DCS控制典型化工流程实训装置.doc

五、DCS控制典型化工生产流程综合实训系统
---双釜反应-双塔串联精馏连续化工流程

我们将一套间歇反应实训装置单元和两套精馏实训装置单元有机结合，组成一套典型连续流程的化工生产综合实训装置。整套系统装置体现单元组合的化工连续生产的流程，系统既可连续生产；又可单元操作（故障点的设置需在单元操作中进行）；DCS控制中控室要按照标准工业化中控室建设。

5.1 FYFSX-A反应釜系统（间歇反应中试装置）
系统由间歇反应釜实训设备对象（由一台蒸馏搅拌反应釜和一台中和釜组成，两釜可独自成体系工作，通过压缩氮气输送相互倒料，反应釜采用间歇反应工作方式）；钢质安装框架（两层设计，一层平面方便操作、检修、出入，二层有安全斜梯通上并有护栏、防滑花纹板）；就地仪表电器操作台；倾角嵌入式就地计算机控制台；就地智能仪表控制上位监控软件（以工控组态软件为平台）；外置配套设备（氮气钢瓶）等组成。
1、系统的特点
1.1、反应釜采用工业标准压力反应釜。
1.2、两台反应釜即可独自成体系工作，也可串联工作，一台作为搅拌中和反应釜：不锈钢50升，高径比为1:1.2（不配置竖式分馏柱、竖式冷凝器、卧式冷凝器，耐压0.6Mpa、夹套加热方式为电加热导热油加热方式）；一台作为蒸馏反应釜：不锈钢50升，高径比分别为1: 2（配置竖式分馏柱、竖式冷凝器、卧式冷凝器，耐压0.6MPa、夹套加热方式为电加热导热油加热方式）。
蒸馏反应釜系统
蒸馏反应釜为过程工业中常见的带搅拌釜式反应器系统（CSTR），属于间歇反应过程，反应器为标准盆头釜。反应过程为A、B、C三种物料在反应釜中经夹套加热适度的热量后，将发生复杂的化学反应，产生反应最终产物D及其副产物。其工艺流程图见附件一：PLC和DCS控制典型化工流程过程控制综合实训对象系统流程图。
釜式反应器（CSTR）是化工过程中常见的单元操作。本系统反应釜采用间歇反应工作方式，反应釜夹套带有电加热器，导热油夹套加热。系统采用自带的小循环导热油加热系统，夹套带有电加热器工作）。
中和釜实训系统
中和釜实训系统同反应釜实训系统机械结构及控制系统都一样，不同之处是：没有配套的竖式冷凝器、卧式冷凝器。
反应釜检测控制系统
中和釜/蒸馏釜各有一套下列检测控制系统
釜内胆温度控制：热电偶+可控硅移向调压器
釜夹套温度控制：热电偶+可控硅移向调压器
2个高位槽流量控制：转子轮流量计
2个高位槽液位控制：法兰式可变色液位计
釜内胆液位控制：磁翻板液位计（带4-20MA远传信号及高底位报警）
釜内胆压力检测：压力变送器+压力定值调节阀
釜搅拌器转速控制：转速传感器+1个变频器
釜内胆冷却盘管流量控制：涡轮+变频器
釜内胆第三种反应物料控制：柱塞计量泵
1.3、装置主管道上的连接基本上采用法兰连接。

