DCS集散控制系统学习教程

DCS集散控制系统学习教程 幻灯片1 第二章 集散控制系统 (DCS) 第二章 集散控制系统 (DCS) 幻灯片2 2.1 DCS的形成、发展和特点 2.1 DCS的形成、发展和特点 2.1.1 DCS的概念 2.1.1 DCS的概念 集散控制系统(Distributed Control System)亦称分布式控制系统(简称DCS)， 集散控制系统(Distributed Control System)亦称分布式控制系统(简称DCS)，是结合多种先进技术而形成的，对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种是结合多种先进技术而形成的，对生产过程进行集中监测、操作、管理和分散控制的一种控制技术，是随着现代大型工业生产自动化的不断发展和过程控制要求的日益复杂应运而控制技术，是随着现代大型工业生产自动化的不断发展和过程控制要求的日益复杂应运而生的一种综合控制系统，是完成过程控制、过程管理的现代化设备。 生的一种综合控制系统，是完成过程控制、过程管理的现代化设备。 幻灯片3 国外称集散控制系统是4C 技术的产物。这4C 就是指控制技术(Control)、计算 国外称集散控制系统是4C 技术的产物。这4C 就是指控制技术(Control)、计算机技术(Computer)、通信技术(Communication)、和CRT(Cathode Ray Tube)技术。DCS机技术(Computer)、通信技术(Communication)、和CRT(Cathode Ray Tube)技术。DCS既不同于分散的仪表控制，又不同于集中式计算机控制系统，是4C 技术相互渗透发展而产既不同于分散的仪表控制，又不同于集中式计算机控制系统，是4C 技术相互渗透发展而产生的 。 生的 。 幻灯片4 2.1.2 DCS的发展情况 2.1.2 DCS的发展情况 过程控制设备的发展历史，大概有以下几个阶段:30年代——机械式仪表现场操 过程控制设备的发展历史，大概有以下几个阶段:30年代——机械式仪表现场操作;40年代——大型气动式仪表控制室操作;50年代——气动单元组合仪表控制室操作;作;40年代——大型气动式仪表控制室操作;50年代——气动单元组合仪表控制室操作;60年代——电动单元组合仪表;70年代——集散控制系统。即经过了就地分散控制――模60年代——电动单元组合仪表;70年代——集散控制系统。即经过了就地分散控制――模拟仪表集中控制――计算机集中控制――计算机分散控制(DCS)几个阶段。 拟仪表集中控制――计算机集中控制――计算机分散控制(DCS)几个阶段。 集散控制系统从诞生之日起，已经历了三代，目前的第四代正在发展之中。 集散控制系统从诞生之日起，已经历了三代，目前的第四代正在发展之中。 幻灯片5 , DCS开创期:1975,1980年 , DCS开创期:1975,1980年 , 代表产品:Honeywell，TDC2000 , 代表产品:Honeywell，TDC2000 , FOXBORO，Spectrum , FOXBORO，Spectrum , Baily，N-90 , Baily，N-90 , 恒河，CENTUM , 恒河，CENTUM 这些第一代的集散控制系统以微处理器为基础的过程控制单元，实现多种控制功能算法，这些第一代的集散控制系统以微处理器为基础的过程控制单元，实现多种控制功能算法，并实现分散控制;采用带显示器的操作站，与过程控制单元分离，实现集中监视、集中操并实现分散控制;采用带显示器的操作站，与过程控制单元分离，实现集中监视、集中操作、信息综合管理;采用较先进的冗余通信系统、用同轴电缆作为传输媒质，实现控制单作、信息综合管理;采用较先进的冗余通信系统、用同轴电缆作为传输媒质，实现控制单元与操作站的通信，已具有DCS的基本特点(即分散控制，集中管理)，是DCS的雏形。 元与操作站的通信，已具有DCS的基本特点(即分散控制，集中管理)，是DCS的雏形。 幻灯片6 , DCS成长过渡期:1980,1985年 , DCS成长过渡期:1980,1985年 , 代表产品:未变 , 代表产品:未变 , 第二代的主要特点是在原来产品的基础上进行改进，进一步提高可靠性并扩展和增强, 第二代的主要特点是在原来产品的基础上进行改进，进一步提高可靠性并扩展和增强 了功能。 了功能。 , 其特点是采用模块化、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化设计，数据通信向标准化迁移，板级模块化，单元结, 其特点是采用模块化、标准化设计，数据通信向标准化迁移，板级模块化，单元结 构化，使之具有更强适应性和可扩充性;新开发的多功能过程控制站、增强型操作站构化，使之具有更强适应性和可扩充性;新开发的多功能过程控制站、增强型操作站 采用了16位CPU及高分辨率CRT技术;通信系统已采用局域网络(从主从式的星形变采用了16位CPU及高分辨率CRT技术;通信系统已采用局域网络(从主从式的星形变 为总线网络或环网通信)，使系统通信范围扩大，同时数据传输速率也大大提高;控制为总线网络或环网通信)，使系统通信范围扩大，同时数据传输速率也大大提高;控制 功能更加完善，它能实现过程控制、数据采集、顺序控制和批量控制功能。 功能更加完善，它能实现过程控制、数据采集、顺序控制和批量控制功能。 其基本结构由六部分组成，即局域网络、多功能现场控制站、增强型操作站、主计算机、其基本结构由六部分组成，即局域网络、多功能现场控制站、增强型操作站、主计算机、网络连接器和系统管理站等。 网络连接器和系统管理站等。 幻灯片7 , DCS完善期:80年代中后期 , DCS完善期:80年代中后期 , 代表产品:Honeywell，TDC3000 , 代表产品:Honeywell，TDC3000 , FOXBORO，I/A SERIES , FOXBORO，I/A SERIES , Baily，INFI-90 , Baily，INFI-90 , Moore ，PACS , Moore ，PACS 这阶段的特点是向开放式、标准化方向发展:实现了开放式的系统通信， 向上能与 MAP 这阶段的特点是向开放式、标准化方向发展:实现了开放式的系统通信， 向上能与 MAP 和 Ethernet 接口，或者通过网间连接器与其它网络联系，构成复合管理系统，并与不同和 Ethernet 接口，或者通过网间连接器与其它网络联系，构成复合管理系统，并与不同制造商的产品能进行数据通信;向下支持现场总线，它使得过程控制或车间的智能变送器、制造商的产品能进行数据通信;向下支持现场总线，它使得过程控制或车间的智能变送器、执行器和本地控制器之间能实现可靠的实时数据通信。 执行器和本地控制器之间能实现可靠的实时数据通信。 幻灯片8 , 开放系统是第三代集散控制系统主要特征。根据X/OPEN协会的定义，以规范化与实际, 开放系统是第三代集散控制系统主要特征。根据X/OPEN协会的定义，以规范化与实际 存在的接口标准为依据而建立的计算机系统、网络系统及相关的通信系统，这些标准可存在的接口标准为依据而建立的计算机系统、网络系统及相关的通信系统，这些标准可 为各种应用系统的标准平台提供软件的可移植性、系统的互操作性、信息资源管理的灵为各种应用系统的标准平台提供软件的可移植性、系统的互操作性、信息资源管理的灵 活性和更大的可选择性。 活性和更大的可选择性。 , 开放系统的基本特征如下: , 开放系统的基本特征如下: , 可移植性(portability) , 可移植性(portability) , 互操作性(interoperability) , 互操作性(interoperability) , 可适宜性(scalability) , 可适宜性(scalability) 可得到性(availability) 可得到性(availability) 幻灯片9 , DCS管控一体化时期:90年代初至今 , DCS管控一体化时期:90年代初至今 , 代表产品: , 代表产品: , Honeywell，TPS系统(Total Plant System) , Honeywell，TPS系统(Total Plant System) , PKS系统(Process knowledge System) , PKS系统(Process knowledge System) , FOXBORO，I/A’S 50/51系列控制系统 Invensys , FOXBORO，I/A’S 50/51系列控制系统 Invensys , 横河，CENTUM,CS , 横河，CENTUM,CS , ABB，ADVANT系统OCS开放控制系统 , ABB，ADVANT系统OCS开放控制系统 当今的 DCS是生产过程控制系统与信息管理系统紧密结合的“管控一体化”的新一代集散当今的 DCS是生产过程控制系统与信息管理系统紧密结合的“管控一体化”的新一代集散型控制系统。由于工厂、企业的信息集成和管理已经提到一定的高度，DCS 系统的功能已型控制系统。由于工厂、企业的信息集成和管理已经提到一定的高度，DCS 系统的功能已不再只局限于生产过程的控制，在整个工厂、集团公司的管理中，DCS 也能发挥相应的作不再只局限于生产过程的控制，在整个工厂、集团公司的管理中，DCS 也能发挥相应的作用。 用。 幻灯片10 DCS发展趋势: DCS发展趋势: 向上发展:即向计算机集成制造系统(CIMS:Computer Integrated Manufacturing 向上发展:即向计算机集成制造系统(CIMS:Computer Integrated Manufacturing System)、计算机集成过程系统(CIPS:Computer Integrated Production System)等信System)、计算机集成过程系统(CIPS:Computer Integrated Production System)等信息化集成化系统发展。 息化集成化系统发展。 向下发展:即向现场总线控制系统发展(FCS:Fieldbus Control System)，把 向下发展:即向现场总线控制系统发展(FCS:Fieldbus Control System)，把系统控制能力移到现场，使得控制得到最终的分散，减少了输入输出的接口，减少了机柜系统控制能力移到现场，使得控制得到最终的分散，减少了输入输出的接口，减少了机柜的空间和附属设备。 的空间和附属设备。 幻灯片11 2.1.3 DCS的特点 2.1.3 DCS的特点 DCS集散控制是一个以通信网为纽带的集中显示、操作、管理、控制相对分散的 DCS集散控制是一个以通信网为纽带的集中显示、操作、管理、控制相对分散的多级计算机网络控制系统，由过程控制级、控制管理级和生产管理级所组成。 多级计算机网络控制系统，由过程控制级、控制管理级和生产管理级所组成。 DCS 具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集 DCS 具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集 中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠等特点。 中、人机界面友好、安装简单规范化、调试方便、运行安全可靠等特点。 幻灯片12 , 分级递阶系统 , 分级递阶系统 , 垂直方向:至少分为两级——操作管理级和过程控制级。 , 垂直方向:至少分为两级——操作管理级和过程控制级。 水平方向:相互谐调的分级，把数据向上传送到管理级，同时接收操作管理级的 水平方向:相互谐调的分级，把数据向上传送到管理级，同时接收操作管理级的指令，各个水平分级之间相互进行数据交换。 指令，各个水平分级之间相互进行数据交换。 幻灯片13 , 分散控制 , 分散控制 , 集中:DDC，一旦计算机出现故障，将造成过程操作的全部瘫痪。 , 集中:DDC，一旦计算机出现故障，将造成过程操作的全部瘫痪。 分散:不仅是分散控制，还包含其它含义，如人员分散，地域分散，功能分散， 分散:不仅是分散控制，还包含其它含义，如人员分散，地域分散，功能分散，设备分散，操作分散等。目的是使危险分散，提高设备的可利用率。 设备分散，操作分散等。目的是使危险分散，提高设备的可利用率。 幻灯片14 , 自治和谐调性 , 自治和谐调性 , DCS 上各工作站独立自主地完成分配给自己的规定任务，具有控制功能分散，, DCS 上各工作站独立自主地完成分配给自己的规定任务，具有控制功能分散， 危险分散的特点，提高了系统的可靠性。各站的容量可扩充，配套软件随时可组态加载，危险分散的特点，提高了系统的可靠性。各站的容量可扩充，配套软件随时可组态加载， 是一个能独立运行的高可靠性子系统。 是一个能独立运行的高可靠性子系统。 各自独立的部分通过实时高可靠的工业控制局部网络传送各种信息并协调工作，实 各自独立的部分通过实时高可靠的工业控制局部网络传送各种信息并协调工作，实现整个系统的信息共享;根据系统的特性对各个工作站进行协调控制，从而完成控制系统的现整个系统的信息共享;根据系统的特性对各个工作站进行协调控制，从而完成控制系统的总体功能和优化控制。 总体功能和优化控制。 幻灯片15 , 友好性 , 友好性 , DCS 的人机接口和软件面向工业控制技术人员、工艺技术人员和生产操作人, DCS 的人机接口和软件面向工业控制技术人员、工艺技术人员和生产操作人 员，操作方便，显示直观，了解生产状况直观。 