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PVC聚合反应采用DCS自动化控制生产新技术技术总结[1]

PVC聚合反应采用DCS自动化控制生产新技术技术总结

1、项目建设的必要性

近年来，随着国内 PVC产能的快速增长，PVC 市场的竞争也愈演愈烈，但市场的竞争归根到底是产品质量和成本的竞争，在原设备的基础上增加产量是降低成本的很好选择。我公司的 PVC生产规模从20000 t/a通过技改逐渐扩大到14万t/a，聚合生产系统的核心设备聚合釜也从3台30 m3的扩建到8台30 m3和5台70 m3。相对于70 m3聚合釜生产系统，30 m3聚合釜生产系统现有工艺存在进料时间长、夏季易超温超压、单釜生产能力低、DCS 控制系统陈旧老化等弊端，严重影响公司在市场中的竞争力。因此，优化聚合工艺、提高单釜产能是急需解决的重要课题。在对70 m3聚合釜生产系统新的生产工艺充分理解和消化吸收的基础上，结合近年来聚氯乙烯市场的需求和价格持续维持在比较高的水平，我公司有20多年生产PVC的经验，我公司于2007年10月提出了对30 m3聚合釜生产系统进行DCS 自动化控制生产新技术改造的建议，经过公司的反复论证，决定对该系统进行DCS自动化控制生产新技术的技术改造。

2、工艺流程简述

在PVC悬浮聚合工艺中，我公司聚氯乙烯生产使用30 m3釜原采用敞开式投料方式，首先是向清洗完毕的聚合釜内投入无离子水，分散剂配成一定浓度的溶液经泵输送，并和无离子水一起加入聚合釜内，最后加入其它助剂和引发剂。利用氮气试压、置换后将经计量槽和流量计计量过的精制VCM送入聚合釜，经过冷搅均化釜内物料后升温，根据所生产的树脂的型号控制适宜的温度、压力，当聚合转化率达到85％左右时，终止聚合。聚合浆料由自身压力送至沉折槽后，再进行清洗、涂布、保温等程序，完成聚合釜的操作。

采用DCS自动化控制生产的新技术后，密闭投料，从喷涂、计量、投料、温度控制、出料、回收等生产过程都严格按照控制程序进行，自动中途注水技术提高了单釜产量，同时先进的注水技术使恒温控制过程更稳定和安全。

3、项目内容

我公司PVC生产使用的30m3釜原采用旧DCS控制系统陈旧，开盖投料生产方式工艺落后，辅助时间长且每釜开盖造成氯乙烯单体的损失，同时散发的单体影响员工的健康。从生产工艺上考虑，可以缩短辅助时间和反应时间来减少单釜生产时间。根据现有工艺，参考70 m3聚合釜生产系统先进成熟技术，采用将聚合辅料溶剂化密闭入料的生产工艺将辅助时间缩短来实现减少单釜的投料时间；对反应过程的冷却水控制采用更加合理的PID调节控制，对反应的激烈程度进行预估，针对聚合反应的体积收缩导致传热面积减少，并且物料变稠密，不利传热的特点，对反应的不同时期进行注入不同流量的冷软水，有效的改善了聚合釜的反应控制，提高了聚合釜夹套的利用率，提高聚合反应强度，缩短反应时间的这两个缩短聚合反应周期的技术在30 m3聚合釜生产系统上应用是存在可行性的。为此，我公司组织课题组人员对该技术进行调研、论证和攻关，确定了工艺控制方案，并且与浙大中能自动化有限公司合作对30 m3聚合釜生产系统按照我方所确定的工艺控制方案进行优化控制方案的设计，选择采用日本横河CENTUM—CS300O系的DCS控制硬件。优化了高压冲洗水系统、入料系统，改善了辅料溶剂化系统，增加了涂釜液控制系统、终止剂控制系统、中途注水控制系统、出料系统。项目实施后30m3釜采用日本横河CENTUM—CS300O系控制系统对整个聚合工艺流程进行控制，并将投料方式改为密闭入料方式，将辅助物料溶剂化后用泵加入釜内的全密闭进料方式投料，不用打开人孔盖投料，省掉了聚合釜抽真空、压水回收置换、氮气置换等操作，缩短辅助时间，增加反应中途注水，提高釜传热能力，提高反应强度，减少反应时间，并提高了单釜产量，这样就能有效的提高了聚合釜产能。密闭投料能保证涂壁液的使用效果，降低聚合釜清釜频次；而且采用密闭入料后使整个生产过程实现全自动控制，助剂加入量计量精确，减少人工干预，有效防止误操作造成对产品质量的影响，提高了产品的品质。

4、总体思路

PVC生产过程是间歇的批量生产过程，有效控制聚合釜进料和聚合釜温度是生产合格PVC的关键；国内多个厂家已对原有的PVC聚合30m3釜人工投料系统进行了不同程度的改造，我公司在对70 m3聚合釜生产系统的先进生产工艺消化吸收后，经过对比，技术论证，决定采用密闭投料、顺序控制、串级温度控制、中途注水等技术。