2、反应釜单元实训系统的功能
项目
操作实训内容
开车准备
1、工艺流程图的识读与表述。
2、熟悉现场装置及主要设备、仪表、阀门的位号、功能、工作原理和使用方法。
按照要求制定操作方案。
检查流程中各设备、管线、阀门是否处于正常开车状态。
引入公用工程（水、电、油）并确保正常。
装置上电，检查各仪表状态是否正常；动设备试车。
开车
1、按正确的开车步骤开车，调节原料流量、温度、压力、搅拌转速到指定值。
2、能执行换热器的切换操作。
正常操作
按照指令改变原料流量、温度、压力、液位、转速等操作参数到指定值并建立正常操作。
按照要求巡查各流量、温度、压力、液位、转速等操作参数并做好记录，能及时判断各指标否正常。
按照要求巡查动设备（离心泵、计量泵）的运行状况，确认并做好记录。
观察正常操作时反应釜的操作状况，并指出可能影响其正常操作的因素。
能按正常操作进行间歇反应的进、出料操作。
能按照不同要求进行夹套、盘管、外冷却器等的换热切换。
能按照不同要求进行夹套、电加热等的切换操作。
停车
按正常的停车步骤停车。
检查停车后各设备、阀门的状态，确认后做好记录。
事故处理
能通过对操作参数的观察、分析了解反应釜的操作状况，在改变某些参数的情况下能及使对系统作出调整，使反应正常进行。
能对不同的控制方式进行切换，并使系统恢复稳定操作。
能判断引起操作异常的原因并作出相应的处理使系统恢复稳定操作。
设备维护
1、离心泵、计量泵的开、停、正常操作及日常维护。
2、换热器的构造、工作原理、正常操作及维护。
3、主要阀门（电动调节阀，电磁阀，减压阀、背压阀、疏水阀）的位置、类型、构造、工作原理、正常操作及维护。
各种温度、流量、压力、液位传感器的测量原理；温度、压力、液位显示仪表及流量控制仪表的正常使用。
不同形式搅拌器的结构、原理、及操作方式。
控制仪表
1、温度、流量、压力传感器的测量原理；温度、压力显示仪表及流量控制仪表的正常使用。
2、控制执行装置调压器、电动调节阀、变频器的正常使用。
3、了解反应釜控制时需要检测及控制的参数、检测位置、检测传感器及控制方法。
监控软件
1、上位监控平台软件的熟悉、了解及使用
DCS中控系统应用
DCS集散控制系统操作技能培训

3、反应釜单元实训设备配置清单
类别
材料名称
规格型号
数量
备注
一、设备主体：对象部分：长×宽×高4000×2200×3200mm钢质安装框架（两层设计，一层平面方便操作、检修、出入，二层有安全斜梯通上并有护栏、防滑花纹板）防锈红丹底漆，喷烤漆处理；钢质喷塑就地仪表电器操作台（含仪表、嵌入式微机位及开关位，并内含DCS接入口。）；倾角嵌入式就地计算机控制台；就地智能仪表控制上位监控软件（以工控组态软件为平台）；外置配套设备等组成。
动设备
原料输送离心泵
CHLF2-20不锈钢水泵
2台

冷凝水泵
CHLF2-20不锈钢水泵
1台

计量泵
20L/H
1台

填料密封搅拌器
304不锈钢，锚式和浆式搅拌桨
2台

静设备
中和搅拌反应釜
不锈钢50升，高径比为1:1.2
（不配置竖式分馏柱、竖式冷凝器、卧式冷凝器，耐压0.6Mpa、夹套加热方式为蒸汽及电加热导热油两种加热方式）
1台

蒸馏反应釜
不锈钢50升，高径比分别为1: 2
（配置竖式分馏柱、竖式冷凝器、卧式冷凝器，耐压0.6MPa、夹套加热方式为蒸汽及电加热导热油两种加热方式）
1台

均质器
304不锈钢，φ50×500mm
1台

原料液储罐
304不锈钢，φ377×600mm
2台

高位槽储罐
304不锈钢，φ377×600mm
2台

蒸馏反应釜反应釜蒸汽冷凝液储罐
304不锈钢，φ377×600mm
1台

反应釜产品储罐
304不锈钢，φ400×500mm
1台

蒸馏反应釜竖式分馏柱
304不锈钢，φ76×500mm
1台

蒸馏反应釜蒸汽卧式冷凝器
304不锈钢列管，φ108×600mm
1台

蒸馏反应釜蒸汽竖式冷凝器
304不锈钢列管，φ76×500mm
1台

反应釜产品卧式冷凝器
304不锈钢列管，φ108×600mm
1台

小循环导热油储罐（兼事故罐）
304不锈钢，φ377×1000mm
1台

小循环导热油膨胀槽
304不锈钢，φ250×600mm
1台

小型均化器
304不锈钢，φ50×500mm
1台

N2钢瓶及加压阀
工业N2
1套

二、检测控制参数

变量
检测机构
显示控制仪表及型号
数量
控制机构
检测控制参数
反应釜温度
K型热电偶
精度：1%FS
宇电AI-519AV24×S 2台
精度：0.5%FS
2
可控硅移相调压器或电动调节阀
反应釜夹套温度
K型热电偶
精度：1%FS
宇电AI-519AV24×S 2台
精度：0.5%FS
2
可控硅移相调压器或电动调节阀
反应釜蒸汽冷凝液温度
PT100热电阻
精度：0.5%FS
宇电智能巡检仪一台
3

反应釜压力检测
国标指针压力表和扩散硅压力传感器
精度：0.5%FS
宇电智能巡检仪
精度：0.5%FS
1
压力定值调节阀
高位槽储罐液控制
法兰式可变色液位计
就地
2

