DCS设计及组态准备1文档格式.docx
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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-HumanMachineInterface或operatorinterface)功能的网络节点。
系统网络是DCS的工程师站,它是对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。
与集中式控制系统不同,所有的DCS都要求有系统组态功能,可以说,没有系统组态功能的系统就不能称其为DCS。
DCS自1975年问世以来,已经经历了二十多年的发展历程。
在这二十多年中,DCS虽然在系统的体系结构上没有发生重大改变,但是经过不断的发展和完善,其功能和性能都得到了巨大的提高。
总的来说,DCS正在向着更加开放,更加标准化,更加产品化的方向发展。
作为生产过程自动化领域的计算机控制系统,传统的DCS仅仅是一个狭义的概念。
如果以为DCS只是生产过程的自动化系统,那就会引出错误的结论,因为现在的计算机控制系统的含义已被大大扩展了,它不仅包括过去DCS中所包含的各种内容,还向下深入到了现场的每台测量设备、执行机构,向上发展到了生产管理,企业经营的方方面面。
传统意义上的DCS现在仅仅是指生产过程控制这一部分的自动化,而工业自动化系统的概念,则应定位到企业全面解决方案,即totalsolution的层次。
只有从这个角度上提出问题并解决问题,才能使计算机自动化真正起到其应有的作用。
进入九十年代以后,计算机技术突飞猛进,更多新的技术被应用到了DCS之中。
PLC是一种针对顺序逻辑控制发展起来的电子设备,它主要用于代替不灵活而且笨重的继电器逻辑。
现场总线技术在进入九十年代中期以后发展十分迅猛,以至于有些人已做出预测:
基于现场总线的FCS将取代DCS成为控制系统的主角。
DCS是DataCommunicationSubsystem(数据通信子系统)的简称。
以轨道交通行业为例,DCS是一个纯透明的非安全性系统,他是控制中心和列车之间发送报文的载体。
组态在使用工控软件中,我们经常提到组态一词,组态英文是“Configuration”,其意义究竟是什么呢?
简单的讲,组态就是用应用软件中提供的工具、方法,完成工程中某一具体任务的过程。
与硬件生产相对照,组态与组装类似。
如要组装一台电脑,事先提供了各种型号的主板、机箱、电源、CPU、显示器、硬盘、光驱等,我们的工作就是用这些部件拼凑成自己需要的电脑。
当然软件中的组态要比硬件的组装有更大的发挥空间,因为它一般要比硬件中的“部件”更多,而且每个“部件”都很灵活,因为软部件都有内部属性,通过改变属性可以改变其规格(如大小、性状、颜色等)。
在组态概念出现之前,要实现某一任务,都是通过编写程序(如使用BASIC,C,FORTRAN等)来实现的。
编写程序不但工作量大、周期长,而且容易犯错误,不能保证工期。
组态软件的出现,解决了这个问题。
对于过去需要几个月的工作,通过组态几天就可以完成。
组态软件是有专业性的。
一种组态软件只能适合某种领域的应用。
组态的概念最早出现在工业计算机控制中。
如DCS(集散控制系统)组态,PLC(可编程控制器)梯形图组态。
人机界面生成软件就叫工控组态软件。
其实在其他行业也有组态的概念,人们只是不这么叫而已。
如AutoCAD,PhotoShop,办公软件(PowerPoint)都存在相似的操作,即用软件提供的工具来形成自己的作品,并以数据文件保存作品,而不是执行程序。
组态形成的数据只有其制造工具或其他专用工具才能识别。
但是不同之处在于,工业控制中形成的组态结果是用在实时监控的。
组态工具的解释引擎,要根据这些组态结果实时运行。
