dcs造纸开机流程

真空泵的应用 领域有很多，例如：

1、在电力行业中的应用：冷凝器抽真空、真空吸水、烟气脱硫、飞灰输送、涡轮机密封管排气、真空排气、排出地热气。

2、在石油化工行业中的应用：气体回收、瓦斯气体回收、燃气升压、强化的石油回收、气体收集、原油稳定化、原油真空蒸馏、排 气压缩、蒸汽回收/气体升压、过滤/除腊、尾气回收、聚酯生产、PVC生产、氯气包装、循环气压缩、变压吸附（PSA）、液氯生 产、乙炔与氢气等易燃易爆气体压缩、原油减压蒸馏中的塔顶真空系统、真空结晶与干燥、真空过滤、各种物料的真空输送。

3、在制药行业中的应用：干燥 (托盘、旋转、翻转、锥形和冷冻干燥器)、再生产/反应堆干燥、蒸馏、除气、晶化/汽化、加注和 /或材料转移。

4、在纸浆和纸张生产中的应用：黑液蒸发、粗浆洗浆机、石灰泥浆和过滤器、沉淀物过滤器、真空脱水机、原料和白水除气系统、 调浆箱压缩机、吸水箱、伏辊、吸移辊和传递辊、真空压榨、毛布吸水箱、防吹箱。

5、在塑料行业中的应用：挤出机除气、定型台 (剖面)、EPS 发泡、干燥、气动输送装置、氯乙烯气体抽取和压缩。

6、在环保行业中的应用：废水处理、沼气压缩、真空加水、废水净化/活性污泥箱氧化、鱼塘通风、垃圾产生气体回收（生物气体） 、沼气回收 (生物气体)、废物处理机。

7、在食品和饮料行业中的应用：鲑鱼清洁机、矿泉水除气、色拉油及脂肪除臭、茶叶和调味品杀菌、香肠火腿生产、烟草制品湿化。

有2种方式，一种是有公共端的，控制启停3根线（其中一根是公共线、一根是启动输出信号，一根是停止输出信号）；显示这台泵的起、停、故障需要4根线（同样一根线是公共线，其余3根分别对应启动、停止、故障反馈信号）。二是 一共需要10芯电缆，每个信号单独都是2根线。

DCS系统概述一、过程控制系统的发展历程早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。第一代过程控制系统（PCS，Pneumatic Control System）是基于气信号的气动仪表控制系统；第二代过程控制系统（ACS，Analogous Control System）是基于模拟电流信号的电动模拟单元组合式仪表控制系统；20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制系统（DCS，Distributed Control System）；20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System) 。DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它是指利用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制 －Control、通信－Communication和CRT显示技术。DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室（控制中心）的操作员站及工程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情况下工程师站也能作为操作站使用）。

下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程：被控对象(过程)：工艺生产设备(如反应釜，换热器，汽包、水箱等)，从传感器(测量变送单元)到执行器之间。被控参数：各种工艺参数，如液位，温度，压力等。测量变送：对被控参数进行测量转换的装置(转换成标准信号)。调节器：把测定值和设定值进行比较和运算并输出控制信号的装置。执行器(调节阀)：接收调节器来的信号并予以执行的装置。我们可以把上述过程引申如下：二、DCS系统的现状与发展趋势 经历了二十几年的发展，DCS有了很大的变化。这种变化来自两方面的动力：用户需求的不断提高和电子与信息技术的快速发展。用户的需求已经不再满足于应用DCS代替常规的仪表控制和简单的数据检测，同时随着电子与信息技术的进步使得DCS应用的构成元件(电子元器件、处理器、软件、网络等)性能大大提高且价格大幅度下降，特别是各种板级OEM部件和HMI软件的发展进一步简化了DCS的开发难度并降低了开发成本。目前，一套使用户满意的DCS系统应该具备以下特点：1.系统具备开放的体系结构，可以提供多层的开放数据接口；2.系统应具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力；3.系统应支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要；4.系统应高可靠、维修方便、工艺先进、价格合理。三、和利时公司DCS系统和利时公司DCS系统经历了HS-DCS-1000、HS2000到MACS的巨大转变，现在常用的系统是Smartpro系统和MACSV系统，HS-DCS-1000、HS2000已经退出历史舞台。下面对Smartpro系统和MACSV系统分别进行介绍。1、Smartpro系统系统的体系结构该系统是由以太网和使用现场总线技术的控制网络连接的各工程师站、操作员站、现场控制站、通讯控制站、打印服务站、数据服务器（上述各中站是根据其在控制系统中的担负的任务不同来命名，其实都是普通的计算机）组成的综合自动化系统，完成大型、中型分布式控制系统（DCS）、大型数据采集监控系统（SCADA）功能。

