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6个DCS系统I/O点数计算方法与原则

返回列表 来源: 金陵奇峰 发布日期: 2022.07.26
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DCS设计院通常提供控制系统点数,DCS控制系统点是仪表专门I/O点数,电气专门I/O点数和DCS控制系统与其他系统的通信点总和。准确统计电气和仪器I/O点数可以避免电气和仪表专门协调不一致的问题,准确DCS点数可以由用户决定DCS控制系统品牌和DCS为系统成本提供依据。今天奇峰小编带你了解6个DCS控制系统I/O点数计算方法与原则。

6个DCS系统I/O点数计算方法与原则

DCS该系统通常涉及热工检测、模拟量控制、顺序控制和逻辑控制,DCS控制系统点数是从AI模拟输入点,AO模拟输出点数、DI开关量输入点数,DO开关量输出点数和DCS根据其他系统通信点五个方面的统计结果,以下是仪表和电气的介绍DCS控制系统点数计算方法:

一、AI如何计算输入点?

AI指进入DCS控制系统或PLC模拟量输入信号。可直接从现场输入DCS控制系统的AI有热电偶的输入信号(J、K、T、N、E、R、S热电偶和B分度号)(Cu50、Cu100、Pt100和Pt标准电流信号(4-20)mA、0-20mA)、标准电压信号(1-5)V、0-5V和0-10V)和脉冲信号;如果需要发送其他形式的信号DCS控制系统,则要用信号隔离器、电流变送器、电压变送器等信号转换设备将该信号转换为4-20mA或1-5V在送入DCS控制系统。

热电偶AI输入点统计

单个装配式热电偶或单个装配式热电偶AI点计算;双支装配式热电偶或双支铠装热电偶需要DCS根据两个传感器的温度,系统显示同一测点的两个传感器AI点计算只显示测点的一个温度,按1个计算AI点计算;单个多点热电偶或多点热电偶常用于监测同一测点不同部位的温度。如果热电偶有几个测量点,则计算几个点热电偶AI输入。

热电阻AI输入点统计

热电阻AI输入点统计方法AI输入点数统计方法相同。

特别说明:压力表、双金属温度计、玻璃转子流量计等现场仪表不进入DCS计算系统点数。

二、AO如何计算输出点?

AO指DCS控制系统或PLC控制现场执行设备的模拟输出信号。AO输出一般有4-20mA、0-20mA、0-5V、1-5V和0-10V五种类型,4-20mA为较常用DCS控制系统AO输出,AO输出通常与电动执行机构、气动执行机构、变频器、电力调节器和工业控制模块相连,通常每个被控对象对应AO输出,AO输出点与被控设备数量相同。

三、DI如何计算输入点?

DI指进入DCS控制系统或PLC输入信号,DI输入需要是无源触点,TTL或CMOS电平信号,DI进入DCS控制系统或PLC后常会接通DC24V或者DC48V查询电压。

仪表专门DI输入通常来自现场电接点压力表、电接点双金属温度计、电接点水位计、液位开关、流量开关、火焰检测、电接点水位计等仪器的报警接触,每个报警接触接入DCS在系统中计算为一个点DI输入。电气专门DI点数计算比较复杂,文章后面专门介绍。

四、DO如何计算输出点?

DO指DCS控制系统或PLC控制现场设备的开关量输出信号通常通过中间继电器连接到其他不同电压等级的电气设备。仪器专门DO输出通常用于控制外部指示灯、电磁阀、声光报警器、电气控制和多回转电动执行机构、接触器等设备。DCS控制系统控制不同设备所需的系统DO输出点不同,以下是常见的被控对象I/O点数:

开关电动执行机构:

每个执行机构的阀位反馈4-20mA计算AI输入1点,计算阀门正转/反转控制DO输出2点,计算阀门打开到位/阀门关闭到位信号DI输入2个点 ,阀门打开扭矩/关闭扭矩故障信号计算DI输入2点。

开关型多回转电动执行机构(AC380V电源):

每个执行机构的阀位反馈4-20mA计算AI输入1点(如果没有反馈信号,则不计算AI点数),计算阀门正转/反转控制DO输出2点,计算阀门开到位/阀门关到位(限位开关)DI输入2点,计算执行器打开扭矩/关闭扭矩故障信号DI输入2点。

调节电动执行机构:

每个执行机构的阀位反馈计算AI输入1点,计算阀门控制信号AO输出1点,计算执行器故障报警信号AI输入1点(智能电动执行机构常见故障报警,无故障报警信号不计算AI点数)。

调节型多回转电动执行机构:

每个执行机构的阀位反馈计算AI输入1点,执行器4-20mA控制信号计算AO输出1个点,ESD应急控制信号计算DO输出1个点(ESD智能多回转电动执行机构常用于应急控制信号。如果没有此功能,则不计算此功能DO点数),计算扭矩/关闭扭矩报警信号计算DI输入点2点。

