DCS操作说明.docx

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DCS操作说明

杭州沃华DCS系统操作说明

一、工程概述

本文档参照相关设计图纸，根据纸机项目工艺要求，能很好地实现全线集散控制，做到对各测控点的仪表选型准确、质量可靠、能实现生产现场的安全运行，开、停泵的可靠联锁及各监控点的显示或调节，同时对各工艺参数可进行定时打印，历史查询，趋势分析，并具有开放型联网接口。

控制系统结构和控制网络图，参见附图一

附图一

系统所配的IndustrialIT系统是ABB公司近年在原来的多套DCS系统的基础上发展起来的具有开放性网络结构、操作和工程技术环境标准化，过程自动化与工厂自动化、高可靠容错系统的新一代DCS系统，并取得ISO9001认证。

IndustrialIT具有先进可靠的硬件和软件，又有各种成熟，有效的高级应用软件包，可满足大型控制系统的监视、控制、优化与管理的需要。

系统的总体结构包括了以下组成部分：

•ControlIT----过程控制系统

•EngineerIT---系统组态及日常管理

•OperatorIT---系统操作

•相关设备（机柜、电源、电缆、网络等）

控制系统采用ABBAC800M控制器作为主站，由S800I/O作为从站。

AC800MPLC作为控制系统的核心，可提供功能强大的控制功能、组态功能、网络功能。

现场网络采用ModuleBus（光纤）控制总线。

车间级采用工业以太网通讯（光纤），通过以太网同全厂DCS系统连接。

控制站AS、工程师站ES、操作员站OS位于各仪表控制室，电气控制站位于电机中央控制室（MCC室）。

控制站为模块化配置，所有I/O模块均可带电插拔。

系统自动对所有部件进行检测，当模块或回路出现故障系统自动报警。

AutomationControlStation（AS）

自动化控制站（AS）

AC800控制器

AC800M是新一代的工业控制器，应用于各种工业环境。

控制器的CPU采用Intel的32位RISCCPU，运算能力强大。

控制器硬件分散，通过各种通讯模件，可以与绝大多数流行的现场总线和I/O卡件连接，如Profibus,Fieldbus,Foundation,Modbus,Ethernet等。

系统以开放的形式，让用户在控制领域有更广泛的机会选择现场设备。

与其他公司PLC产品的通讯可通过串行口通讯卡件，采用Modbus协议实现。

①AC800M有常规连续过程控制功能,包括常规检测回路和PID控制回路及自整定功能。

②AC800M具有符合IEC61131国际标准功能。

③AC800M具备运行控制应用软件的能力。

控制器的主要特点是：

AC800M现场该控制器可以提供冗余配置，冗余范围包括卡件箱、CPU卡、各种通讯卡、电源等，冗余方式为热备份。

在正常情况下，主控制器和备用控制器不断进行数据交换，保证备用控制器中的数据时刻更新。

一旦主控制器出现故障，备用控制器可以立即启动工作。

控制器中可以选择提供2个MODBUS口（RS485），用于PLC等设备的通讯。

分布式控制站（I/O）

S800I/O

S800I/O具有以下功能：

①与现场变送器、执行器一起构成具有调节功能的控制站。

②对现场送来的各种信号，进行信号调理，变为FCS能接收的标准信号。

能调理输出至现场执行器的的控制信号。

③具备有相应的输入/输出（I/O）模板，带有信号指示灯，完成输入/输出处理。

各种类型的数字和模拟I/O模块类型，有本安型输入输出模块。

④通过模块上的LED指示灯，可迅速判断模块和通道的工作状态。

⑤I/O与控制器的通讯通过工业标准的ModuleBus实现，通讯速率为12Mbit/s。

⑥S800I/O站作为总线上的节点与控制器通讯。

⑦现场总线变送器可以直接挂接在该总线上，每条总线的节点数可达63个，扩展非常方便。

⑧安装于标准DIN轨道。

⑨支持双电源冗余供电。

⑩所有输出通道可以设定安全值或输出保持功能，支持带电插拔和更换。

ABB_HMI800OperatorControlStation（ES/OS）

ABB_HMI800操作员控制站（ES/OS）

利用HMI800软件可以使整个工艺流程及每个工段在控制中心（OS）均有自己的分区，按照工艺区域划分为若干幅流程图，流程图之间的通过目录树的方式自由切换，在工艺图上要操作某一设备，只需用鼠标点击设备图标或设备位号就可在弹出的面板上进行操作。