釜内胆液位控制
磁翻板液位计（带智4-20MA远传信号及高低位报警）
智能数显表
2

反应釜搅拌器转速
霍尔转速传感器
数字转速表精度：0.5%FS
2
变频调速器
原料进料流量
转子流量计
精度： 1%FS
转子流量计就地显示
1

反应原料进料流量
转子流量计＋微计量柱塞泵
精度： 1%FS
转子流量计就地显示
宇电智能调节仪
1
微计量泵
冷却液流量
LWGY-15涡轮流量计
精度：0.5%FS
宇电智能流量积算仪
1

高位槽储罐液位
机械平衡放料管控制
宇电智能调节仪
2

闪光报警器
AI-302M　　８路
宇电AI-302M
1

执行器
可控硅移相调压器
STY-380D35

1台

变频器
FRS520-0.4

2

球阀，截止阀，疏水阀、背压阀等
不锈钢

一批

三、智能仪表电器控制台及计算机控制操作台
就地智能仪表电器控制台
钢制喷塑内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护；同时每一组强电输出都有旋钮开关控制，保证设备安全，操作控制便捷；装有分相指示灯，开关电源，接触器，自锁开关，塑铜线，橡套线，屏蔽线，铝合金线槽等。
就地控制计算机
品牌计算机：联想双核2.0G，内存1GDDR2，硬盘250G，光驱，鼠标，键盘，3年质保，显示器：17”液晶，全国联保；操作系统：正版WINDOWS XP。
四、计算机控制软件
上位监控软件
1、MCGS工控组态软件；2、上位监控软件（以工控组态软件为平台软件）

