DCS系统点数计算方法与点数预算.docx

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1、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Al模拟输入点数、AO模拟输出点数、Dl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Al输入点数如何计算AI指进入DCS系统或PL

2、C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、CUIO0、PllOo和Pt50分度号)、标准电流信号(4-2OmA、0-2OmA)、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Al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Al点计算

3、，只显示该测点的一个温度按1个Al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Al输入。(2)热电阻Al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Al输入点统计算1个Al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Al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P

4、LC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、0-2OmA、0-5V1-5V和O-IoV五种类型，4-2OmA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Dl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，Dl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Dl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

5、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Dl输入。电气专业Dl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Al输入1点，阀门正转/反转控制计算Do输出2个点，阀门

6、开到位/阀门关到位信号计算Dl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4-2OmA计算Al输入1点（如无反馈信号则不计算该Al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Dl输入2个点，执行器开过力矩/关过力矩故障信号计算Dl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Al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Al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Al点数）（4）调节型多回转电动执行机构

7、: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Dl输入点数2点。（5）变频器：每台变频器频率反馈计算Al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Dl输入1个点，故障夏位计算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I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

8、触器等设备，每个设备计算DO输出I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）。5、电气专业如何计算DCS系统点数（I）常规电气控制的DCS系统点数最简单的电机控制回路需要2个点Dl输入，1个点Do输出。每个回路运行状态（来自于接触器辅助触点）计算Dl输入I个点，启动/停止控制信号（接接触器线圈）计算DO输出1个点，故障信号（来自热继电器或者电机保护器过载信号）计算Dl输入1个点。电机回路如需要电流显示和就地/远传控制，除计算2个DI、1个DO外，电流信号（来自电流变送器）计算Al输入点数0-3个点（小功率电机通常不用监测电流，则不计算该Al输入

9、点数；大功率三相电机有几相电流需要送入DCS显示就计算几个Al输入点，必须将每一路0-5A电流信号经电流变送器转换为4-20mA信号送DCS,最多3个点）；如电机需多地控制，则控制地点选择开关计算1个DI输入。为便于大家理解，下图是GGD电气柜、现场操作箱和DCS系统三地控制的电气二次控制原理图电机控制二次回路功能说明：电气柜、现场操作箱上的停止按钮能在任何状态下让电机停止运行；控制地点选择开关可以选择“本柜控制”、“现场控制”和“DCS控制”，选择开关对应位置的启动按钮能启动电机；选择开关在“DCS控制”时，在DCS系统上才能进行电机启动/停止操作。电气元件说明：二次原理图中ISS为电气柜上

10、的停止按钮，ISSl为现场操作箱上的停止按钮；ISB为电气柜上的启动按钮，ISBl为现场操作箱上的启动按钮；DO为DCS系统启动/停止控制输出触点；IHR5为电源指示灯；IHR为电气柜上的运行指示灯，IHRl为现场操作箱上的运行指示灯；IHG为电气柜上的停止指示灯，IHRl为现场操作箱上的停止指示灯；IKK为操作地切换开关；IKH为热继电器；IKM为接触器；IKA为中间继电器；IFU为二次回路保险。（2）降压启动电气控制的DCS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IKMl辅助触点）计算Dl输入1个点，DCS启动/停止控制信号（接接触器线圈）计算Do输出1个点，电气故障信

11、号（来自热继电器或者电机保护器过载信号）计算Dl输入1个点，电机电流信号（来自三相电流变送器）计算A【输入点数3个点（电机A、B、C相电流变送器）；如电机需多地控制，则控制地点选择开关状态（选择DCS系统控制时）计算DI输入I个点。为便于大家理解，下图是GGD电气柜、现场操作箱和DCS系统三地控制的降压启动二次回路控制原理图（3）变频器控制的DCS系统点数每个变频器运行状态信号（来自于中间继电器触点）计算Dl输入1个点，DCS系统启动/停止控制信号（接中间继电器线圈）计算Do输出1个点，变频故障信号（来自变频器）计算Dl输入1个点，故障更位计算DO输出1个点，变频频率反馈信号计算Al输入点数I

12、个点；变频频率给定信号计算Ao输出1个点。（4）电机正反转控制的DCS系统点数电机正转运行状态/反转运行状态（来自接触器辅助触点）计算Dl输入2个点，正转故障/反转故障信号（来自热继电器）计算DI输入2个点，正转控制/反转控制（接接触器线圈）计算DO输出2点，电机电流反馈信号最多计算Al输入3个点（无电流反馈不计算该点）。（5）DCS系统兼容PLC功能，复杂的逻辑控制按照实际工程要求来计算DCS系统1/0点数（计算方法与计算PLC点数方法相同），在此不一一罗列说明。通过以上DCS系统点数计算方法可以迅速统计出实际需要的DCS系统硬件点数，DCS系统实际配置还需要考虑系统冗余，通常按照用户实际需

13、要的DCS系统I/O点数增加20%冗余。DCS系统I/O点数预算规模大的公司电气和仪表往往分属于两个不同的部门。在有的技改项目中往往会涉及到电气、仪表之间的交叉控制。如果对于对方专业不熟悉，往往在预算DCS系统I/O点数时会感到比较困惑，不知道该如何计算。本文就从常见的电动机直启控制和变频控制分别加以说明。一、技术要点：1、两地控制（无手自动转换开关）、三地控制操作柱（有手自动转换开关，只有在自动状态下DCS操作才有效）2、电气与仪表之间的信号采取“发送制”原则。控制信号（启动、停止、变频给定）由仪表专业发出信号给电气专业，状态信号（电机运行、电机停止、变频故障、频率反馈、电流反馈）由电气专业

14、送给仪表专业。仪表侧DI、DO、AkAo信号分别对应电气侧DO、D【、AO、Al信号。二、具体做法直启回路：单Do对应接触器回路的点动控制，双Do对应接触器回路的自锁控制。星-控制回路变频控制：单DO对应变频器的两线制控制，双DO对应变频器的三线制控制。三、统计方法1、工频控制单DO控制：电机启停DO点1个+电机运行状态反馈DI点1个双Do点控制：电机启动DO点1个+电机停止DO点1个+电机运行状态反馈DI点一个2、变频控制单DO控制：变频启停DO点1个+运行状态反馈DI点1个+频率给定信号AO点1个+频率（或电流）反馈AI点1个+变频故障Dl点1个双DO点控制：变频启动DO点1个+变频停止DO点1个+运行状态反馈Dl点1个+频率给定信号AO点1个+频率（或电流）反馈Al点1个+变频故障Dl点1个注：以上统计均为DCS系统1/0点数