自動(dòng)控制、西門子DCS系統(tǒng)、操作方式概述

一、自動(dòng)控制、DCS系統(tǒng)應(yīng)用背景

二、什么是自動(dòng)控制？

三、什么是DCS？

四、什么是PCS7系統(tǒng)？

五、S7-400H硬件冗余

六、操作畫面

七、操作方式

自動(dòng)控制、西門子DCS系統(tǒng)概述

一、自動(dòng)控制、DCS系統(tǒng)應(yīng)用背景

自動(dòng)控制（Automatic

Control）是指在沒有人直接參與的情況下，利用外加的設(shè)備或裝置（稱控制裝置或控制器），使機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程（統(tǒng)稱被控對(duì)象）的某個(gè)工作狀態(tài)或參數(shù)（即被控量）自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律運(yùn)行。自動(dòng)控制是相對(duì)人工控制概念而言的。指的是在沒人參與的情況下，利用控制裝置使被控對(duì)象或過程自動(dòng)地按預(yù)定規(guī)律運(yùn)行。

應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)有利于將現(xiàn)場(chǎng)操作人員從復(fù)雜、危險(xiǎn)、繁瑣的勞動(dòng)環(huán)境中解放出來并大大提高控制效率。

二、什么是自動(dòng)控制？

DCS是分散控制系統(tǒng)(DistributedControlSystem)的簡(jiǎn)稱，國(guó)內(nèi)一般習(xí)慣稱為集散控制系統(tǒng)。它是一個(gè)由過程控制級(jí)和過程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)、通訊、顯示和控制等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活、組態(tài)方便。三、什么是DCS？

PCS7是西門子的DCS系統(tǒng)，基于過程自動(dòng)化，從傳感器、執(zhí)行器到控制器，再到上位機(jī)，自下而上形成完整的TIA（全集成自動(dòng)化）架構(gòu)。

四、什么是PCS7系統(tǒng)？

SIEMENSPCS7過程控制系統(tǒng)具備了以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

○高度的可靠性和穩(wěn)定性

○高速度，大容量的控制器

○能靈活、可靠地嫁接于老系統(tǒng)

○集中的，友好的人機(jī)界面

○含有配方功能的批量處理包

○開放的結(jié)構(gòu)，可以同管理級(jí)進(jìn)行通訊

○同現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)溶為一體

S7-400H是西門子提供的冗余系統(tǒng)，為雙機(jī)架硬件級(jí)熱備產(chǎn)品，主從兩個(gè)機(jī)架，兩套完整獨(dú)立的系統(tǒng)。兩套機(jī)架上的熱備單元通過光纖通訊。可能通過它的冗余功能，實(shí)現(xiàn)減少因故障或錯(cuò)誤而導(dǎo)致的生產(chǎn)損失。

五、S7-400H硬件冗余冗余系統(tǒng)的目的：停車成本越高，越值得采用冗余系統(tǒng)。SIMATICH系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：處理貴重原料，停車或不合格產(chǎn)品成本昂貴，系統(tǒng)癱瘓導(dǎo)致重新開車費(fèi)用高，無需操作人員的場(chǎng)合