该系统软件包括：ConMaker 控制器软件、ConRTS 现场控制器运行软件、FacView 人机界面软件、Internet 浏览软件、OPC工具包等。▪ 工程师站工程师站一般采用Windows操作系统，运行相应的组态管理程序，对整个系统进行集中控制和管理。工程师站主要有以下功能：1)控制策略组态（包括系统硬件设备、数据库、控制算法）、人机界面组态（包括图形、报表）和相关系统参数的设置。2)现场控制站的下装和在线调试，操作员站人机界面的在线修改。3)在工程师站上运行操作员站实时监控程序后，可以把工程师站作为操作员站使用。▪ 操作员站操作员站采用Windows的操作系统，运行相应的实时监控程序，对整个系统进行监视和控制。操作员站主要完成以下功能：1)各种监视信息的显示、查询和打印，主要有工艺流程图显示、趋势显示、参数列表显示、报警监视、日志查询、系统设备监视等。2)通过键盘、鼠标或触摸屏等人机设备，通过命令和参数的修改，实现对系统的人工干预，如在线参数修改、控制调节等。▪ 通信站通信站作为SmartPro系统与其他系统的通信接口，可以连接企业的ERP系统（如：和利时的HS2000ERP）和实时信息系统Real MIS，或者接入Internet/Intranet/Extranet。工厂的各个部门可以掌握更多的生产信息，从而为最终用户提供更多的产品和更好的服务。它不仅提供了对生产过程、人员、设备和资源的管理，还可以帮助用户寻找出现问题的原因和生产过程的瓶颈。▪ 现场控制站现场控制站由、主控单元智能IO单元、电源单元、现场总线和专用机柜等部分组成，采用分布式结构设计，扩展性强。其中主控单元是一台特殊设计的专用控制器，运行工程师站所下装的控制程序，进行工程单位变换、控制运算，并通过监控网络与工程师站和操作员站进行通讯，完成数据交换；智能IO单元完成现场内的数据采集和控制输出；电源单元为主控单元、智能IO单元提供稳定的工作的电源；现场总线为主控单元与智能IO单元之间进行数据交换提供通讯链路。

1)主控单元采用冗余配置，通过现场总线（Profibus-DP）与各个智能I/O单元进行连接。在主控单元和智能IO单元上，分别固化了相应的板级程序。主控单元的板级程序固化在半导体存储器中，而将实时数据存储在带掉电保护的SRAM中，完全可以满足控制系统可靠性、安全性、实时性要求。而智能IO单元的板级程序同样固化在半导体存储器中。2)现场控制站是MACS系统实现数据采集和过程控制的前端，主要完成数据采集、工程单位变换、开闭环策略控制算法、过程量的采集和控制输出、系统网络将数据和诊断结果传送到系统监控网，并有完整的表征I/O模件及MCU运行状态提示灯。3)现场控制站由主控单元、智能IO单元、电源单元、现场总线和专用机柜等部分组成，在主控单元和智能IO单元上，分别固化了实时监控（MCU）软件和I/O单元运行软件。4)现场控制站内部采用了分布式的结构，与控制网络相连接的是现场控制站的主控单元，可冗余配置。主控单元通过现场总线（Profibus-DP）与各个智能IO单元实现连接。系统的网络▪ HOLLiAS—MACS系统由上下两个网络层次组成：监控网络（SNET）和控制网络(CNET)。上层监控网络主要用于工程师站、操作员站和现场控制站的通讯连接；下层控制网络存在于各个现场控制站内部，主要用于主控单元和智能I/O单元的通讯连接。1、监控网络▪ 上层监控网络为冗余高速以太网链路，使用五类屏蔽双绞线及光纤将各个通讯节点连接到中心交换机上。该网络中主要的通讯节点有工程师站、操作员站、现场控制站，采用TCP/IP通讯协议，不仅可以提供100Mbps的数据连接，还可以连接到Intranet、Internet，进行数据共享。▪ 监控网络实现了工程师站、操作员站、现场控制站之间的数据通讯。通过监控网络，工程师站可以把控制算法程序下装到现场控制站主控单元上，同时工程师站和操作员站也可以从主控单元上采集实时数据，用于人机界面上数据的显示。

2、控制网络▪ 控制网络位于现场控制站内部，主控单元和智能I/O单元都连接在Profibus-DP现场总线上，采用带屏蔽的双绞铜线（串行总线）进行连接，具有很强的抗干扰能力。该网络中的通讯节点主要有DP主站（主控单元中的FB121模件）和DP从站(智能I/O单元――FM系列的输入/输出模件)。利用总线技术实现主控单元和过程I/O单元间的通讯，以完成实时输入/输出数据和从站设备诊断信息的传送，并且通过添加DP重复器模件，可以实现远距离通讯，或者连接更多的智能I/O单元。▪ 各个节点用固定分配的IP地址进行标识。为实现监控网络的冗余，网中每个节点的主机都配有两块以太网卡，分别连接到128网段和129网段的交换机上。监控网络的前两位IP地址已作了规定，分别为128.0和129.0，现场控制站主控单元IP地址的后两位已经由程序自动分配好，工程师站、操作员站IP地址的后两位则可以自行定义。

