dcs控制系統(tǒng)點數(shù)通常由設計院統(tǒng)計提供,dcs系統(tǒng)點數(shù)是儀表專業(yè)i/o點數(shù)、電氣專業(yè)i/o點數(shù)和dcs系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的通訊點數(shù)總和。準確統(tǒng)計電氣和儀表i/o點數(shù)可避免電氣和儀表專業(yè)出現(xiàn)協(xié)調(diào)不一致的問題,準確的dcs點數(shù)能為使用單位決策dcs系統(tǒng)品牌和dcs系統(tǒng)造價提供依據(jù)。
dcs系統(tǒng)通常涉及熱工檢測、模擬量控制、順序控制和邏輯控制等自動化控制內(nèi)容,dcs系統(tǒng)點數(shù)是從ai模擬輸入點數(shù)、ao模擬輸出點數(shù)、di開關量輸入點數(shù)、do開關量輸出點數(shù)和dcs與其他系統(tǒng)通訊點數(shù)五個方面統(tǒng)計結(jié)果得出,下面介紹儀表專業(yè)和電氣專業(yè)dcs系統(tǒng)點數(shù)計算方法:
1、dcs系統(tǒng)ai輸入點數(shù)如何計算
ai指進入dcs系統(tǒng)或plc的模擬量輸入信號。從現(xiàn)場可以直接輸入dcs系統(tǒng)的ai輸入信號有熱電偶(j、k、t、n、e、r、s和b分度號熱電偶)、熱電阻信號(cu50、cu100、pt100和pt50分度號)、標準電流信號(4-20ma、0-20ma)、標準電壓信號(1-5v、0-5v和0-10v)和脈沖信號;其他形式的信號如需送入dcs系統(tǒng),則要用信號隔離器、電流變送器、電壓變送器等信號轉(zhuǎn)換設備將該信號轉(zhuǎn)換為4-20ma或1-5v在送入dcs系統(tǒng)。
(1)熱電偶ai輸入點數(shù)統(tǒng)計
單支裝配式熱電偶或者單支鎧裝熱電偶按1個ai點計算;雙支裝配式熱電偶或者雙支鎧裝熱電偶需要在dcs系統(tǒng)顯示同一測點的兩個傳感器溫度按2個ai點計算,只顯示該測點的一個溫度按1個ai點計算;單支多點熱電偶或多點熱電偶常用于監(jiān)測同一測點不同部位溫度,熱電偶有幾個測量點則計算幾個點熱電偶ai輸入。
(2)熱電阻ai輸入點數(shù)統(tǒng)計
熱電阻ai輸入點數(shù)統(tǒng)計方法和熱電偶ai輸入點數(shù)統(tǒng)計方法相同。
(3)標準電流、電壓ai輸入點統(tǒng)計
每一路送入dcs系統(tǒng)的4-20ma、0-2ma、0-5v、1-5v或0-10v信號分別計算1個ai點,同時統(tǒng)計該輸入信號對應的量程范圍。二線制變送器(包括溫度變送器、壓力變送器、液位變送器、流量變送器等)因涉及dc24v供電,最好單獨統(tǒng)計ai點數(shù),方便dcs系統(tǒng)集成接線。
特別說明:在現(xiàn)場顯示的壓力表、雙金屬溫度計、玻璃轉(zhuǎn)子流量計等現(xiàn)場儀表不進入dcs系統(tǒng)點數(shù)計算。
2、dcs系統(tǒng)ao輸出點數(shù)如何計算
ao指dcs系統(tǒng)或plc發(fā)出的控制現(xiàn)場執(zhí)行設備的模擬量輸出信號。ao輸出一般有4-20ma、0-20ma、0-5v、1-5v和0-10v五種類型,4-20ma為最常用dcs系統(tǒng)ao輸出,ao輸出通常接入電動執(zhí)行機構(gòu)、氣動執(zhí)行機構(gòu)、變頻器、電力調(diào)整器和工業(yè)控制模塊等設備,通常每一個被控對象對應一路ao輸出,ao輸出點數(shù)與被控設備數(shù)量相同。
3、dcs系統(tǒng)di輸入點數(shù)如何計算
di指進入dcs系統(tǒng)或plc的開關量輸入信號,di輸入必須是無源觸點、ttl或cmos電平信號,di進入dcs系統(tǒng)或plc后通常會接通dc24v或者dc48v查詢電壓。
