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(共35张PPT)
第四节 集散型控制系统的组态
一、DCS控制系统组态的概念
集散型控制系统由硬件和软件两大部分构成，硬件和软件都具有灵活的组态和配置能力。DCS的硬件是通过网络系统将不同数目的现场控制站、操作员站和工程师站连接起来，共同完成 各种采集、控制、显示、操作和管理功能。所谓组态就是按照软件提供的工具和方法及工程的要求，对DCS系统进行硬件配置和软件定义。本节用实际的案例重点讲述软件的定义这个问题。
二、DCS控制系统组态的过程
下面以浙江中控的的CS2000DCS系统为例，说明组态的过程。
1.分析工艺流程
2．了解DCS的构成及控制站上卡件的配置情况。
3. 按照工艺操作要求设置用户权限
4. 组态设置
5.绘制工艺流程图
6. 编译修改，重复5、6两步，直到编译通过。
7.仿真运行及实际运行测试
第五节 集散型控制系统的组态案例分析
例如：精馏塔工艺的DCS系统组态
【工艺分析】
分馏是化工、石油化工、炼油生产过程中应用极为广泛的传质传热过程，精馏的目的是根据溶液中各组分挥发度（或沸点）的差异，使各组分得以分离并达到规定的纯度要求。精馏工艺的流程如图6-24所示：
图6-24精馏工艺的流程图
【DCS硬件组成】
控
制
站
工程师站
操作站
对象
控
制
台
控制站的功能及控制台的详细功能请查阅产品说明书和接线图。控制站中有电源机龙、卡件机龙、20个插槽，各卡件功能如表所示：
序号 卡件名称 规格功能说明
1 XP243 主控制卡
2 XP243 主控制卡
3 XP233 数据转发卡
4 XP233 数据转发卡
0 XP313 6路电流信号输入卡
1 XP313 6路电流信号输入卡
2 XP313 6路电流信号输入卡
3 XP316 4路热电阻信号输入卡
4 XP316 4路热电阻信号输入卡
5 XP316 4路热电阻信号输入卡
6 XP316 4路热电阻信号输入卡
7 XP316 4路热电阻信号输入卡
8 XP316 4路热电阻信号输入卡
9 XP316 4路热电阻信号输入卡
10 XP316 4路热电阻信号输入卡
11 XP316 4路热电阻信号输入卡
12 XP322 4路模拟信号输出卡
13 XP322 4路模拟信号输出卡
14 XP363 8路触点型开入卡
15 XP362 8路晶体管接点开出卡空卡
16 XP000 空卡
【组态】
1. 用户授权管理
（1） 双击“我的电脑”D盘上新建一个文件夹，名字为 D：\“精馏塔系统”，操作画面如图6-26所示。
（2） 单击“开始”—“程序”— ADVANTROL-PRO2.50.04学习版——“用户受权管理”，出现登陆窗口，输入用户名：SUPER_PRIVILEGE_001 ，密码SUPER_PASSWORD_001，登录管理窗口。操作画面如图6-27所示。
（3） 分别增加用户，按下表要求增加用户和权限，操作画面如图所示。
权限 用户名 用户密码 相应权限
特权 系统维护 SUPCONDCS PID参数设置、报表打印、报表在线修改、报警查询、报警声音修改、报警使能、查看操作记录、查看故障诊断信息、查找位号、调节器正反作用设置、屏幕拷贝打印、手工置值、退出系统、系统热键屏蔽设置、修改趋势画面、重载组态、主操作站设置
工程师+ 工程师 1111 PID参数设置、报表打印、报表在线修改、报警查询、报警声音修改、报警使能、查看操作记录、查看故障诊断信息、查找位号、调节器正反作用设置、屏幕拷贝打印、手工置值、退出系统、系统热键屏蔽设置、修改趋势画面、重载组态、主操作站设置
操作员 操作员甲 1111 重载组态、报表打印、查看故障诊断信息、屏幕拷贝打印、查看操作记录、修改趋势画面、报警查询
操作员 操作员乙 1111 重载组态、报表打印、查看故障诊断信息、屏幕拷贝打印、查看操作记录、修改趋势画面、报警查询
2. 新建项目组态
（1） 打开组态软件，以工程师等级登录。
（2） 选择“新建组态”，按提示以 “精馏塔” 文件名，保存至 D盘上的 “精馏塔系统” 文件夹，出现组态窗口。操作画面如图所示。
3．项目组态
（1）单击“”总体信息“---“主机设置”菜单，出现对话框，选“主控制卡”选项，将主控制卡注释为 “分馏塔机组”，增加2个主控卡，型号为XP-243，设置为冗余。操作画面如图6-30所示。
（2）设置一个工程师站，IP地址为：128.128.1.130两个操作员站，IP地址为：128.128.1.131，与128.128.1.132 ，单击“整理”即保存。操作画面如图6-31所示。
（3）单击“操作小组”出现对话框——增加操作小组三个如表所示，并创建数据分区，单击“退出”,操作画面如图6-32所示.