变频器:

每个变频器的频率反馈计算AI输入点1点,频率给定信号计算AO输出1点,运行/停止给定指令计算DO输出1点,计算变频器故障报警DI输入1点,计算故障复位1点DO输出1点,计算变频器的运行状态DI输入1个点。

如果变频器与通讯方式与DCS如果系统连接,只需计算一个通信点,不需要计算其他点。

如DCS计算系统外部电磁阀、指示灯、接触器等设备DO输出1点(例如,多个设备共用一个控制信号,通常通过增加中间继电器触点来完成,只需计算一个DO输出)。

五、电气专门如何计算点数?

常规电气控制DCS控制系统点数:

较简单的电机控制电路需要两点DI输入,1个点DO输出DI输入1点,启动/停止控制信号(接触器线圈)DO输出1点,计算故障信号(热继电器或电机保护器过载信号)DI输入1个点。

如果电机电路需要电流显示和当地/远程控制,除计算两个电流DI、1个DO外,电流信号(来自电流变送器)计算AI输入点0-3点(小功率电机通常不需要监测电流,所以不计算AI输入点数;大功率三相电机需要输入多少相电流?DCS计算几个显示AI输入点,每一条路需要是0-5A电流信号通过电流变送器转换为4-20mA信号送DCS,较多3点);如果电机需要多地控制,则选择控制地点的开关计算1个DI输入。

电机控制二次回路功能描述:电气柜和现场操作箱上的停止按钮可以使电机在任何状态下停止运行;控制地点可选择柜控制、现场控制和DCS选择开关对应位置的启动按钮来启动电机;选择开关在DCS控制,在DCS只有在系统上才能启动/停止电机。

电气元件说明:二次原理图1SS为电气柜上的停止按钮,1SS1是现场操作箱上的停止按钮;1SB为电气柜上的启动按钮,1SB1.现场操作箱上的启动按钮;DO为DCS控制系统启动/停止控制输出触点HR5.电源指示灯;1.HR为电气柜上的操作指示灯,1HR1是现场操作箱上的操作指示灯;1HG为电气柜上的停止指示灯,1HR1是现场操作箱上的停止指示灯;1KK为操作地切换开关;1KH热继电器;1KM为接触器;1KA中间继电器;1FU二次回路保险。

降压启动电气控制DCS控制系统点数

每个降压启动回路电机全压运行状态信号(来自于主接触器1KM计算辅助触点)DI输入1个点,DCS计算启动/停止控制信号(接触器线圈)DO输出1点,计算电气故障信号(来自热继电器或电机保护器的过载信号)DI输入1个点,计算电机电流信号(三相电流变送器)AI输入点入点(电机)A、B、C相电流变送器);如果电机需要多地控制,则控制位置选择开关状态(选择DCS计算系统控制时)DI输入1个点。

为便于大家理解,下图是某公司余热发电项目GGD电气柜、现场操作箱、DCS降压启动二次回路控制原理图:

变频器控制DCS控制系统点数

计算每个变频器运行状态信号(来自中间继电器触点)DI输入1个点,DCS计算系统启动/停止控制信号(连接中间继电器线圈)DO输出1个点, 计算变频故障信号(来自变频器)DI输入1点,计算故障复位DO输出1点,计算变频频率反馈信号AI输入点1个点;计算变频频率给定信号AO输出1个点。

电机正反转控制DCS控制系统点数

计算电机正转运行状态/反转运行状态(来自接触器辅助触点)D输入2点,计算正转故障/反转故障信号(来自热继电器)DI输入2点,计算正转控制/反转控制(接触器线圈)DO输 出2点,较多计算电机电流反馈信号AI输入3点(无电流反馈不计算)。

DCS控制系统兼容PLC根据实际工程要求计算功能、复杂逻辑控制DCS控制系统I/O点数(计算方法和计算方法)PLC点数方法相同),这里就不一一列举了。

通过以上DCS控制系统点数计算方法可以快速统计实际需要DCS控制系统硬件点数,DCS还需要考虑系统的实际配置DCS控制系统冗余通常根据用户的实际需要DCS控制系统I/O点数增加20%冗余(教科书都是这么说的)。

六、通讯点数如何统计?

DCS控制系统也可能与其他系统或带通信的仪器或设备通信,因此在早期工作中需要详细统计相关设备的通信协议类型的数量DCS控制系统的硬件成本关系不大,但与系统的硬件成本关系不大DCS与通信相关的外围设备配置有关的系统组态的工作量。假如您的DCS该系统属于施工方交钥匙工程,您不必在这方面花费精力;如果您是工程承包商,DCS自己完成系统组态是需要的,因为这与你的施工成本有关。

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