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产品名称:DCS中控室系统

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1、  DCS中控室概述

1.1、        化工实训基地简要描述

DCS中控室分为:总控室DCS控制系统、以及DCS控制仿真实训系统三大部分。

DCS自动控制系统主要由三大部份组成。一部份是起控制作用的全套自动化装置;另一部份是受自动化装置控制的被控对象;最后是起到控制系统和对象之间信息联系的控制网络。因此,建设一个装备先进的全套自动化装置控制及网络系统是自动化的首要保证。

分散控制系统DCSDistriduted Control System)是集计算机技术、控制技术、通迅技术和CRT技术为一体的综合性高技术产品。具备控制对象任意组合、为连续或间歇过程提供任意度的分散控制、具有功能多样化、操作简便、系统便于扩展、维护方便、可靠性高、便于与其他计算机联用等特点。因此,本项目采用和利时公司的基于100M工业以太网及PROFIBUSDP总线的SMART-PRO集散控制系统为系统自动控制基础装置。

本项目设置一个独立的总控制室,所有需集中的控制信号均接至DCS控制站。控制室内配置有工业操作台、计算机、SMRT-PRO  DCS控制柜、网络部件、投影仪和液晶显示屏等。

整套系统装置系统完全按照工厂实际生产状况并结合教学实训的要求进行工程化设计,DCS控制典型流程化工生产综合实训系统的核心思想:

1、生产装置系统体现单元组合的化工连续生产的流程。

2、系统既可连续生产,又可单元操作(故障点的设置需在单元操作中进行)。

3DCS控制中控室要按照标准工业化中控室建设。

1.2、        1.2.实训基地现场被控单元

我们将一套间歇反应实训装置单元和两套精馏实训装置单元有机结合,组成一套典型连续流程的化工生产综合实训装置。整套系统装置系统完全按照工厂实际生产状况并结合教学实训的要求进行工程化设计,DCS控制典型流程化工生产综合实训系统的核心思想:

1、生产装置系统体现单元组合的化工连续生产的流程。

2、系统既可连续生产,又可单元操作(故障点的设置需在单元操作中进行)。

3DCS控制中控室要按照标准工业化中控室建设。

1.3、总控室方案图

1.3.DCS控制系统简要描述

整套系统分为:DCS控制柜;DCS现场控制站系统;DCS工程师站、操作员站

1.4.DCS控制柜系统

控制柜系统强调工程化及厚重感,强、弱电控制系统分离安装。(DCS控制柜采用和利时工的标准DCS控制柜)

2、  DCS控制系统

采用和利时公司的基于100M工业以太网及PROFIBUSDP总线的SMRT-PRO集散控制系统

2.1.基于100M工业以太网及PROFIBUSDP总线DCS控制系统

系统主要由六部分组成:DCS控制柜、现场主控单元、远程I/O单元、工程师/操作员站、DCS控制软件及网络部件。

2.2.系统拓扑结构图

系统拓扑结构图
2.3.DCS控制柜

标准电器DCS控制柜:长×宽×深:2000×800×650mm,内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护;配置带钥匙的电源启动控制回路和多组保险丝,同时每一组强电输出都有旋钮开,关控制,保证设备安全,操作控制便捷;装有分相电压表、指示灯,开关电源等。

现场控制站包括主控单元、集线器/光端机、I/O模块、电源模块等四个部分。如下图所示。

I/O组件安装在机柜的正面,如图所示。它是以插件箱、总线底板为固定结构,在底板上插入系统电源模块和各种I/O功能模块组成。系统电源模块为各个I/O模块数字部分提供DC+5V电源。系统电源模块为冗余配置。I/O模块完成实时数据的物理I/O功能,它由I/O功能板、I/O调理板和安装在机柜背面的的I/O端子板组成。I/O端子板则是现场信号的连接板,它与I/O调理板之间用扁平电缆实现互联。

2.4.DP远程I/O单元

采用HOLLiAS-FM系列带PROFIBUS-DP通讯总线的远程I/O单元,通过线缆同控制对象上的检测、传感、执行装置相连。获取底层对象检测传感信号,执行控制执行信号。