员，操作方便，显示直观，了解生产状况直观。 DCS软件采用实用而简捷的人机会话系统,CRT高分辨率交互图形显示,复合窗口 DCS软件采用实用而简捷的人机会话系统,CRT高分辨率交互图形显示,复合窗口技术,画面丰富,纵观、控制、调整、趋势、流程图、回路一览、批量控制、计量报表、操作技术,画面丰富,纵观、控制、调整、趋势、流程图、回路一览、批量控制、计量报表、操作指导画面、菜单功能等均具有实时性。平面密封式薄膜操作键盘、触摸式屏幕、鼠标器、跟指导画面、菜单功能等均具有实时性。平面密封式薄膜操作键盘、触摸式屏幕、鼠标器、跟踪球等操作设备使其更便于操作。 踪球等操作设备使其更便于操作。 幻灯片16 , 适应性、灵活性和可扩充性 , 适应性、灵活性和可扩充性 , DCS 的硬件和软件采用开放式、标准化和模块化设计，系统为积木式结构，具, DCS 的硬件和软件采用开放式、标准化和模块化设计，系统为积木式结构，具 有灵活的配置，可适应不同用户的需要。 有灵活的配置，可适应不同用户的需要。 当工厂根据生产需要改变生产工艺和流程时，可改变系统的某些配置和控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ， 当工厂根据生产需要改变生产工艺和流程时，可改变系统的某些配置和控制方案，通过组态软件，进行一些填写表格式的操作即可实现。 通过组态软件，进行一些填写表格式的操作即可实现。 幻灯片17 , 在线性与实时性 , 在线性与实时性 通过人机接口和I/O 接口，DCS 对过程对象的数据进行实时采集、处理、记录、 通过人机接口和I/O 接口，DCS 对过程对象的数据进行实时采集、处理、记录、监视、操作控制，并包括对系统结构和组态回路的在线修改、局部故障的在线维护等，提高监视、操作控制，并包括对系统结构和组态回路的在线修改、局部故障的在线维护等，提高了系统的可用性。 了系统的可用性。 幻灯片18 , 可靠性 , 可靠性 高可靠性、高效率和高可用性是DCS的生命力所在，系统在设计阶段就采用了一系 高可靠性、高效率和高可用性是DCS的生命力所在，系统在设计阶段就采用了一系列可靠性设计技术。如:容错设计、冗余设计(硬件双重化)、在线故障排除设计以及一系列可靠性设计技术。如:容错设计、冗余设计(硬件双重化)、在线故障排除设计以及一系列抗干扰措施，使系统的可靠性得到了全面的提高。 列抗干扰措施，使系统的可靠性得到了全面的提高。 幻灯片19 2.1.4 国内DCS的发展情况 2.1.4 国内DCS的发展情况 DCS问世于1975年，生产厂家主要集中在美、日、德等国。我国从70年代中后 DCS问世于1975年，生产厂家主要集中在美、日、德等国。我国从70年代中后期起，首先以大型进口设备成套引入国外的DCS，首批有化纤、乙烯、化肥等项目。当时，期起，首先以大型进口设备成套引入国外的DCS，首批有化纤、乙烯、化肥等项目。当时，我国主要行业(如电力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部进口。80年代初期在引进、我国主要行业(如电力、石化、建材和冶金等)的DCS基本全部进口。80年代初期在引进、消化和吸收的同时，开始了研制国产化DCS的技术攻关。 消化和吸收的同时，开始了研制国产化DCS的技术攻关。 幻灯片20 近十几年来，特别是“九五”以来，我国DCS系统研发和生产发展很快，崛起了一 近十几年来，特别是“九五”以来，我国DCS系统研发和生产发展很快，崛起了一批优秀企业，但国外DCS产品在国内市场中占有率还较高，其中主要是Honeywell和恒河公批优秀企业，但国外DCS产品在国内市场中占有率还较高，其中主要是Honeywell和恒河公司的产品。今后几年，DCS作为自动化仪表行业主要产品的地位不会动摇。 司的产品。今后几年，DCS作为自动化仪表行业主要产品的地位不会动摇。 幻灯片21 2.2 DCS的体系结构 2.2 DCS的体系结构 2.2.1 DCS的体系结构概述 2.2.1 DCS的体系结构概述 DCS的结构是一个分布式系统，从整体逻辑结构上讲，是一个分支树结构。其纵 DCS的结构是一个分布式系统，从整体逻辑结构上讲，是一个分支树结构。其纵向结构分为过程控制级、控制管理级和生产管理级三级递阶结构。整个系统由3 部分构成，向结构分为过程控制级、控制管理级和生产管理级三级递阶结构。整个系统由3 部分构成，即集中管理部分、分散控制监测部分和网络通信部分。 即集中管理部分、分散控制监测部分和网络通信部分。 幻灯片22 DCS体系结构示意图 : DCS体系结构示意图 : 幻灯片23 DCS系统层次化结构的形成，经历了20世纪60年代的中央计算机集中控制，20世纪70 DCS系统层次化结构的形成，经历了20世纪60年代的中央计算机集中控制，20世纪70年代的两级自动化控制结构和其后的三层计算机控制系统三个阶段。右图为三级计算机控制年代的两级自动化控制结构和其后的三层计算机控制系统三个阶段。右图为三级计算机控制系统图。 系统图。 幻灯片24 DCS系统的体系结构按功能通常分为四级，第一级为直接控制级，第二级为过程 DCS系统的体系结构按功能通常分为四级，第一级为直接控制级，第二级为过程管理级，第三级为产品管理级，第四级为经营管理级。各级之间通过通信网络相连，各级内管理级，第三级为产品管理级，第四级为经营管理级。各级之间通过通信网络相连，各级内部各站或单元由本级的通信网络进行通信联系。 部各站或单元由本级的通信网络进行通信联系。 幻灯片25 DCS系统的功能分层图 : DCS系统的功能分层图 : 幻灯片26 2.2.2 DCS体系结构的各层功能 2.2.2 DCS体系结构的各层功能 DCS体系结构的各级功能，总体上可用下图表示: DCS体系结构的各级功能，总体上可用下图表示: 幻灯片27 , 直接控制级(过程控制级) , 直接控制级(过程控制级) 在这一级上，过程控制计算机直接与现场各类装置(变送器、执行器、记录仪等) 在这一级上，过程控制计算机直接与现场各类装置(变送器、执行器、记录仪等)相连，对所连接的装置实施检测与控制，同时接收上层来的管理信息，并向上层传递装置的相连，对所连接的装置实施检测与控制，同时接收上层来的管理信息，并向上层传递装置的特性数据和采集到的实时数据。 特性数据和采集到的实时数据。 幻灯片28 直接过程控制级是集散控制系统的基础，其主要功能有: 直接过程控制级是集散控制系统的基础，其主要功能有: (1)进行过程数据采集:现场检测模拟量、数字量和脉冲量的输入/输出并进行转换处 (1)进行过程数据采集:现场检测模拟量、数字量和脉冲量的输入/输出并进行转换处理，控制运算结果的直接输出。 理，控制运算结果的直接输出。 (2)进行直接的数字过程控制:根据控制组态数据库中的控制算法模块，各种控制回 (2)进行直接的数字过程控制:根据控制组态数据库中的控制算法模块，各种控制回路的运算(回路调节、逻辑运算等等)，来实施对实时过程量的控制。 路的运算(回路调节、逻辑运算等等)，来实施对实时过程量的控制。 (3)进行设备监测和系统的测试和诊断:把过程变量和状态信息提取后，分析是否可 (3)进行设备监测和系统的测试和诊断:把过程变量和状态信息提取后，分析是否可以接受以及是否允许向高层传输，进而确定是否对被控装置实施调节 ;必要时实施报警、以接受以及是否允许向高层传输，进而确定是否对被控装置实施调节 ;必要时实施报警、错误或诊断报告等措施。 错误或诊断报告等措施。 (4)实施安全性、冗余化方面的措施:一旦发现故障，就立即实施备用件的切换 。 (4)实施安全性、冗余化方面的措施:一旦发现故障，就立即实施备用件的切换 。 幻灯片29 , 过程管理级 , 过程管理级 , 在这一级上的过程管理计算机主要有监控计算机、操作站、工程师站。它综合, 在这一级上的过程管理计算机主要有监控计算机、操作站、工程师站。它综合 监视过程各站的所有信息，集中显示操作，控制回路组态和参数修改，优化过程处理等。监视过程各站的所有信息，集中显示操作，控制回路组态和参数修改，优化过程处理等。 这一层的具体功能有: 这一层的具体功能有: , 优化过程控制 , 优化过程控制 , 自适应回路控制 , 自适应回路控制 , 优化单元内各装置 , 优化单元内各装置 幻灯片30 工程师站:负责系统的管理、控制组态、系统的生成与下装; 工程师站:负责系统的管理、控制组态、系统的生成与下装; 操作员站:是人机接口，由PC机系统(含CRT、键盘、打印机)负责生产工艺的操 操作员站:是人机接口，由PC机系统(含CRT、键盘、打印机)负责生产工艺的操作控制、过程状态显示、报警状态显示、实时数据和历史数据的显示、打印等; 作控制、过程状态显示、报警状态显示、实时数据和历史数据的显示、打印等; 上位机:即管理计算机，它实现生产调度管理、优化计算、生产经营管理与分析决 上位机:即管理计算机，它实现生产调度管理、优化计算、生产经营管理与分析决策等层次的管理和计算。 策等层次的管理和计算。 幻灯片31 , 产品管理级(生产管理级) , 产品管理级(生产管理级) , 在这一级上的管理计算机根据产品各部件的特点，协调各单元级的参数设定，, 在这一级上的管理计算机根据产品各部件的特点，协调各单元级的参数设定， 是产品的总体协同员和控制器，负责厂级的生产调度和优化。 是产品的总体协同员和控制器，负责厂级的生产调度和优化。 要求根据用户的订货情况、库存情况、能源情况来规划各单元中的产品结构和规模， 要求根据用户的订货情况、库存情况、能源情况来规划各单元中的产品结构和规模，并可对产品重新 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ，随时更改产品结构。对于综合全厂生产和产品监视，以及产品报告也并可对产品重新计划，随时更改产品结构。对于综合全厂生产和产品监视，以及产品报告也都在这一层实现，并与上层交换传递数据。具体有:规划产品结构和规模;产品监视;产品都在这一层实现，并与上层交换传递数据。具体有:规划产品结构和规模;产品监视;产品报告;工厂生产监视。 报告;工厂生产监视。 幻灯片32 , 经营管理级 , 经营管理级 经营管理级居于工厂自动化系统的最高一层，负责全厂的总体协调管理，包括工程 经营管理级居于工厂自动化系统的最高一层，负责全厂的总体协调管理，包括工程技术方面、经济方面、商业事务方面、人事活动等等，以达到组合优化的目的 。 技术方面、经济方面、商业事务方面、人事活动等等，以达到组合优化的目的 。 幻灯片33 这一级的主要功能包括: 这一级的主要功能包括: 市场经济情报:包括情报收集、市场分析、预测、用户反馈、市场趋势等。 市场经济情报:包括情报收集、市场分析、预测、用户反馈、市场趋势等。 销售管理:包括 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 管理、定货交货统计、合同履行、材料库存、外购定货管理等。 销售管理:包括合同管理、定货交货统计、合同履行、材料库存、外购定货管理等。 生产管理:生产定货安排、零部件计划、外协管理、工期管理等。 生产管理:生产定货安排、零部件计划、外协管理、工期管理等。 成本控制:包括制造成本、管理成本、价格核定等。 成本控制:包括制造成本、管理成本、价格核定等。 质量管理:包括零部件、半成品、成品质量、外协部件质量控制的统计、工艺参数 质量管理:包括零部件、半成品、成品质量、外协部件质量控制的统计、工艺参数分析等。 分析等。 幻灯片34 2.2.3 DCS示例,,霍尼韦尔TDC-3000系统 2.2.3 DCS示例,,霍尼韦尔TDC-3000系统 美国Honeywell公司1975年推出第一套集散控制系统TDC-2000以来，相继推出 美国Honeywell公司1975年推出第一套集散控制系统TDC-2000以来，相继推出TDC-3000、TDC-3000*和TPS系统。目前，在世界上应用较广而又具有四层体系结构的首推TDC-3000、TDC-3000*和TPS系统。目前，在世界上应用较广而又具有四层体系结构的首推Honeywell 公司推出的TDC 3000系统，它于1983年10月发布，其宗旨就是要解决过程控Honeywell 公司推出的TDC 3000系统，它于1983年10月发布，其宗旨就是要解决过程控制领域内的关键问题—过程控制系统与信息管理系统的协调，为实现全厂生产管理提供最制领域内的关键问题—过程控制系统与信息管理系统的协调，为实现全厂生产管理提供最佳系统。 而TPS是Total Plant Solution的缩写，它是全厂一体化系统。 佳系统。 而TPS是Total Plant Solution的缩写，它是全厂一体化系统。 幻灯片35 在集散控制系统的构成图上，高速数据公路为通信系统的部分是该公司的第一代系 在集散控制系统的构成图上，高速数据公路为通信系统的部分是该公司的第一代系统(TDC-2000);以就地控制网(LCN)为通信系统的部分是第二代系统(TDC-3000);以万统(TDC-2000);以就地控制网(LCN)为通信系统的部分是第二代系统(TDC-3000);以万能控制网(UCN)为过程控制器的通信网络、以UCN为开放式平台的TDC-3000*系统是第三能控制网(UCN)为过程控制器的通信网络、以UCN为开放式平台的TDC-3000*系统是第三代系统;而TPS系统是以WinNT为开放式平台的新一代系统。 