5.2双塔精馏实训装置系统子系统介绍
1、主框架级平台楼梯系统
系统为二层框架平台结构：
2.1.1、双塔串联串级精馏实训系统两层平台结构框架: 碳钢框架：两层设计，长×宽×高4800×2200×3500mm整机采用钢质安装框架（两层设计，一层平面方便操作（2000mm高度）、检修、出入，双塔串联串级精馏实训系统二层有安全平台楼梯通上并有护栏、防滑花纹板；100X50X6mm方钢管，50X5角铁，60 X6槽钢，扶手护栏：ф32*2及ф20*2钢管，3mm厚碳钢花纹板）。防锈红丹底漆，喷烤漆处理。
2、双塔串连串级精馏实训系统
双塔串联串连精馏实训系统由一台筛版精馏塔和一台填料精馏塔组成，两塔可独自成体系工作，也可组成串连精馏操作系统。系统组成见附件一：双塔串连串级精馏实训系统实训对象系统流程图。
2.1筛版精馏塔实训系统
系统由筛版精馏塔精馏实训装置对象；就地仪表电器操作台；倾角嵌入式就地计算机控制台；就地智能仪表控制上位监控软件（以工控组态软件为平台）；外置配套设备等组成。装置运行介质为乙醇-水体系，塔顶产品乙醇浓度不低于92%..：
筛版精馏塔实训系统装置对象:
筛版精馏塔塔体：主体不锈钢φ76×100×4mm，16节塔节，带两个玻璃观测段；塔板为筛板；。冷凝面积0.5(m2)；设备总高度3500 mm；
板式精馏塔加热釜:60升、电加热管加热。
板式精馏塔塔底产品冷却器: 冷凝面积0.5(m2)
板式精馏塔加料预热器:功率1kW
板式精馏塔塔顶冷凝器: 冷凝面积0.5(m2)
筛版塔原料罐：80升
筛版塔塔底产品罐：80升
筛版塔侧线采出罐（兼萃取剂加料罐）：80升
筛版塔塔顶产品罐：80升
筛版塔塔顶回流罐罐：70升
真空缓冲罐：60升
2.2填料精馏塔实训系统
系统由填料精馏塔精馏实训装置对象；就地仪表电器操作台；倾角嵌入式就地计算机控制台；就地智能仪表控制上位监控软件（以工控组态软件为平台）；外置配套设备等组成。装置运行介质为乙醇-水体系，塔顶产品乙醇浓度不低于92%..：
填料精馏塔塔体：主体不锈钢φ76×4mm不锈钢制作，带两个玻璃观测段；填料为￠6θ环填料；冷凝面积0.5(m2)；设备总高度3500 mm。
填料精馏塔加热釜:60升、电加热管加热。
填料精馏塔塔底产品冷却器: 冷凝面积0.5(m2)
填料精馏塔加料预热器: 功率1kW
填料精馏塔塔底产品冷凝器: 冷凝面积0.5(m2)
填料塔原料罐：80升
填料塔塔底产品罐：80升
填料塔塔顶产品罐：80升
填料塔塔顶回流罐罐：70升
2.3筛板/填料塔检测控制系统
筛板/填料塔各有一套下列检测控制系统
1、再沸器温度控制：PT100+可控硅移项调压器+智能调节仪（可手、自动切换）
2、进料流量控制：精微计量泵+智能调节仪（可手、自动切换）
3、回流罐液位控制：磁翻板液位计（带4-20MA远传信号及高底位报警）+精微计量泵+转子流量计+智能调节仪（可手、自动切换）
4、回流流量控制：精微计量泵+转子流量计+智能调节仪（可手、自动切换）
5、塔顶产品流量控制：精微计量泵+转子流量计+智能调节仪（可手、自动切换）
6、冷凝水流量控制，涡轮流量计+转子流量计+变频器+智能调节仪（可手、自动切换）
7、进料温度控制，PT100+可控硅移项调压器+智能调节仪（可手、自动切换）
8、进料浓度控制：电磁阀+远传红外开关发射器。
6、塔板温度检测：PT100+智能数字数显变送仪表
7、塔压降检测：膜盒压力表
8、塔釜液位检测：法兰式变色液位计
2.4冷却循环水系统
冷却循环水系统包含： 304不锈钢板制作的循环水箱(800x500x7000)，循环水箱带一个南方泵业生产的CHLF2-20/0.37不锈钢卧式单级离心泵。。
304不锈钢板制作的循环水箱(1000x800x1000)安装在双塔串联串连精馏实训系统框架平台底部的右侧面。
2.5就地智能仪表电器控制台
就地智能仪表电器控制台：钢制喷塑内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护；同时每一组强电输出都有旋钮开关控制，保证设备安全，操作控制便捷；装有分相指示灯，开关电源，接触器，自锁开关，塑铜线，橡套线，屏蔽线，布线槽等。
倾角嵌入式就地计算机控制台：钢制喷塑结构，嵌入式安装
就地控制计算机：品牌计算机：CPU双核2.0，2G DDR2内存，硬盘160G以上，光驱，鼠标，键盘，显示器：17”液晶显示屏。三年质保。
分析仪器：酒精比重计：玻璃分析仪器，含酒精密度全量程。气相色谱（学校自配或选配，设备本体不含）。
3、双塔精馏实训装置配置清单
序号
主要部件名称
规 格
数量
备注
1
碳钢框架
长×宽×高4800×2200×3500mm
1套
两层设计，一层平面方便操作、检修、出入，二层有安全斜梯通上并有护栏、防滑花纹板（100X50X4mm方钢管，50X5角铁，60 X6槽钢，扶手护栏：1寸及4分钢管，3mm厚碳钢花纹板）。防锈红丹底漆，喷烤漆处理（筛板同填料共用）。
2
原料、成品及塔底不锈钢储罐
φ377×600 mm
8个
2mm厚304不锈钢材料
3
真空不锈钢储罐
φ250×600 mm
1个
2mm厚304不锈钢材料
4
不锈钢储罐回流罐
φ300×600 mm（下部锥体）
2个
2mm厚304不锈钢材料
5
再沸器
φ300×600 mm
2个
3mm厚304不锈钢材料（外带不锈钢包裹硅酸铝保温棉保温）
6
进料预热器
φ108×150 mm；带上下法兰。
2个
3mm厚304不锈钢材料（外带不锈钢包裹硅酸铝保温棉保温）
7
精馏塔塔体
筛板精馏塔体：主体不锈钢φ76×100×4mm，16节上，带两个玻璃观测段；塔板为筛板。填料精馏塔塔体：主体不锈钢φ76×4mm不锈钢制作，带两个玻璃观测段；填料为￠6θ环填料。
2套
304不锈钢φ76×4mm
8
塔顶产品列管换热器
不锈钢φ108×800mm
2个
304不锈钢
9
塔底产品列管换热器
不锈钢φ108×800mm
2个
304不锈钢
10
冷凝水循环水箱
800X500X700(长X宽X高)
1个
304不锈钢厚2mm
11
管道、三通、活接、法兰

若干
304不锈钢
12
4分铜球阀及铜闸阀
4分
40个
永德信重型阀门
13
冷凝离心水泵
CHLF2-20不锈钢多级低噪离心泵
1个
0.37KW/扬程12m不锈钢多级低噪离心泵(电机变频特性好)
14
物料循环泵
WG-18循环水泵
1个