4.1密闭投料：对物料进行准确的计量和对投料量进行精确的控制，不但可以提高产品质量，而且可以缩短单釜的辅助操作时间。为此我们采取对单体、无离子水、分散剂、引发剂、高压水等物料进行自动计量，并且不同的物料和不同的进料方式采取不同的计量方法，如对单体、无离子水采用流量计计量，对分散剂、引发剂则采用称重计量，通过辅料的溶剂化的精确计量入釜是实现密闭投料的技术核心所在。

4.2顺序控制：为了使生产安全得到保障，缩短单釜的操作周期，提高聚合釜的生产效率，从喷涂、计量、投料、温度控制、出料、回收等生产过程都严格按照顺序控制程序进行，控制程序随时检查每个进数并进行严格的逻辑判断。

4.3串级温度控制：整个聚合反应可分为升温、过渡、恒温、结束4个阶段，聚合釜温度控制的好坏直接影响PVC产品的质量。为此在本次改造中，采取了釜温与夹套温度的串级调节，以釜温为主被调参数，夹套水温为副被调参数，这样可以把主要扰动包含在副调回路中，在扰动影响到主被调参数(釜温)之前，已经由副调回路调节，使扰动的影响大大削弱，从而克服对象的纯滞后，减少对象的非线性影响，提高系统的工作频率；在升温阶段采用PD调节规律，在过渡、恒温、结束阶段采用PID调节规律，并根据现场的温度记录曲线所记载的数据进行在线分析和统计，实时调整PID参数，保证升温超调量小于0.5℃，而正常反应时釜内温度波动小于士0.2 ℃。

4.4 中途注水：聚合反应是一个体积收缩的反应，随着聚合反应的进行，聚合液相和固相总体积不断的收缩，生成的聚氯乙烯树脂粉也越来越多，反应体系也越来越稠，传热逐渐变差，随着反应体系体积的收缩，有效传热面积也在不断的缩小，在此时往聚合釜中注入一定量的冷软水，能够有效的稀释反应体系，提高传热效率，而且也提高了有效传热面积，聚合反应热的转移能力就能有效的提高，提高了聚合生产能力；同时由于进行了中途注水，反应后期反应热难以及时转移出来的安全隐患得到解决后，就可以在配方中减低水油比，提高单体的投注量，减少水的投注量，在反应体积收缩时再通过注水保证反应体系的水量，确保体系的流动性和热的良好传递性，提高了单釜的产能。

5、技术关键和采取的措施

30m3聚合釜聚合反应采用DCS自动化控制生产的技术关键及所采用的措施可归纳为如下的几点：

①、密闭入料,减少生产的辅助时间

采用先进的防粘釜技术,实现了密闭自动喷涂防粘釜液和密闭自动冲釜,同时所有原料实现溶液化,针对不同辅料的特性，将分散剂、引发剂、终止剂全部配制成一定浓度的悬浮液、乳化液和溶液。这样可以增加计量的准确性(浓度低、加入量多,误差就会小) ,便于分散于体系中,适合用泵进行密闭入料,易于计算机自动控制。经过流量计或电子称的计量后，通过经泵送入釜中,为聚合间歇生产实现密闭化操作创造了条件。从涂布开始至聚合出料结束,基本实现了聚合全过程的密闭化操作,仅在单体入釜环节针对该生产系统耐压有限的特点，从安全角度考虑，保留了位差入料的形式，这不仅提高了设备的利用率,而且减少了粘釜物的生成,有利于提高树脂质量,降低成本,同时减轻了操作人员的劳动强度,并减少了物料跑冒滴漏对环境的污染。与旧系统工艺相比采取密闭入料工艺后,减少了聚合釜打水回收、排水等操作，并将出料和聚合釜的冲洗等操作相互穿插进行，生产辅助的时间大大缩短，树脂聚合周期可由9.6 hr缩短到8hr 之内。

②、升温控制和反应釜温控制的控制程序重新编制并调试

聚合釜从入料阶段进入反应阶段必须进行聚合釜的升温，升温过程原有方式为热水升温，不作改动，在釜温即将达到反应温度时，该拐点温度的平稳控制有利于产品的品质和安全生产的控制，我们在程序中将完成升温和过渡的自动控制，根据中间结果进行判断，温度达到后自动停止升温，并自动加入一次冷水及二次冷水，实现釜温控制的平稳过渡，提高了聚合釜升温控制自动性和平稳性，有利于保证产品质量，提高控制的安全性。在聚合反应时釜温的控制采用串级控制，以釜温控制作为主环，以循环水进出口温度的平均值控制作为副环，恒温反应过程釜温与控制目标值的偏差可以比较容易的实现控制在±0.2℃以内，提高釜温控制的平稳性。

③、中途注水，保证体系的稳定性

在旧聚合工艺中由于反应温度下VCM 的相对密度约为0.85 ,而PVC的相对密度约为1.4,因此随着VCM 向PVC的转化,会出现釜内物料体积收缩,反应末期体系收缩大约相当于VCM加入总量的1/3,且反应后期反应较激烈,放热量大而体积收缩也达到了最大,明显减少了换热面积,釜传热能力更加减小,对聚合生产不利。随着反应的进行,体系粘度也增大,为了保证体系的稳定性,就要增加初始入水油比,势必减少了VCM的入釜量,同样降低了釜的

