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DCS控制系统点数通常由设计院统计提供,DCS系统点数是仪表专业I/O点数、电气专业I/O点数和DCS系统与其他系统的通讯点数总和。准确统计电气和仪表I/O点数可避免电气和仪表专业出现协调不一致的问题,准确的DCS点数能为使用单位决策DCS系统品牌和DCS系统造价提供依据。
DCS系统通常涉及热工检测、模拟量控制、顺序控制和逻辑控制等自动化控制内容,DCS系统点数是从AI模拟输入点数、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与其他系统通讯点数五个方面统计结果得出,下面介绍仪表专业和电气专业DCS系统点数计算方法:
1、DCS系统AI输入点数如何计算
AI指进入DCS系统或plc的模拟量输入信号。从现场可以直接输入DCS系统的AI输入信号有热电偶(J、K、T、N、E、R、S和B分度号热电偶)、热电阻信号(Cu50、Cu100、Pt100和Pt50分度号)、标准电流信号(4-20mA、0-20mA)、标准电压信号(1-5V、0-5V和0-10V)和脉冲信号;其他形式的信号如需送入DCS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系统。
(1)热电偶AI输入点数统计
单支装配式热电偶或者单支铠装热电偶按1个AI点计算;双支装配式热电偶或者双支铠装热电偶需要在DCS系统显示同一测点的两个传感器温度按2个AI点计算,只显示该测点的一个温度按1个AI点计算;单支多点热电偶或多点热电偶常用于监测同一测点不同部位温度,热电偶有几个测量点则计算几个点热电偶AI输入。
(2)热电阻AI输入点数统计
热电阻AI输入点数统计方法和热电偶AI输入点数统计方法相同。
(3)标准电流、电压AI输入点统计
每一路送入DCS系统的4-20mA、0-2mA、0-5V、1-5V或0-10V信号分别计算1个AI点,同时统计该输入信号对应的量程范围。二线制变送器(包括温度变送器、压力变送器、液位变送器、流量变送器等)因涉及DC24V供电,最好单独统计AI点数,方便DCS系统集成接线。
特别说明:在现场显示的压力表、双金属温度计、玻璃转子流量计等现场仪表不进入DCS系统点数计算。
2、DCS系统AO输出点数如何计算
AO指DCS系统或PLC发出的控制现场执行设备的模拟量输出信号。AO输出一般有4-20mA、0-20mA、0-5V、1-5V和0-10V五种类型,4-20mA为最常用DCS系统AO输出,AO输出通常接入电动执行机构、气动执行机构、变频器、电力调整器和工业控制模块等设备,通常每一个被控对象对应一路AO输出,AO输出点数与被控设备数量相同。
3、DCS系统DI输入点数如何计算
DI指进入DCS系统或PLC的开关量输入信号,DI输入必须是无源触点、TTL或CMOS电平信号,DI进入DCS系统或PLC后通常会接通DC24V或者DC48V查询电压。
仪表专业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、电接点水位计等仪表的报警触点,每一个报警触点接入DCS系统时计算为一个点DI输入。电气专业DI点数计算较为复杂,文章后面专门介绍。
4、DCS系统DO输出点数如何计算
DO指DCS系统或PLC发出的控制现场设备的开关量输出信号,通常通过中间继电器再接入其他不同电压等级的用电设备。仪表专业DO输出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系统控制不同设备其所需要的DO输出点数不同,以下是常见被控对象I/O点数:
(1)开关型电动执行机构:每台执行机构阀位反馈4-20mA计算AI输入1点,阀门正转/反转控制计算DO输出2个点,阀门开到位/阀门关到位信号计算DI输入2个点 ,阀门开过力矩/关过力矩故障信号计算DI输入2点。
(2)开关型多回转电动执行机构(AC380V电源):每台执行机构阀位反馈4-20mA计算AI输入1点(如无反馈信号则不计算该AI点数),阀门正转/反转控制计算DO输出2个点,阀门开到位/阀门关到位(限位开关)计算DI输入2个点,执行器开过力矩/关过力矩故障信号计算DI输入2点。
(3)调节型电动执行机构:每台执行机构阀位反馈计算AI输入1点,阀门控制信号计算AO输出1个点,执行器故障报警信号计算AI输入1个点(故障报警常见于智能型电动执行机构,如无故障报警信号则不计算AI点数)
(4)调节型多回转电动执行机构:每台执行机构阀位反馈计算AI输入1点,执行器4-20mA控制信号计算AO输出1个点,ESD紧急控制信号计算DO输出1个点(ESD紧急控制信号常见于智能型多回转电动执行机构,如无此功能则不计算该DO点数),开过力矩/关过力矩报警信号计算DI输入点数2点。
(5)变频器:每台变频器频率反馈计算AI输入点数1点,频率给定信号计算AO输出1个点,运行/停止给定指令计算DO输出1个点,变频器故障报警计算DI输入1个点,故障复位计算1个DO输出1个点,变频器运行状态计算DI输入1个点。
如果变频器与通讯方式与DCS系统连接,则只需要计算1个通讯点,不需要计算其他点数。
(6)如DCS系统外接电磁阀、指示灯、接触器等设备,每个设备计算DO输出1点(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方式完成,只需要计算1个DO输出)。
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