SIEMENSE有源總線模塊和導(dǎo)軌主要應(yīng)用于冗余和熱挺拔（帶電更換ET200M上的I/O模塊），以下是SIEMENSE熱挺拔功能的定義：

SIEMENS模塊熱挺拔功能六、控制系統(tǒng)畫面1六、控制系統(tǒng)畫面2在線趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)，幫助工藝人員分析過程數(shù)據(jù)報(bào)警：提醒工藝人員現(xiàn)場(chǎng)過程數(shù)據(jù)超標(biāo)，需要操作人員關(guān)注。趨勢(shì)畫面報(bào)警畫面全廠的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制信號(hào)，被引入DCS系統(tǒng)。通過編程、建立通訊，把現(xiàn)場(chǎng)的控制信號(hào)轉(zhuǎn)化成操作人員能識(shí)別的畫面及控制變量.實(shí)現(xiàn)操作人員對(duì)全廠自控設(shè)備的監(jiān)視和控制七、操作方式DCS掃描周期:是指DCS從主程序第一行一直執(zhí)行到最后一行后重回到第一行所需要的時(shí)間,主要取決于程序的多少。如果程序中使用了比較多的條件跳轉(zhuǎn)和子程序調(diào)用話，那掃描時(shí)間是可以變的。此工程的掃描周期為：最短1ms,最長(zhǎng)68ms。1S=1000ms人在生產(chǎn)中的作用人在現(xiàn)場(chǎng)近距離接觸現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，相對(duì)危險(xiǎn)。人在主控室相對(duì)安全

現(xiàn)場(chǎng)操作，以彌補(bǔ)自動(dòng)控制之不足為任務(wù)，由副操作手、巡檢工等進(jìn)行，主操作手一般不涉及現(xiàn)場(chǎng)操作。

1.巡查管線2.手動(dòng)設(shè)備的操作3巡查現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備4取樣、化驗(yàn)5運(yùn)輸、倉儲(chǔ)6突發(fā)事件

現(xiàn)場(chǎng)操作內(nèi)容包括：

1.檢查各調(diào)節(jié)閥是否工作正常

2.檢查各儀表、變送器顯示與現(xiàn)場(chǎng)表是否相同，運(yùn)行是否正常

3.檢查各處泄漏及閥門開閉情況，閥門有無失靈

4.檢查維護(hù)各運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備

5.聽從主操作手指揮，進(jìn)行系統(tǒng)的開停車操作及正常操作。

化工廠工人的現(xiàn)場(chǎng)操作要領(lǐng)

1.各調(diào)節(jié)閥的檢查

氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥首先檢查儀表空氣是否有壓力，空氣減壓閥工作是否正常，再檢查輸出氣壓和閥門開度是否對(duì)應(yīng)。偏差過大時(shí)，可以檢查儀表空氣到調(diào)節(jié)閥線路有無泄漏、反饋杠桿是否脫落。閥門有一定開度時(shí)，可輕輕按動(dòng)反饋杠桿，看閥門是否動(dòng)作。若反饋杠桿不影響輸出氣壓變化，可判斷為閥門定位器故障。如氣壓變動(dòng)，閥桿無動(dòng)作，可能是膜頭有問題或閥桿被異物卡住。一切正常，而調(diào)節(jié)閥不按調(diào)節(jié)器指令動(dòng)作，為信號(hào)線路問題。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥檢查方法原則相同。只要檢查如發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥有問題，應(yīng)立即與主操聯(lián)系，轉(zhuǎn)入副線人工控制，并通知儀表工修理。

2.各儀表、變送器檢查

各變送器中，除溫度外，液位、壓力、流量均有現(xiàn)場(chǎng)指示和現(xiàn)場(chǎng)表。主要檢查變送器顯示與現(xiàn)場(chǎng)表是否一致，以及變送器表頭指示有無變化，以此判斷是否正常。發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)通知主操與儀表工，并作相應(yīng)處理。

3.泄漏點(diǎn)與閥門檢查

一般氣體外漏會(huì)有霧氣、異味、異響，液體會(huì)有液滴、印漬，部分特殊管道設(shè)備可能會(huì)有結(jié)霜，發(fā)現(xiàn)后，如不嚴(yán)重，掛牌，記錄，如能消除及時(shí)消除漏點(diǎn)。如泄漏較大，迅速采取緊急措施，并立即上報(bào)。視情況停車處理。閥門應(yīng)檢查是否開關(guān)到位，杜絕跑氣跑液。以及閥門是否開關(guān)靈活，特別對(duì)于緊急停車所用閥門，應(yīng)定時(shí)檢查盤動(dòng)，保證處于良好狀態(tài)。對(duì)閥門、螺栓絲扣注意保護(hù)，以免因銹蝕無法使用。