从表面上看,组态工具的运行程序就是执行自己特定的任务。
虽然说组态就是不需要编写程序就能完成特定的应用。
但是为了提供一些灵活性,组态软件也提供了编程手段,一般都是内置编译系统,提供类BASIC语言,有的甚至支持VB。
在当今工控领域,一些常用的大型组态软件主要有:
WinCC,iFix,Intouch,组态王,力控等。
DCS仿真组态软件研究与设计仿真组态软件研究与设计摘要:
本文通过一个实例,介绍电厂组态软件的设计与实现。
本文在研究DCS系统组态软件需求的基础上,设计DCS系统各个组态软件,最后对设计的DCS系统各个组态软件进行实现。
关键词:
分布式控制系统组态软件0引言集散控制系统(DistributedControlSystem,DCS),是以多个微处理机为基础,综合了计算机、通信、显示和控制4C技术的新型控制系统。
DCS的设计原则是分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调。
DCS的特点是控制分散、信息集中;
系统模块化;
数据通信能力较强;
人机接口友好而丰富;
可靠性高。
1DCS系统体系结构组态软件是集散控制系统的软件平台和开发环境,能以灵活多样的组态而不是编程方式,为用户提供良好的开发界面和简捷的使用方法,其预设置的各种软件模块可以非常容易地完成监控层的各项功能,并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备,与高可靠性的工控计算机和网络系统结合,可向DCS控制层和管理层提供软、硬件的全部接口,实现系统集成。
现在组态软件的应用已经不仅局限于DCS系统中,第三方通用组态软件的出现,使其在工业生产的各个领域得到了更加广泛的应用,具有很好的发展前景。
一个典型的DCS系统的体系结构如图1所示:
一个典型的DCS系统至少包含四个基本的组成部分:
工程师站、操作员站现场控制站和系统网络。
在体系结构的设计上所有的DCS系统基本相同,主要的区别在于内部软件的实现方式和网络的选择。
2系统设计与实现本文根据面向对中国论文联盟整理象的设计思想,基于目前控制领域通用的WindowsServer2003平台,采用VisualC#2008,在.Net3.5架构上实现。
该软件向工程人员提供了一个图形化的控制组态软件平台,工程人员可以根据实际工业过程,选用合适的控件和组态,用图形的方式显示各个功能模块,组成各种控制回路,然后将组态信息保存到组态文件中。
软件开发主界面如图2:
在控制组态的主界面上,工程人员可以新建一个工程,填好相应属性,即可以生成相应的界面。
属性输入界面如图3所示:
设计好组态图形,通过检测看是否出错,如果没有错误,则可以开始模拟仿真运行。
开始仿真运行会有相应的操作窗口进行相关的操作,如操作窗口2可以选择“实验状态”、“工作状态”或是“退出”,如图4:
3结束语DCS组态仿真软件为建模工作人员提供了一个友好的用户界面,是建模人员在建模时不必对模块内部的控制、逻辑程序有很深的了解就可以方便的对其进行编写和修改,自动或是手动的改变各种逻辑和控制变量,参与模拟仿真运行和调试,既可以缩短工期又可以降低成本,还能降低硬件的维护、培训等费用,具有很好的发展和应用前景。
参考文献:
中国论文联盟wWw.LWlm.coM1王常力.分布式控制系统(DCS)设计与应用实例M.北京:
电子工业出版社,2004.2陈锦,杨轶.集散控制系统的发展趋势展望J.化工生产与技术2007,14
(2):
44-47.3沈娣丽.小型集散控制系统组态软件设计D.武汉:
华中农业大学,20DCS组态操作规程1.熟悉设计院图纸,对所有完成的工作一定的了解。
2.确认系统的组态软件环境,解读工艺包对方案做深入的了解3.对各个点加以分类。
确认各个接收信号的类型。
4.如果点数少则直接按照图纸给出的通道组态5.如果点数多,且位号复杂需要列出一个点的清单。
