DCS 系统包括控制节点、操作节点、通信网络。控制节点包括控制站，通信接口。操作节点包括工程师站，操作员站，服务器站，数据管理站。通信网络包括管理信息网，过程信息网，过程控制网，
I/O 总线。
控制站硬件包括机柜，机笼，供电，卡件。机柜包括机笼、交换机、电源模块、端子板、卡件。机笼分为电源机笼和卡件机笼；卡件包括主控卡、数据转发卡、I/O 卡件及端子板。
现场接线箱里面包括接线端子和接线端子排。
DCS 的硬件体系结构
考察DCS 的层次结构，DCS 级和控制管理级是组成DCS
的两个最基本的环节。
过程控制级具体实现了信号的输入、
变换、运算和输出等分散控制功能。在不同的DCS 中，过程控制级的控制装置各不相同，如过程控制单元、现场控制站、过程接口单元等等，但它们的结构形式大致相同，可以统称为现场控制单元FCU 。过程管理级由工程师站、操作员站、管理计算机等组成，完成对过程控制级的集中监视和管理，通常称为操作站。DCS 的硬件和软件，都是按模块化结
构设计的，所以DCS的开发实际上就是将系统提供的各种基本模块按实际的需要组合成为一个系统，这个过程称为系统的组态。
(1)现场控制单元
现场控制单元一般远离控制中心，安装在靠近现场的地方，其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。
现场控制单元的结构是由许多功能分散的插板（或称卡件）按照一定的逻辑或物理顺序安装在插板箱中，各现场控制单元及其与控制管理级之间采用总线连接，以实现信息交互。
现场控制单元的硬件配置需要完成以下内容：
插件的配置根据系统的要求和控制规模配置主机插件（CPU插件）、电源插件、I/O插件、通信插件等硬件设备；
硬件冗余配置对关键设备进行冗余配置是提高DCS可靠性的一个重要手段，DCS通常可以对主机插件、电源插件、通信插件和网络、关键I/O插件都可以实现冗余配置。
硬件安装不同的DCS，对于各种插件在插件箱中的安装，会在逻辑顺序或物理顺序上有相应的规定。另外，现场控制单元通常分为基本型和扩展型两种，所谓基本型就是各种插件安装在一个插件箱中，但更多的时候时需要可扩展的结构形式，即一个现场控制单元还包括若干数字输入/输出扩展单元，相互间采用总线连成一体。
就本质而言，现场控制单元的结构形式和配置要求与模块化PLC的硬件配
置是一致的。
(2)操作站
操作站以来显示并记录来自各控制单元的过程数据，是人与生产过程信息交互的操作接口。典型的操作站包括主机系统、显示设备、键盘输入设备、信息存储设备和打印输出设备等，主要实现强大的显示功能（如模拟参数显示、系统状态显示、多种画面显示等等）、报警功能、操作功能、报表打印功能、组态和编程功能等等。
另外，DCS操作站还分为操作员站和工程师站。从系统功能上看，前者主要实现一般的生产操作和监控任务，具有数据采集和处理、监控画面显示、故障诊断和报警等功能。后者除了具有操作员站的一般功能以外，还应具备系统的组态、控制目标的修改等功能。从硬件设备上看，多数系统的工程师站和操作员站合在一起，仅用一个工程师键盘加以区分。
1、人机界面，操作员站、工程师站、历史站，俗称上位机，用于操作设备，监视参数，系统组态，历史记录等；
2、DPU，俗称下位机，用于执行系统逻辑、运算并发出指令；
3、I/O模件，用于收集现场一次设备、元件的参数，硬接线实现，分模拟量和开关量等；
4、继电器柜，用于执行DPU的指令，如设备启停等；
5、系统电源柜，用于DCS系统电源供给，双路；
6、数据高速公路，同轴电缆或双绞线，用于数据传输；
7、数字交换机，用于联系上位机和下位机的枢纽；
主要包括：现场监测站、现场控制站、操作员站、工程师站、上位计算机、通信网络
1.现场监测站直接与生产过程相连接，实现对过程非控制变量进行数据采集。
它完成数据采集和预处理，并对实时数据进一步加工，为操作站提供数据，实现对过程变量和状态的监视和打印，实现开环监视，或为控制回路运算
提供辅助数据和信息。
2.现场控制站也直接与生产过程相连接，它的功能比现场监测站更强，不仅
要对控制变量进行检测、处理，还要输出控制信号驱动现场的执行机构，自主实现生产过程的闭环控制。
3.操作员站简称操作站，是操作人员进行过程监视、过程控制操作的主要设
备。操作站提供良好的人机关互界面，用以实现集中显示、集中操作和集
中管理等功能。
4.工程师站主要用于对DCS进行离线的组态工作和在线的系统监督、控制
与维护。工程师能够借助组态软件对系统进行离线组态，并在DCS在线
运行时实时地监视DCS网络上各站的运行情况。
5.上位计算机用于全系统的信息管理和优化控制。
6.通信网络是集散控制系统的中枢，它连接DCS的监测站和控制站、操作
站、工程师站、上位计算机等部分，完成各部分之间的数据、指令及其他
信息的传递，进行数据和信息共享，从而实现整个系统协调一致地工作。
关于DCS控制系统的功能与原理说明
什么是DCS控制系统？
DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
首先，DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率DCS，即通常所说的每秒比特数（bps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能
发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。
DCS控制系统的功能组成
典型的DCS体系结构分为三层，第一层为分散过程控制级；第二层为集中操作监控级；第三层为综合信息管理级。层间由高速数据通路HW和局域网络LAN两级通信线路相连，级内各装置之间由本级的通信网络进行通信联系。
第一层：分散过程控制级
分散过程控制级是DCS的基础层,它向下直接面向工业对象，其输入信号来自于生产过程现场的传感器（如热电偶、热电阻等）、变送器（如温度、压力、液位、流量等）及电气开关（输入触点）等，其输出去驱动执行器（如调节阀、电磁阀、电机等），完成生产过程的数据采集、闭环调节控制、顺序控制等功能；其向上与集中操作监控级进行数据通信，接收操作站下传加载的参数和操作命令，以及将现场工作情况信息整理后向操作站报告。
构成这一级的主要装置有：现场控制站，可编程控制器，智能调节器及其它测控装置。
1、.现场控制站
现场控制站具有多种功能——集连续控制、顺序控制、批量控制及数据采集功能为一身。（1）现场控制站的硬件构成现场控制站一般是标准的机柜式机构，柜内由电源、总线、I/O模件、处理器模件、通信模件等部分组成。一般在机柜的顶部装有风扇组件，其目的是带走机柜内部电子部件所散发出来的热量；机柜内部设若干层模件安装单元，上层安装处理器模件和通信模件，中间安装I/O模件，最下边安装电源组件。机柜内还设有各种总线，如电源总线，接地总线，数据总线，地址总线，控制总线等等。现场控制站的电源不仅要为柜内提供电源，还要为现场检测器件提供外供电源，这两种电源必须互相隔离，不可共地，以免干扰信号通过电源回路耦合到I/O通道中去。
一个现场控制站中的系统结构，包含一个或多个基本控制单元，基本控制单元是由一个完成控制或数据处理任务的处理器模件以及与其相连的若干个输入／输出模件所构成的（有点类似于IPC）。基本控制单元之间，通过控制网络Cnet 连接在一起，Cnet 网络上的上传信息通过通信模件，送到监控网络Snet，同理Snet 的下传信息，也通过通信模件和Cnet 传到各个基本控制单元。在每一个基本控制单元中，处理器模件与I/O模件之间的信息交换由内部总线完成。内部总线可能是并行总线，也可能是串行总线。近年来，多采用串行总线。（2）现场控制站的软件功能
现场控制站的主要功能有6种，即数据采集功能、DDC控制功能、顺序控制功能、信号报警功能、打印报表功能、数据通信功能：
