米工土木大篷車DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法--工業(yè)自動(dòng)化控制DCS系統(tǒng)（4）土木米工編制2021年2月19日20212021年2月19日DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法在本文結(jié)合實(shí)例把DCS系統(tǒng)組態(tài)的步驟、方法和基本思路做科普介紹，希望廣大工控從業(yè)人員能達(dá)到融會(huì)貫通的目的，輕松搞定DCS系統(tǒng)組態(tài)工作。1、項(xiàng)目簡(jiǎn)介某小型熱電廠包含三臺(tái)75t循環(huán)流化床鍋爐，兩臺(tái)12MW汽輪機(jī)組。整個(gè)熱控項(xiàng)目大概含有1000個(gè)I/O點(diǎn)。2、DCS系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)|拿到數(shù)據(jù)庫(kù)之后，我們先進(jìn)行DCS系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)，按AI、AO、DI、DO分成四個(gè)部分，AI分為4-20mA、RTD和熱電偶三種，分別做上標(biāo)記，一般這個(gè)工作都在Excel中完成，可以方便統(tǒng)計(jì)、查詢，最好使用不同的背景顏色來(lái)區(qū)分。模擬量部分要注意是否有相應(yīng)的量程、單位等信息。整理數(shù)據(jù)庫(kù)的同時(shí)，我們應(yīng)該注意瀏覽一下，看看都包含哪些設(shè)備，哪些采集點(diǎn)。剛接觸數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)候可能認(rèn)為上千個(gè)點(diǎn)是很龐大的，隨著我們對(duì)生產(chǎn)工藝的了解和熟悉，慢慢就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)沒(méi)那么多，因?yàn)榇蟛糠侄际墙?jīng)常用的。如果發(fā)現(xiàn)有不了解的，應(yīng)該及時(shí)與設(shè)計(jì)院或者甲方溝通，弄清楚，防止以后帶來(lái)問(wèn)題。還可以有一個(gè)方法幫助我們盡快熟悉系統(tǒng)和設(shè)備，那就是對(duì)照熱控系統(tǒng)圖紙，這個(gè)圖紙按照工藝分成若干份，比如鍋爐汽水系統(tǒng)、鍋爐風(fēng)煙土木米工編制DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法 2021年2月19日系統(tǒng)、鍋爐給水系統(tǒng)、除氧系統(tǒng)、鍋爐連排系統(tǒng)等，數(shù)據(jù)庫(kù)中的每個(gè)點(diǎn)都應(yīng)該清楚地標(biāo)記在圖紙上，比如汽包水位一般采用三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，都標(biāo)記在汽水系統(tǒng)的圖紙上，給水系統(tǒng)中也會(huì)標(biāo)記。先熟悉工藝流程，再熟悉設(shè)備，通過(guò)設(shè)備就能知道數(shù)據(jù)采集點(diǎn)了，這樣是不是就沒(méi)那么困難了？3、DCS系統(tǒng)硬件配置下面我們來(lái)把數(shù)據(jù)庫(kù)的點(diǎn)整理到具體的DCS系統(tǒng)I/O通道，就是分配測(cè)點(diǎn)，前面章節(jié)已經(jīng)說(shuō)過(guò)了，計(jì)算機(jī)就是根據(jù)你分配的點(diǎn)的位置和類型，來(lái)采集數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行方案運(yùn)算的，所有接下來(lái)的工作非常重要，不能有任何差錯(cuò)。(1)分配測(cè)點(diǎn)先把特殊的要求或設(shè)備分檢出來(lái)，處理完之后再進(jìn)行一般設(shè)備的配置，這樣會(huì)提高效率，也防止遺漏，因?yàn)樵谂渲靡话阍O(shè)備的時(shí)候，我們又做了一遍檢查，如果有遺漏就可以及時(shí)增補(bǔ)，反過(guò)來(lái)做呢？