代系统;而TPS系统是以WinNT为开放式平台的新一代系统。 幻灯片36 TDC-3000系统分层结构图 TDC-3000系统分层结构图 幻灯片37 , 通信系统 , 通信系统 TDC-3000系统的通信网络包括工厂信息网(PIN)、就地控制网(LCN)、万能控制 TDC-3000系统的通信网络包括工厂信息网(PIN)、就地控制网(LCN)、万能控制网(UCN)、数据高速公路(DH)和现场总线。 网(UCN)、数据高速公路(DH)和现场总线。 幻灯片38 工厂信息网(PIN):信息管理的重要组成部分，通过TPS节点(GUS、PHD)，PIN 工厂信息网(PIN):信息管理的重要组成部分，通过TPS节点(GUS、PHD)，PIN可直接与LCN相连，实现管理信息系统与过程控制系统相连。 可直接与LCN相连，实现管理信息系统与过程控制系统相连。 局部控制网络(LCN):是TPS系统的主干网，符合IEEE 802.2和IEEE 802.4的载 局部控制网络(LCN):是TPS系统的主干网，符合IEEE 802.2和IEEE 802.4的载波通信网络，曼彻斯特编码，实时时钟速率12.5kHZ。媒体控制采用令牌存取通信控制方式，波通信网络，曼彻斯特编码，实时时钟速率12.5kHZ。媒体控制采用令牌存取通信控制方式，符合IEEE802.4(令牌总线访问控制)，数据传输速率5Mbit/s，总线型拓扑结构。 符合IEEE802.4(令牌总线访问控制)，数据传输速率5Mbit/s，总线型拓扑结构。 幻灯片39 万能控制网络(UCN):是1988年开发的以MAP为基础的双重化实时控制网络，令 万能控制网络(UCN):是1988年开发的以MAP为基础的双重化实时控制网络，令牌传送载波带(模拟信号)总线网络，数据传输速率为5Mbit/s，支持32个冗余设备。 牌传送载波带(模拟信号)总线网络，数据传输速率为5Mbit/s，支持32个冗余设备。 数据公路(Data Highway):是第一代集散型控制系统的通信系统，采用串行、半 数据公路(Data Highway):是第一代集散型控制系统的通信系统，采用串行、半双工方式工作，优先存取和定时询问方式控制，传输介质为75Ω同轴电缆，传输速率为250 双工方式工作，优先存取和定时询问方式控制，传输介质为75Ω同轴电缆，传输速率为250 kBit/s。DH上设置了一个通信指挥器HTD来管理通信，任何DH之间的通信必须由HTD指挥。 kBit/s。DH上设置了一个通信指挥器HTD来管理通信，任何DH之间的通信必须由HTD指挥。 幻灯片40 , 分散过程控制装置 , 分散过程控制装置 , Honeywell的TDC-3000系统提供三个不同等级的分散控制: , Honeywell的TDC-3000系统提供三个不同等级的分散控制: , 以过程控制设备(如PM、LM以及DH上各设备)为基础，并对控制元件进行, 以过程控制设备(如PM、LM以及DH上各设备)为基础，并对控制元件进行 控制的过程控制级; 控制的过程控制级; , 先进控制级，包括比过程控制级更加复杂的控制策略和控制计算，通常称为, 先进控制级，包括比过程控制级更加复杂的控制策略和控制计算，通常称为 工厂级; 工厂级; 最高控制级，提供用于高级计算的技术和手段，例如适用于复杂控制的过程模型， 最高控制级，提供用于高级计算的技术和手段，例如适用于复杂控制的过程模型，过程最优控制及线性规划等，称为联合级。 过程最优控制及线性规划等，称为联合级。 幻灯片41 , TDC-3000系统的操作和管理站 , TDC-3000系统的操作和管理站 , 增强型操作站(EOS)，它是TDC-2000 CRT操作站的改进型 ; , 增强型操作站(EOS)，它是TDC-2000 CRT操作站的改进型 ; , 本地批量操作站(LBOS)，主要用于小系统; , 本地批量操作站(LBOS)，主要用于小系统; , 万能操作站(US)，是TPS系统中主要的人机界面，是综合管理的人机接口; , 万能操作站(US)，是TPS系统中主要的人机界面，是综合管理的人机接口; , 新操作站(US,)，是带有工业标准协处理器的万能操作站，采用RISC工作, 新操作站(US,)，是带有工业标准协处理器的万能操作站，采用RISC工作 站处理器，操作系统的软件是HP-UX，开放的X-WINDOW技术，操作员能够同时观察工站处理器，操作系统的软件是HP-UX，开放的X-WINDOW技术，操作员能够同时观察工 厂信息、网络数据和过程控制数据。 厂信息、网络数据和过程控制数据。 全局用户操作站(GUS:Global User Station)，是采用WinNT操作系统的TPS节 全局用户操作站(GUS:Global User Station)，是采用WinNT操作系统的TPS节点之一，采用LCN和Intel Pentium II双处理器系统。 点之一，采用LCN和Intel Pentium II双处理器系统。 幻灯片42 , 系统模件 , 系统模件 , TDC,3000系统在LCN上挂接多种模件: , TDC,3000系统在LCN上挂接多种模件: , 万能操作站(US)。 , 万能操作站(US)。 , 历史模件(HM)可以收集和存储历史数据，存储系统和控制组态数据。 , 历史模件(HM)可以收集和存储历史数据，存储系统和控制组态数据。 , 应用模件(AM)用于连续控制、逻辑控制、报警处理和批量历史收集等等，, 应用模件(AM)用于连续控制、逻辑控制、报警处理和批量历史收集等等， 其控制策略可用标准算法。此外，还有优化用工具软件包:回路自整定软件包、预测其控制策略可用标准算法。此外，还有优化用工具软件包:回路自整定软件包、预测 控制软件包、实时质量控制软件包(SPQC)、过程模型和优化软件包等。 控制软件包、实时质量控制软件包(SPQC)、过程模型和优化软件包等。 , 可编程序控制器接口(PLCG)。 , 可编程序控制器接口(PLCG)。 , 计算机接口(CG)，提供与其他厂家如DEC、IBM、HP等主计算机之间的连接。 , 计算机接口(CG)，提供与其他厂家如DEC、IBM、HP等主计算机之间的连接。 , 网络接口模件(NM)，提供UCN和LCN之间的连接。 , 网络接口模件(NM)，提供UCN和LCN之间的连接。 数据公路接口(HG)，将数据公路(DH)与LCN相连。 数据公路接口(HG)，将数据公路(DH)与LCN相连。 幻灯片43 2.3 DCS的硬件结构 2.3 DCS的硬件结构 2.3.1 DCS硬件结构概述 2.3.1 DCS硬件结构概述 目前，世界上的DCS生产厂家很多，不同的系统采用的计算机硬件差别很大。对 目前，世界上的DCS生产厂家很多，不同的系统采用的计算机硬件差别很大。对于现场控制站，从可编程序控制器(PLC)到单片机组成的小型控制采集装置;从STD(总于现场控制站，从可编程序控制器(PLC)到单片机组成的小型控制采集装置;从STD(总线)计算机和工业PC等小型工控机到各种16位和32位总线型工业控制计算机系统;从智线)计算机和工业PC等小型工控机到各种16位和32位总线型工业控制计算机系统;从智能仪表控制系统到交流变频调速器(VVVF)等，都是可选的现场控制站系统。所以，只能能仪表控制系统到交流变频调速器(VVVF)等，都是可选的现场控制站系统。所以，只能着重从功能上和类型上来介绍DCS的现场控制站和操作员站的组成。 着重从功能上和类型上来介绍DCS的现场控制站和操作员站的组成。 幻灯片44 硬件和软件都具有灵活的组态和配置能力是DCS系统的突出优点。DCS的硬件系统 硬件和软件都具有灵活的组态和配置能力是DCS系统的突出优点。DCS的硬件系统是通过网络将不同数目的现场控制站、操作员站和工程师站连接起来，共同完成各种采集、是通过网络将不同数目的现场控制站、操作员站和工程师站连接起来，共同完成各种采集、控制、显示、操作和管理功能。 控制、显示、操作和管理功能。 幻灯片45 2.3.2 DCS的过程控制级 2.3.2 DCS的过程控制级 在DCS中，各种现场检测仪表(传感器、变送器等)送来的过程信号均由过程控 在DCS中，各种现场检测仪表(传感器、变送器等)送来的过程信号均由过程控制级各单元进行实时的数据采集，滤除噪声信号，进行非线性校正及各种补偿运算，折算制级各单元进行实时的数据采集，滤除噪声信号，进行非线性校正及各种补偿运算，折算成相应的工程量，根据组态要求还可进行上下限报警及累积量计算。所有测量值和报警值成相应的工程量，根据组态要求还可进行上下限报警及累积量计算。所有测量值和报警值经过通信网络传送到操作站数据库，供实时显示、优化计算、报警打印等。在过程控制单经过通信网络传送到操作站数据库，供实时显示、优化计算、报警打印等。在过程控制单元，根据过程控制组态，还可进行各种闭环反馈控制、批量控制与顺序控制等，并可接收元，根据过程控制组态，还可进行各种闭环反馈控制、批量控制与顺序控制等，并可接收 操作站发来的各种手动操作命令进行手动控制，从而提供了对生产过程的直接调节控制功操作站发来的各种手动操作命令进行手动控制，从而提供了对生产过程的直接调节控制功能。 能。 幻灯片46 在不同的DCS中，过程控制单元的名称各异，例如:过程接口单元(Process 在不同的DCS中，过程控制单元的名称各异，例如:过程接口单元(Process Interface Unit)、基本控制器(Basic Controller)、多功能控制器(Multifunction Interface Unit)、基本控制器(Basic Controller)、多功能控制器(Multifunction Controller)等，但是所采用的结构形式大致相同，都由安装在控制柜内的一些标准化功能Controller)等，但是所采用的结构形式大致相同，都由安装在控制柜内的一些标准化功能模件组装而成。 模件组装而成。 幻灯片47 构成DCS过程控制单元的包括标准结构的现场控制站，和以微处理器技术为基础发 构成DCS过程控制单元的包括标准结构的现场控制站，和以微处理器技术为基础发展起来的智能仪表，如智能数字调节器及可编程序控制器(PLC)。 展起来的智能仪表，如智能数字调节器及可编程序控制器(PLC)。 幻灯片48 2.3.3 DCS的现场控制站 2.3.3 DCS的现场控制站 现场控制站一般均放置在靠近过程装置的地方，为适应工业生产环境，各厂家对 现场控制站一般均放置在靠近过程装置的地方，为适应工业生产环境，各厂家对其产品均进行了加强处理，使其具有防尘、防潮、防电磁干扰、抗冲击、抗振动及耐高低其产品均进行了加强处理，使其具有防尘、防潮、防电磁干扰、抗冲击、抗振动及耐高低温等抵抗恶劣环境的能力。 温等抵抗恶劣环境的能力。 现场控制站是一个可独立运行的计算机监测与控制系统，由于它是专为过程测控 现场控制站是一个可独立运行的计算机监测与控制系统，由于它是专为过程测控而设计的专用型设备，所以其机柜、电源、输入/输出通道和控制计算机等与一般的计算机而设计的专用型设备，所以其机柜、电源、输入/输出通道和控制计算机等与一般的计算机系统相比又有所不同 。 系统相比又有所不同 。 幻灯片49 , 机柜 , 机柜 , 现场控制站一般是标准的机柜式结构，机柜内部均装有多层机架，以供安装, 现场控制站一般是标准的机柜式结构，机柜内部均装有多层机架，以供安装 电源及各种模件之用。机柜要可靠接地，接地电阻应小于4Ω。一般机柜顶部装有风扇，电源及各种模件之用。机柜要可靠接地，接地电阻应小于4Ω。一般机柜顶部装有风扇， 作为散热降温用，如果机柜内温度超过正常范围时，现场控制站机柜会自动发出报警作为散热降温用，如果机柜内温度超过正常范围时，现场控制站机柜会自动发出报警 信号。 信号。 机柜内还设有各种总线，例如:点源总线、接地总线、数据总线、地砖总线、控 机柜内还设有各种总线，例如:点源总线、接地总线、数据总线、地砖总线、控制总线等等。有些总线是由模件安装单元背后的印刷电路板构成的，有些总线是由模件安制总线等等。有些总线是由模件安装单元背后的印刷电路板构成的，有些总线是由模件安装单元之间的电缆构成。 装单元之间的电缆构成。 幻灯片50 , 电源 , 电源 , DCS具有效率高、稳定性好、无干扰的交流供电系统。每一个现场控制站采用, DCS具有效率高、稳定性好、无干扰的交流供电系统。每一个现场控制站采用 交流双电源供电。在石油、化工等对控制连续性要求特别高的场合，要求设置不间断交流双电源供电。在石油、化工等对控制连续性要求特别高的场合，要求设置不间断 供电电源(UPS，后备式和在线式)，UPS的供电时间由负载用电量与蓄电池容量所确定。供电电源(UPS，后备式和在线式)，UPS的供电时间由负载用电量与蓄电池容量所确定。 用户应在选型时根据装置在停电后必须保持正常控制的时间，确定电池的容量。 用户应在选型时根据装置在停电后必须保持正常控制的时间，确定电池的容量。 柜内直流稳压电源一般有，5V、?15V(或?12V)、，24V等。有的采用冗余的双 柜内直流稳压电源一般有，5V、?15V(或?12V)、，24V等。有的采用冗余的双电源供电方式。 电源供电方式。 幻灯片51 , 工控机 , 工控机 , 现场控制站是一个智能化的可独立运行的数据采集与控制系统，作为其核心, 现场控制站是一个智能化的可独立运行的数据采集与控制系统，作为其核心 的控制计算机必须由CPU、存储器、总线、I/O通道等基本部分组成。 