操作小组名称 切换等级 光字牌名称及对应分区
操作员甲 操作员 温度：对应温度数据分区
压力：对应压力数据分区
流量：对应流量数据分区
液位：对应液位数据分区
操作员乙 操作员
工程师 工程师
数据分组 数据分区 位号
低沸点塔 温度 TI201、TI202、TI203、TI204、TI215、TI216、TI217
压力 PI201、PI202、PI203
流量 FI201、FI202、FI203、FI204
液位 LI201、LI202
高沸点塔
工程师
（4）单击“控制站”，选择“I/O组态”，设置数据转发卡2个，型号XP-233，冗余设置；选择“I/O卡件”，其中I/O点要按要求控制站中卡件的位置及工艺的要求分配卡件功能，如表6-2所示： 6-2表.doc
（5）设置控制方案：单击“控制站”—选择“常规控制方案”，出现对话框，按照表中的回路定义,操作画面如图所示.
序号 控制方案注释，回路注释 回路位号 控制方案 PV MV
0 低沸点塔液位控制 LRC-201 单回路 LI-201 LV-201
1 高沸点塔温度控制 提馏段蒸汽流量控制 FRC-303 串级内环 FI-303 FV-303
提馏段温度控制 TICA-302 串级外环 TI-302
（6）总貌画面设置；单击“操作站”-------选择“总貌”，出现对话框，按下面的要求设置总貌画面,操作画面如图6-34所示。
页码 页标题 内容
1 索引画面 索引：操作员甲小组所有流程图、所有分组画面、所有趋势画面、所有一览画面
2 低沸点塔参数 所有低沸点塔相关I/O数据实时状态
图6-34 总貌画面设置
（7）分组画面设置：单击“操作站” -------选择“分组画面”，出现对话框分别设置各自的数据小组，按照分馏塔操作员、预冷机操作员两个岗位的观察变量分组。）要求显示所有I/O点，注意要在操作窗口选择已经定义过的I/O点，不要二次输入，否则会犯不一致性的错误。按下列要求设置分组画面，操作画面如图6-35所示。
页码 页标题 内容
1 常规回路 LRC201、FRC303、TICA302
2 开关量 KI301、KI302、KO301、KO302
（8）数据一览画面设置，单击“操作站” -------选择“一览画面设置”按下列要求置温度信号一览表，操作画面如图6-36所示。
页码 页标题 内容
1 低沸点塔压力 PI201、PI202、PI203
2 高沸点塔压力 PI301、PI302、PI303
（9）趋势画面设置：单击“操作站” -------选择“趋势画面”，出现“趋势组态设置”对话框，新“增加一页”，按下表要求设置，操作如图6-37所示。
页码 页标题 内容
1 温度 TI201、TI202、TI203、TI204
2 流量 FI201、FI202、FI203、FI204
图6-37 趋势设置画面
（10）流程图名称：单击“操作站” -------选择“流程图”，出现“操作站设置”对话框，------- “增加” -------输入文件名称，-------单击“编辑” -------出现流程图编辑窗口，选择相应的工具，完成流程图的绘制，美化并保存到指定的文件夹，即：D盘上“分馏塔系统”文件夹下的“flow”文件夹中。关闭窗口。
（11）报表：单击“操作站”—选择“报表”，出现“操作站设置” ------- “报表”， -------增加，，输入报表名称，报表建立方法与EXCEL同，但是要设置事件引用（要求8小时一班，整点记录所有的温度信号），操作画面如图6-38所示。
班报表
_____班___组 组长_________记录员__________ _____年____月____日
时间
内容 描述 数据
FI201 ####
FI202 ####
FI203 ####
FI204 ####
单击“数据”——“事件定义”—定义事件如下：
event[1] getcurhour ( ) mod 1=0 and getcurmin ()=0 and getcursec()=0
event[2] getcurtime ( ) =8:00:00 or getcurtime ( ) =16:00:00
单击“数据”——“时间应用”—引用事件。
填充数据，所有工作做完后退出系统。
4. 项目编译
编译的作用有两项，一是检查错误并分析修改，二是将前面设置的原代码程序转换成目标代码程序以便计算机系统执行。
重新进入系统组态软件，以“工程师”的身份进入，选择上述建立的“分馏塔系统”可运行文件，单击“载入组态”—“确定”，出现运行窗口，单击“下载”，单击“编译”——“全编译”，如果有问题会在下方的显示窗口提示，认证分析，返回到组态时相应的步骤中去修改，然后重新编译，一直到编译通过为止。
5. 实时监控
打开“实施监控”软件，选择上述编译好了的“分馏塔系统”文件，注意要选择仿真运行，这时的对象是虚拟的，数据库系统有虚拟数据可供运行使用，分别观察以下画面是否正常。
（1）正确显示总貌画面
（2）正确显示分组
图6-41 分组画面
（3）正确显示数据一览画面
图6-42 一览画面
（4）正确显示趋势画面
图6-43 趋势画面
（5）正确显示流程图画面
图6-44 流程图画面
（6）正确显示报表画面
图6-45 报表画面
（7）正确显示报警画面
如果那里有问题，请重新返回到建立组态时的窗口去修改，修改后编译，再重新运行，直到成功为止。

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