计算机0 计算机1 计算机2 计算机n (0≤n<88)

128网段 128.0.0.50 128.0.0.51 128.0.0.52 128.0.0.(50+n)

129网段 129.0.0.50 129.0.0.51 129.0.0.52 129.0.0.(50+n)

▪ 一般我们将一个现场控制站里相互冗余的两个主控单元分别成为A机、B机。它们的IP地址设置是通过一个拨码开关来实现的，具体设置如表1.1所示。对于工程师站和操作员站的计算机，我们把它看作同一类计算机，进行统一编号。

#10站主控单元 #11站主控单元 #12站主控单元 #n站主控单元

A机 128网段 128.0.0.10 128.0.0.11 128.0.0.12 128.0.0.n

129网段 129.0.0.10 129.0.0.11 129.0.0.12 129.0.0.n

B机 128网段 128.0.0.138 128.0.0.139 128.0.0.140 128.0.0.(128+n)

129网段 129.0.0.138 129.0.0.139 129.0.0.140 129.0.0.(128+n)

▪ 现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通讯。随着计算机技术、通信技术、集成电路技术、智能传感技术的发展，在工业控制领域产生现场总线技术是一场革命，代表了一种具有突破意义的控制思想，改变传统DCS结构─→FCS结构，真正做到“危险分散，控制分散，集中监控”。和利公司完全自主知识产权的Profibus-DP技术，主站和从站物理层、链路层完全自主开发，为国内第一家，其优点是：可以直接连接其它各大厂商的PLC，如Siemens, VIPA, GE等，目前已有数十个项目直接受益；可以通过耦合器或连接器方便接入Profibus-PA智能变送器或执行器；集中安装或分布安装，仍由用户选择，节省电缆；MACS软件成功与I/O设备独立，添加硬件设备极为方便；I/O设备变成了标准的可以集成的DCS部件。在ProfiBus-DP现场总线的应用开发中，和利时公司于2001年任国际现场总线基金会常务委员会单位，自主开发给予ProfiBus-DP技术的主控制器、各种类型I/O卡件等，是国内第一家自主开发主站和从站物理层、链路层产品的系统供应商。采用给予ProfiBus-DP现场总线技术的产品后，HOLLiAS—MACS系统可以方便的和其他生产厂家的智能仪表通讯和进行数据交换；I/O模块可以随用户现场需要集中安装或分散安装，节省大量的电缆费用；可以通过耦合器或连接器方便接入Profibus-PA智能变送器或执行器；MACS软件成功与I/O设备独立，添加硬件设备极为方便；I/O设备变成了标准的可以集成的DCS部件。硬件介绍（以FM系列为例）机笼单元是主控单元FM801和电源模块FM910、FM920的安装机笼，实现主控单元、电源模块的冗余配置和电源模块间的均流。主从冗余的两个FM801和冗余联用的电源模块FM910、FM920插在机笼单元的相应槽位中，形成一个完整的冗余控制结构。

一个FM301机笼中有8个槽位，每个槽位有一个64针插座，连接相应的模块。最左边两个槽插入两块主从冗余主控单元模块FM801。剩下槽位插入电源模块，依次定义为1#电源、2#电源、3#电源、4#电源、5#电源、6#电源，其中1#2#电源是系统电源，提供24VDC，选用FM910；后面电源是现场电源，提供48VDC/ 24VDC ，根据不同的电压要求，选用FM920或FM910。常用IO模块：FM801：主控单元（系统核心设备）FM910、920：系统电源（24V，48V）FM301：8槽主控机笼FM131A：通用端子模块（底座）FM143：8路热电阻输入模块FM147A：8路热电偶输入模块FM148A：8路大信号输入模块FM151A：8路模拟量输出模块FM161D：16路开入模块FM171：16路开出模块系统网络的连接：2、MACSV系统和利时公司在成功地开发并应用了HS-DCS-1000系统和HS2000、SmartPro系统之后，在系统地总结了各行业用户的意见和建议，充分调查了计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术等最新发展动态的同时也借鉴了其他公司DCS系统的优点的情况下，基于当今最先进的技术 ，采用成熟的先进控制算法，推出了公司的第四代DCS系统HOLLiAS—MACS V系统。HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构HOLLiAS—MACS系统中“站”的概念1. 是系统结构中的一个组成环节2. 是物理上的一套独立设备3. 是网络中的一个通信节点4. 在系统功能中完成某一类特定的处理任务HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括1. 工程师站2. 操作员站(站号为50～79)3. 通讯站4. 服务器(站号为0)5. 现场控制站(站号为10～49)HOLLiAS—MACS系统中各“站”的功能工程师站工程师站运行相应的组态管理程序，对整个系统进行集中控制和管理。工程师站主要有以下功能：

