DCS基础知识普及.pdf

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DCS基础知识普及pdf,DCS基础知识普及:DCS是计算机技术、控制技术和网络技术高度结合的产物。DCS通常采用若干个控制器(过程站)对一个生产过程中的众多控制点进行控制,各控制器间通过网络连接并可进行数据交换。操作采用计算机操作站,通过网络与控制器连接,收集生产数据,传达操作指令。因此,DCS的主要特点归结为一句话就是:分散控制集中管理。
装、维护中参考 1、DCS系统接地的基本要求 DcS系统接地是为了保证当进入DCS系统的信号、供电电源或DCS系统设备本身岀现问 题时,有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入人地。接地系统能够为 DcS提供屏蔽层,消除电了噪声扰,并为整个控制系统提供公共信号参考点(即参考零 电位)。当接地系统发生问题时(接地电阳过大,多点接地,接地线断线或接地线与高电压、 大电沇设备相接触等),会造成人员的触电伤害及设备的损坏,据了解,有些电厂DCS系统 经常“死机”(或不明原因的“死机”),大多是因为接地系统不良或存在问题所引起的。因此, 完善、可靠、正确的接地,是DCS系统能够安全、可靠和良好运行的关键。 1.1DCS接地分类 在一般情况下,DCs控制系统需要两种接地:保扩地和工作地(逻辑地、屏蔽地笭)。对于 装有安仝栅防爆措施的系统如化工行业所用的系统,还要求有本安地。 1.1.1保护地(CG, Cabinet Grounding)是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造 成人身伤害而釆取的保护措施εDCS系统所有的操作员机柜、现场控制站札柜、打卬杪 端子柜等均应接保护地。保护地应接至厂区电气专业接地网,接地电阻小于4Ω 1.1.2逻辑地:也叫机器逻辑地、主机电源地,是计算杋内部的逻辑电平负端公共地, 也是+5∨等的电源输出地。如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。需要接入公共接地极 1.1、3屏蔽地(AG, Analog Grounding)也叫模拟地,它可以把现场信号传输时所受 到的干扰屏蔽掉,以提高信号精度。DcS系统中信号电缆的屏蔽层应做屏蔽接地。线缆屏 蔽层必须一端接地,防止形成闭合冋路干扰。铠装电缆的金属铠不应作为屏蔽保护接地,必 颁是铜丝网或镀铝屏蔽层接地。接入公共接地极 1.1.4本安地应独立设置接地系统,接地电阡s4Ω。本安地的接地系统应保持独立,与厂区 电气地网或其它仪表系统接地网的距离应在5m以上 1.2DCS系统接地方式DCS系统一般接地方式 1.21利用电气接地网作为DCS接地网,即与电气接地网共地: 1.22设DCS系统专用独立的接地网 1.2.3设DCS专用接地网,经接地线、再接至电气接地网; 由于第三种接地方式与第种接地方式有较多相同处,过去,计算机或DCS系统曾经较多 的采用过专用的接地网。但这种接地方式存在的缺点是:占地血积太大,投资高,电缆及接 地网钢材耗量大,距厂房有相当的距离(因不易在厂房内找到合适的位置),管理、维护、测 量及査找接地极和接地线不方便,且效果不甚良好。根据实际运行表明,设置专用的DcS 接地网是既困难又不安全的。如某电厂曾因接地问题,造成机组珧闸数十次。根据调查,不 少电厂DCS后来改用电气接地网接地,取得了良好的效果 1.3对公共接地极(网)的要求 1.31当厂区电气接地网对地分布电阻≤4时,可将厂区电气接地网当着DCS系统的 公共接地极(网)。 1.32当厂区电气接地网接地电阻较大或杂乱时,应独立设置接地系统,即为DCS系 统的公共接地极(网)。 1.3.3没有本安地接入的公共接地极(网)的对地分布电阻小于4欧姆:有本安地的小 于1欧姆。接地总干线的线路阻抗小于0.1欧姆。 1.34接地极周15米内无避雷地的接入点,8米内无30KW以上的高低压用电设备 外壳的接入点。当现场无法满足该条件时,防雷保扩地通过避雷器/冲击波抑制器与公共接 地极的主线相连。电焊地切勿与公共接地极及其接地网搭接在·起,二者应距离10米以 上 2、DCS系统的接地原则 2.1DCS系统设置的接地装置 2.2.1操作台、打印台、服务器柜:设有保护地螺钉。 2.22继电器柜、UPS柜、配电柜:设有保护地螺钉。 22.3D∂s的Jo机柜:设有屏蔽接地汇流排,保护地螺钉。系统垇(+24∨地)浮。 2.2.4仪丧桓、手操盘台:设有屏敞地接地汇流排,保护地螺钉。 2.2.5安仝栅柜:设有屏蔽地接地汇流排,本安地接地汇流排,保护地螺钉 2.2信号屏蔽及其接地 2.2.1根扼有关技术规定要求,计算机或DCS系统信号电缆的屏蔽层不得浮空,必须 接地,其接地方式应符合下列规定: 2.2.1.1当信号源浮空时,屏蔽层应在计算机侧接地 2.2.1.2当信号源接地时,屏蔽层应在信号源侧接地 22.1.3当放大器浮空时,屏蔽层的一端与屏蔽罩相连,另一端宜接共模地(当信号源接 地时,接信号地。