工控DCS系统总体介绍、日常使用 操作及维护要领
ANHUI CONCH INFORMATION TECHNOLOGY ENGINEERING CO.,LTD.
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安徽海螺信息技术工程有限责任公司
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一、工控系统概念 二、工控系统组成 三、工控系统在集团应用 四、工控系统维护要点 五、常见工控系统故障处理 六、培训测试
2016/9/4
集团工控系统应用情况（粉磨站）
目前公司余热发电约60台机组工控系统使用情况：
Ø 英国欧陆系统（NETWORK-6000）+DEH，如宁国三线等。 约50台机组都是使用此系统。 Ø 南京科远NT6000系统(KM940) ，如千阳海螺等。 Ø 英国欧陆系统（NETWORK-6000）+505 ，如平凉海螺。 Ø 南京科远NT6000系统+505，如宁国一线。
三、FCS(现场总线控制系统)
现场总线控制系统（FCSFieldbus Control System），它是用现 场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及 仪表设备互联，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现 场，降低了安装成本和维修费用。
2016/9/4
工控发展历程
DCS是分布式控制系统的英文缩写 （Distributed Control System），又称为分散控 制系统,分散型控制系统,集散控制系统.行业内业称 4C技术即Control控制技术；Computer 计算机技术； Communication 通信技术；Cathode Ray Tube CRT 显示技术。 在国内自控行业又称之为集散控制系统,是一个 由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽 带的多级计算机系统，综合了4C技术，其基本思想 是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及 组态方便。
2016/9/4
DCS特点-2
集团工控系统应用范围
工控系统在按照类型划分来讲，主要包括了DCS、PCS、PLC、 SCADA（数据采集与监控系统）、就地测控设备（本地智能仪表、远程 监控等）等。 这些系统在集团有着广泛的应用，主要是水泥熟料线（单线规模 从2000-12000t/d不等）、粉磨站（单台规模从30-80万吨/年不等）、 余热发电（单台机组规模从4500-18000kw不等）、大型装备电控系统 （堆取料机、长皮带、立磨、冷却机、辊压机等）、油站、总降、胴 扫、工业电视等。
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工控概念
一、CCS（计算机集中控制系统）
在CCS中，数字计算机取代了传统的模拟仪表，从而能够使用更为 先进的控制技术，例如复杂控制算法和协调控制。从而使自动控制发 生了质的飞跃。
二、DCS（集散控制系统）
由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又 可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统 。
2016/9/4
DCS组成

