【正文】 課程設計說明書 名稱 DCS 與現(xiàn)場總線技術典型工程應用案例分析 —— DCS 在鍋爐系統(tǒng)中的應用 2021 年 6 月 11 日 至 2021 年 6 月 15 日共 1 周 院 系 電子信息工程系 班 級 10 電氣 2 姓 名 學 號 系 主 任 張紅兵 教研室主任 鄧建平 指導教師 1 目 錄 第一章 緒論 ................................................................ 2 DCS 與現(xiàn)場總線技術 ................................................... 2 集散控制系統(tǒng)（ DCS）及 其應用 .................................... 2 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（ FCS）及其應用 ................................. 5 典型工程應用案例介紹 ................................................. 6 第二章 DCS 在鍋爐系統(tǒng)中的應用案例分析 ....................................... 8 方案的總體設計分析 ................................................... 8 案例的系統(tǒng)結構和硬件配置分析 ......................................... 8 系統(tǒng)硬件配置 ................................................... 8 現(xiàn)場控制站設備配置 ............................................ 10 案例的可靠性設計及組態(tài)分析 .......................................... 12 DCS 系統(tǒng)的可靠性原理 ........................................... 12 鍋爐系統(tǒng)中 DCS 組態(tài) ............................................ 13 案例的抗干擾措施 .................................................... 13 電源系統(tǒng)的干擾及應采取的措施 ................................... 14 電磁干擾及應采取的措施 ......................................... 14 信號線的傳送干擾及應采取的措施 ................................. 14 防止靜電干擾的措施 ............................................. 14 第三章 總結 ............................................................... 16 對上述系統(tǒng)分析 ...................................................... 16 心得體會 ............................................................ 16 參考文獻 ................................................................... 17 附錄 ....................................................................... 18 2 第一章 緒論 DCS 與現(xiàn)場總線技術 DCS 及現(xiàn)場總線技術是由計算機、信號處理、測量控制、網絡通信和人機接口等技術綜合產生的一門應用技術。 集散控制系統(tǒng)（ DCS）及其應用 集散型控制系統(tǒng) (DCS)的實質是利用計算機技術對生產過程進行集中監(jiān)視、操作、 管理和現(xiàn)場前端分散控制相統(tǒng)一的新型控制技術 。它的出現(xiàn)是工業(yè)控 制的一個里程碑。工業(yè)過程控制的發(fā)展逐步從單機監(jiān)控、直接數字控制發(fā)展到集散控制，也必將由集散控制進展到擁有 更廣闊應用前景的計算機集成制造，近幾年的計算機集成制造 (CIMS)技術的成就足以證明這一點。 集散控制系統(tǒng) 集散控制系統(tǒng)（ Distributed control system）是以微處理器為基礎的對生產過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的集中分散控制系統(tǒng)，簡稱 DCS 系統(tǒng) 。該系統(tǒng)將若干臺微機分散應用于 過程控制 ，全部信息通過 通信網絡 由上位管理 計算機 監(jiān)控，實現(xiàn)最優(yōu)化控制，整個裝置繼承了 常規(guī)儀表分散控制和計算機集中控制的優(yōu)點，克服了常規(guī)儀表功能單一，人 機聯(lián)系差以及單臺微型計算機控制系統(tǒng)危險性高度集中的缺點，既實現(xiàn)了在管理、操作和顯示三方面集中，又實現(xiàn)了在功能、負荷和危險性三方面的分散。 DCS 系統(tǒng)在現(xiàn)代化 生產過程控制 中起著重要的作用。 集散控制系統(tǒng)一般有以下四部分組成： 一、 現(xiàn)場控制級 又稱數據采集裝置，主要是將過程非控變量進行數據采集和預處理，而且對實時 數據進一步加工處理，供 CRT 操作站顯示和打印，從而實現(xiàn)開環(huán)監(jiān)視，并將采集到的數據傳輸到監(jiān)控 計算機 。輸出裝置在有上位機的情況下，能以開關量或者模擬量信號的方式，向終端元件輸出計算機控制命令。 二、 過程控制級 又稱現(xiàn)場 控制單元 或基本控制器，是 DCS 系 統(tǒng)中的核心部分。生產工藝的調節(jié)都是靠 3 它來實現(xiàn)。比如閥門的開閉調節(jié)、順序控制、連續(xù)控制等等。 三、 過程管理級 DCS 的人機接口裝置，普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩 CRT、操作者鍵盤、打印機、大容量存儲器 等。操作員通過操作站選擇各種操作和監(jiān)視生產情況 。 四、 經營管理級 又稱上位機，功能強、速度快、容量大。通過專門的通信接口與高速數據通路相連，綜合監(jiān)視系統(tǒng)各單元，管理全系統(tǒng)的所有 信息。 集散控制系統(tǒng)的特點 DCS 控制系統(tǒng)與常規(guī)模擬儀表及集中型 計算機控制系統(tǒng) 相比，具有很顯著的特點 ： 系統(tǒng)構成靈活。從總體上看， DCS 就是由各個工作站通過網絡通信系統(tǒng)組網而成的。你可以把他現(xiàn)象成 “ 因特網 ” 。根據生產需求，你可以隨時加入或者撤去工作站 ， 系統(tǒng)組態(tài)很靈活。 操作管理便捷。 DCS 的人機反饋都是通過 CRT 跟鍵盤、鼠標等實現(xiàn)的。你可以想象成在因特網沖浪一樣，你可以監(jiān) 視生產裝置乃至整個工廠的運行情況。 控制功能豐富。原先用模擬控制回路實現(xiàn)的復雜運算，通過高精度的微處理器來實現(xiàn)。 信息資源共享 。你可以把工作站想象成因特網上的各個網站，只要你在 DCS 系統(tǒng)中，并且權限夠大，你就能了解到你要的任何參數。 安裝 與 調試方便。相比原先的模擬控制系統(tǒng)，那么多的飛線頭，一大堆類似頭發(fā)絲的電線。 DCS 系統(tǒng)算是很方便了。 安全可靠性高。難道現(xiàn) 在還有什么東西的可靠性比電腦更高