也許更好吧，總之，找到一種最適合自己的工作方法是最終的目的。好了，下面說(shuō)一般DCS系統(tǒng)設(shè)備的配置，這里有幾個(gè)原則：①相同的測(cè)點(diǎn)盡量分配在不同的DCS系統(tǒng)卡件上。這樣做是為了分散風(fēng)險(xiǎn)，假如某個(gè)模塊更換或者有故障，另外的模塊還可以監(jiān)視相同的測(cè)點(diǎn)。土木米工編制DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法 2021年2月19日②相同的設(shè)備盡量分配在同一個(gè)DCS控制站中。這樣的分配是為了盡量減少站與站之間的數(shù)據(jù)鏈接，降低復(fù)雜程度和故障點(diǎn)。③DCS系統(tǒng)的站與站之間如果有變量的交換，最好使用硬接線的方式，這樣的做法也是為了增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，但是缺點(diǎn)也是明顯的，因?yàn)檫@樣做至少占用兩個(gè)DCS系統(tǒng)卡件通道，一個(gè)人1輸入，一個(gè)AO輸出，因此可以根據(jù)情況考慮，如果需要交換的變量很多，那只能采用網(wǎng)絡(luò)變量的方式，通過(guò)上位機(jī)軟件的功能來(lái)完成數(shù)據(jù)交換。④每個(gè)DCS卡件模塊應(yīng)留有2-4個(gè)備用通道。不多說(shuō)了，這里為了適應(yīng)系統(tǒng)的更改，因?yàn)橛脩羧绻黾恿藴y(cè)點(diǎn)，找不到通道的時(shí)候，會(huì)給我們的工作帶來(lái)很多麻煩，因此這是必需的，一般招標(biāo)書里面也會(huì)有提及。⑤每個(gè)控制站的每種類型卡件應(yīng)該留有1個(gè)備用，這是為檢修方便考慮：假如卡件出現(xiàn)故障，第一時(shí)間以熱撥插方式更換一塊全新的就可以解決問(wèn)題。⑥在數(shù)據(jù)庫(kù)增加三個(gè)字段，站號(hào)，模塊號(hào)和通道號(hào)，這樣就把每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都分配到具體的模塊的不同通道里，不能有重復(fù)。根據(jù)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，每個(gè)控制站會(huì)有一定的負(fù)載能力，也就是說(shuō)能接入的模塊數(shù)量是有限的，因此，必須考慮分成幾個(gè)控制單元和機(jī)柜。本系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)比較少，每臺(tái)鍋爐3個(gè)主控單元即可滿足控制要求。土木米工編制DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法 2021年2月19日完成以上工作后，整個(gè)系統(tǒng)的配置基本上就已經(jīng)搭建好了，在提交最終配置結(jié)果之前，一定要仔細(xì)把上面的工作“過(guò)一遍”，對(duì)每一個(gè)步驟都需要重新驗(yàn)證一下，數(shù)據(jù)庫(kù)整理的時(shí)候是否由于誤操作把某些數(shù)據(jù)隱藏了？或者不小心刪除了？在排序的時(shí)候是否把數(shù)據(jù)弄亂了？對(duì)于一個(gè)剛剛開(kāi)始工作的工程師來(lái)講，這樣的低級(jí)錯(cuò)誤是肯定要犯的，沒(méi)關(guān)系，不要?dú)怵H，借用一句話：錯(cuò)了就改，改了再犯，犯完再改，千錘百煉嘛。然后再對(duì)照系統(tǒng)圖，找到數(shù)據(jù)庫(kù)中的每一個(gè)點(diǎn)的位置，看看有沒(méi)有特殊的點(diǎn)或者設(shè)備，需要怎樣處理？最后根據(jù)分配原則重新計(jì)算一下配置是否合理，是否滿足要求。當(dāng)你對(duì)上面的工作確信無(wú)誤的時(shí)候，就可以進(jìn)行下面的工作了，配置硬件，也就是給系統(tǒng)配備采集卡件、主控單元、機(jī)柜、操作員站等設(shè)備。