4.檢查維護(hù)各運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備

檢查機(jī)泵時(shí)，應(yīng)檢查：

1)潤(rùn)滑油量是否充足，油溫是否正常。

2)檢查軸封、填料泄漏情況

3)檢查有無雜音，電流、壓力、溫度指示是否正常。

4)檢查軸有無串動(dòng)，機(jī)泵本體、管道有無振動(dòng)。一些機(jī)泵的冷卻水檢查。

5)檢查電機(jī)溫升是否正常。

5.開停車操作，依據(jù)開停車規(guī)程進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)離心泵的操作步驟一）啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作

（1）認(rèn)真檢查泵的出入口管線、閥門、法蘭、接頭等是否安裝符合要求，地腳螺栓及其它連接部分有無松動(dòng)。（2）檢查潤(rùn)滑油脂液位是否達(dá)標(biāo)，防護(hù)罩安裝是否牢靠。（3）盤車檢查轉(zhuǎn)子是否輕松靈活，檢查泵體內(nèi)是否有金屬撞擊聲或摩擦聲。（4）開啟入口閥，使液體充滿泵體，打開放空閥，將空氣排凈后關(guān)閉。二）離心泵的啟動(dòng)

（1）泵入口閥全開，出口閥全關(guān)，啟動(dòng)電機(jī)，全面檢查機(jī)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。（2）當(dāng)泵出口壓力高于操作壓力時(shí)，逐步打開出口閥，控制泵的流量、壓力。（3）檢查電機(jī)電流是否在額定值以內(nèi)，如泵在額定流量運(yùn)轉(zhuǎn)而電機(jī)超負(fù)荷時(shí)應(yīng)停泵檢查。離心泵的啟動(dòng)步驟一）手動(dòng)模式（1）泵啟動(dòng)權(quán)限為現(xiàn)場(chǎng)操作人員；（2）相關(guān)的壓力、液位等過程值的監(jiān)測(cè)、控制為現(xiàn)場(chǎng)操作人員；（3）泵停止權(quán)限為現(xiàn)場(chǎng)操作人員；（4）主控室的操作人員可實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力、液位等過程值，及泵的運(yùn)行狀態(tài)；二）自動(dòng)模式（1）泵啟動(dòng)權(quán)限為主控室操作人員；（2）相關(guān)的壓力、液位等過程值的監(jiān)測(cè)、控制為主控室操作人員；（3）泵停止權(quán)限為主控室操作人員；（4）主控室的操作人員可實(shí)時(shí)監(jiān)控壓力、液位等過程值，及泵的運(yùn)行狀態(tài)，并且利用設(shè)備與壓力、液位等過程值“聯(lián)鎖”關(guān)系，實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)”啟?，F(xiàn)場(chǎng)機(jī)、泵，其處理過程及響應(yīng)時(shí)間達(dá)到ms級(jí)；把頻繁的重復(fù)的操作，交由DCS系統(tǒng)處理；補(bǔ)水電磁閥根據(jù)液位聯(lián)鎖進(jìn)行“自動(dòng)模式”開關(guān)兩臺(tái)上水泵“自動(dòng)模式”循環(huán)啟動(dòng)排污設(shè)備“自動(dòng)模式”下根據(jù)排污步驟排污對(duì)于報(bào)警的處理步驟DCS系統(tǒng)報(bào)警分類：1：系統(tǒng)報(bào)警：操作站，控制站，網(wǎng)絡(luò)，等設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；2：過程報(bào)警：按照工藝指標(biāo)對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的異常發(fā)出的報(bào)警；