的控制计算机必须由CPU、存储器、总线、I/O通道等基本部分组成。 控制计算机(处理器模件)是完成过程控制的核心模件，它完成用户所设计的各 控制计算机(处理器模件)是完成过程控制的核心模件，它完成用户所设计的各种控制策略(由功能块组态而建立的各种控制策略)。控制策略以组态文件的形式存储于非种控制策略(由功能块组态而建立的各种控制策略)。控制策略以组态文件的形式存储于非易失性存储器(NVRAM)中。鉴于处理器模件的重要性，大多数集散控制系统中的处理器模易失性存储器(NVRAM)中。鉴于处理器模件的重要性，大多数集散控制系统中的处理器模件都是可冗余设置的。 件都是可冗余设置的。 幻灯片52 处理器模件原理方框图 处理器模件原理方框图 幻灯片53 (1)微处理器 (1)微处理器 微处理器CPU，负责模件的操作和控制。目前一般为32位的微处理器。微处理 微处理器CPU，负责模件的操作和控制。目前一般为32位的微处理器。微处理器可以同步访问32位字长的存储器，或异步访问各种字长的端口。大多为Motorola公司器可以同步访问32位字长的存储器，或异步访问各种字长的端口。大多为Motorola公司生产的68000系列CPU和Intel公司生产的80×86CPU系列产品，时钟频率已达100MHz以生产的68000系列CPU和Intel公司生产的80×86CPU系列产品，时钟频率已达100MHz以上，很多系统还配有浮点运算协处理器，因此数据处理能力大大提高，工作周期可缩短到上，很多系统还配有浮点运算协处理器，因此数据处理能力大大提高，工作周期可缩短到0(2,0.1s，并且可执行更为复杂先进的控制算法，如自整定、预测控制、模糊控制等。0(2,0.1s，并且可执行更为复杂先进的控制算法，如自整定、预测控制、模糊控制等。由于微处理器负责模件的操作，因此它与模件中所有其它部分交换信息。微处理器的操作由于微处理器负责模件的操作，因此它与模件中所有其它部分交换信息。微处理器的操作系统和功能块库，驻留于只读存储器中。 系统和功能块库，驻留于只读存储器中。 幻灯片54 (2)时钟和实时时钟 (2)时钟和实时时钟 时钟为微处理器和相关外部设备提供时钟信号，而实时时钟(RTC)为系统提供实 时钟为微处理器和相关外部设备提供时钟信号，而实时时钟(RTC)为系统提供实时时间。 时时间。 幻灯片55 (3)存储器 (3)存储器 存储器包含只读存储器(ROM)、随机存储器(SRAM)和非易失存储器(NVRAM)。 存储器包含只读存储器(ROM)、随机存储器(SRAM)和非易失存储器(NVRAM)。ROM中保存微处理器的操作系统;SRAM作为数据暂存和系统组态的副本;NVRAM保存系统组ROM中保存微处理器的操作系统;SRAM作为数据暂存和系统组态的副本;NVRAM保存系统组态(用功能块设计的控制策略)、批处理文件以及UDF和高级语言程序。 态(用功能块设计的控制策略)、批处理文件以及UDF和高级语言程序。 由于控制计算机在正常工作中运行的是一套固定的程序，为了工作的安全可靠， 由于控制计算机在正常工作中运行的是一套固定的程序，为了工作的安全可靠，大多采用了程序固化的办法，不仅将系统启动、自检及基本的I/O驱动程序写入ROM中，大多采用了程序固化的办法，不仅将系统启动、自检及基本的I/O驱动程序写入ROM中，而且将各种控制、检测功能模块，所有固定参数和系统通信、系统管理模块全部固化，因而且将各种控制、检测功能模块，所有固定参数和系统通信、系统管理模块全部固化，因此在控制计算机的存储器中，ROM占有较大的比例。 此在控制计算机的存储器中，ROM占有较大的比例。 幻灯片56 (4)DMA控制器 (4)DMA控制器 直接数据存储(DMA)控制器使各种通信链路能够直接与RAM交换数据，而不需微 直接数据存储(DMA)控制器使各种通信链路能够直接与RAM交换数据，而不需微处理器的干预。采用DMA处理方式大大减轻了微处理器的负担，并且显著提高了微处理器处理器的干预。采用DMA处理方式大大减轻了微处理器的负担，并且显著提高了微处理器的工作速度，因为它不需要频繁的处理数据交换的任务了。I/O 扩展总线、双冗余的链路的工作速度，因为它不需要频繁的处理数据交换的任务了。I/O 扩展总线、双冗余的链路模拟量控制站或开关量控制站，串行链路、控制网络等通信链路，均支持DMA。 模拟量控制站或开关量控制站，串行链路、控制网络等通信链路，均支持DMA。 幻灯片57 (5)控制网络 (5)控制网络 控制网络是一个高速通信网络，处理器模件利用这个网络来与过程控制站的其它 控制网络是一个高速通信网络，处理器模件利用这个网络来与过程控制站的其它模件交换信息。控制网络一般是可冗余的，有两个独立的通道，处理器模件可同时通过两模件交换信息。控制网络一般是可冗余的，有两个独立的通道，处理器模件可同时通过两个通道来发送和接收信息，并检查两个通道的一致性，这样就可及时发现故障，使通信故个通道来发送和接收信息，并检查两个通道的一致性，这样就可及时发现故障，使通信故障造成的影响减至最低。 障造成的影响减至最低。 幻灯片58 (6)冗余链路 (6)冗余链路 处理器模件是可冗余的。冗余链路为主处理器模件和备用处理器模件提供两条并 处理器模件是可冗余的。冗余链路为主处理器模件和备用处理器模件提供两条并行线路，当主模件执行控制任务时，备用模件通过冗余链路，获得主模件的块输出信息，行线路，当主模件执行控制任务时，备用模件通过冗余链路，获得主模件的块输出信息，不管主模件因何原因发生故障，备用模件都可以在不中断被控过程的情况下自动接替控制不管主模件因何原因发生故障，备用模件都可以在不中断被控过程的情况下自动接替控制任务。 任务。 幻灯片59 (7)输入/输出总线 (7)输入/输出总线 处理器模件与输入/输出模件之间的数据传输是通过输入/输出总线进行的。输入/ 处理器模件与输入/输出模件之间的数据传输是通过输入/输出总线进行的。输入/输出总线可能是并行总线也可能是串行总线。每个挂在输入/输出总线上的模件均有自己独输出总线可能是并行总线也可能是串行总线。每个挂在输入/输出总线上的模件均有自己独立的地址，处理器模件可以通过输入/输出总线对输入/输出模件进行各种操作(对模件进立的地址，处理器模件可以通过输入/输出总线对输入/输出模件进行各种操作(对模件进行读写)。模件上的开关用来设定模件的地址和工作方式，这些信息均通过数据缓冲区与微行读写)。模件上的开关用来设定模件的地址和工作方式，这些信息均通过数据缓冲区与微处理器交换信息。 处理器交换信息。 幻灯片60 (8)串行口 (8)串行口 处理器模件可以设置串行口，以便通过标准的串行口(RS 232或RS 485)与其它 处理器模件可以设置串行口，以便通过标准的串行口(RS 232或RS 485)与其它设备进行通信。串口支持高级语言(C/BASIC)。 设备进行通信。串口支持高级语言(C/BASIC)。 幻灯片61 , I/O通道 , I/O通道 (1)模拟量输入模件 (1)模拟量输入模件 模拟量输入模件接收由现场送来的模拟量信号，对信号的量程、零点进行校正和 模拟量输入模件接收由现场送来的模拟量信号，对信号的量程、零点进行校正和调整，并将其转换为数字量，转换为工程单位，然后经I/O总线传送给处理器模件。其原调整，并将其转换为数字量，转换为工程单位，然后经I/O总线传送给处理器模件。其原理图如下: 理图如下: 幻灯片62 (2)模拟量输出模件 (2)模拟量输出模件 模拟量输出模件的作用是把处理器模件输出的控制量信号转化成具有一定带负载 模拟量输出模件的作用是把处理器模件输出的控制量信号转化成具有一定带负载能力的电压或电流信号，输出到现场的执行机构，以实现对生产过程的控制。 其原理框图能力的电压或电流信号，输出到现场的执行机构，以实现对生产过程的控制。 其原理框图如下: 如下: 幻灯片63 (3)开关量输入模件 (3)开关量输入模件 开关量输入模件接收由现场输入的开关量信号，对其进行预处理之后，将反映开 开关量输入模件接收由现场输入的开关量信号，对其进行预处理之后，将反映开关量状态变化的数字量信号经I/O总线送往处理器模件。 关量状态变化的数字量信号经I/O总线送往处理器模件。 开关量输入模件由输入隔离电路、阈值判别电路、控制逻辑电路、模件状态监测 开关量输入模件由输入隔离电路、阈值判别电路、控制逻辑电路、模件状态监测电路、I/O总线接口等部分组成。 电路、I/O总线接口等部分组成。 幻灯片64 (4)开关量输出模件 (4)开关量输出模件 开关量输出模件通过I/O总线接收处理器模件输出的开关量信号，经该模件输出， 开关量输出模件通过I/O总线接收处理器模件输出的开关量信号，经该模件输出，以便控制现场的开关量控制设备。 以便控制现场的开关量控制设备。 开关量输出模件由输出寄存器、输出选择器、输出驱动电路、状态缓存器、故障 开关量输出模件由输出寄存器、输出选择器、输出驱动电路、状态缓存器、故障控制逻辑、故障状态寄存器、总线故障监测电路等部分所组成。 控制逻辑、故障状态寄存器、总线故障监测电路等部分所组成。 幻灯片65 (5)脉冲量输入模件 (5)脉冲量输入模件 脉冲量输入模件的作用是将来自生产过程中的脉冲量信号进行处理，存储并通过 脉冲量输入模件的作用是将来自生产过程中的脉冲量信号进行处理，存储并通过 I/O总线传送给处理器模件。一个脉冲量输入模件可以接收多个脉冲量输入信号。 I/O总线传送给处理器模件。一个脉冲量输入模件可以接收多个脉冲量输入信号。 脉冲量输入模件有三种工作方式:积算方式、频率方式和周期方式。其中积算方 脉冲量输入模件有三种工作方式:积算方式、频率方式和周期方式。其中积算方式用于累积脉冲的总数，一般用于流量或电量的积算。频率方式用于测量脉冲的频率，也式用于累积脉冲的总数，一般用于流量或电量的积算。频率方式用于测量脉冲的频率，也就是单位时间内脉冲的个数，其典型应用是转速的测量。周期方式是测量两个脉冲之间的就是单位时间内脉冲的个数，其典型应用是转速的测量。周期方式是测量两个脉冲之间的时间间隔，事实上周期是频率的倒数，当脉冲的频率很低时，为了提高测量精度，常常采时间间隔，事实上周期是频率的倒数，当脉冲的频率很低时，为了提高测量精度，常常采用测周期的方式。 用测周期的方式。 幻灯片66 , 现场总线模件 , 现场总线模件 , 现场总线模件为现场的智能装置提供了一条数字通信通道。在一条被称为现, 现场总线模件为现场的智能装置提供了一条数字通信通道。在一条被称为现 场总线的通信线路上，可以并联连接多达32个符合现场总线通信协议的智能设备。这场总线的通信线路上，可以并联连接多达32个符合现场总线通信协议的智能设备。这 些智能设备以全数字方式传递过程变量、控制变量、状态信息、管理信息等内容。 些智能设备以全数字方式传递过程变量、控制变量、状态信息、管理信息等内容。 有些系统中的现场总线模件支持数/模混合通信。在这些系统中，以4,20mA的 有些系统中的现场总线模件支持数/模混合通信。在这些系统中，以4,20mA的模拟量信号传输过程变量信号，其他信号的数字量调制信号叠加在模拟量信号上传输。现模拟量信号传输过程变量信号，其他信号的数字量调制信号叠加在模拟量信号上传输。现场总线模件是现场总线与集散型控制系统之间的一个接口。 场总线模件是现场总线与集散型控制系统之间的一个接口。 幻灯片67 现场总线模件的原理框图如下所示，它是由模件I/O电路、A/D转换器、通信电路、 现场总线模件的原理框图如下所示，它是由模件I/O电路、A/D转换器、通信电路、微处理器及控制逻辑、I/O总线接口五部分所组成的。 微处理器及控制逻辑、I/O总线接口五部分所组成的。 幻灯片68 2.3.4 智能调节器与可编程序控制器(PLC) 2.3.4 智能调节器与可编程序控制器(PLC) 新型的数字智能调节器与PLC不仅容量更大，速度更快，而且都增设了较强的联 新型的数字智能调节器与PLC不仅容量更大，速度更快，而且都增设了较强的联网通信能力。可以采用以廉价的双绞线为传输介质的现场总线网，将作为主节点的现场控制网通信能力。可以采用以廉价的双绞线为传输介质的现场总线网，将作为主节点的现场控制站与作为从节点的数十个数字调节器、PLC或数字化智能变送器连接在一起，也可以将数台站与作为从节点的数十个数字调节器、PLC或数字化智能变送器连接在一起，也可以将数台PLC通过网关直接接入高速数据公路，组成过程控制级的顺序控制站。 PLC通过网关直接接入高速数据公路，组成过程控制级的顺序控制站。 幻灯片69 , 智能调节器 , 智能调节器 , 这是一种数字化的过程控制仪表，其外表类似于一般的盘装仪表，而其内部, 这是一种数字化的过程控制仪表，其外表类似于一般的盘装仪表，而其内部 却是由微处理器(可能是8位的CPU，也可能是各种单片机)、RAM、ROM、模拟量与数却是由微处理器(可能是8位的CPU，也可能是各种单片机)、RAM、ROM、模拟量与数 字量l/O通道与独立的电源等基本组成部分所构成的一个微型的计算机系统，可以说字量l/O通道与独立的电源等基本组成部分所构成的一个微型的计算机系统，可以说 除了控制点的区别之外，它的功能与现场控制站大同小异。 除了控制点的区别之外，它的功能与现场控制站大同小异。 一般有单回路、2回路、4回路或8回路的调节器，至于控制方式除一般PID之外， 一般有单回路、2回路、4回路或8回路的调节器，至于控制方式除一般PID之外，还可组成串级控制、信号选择控制、前馈控制和按预定曲线进行程序控制等。 