15
真空泵
不锈钢，380V，2L/S
1个
旋片式真空泵
16
*精微计量泵
30L/S
6个
进料/回流/成品/计量控制
17
PT100热电阻
PT100热电阻（德标）
精度：0.5%FS
20个
再沸器温度/精馏塔塔结1、2、5、8、11、14、16/塔顶升气段/回流液进口温度/进料液进口温度两个/预热器温度
18
塔釜液位传感器
法兰式变色液位计
2个
0-600 mm
19
回流液位传感器
磁翻板液位传感器（带上下限报警）
2个
0-600 mm
20
塔底及塔顶压力
扩散硅压力传感器
4个

膜合压力表
4个
0-20KPa
21
可控硅移相调压器
STY380-25(带4-20mA控制信号输入)
4个
杭州西子
22
转子流量计
LZB-10
8个
进料/回流/成品/计量（同精微计量泵计量系统冗余）
23
涡轮流量计
涡轮流量计
1个
冷凝水流量计量
转子流量计
LZB-15
2个
24
智能调节仪
AI519A
7个
厦门宇电
25
智能流量积算仪
AI708H
1个
厦门宇电
26
智能数显仪
AI501A
16个
厦门宇电
27
开关量计算机控制器
ICP7060D
1个
台湾
28
闪光报警器
AI-302M
装置安全报警
1个
八通道
29
就地智能仪表控制上位监控软件
以MCGS工控组态软件为平台组态编程
30
就地智能仪表电器控制台
钢制喷塑内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护；同时每一组强电输出都有旋钮开关控制，保证设备安全，操作控制便捷；装有分相指示灯，开关电源，接触器，自锁开关，塑铜线，橡套线，屏蔽线，铝合金线槽等。
31
就地控制计算机
联想品牌计算机：CPU双核2.0，2G DDR2内存，硬盘250G以上，光驱，鼠标，键盘，显示器：17”液晶显示屏。三年质保。
32
就地控制计算机潘台
钢制喷塑倾角嵌入式就地计算机控制台
33
酒精比重计
玻璃分析仪器，含酒精密度全量程
34
色谱分析仪
热导式气相色谱仪:包括六通阀＋色谱工作站＋色谱柱＋H2钢瓶（学校自配或选配，设备本体不含）
35
其它附件

4、双塔精馏实训装置系统功能
项目
基本理论及专业课程的实验教学
实验教学
1）了解板式/填料精馏塔的结构，熟悉板式/填料式连续精馏塔的工作原理、基本结构及物料流程。
2） 通过高硼硅玻璃观察塔板上气─液传质过程全貌，学会和掌握测定筛板式精馏塔的全塔效率和单板效率。
3）可以完成全回流和部分回流各种条件下精馏操作实验。
4) 掌握精馏塔的操作方法。观察和测定筛板精馏塔中灵敏塔板的温度变化。
5) 了解精馏塔控制时需要检测及控制的参数、检测位置、检测传感器及控制方法。
6) 学习掌握精馏塔智能仪表控制系统软硬件控制知识。
实训功能
操作实训内容
开车准备
1、工艺流程图的识读与表述
2、熟悉现场装置及主要设备、仪表、阀门的位号、功能、工作原理和使用方法
3、按照要求制定操作方案
4、检查流程中各设备、管线、阀门是否处于正常开车状态
5、引入公用工程（水、电、汽）并确保正常
6、装置上电，检查各仪表状态是否正常；动设备试车
开车
1、按正确的开车步骤开车，调节精馏塔达到平衡点
正常操作
1、能改变进料流量、塔釜温度到指定值并重新建立正常操作
2、按照要求巡查各温度、压力、流量并做好记录，能及时判断各指标否正常
3、按照要求巡查动设备（水泵）的运行状况，确认并做好记录
4、观察正常操作时精馏塔的操作状况，并指出可能影响其正常操作的因素
5、能按正常操作调节进料流量及塔釜温度
6、能测定精馏塔的全塔效率。
7、能够进行常规连续精馏操作和间歇精馏操作，单塔操作、串连操作及组合操作。
停车
1、按正常的停车步骤停车
2、检查停车后各设备、阀门、储液罐的状态，确认后做好记录
事故处理
1、会观察、分析因溢泛引起的系统操作异常并恢复至正常操作状态
2、通过玻璃视盅观察塔板上气─液传质过程全貌、分析精馏塔系统操作异常并恢复至正常操作状态。
3、可观察塔板及填料气液接触状况及塔中灵敏板温度变化。
4、会观察、分析因进料温度变化引起的系统工况变化。
5、会观察、分析因回流量变化引起的系统工况变化。
6、会观察、分析因进料浓度变化引起的系统工况变化。
7、会观察、分析因进料位置变化引起的系统工况变化。
设备维护
1、设备的开、停、正常操作及日常维护
2、精馏塔的构造、工作原理、正常操作及维护
3、主要阀门的位置、类型、构造、工作原理、正常操作及维护
控制仪表
1、温度、流量、压力传感器的测量原理；温度、压力显示仪表及流量控制仪表的正常使用。
2、控制执行装置变频器、调压器的正常使用。
3、了解精馏塔控制时需要检测及控制的参数、检测位置、检测传感器及控制方法。
监控软件
1、上位组态监控平台软件的熟悉、了解及使用
DCS中控系统应用
DCS转接卡（本系统留有DCS集散控制系统备用接口；方便以后系统扩展）