数据采集功能：对过程参数，主要是各类传感变送器的模拟信号进行数据采集、变换、处理、显示、存储、趋势曲线显示、事故报警等。
DDC控制功能：包括接受现场的测量信号，进而求出设定值与测量值的偏差，并对偏差进行PID控制运算，最后求出新的控制量，并将此控制量转换成相应的电流送至执行器驱动被控对象。
顺序控制功能：通过来自过程状态输入输出信号和反馈控制功能等状态信号，按预先设定的顺序和条件，对控制的各阶段进行顺序控制。
信号报警功能：对过程参数设置上限值和下限值，若超过上限或下限则分别进行越限报警；对非法的开关量状态进行报警；对出现的事故进行报警。信号的报警是以声音、光或CRT屏幕显示颜色变化来表示。
打印报表功能：定时打印报表；随机打印过程参数；事故报表的自动记录打印。
数据通信功能：完成分散过程控制级与集中操作监控之间的信息交换。
2.智能调节器
智能调节器是一种数字化的过程控制仪表，也称可编程调节器。其外形类似于一般的盘装仪表，而其内部是由微处理器CPU、存储器RAM、ROM、模拟量和数字量I/0 通道、电源等部分组成的一个微型计算机系统。智能调节器可以接受和输出4~20mA模拟量信号和开关量信号，同时还具有RS-232或RS-485等串行通信接口。一般有单回路、2回路、或4回路的调节器，控制方式除一般的单回路PID之外，还可组成串级控制、前馈控制等复杂回路。因此，智能调节器不仅可以在一些重要场合下单独构成复杂控制系统，完成1~ 4个过程控制回路，而且可以作为大型分散控制系统中最基层的一种控制单元，与上位
机(即操作监控级)连成主从式通信网络，接受上位机下传的控制参数，并上报各种过程参数。
3.可编程控制器
可编程控制器即PLC，与智能调节器最大的不同点是：它主要配制的是开关量输人、输出通道，用于执行顺序控制功能。在新型的PLC中，也提供了模拟量输入输出及PID控制模块，而且均带有RS-485标准的异步通信接口。同智能调节器一样，PLC的高可靠性和不断增强的功能，使它既可以在小型控制系统中担当控制主角，又可以作为大型分散控制系统中最基层的一种控制单元。
二、第二层集中操作监控级
集中操作监控级是面向现场操作员和系统工程师的，如图1所示的中间层。这一级配有技术手段先进，功能强大的计算机系统及各类外部装置，通常采用较大屏幕、较高分辨率的图形显示器和工业键盘，计算机系统配有较大存储容量的硬盘或软盘，另外还有功能强大的软件支持，确保工程师和操作员对系统进行组态、监视和操作，对生产过程实行高级控制策略、故障诊断、质量评估等。集中操作监控级以操作监视为主要任务：把过程参数的信息集中化，对各个现场控制站的数据进行收集，并通过简单的操作，进行工程量的显示、各种工艺流程图的显示、趋势曲线的显示以及改变过程参数(如设定值、控制参数、报警状态等信息);另一个任务是兼有部分管理功能：进行控制系统的组态与生成。
构成这一级的主要装置有：面向操作人员的操作员操作站、面向监督管理人员的工程师操作站、监控计算机及层间网络联接器。一般情况下，
一个DCS系统只需配备一台工程师站，而操作员站的数量则需要根据实际要求配置。
1.操作员操作站
DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人-机界面功能的网络节点，其主要功能就是使操作员可以通过操作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生等。并可通过输出设备对工艺过程进行控制和调节，以保证生产过程的安全、可靠、高效、高质。
(1)操作员站的硬件
操作员站由IPC或工作站、工业键盘、大屏幕图形显示器和操作控制台组成，这些设备除工业键盘外，其他均属通用型设备。目前DCS一般都采用IPC 来作为操作员站的主机及用于监控的监控计算机。
操作员键盘多采用工业键盘，它是一种根据系统的功能用途及应用现场的要求进行设计的专用键盘，这种键盘侧重于功能键的设置、盘面的布置安排及特殊功能键的定义。
由于DCS操作员的主要工作基本上都是通过CRT屏幕、工业键盘完成的，因此，操作控制台必须设计合理，使操作员能长时间工作不感吃力。另外在操作控制台上一般还应留有安放打印机的位置，以便放置报警打印机或报表打印机。
作为操作员站的图形显示器均为彩色显示器，且分辨率较高、尺寸较大。
打印机是DCS操作员站的不可缺少的外设。一般的DCS配备两台打印机，一台为普通打印机，用于生产记录报表和报警列表打印;另一台为彩色打印机，用来拷贝流程画面。
(2)操作员站的功能
操作员站的功能主要是指正常运行时的工艺监视和运行操作，主要由总貌画面、分组画面、点画面、流程图画面、趋势曲线画面、报警显示画面及操作指导画面等7种显示画面构成。
2.工程师操作站
工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点。其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工具软件即组态软件，并通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处于最佳工作状态之下。
(1)工程师站的硬件
对系统工程师站的硬件没有什么特殊要求，由于工程师站一般放在计算机房内，工作环境较好，因此不一定非要选用工业型的机器，选用普通的微型计算机或工作站就可以了，但由于工程师站要长期连续在线运行，因此其可靠性要求较高。目前，由于计算机制造技术的巨大进步，便得IPC的成本大幅下降，因而工程师站的计算机也多采用IPC。其它外设一般采用普通的标准键盘、图形显示器，打印机也可与操作员站共享。
(2)工程师站的功能
系统工程师站的功能主要包括对系统的组态功能及对系统的监督功能。
组态功能：工程师站的最主要功能是对DCS进行离线的配置和组态工作。在DCS进行配置和组态之前，它是毫无实际应用功能的，只有在对应用过程进行了详细的分析、设计并按设计要求正确地完成了组态工作之
后，DCS才成为一个真正适合于某个生产过程使用的应用控制系统。系统工程师在进行系统的组态工作时，可依照给定的运算功能模块进行选择、连接、组态和设定参数，用户无须编制程序。
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。一旦发现异常，系统工程师必须及时采取措施，进行维修或调整，以使DCS能保证连续正常运行，不会因对生产过程的失控造成损失。另外还具有对组态的在线修改功能，如上、下限定值的改变，控制参数的修整，对检测点甚至对某个现场I/O站的离线直接操作。
在集中操作监控级这一层，当被监控对象较多时还配有监控计算机;当需要与上下层网络交换信息时还需配备网间联接器。
三、第三层综合信息管理级
这一级主要由高档微机或小型机担当的管理计算机构成，如图12-1所示的顶层部分。DCS的综合信息管理级实际上是一个管理信息系统(Management lnformation System，简称MIS)，由计算机硬件、软件、数据库、各种规程和人共同组成的工厂自动化综合服务体系和办公自动化系统。
MIS是一个以数据为中心的计算机信息系统。企业MIS可粗略地分为市场经营管理、生产管理、财务管理和人事管理四个子系统。子系统从功能上说应尽可能独立，子系统之间通过信息而相互联系。
DCS的综合信息管理级主要完成生产管理和经营管理功能。比如进行市场预测，经济信息分析;对原材料库存情况、生产进度、工艺流程及工艺参数
进行生产统计和报表;进行长期性的趋势分析，作出生产和经营决策，确保最优化的经济效益。
目前国内使用的DCS重点主要放在底层与中层二级上。
DCS控制系统的特点
高可靠性
由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