生产能力。为了解决传统技术的这一矛盾,借鉴70 m3聚合釜生产系统的工艺技术，在这次

改造中决定采用中途注水工艺,入料时的水油比不太大,这样提高了VCM的入釜量,随着反应的进行,开始出现体积收缩,用计算机根据反应时间的长短,在计算机的控制程序中预先设置好注水参数，自行设计向聚合釜中途注水控制技术,以保持釜内物料体积恒定；并采用精确的流量调节系统来控制注入水量和压力、时间控制,以免出现满釜或不恒容的现象。该技术大大改善了聚合反应体系物料的稠稀程度，提高了传热系数和有效传热面积，对聚合反应的后期聚合釜反应温度控制起到了决定性的作用。

④、采用DCS自动控制，提高生产效率降低劳动强度。

整套装置将原来老化陈旧的美国HONEYWELL公司上世纪80年代推出的控制硬件系统进行更换成日本横河CENTUM—CS300O系的DCS控制硬件系统，其充足的通道为采用DCS自动控制提供了硬件基础。聚合涂釜、进料、温控、注水控制、出料、喷淋等工序严格按照我方特别针对我30 m3聚合釜生产系统所论证确定的工艺方案顺控程序进行重新编制自动控制程序,在控制程序中随时检测每个进程的状态,对相关的过程参数进行严格的逻辑判断,使安全生产有了保障,并可缩短每釜的操作周期,提高聚合釜的生产效率。从以前只对聚合釜的温度控制增加到对整个生产装置的自动化控制规模(包括了聚合、汽提、回收、离心、干燥等工序)，提高了整体工艺自动化水平，提高了设备利用率，提高产能，降低了工人劳动强度。

自2008年9月份该生产装置改造试车成功，聚合釜运行平稳，各项性能指标均达到设计要求。树脂质量分析数据表明，该装置生产的树脂各项指标远优于国家标准。开车来

部分产品质量指标内容列于表1：

6、效益分析

30m3釜采用PVC聚合反应采用DCS自动化控制生产新技术进行改造完成后，原有入料方式改为密闭入料，辅助物料用泵加入釜内的全密闭进料方式投料，不用打开人孔盖投料，省掉了聚合釜抽真空、压水回收置换操作，缩短辅助时间提高了聚合釜产能。同时增加反应中途注水，提高釜传热能力及单釜产量。密闭投料能保证涂壁液的使用

效果，降低聚合釜清釜频次；而且采用密闭投料后生产过程实现全自动化控制，减少人工操作强度，助剂加入量计量精确，有效防止误操作对产品质量造成的影响。表2

为改造前后辅助时间统计，统计表中可以看出，改造前每批聚合反应辅助时间在250分钟左右，改造完成后，节省了开关釜盖、人工投料、氮气置换、压水置换的操作时间约60分钟，同时部分操作得到优化，缩短了操作时间约40分钟，合计减少辅助时间约100分钟。

按SG5型树脂粉反应时间330分钟计，原辅助时间约250分钟，改造后辅助时间为150分钟，即改造前单批次需要时间9.6小时（反应时间5.5小时+辅助时间4.1小时），改造后单批次时间8小时（反应时间5.5小时+辅助时间2.5小时）.密闭投料新技术实施后，聚合反应周期由9.6小时缩短到8小时，即聚合反应时间5.5小时，辅助时间2.5小时。每天产量由20批（釜）提高到24批（釜），每釜产量由9.0吨提高到9.3吨，则每年增加产量：4釜×9.3吨×330天+（9.3-9.0）×20釜×330天=14256吨/年

同时密闭加料将使我厂每年因减少氯乙烯排放而回收资金180万元；又每次聚合反应不再用N2置换，每年能节约资金60万元，综合效益240万元。可见，PVC聚合反应采用DCS实现全自动化控制，生产技术水平大幅度提高，原料消耗明显下降，项目实施完成了合同制定的技术指标，增强企业在市场中的竞争能力；但是，由于受国际金融危机的影响，使PVC销售量减少及PVC销售价下滑，并由于电费提价及电石等原料涨价，造成PVC生产成本上升，2008年来我公司PVC产品首次出现亏本，致使本项目未能完成合同所定的经济指标。

7、总结

7.1 PVC聚合反应采用DCS实现全自动化控制，生产装置技术达到国内同类装置的先进水平，有如下优点：

（1）喷淋和入料自动化程度提高，计量方式更精确，减少了人工带来的误差。密闭入料节省了入料时间，单釜生产周期较原来缩短了50―60分钟，缩短了单釜反应时间，提高了单釜生产能力。

（2）采取自动和现场手动相结合的方式，提高了自动化程度，同时根据现场实际情况降低了投入成本，提高了可操作性，同时提高了生产效率。

（3）聚合升温和过渡实现了自动控制，提高了恒温初期的稳定性。恒温阶段自动控制，温控精度大大提高，提高了树脂的品质。

（4）自动中途注水技术提高了单釜产量，同时先进的注水技术使恒温控制过程更稳定和安全。

（5）终止剂和消泡剂自动入料，并将应急发电机组的应急发电供电范围扩大至终止剂泵和机封水泵及照明系统，提高了生产安全性和可操作性。

（6）出料过程实现自动控制，节省了出料时间，并利用两次冲洗和出料流量计累积确

保出料干净。

（7）生产中的主要“三废”电石渣外送水泥厂用作生产水泥原料，实现资源综合利用；废水经中和处理达标排放；由于生产过程使用密闭投料方式，尾气经吸收处理避免了废

气逸出。

7.2项目对企业的作用

PVC聚合反应采用DCS实现全自动化控制改造完成后，增大了南化生产聚氯乙烯树脂的能力。该套装置自动化程度高，大大降低了工人的劳动强度，PVC生产技术又提高了一个层次。生产出的聚氯乙烯树脂，产品质量优质、稳定，既增加企业产值又达到提升企业市场竞争的作用。