根据任务范围的不同，此区域与HMI800控制、监控站一起实现单用户或多用户系统。

控制站与其它辅助控制站之间通过总线系统通讯。

HMI800使用方便

系统基于WindowsXP/Win7系统平台运行，画面非常直观，不论操作者的基础如何，均可很快掌握此系统。

另具有在线帮助功能。

HMI800提供安全性

系统可以用日期、时间、操作员姓名以及新旧数据之间的比较来记录系统运行时的操作过程。

锁定工艺过程、档案库和系统以防止没有权限的存取，比如改变设定值、选择流程画面或在运行状态下进入开发环境。

HMI800数据归档

系统具有报警记录和历史数据记录功能。

以表格的方式或趋势曲线方式来查看或分析记录的数据。

操作人员可以根据设备运行的实际情况预先设定一些参考值，这样系统在读取数据时就会将当前值和设定值作比较，一旦出现异常状态，操作界面上立刻出现醒目的报警信息并发出报警声，以提醒操作人员处理可能的故障。

系统的各种控制参数、工艺参数及生成的数据库均可自动存储，实时查询，自动生成表格，打印报表。

上位机通过键入密码，可承担管理员和操作员的双重任务。

即在一种密码命令下，开放所有按键，可进行工程师站所需要的改变参数、修改程序等工作；在另一种密码命令下，封锁部分按键，只能进行操作员工作。

系统能方便地同车间级DCS系统和厂级MIS网络连接。

GraphicOperatorPanelHardware

现场操作员控制设备

TheGraphicOperatorPanelPP800hasthefollowingtechnicaldata:

-mechanicaldimensions

-640x480pixelsTFT,fullgraphicmulticolourelectroluminescentdisplay

-keypadwithmanyprogrammablekeys

-enclosureIP65

-connectedtotheAC800MviaEthernet（10M）

-外形尺寸

-640x480象素TFT，全图形多色彩荧光显示屏

-键盘有许多编程键

-保护方式IP65

-通过ETHERNET（10M）总线协议与AC800M相连。

二、系统设计方案

控制站采用工业小型结构，多单元并行处理，可同时操作多个控制回路。

提供高效的HMI800、CompactControlBuilderV5.1软件设计及组态，使方案设计及软件组态同步进行，最大限度地简化了软件开发流程。

软件设计具有多种方便编程语言。

具有构造大型实时过程信息网的拓扑结构，可以构成多单元结构，多集控单元，全厂综合管理与控制综合信息自动化系统。

模拟量模块可以接受不同的热电阻、热电偶信号和4-20mA、1-5V、0-10V信号，模拟量输出模块可以输出标准的4-20mA、1-5V、-10-10V等标准信号，支持带电插拔功能。