开放性
DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。
灵活性
通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。
易于维护
功能单一的小型或微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。
协调性
各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。
控制功能齐全
控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理，如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展，DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能，如计划调度、仓储管理、能源管理等。
请问在DCS中，AI,AO,DI,DO,各自的具体意思，和各自分别有哪些信号？比如AI的具体意思，它包含哪些信号？
AI是模拟量输入信号，现场信号进入DCS系统
AO是模拟量输出信号，是DCS系统输出到现场调节阀、传感器一
类设备的信号
DI是开关量输入信号，是现场信号进入DCS系统的报警显示信号DO是开关量输出信号，是DCS系统发出命令控制现场的电动机或其它电动设备。
No: YD1DX0802-L-QS-01 #1机组DCS系统升级施工方案 机组：_#1机组—设备位置：_#1机组电子间 检修级别：A级 施工时间：年月日一年月日 编制: 孙凯歌年月日 审核: 年月日 批准: 年月日 顾客签字区 审核: 年月日 批准: 年月日 平顶山姚孟电力工程有限责任公司
目录 1设备或系统概述 1.. 2施工方案编制依据 1.. 3施工项目内容 1... 4施工目标 2... 5施工方案的可行性 2.. 6施工机具 2... 7施工人员保障 2... 8施工工作量、施工步骤及工艺要求......................... 3. 9施工质量保证措施 5.. 10施工安全技术、环境保护措施 5.. 10.1安全技术措施...................................... 5.. 10.2环境保护措施...................................... 6.. 11施工网络计划 6... 附表：调试计划表 ............................................................. 7.
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#1机组DCS系统升级施工方案 1设备或系统概述 #1机组DCS系统采用美国西屋公司 Ovation分散控制系统，设备于2002 年投入运行，在运行中由于软硬件方面存在一定的缺陷无法消除，发电公司制定改造项目，对其硬件及软件进行升级改造。 2施工方案编制依据 《#1机组DCS升级改造准备会议纪要》 《U112A机组检修追加项目计划书》 3施工项目内容 3.1设备改造的范围 3.1.1硬件部分 a、用支持快速以太网的控制器替换原来的控制器。 b、将当前的FDDI/CDDI网络移植到FE（快速以太网），用CISCO公司的智能网络 交换机替换原有的集线器和交换机，更换原电源切换装置。 c、用WINDOW操作系统的工作站替换原来的1台工程师站（含显示器）、1台历史 站（含显示器）及6台操作员站（采用原显示器）。 d、各站到智能交换机的网线、水晶头。 e、用Ovation OPC服务器主机替换当前的 OPC服务器主机。 3.1.2软件部分 a、操作系统软件采用WINDOW-XP共 8套。 b、 Ovation系统软件升级到3.0.2版本，工程师软件1套、历史站软件1套，操作 员站软件6套。 c、 OPC SERVER件 1 套。 d、实现DCS数据向实时数据库发送。 3.1.3逻辑组态与画面 总则
DCS控制系统 DCS系统（DIstirbuted Control System，分散控制系统）是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统，它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物，可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能。是完成过程控制、过程管理的现代化设备。 针对不同行业、不同项目，在充分调查了计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术的基础上，使用各种分散控制系统（DCS），高质量、高标准的完成工程设计、组态、成套供货、现场启动调试、性能测试及考核验收，推出切实可行的技术方案。 系统的主要技术概述 ※系统主要有现场控制站（I/O站）、数据通讯系统、人机接口单元（操作员站OPS、工程师站ENS）、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。 ※硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。底层汉化的软件平台具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力；易于组态，易于使用。支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。 ※系统的设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，具有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。 ※系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印，控制系统在功能和物理上真正分散。 ※整个系统的可利用率至少为99.9％；系统平均无故障时间为10万小时，实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。 ※“域”的概念。把大型控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，各域共享管理和操作数据，而每个域内又是一个功能完整的DCS系统，以便更好的满足用户的使用。 ※网络结构可靠性、开放性及先进性。在系统操作层，采用冗余的100Mbps以太网；在控制层，采用冗余的100Mbps工业以太网，保证系统的可靠性；在现场信号处理层，12Mbps的PROFIBUS总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。 ※标准的Client/Server结构。MACS系统的操作层采用Client/Server结构。 ※开放并且可靠的操作系统。系统的操作层采用WINDOWS NT操作系统；控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的实时性、安全性和可靠性。 ※标准的控制组态软件。可以实现任何监测、控制要求。 ※可扩展性和可裁剪性。保证经济性。 首先，DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的
平顶山姚孟电力工程有限责任公司