(2)根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)完成DCS系統(tǒng)硬件配置不同品牌的DCS系統(tǒng)硬件配置不一定相同，但配置思路和方法是相同的:DCS系統(tǒng)硬件都是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)確需求和DCS系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)來(lái)確定的。DCS系統(tǒng)硬件配置需要完成以下內(nèi)容：①硬件冗余配置對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行冗余配置是提高DCS可靠性的一個(gè)重要手段，DCS系統(tǒng)冗余通常包括電源冗余、控制器冗余、通信冗余、操作站冗余和DCS系統(tǒng)I/O板卡冗余，具體冗余要求最好和DCS系統(tǒng)廠家仔細(xì)溝通，做好冗余配置及相關(guān)設(shè)備數(shù)量統(tǒng)計(jì)。土木米工編制

DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法2021年2021年2月19日根據(jù)系統(tǒng)的要求和控制規(guī)模配置主機(jī)插件(CPU插件)、電源插件、I/O插件、通信插件等硬件設(shè)備；③確認(rèn)DCS系統(tǒng)機(jī)籠和機(jī)柜數(shù)量DCS系統(tǒng)機(jī)籠用于安插DCS卡件模塊，不同廠家的DCS系統(tǒng)機(jī)籠配置要求各不相同，但基本都是按照卡件數(shù)量配置相應(yīng)的機(jī)籠，卡件數(shù)量固化下來(lái)后就可統(tǒng)計(jì)出機(jī)籠數(shù)量。DCS機(jī)柜用于安置各種插件、機(jī)籠和中間繼電器等，DCS機(jī)柜常見(jiàn)尺寸為2100X800X600mm,機(jī)柜數(shù)量是根據(jù)安裝的插件、機(jī)籠和中間繼電器等設(shè)備的尺寸和數(shù)量來(lái)決定。④硬件安裝不同的DCS,對(duì)于各種插件在插件箱中的安裝，會(huì)在邏輯順序或物理順序上有相應(yīng)的規(guī)定。另外，現(xiàn)場(chǎng)控制單元通常分為基本型和擴(kuò)展型兩種，所謂基本型就是各種插件安裝在一個(gè)插件箱中，但更多的時(shí)候時(shí)需要可擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)形式，即一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制單元還包括若干數(shù)字輸入/輸出擴(kuò)展單元，相互間采用總線連成一體。(3)分配操作員站土木米工編制DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法 2021年2月19日一般來(lái)說(shuō)，每臺(tái)主要生產(chǎn)設(shè)備配一臺(tái)操作員站，因此本應(yīng)用配5臺(tái)操作員站，再加一臺(tái)工程師站，有的系統(tǒng)需要配置冗余服務(wù)器，那就應(yīng)該選用配置高一些的計(jì)算機(jī)來(lái)?yè)?dān)任，如果有需要還應(yīng)該配備打印機(jī)。當(dāng)需要與其他系統(tǒng)通信時(shí)，就應(yīng)該配備相應(yīng)的通信設(shè)備，比如串口卡等，為了防止其他設(shè)備對(duì)主控系統(tǒng)的干擾及損壞，大都采用通信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，也就是說(shuō)其他系統(tǒng)不能接到底層的機(jī)柜或者主控單元中，要通過(guò)操作員站或者工程師站來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。有一個(gè)項(xiàng)目，在控制系統(tǒng)之外，還有水冷壁振打系統(tǒng)，它是在鍋爐停運(yùn)以后，利用超聲波方式，來(lái)清除水冷壁上面結(jié)垢的設(shè)備，由于不是主控系統(tǒng)廠家的設(shè)備，因此把它單獨(dú)接到一臺(tái)通信機(jī)上，通過(guò)外接軟件來(lái)完成監(jiān)視功能。