但装置在使用过程中仍发现一些可以改进的问题：

（1）因生产场地原因出料管道距离出料泵较远，需要增加高压冲洗水冲洗管道确保无物料沉积。

（2）单体与引发剂都有液相分配台加入聚合釜内，易在管道内形成自聚堵塞管路，需要改进工艺管线。

南宁化工股份有限公司

2009年4月

DCS控制说明

DCS 系统包括控制节点、操作节点、通信网络。控制节点包括控制站，通信接口。操作节点包括工程师站，操作员站，服务器站，数据管理站。通信网络包括管理信息网，过程信息网，过程控制网， I/O 总线。控制站硬件包括机柜，机笼，供电，卡件。机柜包括机笼、交换机、电源模块、端子板、卡件。机笼分为电源机笼和卡件机笼；卡件包括主控卡、数据转发卡、I/O 卡件及端子板。现场接线箱里面包括接线端子和接线端子排。 DCS 的硬件体系结构考察DCS 的层次结构，DCS 级和控制管理级是组成DCS 的两个最基本的环节。过程控制级具体实现了信号的输入、变换、运算和输出等分散控制功能。在不同的DCS 中，过程控制级的控制装置各不相同，如过程控制单元、现场控制站、过程接口单元等等，但它们的结构形式大致相同，可以统称为现场控制单元FCU 。过程管理级由工程师站、操作员站、管理计算机等组成，完成对过程控制级的集中监视和管理，通常称为操作站。DCS 的硬件和软件，都是按模块化结

构设计的，所以DCS的开发实际上就是将系统提供的各种基本模块按实际的需要组合成为一个系统，这个过程称为系统的组态。 (1)现场控制单元现场控制单元一般远离控制中心，安装在靠近现场的地方，其高度模块化结构可以根据过程监测和控制的需要配置成由几个监控点到数百个监控点的规模不等的过程控制单元。现场控制单元的结构是由许多功能分散的插板（或称卡件）按照一定的逻辑或物理顺序安装在插板箱中，各现场控制单元及其与控制管理级之间采用总线连接，以实现信息交互。现场控制单元的硬件配置需要完成以下内容：插件的配置根据系统的要求和控制规模配置主机插件（CPU插件）、电源插件、I/O插件、通信插件等硬件设备；硬件冗余配置对关键设备进行冗余配置是提高DCS可靠性的一个重要手段，DCS通常可以对主机插件、电源插件、通信插件和网络、关键I/O插件都可以实现冗余配置。硬件安装不同的DCS，对于各种插件在插件箱中的安装，会在逻辑顺序或物理顺序上有相应的规定。另外，现场控制单元通常分为基本型和扩展型两种，所谓基本型就是各种插件安装在一个插件箱中，但更多的时候时需要可扩展的结构形式，即一个现场控制单元还包括若干数字输入/输出扩展单元，相互间采用总线连成一体。就本质而言，现场控制单元的结构形式和配置要求与模块化PLC的硬件配

DCS与PCS比较

DCS、FCS两大控制系统比较及两者的集成 2007年12月12日星期三 19:56 1 引言过程控制以计算机控制作为主流。近年来，计算机技术的飞速发展正迅速改变着工业自动化的现状，传统的生产过程计算机控制系统已仅仅是一个狭义的概念，现代计算机控制系统的含义已被大大扩展，它不仅包含我们最熟悉的各种自动控制系统、各种顺序逻辑控制系统、各种自动批处理控制系统及联锁保护系统，还包括了各生产工段和各生产车间的优化调度系统，以及整个企业的决策系统和管理系统。本文重点分析作为现代工业顺序逻辑控制的可编程逻辑控制PLC、现代工业主流的集散型控制系统(DCS)和未来工业主流的现场总线控制系统(FCS)及其相互关系。 2 DCS、FCS控制系统的基本要点目前，在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之为工业过程控制中，有两大控制系统，即DCS和FCS。它们的各自基本要点如下: 2.1 DCS或TDCS (1)分散控制系统DCS与集散控制系统是集通讯、计算、控制、显示 4C(Communication，Computer，Control，CRT)技术于一身的监控技术。 (2) 从上到下的树状拓扑大系统，其中通信(Communication)是关键。 (3) PID在中继站中，中继站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。 (4) 模拟信号A/D-D/A带微处理的混合。 (5) 一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。 (6) DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场控制站)的三级结构。 (7) 缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大DCS系统是各家不同的。 (8) 用于大规模的连续过程控制，如石化等。 (9) 制造商:Bailey(美)、Westinghouse(美)、HITACH(日)、LEEDS&NORTHRMP(美)、Siemens(德)、Foxboro(美)、ABB(瑞士)