还可组成串级控制、信号选择控制、前馈控制和按预定曲线进行程序控制等。 幻灯片70 智能调节器不仅可接收以4,20mA电流信号输入的设定值，还具有RS,232或RS 智能调节器不仅可接收以4,20mA电流信号输入的设定值，还具有RS,232或RS,422异步通信接口等，可与上位机连成主从式通信网，接收上位机下装的控制参数，并上,422异步通信接口等，可与上位机连成主从式通信网，接收上位机下装的控制参数，并上报各种过程参数。 报各种过程参数。 为便于仪表操作人员使用，其人机交互界面(面板)的设计及操作方法与常规的模 为便于仪表操作人员使用，其人机交互界面(面板)的设计及操作方法与常规的模拟调节器基本相同。 拟调节器基本相同。 幻灯片71 SLCD单回路调节器电路框图 SLCD单回路调节器电路框图 幻灯片72 , 可编程序控制器(PLC) , 可编程序控制器(PLC) 可编程序控制器也是一种以微处理机为核心的过程控制装置，与智能调节器最大的 可编程序控制器也是一种以微处理机为核心的过程控制装置，与智能调节器最大的不同点是:它主要配制的是开关量I/O通道，用于执行顺序控制功能(在较新型的PLC中，不同点是:它主要配制的是开关量I/O通道，用于执行顺序控制功能(在较新型的PLC中，亦提供了模拟量控制模板，和PID等控制算法)。 亦提供了模拟量控制模板，和PID等控制算法)。 幻灯片73 PLC主要用于生产过程中按时间顺序控制或逻辑顺序控制的场合，以取代复杂的继 PLC主要用于生产过程中按时间顺序控制或逻辑顺序控制的场合，以取代复杂的继电器控制装置。例如高层建筑的电梯控制、自动加工机床的程序控制等。 电器控制装置。例如高层建筑的电梯控制、自动加工机床的程序控制等。 PLC所采用的编程语言主要是一种非常形象化的梯形图语言，它基本是由继电器控 PLC所采用的编程语言主要是一种非常形象化的梯形图语言，它基本是由继电器控制电路的符号转化而来的。编程过程与绘制逻辑控制电路图的过程比较相似。在专用编程器制电路的符号转化而来的。编程过程与绘制逻辑控制电路图的过程比较相似。在专用编程器上输入全部梯形图后，编程器即自动将其编辑成微处理器可执行的内部程序，经过试运行考上输入全部梯形图后，编程器即自动将其编辑成微处理器可执行的内部程序，经过试运行考验合格后，固化到EPROM中，安装到PLC上就可以执行输入的程序，实现工业生产线的自动验合格后，固化到EPROM中，安装到PLC上就可以执行输入的程序，实现工业生产线的自动化控制。 化控制。 幻灯片74 2.3.5 DCS的操作员站和工程师站 2.3.5 DCS的操作员站和工程师站 , 中央计算机站 , 中央计算机站 , 中央计算机站提供了对现场直接操作、系统生成以及诊断等集中监示的设施。, 中央计算机站提供了对现场直接操作、系统生成以及诊断等集中监示的设施。 它通过数据网络与其他各站连在一起。 它通过数据网络与其他各站连在一起。 中央计算机站是几个部分的统称，其主要部分是中央操作台(Operating Console)， 中央计算机站是几个部分的统称，其主要部分是中央操作台(Operating Console)，又称为操作员站(Operator Station) 、过程操作站(Process Operator Station)， 或又称为操作员站(Operator Station) 、过程操作站(Process Operator Station)， 或控制中心(Command Centre) 。 控制中心(Command Centre) 。 幻灯片75 通常操作台(站)由一个大屏幕监示器(CRT)、一台控制计算机以及一个操控键 通常操作台(站)由一个大屏幕监示器(CRT)、一台控制计算机以及一个操控键盘组成。此外，中央计算机站还有一个网关(Gateway)，并通过它与一个功能更强的计算机盘组成。此外，中央计算机站还有一个网关(Gateway)，并通过它与一个功能更强的计算机系统(上位机)相连，以便实现高级的控制和管理功能。 系统(上位机)相连，以便实现高级的控制和管理功能。 有些系统还配备一个工程师站(Engineer’s Console)，用来生成目标系统的参 有些系统还配备一个工程师站(Engineer’s Console)，用来生成目标系统的参数等。 数等。 幻灯片76 中央计算机站的组成包括:冗余的操作站 、工程师站、网关，上位机。 中央计算机站的组成包括:冗余的操作站 、工程师站、网关，上位机。 中央计算机站应该完成以下基本功能:?过程显示和控制;?现场数据的收集和恢 中央计算机站应该完成以下基本功能:?过程显示和控制;?现场数据的收集和恢复显示;?级间通信;?系统诊断;?系统配置和参数生成;?仿真调试等。 复显示;?级间通信;?系统诊断;?系统配置和参数生成;?仿真调试等。 幻灯片77 , 操作站功能 , 操作站功能 DCS操作站一般分为操作员站和工程师站两种。 其主要功能为过程显示和控制、 DCS操作站一般分为操作员站和工程师站两种。 其主要功能为过程显示和控制、系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等。 系统生成与诊断、现场数据的采集和恢复显示等。 幻灯片78 (1)显示管理功能 (1)显示管理功能 操作员站的显示管理功能可以分为两大类:标准显示和用户自定义显示。标准显 操作员站的显示管理功能可以分为两大类:标准显示和用户自定义显示。标准显示是一个DCS的厂家工程师和操作人员根据多年的经验，在系统中设定的显示功能，通常示是一个DCS的厂家工程师和操作人员根据多年的经验，在系统中设定的显示功能，通常有点记录详细显示、报警信息的显示、控制回路或回路组显示、趋势显示等;用户自定义有点记录详细显示、报警信息的显示、控制回路或回路组显示、趋势显示等;用户自定义显示是那些与特定应用有关的显示功能，通常由用户自己根据需要生成。 显示是那些与特定应用有关的显示功能，通常由用户自己根据需要生成。 幻灯片79 通常，一个DCS的操作员站上应该显示以下几个方面的内容: 通常，一个DCS的操作员站上应该显示以下几个方面的内容: 模拟流程和总貌显示; 模拟流程和总貌显示; 过程状态; 过程状态; 特殊数据记录; 特殊数据记录; 趋势显示; 趋势显示; 统计结果显示; 统计结果显示; 历史数据田显示; 历史数据田显示; 生产状态显示等。 生产状态显示等。 幻灯片80 (2)打印功能 (2)打印功能 DCS的操作员站配上打印机，可以完成下述打印功能: DCS的操作员站配上打印机，可以完成下述打印功能: 生产过程记录报表; 生产过程记录报表; 生产统计报表; 生产统计报表; 系统运行状态信息打印; 系统运行状态信息打印; 报警信息的打印。 报警信息的打印。 幻灯片81 (3)组态功能 (3)组态功能 几乎所有的DCS都支持多种组态功能，包括数据库的生成、历史记录的创建、生 几乎所有的DCS都支持多种组态功能，包括数据库的生成、历史记录的创建、生产流程画面的生成、生产记录报表的生成、连续控制回路的组态、顺序控制的组态等，这产流程画面的生成、生产记录报表的生成、连续控制回路的组态、顺序控制的组态等，这些组态功能通常在工程师站上完成。 些组态功能通常在工程师站上完成。 其中工程师站主要是提供技术人员生成控制系统的人机接口，或者对应用系统进行 其中工程师站主要是提供技术人员生成控制系统的人机接口，或者对应用系统进行监视。 监视。 幻灯片82 , 操作台 , 操作台 操作台起到固定和保护各种计算机和外部设备的作用。目前流行的操作台有桌式 操作台起到固定和保护各种计算机和外部设备的作用。目前流行的操作台有桌式操作台、集成式操作台和双屏操作台三种，可以分别适用于不同场合。 操作台、集成式操作台和双屏操作台三种，可以分别适用于不同场合。 幻灯片83 , 处理机系统 , 处理机系统 现今DCS操作员站的功能越来越强，这就对操作站处理机系统提出更高的要求。 现今DCS操作员站的功能越来越强，这就对操作站处理机系统提出更高的要求。一般的DCS操作站采用32位处理机，新推出的中、小型DCS多采用工业PC机来作操作员一般的DCS操作站采用32位处理机，新推出的中、小型DCS多采用工业PC机来作操作员站主机系统，内存配置多在128M字节以上。 站主机系统，内存配置多在128M字节以上。 幻灯片84 , 外部存储设备 , 外部存储设备 为了很好地完成DCS操作站的历史数据存储功能，许多DCS的操作站都配有一到 为了很好地完成DCS操作站的历史数据存储功能，许多DCS的操作站都配有一到两个大容量的外部存储设备(磁盘或磁带)，有些系统还配备有一台或多台历史数据记录仪。 两个大容量的外部存储设备(磁盘或磁带)，有些系统还配备有一台或多台历史数据记录仪。 幻灯片85 , 图形显示设备 , 图形显示设备 CRT仍然是当前DCS的主要显示设备。多数DCS操作站配备有厂家专用的图形显示 CRT仍然是当前DCS的主要显示设备。多数DCS操作站配备有厂家专用的图形显示器。 器。 幻灯片86 , 操作站键盘 , 操作站键盘 , 操作员键盘:现今的操作员键盘一般都采用具有防水、防尘能力、有明确图案, 操作员键盘:现今的操作员键盘一般都采用具有防水、防尘能力、有明确图案 或标志的薄膜键盘。这种键盘从键的分配和布置上都充分考虑到操作直观、方便，外或标志的薄膜键盘。这种键盘从键的分配和布置上都充分考虑到操作直观、方便，外 表美观，并且在键体内装有电子蜂鸣器，以提示报警信息和操作响应。 表美观，并且在键体内装有电子蜂鸣器，以提示报警信息和操作响应。 工程师键盘:工程师键盘一般为常用的击打式键盘，主要用途为工程师用来进行编 工程师键盘:工程师键盘一般为常用的击打式键盘，主要用途为工程师用来进行编程和组态。 程和组态。 幻灯片87 , 打印输出设备 , 打印输出设备 一般的DCS操作站都配有两台打印机，一台为针式打印机，用作生产记录报表和报 一般的DCS操作站都配有两台打印机，一台为针式打印机，用作生产记录报表和报警报表;另一台为彩色打印机，用来拷贝流程画面。有的DCS已经采用激光等非击打式打警报表;另一台为彩色打印机，用来拷贝流程画面。有的DCS已经采用激光等非击打式打印机 。 印机 。 幻灯片88 2.4 DCS的软件系统 2.4 DCS的软件系统 2.4.1 软件系统概述 2.4.1 软件系统概述 软件是DCS的重要组成部分，一个基本的过程控制计算机系统的软件可分为两个 软件是DCS的重要组成部分，一个基本的过程控制计算机系统的软件可分为两个部分:系统软件(又称计算机系统软件)和应用软件(又称过程控制软件)。但由于DCS的部分:系统软件(又称计算机系统软件)和应用软件(又称过程控制软件)。但由于DCS的分布式结构，又增加了诸如通信管理软件、组态生成软件以及诊断软件等。 分布式结构，又增加了诸如通信管理软件、组态生成软件以及诊断软件等。 幻灯片89 系统软件一般指通用的、面向计算机的软件，是一组支持开发、生成、测试、运行 系统软件一般指通用的、面向计算机的软件，是一组支持开发、生成、测试、运行和程序维护的工具软件，它一般与应用对象无关。DCS的系统软件一般由以下几个主要部分和程序维护的工具软件，它一般与应用对象无关。DCS的系统软件一般由以下几个主要部分组成:实时多任务操作系统，面向过程的编程语言，工具软件。 组成:实时多任务操作系统，面向过程的编程语言，工具软件。 幻灯片90 系统软件的组成 系统软件的组成 幻灯片91 过程控制软件包括:具有报警检测的过程数据的输入/输出，数据表示(又称实时数 过程控制软件包括:具有报警检测的过程数据的输入/输出，数据表示(又称实时数据库)，连续控制调节，顺序控制，历史数据的存储，过程画面显示和管理，报警信息的管据库)，连续控制调节，顺序控制，历史数据的存储，过程画面显示和管理，报警信息的管理，生产记录报表的管理和打印，参数列表显示，人机接口控制，还有部分的实时数据处理理，生产记录报表的管理和打印，参数列表显示，人机接口控制，还有部分的实时数据处理功能。其中，前四种功能是在现场控制站完成的。 功能。其中，前四种功能是在现场控制站完成的。 幻灯片92 2.4.2 操作系统 2.4.2 操作系统 操作系统是一组程序的集合，它用来控制计算机系统中的用户程序，为用户程序与 操作系统是一组程序的集合，它用来控制计算机系统中的用户程序，为用户程序与系统硬件提供接口软件，并允许这些程序之间交换信息。用户程序也称为应用程序，一般系统硬件提供接口软件，并允许这些程序之间交换信息。用户程序也称为应用程序，一般设计成能够完成某些应用功能。在实时工业计算机系统中，应用程序是我们在功能规范中设计成能够完成某些应用功能。在实时工业计算机系统中，应用程序是我们在功能规范中所规定的功能，而操作系统则是控制计算机自身运行的系统软件。操作系统本身是很复杂所规定的功能，而操作系统则是控制计算机自身运行的系统软件。操作系统本身是很复杂的软件包，详细分析和讨论操作系统需要一本专著来完成。因此，这里只对操作系统(特的软件包，详细分析和讨论操作系统需要一本专著来完成。因此，这里只对操作系统(特别是实时多任务操作系统)作些简单的介绍。 别是实时多任务操作系统)作些简单的介绍。 