一般還會(huì)有與DEH系統(tǒng)的通信，因?yàn)镈EH系統(tǒng)往往是單獨(dú)的，可以通過(guò)串口通信的方式把一些重要數(shù)據(jù)比如轉(zhuǎn)速、閥門開(kāi)度、目標(biāo)轉(zhuǎn)速、升速率等接入控制系統(tǒng)。還有一些通信必須使用硬接線的方式接入控制系統(tǒng)，也就是直接接入控制機(jī)柜的卡件中，參與系統(tǒng)控制，比如電氣系統(tǒng)的停機(jī)跳司信號(hào)等。(4)繪制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖好了，假如你自信前面的工作已經(jīng)完成了，就開(kāi)始進(jìn)行下一步工作，畫配電系統(tǒng)圖和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖。配電系統(tǒng)圖的內(nèi)容包括整個(gè)控制系統(tǒng)的電源及接地系統(tǒng)的詳細(xì)內(nèi)容，包括進(jìn)入系統(tǒng)的電源、系統(tǒng)內(nèi)的電源接線原理、還有系統(tǒng)接地原理。這是很重要的內(nèi)容，因?yàn)樵O(shè)備到現(xiàn)場(chǎng)以后，電源的接入是由施工方實(shí)施的，電源是否穩(wěn)定直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。土木米工編制

DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法2021年2月19日2021年2月19日?qǐng)D1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖里也可以包含每個(gè)控制單元的模塊分布圖，用來(lái)表示前端采集數(shù)據(jù)的每個(gè)I/O卡件的具體位置以及總線連接方式，如圖2所示。土木米工編制正而背面，W” ■1]KMI48A4f20mAFMHKA470inA12(4FMH7熱即H-^i1”HMJ41熱喝mlus]MI47熱偶11-5正而背面，W” ■1]KMI48A4f20mAFMHKA470inA12(4FMH7熱即H-^i1”HMJ41熱喝mlus]MI47熱偶11-5|r\iM7熱偶了荷”FM102-CCFMI92-TR招號(hào)隔團(tuán)器I括號(hào)隔周耨2常弓網(wǎng)離器3信年闈儒器4如:用螂點(diǎn)斗隔離器6化當(dāng)耐博瑞了儲(chǔ)咖1 U?I'MMS4?20mAn.ui17FM144J^2(Iit1AkLuLJ i富FMPJ1MU-DF&ui!加『JMU| F7I'MHIJX'Iid)FMI7IFM1S-Drj^T_uFM17I3MUD卜初“I'M1717Vi3j)!『u" .FMRt底座包】叩：儂”」卜：面_I-M8II從小面電源3丹電源31AI

電腕2H電源21A也源—收電源FA電感數(shù)猛:2021年2月19日DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法圖2DCS系統(tǒng)模塊分布圖(5)端子接線圖還有一個(gè)重要的圖紙千萬(wàn)別忘了，那就是I/O端子接線圖。這部分圖紙是描述每個(gè)I/O卡件中的每個(gè)通道接入的信號(hào)內(nèi)容，還包括是如何接

DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法2021年2021年2月19日到這里，我們基本上完成了設(shè)計(jì)的前半個(gè)階段，這個(gè)階段的特點(diǎn)就是繁瑣，需要注意力集中，一旦馬虎就會(huì)給后面的工作造成麻煩，而且還不容易發(fā)現(xiàn)，最終導(dǎo)致致命錯(cuò)誤。因此，建議在設(shè)計(jì)之初先把整個(gè)項(xiàng)目瀏覽一下，做到心中有數(shù)，有點(diǎn)像讀一本書一樣，先看看目錄，再看看簡(jiǎn)介，然后逐個(gè)章節(jié)瀏覽一下，重點(diǎn)部分深入一些。然后再逐個(gè)步驟細(xì)致完成，每個(gè)步驟最好一氣呵成，不要停停走走，那樣會(huì)非常容易遺漏。