1. 组态(包括系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表)和相关系统参数的设置。2. 现场控制站的下装和在线调试，服务器、操作员站的下装。3. 在工程师站上运行操作员站实时监控程序后，可以把工程师站作为操作员站使用。操作员站操作员站运行相应的实时监控程序，对整个系统进行监视和控制。操作员站主要完成以下功能：1. 各种监视信息的显示、查询和打印，主要有工艺流程图显示、趋势显示、参数列表显示、报警监视、日志查询、系统设备监视等。2. 通过键盘、鼠标或触摸屏等人机设备，通过命令和参数的修改，实现对系统的人工干预，如在线参数修改、控制调节等。服务器服务器运行相应的管理程序，对整个系统的实时数据和历史数据进行管理。现场控制站现场控制站运行相应的实时控制程序，对现场进行控制和管理。现场控制站主要运行工程师站所下装的控制程序，进行工程单位变换、数据采集和控制输出、控制运算等。HOLLiAS—MACS系统中的“网络”包括1. 监控网络MNET2. 系统网络SNET3. 控制网络CNET监控网络MNET1. 冗余高速以太网链路2. 使用五类屏蔽双绞线或光纤将各个通讯节点连接到中心交换机上3. 节点有工程师站、操作员站、服务站4. 采用TCP/IP通讯协议5. 监控网络上各个节点用固定分配的IP地址进行标识。为实现监控网络的冗余，网中每个节点的主机都配有两块以太网卡，一般在工程上将两块以太网卡分别连接到130网段和131网段的交换机上。监控网络的前两位IP地址分别为130.0和131.0，后两位则可以自行定义。对于工程师站和操作员站的计算机，我们把它看作同一类计算机，进行统一编号。工程上编号的惯例为：

操作员站50 操作员站51 操作员站52 操作员站n(工程师站) 服务站A机 服务站B机

130网段 130.0.0.50 130.0.0.51 130.0.0.52 130.0.0.n 130.0.0.1 130.0.0.2

131网段 131.0.0.50 131.0.0.51 131.0.0.52 131.0.0.n 131.0.0.1 131.0.0.2

系统网络SNET1. 冗余高速工业以太网2. 采用HSIE 通讯协议3. 使用五类屏蔽双绞线或光纤将各个通讯节点连接到中心交换机上4. 节点有服务站、现场控制站控制网络CNET1. 位于现场控制站内部2. Profibus-DP现场总线3. 采用带屏蔽的双绞铜线连接4. 节点主要有DP主站(主控单元)和DP从站(智能I/O单元)5. 完成实时输入/输出数据和从站设备诊断信息的传送6. 站地址为0-125系统I/O 站总线采用了先进的现场总线技术ProfiBus-DP 总线，I/O 站的主控单元如FM801 为ProfiBus-DP 主站， I/O 输入/输出模块如FM系列模块为ProfiBus-DP 从站。主/从站及他们之间的连接件构成了完整的ProfiBus-DP 总线网络。网络配置(包括主/从站数量传输数率传输距离等)的优化，在保证系统的正确、快速工作的前提下，可大大提高系统稳定性。由于工程师站下装现场控制站是通过TCP/IP协议进行，因此现场控制站需要设置IP地址。一般我们将一个现场控制站里相互冗余的两个主控单元分别称为A机、B机。它们的IP地址设置是通过一对拨码开关来实现的，具体设置方法详见硬件产品介绍中的机笼FM301背面拨码开关设置部分。设置后的现场控制站中系统网卡的IP地址如下表所示。工程师站下装现场控制站时需要在组态软件设置此地址，具体设置方法详见软件介绍中的控制器算法组态。

#10站主控单元 #11站主控单元 #12站主控单元 #n站主控单元

A机 128网段 128.0.0.10 128.0.0.11 128.0.0.12 128.0.0.n

129网段 129.0.0.10 129.0.0.11 129.0.0.12 129.0.0.n

B机 128网段 128.0.0.138 128.0.0.139 128.0.0.140 128.0.0.(128+n)

129网段 129.0.0.138 129.0.0.139 129.0.0.140 129.0.0.(128+n)

通过下表总结一下各站网卡数量以及网卡地址。(工程师站兼做操作员站使用时站号可根据实际情况选择，不限于50号站)

操作员站50/工程师站 操作员站n 服务站A机 服务站B机 现场控制站10 现场控制站n

A机 B机 A机 B机

监控网A网 130.0.0.50 130.0.0.n 130.0.0.1 130.0.0.2

监控网B网 131.0.0.50 131.0.0.n 131.0.0.1 131.0.0.2

系统网A网/ 128.0.0.50 HSIE Protocol HSIE Protocol HSIE Protocol/ HSIE Protocol/ 128.0.0.138 HSIE Protocol/ HSIE

下装A 128.0.0.10 128.0.0.n Protocol/

128.0.0.(128+n)