高可靠性
由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计， 因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中 各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构 和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
PA
变频器 S800I/O
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用户及操作权限分配： 1、建立IndustrialITAdmin和IndustrialITUser两个用户组及800xAService、 800xAInstaller PA 等两个用户，一个用于服务，一个用于软件安装 2、建立各个操作员账号，统一分配组策略，属于IndustrialITUser 3、矿山操作员，操作石灰石破碎到堆场及砂岩破碎到辅料堆场 4、原料 A1、A2操作员，操作石灰石及辅料出堆场至调配库顶，包括B线库 变频器 5、码头操作员，操作万吨线熟料出库到码头熟料库，考虑在码头新增一控制站来进 行码 头新增熟料库设备同时和新万吨线熟料控制器通讯 6、老线煤磨操作员，负责原煤入万吨线堆场 7、煤磨A操作员，操作2个煤堆场出来至煤磨原煤仓所有设备，包括B煤磨原煤仓顶
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介绍提纲（目录）
工控指的是工业自动化控制，主要利用电子电气、机械、软件组合 实现。即是工业控制（Factory control），或者是工厂自动化控制 （Factory Automation control）。主要是指使用计算机技术，微电 子技术，电气手段，使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、 精确化，并具有可控性及可视性。
2016/9/4
集团工控系统应用范围
目前公司熟料生产线工控系统使用情况：
Ø Freelance 800F系统（CBF），如宁国三线等。 Ø Industrial IT 800xA系统(CBM) ，如芜湖海螺等。
目前熟料线基本上都是使用这两套系统。
Ø FOXBORO系统，如荻港海螺一线烧成系统。 Ø Siemens PCS7系统，如新疆哈密。 Ø 浙大中控系统，如众喜凤凰山等。 Ø SCHNEIDER系统，如云南壮乡。
2016/9/4
DCS简介
从结构上划分，DCS包括过程级、操作级和管理级。过程级主要由过程控制 站、I/O单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。操作级包括： 操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。管理级主要是指工厂管理信 息系统（MIS系统），作为DCS更高层次的应用，目前国内纸行业应用到这一 层的系统较少。 DCS的控制程序：DCS的控制决策是由过程控制站完成的，所以控制程序是由 过程控制站执行的。 过程控制站的组成： DCS的过程控制站是一个完整的计算机系统，主要由电源、CPU（中央处理 器）、网络接口和I/O组成 I/O：控制系统需要建立信号的输入和输出通道，这就是I/O。DCS中的I/O一般 是模块化的，一个I/O模块上有一个或多个I/O通道，用来连接传感器和执行 器（调节阀）。 I/O单元：通常，一个过程控制站是有几个机架组成，每个机架可以摆放一定 数量的模块。CPU所在的机架被称为CPU单元，同一个过程站中只能有一个 CPU单元，其他只用来摆放I/O模块的机架就是I/O单元
原料A2 PM866
窑尾A PM866
窑头A PM866
煤磨A PM866
煤磨B PM866
窑头B PM866
窑尾B PM866
原料B2 PM866
原料B1 PM866
调配B PM866 新增码 头PLC 342-5
现 场 控 制 层
S800I/O
S800I/O
S800I/O
S800I/O
S800I/O

开放性
DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域 网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方 便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。

灵活性
通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制 信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基 本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。
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工控系统网络（星形）拓扑图（熟料线）
余热发电系统基本网络示意图
ES 彩色 打印机 激光 打印机 隔离 网关 OS1 OS2 DEH 手操按钮 MIS
button button
环形以太网 100 Mbps
汽机跳闸 和直流油 泵启动
● 冗余配置：
煤磨B
窑B
原料B2原料B1 工程师站
客户/服务器层
矿山操作
` ` 交换机 ` 交换机
172.17.4.X
`
172.16.4.X
新增码头操作站
老线熟料 煤堆场 PM864
` 交换机
` 交换机
原码头 PLC 342-5
中控室
熟料 煤堆场 PM866
矿山 PM861
砂岩破碎 PM866
调配A PM866
原料A1 PM866
控制功能齐全
控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串 级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特 殊控制算法。 DCS的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师 站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业 控制计算机和可编程控制器构成。 处于底层的过程控制级一般由分散的现场 控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送 到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管 理，如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术 的发展，DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更 高级的集中管理功能，如计划调度、仓储管理、能源管理等。
Ø 浙大中控ECS100+505 ，如众喜凤凰山等。 Ø Siemens PLC+WINCC +505 ，如四合工贸。
2016/9/4
集团工控系统应用情况（余热发电）
工控系统层级划分： 过程级
Ø 控制站，包括处理器，网卡，通讯卡等组件。 Ø I/O站，包括DI、DO、AI、AO、FI、中继等组成。 操作监控级 Ø 操作站，即操作员控制站，负责设备的操作。 Ø 工程师站，负责程序维护、修改等工作。 Ø 网络，包括光缆、交换机、网线、光电转换等组件。 管理级 Ø MIS、QCX，负责计划调度、仓储管理、能源管理
2016/9/4
常见工控系统层级划分（DCS）
目前集团常用工控系统网络常用的分为星形、环形两种。 星形网的组成通过中心设备将许多点到点连接。经常用的电话、Hub都属 于星形结构，具有控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务的特点 环形网络 是使用一个连续的环将每台设备连接在一起。它能够保证一台 设备上发送的信号可以被环上其他所有的设备都看到，具有投资小、冗 余性的特点