4、編制控制方案|接下來(lái)，做控制方案，這是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要你對(duì)工藝的了解，對(duì)設(shè)備的了解，還有理解設(shè)計(jì)院的控制要求，對(duì)于小型鍋爐，主要包含以下一些重要控制回路。(1)鍋爐MCS控制方案土木米工編制10①引風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)-保障爐膛負(fù)壓(見(jiàn)圖3)。土木米工編制102021年2月19日2021年2月19日二次總周玨加費(fèi)器內(nèi)部系翔：」一次風(fēng)0.6：二次風(fēng)04爐脫負(fù)壓IPIH21A1嗎I風(fēng)機(jī)液力耦合海U1CI122DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法圖3爐膛壓力調(diào)節(jié)②主汽壓力調(diào)節(jié)回路-調(diào)節(jié)給煤流量，保障主蒸汽壓力在一定范圍內(nèi)。③一次風(fēng)調(diào)節(jié)回路-保障床溫在正常范圍，防止結(jié)焦。④二次風(fēng)調(diào)節(jié)回路-根據(jù)煙道中的含氧量來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)門大小，保障爐膛內(nèi)燃燒充分。⑤主汽溫度調(diào)節(jié)-根據(jù)減溫器出口溫度的高低，通過(guò)調(diào)節(jié)減溫流量閥門來(lái)保障主蒸汽的溫度滿足生產(chǎn)需要。⑥給水調(diào)節(jié)-根據(jù)汽包水位、給水流量、蒸汽流量信號(hào)采用三沖量調(diào)節(jié)控制汽包水位。土木米工編制112021年2月19日D/DtTRACK羯爐紿水2調(diào)節(jié)閥LVHOtEi鍋爐主給水1遍節(jié)閥31101A補(bǔ)假后汽包水位2021年2月19日D/DtTRACK羯爐紿水2調(diào)節(jié)閥LVHOtEi鍋爐主給水1遍節(jié)閥31101A補(bǔ)假后汽包水位LTHO1MZJEIOIB汽包水位設(shè)定值<3>--主:給水源最ni1020一TRACK——<> <A/M>軟手操輸出平均值A(chǔ)/MZlI10IATRACK-TRACK主蒸汽流it補(bǔ)償?shù)虵T!10IM0DCS系統(tǒng)組態(tài)流程和方法圖4 汽包水位三沖量調(diào)節(jié)⑵鍋爐順序控制方案①引風(fēng)機(jī)及出口門回路。②一次風(fēng)機(jī)啟?；芈贰＂鄱物L(fēng)機(jī)啟停回路。④反料風(fēng)機(jī)控制回路。⑤給煤機(jī)及出口門控制回路。⑥汽包緊急放水門控制邏輯。⑦緊急停爐連鎖邏輯。⑶汽輪機(jī)連鎖邏輯①凝結(jié)水泵啟停聯(lián)鎖邏輯。土木米工編制122021年22021年2月19日②射水泵聯(lián)鎖邏輯。③給水泵聯(lián)鎖邏輯。④疏水泵聯(lián)鎖邏輯。⑤主汽門控制⑥交、直流潤(rùn)滑油泵聯(lián)鎖控制慳備裸護(hù)關(guān)把氣故扉roi^JF許用可布件慳備裸護(hù)關(guān)把氣故扉roi^JF許用可布件開(kāi)開(kāi)自助禁令廠悵傀護(hù)關(guān)關(guān)捽可條件美關(guān)自動(dòng)余學(xué)訐狀。鼻應(yīng)混部止函號(hào)苗中記憶在W選并價(jià)學(xué)籍比在接美鉆號(hào)”止違接1三開(kāi)市令輸出反作用X；Al2fl4C空邊詞甫油泵齊括也瓦工］交淞弱潛油策停批令|圖5 交流油泵連鎖控制:%\然RI門這用書泊?應(yīng)：I*!*lAi上布HI:iMAliOSRU:%\然RI門這用書泊?應(yīng)：I*!*lAi上布HI:iMAliOSRU衛(wèi)流回滑油系退行優(yōu)總?洞町油泉送iNU：H”Al3g＞］五.史澗常海笑對(duì)晰可MAIMX5C心［猾赤也票網(wǎng)S臺(tái)m「的?？偧恿Φ筒放f］w-哄^1「HZLtHUilET7麗短市 n<SNR*35Gzi在濯西郴副榮標(biāo)］——國(guó)運(yùn)紅匚,漏R疝忑'■改荷保護(hù)美電『故聞廣厘怪護(hù)開(kāi)7F印件同弗伴—開(kāi)?均命令廠區(qū)保下關(guān)技春度德￡i干司比中虻自動(dòng)命等，「關(guān)停止曲帝加學(xué)記就升布奇博止遑轅要命餐笠止隹曜