发电厂汽机机组系统
在利用DCS控制系统前期, 需要对煤发电厂中需要分散控制的装置进行了解, 那么在煤发电厂汽机机组系统中, 分为汽轮机本体和复制热力系统两个部分, 其中汽轮机本体在实际的工作主要应用转动功能, 那么分散控制中既要有转子, 另外还有汽缸的固定控制部分。在辅助热力系统中, 要针对开闭式循环水、凝结水系统、回热系统和真空系统等进行控制连接。
4.2机组汽水系统工艺原理
机组汽轮系统实际上是能量的转换过程, 通过汽轮机的使用, 将液态的水变为蒸汽形式, 蒸汽就会将热能转换成机械能, 并且汽轮机与发电机通过传送带的形式进行连接, 产生的机械能推动汽轮机传送带运动, 带动了发电机运作, 进而转换成了电能, 实现了供电应用。
4.3机组系统的DCS配置
在机组系统中, 通过DCS系统的分散连接, 可以对不同的监测点进行信息数据的搜集, 中集中统一控制。如通过对机柜、感温器、分离器和汽包等分散控制, 了解汽机的蒸汽量、压力、热量指和机械能转换值等, 并与设定的数值进行比较, 在控制中心通过参数的改变, 完善汽轮机组的系统控制。
5结语
DCS控制系统已经在工程中有了较大的应用, 但是随着科技的提高, 传统的DCS封闭式的集散控制系统已经不能够适应快速发展的工作形式, 需要通过开放式的集成应用, 提高控制系统的兼容性。并且还要向全数字化、全分散控制方向发展。 在未来, 工程施工将不仅仅进行控制系统的建立, 还要通过工程软件提升DCS系统的应用价值, 向更标准、更智能的方向钻研。
摘要：DCS控制系统在我国的电力工程、石化工程中有着广泛的应用, 基于其多层分级和集中自治的结构形式, 能够在冗余的技术应用中提供高效率的控制管理, 这不仅促进了机械自动化应用, 还提高了我国各项工程的稳步发展, 实现了以科技创新应用为中心的经济建设。DCS控制系统在必须要有可靠性建设的设备与工艺中、故障诊断和智能处理技术中应用较多, 下面文章对DCS系统的工作原理和实际应用做出了初步的探讨。
关键词：DCS系统,控制,原理,工程应用
参考文献
[1] 张英杰, 陈大广.DCS控制系统及其工程应用实践[J].工业控制计算机, 2012 (08) .
DCS智能控制论文范文第6篇
1 关于DCS集散控制系统
DCS是Distributed control system的缩写, DCS是集散控制系统的英文缩写, 所谓的DCS集散控制系统主要以微处理器为基础, DCS集散控制系统对生产过程进行集中管理、操作、监视以及分散控制。DCS集散控制系统将若干台微机进行分散, 并且将这些分散的微机都英语到过程控制之中去, 其中所有的信息都通过网络通信, 再由上位管理计算机进行监控, DCS集散控制系统实现了最优化控制, DCS集散控制系统的整个装置都继承了计算机集中控制以及常规仪表分散控制的优点, 从根本上克服了人与机联系差、常规的仪表功能单一以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中等种种缺点, 实现了在显示、操作以及管理这三方面高度集中, 同时也实现了在危险性、负荷以及功能性这三方面的分散, 因此, 我们可以说, DCS集散控制系统在现代化的企业生产过程中一直处于重要地位, 起着重要的作用。
2 DCS集散控制系统的故障原因
DCS集散控制系统由现场控制级、过程控制级、过程管理级以及经营管理级这四部分组成, 我们在进行DCS集散控制系统故障原因分析时, 应该着重考虑这四个DCS集散控制系统的主要组成部分产生故障的原因。下面, 笔者就对DCS集散控制系统的故障原因进行思考和分析。
(1) DCS集散控制系统的故障原因之过程通道故障。