目录 1 设备或系统概述 (1) 2 施工方案编制依据 (1) 3 施工项目内容 (1) 4 施工目标 (2) 5 施工方案的可行性 (2) 6 施工机具 (2) 7 施工人员保障 (2) 8 施工工作量、施工步骤及工艺要求 (3) 9 施工质量保证措施 (5) 10 施工安全技术、环境保护措施 (5) 10.1 安全技术措施 (5) 10.2 环境保护措施 (6) 11 施工网络计划 (6) 附表：调试计划表 (7)
＃1机组A修#1机组DCS系统升级施工方案#1机组DCS系统升级施工方案 1设备或系统概述 #1机组DCS系统采用美国西屋公司Ovation分散控制系统，设备于2002年投入运行，在运行中由于软硬件方面存在一定的缺陷无法消除，发电公司制定改造项目，对其硬件及软件进行升级改造。 2施工方案编制依据 《#1机组DCS升级改造准备会议纪要》 《U112A机组检修追加项目计划书》 3施工项目内容 3.1设备改造的范围 3.1.1硬件部分 a、用支持快速以太网的控制器替换原来的控制器。 b、将当前的FDDI/CDDI网络移植到FE(快速以太网)，用CISCO公司的智能网 络交换机替换原有的集线器和交换机，更换原电源切换装置。 c、用WINDOWS操作系统的工作站替换原来的1台工程师站（含显示器）、1台 历史站（含显示器）及6台操作员站（采用原显示器）。 d、各站到智能交换机的网线、水晶头。 e、用Ovation OPC 服务器主机替换当前的OPC服务器主机。 3.1.2软件部分 a、操作系统软件采用WINDOW-XP，共8套。 b、Ovation系统软件升级到3.0.2版本，工程师软件1套、历史站软件1套， 操作员站软件6套。 c、OPC SERVER软件1套。 d、实现DCS数据向实时数据库发送。 3.1.3逻辑组态与画面 总则 1
某水泥有限公司D C S控制系统介绍(总11页) 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
某水泥有限公司DCS控制系统介绍 一系统概述 工程范围：为日产2500吨新型干法水泥生产线提供完整的集散控制系统（DCS），满足水泥生产需要，为生产高品质水泥提供稳定性保障。 控制系统设计的总体目标 ·为生产高品质水泥提供可靠的运行环境； ·提高整个水泥生产线的自动化水平； ·实现机组高品质运行，提高运行经济性； ·提高运行人员工作效率，满足机组运行全能值班要求； ·提高效益，降低能耗。 二．系统设计及应用时的设计思想 1) 功能设计：体现DCS建成后的自动化程度、处理事故能力（报警、分析、指导、处理等）及先进的控制策略等，以最大限度提高效益，降低能耗为设计思想。具体如下： 对象控制 ·按工艺流程的自动化过程由DCS系统协调完成，达到能量平衡。 ·保障机组安全、可靠、高效运行和启停。 提高机组运行的技术经济效益 ·机组在额定参数的上限运行，使机组处于最佳运行工况。 ·实现高自动化投入率，提高可靠性，减少误操作，降低事故率。 完善的操作指导和事故分析手段 ·机组的运行工况可由很多监测参数反映出来，当运行工况出现异常时，一方面进行超驰功能及过程制约机制的实行，一方面提供相关参数、趋势、图表等高效方式通知运行人员及时处理。 ·操作记录打印、报警打印、事故追忆打印、周期性报表等功能，有助于机组的日常管理和事故分析。 ·高效、便捷的系统在线维护。 2) 系统设计：体现DCS的高可靠性、先进性、易维护、易组态等为设计思想。具体如下： 可靠性设计 ·所有部件标准化、通用化、模块化。 ·控制系统按分层、分散、自治的原则。
XXX有限公司DCS系统升级换代改造 申 请 报 告 2020年4月15日
一、概述 目前，伴随着国家环保监管的逐年加码，垃圾焚烧发电的工艺参数不断提升、现场仪表和装置不断更新换代，迫使垃圾焚烧发电厂的运行管理和连锁保护要求随之提高。 随着科学技术的不断进步及生产工艺的逐渐改善，DCS系统作为垃圾焚烧发电厂生产运营的核心控制系统，其先进性、安全性、稳定性、扩容性等变得越发重要。 当前，XX公司DCS系统由于软件开发较早、运行时间较久、部分硬件停产等原因，已逐渐成为公司生产运营发展的掣肘。因此，针对当前系统在现有基础上进行升级换代改造、进行最大限度的成本及工期的控制是为未来公司争取发展空间的必要途径。 二、DCS系统升级改造的必要性 DCS系统，即Distributed Control System，集散控制系统。于上世纪八十年代被人们逐渐熟悉，经过近四十年的发展，目前已成为垃圾焚烧发电行业乃至整个发电行业生产运行的主要控制手段。 XX公司DCS系统为和利时公司生产的HolliAS-MACS V系统，由于分段建设，分为一期、二期两个域。 随着计算机水平的不断提升，DCS系统软硬件也不断升级，基于系统自身属性不足及用户需求的增大，DCS系统升级换代改造势在必行。
2.1性能劣化 在DCS系统初期投入时，技术参数一般会略高于设计规格，充分满足用户的使用需求。但是在系统使用过程中，伴随性能参数劣化造成与用户需求的逐渐偏离，最终导致系统性能与用户需求不匹配，其主要体现在： （1）系统设备自身老化造成的系统性能劣化 由于垃圾焚烧发电行业生产的特殊性，DCS系统常年不间断带电工作，受到内部电子元器件使用寿命限制、系统设备工作中自身发热和产生的磁场相互影响、频繁操作等带来的设备硬件损害，造成系统设备性能劣化现象在达到某一阶段后呈现爆发式全面上升的趋势。加之系统设备故障故障存在不可预测性和不易检测性，难以做到对DCS 系统故障的有效预判或预防性处理措施，一旦出现故障往往直接影响机组的稳定性和安全性，甚至造成不可逆转的影响。 （2）系统内部软件升级造成的系统性能劣化 XX公司自2012年开始一期项目建设，2014年开始二期项目建设，DCS因此也分为2个域进行分段建设调试。由于系统软件本身升级需要和一二期软硬件配合需求以及后期部分补丁需要，系统容量空间不断被占用，通信和计算处理等裕度受到影响，DCS系统运行负荷不断提高，造成系统处理效率降低，严重时甚至造成通讯阻塞和中断。（3）系统调整造成的系统性能劣化 XX公司自投运以来，DCS系统作为生产运行的基础控制系统，在在不断的升级换代改造（如与MIS系统通讯、新接入碱液喷射系统/
DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。 即所谓的分布式控制系统，或在有些资料中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。在系统功能方面，DCS和集中式控制系统的区别不大，但在系统功能的实现方法上却完全不同。 首先，DCS的骨架—系统网络，它是DCS的基础和核心。由于网络对于DCS整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于DCS的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数（b ps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的DCS均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大若干倍。这样，一方面可以随时增加新的节点，另一方面也可以使系统网络运行于较轻的通信负荷状态，以确保系统的实时性和可靠性。在系统实际运行过程中，各个节点的上网和下网是随时可能发生的，特别是操作员站，这样，网络重构会经常进行，而这种操作绝对不能影响系统的正常运行，因此，系统网络应该具有很强在线网络重构功能。 其次，这是一种完全对现场I/O处理并实现直接数字控制（DDC）功能的网络节点。一般一套DCS中要设置现场I/O控制站，用以分担整个系统的I/O和控制功能。这样既可以避免由于一个站点失效造成整个系统的失效，提高系统可靠性，也可以使各站点分担数据采集和控制功能，有利于提高整个系统的性能。DCS的操作员站是处理一切与运行操作有关的人机界面（HMI-Human Machine Interface或operator interface）功能的网络节点。 工程师站是对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络节点，其主要功能是提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件（即组态软件），并在DCS在线运行时实时地监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳的工作状态之下。与集中式控制
