浙江正泰中自 DCS系统PCS1800系统介绍

PCS1800分布式控制系统基本构成如下图所示：

系统基本结构图

PCS控制系统由控制站、操作员站/工程师站和通信网络组成。

控制站完成数据采集、操作和控制输出，实现现场控制。

工程师站实现工业过程的监控和操作，完成组态编程、系统维护和管理。

通信网络完成系统不同层次设备的连接，包括管理网络MNet、系统网络SNet和控制网络CNet等。

管理网络MNet：通过MNet，可将PCS1800系统纳入工厂管理网络系统，实现不同单元设备或生产车间之间的协调控制和数据通信；大型工业流程各子系统之间的协调控制和调度管理；

系统网络SNet：实时工业网络连接工程师站/操作站、控制站等节点，实现各站之间的数据传输；

控制网络CNet：控制站I/O模块与控制模块之间的互联。

控制系统配置的总体原则：先进、可靠、开放、经济、合理。

该系统采用光纤以太网通信，通过工业级以太网交换机在控制系统上自动化级控制系统HMI、DCS连接起来，做到DCS与HMI数据可以在两者之间快速交换。控制系统通过多模光纤连接。DCS与其其他线DCS数据可以快速交换。

在具体的物理实现中，控制系统的设备选择和配置不仅要满足系统的功能要求，还要考虑设备的性能和价格比、安装环境和布线、用户操作等诸多因素。

人机界面和自动控制系统DCS之间采用TCP/IP以太网实现了相互的信息交换。通过以太网，将工艺参数设定值和电气设备的操作从人机界面传输到各方面DCS，各设备的状态和工艺、电气参数和故障DCS收集并发送到人机界面HMI显示。

自动控制系统采用环网拓朴结构TCP/IP协议。它可连接DCS、工作站和主干网交换信息。

位于主控室的交换机通过100M连接以太网端口HMI终端与DCS；交换机通过100M多模光纤与主交换机连接。

HMI终端通过100M以太网卡与放置在主电室的交换机连接。

HMI终端配置是目前的主流市场，是招标人的最低配置要求。投标人在设计阶段提出具体的市场主流配置，招标人根据投标人的技术要求进行采购。

打印机

由自动化系统配置的打印机通过100M打印资源共享通过以太网连接到交换机的电缆端口。

HMI上位机软件采用最新版本CHITIC 8.0软件，HMI终端具有实时监控、历史趋势图和报告、故障信息、良好的人机界面、丰富的图形库、过程控制功能块和数学函数、数据采集、监控和控制自动化过程，结合标准和用户程序建立人机界面，准确满足实际生产要求，确保生产过程的安全可靠控制。

根据各单设备预留的通信模块，连接各单设备网络，满足监控远程传输信号的要求。

控制系统的台、箱、柜包括以下内容：

DCS主控制柜；

DCS远程柜；

操作台及相关设备；

通信设备。

根据招标仪器汇总材料，投标人应根据项目需要采购相关设备。招标人进行品牌招标的，投标人应根据品牌招标结果采购设备。如果招标热没有品牌招标，投标人应根据招标人推荐的品牌进行采购。

各仪表设备应带出厂检验报告和证书。仪表设备的设计、制造、检验和验收应符合要求ISO、IEC、GB等标准。所有仪器都有第一次验证记录(第一次验证)告）和出厂合格证（具备检定结论），保证可直接用于生产工况而无需在现场二次校验。

本工程系统设施齐全，自动化程度较高，同时工作量较大，系统范围较大，关联点较多。因此，工作量相对集中在这一时间，在施工进度计划中留有充分的仪表、设备安装和系统调试工期，其次系统调试时应充分认识到所处的龙头位置，必须加强各方面的协调管理，避免闲杂人员进入调试现场，共同作好整个仪表和控制工程的调试工作。

调试工作的顺序一般为手动调试、单体自动调试、全自动调试。在此自控及仪表系统的调试中，首先应完成电气设备的调试—仪表自动化调试—DCS调试。

（1）常规系统调试

常规系统的调试主要是单体设备的试运转和子系统的试运行,为确保工期，在后期安装阶段逐步完成。在单体调试过程中，我们想最大限度地模拟系统运行，以尽量缩短进入关联系统的盲区。因此，常规系统调试期间作好必要的设备保养、检查和校验工作。所有设备调试运转前，必须有甲方人员在场监理完成子系统调试工作。这一部分工作，主要由施工人员和专业负责人完成。在进行子系统调试前，甲方必须保证正式电源和正式水源的完成。