其细节包括:
点位号,单元,通道号,点描述,量程,报警值,工程单位。
6.确认新增画面类型流程图和控制画面张数大致布局。
以方便与现场工艺人员协商。
7.与现场的仪表人员联系,核对现场的实际硬件配置,通道与设计院的设计的是否有出入及时反馈。
补充I/O表缺失的内容。
8.与现场的工艺人员询问,组态的注意事项。
流程图上有哪些操作习惯,管线颜色,仪表位置,记录需要有趋势点名称。
9.点的建立,按照事先的分类,选着点类型(硬点,软点,控制点)。
10.按照点细节清单把各个I/O点信息录入。
11.对于模拟量来单个指示,无需进一步调试。
如果带有报警功能则需要选着设定报警值,分配优报警的优先级。
12.对控制点进行组态选好控制点的类型,计算公式。
确认事先录入的输入,输出并与控制点进行连接。
成一个的控制回路,并进行调试要求工作无误。
组态完成并下载。
13.PID功能块带有报警值要设定,并分配优先级。
组态完毕存储下载。
14.流量仪表,需要设定的有信号开方的位置,小信号切除,补偿公式的选择15.调节回路分程:
分程点在那里,分程的曲线如何。
16.如有复杂的控制方案则需要编程霍尼韦尔系统用CL语言实现,恒河系统用计算块。
存储下载。
17.对所组态的复杂方案进行逐步的调试直至完成所有的规定功能。
18.点和方案的组态结束后做系统的存储及备份。
19.组态完毕后进行调试,测试各类点的指示是否正常将。
在软件测试,把能打到手动模式在量程的0%,50%,100%并送入相对应的观察显示是否正常,同样在端子部分也要送入信号看点的现实是否正确。
这是点的校验过程20.条件允许可拿信号发生器在现场对仪表进行0%,50%,100%对点进行测试。
21.对控制方案进行仿真,看是否完成指定动作,指定功能22.根据工艺的要求把点送入相对应的趋势组,控制组组态完成存储下载。
23.画流程图按照事先计划好,管线的颜色,仪表的位置装置的样式画出满足工艺要求的流程图。
24.完成后送入变量看流程图上的位号的值显示是否正确。
引发报警看色变条件是否触发。
25.找到相关仪表人员进行确认文档移交,工作交接。
找工艺人员确认控制功能是否合适。
主动深入工作现场,督导员工规范化现场作业及时有效的编制各种计划,并审核及时有效的完成职责内各种票证、报表的填写审核掌握维护区域内控制系统运行维护技能(ESD、DCS、PLC)能处理各控制系统发生的故障掌握维护区域内各岗位巡检路线及关键点掌握维护区域内各岗位关键仪表的使用状况掌握各种票证的办理流程、使用方法及如何存档准确判断员工违章行为并进行有效制止执行技术员巡检制度及时有效、彻底的处理各岗位复杂故障及时更新、备份并上报装置内本专业各类数据能够及时有效地与工艺车间协调、沟通加强个人技术学习,提高自身专业能力有效组织班组员工培训PID图,I/O表,联锁逻辑图,回路图,仪表数据表,报警联锁和设定值一览表,复杂控制系统示意图、仪表规格书实验一、二应用dcs组态软件组态
(一)
(二)1、实验目的
(1)了解组态软件的结构体系
(2)掌握用组态软件进行相应的软件和硬件组态2、实验要求
(1)了解浙大中控的Vdantrol-pro组态软件的特点及使用方法
(2)初步学会应用组态软件进行等的软件组态方法(3)组态一个简单系统的3、试验内容:
根据实际组态过程写具体步骤如下:
实验一内容:
授权、控制站组态、操作站组态、操作小组组态、数据组设置、控制站I/O卡及点组态根据I/O卡件布置图及测点清单的设计要求完成I/O卡件及I/O点的组态、控制站自定义变量组态实验二内容:
步骤地812内容实验三内容:
步骤地1317内容DCS软件组态本次组态采用浙大中控的Vdantrol-pro软件,它是在DCS领域最先进的软件。
一、系统软件安装Vdantrol-pro软件运行在windows2000professional下,安装工程师站。