組顯示顯示帶有報(bào)警源的圖片。組顯示應(yīng)當(dāng)使操作員能夠直接從總視圖跳到所有層次級(jí)別都組合在一起的顯示中。也應(yīng)當(dāng)使操作員能夠直接從總視圖跳到發(fā)生警報(bào)的顯示中。組顯示中各個(gè)不同的圖標(biāo)代表不同的含義，具體如下：A（紅底白字），過程值報(bào)警。W（黃底黑字），過程值警告。S（黑底黃字），系統(tǒng)錯(cuò)誤。O（紫底白字），操作員提示信息。X（灰底白字），禁用消息。H:高限報(bào)警L:低限報(bào)警LL:低低限報(bào)警HH:高高限報(bào)警A（紅底白字），過程值報(bào)警（警告操作人員，需要采取措施）W（黃底黑字），過程值警告（提示操作人員，現(xiàn)場(chǎng)檢查并確認(rèn)）異常報(bào)警發(fā)生時(shí)主操作應(yīng)及時(shí)將報(bào)警記錄在交接班記錄臺(tái)賬上，并采取處理措施；具體分工如下：1）主操作負(fù)責(zé)異常報(bào)警的記錄，記錄內(nèi)容為：報(bào)警位號(hào)、報(bào)警內(nèi)容、報(bào)警時(shí)間、報(bào)警類別等，同時(shí)將報(bào)警信息立即匯報(bào)給該工段的當(dāng)班班長(zhǎng)；并與班長(zhǎng)、運(yùn)行工程師、技師等有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的崗位其他員工一同對(duì)異常報(bào)警原因進(jìn)行初步分析，并采取適當(dāng)處理措施進(jìn)行調(diào)整。2）當(dāng)班班長(zhǎng)負(fù)責(zé)本班異常報(bào)警統(tǒng)計(jì)記錄的檢查并與主操作、值班長(zhǎng)、運(yùn)行工程師、技師等有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的崗位其他員工一同對(duì)異常報(bào)警原因進(jìn)行初步分析，并指揮主操作及現(xiàn)場(chǎng)人員采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?）車間技術(shù)員負(fù)責(zé)異常報(bào)警的原因分析、防護(hù)措施的制定、下發(fā)、培訓(xùn)等。4）車間指定專人或?qū)徣藛T對(duì)每天車間統(tǒng)計(jì)的異常報(bào)警的原因分析及處理措施按時(shí)上報(bào)調(diào)度室，上報(bào)時(shí)間為當(dāng)日的17時(shí)之前。5）對(duì)裝置安全運(yùn)行影響較大的異常報(bào)警由主管科室及時(shí)組織車間和相關(guān)部門進(jìn)行專項(xiàng)分析。

目的:

在發(fā)生有毒有害氣體泄露報(bào)警及時(shí)進(jìn)行處置，增強(qiáng)職工應(yīng)對(duì)處置能力，確保人身安全，保護(hù)廠區(qū)的財(cái)產(chǎn)安全。崗位工接到有毒有害氣體報(bào)警器報(bào)警后，及時(shí)通知煤防站以及班長(zhǎng)安全管理人員。煤防站、電儀車間、當(dāng)班班長(zhǎng)及安全管理人員當(dāng)接到有毒有害氣體報(bào)警器報(bào)警的信息后，應(yīng)盡快趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。崗位工配合煤防站確定是否該區(qū)域內(nèi)有泄露現(xiàn)象，并上報(bào)安全管理人員。遇到有毒有害氣體事發(fā)工段時(shí)開啟防爆排風(fēng)扇。同時(shí)，要謹(jǐn)慎行事，必須攜帶相關(guān)的防護(hù)器具，在事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)不得使用電話，進(jìn)入泄露區(qū)必須關(guān)閉手機(jī)，禁止攜帶明火。崗位工煤防站對(duì)泄露位置進(jìn)行查找，并配合電儀現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行檢查維修處理。如有發(fā)現(xiàn)不適者，應(yīng)小心妥善處理，等待救護(hù)人員抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。泄露要查明原