计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书(详)

计算机过程控制系统(DCS)课程实验指导书实验一、单容水箱液位PID整定实验一、实验目的 1、通过实验熟悉单回路反馈控制系统的组成和工作原理。 2、分析分别用P、PI和PID调节时的过程图形曲线。 3、定性地研究P、PI和PID调节器的参数对系统性能的影响。二、实验设备 AE2000A型过程控制实验装置、JX-300X DCS控制系统、万用表、上位机软件、计算机、RS232-485转换器1只、串口线1根、网线1根、24芯通讯电缆1根。三、实验原理图2-15为单回路水箱液位控制系统单回路调节系统一般指在一个调节对象上用一个调节器来保持一个参数的恒定，而调节器只接受一个测量信号，其输出也只控制一个执行机构。本系统所要保持的参数是液位的给定高度，即控制的任务是控制水箱液位等于给定值所要求的高度。根据控制框图，这是一个闭环反馈单回路液位控制，采用SUPCON JX-300X DCS控制。当调节方案确定之后，接下来就是整定调节器的参数，一个单回路系统设计安装就绪之后，控制质量的好坏与控制器参数选择有着很大的关系。合适的控制参数，可以带来满意的控制效果。反之，控制器参数选择得不合适，则会使控制质量变坏，达不到预期效果。一个控制系统设计好以后，系统的投运和参数整定是十分重要的工作。一般言之，用比例（P）调节器的系统是一个有差系统，比例度δ的大小不仅会影响到余差的大小，而且也与系统的动态性能密切相关。比例积分（PI）调节器，由于积分的作用，不仅能实现系统无余差，而且只要参数δ，Ti调节合理，也能使系统具有良好的动态性能。比例积分微分（PID）调节器是在PI调节器的基础上再引入微分D的作用，从而使系统既无余差存在，又能改善系统的动态性能（快速性、稳定性等）。但是，并不是所有单回路控制系统在加入微分作用后都能改善系统品质，对于容量滞后不大，微分作用的效果并不明显，而对噪声敏感的流量系统，加入微分作用后，反而使流量品质变坏。对于我们的实验系统，在单位阶跃作用下，P、PI、PID调节系统的阶跃响应分别如图2-16中的曲线①、②、③所示。图2-16 P、PI和PID调节的阶跃响应曲线

DCS控制系统详解

DCS控制系统详解（化工厂）提起DCS系统，化工人都不陌生，因为它是化工厂的大脑，会根据采集现场仪表（温度、压力、流量、液位等）信号作出判断，让输出的信号对管道的阀门进行控制由于DCS涉及的知识面很广，所以今天只介绍基本结构和原理部分，希望能为工厂中相关操作人员以及初学者提供参考。 01基本结构 DCS是Distributed Control System的缩写，直译为“分布式控制系统”。由于产品生产厂家众多，系统设计不尽相同，功能和特点也各不相同。国内在翻译时，也有不同的称呼：分散控制系统（简称DCS）集散控制系统（简称TDCS或TDC）分布式计算机控制系统（简称DCCS） 02系统组成三站一线：工程师站、操作员站、现场控制站、系统网络 1、工程师站对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络接点。主要功能：提供对DCS进行组态，配置工作的工具软件，并在DCS在线运行时实时监视DCS网络上各个节点的运行情况，使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定，使DCS随时处在最佳工作状态之下。 2、操作员站处理一切与运行操作有关的人机界面（HIS，Human Interface Station，或OI，Operator Interface，或MMI，Man Machine Interface）功能的网络节点。主要功能：为系统的运行操作人员提供人机界面，使操作员可以通过操作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生等，并可通过输入设备对工艺过程进行控制和调节，以保证生产过程的安全、可靠、高效。

集散控制系统DCS简介

集散控制系统DCS简介 DCS是以微型计算机为基础，将分散型控制装置，通信系统，集中操作与信息管理系统综合在一起的新型过程控制系统。它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，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等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、组态方便。采用了多层分级的结构，适用现代化生产的控制与管理需求，目前已成为工业过程控制的主流系统。集散控制系统把计算机、仪表和电控技术融合在一起，结合相应的软件，可以实现数据自动采集、处理、工艺画面显示、参数超限报警、设备故障报警和报表打印等功能，并对主要工艺参数形成了历史趋势记录，随时查看，并设置了安全操作级别，既方便了管理，又使系统运行更加安全可靠。其特点有： 1、基于现场总线思想的I/O总线技术 2、先进的冗余技术、带电插拔技术po 3、完备的I/O信号处理 4、基于客户/服务器应用结构 5、WindowsNT平台,以太网,TCP/IP协议 6、OPC服务器提供互连 7、Web浏览器风格,ActiveX控件支持 8、ODBC,OLE技术,实现信息,资源共享 9、高性能的过程控制单元。 10、支持标准现场总线 11、Internet/Intranet应用支持 (1)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。 (2)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。 (3)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。 (4)易于维护功能单一的小型或微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。 (5)协调性各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。 (6)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。