5.3 SunyTDCS9200 DCS中控室系统
1、DCS中控室概述
本项目设置一个独立的总控制室，所有需集中的控制信号均接至DCS控制站。控制室内配置有工业操作台、计算机、DCS控制柜、网络部件、投影仪和液晶显示屏等。
DCS自动控制系统主要由三大部份组成。一部份是起控制作用的全套自动化装置；另一部份是受自动化装置控制的被控对象；最后是起到控制系统和对象之间信息联系的控制网络。因此，建设一个装备先进的全套自动化装置控制及网络系统是自动化的首要保证。
分散控制系统DCS（Distriduted Control System）是集计算机技术、控制技术、通迅技术和CRT技术为一体的综合性高技术产品。具备控制对象任意组合、为连续或间歇过程提供任意度的分散控制、具有功能多样化、操作简便、系统便于扩展、维护方便、可靠性高、便于与其他计算机联用等特点。因此，本项目采用正泰中自公司的基于100M工业以太网及PROFIBUS－DP总线的SMART-PRO集散控制系统为系统自动控制基础装置。
整套DCS中控室系统完全按照工厂实际生产状况并结合教学实训的要求进行工程化设计，DCS控制典型流程化工生产综合实训系统的核心思想：
1.1.实训基地现场被控单元
化工总控工培训与竞赛装置------常减压精馏实训装置系统及HDU-3000-2过程控制系统。
1.2. DCS控制系统简要描述
整套系统分为：DCS控制柜；DCS现场控制站系统；DCS工程师站、操作员站
2、DCS控制系统
采用浙江正泰中自控制工程有限公司的基于100M工业以太网SunyTDCS9200集散控制系统
2.1.基于100M工业以太网DCS控制系统
系统主要由六部分组成：DCS控制柜、现场主控单元、远程I/O单元、工程师/操作员站、DCS控制软件及网络部件。
2.2.系统拓扑结构图

2.3.DCS控制柜
标准电器DCS控制柜：长×宽×深：2000×800×650mm，内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护；配置带钥匙的电源启动控制回路和多组保险丝，同时每一组强电输出都有旋钮开，关控制，保证设备安全，操作控制便捷；装有分相电压表、指示灯，开关电源等。
现场控制站包括主控单元、集线器/光端机、I/O模块、电源模块等四个部分。如下图所示。
I/O组件安装在机柜的正面，如图所示。它是以插件箱、总线底板为固定结构，在底板上插入系统电源模块和各种I/O功能模块组成。系统电源模块为各个I/O模块数字部分提供DC+5V电源。系统电源模块为冗余配置。I/O模块完成实时数据的物理I/O功能，它由I/O功能板、I/O调理板和安装在机柜背面的的I/O端子板组成。I/O端子板则是现场信号的连接板，它与I/O调理板之间用扁平电缆实现互联。