当信号源浮空时接现场地)。 2.2.14当屏蔽电缆途经接线盒分断或合并时,应在接线盒內将其两端电缆的屏蔽层连接。 2.2.2DCS系统信号电缆的选择与敷设,应严格按照有关规定执行。屏帔咆缆的屏敞层 应按以上要求进行接地。为了提高DCS系统的抗干扰能丿,DCS系统开关量输入/输岀信 号,选用阻燃型对绞铜网屏蔽计算机电缆还是比较恰当的。 6模块的功能特点及技术指标 本系统Vo子系统采用了具备最高可用性及鲁棒性的过程管理站MO(PMO)。PMO包含 JO模件以及对应的FTA端子板,采用与现场一体化供电的方式,方便了安装与维护,同时 所有W○模件具有开路/短路检测功能)均可带电插拔,且具有输岀保持。 系统W模件的主要功能是进行信号调理及AD、DA转换、并完成包括线性化、工程单位 转换在内的各种数据预处理,同时可对信号进行数字滤波。VO模作的参数设置均由组态软 件完成,不必开关跳线及电位器进行调整。每个WO模件的扫描周期可根据需要分别进行设 置。○模件只有自诊断和内部工作温度监测报警功能,所有V○模件均可设置故障安全值 (数据保持/预设值/最大或最小值),一旦模件放障或通讯出错,输入输岀结果即可切换到 事先组态好的安全值。 FTA端子板是为了便于现场接线而采用的智能模块结构。根据信号的不同,每块FTA板可 以提供16路或32路接线端子 在连接文件卡板箱和FTA模块时,要注意两者位号一致,防止接错。对于大多FTA模块可 以通过标准专用电缆直接与文件卡板箱进行连接,低电平模拟输入信号是一个特例。低电平 模拟输入信号FTA需要经过低电平输入配电器与文件卡板箱相连,每个低阶输入配电器可 以带2块低电平输入模块,这2个模块需要通过跳线设置低16位以及高16位 本节将说明各主要模块的性能参数和使用 6.1低电平模拟量输入 6.1.1功能说明 低电平模拟量输入模块分两种类型:热电阻输入和热电偶输入。每个模块可以实现对32路 输入低电平模拟信号进行髙精度转换,并通过控制网络与C200控制器交换薮据。低电平输 入FTA需要电源适配器,每个电源适配器可以为2块FTA供电,它们之间通过 Honeywell 专用双绞线连接。 6.1.2接线说明 热电阻输入:1个RTD的FTA端子板有16个RTD通道,三个端子为一个通道,从上往 下分别接热电阻的AB/C三根线 热电偶输入:1^TC的FTA端了板有16个TC通道,两个端了为个通道,从上往下分别 接热电偶的+/-两根线。 6.1.3输入模件技术指标 型号MC-PLAM02 输入信号类型输入处理TC,RTD,毫伏信号(0-100m)线性,平方根,5阶多项式温度输入 特性变换 RTD分度号Pt100DN,Pt100Js,Ni120,Gu1016个RTD连接端子,3线直接连接 TC分度号ANsJ,K,E,T,B,S,R等热电偶16个τC连接端子,带冷端补偿,TC开路检 6.2高电平模拟量输入 6.2.1功能说明该模块可以接受16路高电平模拟输入信号,并实现信号与地,信号与信号 的隔离 622接线说明 现场FTA可以接2线制3线制/4线制变送器。 两线制变送器接线方法:现场电缆接线端子从上往下每三个端子为一组,例如:1~12号端 子,则1~3、4~6、7~9、10~12分为4组,如果现场信号为有源信号,现场线接2(+)、 3(-)两个端子,如果现场信号是无源信号,现场线接1(+)、2()两个端子。该模块既可以系 统内供电,也可以采用仪表外供电 6.23技术说明 型 MC-PAIH03 输入信号范围:0-5V,15V,04-2V,4-20mA 输入处理:线性、平方根 6.3高电平模拟量输出 63.1功能说明 该模块为比例控制阀等设备提供4~20mA的模拟量输岀信号。负载阻抗1000欧姆,所休 持的值由组态确定,具冇正反向输出功能。 6.32接线说明 AO输出FTA端子板有16个4~20mA输出通道,每两个端子为一组,从上往下分别接现 场线的+/一两根线。 6.4开关量输入模块 641功能说明 该模块可以接受32路开关量(无源接点/有源接点、数字量信号、脉冲信号、时序信号)输 入信号,并实现信号与地,信号与信号的隔离。 642接线说明 开关量输入FTA需要内部电源。连接方法为:模块TB14个接线柱分别标有1、2、3、4 四个标记,用导线将TB1的1、3端子以及2、4端子短接即可 FTA接线端子的接线方法是分别在两个输入端子接入现场信号的两个接点即可。 6.5开关量输出模块 6.51功能说明 该模块π以提供32路开关量〈无源触点)输岀,并且实现信号与信号之间的隔离, 652接线说明 开关量输出FTA需要外供24V∨电源。连接方法为:模块TB1的两个接线柱分别接外供电源 的正负极。FTA的输出端子与输出继电器相连。 6.6WO模件状态 文件卡板箱在正常运行情况下:Powr指示灯和 Status指示灯均为稳绿状态。相应的各FTA 模件的指示灯也为稳绿状态

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