DCS控制系统介绍三篇

DCS控制系统介绍三篇篇一：DCS控制系统介绍集散控制系统的英文原名为:DistributedControlSystem，简称DCS，通常也称为集散控制系统。集散控制系统的控制功能，主要由计算机技（computer）、控制技术（Control）、显示技术（CRT）和通信技术（communicate）来完成，一般也称为4C技术，4C技术是DCS系统的四大支柱。DCS中通信技术更为重要，操作员站的操作、工程师站系统的组态以及现场设备信息的交换都依靠通信技术来完成。第一节集散控制系统的构成一集散控制系统的构成方式如图是集散控制系统典型结构。功能分层是集散控制系统的体系特征反映了集散控制系统的“分散控制、集中管理”的特点。从功能上看可以分为：四个层次，分别是现场控制级的功能；过程装置控制级；车间操作管理级；全厂优化和调度管理级。从结构看分为：三大块，分别是分散过程控制装置；集中操作和管理系统；通信系统。

图4.1DCS结构（一）集散控制系统的各层功能 1、现场控制级的功能（1）微处理器进入现场变送器、传感器和执行器；现场总线的应用。部分或完全完成过程控制级的功能；（2）采集过程数据，对数据进行数据转换；（3）输出过程操作命令；（4）进行直接数字控制；（5）完成与过程装置控制级的数据通信；（6）对现场控制级的设备进行检测和诊断。 2、过程装置控制级的功能过程装置控制级的结构采用过程控制设备+I/O卡件，其功能是：

（1）采集过程数据，进行数据转换和处理；（2）数据的监视和存储；（3）实施连续、批量或顺序控制的运算和输出控制作用；（4）数据和设备的自诊断；（5）数据通信。 3、车间操作管理级的功能车间操作管理级设备有中央控制室操作站、打印机、拷贝机、工程师站、计算站，能完成功能是：（1）数据显示与记录（2）过程操作（含组态操作、维护操作）（3）数据存储和压缩归档（4）报警、事件的诊断和处理（5）系统组态、维护和优化处理（6）数据通信；（7）报表打印和画面硬拷贝。 4、全厂优化和调度管理级的功能（1）从系统的观点：原料到销售进行优化协调，优化控制（2）协调和调度各车间生产计划和各部门的联系；（3）主要数据的显示、存储和打印；数据通信。（二）集散系统三大基本构成的特征三大块与四层的关系：（1）分散过程控制装置对应于现场控制级和过程控制装置级；

DCS集散控制系统学习教程

幻灯片1 第二章集散控制系统（D C S）幻灯片2 2.1D C S的形成、发展和特点 2.1.1D C S的概念集散控制系统（D i s t r i b u t e d C o n t r o l S y s t e m）亦称分布式控制系统（简称D C S），是结合多种先进技术而形成的，对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种控制技术，是随着现代大型工业生产自动化的不断发展和过程控制要求的日益复杂应运而生的一种综合控制系统，是完成过程控制、过程管理的现代化设备。幻灯片3 国外称集散控制系统是4C技术的产物。这4C就是指控制技术（C o n t r o l）、计算机技术（C o m p u t e r）、通信技术（C o m m u n i c a t i o n）、和C R T（C a t h o d e R a y T u b e）技术。 D C S既不同于分散的仪表控制，又不同于集中式计算机控制系统，是4C技术相互渗透发展而产生的。幻灯片4 2.1.2D C S的发展情况过程控制设备的发展历史，大概有以下几个阶段：30年代——机械式仪表现场操作；40年代——大型气动式仪表控制室操作；50年代——气动单元组合仪表控制室操作；60年代——电动单元组合仪表；70年代——集散控制系统。即经过了就地分散控制――模拟仪表集中控制――计算机集中控制――计算机分散控制（D C S）几个阶段。集散控制系统从诞生之日起，已经历了三代，目前的第四代正在发展之中。幻灯片5 ●D C S开创期：1975～1980年 ●代表产品：H o n e y w e l l，T D C2000 ●F O X B O R O，S p e c t r u m ●B a i l y，N-90 ●恒河，C E N T U M 这些第一代的集散控制系统以微处理器为基础的过程控制单元，实现多种控制功能算法，并实现分散控制；采用带显示器的操作站，与过程控制单元分离，实现集中监视、集中操作、信息综合管理；采用较先进的冗余通信系统、用同轴电缆作为传输媒质，实现控制单元与操作站的通信，已具有D C S的基本特点（即分散控制，集中管理），是D C S的雏形。幻灯片6 ●D C S成长过渡期：1980～1985年 ●代表产品：未变 ●第二代的主要特点是在原来产品的基础上进行改进，进一步提高可靠性并扩展和增强了功能。 ●其特点是采用模块化、标准化设计，数据通信向标准化迁移，板级模块化，单元结构化，使之具有更强适应性和可扩充性；新开发的多功能过程控制站、增强型操作站采用了16位C P U及高分辨率C R T技术；通信系统已采用局域网络（从主从式的星形变为总线网络或环网通信），使系统通信围扩大，同时数据传输速率也大大提高；控制功能更加完善，它能实现过程控制、数据采集、顺序控制和批量控制功能。其基本结构由六部分组成，即局域网络、多功能现场控制站、增强型操作站、主计算机、网络连接器和系统管理站等。幻灯片7