DCS控制系统维护检修操作规程 一、目的 DCS自动控制系统是由自身的软、硬件以及操作台盘及现场仪表（变送器、测量仪表、电缆及执行机构等）组成的有机整体。避免系统中任何一个环节出现问题导致系统部分功能失效或引发控制系统故障，甚至导致生产停车等事故，维护正常生产。 二、系统组成 DCS控制系统由工程师站、操作站、控制站、过程网络组成。 1、工程师站是为专业工程技术人员设计的，内装有相应的组态平台和系统维护工具。通过系统组态平台生成适合于生产工艺要求的应用系统，具体功能包括：系统生成、数据库结构定义、组态操作、流程图画面组态、报表程序编制等。 2、操作站是由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统，是操作人员完成过程控制监控管理任务的环境。 3、控制站是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元，完成整个工业过程的实时监控功能，控制站可冗余配置。 4、过程控制网络实现工程师站、操作站、控制站的连接，完成信息、控制命令等传输，双重冗余设计。 三、系统日常维护 （一）、日常巡检内容： 每天必须进行两次以上的巡回检查，检查内容包括： 1、向当班工艺人员了解DCS的运行情况；
2、查看“故障诊断”画面，检查有无故障现象； 4、检查控制室温度及空调运行情况； 5、检查控制站机柜及操作柜散热风扇运行情况。 （二）、控制站的定期维护管理及测试： 1、控制室与操作室的维护管理 （1）、保证控制室及操作室的照明符合要求； （2）、检查操作室与控制室的温度及湿度和空调的运行情况，并应特别注意控制机柜的卡件等电子设备有无出现水珠或凝露现象；（3）、检查有无腐蚀性气体腐蚀设备与过多的粉尘堆积的现象，操作台及控制机柜的风扇滤网应定期拆洗，建议每月更换、拆洗一次；（4）、检查操作室、控制室无电磁干扰情况和振动情况。 2、计算机的维护管理 （1）、文明操作，爱护设备，保持清洁，防灰防水； （2）、不可强制性关闭计算机电源； （3）、键盘与鼠标操作须用力恰当，轻拿轻放，避免尖锐物刮伤表面；（4）、显示器应远离热源，保证显示器通风不被他物挡住； （5）、在进行计算机信号电缆、通讯电缆连接或拆除时，请确认计算机电源开关处于“关”状态。 （6）、严禁使用非正版的微软公司视窗操作系统软件。 （7）、系统维护人员应谨慎使用外来U盘或光盘，防病毒侵入。（8）、系统维护人员应做好系统所需的各种驱动软件的硬盘备份。（9）、系统维护人员应做好控制子目录文件（组态、流程图、SCX语
DCS系统升级必要性和可行性的评估 摘要：针对DCS系统升级的必要性和可行性评估问题进行论述，结合DCS系统发展方向和趋势，总结和归纳DCS系统运行中出现的性能劣化、用户需求提升、物资采购和技术支持中存在的问题以验证系统升级的必要性，并对系统升级方案选取、工期计划、费用以及施工条件的评估进行说明，以确保DCS系统项目评估的准确性和可执行性。 关键词：DCS系统；升级；必要性；可行性；评估 引言 DCS系统，即Distributed Control System，集散控制系统。于上世纪八十年代被人们逐渐熟悉，经过近三十年的发展，目前已经成为发电及石化行业生产运行的主要控制手段。由于计算机应用技术水平的不断提高，在DCS系统选型时，用户不仅满足于系统的可用性，同时会考虑DCS系统人机界面的友好性和开放性以及DCS系统升级的可能性。而DCS系统运行一段时间后，出于系统自身属性和用户要求改变等因素考虑，是否对DCS系统进行升级以及如何对DCS系统进行升级就成为使用者必须面对的问题。 1 DCS系统升级的必要性 1.1 DCS系统性能劣化是系统升级需求的根本原因
在DCS系统初期投入使用时，技术参数一般会略高于设计规格，充分满足用户的使用需求。但是在系统使用过程中，伴随性能参数劣化造成与用户需求的逐渐偏离，最终导致系统性能与用户要求的不匹配，而用户为满足生产的实际需要不得不考虑系统升级的问题。（1）系统设备自身老化造成的系统性能劣化。由于发电行业生产的特殊性，DCS系统常年带电工作，受到电子元器件使用寿命限制、系统设备工作中自身发热和产生的磁场相互影响、频繁操作以及误操作带来的设备损害，使得系统设备的使用寿命往往低于设计值，也造成系统设备性能劣化现象在达到某一阶段后呈现爆发式 和全面性上升的趋势。另外由于系统设备故障存在不可预测性和不易检测性，很难在故障出现前采取有效的应对措施，一旦出现故障往往直接影响到机组运行的稳定性和安全性，甚至造成不可逆转的影响。（2）系统内部软件升级造成的系统性能劣化。在系统投入运行后，由于系统软件本身升级需要和软硬件配合需求以及打补丁的需要，系统容量空间被占用，通信和计算处理等裕度也会受到影响，运行负荷不断升高，造成系统处理速率降低，严重时甚至造成通讯阻塞和中断。（3）用户调整系统造成的系统性能劣化。在机组投入运行后，用户在对DCS系统使用中会对系统控制内容进行调整，有些工作需要改变系统硬件甚至改变系统的网络架构，这样会对系统原有设计的裕量和系统负荷产生影响，严重的话会
DCS控制系统详解（化工厂） 提起DCS系统，化工人都不陌生，因为它是化工厂的大脑，会根据采集现场仪表（温度、压力、流量、液位等）信号作出判断，让输出的信号对管道的阀门进行控制 由于DCS涉及的知识面很广，所以今天只介绍基本结构和原理部分，希望能为工厂中相关操作人员以及初学者提供参考。 01基本结构 DCS是Distributed Control System的缩写，直译为“分布式控制系统”。由于产品生产厂家众多，系统设计不尽相同，功能和特点也各不相同。 国内在翻译时，也有不同的称呼： 分散控制系统（简称DCS） 集散控制系统（简称TDCS或TDC） 分布式计算机控制系统（简称DCCS） 02系统组成 三站一线：工程师站、操作员站、现场控制站、系统网络 1、工程师站 对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络接点。 主要功能：提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件，并在DCS在线运行时实时监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳工作状态之下。 2、操作员站 处理一切与运行操作有关的人机界面（HIS，Human Interface Station，或OI，Operator Interface，或MMI，Man Machine Interface）功能的网络节点。 主要功能：为系统的运行操作人员提供人机界面，使操作员可以通过操作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生等，并可通过输入设备对工艺过程进行控制和调节，以保证生产过程的安全、可靠、高效。
