[實(shí)用新型]一種基于DCS的協(xié)同控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521091019.8
• 申請日: 2015-12-25
• 公開（公告）號: CN205263631U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 和奔流;韓哲哲;楊霄;張祥;張利超
• 申請（專利權(quán)）人: 河南佰利聯(lián)化學(xué)股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
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技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種基于DCS的協(xié)同控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

工業(yè)控制中對于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、控制點(diǎn)眾多生產(chǎn)系統(tǒng)都要用到集散控制系統(tǒng)，簡稱DCS，廣泛應(yīng)用在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，它由帶I/O接口的控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)界面（HMI）組成?，F(xiàn)場各個(gè)檢測和測量裝置將過程信息通過電纜或通訊線路采集到控制室，最終將數(shù)據(jù)傳輸給控制器，控制器按照預(yù)先寫好的算法和控制方案，計(jì)算并發(fā)布控制命令，返回給現(xiàn)場執(zhí)行器，從而完成分散控制、集中操作的目的。

現(xiàn)今工業(yè)控制中不但要求控制的精確、廣泛，更要求控制的安全性。在許多工況惡劣、危險(xiǎn)的場所往往需要兩套控制系統(tǒng)聯(lián)合控制，一套系統(tǒng)負(fù)責(zé)廣泛的、常規(guī)控制；另一套專門針對危險(xiǎn)性較高、關(guān)鍵設(shè)備的控制。一般情況下由常規(guī)系統(tǒng)來控制，緊急情況下安全控制系統(tǒng)則執(zhí)行控制策略，進(jìn)行緊急情況下控制處理或緊急停車。安全控制系統(tǒng)，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，當(dāng)預(yù)先設(shè)定好的安全條件受到?jīng)_擊時(shí)，自動將現(xiàn)場裝置調(diào)至安全位置。保證生產(chǎn)過程的安全。

目前，DCS控制系統(tǒng)在控制關(guān)鍵位置的電機(jī)、閥門等設(shè)備時(shí)存在不安全隱患，如DCS系統(tǒng)卡件出現(xiàn)問題，將無法控制現(xiàn)場設(shè)備，不能在需要較短時(shí)間內(nèi)緊急處理。這就涉及到兩套控制系統(tǒng)之間怎樣處理控制信號，協(xié)同處理控制現(xiàn)場設(shè)備的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于DCS的協(xié)同控制系統(tǒng)，將DCS系統(tǒng)與安全控制系統(tǒng)結(jié)合，提升控制系統(tǒng)的安全性，實(shí)現(xiàn)緊急工況下的安全停車。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種基于DCS的協(xié)同控制系統(tǒng)，包括DCS側(cè)電源、現(xiàn)場設(shè)備線圈和與現(xiàn)場設(shè)備線圈連接的DCS系統(tǒng)，所述DCS系統(tǒng)包括第二繼電器、第三繼電器、第四繼電器和DCS側(cè)DO卡件；所述基于DCS的協(xié)同控制系統(tǒng)還包括安全控制系統(tǒng)，所述安全控制系統(tǒng)包括安全側(cè)DO卡件、安全側(cè)電源和第一繼電器；所述安全側(cè)DO卡件的第一觸點(diǎn)、第二觸點(diǎn)與第一繼電器的線圈的兩端連接，所述安全側(cè)電源通過第一繼電器的常開觸點(diǎn)與DCS系統(tǒng)連接。

作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述DCS側(cè)DO卡件的第一觸點(diǎn)、第二觸點(diǎn)與第四繼電器的線圈的兩端連接，第四繼電器的常開觸點(diǎn)的一個(gè)觸點(diǎn)與DCS側(cè)電源的負(fù)極端相連接，另一個(gè)觸點(diǎn)與現(xiàn)場設(shè)備線圈的負(fù)極端相連接；所述第二繼電器的常開觸點(diǎn)的正負(fù)端與第三繼電器的常開觸點(diǎn)的正負(fù)極端分別相連，所述第二繼電器的正極端與DCS側(cè)電源的正板端相連接，所述第二繼電器的負(fù)極端與現(xiàn)場設(shè)備線圈的正板端相連接。

作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述第二繼電器與第三繼電器的線圈兩端分別并聯(lián)連接，其中一路與通過第一繼電器的常開觸點(diǎn)與安全側(cè)電源的正極端相連接，另一路與安全側(cè)電源的負(fù)極端相連接。

作為對上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述安全側(cè)電源、DCS側(cè)電源的電壓為24V。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型的基于DCS的協(xié)同控制系統(tǒng)，將DCS系統(tǒng)與其他安全控制系統(tǒng)相結(jié)合，利用安全系統(tǒng)的安全、快速控制特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)正常工況下由DCS系統(tǒng)控制電機(jī)、閥門等執(zhí)行器的啟動/開，停止/關(guān)，緊急情況下，安全控制系統(tǒng)緊急關(guān)停現(xiàn)場設(shè)備。設(shè)計(jì)方案是通過多重繼電器在DCS與安全控制系統(tǒng)之間串、并聯(lián)實(shí)現(xiàn)，將現(xiàn)場設(shè)備的正常工作狀態(tài)與緊急狀態(tài)相區(qū)分，保證控制過程的安全性。具體控制原理見附圖。

正常情況下，安全系統(tǒng)的安全側(cè)DO卡件通道處于閉合狀態(tài)，它所控制的第一繼電器線圈得電，此第一繼電器常開觸點(diǎn)閉合；取24V電后，從第一繼電器常開觸點(diǎn)引出兩根線到DCS系統(tǒng)的第二繼電器、第三繼電器的線圈，DCS系統(tǒng)的第二繼電器、第三繼電器的常開點(diǎn)的正負(fù)分別相連；DCS系統(tǒng)的DCS側(cè)DO卡件的信號經(jīng)第四繼電器后，第四繼電器常開點(diǎn)取24V電后，一頭接DCS其中第二繼電器常開點(diǎn)的正，另一接頭第三繼電器常開點(diǎn)的負(fù)，回路中串入現(xiàn)場設(shè)備的線圈。

本實(shí)用新型的基于DCS的協(xié)同控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)正常工況下由DCS系統(tǒng)控制電機(jī)、閥門等執(zhí)行器的啟動/開，停止/關(guān)；緊急情況下，安全系統(tǒng)緊急關(guān)?，F(xiàn)場設(shè)備。并且雙重繼電器保護(hù)，一個(gè)繼電器損壞，控制回路還正常工作。DCS系統(tǒng)與安全控制系統(tǒng)結(jié)合，提升控制系統(tǒng)的安全性，實(shí)現(xiàn)緊急工況下的安全停車。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地說明。