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dcs是什么意思 dcs相关介绍你知道dcs是什么意思吗?不知道吧，那就一起来看看为大家精心整理的“dcs是什么意思 dcs相关介绍”，欢迎大家阅读，供您参考。 dcs是什么意思 dcs相关介绍中文名：分布式控制系统外文名：Distributed Control System 别称：分布式控制系统概述：DCS是分布式控制系统的英文缩写(Distributed Control System)，在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。系统的主要技术概述系统主要有现场控制站(I/O站)、数据通讯系统、人机接口单元(操作员站OPS、工程师站ENS)、机柜、电源等组成。系统具备开放的体系结构，可以提供多层开放数据接口。硬件系统在恶劣的工业现场具有高度的可靠性、维修方便、工艺先进。底层汉化的软件平台具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力;易于组态，易于使用。支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要。系统的设计采用合适

的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，具有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障，均不会影响整个系统的工作。系统的参数、报警、自诊断及其他管理功能高度集中在CRT上显示和在打印机上打印，控制系统在功能和物理上真正分散，整个系统的可利用率至少为%;系统平均无故障时间为10万小时，实现了核电、火电、热电、石化、化工、冶金、建材诸多领域的完整监控。“域”的概念。把大型控制系统用高速实时冗余络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，各域共享管理和操作数据，而每个域内又是一个功能完整的DCS系统，以便更好的满足用户的使用。络结构可靠性、开放性及先进性。在系统操作层，采用冗余的100Mbps以太;在控制层，采用冗余的100Mbps工业以太，保证系统的可靠性;在现场信号处理层，12Mbps的PROFIBUS总线连接中央控制单元和各现场信号处理模块。标准的Client/Server结构。有的DCS的操作层采用Client/Server结构开放并且可靠的操作系统。系统的操作层采用WINDOWS NT操作系统;控制站采用成熟的嵌入式实时多任务操作系统QNS以确保控制系统的实时性、安全性和可靠性。标准的控制组态软件。系统采用IEC61131-3标准的控制组态工具，可以实现任何监测、控制要求。可扩展性和可裁剪性，保证经济性。

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DCS系统概述一、过程控制系统的发展历程早期的控制系统往往是一台二次仪表控制一个回路，各回路的仪表相互之间没有关联关系，单个回路的仪表损坏之后并不影响其他回路仪表的正常运行。第一代过程控制系统（PCS，Pneumatic Control System）是基于气信号的气动仪表控制系统；第二代过程控制系统（ACS，Analogous Control System）是基于模拟电流信号的电动模拟单元组合式仪表控制系统； 20世纪80年代，微处理机的出现和应用，从而产生了分布式控制系统，即第三代过程控制系统（DCS，Distributed Control System）； 20世纪90年代，现场总线技术的出现产生了新的一代过程控制系统，即现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System) 。 DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它是指利用计算机技术将所有的二次显示仪表集中在电脑上显示，同时所有的一次表及调节阀等仍然分散安装在生产现场，DCS系统的核心是布置在机柜室的现场控制站，一旦控制站出现出现故障，将会导致灾难性的后果，为了避免这种情况的发生，各DCS 生产厂家采用在线冗余（如同机泵的备用泵一样，一台坏了，另一台自动运行，而且是无扰动的切换。在这种切换方式下，我们人根本感觉不到任何变化发生）的技术来解决这一问题。 DCS系统的主要基础是4C技术，即计算机－Computer、控制－Control、通信－Communication和CRT显示技术。 DCS系统通过某种通信网络（如以太网、总线等）将分布在工业现场的现场控制站和操作室（控制中心）的操作员站及工程师站等连接起来，以完成对现场生产设备的分散控制和集中操作管理（工程师站与操作站一样都是普通的计算机，只是因为其内部装有组态软件而已，大多数情况下工程师站也能作为操作站使用）。下图以一个水位信号调节的例子简单地说明DCS系统在实际生产中的应用过程：

DCS控制系统介绍

DCS控制系统应用范围：集散型控制系统(DCS)采用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制，适用于化肥、化工、食品、粮食、制药、智能生物、饲料等行业自动化系统改造及自动化系统生产线，能够保证生产安全,提高自动化水平和管理水平,提高产品质量，提高劳动生产率，降低人工费用、能源消耗和原材料消耗。 DCS控制系统结构： ◆集散型控制系统采用标准化、模块化和系列化设计，由集中管理部分、分散控制检测部分和通信部分组成。集中管理部分包括管理计算机、工程师站.操作站。管理计算机用于系统的信息管理和优化控制，工程师站用于组态和维护，操作站用于监视和操作。分散控制监测部分包括控制站、监测站或现场控制站，用于控制和监测。通信部分连接系统各个分布部分，完成数据、指令及其他信息的传递。 DCS控制系统系统特点：

◆各工作站独立完成合理分配的数据采集、处理、计算、监视、操作、控制等规定任务。 ◆控制功能齐全,控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批量控制于一体,系统可控性高。 ◆操作方便、显示直观、可监视性好。 ◆人机会话系统实用、简捷,工艺流程状态图、参数表、历史趋势图、实时趋势图、信息报警、故障分析、操作指导等窗口画面丰富。 ◆DCS控制系统可以通过电脑在专用软件环境下进行编程，较小的参数修改和程序变更送入PLC不会引起中断运行，并且PLC的内变量参数也可在线读写，因而方便了程序的维护和检查。 ◆积木式系统结构,开放式、标准化、模块化设计的硬件和软件，配置灵活,适应

