DCS工程設計技術與應用實例

1、DCS工程設計技術與應用實例集散控制系統是具體應用時，必須對系統進行適應性的設計和開發(fā)，這種設計和開發(fā)式與被控對象密切關系的，任何一套DCS，不論其設計如何先進，性能如何優(yōu)越，如果沒有很好的工程設計和應用開發(fā)，都不可能達到理想的控制效果，甚至會出現這樣或那樣的問題故障。1、DCS的工程設計方案論證方案論證也就是可行性研究設計（或簡稱可研設計）的主要任務是明確具體項目的規(guī)模、成立條件和可行性；確定項目的主要工藝、主要設備和項目投資具體數額。對于DCS的建設,可行性研究設計師必須進行的的第一步工作，它涉及到經濟發(fā)展、投資、效益、環(huán)境、技術路線等大的方面的問題。由于這步工作與具體技術內容關系不大，因

2、此這里不再詳細描述。2、方案設計DCS的基本任務方案設計的開始階段，首先熬明確DCS的基本任務，包括以下幾方面：DCS的控制范圍DCS是通過對各主要設備的控制來控制工藝過程。設備的形式、作用、復雜程度、決定了該設備是否適用于用DCS去控制。有些設備，如運料車，就不能由DCS控制，DCS只能監(jiān)視料庫的料位；而另一些設備，如送風機，就可由DCS完全控制其啟動、停止，改變負荷。那么在全廠的設備中，哪些由DCS控制，哪些不由DCS控制，要在總體設計中提出要求?？紤]的原則有很多方面，如資金、人員、重要性，從控制上講，以下設備宜采用DCS控制。（1）工作規(guī)律性強的設備（2）重復性大的設備（3）在主生產線上

3、的設備（4）屬于機組工藝系統中的設備，包括公用系統。DCS通過對這些設備的控制實現對工藝過程的總體控制。除此以外，工藝線上的很多獨立的閥門、電動機等設備也往往是DCS的控制對象DCS控制深度幾乎任何一臺主要設備是部分地由DCS控制。DCS有時可以控制這些設備的起停和運行過程中的調節(jié)，但不能控制一些間歇性的輔助操作，如有些刮板門等。而對有的設備，DCS只能監(jiān)視其運行狀態(tài)，不能控制這些就是DCS的控制深度問題。DCS的控制深度越深，就要求設備的機械與電氣化程度越高，從而設備的造價越高。在總體設計中，要決定DCS控制與監(jiān)視的深度，使后續(xù)設計是可以實現的。DCS的設計方案硬件設計硬件初步設計的結果應可

4、以基本確定工程隊DCS硬件的要求及DCS對相關接口的要求，主要是對現場接口和通信接口的要求。確定系統I/O點。根據控制范圍及控制對象決定I/O點哦數量、類型和分布。確定DCS硬件。這里的硬件主要是指DCS對外部接口的硬件，根據I/O點的要求決定DCS的I/O卡；根據控制任務確定DCS控制器的數量與等級；根據工藝過程的分布確定DCS控制柜的數量與分布，同事確定DCS的網絡系統；根據運行方式的要求，確定人機接口設備、工程師站及輔助設備；根據與其他設備的接口要求，確定DCS于其他設備的通信接口的數量與形式。軟件設計軟件設計的結果使工程師將來可以在此基礎上編寫用戶控制程序，需要做以下工作。根據順序控制

5、要求設計邏輯框圖或寫出控制說明，這些要求用于組態(tài)的指導。根據調節(jié)系統要求設計調節(jié)系統框圖，它描述的是控制回路的調節(jié)量、被調量、擾動量、連鎖原則等信息。根據工藝要求提出連鎖保護的要求。針對應控制的設備，提出控制要求，如啟、停、開、關的條件與注意事項。做出典型的組態(tài)用于說明通用功能的實現方式，如單回路調節(jié)、多選一的選擇邏輯、設備驅動控制、順序控制等，這些邏輯與方案規(guī)定了今后詳細設計的基本模式。規(guī)定報警、歸檔等方面的原則。人機接口的設計人機接口的初步設計規(guī)定了今后設計的風格，這一點在人機接口設計方面表現得非常明顯，如顏色的約定、字體的形式、報警的原則等。良好的初步設計能保持今后詳細設計的一致性，這對

6、于系統今后的使用非常重要，人機接口的初步設計內容與DCS的人機接口形式有關，這里所指出的只是一些最基本的內容。畫面的類型與結構，這些畫面包括工藝流程畫面、過程控制畫面（如趨勢圖、面板圖等）、系統監(jiān)視畫面等，結構是指他們的范圍和它們之間的調用關系，確定針對每個功能需要有多少幅畫面，要用什么類型的畫面完成控制與監(jiān)視任務畫面形式的約定，約定畫面的顏色、字體、布局等方面的內容。報警、記錄、歸檔等功能的設計原則，定義典型的設計方法人機接口其他功能的初步設計。4、工程設計系統的方案設計完成后，有關自動化系統的基本原則隨之確定。但針對DCS還需要進行工程化設計（或稱DCS的詳細設計），才能使DCS與被控過程

7、融為一體，實現自動化系統設計的目標。DCS工程化設計過程，實際上就是落實方案設計的過程。如果說在方案設計階段以及之前的各個設計階段，其主要執(zhí)行者是設計院的話，那么DCS工程化設計的主要執(zhí)行者將是DCS工程承包商和用戶。用戶在DCS的工程化設計中將扮演著重要的角色?？刂葡到y的方案設計和DCS的工程化設計這兩部分的工作是緊密結合在一起的，而設計院和DCS工程承包商、用戶之間也將在這個階段產生密切的工作聯系和接口。因此，這個階段是控制系統成敗的關鍵，必須給予高度的重視。DCS工程化設計與實施步驟一個DCS項目從開始到結束可以分成：招標前準備、選型與合同、系統工程化設計與生成、現場安裝與調試、運行與維

8、護五個階段，為了對DCS的工程化設計和實施過程有一個清晰認識，先給出一個DCS項目實施步驟及每一步所完成文件的清單，列出沒一階段要完成的工作。1、招標前的準備階段要完成的工作(用戶設計院)確定項目人員。確定系統所用的設計方法制定技術規(guī)格書編制招標書。招標2、選型與合同階段要完成的工作(用戶/設計院)。應用評標原則分析各廠家的投標書。廠家書面澄清疑點。確定中標廠家與廠家進行商務及技術談判。簽訂合同書及技術協議。3、系統工程化設計與生成階段要完成的工作。進行聯絡會議，確定項目進度及交換技術資料，提供設計依據和要求，形成系統設計系統出廠測試與驗收大綱、用戶培訓計劃。用戶培訓系統硬件裝配和應用軟件組態(tài)。軟件下裝、聯調與考機。出廠測