折线组态表二、系统组态工作流程系统组态传送与下载系统组态保存与编译流程图、报表、标准画面组态自定义控制方案组态常规控制方案组态自定义变量组态控制站I/O组态数据组、区设置创建UST文件操作小组设置系统总体组态用户授权管理工程设计1、工程设计工程设计包括测点清单设计、常规(或复杂)对象控制方案设计、系统控制方案设计、流程图设计、报表设计以及相关设计文档。
工程设计完成后,应形成包括测点清单、系统配置清册、控制柜布置图、控制方案、I/O卡件布置图、控制方案等技术文件工程设计是系统组态的依据,只有在完成工程设计之后,才动手进行系统的组态。
2、用户授权管理3、系统总统组态系统总统组态的根据系统配置清册确定系统的控制站与操作站4、操作小组设置对各操作站的操作小组进行配置,不同的操作小组可观察、设置、修改不同的标准画面、流程图、报表、自定义键等。
操作小组的划分有利于划分操作员的职责,简化操作人员的操作,突出监控重点5、数据组设置完成数据组(区)的建立工作,为I/O组态时位号的分组分区作好准备。
6、自定义折线表组态对主控制卡管理小的自定义非线性模拟量信号进行线性化处理7、控制站I/O组态根据I/O卡件布置图及测点清单的设计要求完成I/O卡件及I/O点的组态8、控制站自定义变量组态定义上下位机间交流所需要的变量及自定义控制方案中所需的回路9、常规控制方案组态对控制回路的输入输出只是AI和AO的典型控制方案进行组态10、自定义控制方案组态11、二次计算组态目的是在DCS中实现二次计算功能、优化操作站的管理,提供更丰富的报警内容、支持数据的输入输出。
把控制站的一部分任务有上位机来做,及提高了控制站的工作速度和效率,有提高系统的稳定性。
二次组态包括:
光字牌设置、网络策略设置、报警文件设置、趋势文件设置、任务文件设置、事件设置、提取任务设置、提取输出设置等。
12、操作站标准画面组态包括总貌、趋势、控制分组、数据一览等四中操作画面组态13、流程图制作是指绘制控制系统中最重要的监控操作界面,用于显示生产工艺及被控设备对象的工作状况,并操作相关数据量。
14、报表制作15、系统组态保存与编译16、系统组态传送与下载设计具体内容:
1、组态前准备工作例:
本控制系统有10个控制站、1个工程师站、9个操作员站、1个通讯站和2个服务器站组成。
控制站IP地址为(02-21)工程师站IP地址130,操作员IP地址为(131-135)。
系统分六个小组,即:
工程师小组、5#锅炉小组、6#锅炉小组、7#锅炉小组、8#锅炉小组、9#锅炉小组。
以5#锅炉测点清单见另一文档项目要求:
2、授权3、设置控制站、操作员站点“主机”设置控制站的主控卡;
点操作员站设置工程师站、操作员站(地址128.128.1.30128.128.1.39)4、操作小组设置点“操作”,弹出窗口,点增加5、创建数据组操作点“二次”,弹出窗口点增加,新建数据组。
在二次计算窗口下再点击数据组按钮增加点击数据组下的位号/数据分区,进行数据分区,设置完毕,点击编译按钮返回到系统组态界面。
6、控制站I/O组态点“I/O”设置数据转发卡再次点击设置完毕。
设置I/O卡件设置I/O7、控制站自变量组态点击“变量”8、控制站常规控制方案组态9、位号区域划分10、控制站控制方案图形化语言编程点击“算法”进行,点击“命令”按钮弹出新建程序段11、控制站控制方案SCX语言编程12、操作站节点二次计算组态13网络策略设置14、操作站节点标准画面组态操作点击“总貌进入总貌、趋势、一览、分组15、操作节点流程图制作点击“流程”进入16、操作节点报表制作17、操作小组画面分配18、自定义键19位号报警声音设置20、系统组态保存编译21、下载
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