（一）系统技术性能说明

本技术文档所提供的系统配置满足“DCS技术规范书”所规定的模拟量控制、顺序控制和数据采集等功能要求，以及在企业恶劣环境中长期、稳定、安全、高效的运行要求。

PM2DCS系统操作员站提供1台HPZ230工作站，2台液晶显示屏23寸。

DCS系统设1个AS站，为ABBAC800M-PM861。

DCS控制系统为三级控制网络结构，快速以太网为100M、工业以太网为10M/100M（分为2个物理连接平台：

管理网络链路，控制网络链路）、现场级I/O总线ModuleBus为12M（光纤），参见控制系统图。

DCS控制系统具有与工艺设备随机控制系统的通讯接口，及与全厂的生产管理系统网络连接接口。

控制柜24VDC开关电源采用冗余供电方式。

控制站中央控制单元：

在DCS领域率先采用了可靠性术高的CPU结构设计，实现了完全的容错冗余，解决了过去的单纯双重化方式下不可能解决的问题。

通过远程I/O总线（ModuleBus）实现I/O与控制器处理功能分散，进一步提高了系统的可靠性。

可以根据不同的需要选择各个控制及联锁逻辑控制回路的控制周期及扫描周期。

系统具有完善的自诊断功能，可以诊断至模块件级的故障。

对于控制器故障、通讯网络故障、输入/输出信号异常、I/O模件故障、非法输入指令以及冗余备份等进行诊断，并且提示详细的故障信息。

控制柜和I/O柜的所有模件能无损坏地热插拔，且不影响其它模件的正常工作，模件的插拔有相应的连锁保护功能，插错位置不会损坏模件或引起故障。

模块有断线线检测和短路保护功能，输入模块有隔离和抗干扰功能。

I/O模块具有对现场仪表和开关阀的供电能力（24VDC，220VAC），用于MCC的DO模块信号输出均为24VDC，并配备继电器（触点容量220VAC/5A），使用密封性灵敏继电器隔离。

（二）软件说明

提供完整的、满足“DCS技术规范书”要求的程序软件包，包括实时操作系统、应用程序等。

系统组态、生成、应用软件编辑均通过图形界面，交互式菜单会话方式，方便快捷，不需要使用者具有很多计算机方面的知识。

所有系统软件和应用软件是中文版或汉化版，并全面支持中文环境。

组态方式是块状图语言组态，并备有其它组态方式。

工程师站ES提供标准HMI800、CompactControlBuilderV5.1图组方式。

设计和组态工作可同步进行，简化了工作流程。

丰富的用户自定义宏功能，使组态更加容易、高效，组态文件以图形方式打印输出。

组态文件在线下装时，可以不停止控制站的CPU。

有软件多级保护密码，以防止一般工作人员擅自改变控制方案、应用程序和系统数据库。

所有控制算法、系统参数都驻存在存储器中，执行时，无需重新装载。

提供，VisualC++，VisualBasic等通用的编程语言，以满足用户工程师开发应用软件的需要。

提供DDE（DynamicDateExchange）及OPC（OLEforProcessControl）软件包，为工厂MIS网络直接提供数据服务。

监视功能:

具有对生产过程的运行状态如生产设备的启动及停止、控制阀门的开关、故障及事故的报警等的显示功能和对主要参数如测量值、阀门开度的显示。

这些画面按要求随时可以在DCS系统的任何一个操作员站上进行显示和操作，画面切换和刷新时间不超过1秒。

控制功能:

具有满足整条制浆车间生产线简单和复杂回路的开环和闭环控制功能、顺序、成组联锁和电磁阀、开关阀等的控制功能。

记录功能：

软件有实时趋势曲线记录功能，历史数据回顾功能和历史数据存储功能。

打印功能：

具有对故障报表的实施打印功能，对工艺画面、组态画面、历史数据和各种高级报表的打印功能。

自诊断功能：

系统有模块级和通道级自诊断功能，模块发生故障时能及时将故障位置信息传送至操作员站，以便快速排查和更换。

应用软件包括以下主要功能：

-流程图监视画面

-PID回路控制

-仪表组控制

-参数调整

-报警系统

-历史/实时记录

-报表

-系统维护

三、DCS系统操作

启动上位机主机，系统自动进入用户登录界面。

在登录界面上有四个用户权限登录按钮，客户机（操作员站）点击“Operator”进入登录界面，输入登录密码后进入操作系统，操作员需等待1-2分钟使系统自动进入DCS监控及操作界面，而后操作员就可以对现场设备的进行监控和操作；对于工程师站需要点击“SysAdmin”进入登录界面，输入登录密码后进入系统，此时需要工程师点击系统桌面

图标，进入上位机监控系统选择界面，如图二所示，如选中“EndineeringWorkplace”点击“Open”按钮进入上位机软件编辑系统，如选中“OperatorWorkplace”点击“Open”按钮则进入DCS监控及操作界面。

进入DCS监控及操作界面后系统默认进入操作主画面，在该画面有整个系统的框架图，通过该图可以了解整个系统的概况,其中按层次有2台上位机、3块现场触摸屏和PLC与其IO模块。