在DCS集散控制系统的故障中, I/O卡故障是DCS集散控制系统通道故障出现次数最多的。对I/O卡故障进行判断和处理, 要求我们通过对DCS集散控制系统进行诊断来实现, 对备用件处理或者通道进行更换, 但是, 对于其内部元件老化或者其他原因造成的损坏, 热控制人员一般无法判断和处理。I/O卡的检修一般都是由厂家进行处理的, 因为就目前的情况来看, 热控检修人员的技术水平和手段还不能达到检修常规仪表的检修标准。在厂家对I/O卡进行生产时, I/O卡的生产已经制造成一体化的趋势, 因此, 企业在应用D C S集散控制系统时, 如果通道出现了故障, 而且通道故障出现的主要原因就是由于I/O卡引起的, 那么企业只能够购买备件。
(2) DCS集散控制系统故障原因之干扰造成的故障。
对于干扰主要是接地问题, 备用电源的切换和大功率的无线通信设备如手机、对讲机等。另外还有D C S系统的干扰信号可能由本身造成的。那么对于D C S集散控制系统的接地问题越来越引起人们的重视, 尤其在电力行业, 大功率电器设备的启动和停止都会干扰DCS集散控制系统的控制信号, 造成不必要的故障。为了防止干扰信号串入系统, 严格执行屏蔽和接地要求和方式, 信号线远离干扰源, 同时采取防电源波动措施。主/从过程处理机之间在机组运行时, 除非万不得以, 尽量不要人为切换, 以防产生干扰, 如必须切换, 应采取措施, 先将控制切手动, 以免对机组运行工况产生影响。对电子设备间、工程师站等重点部位, 应绝对禁止使用大功率无线电通信设备。
3 DCS集散控制系统运行管理
D C S集散控制系统的运行管理是指DCS集散控制系统的巡检, 热工保护的投退, DCS软硬件的监督管理。
(1) 软件的备份管理, 应用软件 (数据库) 应及时备份, 对极小的改动可做记录;对数据库的修改同时要保存到工程师站, 还应保存到软盘或其他硬盘上。但注意备份磁盘不应超期使用, 以防数据丢失。
(2) 软件检查与功能试验, 应按照计算机设备的通用方法检查, 主要是检查各级权限的设置;严禁使用非DCS软件;严禁未授权人员进行组态。
(3) 热工保护的投退应严格执行工作票制度, 检修某一运行设备时, 要采取正确隔离措施, 以防发生相关设备的联反应。
为了避免故障的发生和减少发生的次数, 应制定严格的检修、维护和定期检查制度, 认真填写DCS设备巡视检查卡, 对各种小缺陷及时发现及时处理, DCS集散控制系统发生故障时, 操作工应掌握一定的判别方法, 及早发现问题, 进行适当处理, 可以避免或者减少对工艺控制的影响。
4 结语
本文首先对DCS集散控制系统进行了简要的介绍, 接着从DCS集散控制系统的故障原因之过程通道故障以及DCS集散控制系统故障原因之干扰造成的故障这两个方面对DCS集散控制系统的故障原因进行了分析, 最后从软件的备份管理、软件检查与功能试验以及热工保护的投退这三个方面对DCS集散控制系统运行管理进行了浅谈。
摘要：伴随着社会的不断进步, 科学技术得到了很好的发展, 我们已经步入了信息化、数字化的时代, 计算机技术的应用为我们生产、生活、工作已经学习提供了便利。伴随着计算机技术的不断发展, 我国石化公司将DCS集散控制系统应用到了日常工作之中去, DCS集散控制系统的应用对于热控人员的要求也逐渐增加, DCS集散控制系统是不同于常规的仪表检修方式和程序的。本文中, 笔者就对DCS集散控制系统的故障原因进行分析, 浅析DCS集散控制系统的故障原因及运行管理。
关键词：DCS,集散控制系统,故障原因,运行管理,浅析
参考文献
[1] 魏巍.王锐.PLC、DCS和FCS的特点及在电厂中的应用[J].东北电力技术, 2009 (5) .
[2] 黄明铸.PLC DCS FCS三大控制系统的特点和差异[J].中华纸业, 2005 (4) .
[3] 卞和营, 杨承.现场总线控制系统FCS必将取代集散型控制系统DCS[J].甘肃科技, 2006 (7) .
[4] 冯显富.基于混沌理论的石油炼化企业风险预警预控技术研究[D].中国地质大学 (北京) , 2010.