集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)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(duì)生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)和控制的要求越來(lái)越高。在計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用到檢測(cè)儀表和自動(dòng)控制系統(tǒng)后，檢測(cè)儀表日趨智能化，控制系統(tǒng)向著冗余容錯(cuò)技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已經(jīng)在大型石油化工裝置上得到成功應(yīng)用。石化企業(yè)為煉油改造、乙烯二輪改造、資源優(yōu)化等項(xiàng)目的實(shí)施，新增了一大批新型的檢測(cè)儀表和控制系統(tǒng)，急需提高儀表專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和維檢修人員的技術(shù)素質(zhì)，以適應(yīng)生產(chǎn)裝置自動(dòng)化程度不斷提高的需求，現(xiàn)有的教材已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需求。為提高儀表工程技術(shù)人員先進(jìn)控制系統(tǒng)的應(yīng)用能力，提高儀表維護(hù)人員的維護(hù)水平和故障處理能力，我們組織了《石油化工儀表自動(dòng)化培訓(xùn)教材》的編寫(xiě)工作。該系列教材共分九冊(cè)：《自動(dòng)控制基礎(chǔ)理論》、《測(cè)量?jī)x表》、《調(diào)節(jié)閥與閥門(mén)定位器》、《可編程序控制器》、《集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)總線》、《安全儀表控制系統(tǒng)（SIS）》、《旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(jiǎn)要介紹了自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制基礎(chǔ)知識(shí)外，重點(diǎn)講述了常用檢測(cè)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(hù)知識(shí)，并收集了近年來(lái)發(fā)生的儀表及控制系統(tǒng)故障案例與技術(shù)分析。該教材既可作為各煉化企業(yè)儀表專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)教材，亦可供儀表專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人員和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員參考使用。本教材編寫(xiě)組由齊魯石化公司設(shè)備管理部、人力資源部、培訓(xùn)中心和各生產(chǎn)廠的管理人員、教師和工程技術(shù)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(huì)國(guó)、張道強(qiáng)、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(jì)恩、張景春等，另有齊魯石化公司各單位共計(jì)30余人也參加了編寫(xiě)工作。同時(shí)，還得到了各單位和車(chē)間的大力支持，在此一并表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

本書(shū)是《石油化工儀表自動(dòng)化培訓(xùn)教材》的分冊(cè)，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(shū)由企業(yè)從事自動(dòng)化操作與管理的技術(shù)人員執(zhí)筆，實(shí)用性強(qiáng)，通俗易懂，可作為企業(yè)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)教材，亦可供自動(dòng)化設(shè)備與裝置技術(shù)人員和操作人員參考使用。