在框架图的上方有四个操作按钮，分别为“系统总览”、“操作画面”、“数据库”和“数据分析”，鼠标左击后可进入相应的操作画面。

画面如图三所示。

图二

图三

1）、点击“系统总览”按钮，进入系统总览画面，如图四所示。

在该画面可以看到整个系统所有的控制点，操作员可以通过拖动画面下方的滚动条来调整所需要的画面位置。

在画面的上方有操作按钮栏，分别为“主画面”、“系统总览”、“玻璃纤维系统”、“植物纤维系统”、“流送系统”、“白水系统”、“真空系统”、“蒸汽冷凝系统”、“涂布系统”、“清水系统”、和“PM1系统”，操作员可以通过点击对应的按钮切换到所需的画面。

图四

a）、玻璃纤维系统

点击系统总览画面上的“玻璃纤维系统”按钮后进入操作画面，，如图五所示。

进入系统画面后，玻璃纤维系统所包含的控制点均在该图上显示。

在画面上有各个控制点的实时状态，也可以通过点击各个控制点进行对控制点进行参数设定。

操作员可以根据画面上阀门或电机的颜色初步判断设备的状态是否正常，设备正常运行为绿色，停止为红色，电机有停止命令但是停不下来或阀门有关信号但是关不掉为绿闪，电机有启动命令但是开不了或阀门有开信号但是开不了为红闪，电机未联锁为白色；联锁点的状态红色表示未满足条件，绿色表示条件以满足。

当电机未备妥时电机图标显示为灰黑色，阀门未勾选使用阀门显示为灰黑色。

通过切换阀门的状态可以改变送浆管道的颜色，通过颜色来判断浆料的实际走向。

图标“A”代表自动，图标“M”代表手动。

如点击画面上的电机图标，则会弹出电机操作画面，如图六所示。

该操作画面最上方为该电机的位号及其对应的名称；其下方是以文字形式显示的电机状态反馈和历史曲线按钮，绿色字体表示电机已处于运行状态，红色字体表示电机处于停止状态；中间为电机图标，该图标会根据电机的状态显示相应的颜色，运行为绿色，停止为红色，电机停不下来绿闪，电机停开不下来红闪，电机联锁条件未满足为白色；下方为操作按钮，从左到右依次为启动、停止、手动和自动，操作员点击电机相应的按钮进行相应的操作。

当操作员将电机打到自动状态之前首先要确保联锁以投入使用。

如点击画面上的阀门图标，则会弹出阀门操作画面，如图七所示。

该操作画面最上方为该阀门的位号及其对应的名称；其下方是以文字形式显示的阀门状态反馈和历史曲线按钮，绿色字体表示阀门已处于打开状态，红色字体表示阀门处于关闭状态；中间为阀门图标，该图标会根据阀门机的状态显示相应的颜色，打开为绿色，关闭为红色，阀门关不了来绿闪，阀门打不开红闪，与电机操作画面不同，阀门含有一个可勾选的选项，只要阀门勾选为使用时，操作员才能对阀门进行操作；下方为操作按钮，从左到右依次为打开、关闭、手动和自动，操作员点击阀门相应的按钮进行相应的操作。

图五

图六图七

该画面包含两个顺序控制，分别为：

大玻纤碎浆和小玻纤碎浆顺控，其具体操作基本相同，现取大玻纤碎浆做具体说明。

在玻璃纤维系统画面左下方有大玻纤碎浆的操作区域，点击“参数”按钮，画面弹出“大玻纤控制参数设定”画面，如图八所示。

操作员设定浆板重量、碎浆浓度，卸放浓度、碎浆时间、加酸种类、加酸量和浆料输送路径（暂存槽或混合槽）后，检查碎浆程序开启条件，条件满足后，“条件是否满足”变为绿色，如若没满足可以点击红色按钮进入条件浏览画面，在画面上可以看到哪些条件未满足，如图九所示。

若条件满足，勾选顺控，“启动”按钮变为可操控型，点击启动按钮后顺控开始进行，同时“暂停”按钮变为可操控型，顺控开始系统自动进行初次补水，补水结束后，程序自动加酸，电机慢速搅拌混合1min后，程序暂停、电机暂停，控制面板提示PH是否满足碎浆条件，操作工需要点击“确认”，人工投料，投料完成后，控制面板提示“投料是否完成”点击“确认”开启主电机，使用快转速碎浆并开始“碎浆时间”计时，计时达到碎浆时间后，电机转到慢速，系统需要提示“是否可以排放”，操作工需要手动点击“是”后，程序继续，先打开卸料阀再开启卸料泵开始卸料，卸料至5%液位后先停卸料泵再关闭卸料阀；若“否”程序启动快转速继续碎解1分钟，电机转到慢速，再次“是否可以排放”，直至“是”。