幻灯片93 , 操作系统的基本组成 , 操作系统的基本组成 , 一个操作系统通常有三个组成部分: , 一个操作系统通常有三个组成部分: , (1)命令解释程序(Command interpreter):是一个允许向操作系统发出命令的程序，, (1)命令解释程序(Command interpreter):是一个允许向操作系统发出命令的程序， 它用来接收用户命令，并进行翻译和控制执行。 它用来接收用户命令，并进行翻译和控制执行。 , (2)核心(kernel，操作系统内核) , (2)核心(kernel，操作系统内核) (3)I/O 设备驱动程序:具体控制各种硬件和外部设备。 (3)I/O 设备驱动程序:具体控制各种硬件和外部设备。 幻灯片94 , 操作系统的功能软件 , 操作系统的功能软件 , (1)文件系统(fi1e system) , (1)文件系统(fi1e system) 用于配有磁盘存储器(软盘或硬盘)的计算机操作系统，一般叫做磁盘操作系统 用于配有磁盘存储器(软盘或硬盘)的计算机操作系统，一般叫做磁盘操作系统(Disk Operating System。文件系统隐含了访问磁盘等外存中的硬件操作，代之的是用户(Disk Operating System。文件系统隐含了访问磁盘等外存中的硬件操作，代之的是用户程序可以调用操作系统来建立一个称为“文件” 的逻辑结构，为该文件指定一个名称，并程序可以调用操作系统来建立一个称为“文件” 的逻辑结构，为该文件指定一个名称，并从文件中读取数据或存入数据。 从文件中读取数据或存入数据。 幻灯片95 (2)逻辑I/O系统 (2)逻辑I/O系统 操作系统的另一通用功能是逻辑I/O功能。应用程序调用操作系统来完成I/O操作， 操作系统的另一通用功能是逻辑I/O功能。应用程序调用操作系统来完成I/O操作，它们可以完全摆脱具体的设备操作。例如，一个应用程序要把下批输出数据送到控制台上，它们可以完全摆脱具体的设备操作。例如，一个应用程序要把下批输出数据送到控制台上，实际上的控制台可能是一个CRT 显示器终端，也可能是一个别的什么设备，甚至经常是一实际上的控制台可能是一个CRT 显示器终端，也可能是一个别的什么设备，甚至经常是一台打印机，这对用户程序来说没有实质的区别，只是逻辑I/O地址号的变化。 台打印机，这对用户程序来说没有实质的区别，只是逻辑I/O地址号的变化。 幻灯片96 , 实时多任务操作系统 , 实时多任务操作系统 在工业控制计算机系统中，为了实现实时处理，在目标系统中需要一个实时多任务 在工业控制计算机系统中，为了实现实时处理，在目标系统中需要一个实时多任务操作系统。一个实时执行程序(real,time executive)就要包括实时多任务处理能力，操作系统。一个实时执行程序(real,time executive)就要包括实时多任务处理能力，并支持任务之间的信息交换以及一些其它功能，如时间管理，任务管理等。而一个完整的并支持任务之间的信息交换以及一些其它功能，如时间管理，任务管理等。而一个完整的实时多任务操作系统则除了一个实时多任务核心执行程序之外，还要包括文件管理系统。 实时多任务操作系统则除了一个实时多任务核心执行程序之外，还要包括文件管理系统。 幻灯片97 实时多任务操作系统与我们平时开发别的通用软件所用的操作系统(如:PC,DOS、 实时多任务操作系统与我们平时开发别的通用软件所用的操作系统(如:PC,DOS、UNIX等)的最大区别是实时多任务执行核心。任务又称进程，是由多道程序的并行操作而UNIX等)的最大区别是实时多任务执行核心。任务又称进程，是由多道程序的并行操作而引入的。一个支持并行执行多于一个任务的操作系统核心称为多任务操作系统核心。而一个引入的。一个支持并行执行多于一个任务的操作系统核心称为多任务操作系统核心。而一个实时多任务操作系统核心除了支持多任务外，还要具有实时处理能力。 实时多任务操作系统核心除了支持多任务外，还要具有实时处理能力。 幻灯片98 由于过程生产的复杂性，各种紧急事件、报警信号和意外情况常有发生，而产品的 由于过程生产的复杂性，各种紧急事件、报警信号和意外情况常有发生，而产品的优先指标和参数必须满足，因此控制计算机必须具有事件响应、中断、切换和优先处理、并优先指标和参数必须满足，因此控制计算机必须具有事件响应、中断、切换和优先处理、并行控制等功能，而实时多任务操作系统正好能满足这些要求。因此，DCS的过程控制计算机行控制等功能，而实时多任务操作系统正好能满足这些要求。因此，DCS的过程控制计算机都是基于实时多任务操作系统的。 都是基于实时多任务操作系统的。 幻灯片99 2.4.3 编程语言 2.4.3 编程语言 计算机编程语言从50年代的原始汇编语言进化到现代面向过程语言，经历了大约 计算机编程语言从50年代的原始汇编语言进化到现代面向过程语言，经历了大约30年的时间。 30年的时间。 为了帮助不熟悉计算机编程的人员实现应用程序，60年代出现了填表式(Fill in 为了帮助不熟悉计算机编程的人员实现应用程序，60年代出现了填表式(Fill in the form)或填空式(Fill in the blank)编程语言。使用这种编程语言，不需要编写任the form)或填空式(Fill in the blank)编程语言。使用这种编程语言，不需要编写任何顺序指令或语句，而是依标准的格式填空就可以了。从70年代，工业控制计算机的发展何顺序指令或语句，而是依标准的格式填空就可以了。从70年代，工业控制计算机的发展对编程语言提出了实时处理能力要求，导致了一系列实时编程语言的产生，如实时FORTRAN，对编程语言提出了实时处理能力要求，导致了一系列实时编程语言的产生，如实时FORTRAN，Ada和Peart等。直到集散型控制系统推出之后，每套DCS都提供了应用于实时控制的、可Ada和Peart等。直到集散型控制系统推出之后，每套DCS都提供了应用于实时控制的、可 以自由组态的、模块化的菜单驱动软件。 以自由组态的、模块化的菜单驱动软件。 幻灯片100 目前，一般DCS都提供了一种功能很强、可靠性很高的面向过程的语言(即组态软 目前，一般DCS都提供了一种功能很强、可靠性很高的面向过程的语言(即组态软件)，但同时为了满足用户的特殊要求，系统往往还支持一种或几种高级编程语言。 件)，但同时为了满足用户的特殊要求，系统往往还支持一种或几种高级编程语言。 幻灯片101 2.4.4 软件体系 2.4.4 软件体系 , 现场控制站的软件结构 , 现场控制站的软件结构 , DCS现场控制的软件应具有高可靠性和实时性。此外，DCS现场控制站一般无, DCS现场控制的软件应具有高可靠性和实时性。此外，DCS现场控制站一般无 人机接口，所以它应有较强的自治性，即软件的设计应保证避免死机发生，并且具有人机接口，所以它应有较强的自治性，即软件的设计应保证避免死机发生，并且具有 较强的抗干扰能力和容错能力。 较强的抗干扰能力和容错能力。 多数现场控制站软件采用模块化结构设计，并且一般不用操作系统。软件系统一 多数现场控制站软件采用模块化结构设计，并且一般不用操作系统。软件系统一般分为执行代码部分和数据部分。执行代码部分一般固化在EPROM中，而数据部分则保留般分为执行代码部分和数据部分。执行代码部分一般固化在EPROM中，而数据部分则保留在RAM存储器中，在系统复位或开机时，这些数据的初始值从网络上装入。 在RAM存储器中，在系统复位或开机时，这些数据的初始值从网络上装入。 幻灯片102 DCS的软件一般都采用通用的形式，即一套DCS系统可以应用于不同的控制对象。 DCS的软件一般都采用通用的形式，即一套DCS系统可以应用于不同的控制对象。对于不同的对象，只需生成不同的数据库和应用图形及控制回路即可。为了使DCS现场控制对于不同的对象，只需生成不同的数据库和应用图形及控制回路即可。为了使DCS现场控制站能够应用于不同的对象，它的软件设计必须满足代码部分与对象无关，而不同的应用对象站能够应用于不同的对象，它的软件设计必须满足代码部分与对象无关，而不同的应用对象只会影响存在RAM中的数据。各控制回路的执行代码也与具体的控制对象无关，它的执行只只会影响存在RAM中的数据。各控制回路的执行代码也与具体的控制对象无关，它的执行只取决于存在RAM中的回路信息。 取决于存在RAM中的回路信息。 幻灯片103 , 现场控制站的输入/输出软件 , 现场控制站的输入/输出软件 , 一般情况下，现场控制站所处理的输入和输出按以下几种方式进行: , 一般情况下，现场控制站所处理的输入和输出按以下几种方式进行: , (1)按数据结构所设定的周期而周期性的巡回输入和输出，周期的确定一般由硬, (1)按数据结构所设定的周期而周期性的巡回输入和输出，周期的确定一般由硬 件时钟定时激活。 件时钟定时激活。 , (2)某些事件顺序记录信号的输入是靠硬件中断来驱动的。 , (2)某些事件顺序记录信号的输入是靠硬件中断来驱动的。 (3)为了提高实时性，一般DCS的控制算法可以直接调用输入、输出处理模块，从相 (3)为了提高实时性，一般DCS的控制算法可以直接调用输入、输出处理模块，从相应的I/O通道实时地输入本控制算法所需要的输入信号，经过算法运算，接着调用输出模应的I/O通道实时地输入本控制算法所需要的输入信号，经过算法运算，接着调用输出模块将控制结果直接送往输出通道。 块将控制结果直接送往输出通道。 幻灯片104 , 现场控制站的控制算法软件 , 现场控制站的控制算法软件 , 在DCS中，现场控制站一级直接完成现场数据的采集、输出和反馈控制功能，, 在DCS中，现场控制站一级直接完成现场数据的采集、输出和反馈控制功能， 所以，现场控制站一般装有一个控制算法模块库。 所以，现场控制站一般装有一个控制算法模块库。 DCS中的各个控制算法是以控制模块的形式提供给用户，而用户可以利用系统所提 DCS中的各个控制算法是以控制模块的形式提供给用户，而用户可以利用系统所提供的模块，利用组态软件生成自己所需的控制规律，该控制规律再装到现场控制站去运算供的模块，利用组态软件生成自己所需的控制规律，该控制规律再装到现场控制站去运算并执行。 并执行。 幻灯片105 多数的DCS都提供下列所示的控制算法模块: 多数的DCS都提供下列所示的控制算法模块: 加法、减法、乘法、除法; 加法、减法、乘法、除法; 比例调节、比例积分调节(PI)、比例微分(PD)、比例积分微分(PID); 比例调节、比例积分调节(PI)、比例微分(PD)、比例积分微分(PID); 高选通、低选通、超前、滞后补偿。 高选通、低选通、超前、滞后补偿。 幻灯片106 , 现场控制站的顺序控制软件 , 现场控制站的顺序控制软件 顺序控制是采用二值信息数字技术的自动控制方式。其定义可以简单地说明为: 顺序控制是采用二值信息数字技术的自动控制方式。其定义可以简单地说明为:根据预定顺序逐步进行各阶段信息处理的控制方法。顺序控制突出顺序(或逻辑)的作用，根据预定顺序逐步进行各阶段信息处理的控制方法。顺序控制突出顺序(或逻辑)的作用， 即控制执行是根据预先规定的顺序(或逻辑关系)进行信息处理而产生控制输出。 即控制执行是根据预先规定的顺序(或逻辑关系)进行信息处理而产生控制输出。 幻灯片107 应用处理机的逻辑元素和逻辑运算，可以很方便地实现顺序控制的各种功能。DCS 应用处理机的逻辑元素和逻辑运算，可以很方便地实现顺序控制的各种功能。DCS的顺序控制功能的组态通常在工程师站上进行，生成一个下装的目标文件，该目标文件装到的顺序控制功能的组态通常在工程师站上进行，生成一个下装的目标文件，该目标文件装到现场控制站，由现场控制站的微处理器(或微控制器)执行。 现场控制站，由现场控制站的微处理器(或微控制器)执行。 幻灯片108 , 操作员站的软件体系 , 操作员站的软件体系 一般来讲，操作站要完成实时数据管理、历史数据存储和管理、控制回路调节和显 一般来讲，操作站要完成实时数据管理、历史数据存储和管理、控制回路调节和显示、生产工艺流程画面显示、系统状态、趋势显示以及生产记录的打印和管理等功能，实示、生产工艺流程画面显示、系统状态、趋势显示以及生产记录的打印和管理等功能，实现这些功能的关键就是实时多任务操作系统和数据库管理。 现这些功能的关键就是实时多任务操作系统和数据库管理。 幻灯片109 (1)操作站的软件系统都是以实时多任务操作系统为核心的。 (1)操作站的软件系统都是以实时多任务操作系统为核心的。 (2)实时数据是DCS最基本的资源，它作为整个DCS系统数据处理、数据组织和管理的核(2)实时数据是DCS最基本的资源，它作为整个DCS系统数据处理、数据组织和管理的核心。 心。 (3)为了便于操作人员或工程师对系统各点进行变化趋势分析以及管理人员对系统进行综(3)为了便于操作人员或工程师对系统各点进行变化趋势分析以及管理人员对系统进行综合分析，必须在操作站上建立一个历史数据库，将一段时间内的历史数据存储起来。 合分析，必须在操作站上建立一个历史数据库，将一段时间内的历史数据存储起来。 (4)DCS实时数据库是全局、分布式数据库，系统的网络通信是操作员站对DCS集中管理(4)DCS实时数据库是全局、分布式数据库，系统的网络通信是操作员站对DCS集中管理和操作的基础，它是DCS的关键技术之一。 和操作的基础，它是DCS的关键技术之一。 幻灯片110 , DCS的组态软件 , DCS的组态软件 DCS提供的组态软件包括系统组态、过程控制组态、画面组态、报表组态，用户的 DCS提供的组态软件包括系统组态、过程控制组态、画面组态、报表组态，用户的方案及显示方式由它来解释并生成DCS内部可理解的目标数据。