儀表專業(yè)di輸入通常來自現(xiàn)場電接點壓力表、電接點雙金屬溫度計、電接點水位計、液位開關、流量開關、火焰檢測、電接點水位計等儀表的報警觸點,每一個報警觸點接入dcs系統(tǒng)時計算為一個點di輸入。電氣專業(yè)di點數(shù)計算較為復雜,文章后面專門介紹。
4、dcs系統(tǒng)do輸出點數(shù)如何計算
do指dcs系統(tǒng)或plc發(fā)出的控制現(xiàn)場設備的開關量輸出信號,通常通過中間繼電器再接入其他不同電壓等級的用電設備。儀表專業(yè)do輸出常用于控制外部指示燈、電磁閥、聲光報警器、電氣控制和多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構(gòu)、接觸器等設備。dcs系統(tǒng)控制不同設備其所需要的do輸出點數(shù)不同,以下是常見被控對象i/o點數(shù):
(1)開關型電動執(zhí)行機構(gòu):每臺執(zhí)行機構(gòu)閥位反饋4-20ma計算ai輸入1點,閥門正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)控制計算do輸出2個點,閥門開到位/閥門關到位信號計算di輸入2個點 ,閥門開過力矩/關過力矩故障信號計算di輸入2點。
(2)開關型多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構(gòu)(ac380v電源):每臺執(zhí)行機構(gòu)閥位反饋4-20ma計算ai輸入1點(如無反饋信號則不計算該ai點數(shù)),閥門正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)控制計算do輸出2個點,閥門開到位/閥門關到位(限位開關)計算di輸入2個點,執(zhí)行器開過力矩/關過力矩故障信號計算di輸入2點。
(3)調(diào)節(jié)型電動執(zhí)行機構(gòu):每臺執(zhí)行機構(gòu)閥位反饋計算ai輸入1點,閥門控制信號計算ao輸出1個點,執(zhí)行器故障報警信號計算ai輸入1個點(故障報警常見于智能型電動執(zhí)行機構(gòu),如無故障報警信號則不計算ai點數(shù))
(4)調(diào)節(jié)型多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構(gòu):每臺執(zhí)行機構(gòu)閥位反饋計算ai輸入1點,執(zhí)行器4-20ma控制信號計算ao輸出1個點,esd緊急控制信號計算do輸出1個點(esd緊急控制信號常見于智能型多回轉(zhuǎn)電動執(zhí)行機構(gòu),如無此功能則不計算該do點數(shù)),開過力矩/關過力矩報警信號計算di輸入點數(shù)2點。
(5)變頻器:每臺變頻器頻率反饋計算ai輸入點數(shù)1點,頻率給定信號計算ao輸出1個點,運行/停止給定指令計算do輸出1個點,變頻器故障報警計算di輸入1個點,故障復位計算1個do輸出1個點,變頻器運行狀態(tài)計算di輸入1個點。
如果變頻器與通訊方式與dcs系統(tǒng)連接,則只需要計算1個通訊點,不需要計算其他點數(shù)。
(6)如dcs系統(tǒng)外接電磁閥、指示燈、接觸器等設備,每個設備計算do輸出1點(如多個設備共用一個控制信號,通常通過增加中間繼電器觸點方式完成,只需要計算1個do輸出)。
5、電氣專業(yè)如何計算dcs系統(tǒng)點數(shù)
(1)常規(guī)電氣控制的dcs系統(tǒng)點數(shù)
最簡單的電機控制回路需要2個點di輸入,1個點do輸出。每個回路運行狀態(tài)(來自于接觸器輔助觸點)計算di輸入1個點,啟動/停止控制信號(接接觸器線圈)計算do輸出1個點,故障信號(來自熱繼電器或者電機保護器過載信號)計算di輸入1個點。