第二次加水搅拌1分钟，先打开卸料阀再开启卸料泵，将水抽干，先停卸料泵再关闭卸料阀，程序结束。

在顺控过程中可以进行暂停操作，取消后程序继续进行。

若顺控过程中出现意外，可以点击“复位”按钮进行复位，顺控自动切换到初始状态。

注意事项：

在进行加水之前首先确认加水量是否超限；在进行顺控之前确认参数是否设置，酸是否以选择，顺控选择是否勾选。

图八

图九

b）、植物纤维系统

点击系统总览画面上的“植物纤维系统”按钮后进入操作画面，，如图十所示。

进入系统画面后，玻璃纤维系统所包含的控制点均在该图上显示。

在画面上有各个控制点的实时状态，也可以通过点击各个控制点进行对控制点进行参数设定。

操作员可以根据画面上阀门或电机的颜色初步判断设备的状态是否正常，设备正常运行为绿色，停止为红色，电机有停止命令但是停不下来或阀门有关信号但是关不掉为绿闪，电机有启动命令但是开不了或阀门有开信号但是开不了为红闪，电机未联锁为白色；联锁点的状态红色表示未满足条件，绿色表示条件以满足。

当电机未备妥时电机图标显示为灰黑色，阀门未勾选使用阀门显示为灰黑色。

通过切换阀门的状态可以改变送浆管道的颜色，通过颜色来判断浆料的实际走向。

图标“A”代表自动，图标“M”代表手动。

如点击画面上的电机图标，则会弹出电机操作画面，如图六所示。

该操作画面最上方为该电机的位号及其对应的名称；其下方是以文字形式显示的电机状态反馈和历史曲线按钮，绿色字体表示电机已处于运行状态，红色字体表示电机处于停止状态；中间为电机图标，该图标会根据电机的状态显示相应的颜色，运行为绿色，停止为红色，电机停不下来绿闪，电机停开不下来红闪，电机联锁条件未满足为白色；下方为操作按钮，从左到右依次为启动、停止、手动和自动，操作员点击电机相应的按钮进行相应的操作。

当操作员将电机打到自动状态之前首先要确保联锁以投入使用。

如点击画面上的阀门图标，则会弹出阀门操作画面，如图七所示。

该操作画面最上方为该阀门的位号及其对应的名称；其下方是以文字形式显示的阀门状态反馈和历史曲线按钮，绿色字体表示阀门已处于打开状态，红色字体表示阀门处于关闭状态；中间为阀门图标，该图标会根据阀门机的状态显示相应的颜色，打开为绿色，关闭为红色，阀门关不了来绿闪，阀门打不开红闪，与电机操作画面不同，阀门含有一个可勾选的选项，只要阀门勾选为使用时，操作员才能对阀门进行操作；下方为操作按钮，从左到右依次为打开、关闭、手动和自动，操作员点击阀门相应的按钮进行相应的操作。

图

十

图十一图十二

该画面包含植物纤维碎浆顺控，在植物纤维系统画面左下方有大玻纤碎浆的操作区域，点击“参数”按钮，画面弹出“植物纤维控制参数设定”画面，如图十一所示。

操作员设定浆板重量、碎浆浓度，卸放浓度、碎浆时间、浆板水分和浆料输送路径（暂存槽或扣前槽）后，检查碎浆程序开启条件，条件满足后，“条件是否满足”变为绿色，如若没满足可以点击红色按钮进入条件浏览画面，在画面上可以看到哪些条件未满足。

