集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線

前言

隨著石油化工生產(chǎn)裝置的日趨大型化、連續(xù)化，企業(yè)對生產(chǎn)過程參數(shù)自動檢測和控制的要求越來越高。在計算機技術廣泛應用到檢測儀表和自動控制系統(tǒng)后，檢測儀表日趨智能化，控制系統(tǒng)向著冗余容錯技術發(fā)展，現(xiàn)場總線技術已經(jīng)在大型石油化工裝置上得到成功應用。石化企業(yè)為煉油改造、乙烯二輪改造、資源優(yōu)化等項目的實施，新增了一大批新型的檢測儀表和控制系統(tǒng)，急需提高儀表專業(yè)技術人員和維檢修人員的技術素質(zhì)，以適應生產(chǎn)裝置自動化程度不斷提高的需求，現(xiàn)有的教材已經(jīng)不能適應現(xiàn)實需求。為提高儀表工程技術人員先進控制系統(tǒng)的應用能力，提高儀表維護人員的維護水平和故障處理能力，我們組織了《石油化工儀表自動化培訓教材》的編寫工作。該系列教材共分九冊：《自動控制基礎理論》、《測量儀表》、《調(diào)節(jié)閥與閥門定位器》、《可編程序控制器》、《集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場總線》、《安全儀表控制系統(tǒng)（SIS）》、《旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測及控制系統(tǒng)》、《在線分析儀表》和《儀表及控制系統(tǒng)故障案例》。在教材中，除簡要介紹了自動檢測、自動控制基礎知識外，重點講述了常用檢測儀表、在線分析儀表、控制系統(tǒng)（DCS、SIS、PLC、ITCC）的原理、使用方法和日常維護知識，并收集了近年來發(fā)生的儀表及控制系統(tǒng)故障案例與技術分析。該教材既可作為各煉化企業(yè)儀表專業(yè)人員培訓教材，亦可供儀表專業(yè)工程技術人員和現(xiàn)場維護人員參考使用。本教材編寫組由齊魯石化公司設備管理部、人力資源部、培訓中心和各生產(chǎn)廠的管理人員、教師和工程技術人員組成，參與策劃及審定的人員有王玉崗、李建民、潘慧、張會國、張道強、趙業(yè)文、王昌德、慕曉紅、孫慶玉、卞洪良、蘇耀東、趙林、生顯林、張慧、徐磊、徐紀恩、張景春等，另有齊魯石化公司各單位共計30余人也參加了編寫工作。同時，還得到了各單位和車間的大力支持，在此一并表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

本書是《石油化工儀表自動化培訓教材》的分冊，主要介紹了TPS、PKS c300、CS3000、Del—ta V等的系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)組態(tài)、系統(tǒng)操作的內(nèi)容。    該書由企業(yè)從事自動化操作與管理的技術人員執(zhí)筆，實用性強，通俗易懂，可作為企業(yè)自動化專業(yè)的培訓教材，亦可供自動化設備與裝置技術人員和操作人員參考使用。

書籍目錄

緒論第一篇　TPS(TDC3000)系統(tǒng)　第一章　硬件系統(tǒng)　　第一節(jié)　LCN網(wǎng)絡及設備　　第二節(jié)　LCN節(jié)點　　第三節(jié)　UCN網(wǎng)絡　　第四節(jié)　HPM硬件　第二章　命令處理器和系統(tǒng)組態(tài)　　第一節(jié)　命令處理器　　第二節(jié)　TPS系統(tǒng)組態(tài)簡介　　第三節(jié)　NCF組態(tài)　第三章　UCN組態(tài)　　第一節(jié)　節(jié)點組態(tài)　　第二節(jié)　節(jié)點特性組態(tài)　　第三節(jié)　過程點組態(tài)　　第四節(jié)　模擬輸入點組態(tài)　　第五節(jié)　模擬輸出點組態(tài)　　第六節(jié)　數(shù)字輸入點組態(tài)　　第七節(jié)　數(shù)字輸出點組態(tài)　　第八節(jié)　常規(guī)控制點組態(tài)　　第九節(jié)　常規(guī)計算點組態(tài)　　第十節(jié)　數(shù)字組合點　　第十一節(jié)　邏輯點　　第十二節(jié)　程序點和CL語言　　第十三節(jié)　控制策略組態(tài)舉例　　第十四節(jié)　數(shù)據(jù)實體建立器命令　第四章　區(qū)域數(shù)據(jù)庫組態(tài)　　第一節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫組態(tài)——單元分配　　第二節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫組態(tài)——路徑分配　　第三節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫組態(tài)——總貌畫面　　第四節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫組態(tài)——操作組　　第五節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫組態(tài)——區(qū)域趨勢　　第六節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫組態(tài)——程序模塊組　  第七節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫組態(tài)——標準報表　第五章　圖形編輯及其他組態(tài)　　第一節(jié)　圖形編輯器　　第二節(jié)　報表組態(tài)　　第三節(jié)　自定義鍵組態(tài)　　第四節(jié)　建立歷史組　第六章　系統(tǒng)操作　　第一節(jié)　操作員鍵盤　　第二節(jié)　LCNP狀態(tài)介紹　　第三節(jié)　系統(tǒng)顯示畫面　　第四節(jié)　系統(tǒng)菜單　　第五節(jié)　系統(tǒng)維護舉例第二篇　CENTUM CS3000　第一章　系統(tǒng)概述  　第一節(jié)　系統(tǒng)構(gòu)成  　第二節(jié)　硬件設備  　第三節(jié)　系統(tǒng)規(guī)格  　第四節(jié)　網(wǎng)絡  　第五節(jié)　FCS的硬件構(gòu)成  　第六節(jié)　輸入輸出模塊  　第七節(jié)　冗余化和可靠性　第二章　系統(tǒng)安裝與工程數(shù)據(jù)庫軟件制作  　第一節(jié)　硬件設備的地址設定  　第二節(jié)　軟件安裝  　第三節(jié)　工程軟件制作　第三章　系統(tǒng)操作  　第一節(jié)　專用操作鍵盤  　第二節(jié)　操作監(jiān)視窗口  　第三節(jié)　系統(tǒng)維護功能　第四章　控制功能塊的I／O處理  　第一節(jié)　功能塊的結(jié)構(gòu)  　第二節(jié)　輸入輸出連接  　第三節(jié)　輸入處理  　第四節(jié)　輸出處理  　第五節(jié)　報警處理　第五章　連續(xù)控制功能塊　　第一節(jié)　連續(xù)控制概述　　第二節(jié)　各連續(xù)控制塊的數(shù)據(jù)處理……第三篇　Delta V系統(tǒng)　第四篇　Experion PKS C300系統(tǒng)