（2）联动系统调试

联动调试最关键的就是DCS软件系统的调试和通信系统与上位机调试，DCS在调试过程中能对现场设备进行全面检查，如有错误，将会引起系统出错，因而自动化调试是对仪表调试和对电气设备调试的检验，抓住DCS调试也就抓住了工程调试的关键点。

（3）系统接地

所有电气设备正常不带电，而事故情况下可能带电的金属外壳均应做良好的接地或接零。控制电缆、控制电缆头金属外皮，控制电缆保护管及所有金属支架都必须可靠接地，其接地电阻不得大于2Ω。

（4）自控设备试验

DCS模块、控制电缆等电气设备、元件的试验必须严格按照国家的有关规定执行。

（5）自控设备测试

首先进行彻底的实物检查，可防止在以后的调试步骤中出现严重问题，建议做好下列工作：

(a)确认控制器和其他设备都已安装牢固。

(b)检查所有接线，包括：

PCS1800控制站机柜为19 工业标准结构，其外形结构如图4-27所示。分四种型号： CT1006型800mm×600mm×2000mm，CT1007型600mm×600mm×2200mm。用户可根据系统要求选择，也可根据现场条件进行机柜定制；

图3-1 控制站机柜外形

控制站机柜依照通风散热、防湿防腐及安全保护等原则专门设计制造，机柜顶部安装有强制通风风扇，以提供强制风冷气流。

控制站机柜内部的多层机架结构可方便的安装电源组件、散热组件、控制站机笼等部件。机柜可前后开门，所有部件在前部插入安装；后部用于安装各种类型的现场信号端子转接板。

机柜外壳采用金属材料制造，活动部件间保证有良好的电气连接，使其为内部的电子设备提供完善的电磁屏蔽。为保证电磁屏蔽效果和操作人员的人身安全，要求机柜可靠接入电气保护地，接地电阻应小于5欧姆。

机柜后部侧面安装有活动的汇线槽。机柜底部开有多组电缆线入口，同时还提供铜制接地座，用于系统地及屏蔽地地汇集。

PCS1800分布式控制系统操作站除了配备标准计算机键盘外，还可根据用户的要求配备操作员专用键盘ST9633。操作员专用键盘采用PS/2接口，完全兼容标准键盘，支持热插拔，支持标准键盘扩展，可实现与标准键盘的交叉使用。在结构设计上，操作员专用键盘可与操作台融为一体，使整个操作台外形更加美观、实用，其外形结构见下图3-2所示：

图3-2 操作员专用键盘外形图

操作员专用键盘ST9633在实现所有标准键盘功能的基础上，扩展了32个系统专用键和32个用户自定义键，增加了39个高亮状态指示灯。操作员专用键盘输入区如图4.3-2所示，包括用户自定义区、文档输入区、窗口调用区和操作控制区。不同区域采用不同显示颜色区别。

用户自定义区：包含32个按键，由用户根据需要自行定义该按键的具体功能，方便灵活，便于用户的熟练操作。该功能需软件支持。

文档输入区：用于文本信息的输入等操作，包含61个文字输入基本按键和5个扩展功能按键。

窗口调用区：用于调用各种计算机操作窗口，共18个按键。该功能需软件支持。

操作控制区：用于光标移动、窗口数据的切换、修改，模块组态设置等操作，共21个按键，部分需软件支持。

在使用时，操作员专用键盘ST9633采用标准的PS/2口连接线与操作站主机连接。由于操作员专用键盘支持标准键盘的扩展级连功能，因此在其键盘外壳上提供“PC”和“KB”两个接口，分别用来连接操作站主机和扩展的标准键盘。

尺寸图

技术数据

1. 型号：CT1251
2. 8通道模拟量输入
3. 16位高精度采样
4. 支持Pt100,Cu50，软件配置
5. 通道与系统隔离

同3.7.1节，8路电压电流热偶输入模块尺寸图。

1. 型号：CT1251
2. 8路电流型模拟量输出
3. 16位高精度转换
4. 输出类型在线组态，在线修改
5. 通道与系统隔离
6. 支持故障时输出保持
7. 支持I/O冗余配置

同5.7.1 8路电压电流热偶输入模块尺寸图。

1. 型号：CT1232
2. 全隔离，I/O口光电隔离
3. 支持0～30V 输入
4. 支持在线自诊断

同3.7.1，8路电压电流热偶输入模块尺寸图。