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郑州DCS系统培训机构-甘肃DCS基础培训机构课程

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发布时间:2021-10-29

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国内较早介绍DCS的论文,见于1985年上海工业自动化仪表研究所甘和贵先表在“自动化仪表”(1985年03期)上的文章,“美、日集散系统的新动向”,文章阐明了DCS的主要功能,指出DCS的突出特点为“集中管理、分散控制”,把DCS定名为:集散控制系统。电力系统应用DCS时,把DCS称作“分散控制系统”。虽然一字之差,对DCS的理解差距还是不小的。后来的实际应用中,直接影响到发电厂DCS的选型和使用定位。

2000年之前,算做DCS的初创和发展阶段,同样号称DCS,各个厂家的DCS设计思路百花齐放,结构和功能各有千秋,虽说异曲同工,性能差别还是比较大的,主要体现在“集”与“散”的设计理念和配置。从研制路径入手可以把DCS分为两类。第一类DCS是从计算机集中控制系统(Concentrated Control System-CCS)向分散发展,所以无论从硬件配置和系统软件设计带有计算机的全部特质,典型的代表是美国西屋公司的WDPF-Ⅱ(早已完成历史使命,但对日后DCS发展影响深远),分散控制有DPU(分布过程控制站),集中管理有操作员站、历史数据记录站(HSR)、数据记录打印站、计算站和工程师站,系统有分布式数据库的支持,还有的网络构建和数据转移功能,只要你脑洞开得足够大,DCS应用空间没有限制,可以称作“全能型”DCS。第二类DCS,是从独立控制装置向集中发展,侧重过程控制,

从DCS的命名来看,上海工业自动化仪表研究所对DCS的研究和理解更为,既注重了“分散控制”也突出了“集中管理”。分散控制,很好理解,电厂生产过程的数据采集、参数调节、设备控制由DCS的分布过程控制站完成,一套DCS由多个过程控制站组成,每个过程控制站都是一个独立的计算机控制系统,由计算机通信网络链接在一起而形成DCS系统。集中管理,通常都理解为在网络通信的支持下有了操作员站、工程师站,能集中监控机组运行过程参数和DPU组态、维护就以为是集中管理了。其实,这是对DCS集中管理功能的偏见。DCS无时不刻检测到的机组运行数据,一旦进入数据库进行海量储存,就是深入了解机组运行特性,参数变化规律的宝贵资料,按当今时髦的说法就是“大数据”,利用专家软件对历史数据进行分析、鉴别能发掘、捕捉到操作员站上无法察觉的安全隐患和影响经济运行的不利因素,可以有效地促进机组安全、经济运行。“集中管理”,集中的是数据,管理的也是数据,历史数据记录站、计算站、数据库必不可少。2000年以后,互联网技术快速发展,走向成熟,加之多年的应用实践,各国DCS设计朝趋同化发展,主要体现在DPU适度分散、模块化I/O卡、快速以太网数据传输、图形组态、实时数据库、开放型组网功能,几乎所有的DCS包括国产的都配置了集中处理数据的专用工作站。实际上这些功能配置在早年美国西屋公司的WDPF-Ⅱ上有全套设计,只不过后来的DCS采用了更为现代化的计算机芯片、网络通信、数据库和组态工具,算是殊途同归吧,国产DCS走的也是这个路子。

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当前DCS应用软件方面还有巨大潜能尚待释放,提升电厂DCS控制的应用水平需要一种工匠精神脚踏实地解决问题,把雪藏的资源发掘出来。回头看上海工业自动化仪表研究所甘和贵先生1985年发表的论文,温旧而知新。真正读懂DCS以后就会明白,组态软件自不必说,那本来就是给自动化控制人员量身定做的,如果打算用计算机编程语言攒个专家系统,DCS有计算站,能提供各种编程语言,“天高任鸟飞”。在DCS中,想要数据,实时的有分布式数据库,历史的有数据记录站,没有做不到只怕想不到。这些年来,动辄给DCS“”个什么PLC、PC、实时数据库之类的,实在有画蛇添足之嫌,也着实的浪费了电厂的大笔钱财,映射出相关人员亟待加强DCS培训。继往开来,认真吸取电力系统应用DCS方面的教训,充分用足现代DCS本来就有的功能,多集思广益,采用智能化控制策略,内置专家诊断系统,这是今后改进电厂DCS控制、用好DCS的重要一环

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控制系统可能需要混合使用单端型和隔离型DO模块,以便与现有的现场信号相兼容,这些现场信号包括简单的电磁阀和启动/停止信号,它们之间是直接通过电缆连接的,并且由现有的电子控制回路变压器来供电的。控制系统也可以要求混合使用单端型、差分、支持HART功能以及隔离的AI模块,以兼容现有的通过回路供电的变送器、自供电变送器、HART变送器以及已知的接地回路问题。

新的控制系统可能会要求几种不同的DI及DO模块类型与现有的24 V dc和120V ac离散信号相兼容,除非项目设计并安装中介继电器。上面提及的I/O模块的变化会带来I/O密度(每个模块的通道数)的显著变化,对于已定的I/O数量,这会进一步影响所需要的实体盘柜的空间以及I/O机架的基础结构。

为了使得现有的现场信号与新系统上提供的I/O模块兼容,或者避免仅仅为数量很小的的现场信号而采购不同类型的I/O模块,可能会需要信号隔离器或调节器。新的控制系统中DI的输入阻抗可能比现有系统中的高,这会让这些DI面对长距离电缆上产生的感应电压比现有控制系统中的DI更脆弱。

与干触点不同,现有的固态的、离散输出的现场设备信号通常需要一个小电流可以让其完全导电并接通,因此如果新的控制系统中DI模块的输入阻抗太高,就需要一个降压电阻器。除了现场仪表以外,当有从例如小型成套单元设备可编程逻辑控制器(PLC)这样的控制系统,到一个例如工厂的分布式控制系统(DCS)这样的综合监控系统的硬接线DO时,会遇到固态输出信号。


作为迁移项目的一部分,工厂也可能安装带有Namur传感器的离散现场仪表,这可能与新控制系统中的所有DI模块不兼容。而且,如果将新的Namur传感器引入到一个现有的工厂中,维保人员应该接受Namur信号操作方面的培训,它不像简单的干触点位置开关,需要励磁电压来工作。Namur传感器也可能有着与现有简单的干触点位置开关相反的接触动作,并且需要反向的控制系统逻辑。

额外需求

作为迁移项目的一部分,工厂可能想要将电机控制回路(MCC)从两线制控制(单维护信号)变成三线控制(随时需要一个额外的DO),以增强安全性或者由于其他与从供电中断中恢复相关的流程原因。

如果在老旧工厂里的MCC可以将480 Vac的信号(利用两个供电相位)用于电机启动、停止以及运行确认信号,这几乎确定需要在新系统中使用中介继电器,除非更换掉现有的电机启动器。

现有用于驱动一对分程控制阀的AO可能需要作为两个独立的AO在新系统中实施,以有足够的电压降或者在人机界面(HMI)画面上的提供直观的操作界面。工厂可能使用着陈旧的热电偶温度变送器,其4-20mA的输出已经不与温度的变化呈线性关系了,在现有的、传统控制系统中仍然可以工作,可是在新的控制系统中就不能兼容了。


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