分散控制系统和现场总线控制系统及其工程设计课件03DCS的过程控制站.pptVIP

（3）输出电路的电源最好与BCU其他部分的电源分开，这样，当BCU其他部分失电或故障时，仍然保证输出信号的存在。 （4）输出电路将输出的实际值反馈到BCU中，这样做有两个目的：一是可以让BCU检查输出的正确性；二是让BCU与手动操作站或其他冗余BCU之间实现无扰切换。 （5）尽量减少输出电路中硬件和接线的数量。 * 模拟量输出采取措施： 每个输出通道配单独D/A转换器； 设监视时钟：监视故障启动故障驱动电路 采用光电隔离：实现BCU基本电路与输出电路的隔离 开关量输出采取措施： 设监视时钟：监视故障启动故障驱动电路 采用光电隔离：实现BCU基本电路与输出电路的隔离 故障输出选择电路 * 图3-30 基本型模拟量输出电路 * 图3-31 改进型模拟量输出电路 * 图3-32 脉冲控制型模拟量输出电路 * 图3-34 改进型开关量输出电路 * 思考题 1、功能块三要素？及组态时注意哪些问题？ 2、DCS中基本控制单元的冗余措施哪几种？比较其特点？ 3、分析图3-15，说明功能块的构成及各功能块的作用？说明流量控制的过程？ 4、根据图3-16， 说明电机启动的工作过程？说明电机停止的过程？ * * S R DO DI 电动机启动按钮 DI 电动机闭锁开关 DI 润滑油泵运行 DI 电动机停止按钮 DI 润滑油压力低 DI 电动机振动大 ≥1 1 DO DO DO 至启动闭锁指示灯 至合闸继电器 至电机运行指示灯 至跳闸继电器 图3-16 电动机控制系统组态 --分析电动机启动和停机过程 1、I/O信号是如何分类的？给出中英文解释。 2、下图是DCS实现流量控制的逻辑系统图： 说明功能块的构成及各功能块的作用？ 说明流量控制的过程？  课程小测验 注意纪律 * 填表式 语言缺点： （1）不能像功能块那样很容易弄清控制系统的结构； （2）应用起来仍然比较繁琐； （3）不同厂家之间的填表式语言没有统一标准。 图24 水位控制系统 * * * 五、高级语言 1、经过改进的通用高级语言 （1）高级生产过程的接口问题 接口涉及到BCU与变送器、传感器和执行器之间的联系问题。在普通的高级语言中，信息是由内存或各种外部设备中读出或写入的。 过程控制用的高级语言应该有一些输入/输出语句来直接控制这些信息。 采用I/O标号 * （2）高级语言要适合于在实时环境中应用 它必须允许程序响应外部事件，硬件和软件的设计应能管理几级中断，并且能够屏蔽中断。另外还要有多任务调度能力以及管理系统资源、使用计时器和实时时钟的能力。 （3）高级分散控制系统其他设备的接口问题 在分散控制系统中，要求高级语言具有较强的通信能力。 * 高级语言必须支持安全措施的实现： ①高级语言及其支持软件必须能在程序输入和编译时检查程序是否有错误; ②语言必须能够处理在运行过程中出现的错误,并能启动自恢复程序; ③在许多分散控制系统中采用了冗余措施,高级语言及其有关的系统软件必须支持冗余工作方式,冗余的微处理是对用户透明的; ④软件系统必须支持硬件系统的保护措施,如,如果在系统中采用了软件监视计时器来防止程序飞掉,那么就必须提供使计时器复位的手段. （4）高级语言具有安全保护功能。 * （5）要求软件系统有足够的实用程序 高级语言程序不是在BCU的内存中开发出来的，用户必须通过与BCU相连的CRT终端或其他设备才能进行高级语言程序的开发，所以软件系统必须提供一些实用程序，通过它们来进行应用程序的开发、编辑和调试。 图25 温度给定值曲线 * * * * §3.3.3 基本控制单元的可靠性 一、手动后备 二、冗余 三、在线诊断 四、输出保护 * 一、手动后备 在分散控制系统中，习惯上把手动操作设备称为手动操作站。当BCU故障时，系统就转换为运行人员手动控制。 DCS中有三种手动操作方式： 1、运行员操作站上的手动操作—软操作。 2、用手动操作站通过I/O模件进行操作。 3、用手动操作站直接进行操作。 在自动时，手动输出可以跟踪自动输出，在手动时，自动输出可以跟踪手动输出，实现双向无扰切换。 互动4 图 手动后备方案一通过I/O模件操作 * * 手动后备方案一分析： 用于多回路的基本控制单元。在这种控制单元中，CPU通过I/O总线与许多I/O模件连接起来。由于这种方案可以用一个手动操作站为几个输出回路提供备用操作手段，所以它是一种比较经济的方案。 可靠性: 这种方案存在一定的缺点，因为I/O总线与最后的输出部件之间含有比较多的环节，这些环节中的任何一个发生故障，就会导致手动操作不能进行。 如果I/O总线故障，则会使BCU中所有的控制回路都不能手动控制输出。 图28 手动后备方案二 * * 手动后备方案二 与前一个方案