DCS控制系统中常见故障及处理（分五部分讲解） 第一部分 1分散控制系统(dcs)概述 DCS具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠的特点，在国内外电力、石油、化工、冶金、轻工等生产领域特别是大型发电机组有着较为广泛的应用。目前国内应用较多的的品牌主要有： (1)国外品牌：霍尼韦尔、ABB、西屋、西门子、横河等； (2)国内：国电智深、和利时、新华、浙大中控等。 DCS的安全、可靠与否对于保证机组的安全、稳定运行至关重要，若发生问题将有可能造成机组设备的严重损坏甚至人身安全事故。所以非常有必要分析DCS运行中出现的各类问题，采取措施提高火电厂DCS的安全可靠性。 2DCS在生产过程中的故障情况 每个厂家的DCS都有其各自特点，因此其故障的现象分析和处理不尽相同，但归纳起来由DCS引起机组二类及以上障碍可划分为三大类： (1)系统本身问题，包括设计安装缺陷、软硬件故障等。 (2)人为因素造成的故障，包括人员造成的误操作，管理制度不完善及执行环节落实。 (3)系统外部环境问题造成DCS故障。如环境温度过高、湿度过高或过低、粉尘、振动以及小动物等因素造成异常。 2.1DCS本身问题故障实例 此类故障在生产过程中较为常见，主要包括系统设计安装缺陷、控制器(DPU或CPU)死机、脱网等故障，操作员站黑屏，网络通讯堵塞，软件存在缺陷，系统配置较低，与其他系统及设备接口存在问题等。 2.1.1 电源及接地问题 (1)某电厂DCS电源系统采用的是ABB公司Symphony III型电源，但基建时仍按照II型电源的接地方式进行机柜安装，与III型电源接地技术要求差异很大。机组投产以来发生多次DCS模件故障、信号跳变、硬件烧坏的情况，疑与接地系统有关。同样，某电厂在基建期间DCS接地网设计制作安装存在问题，DCS系统运行后所有热电阻热电偶温度测点出现周期波动。 (2)某厂因电源连线松动而导致汽机侧控制系统失效。 经验教训：DCS没有良好的接地系统和合理的电缆屏蔽，不仅系统干扰大，控制系统易误发信号，还易使模件损坏。可见，ups电源、控制系统接地等存在问题将给电厂投产后DCS 的安全稳定运行留下极大隐患。因此，DCS系统电源设计一定要有可靠的后备手段，负荷配置要合理并有一定余量；DCS的系统接地必须严格遵守制造厂技术要求(如制造厂无特殊说明应按照DLT774规定执行)，所有进入DSC系统控制信号的电缆必须采用质量合格的屏蔽电缆，并要同动力电缆分开敷设且有良好的单端接地。 2.1.2 系统配置问题 (1)浙江某电厂DCS(T-ME/XP系统)频繁故障和死机造成机组停运事故。7、8机组(2*330MW)，从1997年2月试生产至5月，两台机组共发生22次DCS系统故障和死机，造成机组不正常跳闸8次。之后又多次发生操作画面故障(8号机组有两次发生全部6台操作站“黑屏”)，严重威胁机组安全。经分析认为其DCS系统存在以下几个方面的问题： ① DCS工程设计在性能计算软件、开关量冗余配置上存在问题。 ②硬件配置不匹配(其中包括T-ME和T-XP两种系统的匹配和通信问题)。 ③个别硬件设计不完善。 ④进一步分析，关键的CS275(下层T-ME)通讯总线负荷率过高出现“瓶颈”问题现象。而
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/0111665751.html, DCS系统整体升级改造 作者：牛玉阁 来源：《中国科技博览》2015年第34期 [摘要]天津泰新垃圾发电有限公司DCS系统采用上海福克斯波罗有限公司的I/A Series产品。工作站型号为AW51F，控制器型号为CP60，I/O卡件为FBM200系列，控制网络为节点总线型。从2004年投产至今，已有十年多时间。为了生产的稳定性和安全性的要求由现有的机/炉控制器（型号为CP60）升级成新的控制器（型号为FCP270），升级后的控制器随卡件 柜布置，改变原来集中布置的情况。 [关键词]DCS系统：控制器；升级； 中图分陈类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0209-01 一、简介 天津双港垃圾焚烧发电厂是我国华北地区第一个垃圾焚烧发电厂，总投资5.8亿，占地面积108亩。设有3条400吨/日焚烧线，采取24小时连续运行方式，全年运行不低于8000小时，每天可无害化处理生活垃圾1200吨，年处理垃圾40万吨，装机2台12MW汽轮机发电机组，利用垃圾焚烧余热发电，年平均上网电量1.2亿度。 从2004年投产至今，已有十年多时间。这几年来，随着计算机和控制技术的飞速发展，I/A系统也随之了升级换代，从工作站到控制器、卡件等，均推出了新一代产品，新产品无论性能和可靠性方面，与早期产品相比均有了较大提升。与之相应的，早期的节点总线系列产品，如RCNI/NCNI、CP60、51F工作站、COMM30通讯组件等已退出市场。为保证电厂长期稳定无故障运行，故在现有系统的基础上有计划有步骤地更新原有DCS系统。 二、现有DCS系统配置及使用情况概述 天津泰新垃圾发电有限公司DCS系统采用上海福克斯波罗有限公司的I/A Series产品。工作站型号为AW51F，控制器型号为CP60，I/O卡件为FBM200系列，控制网络为节点总线型。系统规模为：控制器13对（锅炉6对、汽机2对、电气2对、公用系统1对、通讯控制 器2对），工作站8台（操作员站6台，工程师站和历史站各1台）。现有配置如下所示： 三、DCS升级要求 1、本次DCS控制系统升级改造后保留原有DCS系统各站的所有功能（包括组态的控制策略、操作、显示、报警、趋势显示、历史趋势和历史数据显示和查询以及与其他控制系统的通讯、显示等）。
控制系统通用设计要求: 在全集成化设计要求的基础上，会有一些控制系统的通用设计原则： ●安全性：系统应具有必要的安全保护、安全互锁和保密措施。故障与报警的全面性，对 于系统中的各种不正常的现象具有报警与提示功能，便于操作人员及时处理。 ●高精度、高可靠性：系统需要高精度、稳定可靠的运行，适应连续生产和保证产品的一 致性。 ●电器控制元件标准化：采用常用可靠的品牌、型号控制元件组建系统，以利于系统稳定 和后期维护、使用。 ●实用性：注重采用成熟而实用的技术，人机界面与操作的人性化，使系统建设的投入产 出比最高，能产生良好的经济效益。 ●易操作性：贯彻面向最终用户的原则，建立友好的用户界面，使用户操作简单直观，易 于学习掌握。 ●系统的兼容性、可扩展性、开放性与冗余性：为了将来的下一期扩产提供良好的系统接 口，以便集成更大的系统，并做到系统间的无缝对接。 ●系统柔性化设计：由于产品工艺的要求，控制系统需要有一定的柔性化设计，以便在工 艺调整及变更时可以较为方便的进行相应的升级。 ●先进性：在实用的前提下，与国内外最先进的控制软件技术、信息技术及网络通信技术 相匹配，使系统具有较高的性能指标。 注释: 这些通用的控制系统设计原则将贯穿于整个设计与施工过程，确保项目质量。 产线配置 产品P15整线1台服务器6套操作终端 产品QCG-原料预处理和改性段1台服务器4套操作终端 产品QCG-半成品包覆炭化成品加工段1台服务器8套操作终端 DCS集中控制系统配置要求: DCS控制系统软件：Win CC 7.4 SP1 系统软件：Windows 10专业版或Windows server2012以上 服务器品牌：联想或同等品牌 操作终端品牌：联想或同等品牌，CPU i3以上，内存8G 磁盘500G 1G独立显卡 显示器：32寸 服务器硬件要求：至强处理器，内存16G以上、硬盘不少于500G，磁盘冗余 配UPS不间断电源时间30分钟。 预留以太网接口； 配置网络交换机 IP地址更具总系统分配； DCS组态控制要求： ●显示产线动态画面： ●数据可追溯： ●三级权限管理； ●多级操作权限设定； ●完整的自动或手动控制；
