DCS控制系统简介

2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司1DCSDCS控制系统简介控制系统简介设备部设备部林金水林金水2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司2内内容容1.DCS定义、系统架构2.DCS硬件构成3.DCS软件构成4.DACDCS系统概况2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司3１１.1.1集散控制系统（集散控制系统（DCSDCS）定义）定义•集散控制系统(DistributedControlSystem)是20世纪70年代中期发展起来的以微处理器为基础的分散型计算机控制系统。它是控制技术（Control）、计算机技术（Computer）、通信技术（Communication）、图形显示(Display)相结合的产物．该装置是利用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种全新的分布式计算机控制系统。2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司41.2DCS1.2DCS控制系统示例控制系统示例2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司51.3DCS系统结构1.3DCS1.3DCS系统结构系统结构IntranetIntranet，，InternetInternet过程管理站过程管理站控制网络控制网络过程控制站过程控制站现场仪表现场仪表现场机柜室中心控制室2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司61.41.4控制在现场控制在现场2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司7变送器现场现场机柜室现场接线箱(JunctionBox)MarshalingPanel安全栅柜I/O卡片與控制站ooo操作台&ComputerDCS控制机能操作机能1.5DCS1.5DCS控制回路图控制回路图控制室2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司82DCS2DCS硬件构成硬件构成2.1现场控制站2.2操作站2.3系统网络2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司9现场控制站功能现场控制站功能1.过程数据采集，进行数据转换与处理2.对生产过程进行监测与控制3.现场设备与I/O卡件的自诊断4.与集中操作监控级进行数据通信2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司10现场控制站现场控制站2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司11控制器及控制器及I/OI/O子系统子系统电源控制器I/O卡件2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司12I/OI/O卡件卡件à输入输出卡件RTD，TC，HARTAI，PI，MV，HARTAO，DIDO，SOEà支持各种总线协议的数据接口卡åSerialCard串口卡åFieldbusCard现场总线卡件åPROFIBUSDP接口卡åAs-i协议接口卡åDeviceNet接口卡2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司13Ｉ／Ｏ卡件类型Ｉ／Ｏ卡件类型•模拟量输入卡(AI)：将来自在线检测仪表和变送器的连续性模拟电信号(4~20mA,0~10V,热电偶mV,RTD等）转换成数字信号，送给CPU进行处理•模拟量输出卡(AO)：一般将计算机输出的数字信号转换为4~20mADC(或1~5VDC)的连续直流信号，用于控制各种执行机构。2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司14Ｉ／Ｏ卡件类型Ｉ／Ｏ卡件类型•开关量输入卡(ＤI)主要用来采集各种限位开关、继电器或电磁阀连动触点的开、关状态，并输入至计算机。•开关量输出通道(ＤO)：主要用于控制电磁阀、继电器、指示灯、声光报警器等只具有开、关两种状态的设备。2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司15Ｉ／Ｏ卡件类型Ｉ／Ｏ卡件类型•脉冲输入通道(PI)：将现场仪表（如涡轮流量计、转速等）输出的为脉冲信号处理后送入计算机。•串行通讯卡：与其它系统及设备间的通讯2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司16操作站操作站•中央控制室设备•操作员站的功能•工程师站的功能•服务器及其它功能站的功能2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司17中心控制室中心控制室2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司18操作员站操作员站(OPS)(OPS)的功能的功能1.显示生产总貌和系统主要参数，显示每个回路的详细控制情况，显示当前和历史数据、曲线等。2.通过键盘发出操作指令，调整参数、控制外设。3.自诊断、报警功能。2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司19工程师站工程师站(EWS)(EWS)的功能的功能1.组态功能：工程师站的最主要功能是对DCS进行离线的配置(硬件）和组态工作（软件）。2.监督功能：与操作员站不同，工程师站必须对DCS本身的运行状态进行监视，包括各个现场I/O控制站的运行状态、各操作员站的运行情况、网络通信情况等等。2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司20其它功能站的功能其它功能站的功能•历史站:负责历史数据采集及提供历史数据的访问。•OPC接口站:负责与其它系统(如MES)之间的数据通信。•AMS站:负责智能仪表设备组态、状态监测及诊断、校验管理和自动文档记录管理。2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司213.DCS3.DCS软件系统软件系统•DCS工程师站软件•DCS操作员站软件2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司22DCSDCS工程师站软件组成工程师站软件组成•系统硬件配置定义软件：包括系统中各类站的数量、每个站的网络参数、各个现场I/O站的I/O量配置(如各种I/O模块的数量、是否冗余、与主控单元的连接方式等)及各个站的功能定义等。•实时数据库的定义软件：包括现场物理I/O点的定义(该点对应的物理I/O位置、工程量转换的参数、对该点所进行的数字滤波、不良点剔除及死区等处理)以及中间变量点的定义。•历史数据库的定义软件：包括要进入历史数据库的实时数据、历史数据存储的周期、各个数据在历史数据库中保存的时间及对历史库进行转储(即将数据转存到磁带、光盘等可移动介质上)的周期等。