从大的方面讲，DCS组态软方案及显示方式由它来解释并生成DCS内部可理解的目标数据。从大的方面讲，DCS组态软件可以分为两个主要方面:硬件组态(又叫配置)和软件组态。 件可以分为两个主要方面:硬件组态(又叫配置)和软件组态。 幻灯片111 硬件配置包括下列几方面的内容:工程师站的选择(包括机型、CRT尺寸、内存、 硬件配置包括下列几方面的内容:工程师站的选择(包括机型、CRT尺寸、内存、硬盘、打印机等);操作员站的选择(包括操作员站的个数和操作员站的配置，如CRT尺寸硬盘、打印机等);操作员站的选择(包括操作员站的个数和操作员站的配置，如CRT尺寸及是否双屏、主机型号、内存配置、磁盘容量的配置、打印机的台数和型号等);现场控制及是否双屏、主机型号、内存配置、磁盘容量的配置、打印机的台数和型号等);现场控制站的配置，包括现场控制站的个数、地域分布，每个现场控制站中所配的各种模板的种类及站的配置，包括现场控制站的个数、地域分布，每个现场控制站中所配的各种模板的种类及数量，电源的选择。 数量，电源的选择。 幻灯片112 , 软件组态的内容一般包括 , 软件组态的内容一般包括 , 基本配置组态 , 基本配置组态 , 应用软件的组态 , 应用软件的组态 , 基本配置的组态是给系统一个配置信息，如系统的各种站的个数，它们的索引标志，每, 基本配置的组态是给系统一个配置信息，如系统的各种站的个数，它们的索引标志，每 个现场控制站的最大点数，最短执行周期，最大内存配置等，每个操作员站的内存配置个现场控制站的最大点数，最短执行周期，最大内存配置等，每个操作员站的内存配置 信息，磁盘容量信息等。 信息，磁盘容量信息等。 , 应用软件的组态则具有更丰富的内容，如数据库的生成、历史库(包括趋势图)的生成、, 应用软件的组态则具有更丰富的内容，如数据库的生成、历史库(包括趋势图)的生成、 图形生成、控制组态等。 图形生成、控制组态等。 原文已完。下文为附加文档，如不需要，下载后可以编辑删除，谢谢～ 施工组织设计 本施工组织设计是本着“一流的质量、一流的工期、科学管理”来进行编制的。编制时，我公司技术发展部、质检科以及项目部经过精心研究、合理组织、充分利用先进工艺，特制定本施工组织设计。 一、 工程概况: ##西夏建材城生活区27、30住宅楼位于银川市新市区，橡胶厂对面。 本工程由宁夏燕宝房地产开发有限公司开发，银川市规划建筑设计院设计。 本工程耐火等级二级，屋面防水等级三级，地震防烈度为8度，设计使用年限50年。 #2#2本工程建筑面积:27楼3824.75m;30楼3824.75 m。室内地 ##坪?0.00以绝对标高1110.5 m为准，总长27楼47.28m;30楼 ##47.28 m。总宽27楼14.26m;30楼14.26 m。设计室外地坪至檐口高度18.6 00m，呈长方形布置，东西向，三个单元。 本工程设计屋面为坡屋面防水采用防水涂料。外墙水泥砂浆抹面，外刷浅灰色墙漆。内墙面除卫生间200×300瓷砖，高到顶外，其余均水泥砂桨罩面，刮二遍腻子;楼梯间内墙采用50 1 厚胶粉聚苯颗粒保温。地面除卫生间200×200防滑地砖，楼梯间50厚细石砼1:1水泥砂浆压光外，其余均采用50厚豆石砼毛地面。楼梯间单元门采用楼宇对讲门，卧室门、卫生间门采用木门，进户门采用保温防盗门。本工程窗均采用塑钢单框双玻窗，开启窗均加纱扇。本工程设计为节能型住宅，外墙均贴保温板。 本工程设计为砖混结构，共六层。基础采用C30钢筋砼条形基础，上砌MU30毛石基础，砂浆采用M10水泥砂浆。一、二、三、四层墙体采用M10混合砂浆砌筑MU15多孔砖;五层以上采用M7.5混合砂浆砌筑MU15多孔砖。 本工程结构中使用主要材料:钢材:I级钢，II级钢;砼:基础垫层C10，基础底板、地圈梁、基础构造柱均采用C30，其余均C20。 本工程设计给水管采用PPR塑料管，热熔连接;排水管采用UPVC硬聚氯乙烯管，粘接;给水管道安装除立管及安装IC卡水表的管段明设计外，其余均暗设。 本工程设计采暖为钢制高频焊翅片管散热器。 本工程设计照明电源采用BV,2.5铜芯线，插座电源等采用BV,4铜芯线;除客厅为吸顶灯外，其余均采用座灯。 二、 施工部署及进度计划 1、工期安排 本工程合同计划开工日期:2004年8月21日，竣工日期:2005年7月10日，合同工期315天。计划2004年9月15日前 2 完成基础工程，2004年12月30日完成主体结构工程，2005年6月20日完成装修工种，安装工程穿插进行，于2005年7月1日前完成。具体进度计划详见附图,1(施工进度计划)。 2、施工顺序 ?基础工程 工程定位线(验线)?挖坑?钎探(验坑)?砂砾垫层的施工?基础砼垫层?刷环保沥青 ?基础放线(预检)?砼条形基础?刷环保沥青 ?毛石基础的砌筑?构造柱砼?地圈梁?地沟?回填工。 ?结构工程 结构定位放线(预检)?构造柱钢筋绑扎、定位(隐检)?砖墙砌筑(，50cm线找平、预检)?柱梁、顶板支模(预检)?梁板钢筋绑扎(隐检、开盘申请)?砼浇筑?下一层结构定位放线?重复上述施工工序直至顶。 ?内装修工程 门窗框安装?室内墙面抹灰?楼地面?门窗安装、油漆?五金安装、内部清理?通水通电、竣工。 ?外装修工程 外装修工程遵循先上后下原则，屋面工程(包括烟道、透气孔、压顶、找平层)结束后，进行大面积装饰，塑钢门窗在装修中逐步插入。 三、 施工准备 3 1、 现场道路 本工程北靠北京西路，南临规划道路，交通较为方便。 场内道路采用级配砂石铺垫，压路机压。 2、机械准备 ?设2台搅拌机，2台水泵。 ?现场设钢筋切断机1台，调直机1台，电焊机2台，1 台对焊机。 ?现场设木工锯，木工刨各1台。 ?回填期间设打夯机2台。 ?现场设塔吊2台。 3、施工用电 施工用电已由建设单位引入现场;根据工程特点，设总配电箱1个，塔吊、搅抖站、搅拌机、切断机、调直机、对焊机、木工棚、楼层用电、生活区各配置配电箱1个;电源均采用三相五线制;各分支均采用钢管埋地;各种机械均设置接零、接地保护。具体配电箱位置详见总施工平面图。 3、施工用水 施工用水采用深井水自来水，并砌筑一蓄水池进行蓄水。楼层用水采用钢管焊接给水管，每层留一出水口;给水管不置蓄水池内，由潜水泵进行送水。 4、生活用水 生活用水采用自来水。 4 5、劳动力安排 ?结构期间: 瓦工40人;钢筋工15人;木工15人;放线工2人;材料1人;机工4人;电工2人;水暖工2人;架子工8人;电焊工2人;壮工20人。 ?装修期间 抹灰工60人;木工4人;油工8人;电工6人;水暖工10人。 四、主要施工方法 1、施工测量放线 ?施工测量基本要求 ##A、西夏建材城生活区17、30住宅楼定位依据:西夏建材城生活区工程总体规划图，北京路、规划道路永久性定位 B、根据工程特点及,建筑工程施工测量规程,DBI01,21,95，4、3、2条，此工程设置精度等级为二级，测角中误差?12，边长相对误差1/15000。 C、根据施工组织设计中进度控制测量工作进度，明确对工程服务，对工程进度负责的工作目的。 ?工程定位 A、根据工程特点，平面布置和定位原则，设置一横一纵 ##两条主控线即27楼:(A)轴线和(1)轴线;30楼:(A)轴 #线和(1)轴线。根据主轴线设置两条次轴线即27楼:(H)轴 5 #线和(27)轴线;30楼:(H)轴线和(27)轴线。 B、主、次控轴线定位时均布置引桩，引桩采用木桩，后砌一水泥砂浆砖墩;并将轴线标注在四周永久性建筑物或构造物上，施测完成后报建设单位、监理单位确认后另以妥善保护。 C、控轴线沿结构逐层弹在墙上，用以控制楼层定位。 D、水准点:建设单位给定准点，建筑物?0.00相当于绝对标高1110.500m。 ?基础测量 A、在开挖前，基坑根据平面布置，轴线控制桩为基准定出基坑长、宽度，作为拉小线的依据;根据结构要求，条基外侧1100mm为砂砾垫层边，考虑放坡，撒上白灰线，进行开挖。 B、在垫层上进行基础定位放线前，以建筑物平面控制线为准，校测建筑物轴线控制桩无误后，再用经纬仪以正倒镜挑直法直接投测各轴线。 C、标高由水准点引测至坑底。 ?结构施工测量 A、首层放线验收后，主控轴一引至外墙立面上，作为以上务层主轴线竖身高以测的基准。 6 B、施工层放线时，应在结构平面上校投测轴线，闭合后再测设细部尺寸和边线。 C、标高竖向传递设置3个标高点，以其平均点引测水平线折平时，尽量将水准仪安置在测点范围内中心位置，进行测设。 2、基坑开挖 本工种设计地基换工，夯填砂砾垫层1100mm;根据此特点，采用机械大开挖，留200mm厚进行挖工、铲平。 开挖时，根据现场实际土质，按规范要求1:0.33放坡，反铲挖掘机挖土。开挖出的土，根据现场实际情况，尽量留足需用的好土，多余土方挖出，避免二次搬运。 人工开挖时，由技术员抄平好水平控制小木桩，用方铲铲平。 挖掘机挖土应该从上而下施工，禁止采用挖空底脚的操作方法。机械挖土,先发出信号，挖土的时候，挖掘机操作范围内，不许进行其他工作，装土的时候，任何人都不能停留在装土车上。 3、砌筑工程 ?材料 砖:MU15多孔砖，毛石基础采用MU30毛石。 砂浆:?0.00以下采用M10水泥砂浆，一、二、三、四层采用M10混合砂浆，五层以上采用M7.5混合砂浆。 7 ?砌筑要求 A、开工前由工长对所管辖班组下发技术交底。 B、砌筑前应提前浇水湿润砖块，水率保持在10,,15,。 C、砌筑采用满铺满挤“三一砌筑法“，要求灰浆饱满，灰缝8,12mm。 D、外墙转角处应同时砌筑，内外墙交接处必须留斜槎，槎子长度不小于墙体高度的2/3，槎子必须平直、通顺。 E、隔墙与墙不同时砌筑又不留成斜槎时可于墙中引出阳槎或在墙的灰缝中预埋拉结筋，每道不少于2根。 F、接槎时必须将表面清理干净，浇水湿润，填实砂浆，保持灰缝平直。 G、砖墙按图纸要求每50mm设置2φ6钢筋与构造柱拉结，具体要求见结构总说明。 H、施工时需留置临时洞口，其侧边离交接处的墙面不少于500mm，顶部设边梁。 4、钢筋工程 ?凡进场钢筋须具备材质证明，原材料须取样试验，经复试合格后方可使用。 ?钢筋绑扎前应仔细对照图纸进行翻样，根据翻样配料，施工前由工长对所管辖班组下发技术交底，准备施工工具，做好施工的准备工作。 ?板中受力钢筋搭接，I级钢30d，II级钢40d，搭接位置: 8 上部钢筋在跨中1/3范围内，下部钢筋在支座1/3范围内。 ?钢筋保护层:基础40mm，柱、梁30mm，板20mm。保护层采用50mm×50mm的水泥砂浆块。板上部钢筋用马凳按梅花状支起。 ?所有钢筋绑扎，须填写隐检记录，质评资料及目检记录，验收合格后方可进行下道工序。 5、砼工程 ?水泥进场后须做复试，经复试合格后由试验室下达配合比。施工中严格掌握各种材料的用量，并在搅拌机前进行标识，注明每立方米、每盘用量。同时搅拌时，须车车进磅，做好记录。 ? 浇筑前，对模板内杂物及油污、泥土清理干净。 ?投料顺序:石子?水泥?砂子。 ?本工程均采用插入式振捣器，一次浇筑厚度不宜超过振捣器作用部分长度的1.25倍，捣实砼的移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍。 ?砼浇筑后1昼夜浇水养护，养护期不少于7d，砼强度未达到1.2MP之前不得上人作业。 a 6、模板工程 ?本工程模板采用钢木混合模板。模板支搭的标高、截面尺寸、平整度、垂直度应达到质量验收标准，以满足其钢度，稳定性要求。 9 ?模板支撑应牢固可靠，安装进程中须有防倾覆的临时固定措施。 ?本工程选用851脱模剂，每拆除一次模板经清理后涂刷脱模剂，再重新组装，以保证砼的外观质量。 6、架子工程 ?本工程采用双排架子防护，外设立杆距墙2m，里皮距墙50cm，立杆间距1.5m，顺水间距1.2m，间距不大于1m。 ?架子底部夯实，垫木板，绑扫地杆。 ?为加强架子的稳定性，每七根立杆间设十字盖，斜杆与 。o地面夹角60 ?为防止脚平架外倾，与结构采用钢性拉接，拉接点间距附和“垂四平六“的原则。 ?外防护架用闭目式安全网进行封闭，两平网塔接和网下口必须绑孔紧密。 ?结构架子高出作业层1m，每步架子满铺脚手板，要求严密牢固并严禁探头板。 7、装饰工程 装饰工程施工前，要组织质监部门、建设、设计、施工单位四方参加的主体结构工程核验收，对已完全体分部工程进行全面检查、发现问题及时处理，清除隐患，并做好装饰前材料、机具及技术准备工作。 1、根据预算所需材料数量，提出材料进场日期，在不影 10 响施工用料的原则下，尽量减少施工用地，按照供料计划分期分批组织材料进场。 2、将墙面找方垂直线，清理基层，然后冲筋，按照图纸要求，分层找平垂直，阴阳角度方正，然后拉线作灰饼。底子灰应粘结牢固，并用刮杠刮平，木抹子抹平。 3、罩面应均匀一致，并应在终凝前刮平压光，上三遍灰抹子。 4、油漆、涂料施工: 油漆工程施工时，施工环境应清洁干净，待抹灰、楼地面工程全部完工后方可施工，油漆涂刷前被涂物的表面必须干燥、清洁，刷漆时要多刷多理不流坠，达到薄厚均匀，色调一致，表面光亮。 墙面涂料基层要求现整，对缝隙微小孔洞，要用腻子找平，并用砂纸磨平。 为了使颜色一致，应使用同一配合比的涂料，使用时涂料搅匀，方可涂刷，接槎外留在阴阳角外必须保证涂层均匀一致表面不显刷纹。 8、楼地面工程 楼地面工程只作50厚豆石砼垫层。 做垫层必须先冲筋后做垫层，其平整度要控制在4mm以内，加强养护4,5天后，才能进行上层施工。 10、层面工程 11 1、屋面保温层及找平层必须符合设计要求，防水采用防水卷材。 