電機回路如需要電流顯示和就地/遠傳控制,除計算2個di、1個do外,電流信號(來自電流變送器)計算ai輸入點數(shù)0-3個點(小功率電機通常不用監(jiān)測電流,則不計算該ai輸入點數(shù);大功率三相電機有幾相電流需要送入dcs顯示就計算幾個ai輸入點,必須將每一路0-5a電流信號經(jīng)電流變送器轉(zhuǎn)換為4-20ma信號送dcs,最多3個點);如電機需多地控制,則控制地點選擇開關計算1個di輸入。
為便于大家理解,下圖是ggd電氣柜、現(xiàn)場操作箱和dcs系統(tǒng)三地控制的電氣二次控制原理圖
電機控制二次回路功能說明:電氣柜、現(xiàn)場操作箱上的停止按鈕能在任何狀態(tài)下讓電機停止運行;控制地點選擇開關可以選擇“本柜控制”、“現(xiàn)場控制”和“dcs控制”,選擇開關對應位置的啟動按鈕能啟動電機;選擇開關在“dcs控制”時,在dcs系統(tǒng)上才能進行電機啟動/停止操作。
電氣元件說明:二次原理圖中1ss為電氣柜上的停止按鈕,1ss1為現(xiàn)場操作箱上的停止按鈕;1sb為電氣柜上的啟動按鈕,1sb1為現(xiàn)場操作箱上的啟動按鈕;do為dcs系統(tǒng)啟動/停止控制輸出觸點;1hr5為電源指示燈;1hr為電氣柜上的運行指示燈,1hr1為現(xiàn)場操作箱上的運行指示燈;1hg為電氣柜上的停止指示燈,1hr1為現(xiàn)場操作箱上的停止指示燈;1kk為操作地切換開關;1kh為熱繼電器;1km為接觸器;1ka為中間繼電器;1fu為二次回路保險。
(2)降壓啟動電氣控制的dcs系統(tǒng)點數(shù)
每個降壓啟動回路電機全壓運行狀態(tài)信號(來自于主接觸器1km1輔助觸點)計算di輸入1個點,dcs啟動/停止控制信號(接接觸器線圈)計算do輸出1個點,電氣故障信號(來自熱繼電器或者電機保護器過載信號)計算di輸入1個點,電機電流信號(來自三相電流變送器)計算ai輸入點數(shù)3個點(電機a、b、c相電流變送器);如電機需多地控制,則控制地點選擇開關狀態(tài)(選擇dcs系統(tǒng)控制時)計算di輸入1個點。
為便于大家理解,下圖是ggd電氣柜、現(xiàn)場操作箱和dcs系統(tǒng)三地控制的降壓啟動二次回路控制原理圖
(3)變頻器控制的dcs系統(tǒng)點數(shù)
每個變頻器運行狀態(tài)信號(來自于中間繼電器觸點)計算di輸入1個點,dcs系統(tǒng)啟動/停止控制信號(接中間繼電器線圈)計算do輸出1個點, 變頻故障信號(來自變頻器)計算di輸入1個點,故障復位計算do輸出1個點,變頻頻率反饋信號計算ai輸入點數(shù)1個點;變頻頻率給定信號計算ao輸出1個點。
(4)電機正反轉(zhuǎn)控制的dcs系統(tǒng)點數(shù)
電機正轉(zhuǎn)運行狀態(tài)/反轉(zhuǎn)運行狀態(tài)(來自接觸器輔助觸點)計算d1輸入2個點,正轉(zhuǎn)故障/反轉(zhuǎn)故障信號(來自熱繼電器)計算di輸入2個點,正轉(zhuǎn)控制/反轉(zhuǎn)控制(接接觸器線圈)計算do輸 出2點,電機電流反饋信號最多計算ai輸入3個點(無電流反饋不計算該點)。
(5)dcs系統(tǒng)兼容plc功能,復雜的邏輯控制按照實際工程要求來計算dcs系統(tǒng)i/o點數(shù)(計算方法與計算plc點數(shù)方法相同),在此不一一羅列說明。
通過以上dcs系統(tǒng)點數(shù)計算方法可以迅速統(tǒng)計出實際需要的dcs系統(tǒng)硬件點數(shù),dcs系統(tǒng)實際配置還需要考慮系統(tǒng)冗余,通常按照用戶實際需要的dcs系統(tǒng)i/o點數(shù)增加20%冗余。