章節(jié)摘錄

插圖：1.系統(tǒng)網(wǎng)絡它是DCS的基礎和核心。由于網(wǎng)絡對于DCS整個系統(tǒng)的實時性、可靠性和擴充性起著決定性的作用，因此各廠家都在這方面進行了精心的設計。對于DCS的系統(tǒng)網(wǎng)絡來說，它必須滿足實時性的要求，即在確定的時間限度內(nèi)完成信息的傳送。這里所說的“確定”的時間限度，是指在無論何種情況下，信息傳送都能在這個時間限度內(nèi)完成，而這個時間限度則是根據(jù)被控制過程的實時性要求確定的。因此，衡量系統(tǒng)網(wǎng)絡性能的指標并不是網(wǎng)絡的速率，即通常所說的每秒比特數(shù)（13ps），而是系統(tǒng)網(wǎng)絡的實時性，即能在多長的時間內(nèi)確保所需信息的傳輸完成。系統(tǒng)網(wǎng)絡還必須非?？煽?，無論在任何情況下，網(wǎng)絡通信都不能中斷，因此多數(shù)廠家的DCS均采用雙總線、環(huán)形或雙重星形的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)擴充性的要求，系統(tǒng)網(wǎng)絡上可接人的最大節(jié)點數(shù)量應比實際使用的節(jié)點數(shù)量大若干倍。這樣，一方面可以隨時增加新的節(jié)點，另一方面也可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡運行于較輕的通信負荷狀態(tài)，以確保系統(tǒng)的實時性和可靠性。在系統(tǒng)實際運行過程中，各個節(jié)點的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時可能發(fā)生的，特別是操作員站，這樣網(wǎng)絡重構(gòu)會經(jīng)常進行，而這種操作絕對不能影響系統(tǒng)的正常運行，因此，系統(tǒng)網(wǎng)絡應該具有很強在線網(wǎng)絡重構(gòu)功能。2.過程級DCS的控制決策是由過程控制站完成的，所有控制程序是由過程控制站執(zhí)行的。DCS的過程控制站是一個完整的計算機系統(tǒng)，主要由電源、CPU（中央處理器）、網(wǎng)絡接口和I／，O組成，控制器對現(xiàn)場I／O處理并實現(xiàn)直接數(shù)字控制的功能。一般一套DCS中要設置現(xiàn)場I／,O控制站，用以分擔整個系統(tǒng)的I／O和控制功能。這樣既可以避免由于一個站點失效造成整個系統(tǒng)的失效，提高系統(tǒng)可靠性，也可以使各站點分擔數(shù)據(jù)采集和控制功能，有利于提高整個系統(tǒng)的性能。Dcs的操作員站是處理一切與運行操作有關的人機界面（HMI一Human MachineInterface或operator interface）功能的網(wǎng)絡節(jié)點。3.操作級DCS的工程師站，它是對DCS進行離線的配置、組態(tài)工作和在線的系統(tǒng)監(jiān)督、控制、維護的網(wǎng)絡節(jié)點，其主要功能是提供對DCS進行組態(tài)，配置工作的工具軟件（即組態(tài)軟件），并在DCS在線運行時實時地監(jiān)視DCS網(wǎng)絡上各個節(jié)點的運行情況，使系統(tǒng)工程師可以通過工程師站及時調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設定，使DCS隨時處在最佳的工作狀態(tài)之下。與集中式控制系統(tǒng)不同，所有的Dcs都要求有系統(tǒng)組態(tài)功能?？梢哉f，沒有系統(tǒng)組態(tài)功能的系統(tǒng)就不能稱其為DCS。

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