DCS控制系统介绍三篇 篇一：DCS控制系统介绍 集散控制系统的英文原名为:DistributedControlSystem，简称DCS，通常也称为集散控制系统。集散控制系统的控制功能，主要由计算机技（computer）、控制技术（Control）、显示技术（CRT）和通信技术（communicate）来完成，一般也称为4C技术，4C技术是DCS系统的四大支柱。DCS中通信技术更为重要，操作员站的操作、工程师站系统的组态以及现场设备信息的交换都依靠通信技术来完成。 第一节集散控制系统的构成 一集散控制系统的构成方式 如图是集散控制系统典型结构。功能分层是集散控制系统的体系特征反映了集散控制系统的“分散控制、集中管理”的特点。从功能上看可以分为：四个层次，分别是现场控制级的功能；过程装置控制级；车间操作管理级；全厂优化和调度管理级。从结构看分为：三大块，分别是分散过程控制装置；集中操作和管理系统；通信系统。
图4.1DCS结构 （一）集散控制系统的各层功能 1、现场控制级的功能 （1）微处理器进入现场变送器、传感器和执行器；现场总线的应用。部分或完全完成过程控制级的功能； （2）采集过程数据，对数据进行数据转换； （3）输出过程操作命令； （4）进行直接数字控制； （5）完成与过程装置控制级的数据通信； （6）对现场控制级的设备进行检测和诊断。 2、过程装置控制级的功能 过程装置控制级的结构采用过程控制设备+I/O卡件，其功能是：
（1）采集过程数据，进行数据转换和处理； （2）数据的监视和存储； （3）实施连续、批量或顺序控制的运算和输出控制作用； （4）数据和设备的自诊断； （5）数据通信。 3、车间操作管理级的功能 车间操作管理级设备有中央控制室操作站、打印机、拷贝机、工程师站、计算站，能完成功能是： （1）数据显示与记录 （2）过程操作（含组态操作、维护操作） （3）数据存储和压缩归档 （4）报警、事件的诊断和处理 （5）系统组态、维护和优化处理 （6）数据通信； （7）报表打印和画面硬拷贝。 4、全厂优化和调度管理级的功能 （1）从系统的观点：原料到销售进行优化协调，优化控制 （2）协调和调度各车间生产计划和各部门的联系； （3）主要数据的显示、存储和打印；数据通信。 （二）集散系统三大基本构成的特征 三大块与四层的关系： （1）分散过程控制装置对应于现场控制级和过程控制装置级；
一、DCS简答题 1、DCS基本含义是什么？试述其基本结构及各层结构的基本功能。 答：集散控制系统DCS(Distributed Control System)，又称为分布式控制系统是利用 计算机技术对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。 是由计算机技术、信号处理技术、测量控制技术、通讯网络技术、CRT技术、图形 显示技术及人机接口技术相互渗透发展而产生的。DCS既不同于分散的仪表控制, 又不同于集中式计算机控制系统,而是克服了二者的缺陷而集中了二者的优势。它 具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、人 机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠的特点,适用于石油、化 工、冶金、轻工、造纸等各种生产过程,能提高生产自动化水平和管理水平,提高产 品质量,降低能源消耗和原材料消耗,提高劳动生产率,保证生产的安全,促进工业 技术发展,创造最佳的经济效益和社会效益。 DCS按功能分层结构充分体现呢其分散控制和集中管理的设计思想。DCS从下至上 依次分为直接控制层、操作监控层、生产管理层和决策管理层。 1）直接控制层是DCS的基础，其主要设备试过程控制站（PCS）,PCS主要由输入输 出单元（IOU）和过程控制单元（PCU）两部分组成。输入输出单元(IOU)直接与生 产过程的信号传感器、变送器和执行器连接，其功能一是采集反映生产状况的过程 变量（如温度、压力、流量、料位、成分）和状态变量（如开关或按钮的通或断， 设备的启或停），并进行数据处理；二是向生产现场的执行器传送模拟量操作信号 （4mA~20mA DC）和数字量操作信号（开或关、启或停）。过程控制单元下于IOU连 接，上与控制网络（CNET）连接，其功能一是直接数字控制（DDC），即连续控制、 逻辑控制、顺序控制和批量控制等；二是与控制网络通信，以便操作监控层对生产 过程进行检测和操作；三是进行安全冗余处理，一旦发PCS硬件和软件故障，就立 即切换到备用件，保证系统不间断地安全运行。 2）DCS的操作监控层是DCS的中心，其主要设备是操作员站（OS）、工程师站(ES)、监控计算机站(SCS)和计算机网关(CG1)。操作员站为32位（或64位）微处理机或 小型机，并配置彩色CRT、操作员专用键盘和打印机等外部设备，供工艺操作员对 生产过程进行监视、操作和管理，具备图文并茂、形象逼真、动态效应的人机界面 （MMI）。工程师站为32位（或64位）微处理机，或由操作员站兼用。供计算机工 程师对DCS进行系统生成和诊断维护；供控制工程师进行控制回路组态、人机界面 绘制、报表制作和特殊应用软件编制。监控计算机站为32位或64位小型机，用来 建立生产过程的数学模型，实施高等过程控制策略，实现装置级的优化控制和协调 控制；并对生产过程进行故障诊断、预报和分析，保证安全生产。计算机网关用作 控制网络（CNET）和生产管理网络（MNET）之间相互通信。 3）生产管理层的主要设备是生产管理计算机（manufactory management computer, MMC）, 一般由一台中型机和若干台微型机组成。改层处于工厂级，根据订货量、 库存量、生产能力、生产原料和能源供应情况及时指定全厂的生产计划，并分解落 实到生产车间或装置；另外还要根据生产状况及时协调全厂的生产，进行生产调度 和科学管理，使全厂的生产始终处于最佳状态，并能应付不可预测的事件。计算机 网关（CG2）用作生产管理网络（MNET）和决策管理网络（DNET）之间相互通信。 4）决策管理层的主要设备是决策管理计算机（decision management computer DMC）,一般由一台大型机、几台中型机、若干台微型机组成。改成处于公司级，管理公司 的生产、供应、销售、技术、计划、市场、财务、人事、后勤等部门。通过收集各 部门的信息，进行综合分析，实时作出决策，协助各级管理人员指挥调度，使公司
爱默生新版DCS控制系统OVATION-XP的可靠性分析和故障预防 一、引言 近年来，DCS在火电厂过程控制领域的应用水平得到了迅速提高，DCS从单一功能向多功能、一体化方向发展，目前我国主力发电设备300MW等级火电机组大部分都采用了先进的集散控制系统。河津发电厂二期工程2×300MW机组为国产引进型燃煤火电单元机组，安装两台哈尔滨汽轮机厂生产的300MW亚临界、一次再热、单轴、双缸(高中压缸合缸)双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。锅炉型式为哈尔滨锅炉有限责任公司生产的亚临界参数、切圆燃烧、自然循环汽包锅炉。 DCS采用了爱默生过程控制公司的最新OVATION-XP版控制系统，极大地改善了机组运行环境，提高了热工自动化水平，便于热控设备的维护管理，特别是在硬件系统的开放性、接口的灵活性、模块化的设计、在流程画面的汉化、控制策略的修改、历史趋势的记录及事故分析方面优势非常明显。但是由于对DCS系统的了解不够以及DCS系统本身的特性，为了预防运行过程中或多或少出现影响机组安全与可靠性的故障，在这里笔者参照DCS系统通常的故障情况，针对OVATION-XP版系统进行可靠性分析和故障预防。 二、可靠性分析及注意事项 DCS系统的可靠性是指在规定的工作条件下和规定的时间内，系统成功地完成规定功能的能力，它是对一套控制系统的综合评价。