2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司23DCSDCS工程师站软件组成工程师站软件组成•控制算法的定义软件：其中包括确定控制目标、控制方法、控制周期及定义与控制相关的控制变量、控制参数等。•人机界面的定义软件：包括操作功能定义(操作员可以进行哪些操作、如何进行操作等)、•现场模拟图的显示定义：(包括背景画面和实时刷新的动态数据)及各类运行数据的显示定义等。•报警定义软件：包括报警产生的条件定义、报警方式的定义、报警处理的定义(如对报警信息的保存、报警的确认、报警的清除等操作)及报警列表的种类与尺寸定义等。2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司24控制策略组态软件控制策略组态软件2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司25流程图组态软件流程图组态软件2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司26DCSDCS操作站软件功能操作站软件功能•图形处理软件，该软件根据由组态软件生成的图形文件进行静态画面(又称为背景画面)的显示和动态数据的显示及按周期进行数据更新。•历史数据和实时数据的趋势曲线显示软件。•报警信息的显示、事件信息的显示、记录与处理软件。•历史数据的记录与存储、转储及存档软件。•系统运行日志的形成、显示、打印和存储记录软件。2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司27FIC-101FV-101DCSDCS流程图流程图2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司28FIC-101FV-101DCSDCS流程图流程图2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司29工艺参数细目画面工艺参数细目画面2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司30控制组画面控制组画面2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司31趋势画面趋势画面2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司32操作员行为记录操作员行为记录2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司33标准报表标准报表2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司34Operationwindow:ProcessAlarmOperationwindow:ProcessAlarm2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司35Operationwindow:SystemAlarmOperationwindow:SystemAlarm((系統警報系統警報))點選這一部份警報是針對控制器、控制台、網路通訊等硬體設施的狀態。2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司36DACDCSDACDCS系统概况系统概况•DCS项目执行情况•DCS系统架构图•中心操作中心平面布置图•信息集成及生产管理控制系统控制与信息网络示意图2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司37DCSDCS项目执行情况项目执行情况•DCS系统管辖范围：主工艺装置(ISBL)及储运系统(OSBL)•DCS系统规模：约20000点•DCS系统供应商：Emerson•DCS执行状态:厂商处于设计阶段,2011年3月底完成FAT,2011年4开始现场安装调试2011-7-5腾龙芳烃(漳州)有限公司38FCR-01HART/OtherConventionalDevicesFF-JB(Barrier)FfFieldDevicesOPCx1AMSx1控制站X5OSx1EWSx1打印机SWPSWSFCR-02HART/OtherConventionalDevicesFF-JB(Barrier)FfFieldDevicesOPCx1AMSx1控制站X9OSx2EWSx2打印机SWPSWSFCR-03HART/OtherConventionalDevicesFF-JB(Barrier)FfFieldDevicesOPCx1AMSx1控制站X5OSx1EWSx1打印机SWPSWSFCR-04HART/OtherConventionalDevicesFF-JB(Barrier)FfFieldDevicesOPCx1AMSx1控制站X8OSx1EWSx1打印机SWPSWSFCR-05HART/OtherConventionalDevicesFF-JB(Barrier)FfFieldDevicesOPCx1AMSx1控制站X6OSx1EWSx1打印机SWPSWSFCR-06HART/OtherConventionalDevicesFF-JB(Barrier)FfFieldDevicesOPCx1AMSx1控制站X6OSx1EWSx1打印机SWPSWSFCR-07HART/OtherConventionalDevicesFF-JB(Barrier)FfFieldDevicesOPCx1AMSx1控制站X6OSx1EWSx1打印机SWPSWSFCR-11HART/OtherConventionalDevicesFF-JB(Barrier)FfFieldDevicesOPx1EWSx1控制站X4打印机SWPSWSFCR-13HART/OtherConventionalDevicesFF-JB(Barrier)FfFieldDevicesOSx1控制站X1腾龙芳烃(漳州)有限公司80万吨/年对二甲苯工程及整体公用配套工程MAX2010/07/05DCS-SYS-01WHYSQ-7901190-1REV.2DCSSYSTEMARCHITECTURE1of1OSx4(其中一台具EWS功能)SWPSWS常减压凝析油分离及MRU(FCR-01)硫磺回收(FCR-03)连续重整(FCR-04)1＃二甲苯分馏吸附分离及异构化(FCR-05)芳烃抽提装置歧化邻二甲苯(FCR-06)2＃二甲苯分馏吸附分离及异构化(FCR-07)芳烃日罐及其它(FCR-11)加氢裂化制氢及PSA(FCR-02)OSx8(其中一台具EWS功能)SWPSWSOSx4(其中一台具EWS功能)SWPSWSOSx4(其中一台具EWS功能)SWPSWSOSx4(其中一台具EWS功能)SWPSWSOSx4(其中一台具EWS功能)SWPSWSOSx4(其中一台具EWS功能)SWPSWS-PLC-Others控制站X1SWPSWSMODBUSFCR-12OSx2(其中一台具EWS功能)SWPSWSSWPSWSSWPSWSSW(PIN)SW(PIN)(值班主管室)OSx5(其中一台具EWS功能)SWPSWSOSx5(其中一台具EW