性和扩充性好。 ◆实时采集、分析、记录、监视、操作控制过程对象参数,在线修改系统结构和组态回路，在线维护局部故障，系统可用性高。 ◆采用系统结构容错设计,任意单元失效时可保持系统的完整性,全局性通信或管理站失效时可维持局部站的工作。 ◆具有事故报警、双重化措施、在线故障处理等手段，系统可靠性、安全性高。山东祺龙电子有限公司创建于1998年，是山东省高新技术企业、全国肥料机械设备协作联盟副理事长单位，设有市级自动配料系统工程技术研究中心。拥有国家发明专利和实用新型专利二十多件。集科研开发、工程设计、生产安装、调试服务于一体的国内规模较大的自动化控制计量设备专业制造商。公司创建二十年来，一直致力于化肥行业自动化配料计量设备、自动包膜系统、自动控制系统的研制开发。并承接有机肥、掺混肥、微量元素肥、水溶肥、硅肥等整条生产线的制造、安装、调试。产品远销巴基斯坦、越南、南非等国家和地区。因在化肥行业的良好口碑，被授予“全国肥料机械设备协作联盟副理事长单位”、“中国化肥行业优质设备配套供应商”、“自动化计量设备指定供应商”等荣誉称号。

DCS培训总结范文

篇一：dcs学习总结 ovation-3.0.4系统介绍聆听中，期盼已久的培训学习不情愿的敲响了结尾的钟声。这二十几天的dcs培训课程，我想我只能用收益颇丰，受益匪浅这八个字来形容了。老师的博文广识、生动讲解无不在我的脑海里留下了深刻的印象，但恨自己才疏学浅，不能够将所学、所感通显文字于纸上。但是我还是尽最大努力，以将培训心中所想所获表达出来。此次ovation系统培训学习主要总结主要有以下几个方面：一、从整体概念上了解了ovation系统，了解ovation系统的控制过程，想来自己真的应该感到惭愧，在电厂工作两年多了，却还真的不是很了解ovation系统。对ovation系统的结构，功能，控制过程，发展历程等我都是一知半解。通过这次的培训学习，终于知道了ovation 系统竟是如此的强大、先进、智能。ovation系统是一种分散集中控制系统（dcs），由艾默生上海西屋控制系统控制有限公司生产，主要用于电厂的热工自动控制，是非常关键的系统。ovation系统是集过程控制及企业管理信息技术为一体的融合了当今世界最先进的计算机与通讯技术与一身的典范。其采用了高速度、高可靠性、高开放性的通讯网络，具有多任务、多数据采集及潜在的控制能力。ovation系统利用当前最新的分布式、全局型的相关数据库完成对系统的组态。全局分布式数据库将功能分散到多个可并行运行的独立站点，而非集中到一个中央处理器上，不因其他事件的干扰而影响系统性能。ovation系统在电厂的最小配置数字化仪控系统组成包括：i／o卡件、控制器、高速数据通信网络、系统服务器、操纵员控制台、工程师站、显示器、键盘、微机等。知道了ovation系统有着比较复杂的组织结构，让我一时一下消化不了，不过我想这个在我们以后的工作中很快会清楚的，为了我能更好的学习发展，我想我们也应该主动的去了解这些。二、了解ovation系统的模型和组成结构。篇二：dcs学习总结横河cs3000 dcs系统学习总结首先感谢蔡总和郁主任给我提供了这么好的一个学习机会去上海参加横河cs3000 dcs系统组态的培训。使我能在更好的环境中更加系统的学习我公司所使用到的dcs系统。这是我毕业大约5年时间第一次脱产学习，我非常珍惜这次学习机会，在十多天的学习生活中，我始终保持较高的学习热情，争取能更好的为公司服务。 2013年3月4日，我受公司安排前往上海横河电机中国培训中心学习cs3000 dcs系统组态。在这十多天的学习过程中，通过课程学习，了解了dcs系统的硬件构成、软件安装，以及项目创建、常规反馈、顺序控制和人机界面定义等内容。 dcs是分布式控制系统的英文缩写（distributed control system），在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它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，综合了计算机，通信、显示和控制等4种技术，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。首先，dcs的骨架—系统网络，它是dcs的基础和核心。由于网络对于dcs整个系统的实时性、可靠性和扩充性，起着决定性的作用，因此各厂家都在这方面进行了精心的设计。对于dcs的系统网络来说，它必须满足实时性的要求，即在确定的时间限度内完成信息的传送。这里所说的“确定”的时间限度，是指在无论何种情况下，信息传送都能在这个时间限度内完成，而这个时间限度则是根据被控制过程的实时性要求确定的。因此，衡量系统网络性能的指标并不是网络的速率，即通常所说的每秒比特数（bps），而是系统网络的实时性，即能在多长的时间内确保所需信息的传输完成。系统网络还必须非常可靠，无论在任何情况下，网络通信都不能中断，因此多数厂家的dcs均采用双总线、环形或双重星形的网络拓扑结构。为了满足系统扩充性的要求，系统网络上可接入的最大节点数量应比实际使用的节点数量大