系统网B网/ 129.0.0.50 HSIE Protocol HSIE Protocol HSIE Protocol/ HSIE Protocol/ HSIE Protocol/ HSIE

下装B 129.0.0.10 129.0.0.138 129.0.0.n Protocol/

129.0.0.(128+n)

网卡 4 2 4 4 2 2 2 2

数量

说明：每个操作员站2块网卡(每卡1个IP地址)，工程师站4块网卡(每卡1个IP地址)，每个服务器4块网卡(监控网每卡1个IP地址，系统网网卡HSIE Protocol，没有IP地址)，每个现场控制站中有4块以太网卡(A主控有2块，B主控有2块，系统网网卡HSIE Protocol，没有IP地址，但由于接收工程师站下装每卡1个IP地址 )

HOLLiAS—MACS系统体系结构及网络连接图HOLLiAS—MACS系统软件组成1)工程师站离线组态软件2)操作员站运行软件3)服务器运行软件4)现场控制站运行软件HOLLiAS—MACS系统硬件组成（以SM系列为例）SM系列硬件主要包括以下几部分：1)MACS系统机柜2)主控单元3)电源模块4)机笼单元SM机笼按照功能分为主控机笼、I/O机笼。主控机笼中安装2个电源模块＋2个主控模块＋6个I/O模块，扩展机笼中安装2个电源模块＋8个I/O模块；

主控机笼：I/O机笼：5)常用I/O模块6)端子模块HOLLiAS—MACS V系统特点1）在统一的系统平台上提供管控一体化解决方案2）标准的Client/Server结构3）应用先进的现场总线技术4）支持OPC数据处理5）开放的网络系统6）开放的操作系统7）开放的硬件结构体系8）标准的组态软件功能9）控制软件提供方便的系统仿真、无扰下装和数据回读功能10）系统安装的方便性11)系统的冗余设计保证了系统的高可靠型12)系统的故障监视和转移能力13)系统强大的处理能力MACS V系统与Smartpro系统的比较：1） MACSV系统的控制功能更加强大，组态简易2） MACSV的故障率低，维护简单3） MACSV的控制精度不如Smartpro高4） MACSV的组态不如Smartpro灵活，相对比较呆板5） MACSV由于有独立的数据库支持，数据处理能力较强，在线下装也比Smartpro要安全得多。HOLLiAS—MACS的组态组态的定义通过专用的软件定义系统的过程就是组态（ configuration ）。定义过程站各模块的排列位置和类型的过程叫过程站硬件组态；定义过程站控制策略和控制程序的过程叫控制策略组态；定义操作员站监控程序的过程叫操作员站组态；定义系统网络连接方式和各站地址的过程叫网络组态。组态前的准备工作前期准备工作是指在进入系统组态前，应首先确定测点清单、控制运算方案、系统硬件配置包括系统的规模、各站IO单元的配置及测点的分配等，还要提出对流程图、报表、历史库、追忆库等的设计要求。例如：测点清单（包括点名、汉字说明、量程上下限、数据单位、信号类型、是否开方、是否冗余、是否报警、是否历史库点、模块型号、站号、设备号、通道号等）。组态的流程1)Smartpro系统一、控制算法组态（1）新建工程及相关设置（2）硬件配置及属性设置（3）添加数据库（4）编写程序进行控制算法的组态（5）通信设置（6）编译调试

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和利时dcs介绍

DCS系统概述

一、过程控制系统的发展历程

早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。

第一代过程控制系统（PCS，Pneumatic Control System）是基于气信号的气动仪表控制系统；

第二代过程控制系统（ACS，Analogous Control System）是基于模拟电流信号的电动模拟单元组合式仪表控制系统；

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20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制系统（DCS，Distributed Control System）；

20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System) 。

DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它是指利用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。

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DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制 －Control、通信－Communication和CRT显示技术。

DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室（控制中心）的操作员站及工程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情况下工程师站也能作为操作站使用）。

下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程：

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被控对象(过程)：工艺生产设备(如反应釜，换热器，汽包、水箱等)，从传感器(测量变送单元)到执行器之间。

被控参数：各种工艺参数，如液位，温度，压力等。

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测量变送：对被控参数进行测量转换的装置(转换成标准信号)。

调节器：把测定值和设定值进行比较和运算并输出控制信号的装置。

执行器(调节阀)：接收调节器来的信号并予以执行的装置。

引言 为了提高企业的造纸行业的自动化水平,上海造纸机械厂生产的4400/600的高速纸机选用和利时DCS 控制系统，该系统实现了对上海造纸机械厂的综合控制。在介绍该控制系统的组成和工作原理的基础上，详细论述了和利时 DCS 控制系统在上海造纸机械厂上的控制过程，进一步阐述该控制系统的先进性和串级控制的重要性。实践证明，该系统在运行过程中的自动化率可达95％以上，降低了工人的劳动强度， 并实现了整个装置长时间的安全生产为企业带来的巨大的经济效益，推动了造纸行业的自动化的长足发展。一、工艺概述及控制要求