DCS系统的可靠性与DCS本身的内在质量，也与使用环境条件和运行维护水平有关，而DCS系统故障是一种固有顽症，不管是进口系统还是国产系统都或多或少会出现，调试和维护的工作目的是要让这种现象发生的最少。引起故障的原因各种各样，我们要分析这些原因逐一采取预防措施，以下是引起DCS系统故障的原因的分析及其预防措施。 (1)配置了冗余结构 就目前运行的DCS系统来看，不管是通讯网络、服务器还是现场控制器DPU，都配置了冗余结构，"虽然加大了硬件设备成本和消耗费用，权衡其利害关系，不难得出冗余措施在维持机组安全、稳定方面起到了很大的作用，在发电企业中的广泛应用是毋庸置疑的。但是有一点，当主设备发生故障，热备份状态的冗余设备就必须顶上工作，可目前集团公司所辖发电厂部分机组DCS系统冗余设备的切换就不是很好，有的不能切换，有的自己来回乱切，河津电厂一期工程两台机组采用的日本三菱DIASYS-UP控制系统的DAS服务器也经常出现该情况。这个问题希望各厂家切实解决是非常重要的事情，它是降低DCS系统故障的关键。 OVATION-XP系统在Ovation数据网络、以太网(Ethernet)网络、Ovation控制器、Ovation I/O模块、系统供电电源、处理器电源分配模块、操作员工作站、网络服务器和集线器等方面使用了冗余组态方式，以求获得较高的系统可靠性。当发生下列情况，系统可启动"自动越过功能"，无扰动越过故障，包括:①控制处理器故障;②网络控制器故障;③I/O接口故障; ④控制处理器的电源被拉开；⑤控制处理器复位;⑥网络部分断线。就目前Ovation其他版本的应用情况来看，备用系统的切换平稳、可靠。Ovation系统的冗余故障预防方面仅需检修和运行人员熟悉系统各部件上的指示灯、声光报警、状态信息图，及时做出准确判断，并对故障部分进行处理和备用恢复。 (2)通讯故障 引起DCS系统故障的另一重要原因是通讯故障。 首先，是通讯负荷过重。该现象较为隐蔽，机组运行操作不频繁时，通讯正常。而操作多时，引起通讯堵塞，通常为事故紧急处理时操作很多。例如:河津电厂一期的DCS覆盖面相对比要少，进行逻辑组态分配时，又严格控制各DPU站的负荷率，保证了数据通讯余量，该
DCS系统升级改造引发的通信故障分析与处理 【摘要】随着现代控制技术的逐步发展，火力发电厂DCS系统控制也在不断更新，一些旧DCS系统由于硬件不断老化，需要进行软硬件升级改造。本文介绍了邹县发电厂某机组在DCS升级改造中出现的一些问题，并进行了探讨，希望为其他控制系统改造提供一些参考。 【关键词】控制系统；升级改造；通信故障 ABSTRACT：With the development of modern control technology，DCS control system of power plant are constantly updated. Due to the aging of equipment in old DCS，it is necessary that the upgrades of hardware and software. Some problems about DCS upgrades of Zouxian plant were discussed，and solutions were put forwared. It provide a reference for similar units. KEY WORD：control system；upgrades；communication failure 1、引言 华电国际邹县电厂某机组锅炉为自然循环单炉膛仓储 式燃煤锅炉，采用倒U型布置、切向燃烧、固态排渣、平衡通风、燃料为烟煤。汽轮机组为335MW亚临界、中间再热、
四缸、四排汽、冲动凝汽式机组。DCS控制系统为FOXBORO 公司生产的I/A'S，硬件型号为CP40B，软件版本为6.3，工作站采用SUN公司的ULTRA 5系列。工程师站共有3台，同时做为历史站，其中AW5101为管理首站，AW5102站装有与MIS网通信的接口程序，AW5103站为DEH系统管理站，另设5台操作员站WP，整个网络管理15对DPU，测点总数约6500点，整个系统网络由DPU间通信的Nodebus网和与I/O柜通信的FIEDBUS网组成。整个DCS系统包含DAS、CCS、FSSS、SCS、MEH、DEH、BPC、ECS及与其他系统的接口（MIS 系统、与脱硫系统、供热系统等）。控制系统投产于2002年，运行一直安全稳定。 随着时间不断推移，DCS系统关键部件CP和工作站等都已无法购买备品，系统升级迫在眉睫。整个系统升级分两阶段进行，首先在2010年搭建了基于光纤通信的MESH网络，并增加一台P92管理工程师站，此工程师站采用XP系统，仅管理MESH网和做为历史站备用功能。第二阶段在2011年，升级了1对CP，将其中一对CP由CP40B升级为FCP270，同时将此CP下I/O卡件由FBM100系列升级为FBM200系列，这两次改造分别用时一周左右时间，但系统改造完成后，先后出现了系统时间跳变和通信反应缓慢的现象，类似只对部分硬件进行升级改造的电厂山东省内有5家，其中出现故障的现象在滕州、菏泽电厂等也出现过，可以说这种故障具有
D C S控制系统操作规程 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
DCS控制系统维护检修操作规程 一、目的 DCS自动控制系统是由自身的软、硬件以及操作台盘及现场仪表（变送器、测量仪表、电缆及执行机构等）组成的有机整体。避免系统中任何一个环节出现问题导致系统部分功能失效或引发控制系统故障，甚至导致生产停车等事故，维护正常生产。 二、系统组成 DCS控制系统由工程师站、操作站、控制站、过程网络组成。 1、工程师站是为专业工程技术人员设计的，内装有相应的组态平台和系统维护工具。通过系统组态平台生成适合于生产工艺要求的应用系统，具体功能包括：系统生成、数据库结构定义、组态操作、流程图画面组态、报表程序编制等。 2、操作站是由工业PC机、CRT、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统，是操作人员完成过程控制监控管理任务的环境。 3、控制站是系统中直接与现场打交道的I/O处理单元，完成整个工业过程的实时监控功能，控制站可冗余配置。 4、过程控制网络实现工程师站、操作站、控制站的连接，完成信息、控制命令等传输，双重冗余设计。 三、系统日常维护 （一）、日常巡检内容： 每天必须进行两次以上的巡回检查，检查内容包括： 1、向当班工艺人员了解DCS的运行情况；
2、查看“故障诊断”画面，检查有无故障现象； 4、检查控制室温度及空调运行情况； 5、检查控制站机柜及操作柜散热风扇运行情况。 （二）、控制站的定期维护管理及测试： 1、控制室与操作室的维护管理 （1）、保证控制室及操作室的照明符合要求； （2）、检查操作室与控制室的温度及湿度和空调的运行情况，并应特别注意控制机柜的卡件等电子设备有无出现水珠或凝露现象；（3）、检查有无腐蚀性气体腐蚀设备与过多的粉尘堆积的现象，操作台及控制机柜的风扇滤网应定期拆洗，建议每月更换、拆洗一次； （4）、检查操作室、控制室无电磁干扰情况和振动情况。 2、计算机的维护管理 （1）、文明操作，爱护设备，保持清洁，防灰防水； （2）、不可强制性关闭计算机电源； （3）、键盘与鼠标操作须用力恰当，轻拿轻放，避免尖锐物刮伤表面； （4）、显示器应远离热源，保证显示器通风不被他物挡住；（5）、在进行计算机信号电缆、通讯电缆连接或拆除时，请确认计算机电源开关处于“关”状态。 （6）、严禁使用非正版的微软公司视窗操作系统软件。 （7）、系统维护人员应谨慎使用外来U盘或光盘，防病毒侵入。