書(shū)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(luò)及設(shè)備　　第二節(jié)　LCN節(jié)點(diǎn)　　第三節(jié)　UCN網(wǎng)絡(luò)　　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(jiǎn)介　　第三節(jié)　NCF組態(tài)　第三章　UCN組態(tài)　　第一節(jié)　節(jié)點(diǎn)組態(tài)　　第二節(jié)　節(jié)點(diǎn)特性組態(tài)　　第三節(jié)　過(guò)程點(diǎn)組態(tài)　　第四節(jié)　模擬輸入點(diǎn)組態(tài)　　第五節(jié)　模擬輸出點(diǎn)組態(tài)　　第六節(jié)　數(shù)字輸入點(diǎn)組態(tài)　　第七節(jié)　數(shù)字輸出點(diǎn)組態(tài)　　第八節(jié)　常規(guī)控制點(diǎn)組態(tài)　　第九節(jié)　常規(guī)計(jì)算點(diǎn)組態(tài)　　第十節(jié)　數(shù)字組合點(diǎn)　　第十一節(jié)　邏輯點(diǎn)　　第十二節(jié)　程序點(diǎn)和CL語(yǔ)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(shí)體建立器命令　第四章　區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)　　第一節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)——單元分配　　第二節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)——路徑分配　　第三節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)——總貌畫(huà)面　　第四節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)——操作組　　第五節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)——區(qū)域趨勢(shì)　　第六節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)——程序模塊組　  第七節(jié)　區(qū)域數(shù)據(jù)庫(kù)組態(tài)——標(biāo)準(zhǔn)報(bào)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(bào)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(pán)　　第二節(jié)　LCNP狀態(tài)介紹　　第三節(jié)　系統(tǒng)顯示畫(huà)面　　第四節(jié)　系統(tǒng)菜單　　第五節(jié)　系統(tǒng)維護(hù)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(shè)備  　第三節(jié)　系統(tǒng)規(guī)格  　第四節(jié)　網(wǎng)絡(luò)  　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(kù)軟件制作  　第一節(jié)　硬件設(shè)備的地址設(shè)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(zhuān)用操作鍵盤(pán)  　第二節(jié)　操作監(jiān)視窗口  　第三節(jié)　系統(tǒng)維護(hù)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(bào)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(luò)它是DCS的基礎(chǔ)和核心。由于網(wǎng)絡(luò)對(duì)于DCS整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和擴(kuò)充性起著決定性的作用，因此各廠家都在這方面進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)。對(duì)于DCS的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，它必須滿足實(shí)時(shí)性的要求，即在確定的時(shí)間限度內(nèi)完成信息的傳送。這里所說(shuō)的“確定”的時(shí)間限度，是指在無(wú)論何種情況下，信息傳送都能在這個(gè)時(shí)間限度內(nèi)完成，而這個(gè)時(shí)間限度則是根據(jù)被控制過(guò)程的實(shí)時(shí)性要求確定的。因此，衡量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的指標(biāo)并不是網(wǎng)絡(luò)的速率，即通常所說(shuō)的每秒比特?cái)?shù)（13ps），而是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性，即能在多長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)確保所需信息的傳輸完成。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還必須非?？煽浚瑹o(wú)論在任何情況下，網(wǎng)絡(luò)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(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為了滿足系統(tǒng)擴(kuò)充性的要求，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上可接人的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)量應(yīng)比實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)量大若干倍。這樣，一方面可以隨時(shí)增加新的節(jié)點(diǎn)，另一方面也可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行于較輕的通信負(fù)荷狀態(tài)，以確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性。在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的上網(wǎng)和下網(wǎng)是隨時(shí)可能發(fā)生的，特別是操作員站，這樣網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)會(huì)經(jīng)常進(jìn)行，而這種操作絕對(duì)不能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具有很強(qiáng)在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)功能。2.過(guò)程級(jí)DCS的控制決策是由過(guò)程控制站完成的，所有控制程序是由過(guò)程控制站執(zhí)行的。DCS的過(guò)程控制站是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要由電源、CPU（中央處理器）、網(wǎng)絡(luò)接口和I／，O組成，控制器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)I／O處理并實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制的功能。一般一套DCS中要設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)I／,O控制站，用以分擔(dān)整個(gè)系統(tǒng)的I／O和控制功能。這樣既可以避免由于一個(gè)站點(diǎn)失效造成整個(gè)系統(tǒng)的失效，提高系統(tǒng)可靠性，也可以使各站點(diǎn)分擔(dān)數(shù)據(jù)采集和控制功能，有利于提高整個(gè)系統(tǒng)的性能。Dcs的操作員站是處理一切與運(yùn)行操作有關(guān)的人機(jī)界面（HMI一Human MachineInterface或operator interface）功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。3.操作級(jí)DCS的工程師站，它是對(duì)DCS進(jìn)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(hù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其主要功能是提供對(duì)DCS進(jìn)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(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)地監(jiān)視DCS網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，使系統(tǒng)工程師可以通過(guò)工程師站及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)配置及一些系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定，使DCS隨時(shí)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(shuō)，沒(méi)有系統(tǒng)組態(tài)功能的系統(tǒng)就不能稱(chēng)其為DCS。

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《集散控制系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)總線》：石油化工儀表自動(dòng)化培訓(xùn)教材

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