1、 工艺概述

本生产装置是使用麦草为原料生产瓦楞纸的面纸。选用上海造纸机械厂生产的4400/600的高速纸机，生产效率高、产品质量稳定。

整个装置分为半化学浆车间、抄造车间、废纸车间三个部分。半化学车间是浆料制备车间，把麦草制成可以抄造纸页的纸浆；抄造车间包括辅料制备、打配浆、纸页抄造几部分；废纸车间主要是用收购来的废纸进行脱墨、打浆来制作纸浆。因为生产的是瓦楞纸的面纸，在半化学车间制取纸浆时没有漂白工序，也没有碱回收车间。

2、 工艺对控制系统的要求

自动化水平要求

此生产装置为企业新建装置。企业原有的生产线大多为手工操作，基地式仪表较多。存在着操作工人强度较大、数量较多；劳动生产率低；质量不稳定；产量很难提高等现象。为了摆脱这种不利处境，在该项目上马时，银河纸业公司就选用了技术先进、系统稳定的MACS系统作为装置的控制系统。

二、控制内容

半化学车间

泵及电机的启、停控制，联锁停止

连蒸器的控制

磨浆机的控制

黑液过滤机的控制等

抄造车间

泵及电机的启、停控制，联锁停止

辅料制备系统的控制

配浆控制

三段供气控制、通风系统的控制等

废纸车间

二段纤维分离机的控制

二段压力筛的控制

各储槽的液位控制和液位联锁

高浓、中浓除沙器的控制

水力碎浆机的控制等　

三、应用

银河纸业股份有限公司根据国内纸品市场的需求，于2001年上马了一套10万吨/年高强瓦楞纸生产线，北京和利时系统股份有限公司的MACS系统凭借其优良的产品性能赢得的市场口碑和和利时公司在造纸行业的业绩被选用作为该项目的控制系统。2002年6月份，该项目成功开车并正常生产，2002年底，银河纸业公司又上马了与一期项目规模相同的二期工程，控制系统同样选用MACS系统。

四、控制效果和经济效益

MACS系统在该项目（一期项目）上于2002年6月份成功开车并进入正常生产，系统运行稳定，系统控制效果良好，各项工艺指标均正常，产品质量稳定，为银河纸业公司带来了极大的经济效益。

余热发电

热力系统中的泵如下所列：

凝结水泵：将凝汽器内的冷凝水重新泵送至系统内循环再利用；

真空泵：将凝汽器内的不凝结气体抽出以使其内部保持较高的真空度；

锅炉给水泵：向锅炉供水，维持锅炉的正常运转；

锅炉循环泵：对PH锅炉蒸发器内的锅炉水进行强制循环；

补给水泵：向热力系统中补充软化水，维持系统正常运转；

冷却水泵：将冷却水送至设备需冷却的部位，维持冷却水闭路循环。

对于做工控的同事们经常会听到DCS系统，那么这个DCS系统到底是一个什么样的系统呢？

我们先看下这个DCS系统的字面含义，Distributed Control System简称DCS，Distributed分布式，所以DCS系统的中文含义为“分布式控制系统”又叫集散控制系统。DCS系统是一个为满足大型工业生产和日益复杂的过程控制要求，从综合自动化角度出发，将过程控制及过程监控综合在一起，结合4C技术，计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Control），发展起来的新型控制系统。

DCS系统的设计理念是：分散控制，集中管理，分级管理，配置灵活，组态方便。

DCS系统的特点：

DCS系统的控制功能已经非常的丰富了，连续控制，串级控制，PID控制等等，系统强大的运算能够满足上述的复杂控制过程，对于各行各业的生产过程，都能达到最优控制精度。

系统的组成结构

对于DCS系统的组成方式我将它分成三级，第一级是现场级，第二级是控制级，第三级是操作级，其中还有一个比较重要的组成就是通讯，通讯贯穿整个系统，从一到三，哪一个级别都缺少不得。

操作级实际上也可以叫做上位机，对于系统的处理结构，我们需要通过相应的组态软件，实时的查看，同时我们有很多人为控制的设备，比如手动开关某个阀门，或者手动启动某些循环泵，这都是需要我们操作员在电脑组态软件上进行操作的，操作级可以分为多个的权限对系统的操作级别进行限制，有操作员级别，可以对设备进行操作，对数据进行查看，另一种就是工程师级别，工程师级别的权限可以进到系统的核心，更改系统的控制方式等等。

系统的应用

DCS系统的应用现在较为广泛，很多的行业，都已经采纳了DCS系统，例如石油化工行业，冶金行业，生物制药行业等等，都采用了DCS控制，因为这些行业基本上都是过程控制，而对于过程控制，DCS系统绝对是适合不过的，能够对生产过程的控制达到最优，这是采用DCS系统的最初原因。

