DCS硬件系统培训教程VIP免费

DCS硬件系统——原理、指标、试验和应用2课程目标本课程结束后，应达到下列目标：基本了解DCS硬件系统的组成和原理熟悉DCS硬件系统各主要模块的技术指标了解DCS硬件指标的试验和测试方法初步了解DCS硬件系统的工程应用设计初步了解DCS硬件系统的可靠性和完全性减小或消除DCS用户和制造商之间的信息不对称性3课程建议少看书少记录多建议多怀疑课上交流清楚，课后一身轻松。4内容提纲DCS硬件组成主控制器AI设备AO设备DI设备SOE设备DO设备PI设备电源设备控制网络设备系统网络设备组态与人机接口DCS硬件可靠性与安全性5典型DCS系统的硬件体系结构通讯介质转换控制网络系统网络6Distributed&DecentralizedDCS硬件体系发展趋势逻辑分布:即传统DCS中“D”的含义Distributed.地域分散:现场总线分布式I/O构成的DCS的“D”的还应增加一层含义Decentralized.满足现状：4-20mA模拟仪表仍占主流连通未来：现场总线智能仪表开始缓慢增长开放性：主控制器可以挂接其它开放的I/O系统，I/O模块也可以挂接到其它开放的主控制器上。开放性是制造商对用户的责任，它将在未来节省用户大量的后续投资。7过程控制器的发展趋势：独立于I/O存在物理结构：可独立安装上行网络：以太网一统天下下行网络：支持多种主流的现场总线控制软件：向上独立于HMI，向下独立于I/O采集通讯协议：可同时支持多种通讯链路混合应用：兼顾流程工业和离散制造业特点HMI接口：可支持其它商用的HMI软件编程语言：IEC61131-3标准操作系统：微内核实时操作系统随着用户对DCS的深入了解，单纯以主频来评价控制器的时代过去了。8过程控制I/O的发展趋势：2S智能化（Smarter)：不仅是加单片机支持现场总线，可节省电缆。支持开放协议，易于集成。支持软件设定，免跳线，避免更换模块时误操作。自诊断，便于维护。小型化（Smaller)：不仅是减小尺寸抛弃专用机笼，适合现场安装。一般采用导轨安装方式模块化、全封闭、小尺寸结构热插拔，且插拔方便低功耗集成更多的功能Smarter&Smaller9操作层设备：紧跟主流商用机商用机的可靠性已经满足大多数场合的需要工控机的采购量在缩小专用计算机已经没有市场甚至操作层计算机可由用户自行选购鉴于上述原因，对操作层设备不再介绍。我们需要关注的重点是：I/O和控制器10主控制器（MainControlUnit）11MCU各部件的功能CPU系统网络接口控制网络接口固态盘SRAM电池冗余控制电路电源电路12冗余分类：DMR与TMR模块1模块2模块1模块2模块3双模冗余DMR－DualModuleRedundancy三模冗余TMR－TripleModuleRedundancy13冗余分类：同构冗余与异构冗余用不同的物理实现原理来构建冗余个体。目的：防止共因故障。14冗余分类：备用式冗余与表决式冗余模块1模块2模块1模块2表决器选择器状态指令指令输出输出指令指令输入输入备用式冗余BackupRedundancy表决式冗余VotingRedundancy15备用式冗余的三种方式冷备用（ColdBackup）温备用（WarmBackup）热备用（HotBackup）16双模和三模表决冗余(DMR&TMR)模块1模块2表决器输出模块1模块2表决器输出模块3双模表决冗余（2取2系统）（2outof2）（2oo2）三模表决冗余（3取2系统）（2outof3）（2oo3）17主备双模表决冗余系统模块3模块4表决器B输出模块1模块2表决器A输出输出互锁选择器输出A机B机互锁信号互锁信号主备18备用式冗余系统的关键性能：无扰切换什么是无扰切换？理论上如何保证无扰切换：时间相关量处理数据周期拷贝法运算周期同步法19表决冗余的关键：故障安全什么是故障安全（Fail－safe）？如何实现故障安全冗余：硬件冗余、软件冗余、信息冗余、时间冗余。表决同步重构诊断避错检错纠错重试重启20故障安全准则（1）（1）每个安全性相关的模块必须经过充分的分析和测试。（2）每个安全相关功能，应该冗余运行（推荐）。（3）如果软件的正确性不能得到证明，必须由两个以上的多样性设计版本冗余运行。（4）在合适的时间内，应周期性进行软件数据正确性检查。（5）每个程序模块在执行前和执行后都应...