具备如下特点:

采用ProfiBus-DP现场总线通讯协议,通讯速率达到1.5Mbps

支持实时的状态显示。可实时显示本模块的运行状态和通讯状态

支持带电插拔。在系统加电的情况下插拔本模块,不会影响系统的正常运行,也不会损坏本模块

周期性的故障检测。定期检测模块自身CPU的工作状态。一旦CPU出现故障,在保证安全的前提下,WATCHDOG电路可使模块复位

具备较完备的保护功能。这些保护功能包括:通道电流过载保护、DC24V反压保护、通讯线钳压保护、通道过压保护

2.5.现场主控单元

1)工程师站下装的组态控制程序在现场主控单元运行。

2) 现场主控单元采用北京和利时的FM801主控单元现场主控单元内装PROFIBUS-DP通讯卡,通过同带PROFIBUS-DP总线远程I/O单元通讯并获取底层对象检测传感信号,发出控制执行信号。

3)现场主控单元内装以太网卡。同上位服务器计算机通讯、接受运行工程师站下装的组态控制程序,同时现场主控单元向上位服务器发送上位监控计算机所需的控制信息。

2.6.工程师/操作员站

1) 先期的控制组态程序在其上进行,组态编译完毕的控制程序通过服务器向下位主控单元下装。

2) 人机界面监控程序在上位工程师/操作站运行。

工程师站:≤1台,操作员站(含高级计算站等):≤9台。

工程师站同操作员站的区别:

工程师站:

1) 工程师站是一个全权站,DCS系统配套的所有软件都能在其上运行。

2 DCS系统配套的所有软件安装在其上。

3) 工程师站只有具有高权限的人(企业有关的自动化系统工程师)了解并输入密码才能使用。

4) 工程师站内计算机的软件包含操作员站软件,具备操作员站的所有功能。

操作员站:

1) 操作员站是限权站。DCS系统配套的操作员站软件在其上运行。

2 DCS系统配套的操作员站软件安装在其上。

3) 操作员站只有具有低权限的人(岗位工)了解并输入密码才能使用。

4) 操作员站内计算机的软件不包含工程师站软件,不具备工程师站的控制组态,修改控制方案等高级功能。操作员站主要给岗位工提供有限的观测界面,报警、记录、部分控制参数输入功能。

   DCS控制系统设备在学校使用,主要是供学生学习DCS控制系统的使用,尤其是DCS控制系统软件的学习。因此每一台计算机都要既是工程师站,又是操作员站(我们提供的软件可在每台计算机都安装DCS工程师站和操作员站软件)。

      基于上述考虑:取得杭州和利时自动化系统工程有限公司的支持:我们提供的软件可在每台计算机都安装DCS工程师站和操作员站软件。

2.7.系统网络性能指标

l  层次清晰的三层网络结构,函盖管理层的以太网总线、控制层工业以太网总线、现场层PROFIBUS-DP总线总线。

      管理网络和系统操作层速率为100Mbps

      控制层网络速率为100Mbps 10Mbps

      现场信号处理PROFIBUS-DP网络速率为1.5~12Mbps1 Mbps

l  硬件处理能力

控制站主控单元CPU Pentium II以上,带34M内存,其中有2MSRAM I/O信号处理单元全部为智能结构

l  系统处理能力

     一套系统可支持8个域,每个域的处理能力物理I/O点达10000点,控制回路数量达1000

     一般模拟回路控制周期为125ms,采用回路控制模块可达20ms,逻辑回路控制周期为50ms

     系统图形画面分辨率为16001280,响应时间≤1s,数据刷新时间≤1s

果博东方工控平台系统软件及DCS控制实训软件

    系统配置工程师站软件/控制器运行软件CONMAKER及操作员站监控组态软件软件FACEVIEW:硬件设备组态软件、数据库组态软件、控制组态软件、图形组态软件、算法组态软件。

根据用户要求完成现场设计安装,完成系统与用户已有的控制对象的连接、调试,在DCS工控平台系统软件基础上,我们根据学校的要求开发响应的实验控制软件,从而组成一个完整的DCS过程控制系统,做到交钥匙工程。

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