若条件满足，勾选顺控，“启动”按钮变为可操控型，点击启动按钮后顺控开始进行，同时“暂停”按钮变为可操控型，顺控开始系统自动进行初次补水，补水结束后，人工投料，投料完成后，控制面板提示“投料是否完成”点击“确认”开启主电机，使用快转速碎浆并开始“碎浆时间”计时，计时达到碎浆时间后，电机转到慢速，系统需要提示“是否可以排放”，操作工需要手动点击“是”后，程序继续，先打开卸料阀再开启卸料泵开始卸料，卸料至5%液位后先停卸料泵再关闭卸料阀；若“否”程序启动快转速继续碎解1分钟，电机转到慢速，再次“是否可以排放”，直至“是”。

第二次加水搅拌1分钟，先打开卸料阀再开启卸料泵，将水抽干，先停卸料泵再关闭卸料阀，程序结束。

在顺控过程中可以进行暂停操作，取消后程序继续进行。

若顺控过程中出现意外，可以点击“复位”按钮进行复位，顺控自动切换到初始状态。

注意事项：

在进行加水之前首先确认加水量是否超限；在进行顺控之前确认参数是否设置，顺控选择是否勾选。

该画面上包含磨浆机的操作及其状态显示，显示如图十二所示。

图标“L”或“R”表示本/远控，图标“C”表示进刀，图标“O”表示退刀，图标“◀”与“▶”表示进刀与退刀，图标“A”代表自动，图标“M”代表手动，除此外还有实际的功率给定与反馈。

当电机颜色为红色时表示电机处于停止状态，为绿色时电机处于运行状态，为白色时电机处于联锁未满足状态，为灰黑色时电机处于未备妥状态。

点击加载电机图标，则会弹出加载装置控制画面如图十三所示。

当加载装置处于远控时，在控制画面上操作员可以通过切换“Power控制”按钮选择功率控制或能耗控制，在进行自动控制时首先要设置好功率控制给定与能耗输入。

在远控状态当出现紧急情况时，操作员可以点击画面上的“快退”按钮进行快退以保护设备。

该画面包含一个PID控制，点击其控制的位号会弹出PID控制画面，如图十四所示。

图十三

图十四图十五

在图十四上能看到该PID的手动给定值、自动给定值、实际反馈值和PID输出值的柱状图，若工程师需要调整PID参数可以点击“PID_SET”按钮切换到PID参数设置画面，如图十五。

操作员可以通过点击操作界面下方的手自动按钮切换手自动状态，在界面的上方会显示出相映的状态。

若需要看该PID的历史曲线，可以点击上方的历史曲线按钮。

c）、流送系统

点击系统总览画面上的“流送系统”按钮后进入操作画面，，如图十六所示。

进入系统画面后，流送系统所包含的控制点均在该图上显示。

在画面上有各个控制点的实时状态，也可以通过点击各个控制点进行对控制点进行参数设定。

操作员可以根据画面上阀门或电机的颜色初步判断设备的状态是否正常，设备正常运行为绿色，停止为红色，电机有停止命令但是停不下来或阀门有关信号但是关不掉为绿闪，电机有启动命令但是开不了或阀门有开信号但是开不了为红闪，电机未联锁为白色；联锁点的状态红色表示未满足条件，绿色表示条件以满足。

当电机未备妥时电机图标显示为灰黑色，阀门未勾选使用阀门显示为灰黑色。

通过切换阀门的状态可以改变送浆管道的颜色，通过颜色来判断浆料的实际走向。

图标“A”代表自动，图标“M”代表手动。

如点击画面上的电机图标，则会弹出电机操作画面，如图六所示。

该操作画面最上方为该电机的位号及其对应的名称；其下方是以文字形式显示的电机状态反馈和历史曲线按钮，绿色字体表示电机已处于运行状态，红色字体表示电机处于停止状态；中间为电机图标，该图标会根据电机的状态显示相应的颜色，运行为绿色，停止为红色，电机停不下来绿闪，电机停开不下来红闪，电机联锁条件未满足为白色；下方为操作按钮，从左到右依次为启动、停止、手动和自动，操作员点击电机相应的按钮进行相应的操作。

当操作员将电机打到自动状态之前首先要确保联锁以投入使用。

如点击画面上的阀门图标，则会弹出阀门操作画面，如图七所示。

该操作画面最上方为该阀门的位号及其对应的名称；其下方是以文字形式显示的阀