感谢您的阅读，希望能帮到您。

电厂DCS系统这个概念比较宽泛。根据电厂的机组大小（6MW、12MW、50MW、600MW、100MW）、锅炉型号（煤粉炉、循环硫化床炉、链条炉（基本见不到了））、汽轮机分类方式的不同（凝汽式、供热式、背压式、抽汽式等等），DCS系统的配置也不尽相同。总体而言，DCS主系统一般有锅炉系统、汽机系统、公共系统。有时磨煤、输煤、化水、脱硫脱硝、除尘、输灰这些外围分系统的控制也做到DCS系统，但常规情况这些分系统会配置单独的DCS系统或者PLC系统。

我从事电厂DCS系统调试工作十一年，国内外DCS系统用了很多，国内系统比如和利时、浙大、鲁能、华文、上海新华、GE新华等，国外系统比如ABB的AC800F、AC800M，西门子的PCS7等等都用过。所有DCS系统的原理基本都是一样的，只是编程方式和软件风格有所差异，当你接触多了各种系统你会体会到这一点。万变不离琪踪，只要结合好设计人员的设计要求、现场工艺人员的运行经验、以及工艺调试人员的调试进度，DCS的编程调试对我们来说只是按部就班的进展工作。

当然，这只是从电厂DCS调试方面来说的，如果你从事电厂热控工作，除了熟悉DCS之外现场的仪器仪表、PLC、低压电气也都需要掌握，如果你从事电厂DCS运行工作除了DCS的运行操作外你还要对电厂工艺比较了解。

言归正传，在电厂DCS系统中锅炉部分比较重要的就是锅炉大连锁、MFT、三冲量调节等等。MFT这个格外重要，涉及到锅炉运行安全。锅炉MFT全称是Main Fuel Trip，即锅炉主燃料跳闸。说简单一点，MFT就是一套逻辑功能，输入是各种跳闸条件，输出是许多继电器，直接去停磨煤机、给煤机、油枪等设备。

举个例子，某厂600MW机组的MFT逻辑条件。

输入端：当发出下列条件之一时，MFT系统则立即切断锅炉主燃料,机组停止运行，并显示记忆首出跳闸原因。（1） 手动紧急停炉（2） 送风机均跳闸（3） 引风机均跳闸（4） 预热器全部跳闸 （5） 任一磨煤机运行且一次风机均跳闸（6） 给水泵全部跳闸（7） 省煤器进口给水流量小于设定值(三取二)（8） 再热器保护丧失（9） 炉膛压力高越限(三取二)（10）炉膛压力低越限(三取二)（11）全炉膛燃料丧失（12）全炉膛火焰丧失（13）火检冷却风丧失(三取二)（14）风量小于25%(三取二)（15）分离器水位高越限（16）螺旋水冷壁出口金属壁温高越限

（17）过热器出口蒸汽温度高越限（18）再热器出口蒸汽温度高越限（19）分离器出口蒸汽温度高越限（20）预热器出口烟气温度高越限（是否设置由用户决定）（21）FSSS电源丧失（是否设置由用户决定）（22）所有给煤机均停且运行油层电源丧失（是否设置由用户决定）不一定全部的机组都需要这些条件，小机组会少很多，比如磨煤机相关的条件在循环流化床锅炉机组中就没有。

输出端：MFT动作时，应同时对下列设备快速发出连锁动作指令。

（1） 关闭暖炉油母管跳闸阀、油角阀及吹扫阀（硬接线）；（2） 切除全部高能点火器（硬接线）；（3） 切除全部一次风机；（4） 切除全部运行给煤机；（5） 切除全部运行磨煤机（硬接线）；（6） 置磨煤机控制为手动方式；（7） 切除投运吹灰器（硬接线）；（8） 关闭减温水调节阀（9） 关闭减温水截止阀；（10）汽机跳闸；（11）除尘器跳闸；（12）送MFT继电器触点信号给MCS、SCS、DAS；（13）送信号给汽机旁路控制系统；（14）开二次风门挡板；（15）MFT后20秒且炉膛压力低至-2290Pa，则跳闸送风机和引风机；（16）5分种后吹扫时间到且炉膛压力高至+1520Pa，则跳闸送风机和引风机；（17）声光报警。

以上是锅炉MFT的介绍，锅炉大联锁、FSSS、以及其它设备的说明限于篇幅不一一介绍。有一点非常重要，蒸汽流量的温压补偿，汽包液位的温压补偿，要想测量出准确的蒸汽流量、汽包液位必须进行温压补偿。我从事这些年的DCS调试工作中，见到很多DCS调试人员不进行温压补偿或者补偿方法错误，这一点很要命的。机组正常运行时影响不大，但当负荷变化时，流量和液位的虚假数据就显现出来了。

