锅炉液位控制系统课程设计报告-DCS液位集散控制系统
27页1、DCS 液位集散控制系统摘要集散控制系统(Distributed control system)是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统,简称 DCS 系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点,既实现了在管理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS 系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。关键字:集散控制系统;微处理器;最优化控制 DCS 液位集散控制系统目 录1. 概述 12.通用版及嵌入版 MCGS 组态软件 32.1 锅炉液位控制工程文件建立 32.2 锅炉液位控制画面设计 83.被控对象设计 123.1 实验装置简介 .123.2 被控对象特性说明(过程工艺分析) .133.3 被控对象的结构设计 .133.4 被控对象工艺流程图 .144.控制系统设计 144.1 控制系统原理分析及控制方案设计 .144.
2、2 一次仪表选型设计 .154.3 DCS 选型设计 .185.DCS 组态设计.185.1 DCS 硬件组态设计 .185.2 DCS 软件组态设计 .195.3 DCS 系统闭环运行调试结果分析与说明 .225.设计总结与体会 246.参考文献 25DCS 液位集散控制系统01. 概述集散控制系统(Distributed control system)是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统,简称 DCS 系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制,全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控,实现最优化控制,整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点,克服了常规仪表功能单一,人-机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点,既实现了在管理、操作和显示三方面集中,又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS 系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。集散控制系统一般有以下四部分组成:现场控制级又称数据采集装置,主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理,而且对实时数据进一步加工处理,供 CRT 操作站显示和打印,从而实现开
3、环监视,并将采集到的数据传输到监控计算机。输出装置在有上位机的情况下,能以开关量或者模拟量信号的方式,向终端元件输出计算机控制命令。 这一个级别直接面对现场,跟现场过程相连。比如阀门、电机、各类传感器、变送器、执行机构等等。它们都是工业现场的基础设备、同样也是 DCS 的基础。在 DCS 系统中,这一级别的功能就是服从上位机发来的命令,同时向上位机反馈执行的情况。拿军队来举例的话,可以形容为最底层的士兵。它们只要能准确地服从命令,并且准确地向上级汇报情况即完成使命。至于它与上位机交流,就是通过模拟信号或者现场总线的数字信号。由于模拟信号在传递的过程或多或少存在一些失真或者受到干扰,所以目前流行的是通过现场总线来进行 DCS 信号的传递。过程控制级又称现场控制单元或基本控制器,是 DCS 系统中的核心部分。生产工艺的调节都是靠它来实现。比如阀门的开闭调节、顺序控制、连续控制等等。上面说到现场控制级是“士兵” ,那么给它发号施令的就是过程控制级了。它接受现场控制级传来的信号,按照工艺要求进行控制规律运算,然后将结果作为控制信号发给现场控制级的设备。所以,过程控制级要具备聪明的大脑,能将“士
4、兵”反馈的军情进行分析,然后做出命令,以使“士兵”能打赢“战争” 。这个级别不是最高的,相当于军队里的“中尉” 。它也一样必须将现场的情况反馈给更高级别的“上校”也就是下面讲的过程管理级。过程管理级DCS 的人机接口装置,普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩 CRT、操作者键盘、打印机、大容量存储器等。操作员通过操作站选择各种操作和监视生产情况、 这个级别是操作人员跟 DCS 交换信息的平台。是 DCS 的核心显示、操作跟管理装DCS 液位集散控制系统1置。操作人员通过操作站来监视和控制生产过程,可以通过屏幕了解到生产运行情况,了解每个过程变量的数字跟状态。这一级别在军队中算是很高的“上校”了。它所掌握的“大权”可以根据需要随时进行手动自动切换、修改设定值,调整控制信号、操纵现场设备,以实现对生产过程的控制。经营管理级又称上位机,功能强、速度快、容量大。通过专门的通信接口与高速数据通路相连,综合监视系统各单元,管理全系统的所有信息。这是全厂自动化系统的最高一层。只有大规模的集散控制系统才具备这一级。相当于军队中的“元帅” ,他们所面向的使用者是厂长、经理、总工程师等行政管理或运行管理人员。
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