2.4.D远程I/O单元
远程I/O单元，通过线缆同控制对象上的检测、传感、执行装置相连。获取底层对象检测传感信号，执行控制执行信号。
具备如下特点：
采用现场总线通讯协议，通讯速率达到1.5Mbps。
支持实时的状态显示。可实时显示本模块的运行状态和通讯状态。
支持带电插拔。在系统加电的情况下插拔本模块，不会影响系统的正常运行，也不会损坏本模块。
周期性的故障检测。定期检测模块自身CPU的工作状态。一旦CPU出现故障，在保证安全的前提下，WATCHDOG电路可使模块复位。
具备较完备的保护功能。这些保护功能包括：通道电流过载保护、DC24V反压保护、通讯线钳压保护、通道过压保护。
2.5.现场主控单元
1）工程师站下装的组态控制程序在现场主控单元运行。
2） 现场主控单元采用正泰中自的FM801主控单元现场主控单元内装PROFIBUS-DP通讯卡，通过同带PROFIBUS-DP总线远程I/O单元通讯并获取底层对象检测传感信号，发出控制执行信号。
3）现场主控单元内装以太网卡。同上位服务器计算机通讯、接受运行工程师站下装的组态控制程序，同时现场主控单元向上位服务器发送上位监控计算机所需的控制信息。
2.6.工程师/操作员站
1） 先期的控制组态程序在其上进行，组态编译完毕的控制程序通过服务器向下位主控单元下装。
2） 人机界面监控程序在上位工程师/操作站运行。
工程师站：≤1台，操作员站（含高级计算站等）：≤9台。
工程师站同操作员站的区别：
工程师站：
1） 工程师站是一个全权站，DCS系统配套的所有软件都能在其上运行。
2） DCS系统配套的所有软件安装在其上。
3） 工程师站只有具有高权限的人（企业有关的自动化系统工程师）了解并输入密码才能使用。
4） 工程师站内计算机的软件包含操作员站软件，具备操作员站的所有功能。
操作员站：
1） 操作员站是限权站。DCS系统配套的操作员站软件在其上运行。
2） DCS系统配套的操作员站软件安装在其上。
3） 操作员站只有具有低权限的人（岗位工）了解并输入密码才能使用。
4） 操作员站内计算机的软件不包含工程师站软件，不具备工程师站的控制组态，修改控制方案等高级功能。操作员站主要给岗位工提供有限的观测界面，报警、记录、部分控制参数输入功能。
DCS控制系统设备在学校使用，主要是供学生学习DCS控制系统的使用，尤其是DCS控制系统软件的学习。因此每一台计算机都要既是工程师站，又是操作员站（我们提供的软件可在每台计算机都安装DCS工程师站和操作员站软件）。
基于上述考虑：取得正泰中自自动化系统工程有限公司的支持：我们提供的软件可在每台计算机都安装DCS工程师站和操作员站软件。

2.7.系统网络性能指标
l 层次清晰的三层网络结构，函盖管理层的以太网总线、控制层工业以太网总线、现场层总线。
管理网络和系统操作层速率为100Mbps
控制层网络速率为100Mbps或 10Mbps
现场信号处理PROFIBUS-DP网络速率为1.5~12Mbps或1 Mbps
l 硬件处理能力
控制站主控单元CPU Pentium II以上，带34M内存，其中有2M为SRAM； I/O信号处理单元全部为智能结构
l 系统处理能力
一套系统可支持8个域，每个域的处理能力物理I/O点达10000点，控制回路数量达1000个
一般模拟回路控制周期为125ms，采用回路控制模块可达20ms，逻辑回路控制周期为50ms
系统图形画面分辨率为1600´1280，响应时间≤1s，数据刷新时间≤1s
2.8.DCS工控平台系统软件及DCS控制实训软件
系统配置工程师站软件/控制器运行软件及操作员站监控组态软件软件硬件设备组态软件、数据库组态软件、控制组态软件、图形组态软件、算法组态软件。
根据用户要求完成现场设计安装，完成系统与用户已有的控制对象的连接、调试，在DCS工控平台系统软件基础上，我们根据学校的要求开发响应的实验控制软件，从而组成一个完整的DCS过程控制系统，做到交钥匙工程。
3、DCS控制系统配置清单
表1：设备总表
设置一个独立的总控制室，对化工生产单元中需集中的控制信号均接至DCS控制站。控制室内配置有工业操作台、计算机、DCS控制柜、网络部件、投影仪等。一个总控制室内配置独自的DCS现场控制站及带转角的4工位DCS现场工程师/操作员站监控盘台系统。
序号
设备名称
数量
单位
产地
备注
1、
DCS集散控制系统
（含机柜，控制站硬件，所有软件等）
1
套
杭州言实

2、
豪华4联体环形操作盘台
1
套
杭州言实

3、
工程师与操作站计算机（教师端+学生端）
4
套
杭州言实

表2：DCS控制站I/O点数统计
序号
信号类型
实际I/O点数

1、
模拟量输入（AI）
4～20Ma/1-5V(66点)
满足化工生产单元及实训场装置实训系统需要并有30％富余量。
2、
模拟量输出（AO）
4～20mA(22点)
3、
开关量输出（DO）
14点
表3：DCS控制站硬件清单
序号
名 称
型号、性能说明
数量
备注
1、
DCS工业标准机柜
DCS标准电器控制柜：高x宽x深：2100x800x600mm(带接地线柱)
1套
工业标准柜
2、
I/O机笼标准套件
10槽工业标准机笼ST8111
1套
卡件机笼
3、
总线底板
10槽总线底板ST8121
1套