汽轮机方面对DCS来说最重要的就是DEH(汽轮机数字电液控制系统)、TSI（汽轮机安全监视系统）和ETS（汽轮机危急遮断保护系统）了，电液调节方面在一般稍微大一点的机组有专门的DEH系统，一般配套主系统厂家采购，比如和利时DCS系统就用和利时DEH系统。小的机组一般采用505来调节。ETS（汽轮机危急遮断保护系统）由于精度要求高，有时会用高精度PLC来做，有时也和DCS系统做在一块，重要测点需用SOE模块。DEH、TSI、ETS和汽轮机DCS系统都是息息相关的。

ETS跳闸一般条件：1 TSI超速保护跳闸，额定转速≥110％（3300r/min）。2 DEH电超速跳闸，额定转速≥110％（3300r/min）。3 凝汽器真空低1跳闸，凝汽器低真空，凝汽器真空降至28kPa（a）机组跳闸。4 凝汽器真空低2跳闸，凝汽器低真空，凝汽器真空降28kPa（a）机组跳闸。5 主机润滑油低油压，润滑油压＜0.04MPa机组跳闸。6 轴任意X/Y方向0.250mm且Y/X方向＞0.125mm，机组跳闸。7 主机胀差保护7.1 -4.0mm≥高中压胀差≥+10.3mm报警，-4.7mm≥高中压胀差≥+11.1mm机组跳闸。7.2 -0.76mm≥低压缸胀差≥+22.7mm报警，-1.52mm≥低压缸胀差≥+23.5mm机组跳闸。8 －0.9mm≥主机转子轴向位移保护≥+0.9mm报警，-1.0mm≥主机转子轴向位移保护≥+1.0mm机组跳闸。9 主机轴承温度高保护9.1 支持轴承温度≥107℃报警，≥113℃机组跳闸。9.2 推力轴承温度≥99℃报警，≥107℃机组跳闸。9.3 发电机轴瓦金属温度≥90℃报警，≥100℃机组跳闸。10 高中压外缸上、下半金属温度（高压侧）≥42℃报警，≥56℃机组跳闸。11 EH油压低保护，EH油压≤11.2MPa报警并联动备用油泵，≤8.5MPa机组跳闸。12 锅炉MFT保护动作，汽轮机跳闸。13 发电机故障跳闸。14 发变组解列（5012和5013开关都分闸）且电负荷大于90MW。15 DEH DPU故障跳闸。16 手动打闸。

上述ETS条件在不同机组中会有不同条件，上面只是举例说明，具体ETS组态需要根据设计人员根据汽轮机的参数设计来进行组态。

除此之外呢，电厂DCS系统还涉及到通讯的问题，比如主DCS系统和分系统进行通讯，比如电除尘、吹灰、化水、输煤这些分系统采用的控制系统是PLC，现在很多业主要求分系统的数据通讯到主DCS系统上，系统不同，协议不同，实施方案都不同。

2014年，我在印尼调试了一台PLN（印尼国家电网）的电厂DCS项目，主系统采用的ABB的AC800F，分系统通讯非常多，涉及到了pfofibus、modbus等等各种控制系统和模块9个。调试完成那是相当有成就感。

电厂DCS系统的东西比较多，我一般做完项目给业主热控人员培训还需要一周时间，所以这里就简单介绍这些，如果需要进一步沟通可以加我Q号：798157752，纯手打，望请采用。

有以下工作内容：

1、负责生产系统操作监视与调节，运用监测仪表，计算机等先进的技术手段，根据生产的实际情况调节操作参数，实现优质、稳定、高效、低耗、长期安全运转。

2、DCS操作员要和现场人员经常交流，做到有问题及时汇报。

3、为了保持整个装置工艺的稳定，应注意各主要控制点的流量、液位、压力、温度等参数，坚持前后兼顾，全面平衡的原则，调整并稳定各主要控制参数。

4、DCS操作员每小时检查巡检人员录入系统的现场巡检数据，比对DCS远传数据和现场巡检数据是否相符，有异

5、主机设备开停必须经生产部领导同意，并与现场巡检工取得联系，防止事故发生，确保安全。

6、如有开停车，详细记录开停车时间及原因，对运行出现的异常状况及影响质量的现象要及时记录，写明处理方法及处理结果。

7、当班发生异常情况时，在本班可以处理的及时组织处理，不能处理的向运行经理或生产主任汇报并作详细记录。

8、当班出现设备故障时，如有备用机泵，DCS操作员及时联系现场巡检人员检查备用机泵是否具备开启条件，待DCS操作员通知时及时切换备用机泵，系统稳定后通知维保人员对故障设备检修，做好处理过程的详细记录。

9、当班出现大型设备(氢压站、空压站等)故障时，DCS操作员及时与巡检人员联系做停车准备并向运行经理或生产主任汇报，做好详细记录。常的通知现场巡检人员再次确认，分析原因。

DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System），在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。