4、
数据转发卡

1块
通讯卡
5、
主控制单元
控制模板ST8161
1套
主控制卡
6、
电源箱机笼

1个
安装电源箱
7、
系统电源组件（冗余24V电源模件）
ST8132
1套
设备电源
8、
24V电源组件
24VDC电源组件ST8134
1套
为传感器单独提供电源
9、
散热组件
ST8133
1个

10、
全隔离电流AI输入模块
ST8315
66块
66点
11、
全隔离万能6路AI输入模板

11个
安装模拟量输入AI模块
12、
全隔离电流输出模块
ST8321
22块
信号输出
13、
全隔离6路电流输出模板

4个
安装输出模块
14、
双路光隔离16D/O数字量输入模块
ST8341
1个
开关量输出14点
15、
通用型转接端子盒
ST8172+

I/O卡件与外围接线的转接
16、
槽位保护卡

2个
备用保护
17、
机柜内附件

1套
安装电源箱
18、
通讯电缆

50米

19、
接线端子
魏德米勒
100个

20、
数字量输出隔离继电器
DC24V
24个

21、
隔离接线端子
魏德米勒10A
300

22、
线缆
带屏蔽金属层的屏蔽信号线缆
若干

23、
其他

若干

表4、DCS中控室上位监控系统工程师站/操作员站硬件
序号
设备名称
型号规格
数量
备 注
1、
100M以太网卡
TP-LINK 10M/100M以太网卡
4个

2、
TP-LINK 1OM/100M16口交换机
工程师站/操作软站公用部件
1台

3、
豪华四连体环形电脑操作台
带转角豪华4组合微机操作盘台（DCS中控室使用）4700X1100X1300；材料1.5－2.0mm优质冷轧板；结构：全钢制、组合式；表面：酸洗、磷化、静电喷涂；特点：可根据机房及设备大小随意组合。
1套
DCS控制中控室按照标准工业化中控室建设。建立现代流程工业企业信息自动化控制的场景及概念
4、
豪华操作员站转椅
带4个操作员站转椅。
4个

5、
打印机
HP1007激光打印机
1台

6、
电脑（工程师站/操作员站电脑）
品牌计算机：双核2.0G，内存2GDDR2，硬盘250G，光驱，鼠标，键盘，3年质保，显示器：19”液晶，全国联保；操作系统：正版WINDOWS XP
4台

5、DCS控制软件系统工程师站/操作员站软件
序号
名称
型号
数量
备 注
1、
操作员站监控组态软件
工业组态软件运行版
4套

2、
工程师站系统组态软件/控制器运行软件(带狗)
工业组态软件（系统组态软件）
1套

系统组态软件
包含在工程师站系统组态软件中
1套

硬件设备组态软件
1套

数据库组态软件
1套

控制组态软件
1套

图形组态软件
1套

OPC客服端软件
1套

算法组态软件
1套

事故追忆及故障分析软件
1套

3、
工程师站软件狗+操作员站软件狗

1套
软件授权
4、
操作员站软件狗

3套
软件授权
5、
设备指导书

1套

表6、DCS中控室、讨论室多媒体系统配置清单及参数要求
序号
设备名称
型号
数量
备 注
1、
投影机
夏普XG-M830XA投影机，类型：教育会议型 投影机技术： DLP 投影机亮度：3000流明 标准分辨率：1024×768对比度：2200:1 技术类型及规格：0.55”DLP芯片屏幕比例：4:3/16:9 部件尺寸：0.55英寸 重量：2.9kg
1

2、
投影幕布
120寸电动投影幕布
1

3、
工艺流程壁挂图
提供壁挂式带控制点彩线图板一套，长×宽不小于：2400×1200mm；
1

4、
控制系统结构壁挂图
提供壁挂式带控制点彩线图板一套，长×宽不小于：2400×1200mm；
1

5、
实训室介绍及功能壁挂图
提供壁挂式带控制点彩线图板一套，长×宽不小于：2400×1200mm；
1

6、
安全警示标志牌
提供现场实训中必要的安全警示标志牌等警示标志。
1套

4、杭州言实科技有限公司DCS控制系统中控室样例工程