2、做水泥砂浆找平层表面应平整压光，屋面与女儿墙交接处抹成R?150mm圆角。 3、本工程屋面材料防水，专业性强，为保证质量，我们请专业人员作防水层。 4、原材料在使用前经化验合格后才能使用，不合格材料严禁使用。 11、水、暖、电安装工程 ?管道安装应选用合格的产品，并按设计放线，坡度值及坡向应符合图纸和规范要求。 ?水、暖安装前做单项试压，完毕后做通、闭水后试验和打压试验，卫生间闭水试验不少于24小时。 ?电预埋管路宜沿最近线路敷设，应尽量减少弯曲，用线管的弯曲丝接套丝，折扁裂缝焊接，管口应套丝用堵头堵塞。油漆防腐等均符合图纸各施工规范及质量评定标准。 ? 灯具、插座、开关等器具安装，其标高位置应符合设计要求，表面应平直洁净方正。 ?灯具、插座、开关等器具必须选用合格产品，不合格产品严禁使用。 ?做好各种绝缘接地电阻的测试和系统调整记录，检查配线的组序一定要符合设计要求。 12 五、预防质量通病之措施 本工程按优质工程进行管理与控制，其优质工程的目标体系与创优质工程的保证措施在本工程施工组织设计中做了详述。本措施不再述。 创优质工程除对各分部、分项、工序工程施工中，精心操作，一丝不苟、高标准严要求作业外，关键是防止质量通病。为此，提出防止通病的作业措施如下: 1、砖墙砌体组砌方法: ?、组砌方法:一顺一丁组砌，由于这种方法有较多的丁砖，加强了在墙体厚度方向的连结，砌体的抗压强度要高一些。 ?、重视砖砌体水平灰缝的厚度不均与砂浆饱满度: ?、水平灰缝不匀:规范规定砖砌体水平灰缝厚度与竖向灰缝宽度一般为10mm，但不应小于8mm，也不应小于12mm。砂浆的作用:一是铺平砖的砌筑表面，二是将块体砖粘接成一个整体。规范中之所以有厚度和宽度要求，是由于灰缝过薄，使砌体产生不均匀受力，影响砌体随载能力。如果灰缝过厚，由于砂浆抗压强度低于压的抗压可度。 在荷载作用下，会增大砂浆的横向变形，降低砌体的强度。试验研究表明，当水平灰缝为12mm时，砖砌体的抗压强度极限，仅为10mm厚时的70,75,，所以要保证水平灰缝厚度在8,12mm之间。怎样确保水平灰缝的厚度呢, A、皮数杆上，一定将缝厚度标明、标准。 13 B、砌砖时，一定要按皮数杆的分层挂线，将小线接紧，跟线铺灰，跟线砌筑。 C、砌浆所用之中砂，一定要过筛，将大于5mm的砂子筛掉。 D、要选砖，将过厚的砖剔掉。 E、均匀铺灰，务使铺灰之厚度均匀一致。坚持“一块砖、一铲灰、一揉挤“的“三一“砌砖法“。 ?砂浆必须满铺，确保砂浆饱满度。 规范规定:多孔砖砌体，水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80,，这是因为，灰缝的饱满度，对砌体的强度影响很大。比如:根据试验研究，当水平灰缝满足80,以上，竖缝饱满度满足60,以上时，砌体强度较不饱满时，要提高2,3倍，怎样保证灰缝饱满度呢, A、支持使用所述的“三一“砌砖法，即“一块砖、一铲灰、一揉挤“。 B、水平缝用铺浆法(铺浆长度?50cm)砌筑，竖缝用挤浆法砌筑，竖缝还要畏助以加浆法，以使竖向饱满，绝不可用水冲灌浆法。 C、砂浆使用时，如有淅水，须作二次拌合后再用。绝不可加水二次拌合。拌好的砂浆，须于3小时之内使用完毕。 D、不可以干砖砌筑。淋砖时，一般以15,含水率为宜。(约砖块四周浸水15mm左右)。 14 ?注意砌砖时的拉结筋的留置方法: 砖砌体的拉结筋留置方法，按设计要求招待。如设计没有具体规定时，按规范执行。规范规定“拉结筋的数量每12cm厚墙放1根Ф6钢筋，沿墙高每50cm留一组。埋入长度从墙的留槎处算起，每边均,100cm，末端应有弯钩”见图。规范还规定:“构造柱与墙连拉处，宜砌成马牙槎，并沿墙高每50cm设2Ф6拉结钢筋，每边伸入墙内,100cm。 2、预防楼梯砼踏步掉角: 楼梯踏步浇筑砼后，往往因达不到砼强度要求，就因施工需要提前使用，既便有了足够强度，使用不慎，都会掉楞掉角。而且有了掉角，修补十分困难，且不定期牢固。为此宜采用两种方式予以防治: ?踏步楞角上，在浇筑砼时增设防护钢筋。 ?踏步拆模时，立即以砂袋将踏步覆盖。(水泥袋或用针织袋装砂)既有利于砼养护，又可保护踏步楞角。 3、楼梯弊端的预防: 防止踏步不等高: 踏步不等高，既不美观，又影响使用。踏步不等高现象，一般发生在最上或最下一步踏步中。产生的原则，一是建筑标高与结构标高不吻合。二是将结构标高误为建筑标高。三是施工粗心，支模有误。为此，浇筑楼梯之间: ?仔细核查楼梯结构图与建筑图中的标高是否吻合。经查 15 核与细致计算无误后，再制作安装模板。 ?浇筑砼中，往往由于操作与模板细微变形，也会使踏步有稍话误差。这一个误差，要在水泥砂浆罩面时予以调整。为使罩面有标准。在罩面之前，根据平台标高在楼梯侧面墙上弹出一道踏步踏级的标准斜线。罩面抹灰时，便踏步的外阳角恰恰落在这一条斜线上。这样做，罩面完成后，踏步的级高级宽就一致了。 ?如果，施工出现踏步尺寸有较大误差，一定要先行剔凿，并用细石砼或高强度水泥砂浆调整生，再做罩面。 4、堵好脚手眼: 堵脚手眼做得好坏，直接影响装修质量。一是影响墙面抹灰之脱落、开裂也空鼓;二是洒水可沿已开裂的脚手眼进入室内。因此，堵脚手眼的工作万不可忽视、大意: ?将脚手眼孔内的砂浆、灰尘凿掉，清除洁净，洒水湿透眼内孔壁。 ?将砖浸水湿透。脚手眼内外同时堵砌，绝不准用干砖堵塞。 ?用“一砖、一铲灰、一挤塞“三一砌砖法堵塞，绝不准用碎块碴堵塞。 ?砂浆必须饱满(最后的一块砖堵完后，用竹片或扁平钢筋将砂浆塞实，刮平，灰缝要均匀、实心实意，不准不刮浆干塞砖块)。 16 5、散水砼变形缝的做法: 砼散水的变形缝，常规做法是镶嵌木条，砼浇筑有足够强度后将此木条取出，再灌以沥青砂浆。其缺点是L散水板块相邻高差平整不易保证，木嵌条不可取净，取木条将板块楞角碰坏，不灌沥青砂浆而灌热沥青等。 好的做法是: ?、事先按变形的长短、高度(板块砼厚)的制作厚为20mm的沥青砂浆板条; ?砼板块浇筑前，第一块板的断缝处支设模块，砼有足够强度(1.2Mpa)后，拆除侧模板，将预制沥青砂浆板条贴粘在砼板块侧缝表面，接着浇筑第二块板块砼。集资或跳浇散水板块。(靠墙身处不支模板，直接将沥青砂浆板条粘贴)。 ?当板块砼都有了足够强度后，再用加热后的铁铬子，将缝处沥青砂浆板条予以慰汤，使其缝隙深浅一致，交角平顺。 6、卫生间地面漏水的预防: ?现浇砼楼板:沿房间四周墙上翻150mm。 ?找平层:施工前，清理面层须洁净，并湿润砼楼板表面，之后刷一层TG胶素水泥浆。 ?找坡层用细石砼，并找出排队水坡度，坡向地漏，要平整光洁。上刷冷底油一道。 ?防水层:用一布四涂。但沿四周墙上150mm，遇向口时，伸向口外300mm。 17 ?粘结层:用1:20水泥砂浆厚?20mm，沿墙四周上翻150mm并粉光。注意排水坡度与坡向或做C20细石砼。 7、管道根部的渗漏预防: ?、浇筑钢筋砼楼板，用时准确地将位置、尺寸预留楼板管道孔。或埋设预留套管。 ?、如为预留孔洞时，要预留万不可事后凿孔或扩孔。如为预留套管进，位置一定要准确。套管要焊上止水钢环。 ?、预留孔洞的模盒或套管一棕要与楼板的模板固定防止错位。浇筑砼时派专人看护，以利及时修正。 ?、地面的做法按设计要求进行或建议甲方按上述“地面漏水防预“中所提做法处理，但防水层必须沿套管或给排水管上翻150mm并与管子贴粘牢固。 ?、如为预留孔洞，等管道安装就位并校正固定后，对预留洞要用与楼板同标号的砂浆(或1:2,1:2.5的水泥砂浆等)填实、捣固，使其与砼结合密实，决不许以碎砖、碎石、杂物随意堵塞。 ?、做地面时，切切注意地面排水坡度与坡向。 8、门窗固定用木砖的改进: 木门传统的固定方法是:用钉子将木门框固定在预先埋设在砖内的木砖上。每边固定点不少于2处，间距?1.2m。 这种传统做法的弊端是:木砖容易松动，木砖漏留，木砖大小倒放等，致使门窗的安装质量受到影响。改进方法是以用 18 C20砼制成120mm及240mm的预制块，内预埋木砖。 ?、木砖埋入预制块模具前，须以防腐处理。 ?、120预制块用于370墙及120墙中。240预制块用于240墙中。 9、塑钢窗之固定: ?、塑钢窗与墙体的固定用连接点的设置: 距框角?180mm; 间距?600mm。 眼下存在的问题是:设置连接点不足，甚或漏设，这不仅影响门窗板动不稳，更有甚者会影响日后擦窗人的生命安全。为此，日后一定要按图示之要求设置固定杠用连接点。 ?、连接点的钉固方法: 墙体砌筑时，将C20砼预制块，不论砖墙、砼墙、加气块墙、都用射钉将铁板连接条钉在墙上，更有将普通铁钉钉在墙上者，都是极不安全，极不妥的操作方法。 ?、固定门窗框用的连接铁板与钉接: ?、连接铁板条:其规格为:(长×宽×厚)?140mm×20mm×1.5mm 射钉规格为:(直径×长)?3.7mm×42mm 或金属胀锚螺栓:(直径×长)?8mm×65mm 施工中，常常见到连接铁板条规格过小(厚不到1mm)，甚至有的用0.5mm的镀锌铁皮剪成条状做连接铁板条用，用直 19 径4mm的螺钉固定连接铁板条，都不是妥的，或直接用铁钉钉更为不妥。 ?、连接铁板条与塑钢之连接，用塑钢抽芯铆钉，其直径?5mm，不用5mm螺钉或4mm的自攻螺丝。 ?、预防塑钢与铁制连接铁板条之间的电偶腐蚀L: 为了防止塑钢和连接铁板条之间的电偶腐蚀，采取下列措施: ?、采用镀锌钢板制作连接铁板条。 ?、或将连接用铁板条与塑钢之间用塑料膜隔开。 ?、或用密封漆将塑钢与铁板条之间，窗框与墙之间予以封闭以免雨水浸入。 10、给水管道施工 给水管道安装施工比较简单。便是它是承压管，将受较高水压力，如粗心施工，也会带来管道渗漏，为此: ?、管子接口: ?、丝口连接:加工丝扣时要做到:丝扣光滑、端正、不抖丝、不乱扣、有椎度。这五点都要达到。有一点不符合要求，剔出重新加工或切去此端重做。 ?、焊接接口:设计要要求坡口焊时，坡口加工的形式须符合设计要求。不需坡口焊时，在焊前用砂布将管口打磨干净，两管对口间要均匀，不可一侧大，一侧小。焊接时，焊缝高度要符合规范要求。 20 ?、安装 ?、 安装前弄清图纸，查清管子位置，走向、标高。并做现场查验当实际尺寸与图纸不符合时，提出修正，以免与土建产生矛盾。 ?、安装时，管子必须找正后再拧紧，不得倒拧，以免损坏丝扣。 ?、下料: 管道不料时，尺寸一定要准确，给水管误差?5mm。为确保下料时尺寸准确，对实际安装位置与尺寸进行实测实量，不要按图纸尺寸下料。同时，必须逐根管道都要实测实量。 ?、水压试验: ?、把好水压试验关，是控制管道安装质量的关键。 ?、压力表必须精确，使用前要进行校验。 ?、试验时，第一要查看压力表的压力降，第二要逐房间察看管道的渗漏情况。 ?、渗水的接头、管子必须返工。大面积漏水的管段必须换掉或修理，并至不再出现“跑、冒、漏、渗“为止。 11、注意配电箱的产品质量验收: 市场采购的配电箱，不少是不符合国家标准的新产品。除新产品的外观质量外，突出的质量缺点是: ?、不设零线; ?、没有设置零线与保护接地汇流排。 21 这种缺陷的存在，在接线时，往往将箱上的所有插座的零线串接，保护接地串接。这样，当前面的插座坏了，接在后面的几个插座就会发生零线断线或地线断线，造成搞插座没有电，或在发生漏电事故时，漏电开关不动作，严重者造成人员伤亡。 为此，在采购配电箱时和安装配电箱之前，对其质量进行检查。查看是否分别设置了零线和保护地线汇流排。不合格者，不得使用。 12、插座接线: ?、单相二线插座:原则是“开关永远控制相线“。 ?、单相三线插座:面对插座的右孔接相线，左孔接零线。 13、电器的接地 电器安装中，首先考虑的就是用电安全。低压系统地接地保护最优形式就是“三相五线制供电形式“，它非常适用于分散的民用建筑，也适用于施工现场的临时供电。 从电源时入配电箱之后，从接地板的引上线和电源中性点的焦点处，向室内分出保护线PE和进入电路的零线N，在建筑物地也不得混淆，困为，一旦线进入电路，就有电源通过，混淆后，就会引起漏保护器跳闸，影响正常使用。所以在用户配电线路中，插座中的线和线应该统一有颜色的区别。 六、工程进度计划 工期控制: 22 要工程计划自2004年8月15日开工，2005年7月10日竣工，总工期330天。 为保证工期目标的实现，将施工过程划分为五个阶段。 1、基础施工阶段: 自2004年8月15日至9月30日为基础工程施工阶段，本阶段需要完成定位放线、挖工、砂砾垫层、条形基础砼、毛石基础、地圈梁等项目。同时，安排人员按图纸设计要求预制门、窗梁主体结构钢筋制作，模板配制，主体施工做好准备工作。 2、主体施工阶段: 自2004年10月1日至2004年12月30日是主体施工阶段，本阶段要完成墙体砌筑，预制过梁安装，现浇钢筋砼，梁、板的支模、砼等项目。 主体施工阶段组织流水施工，每层主体施工15天。施工期间，水、暖、电施工人员密切配合，作好预留、预埋工作，避免事后在墙体上打洞。 3、装修施工阶段: 自2005年3月1日至2005年6月20日为装修工程施工阶段。 4、安装工程施工阶段: 自基础工程至装修工程，安装工程施工贯穿始终，从时间上虽然与土建同步进行，但本工程设计有给排水、采暖、一般 23 电照处还有电话、有线电视，所以说，是一个水暖、电等较齐全的工程。为此，在劳动力安排上专门有水暖工、电工施工班组与土建施工密切配合，相对独立地完成水暖、电安装工程施工任务。 5、工程收尾交工阶段: 本阶段主要做好成品保护及清理等工作。 七、施工平面布置(见附图) 施工平面布置原则是: 1、尽最大可能少占施工用地，对划定的施工用地，作合理安排; 2、塔吊固定后，主要材料及搅拌机械的布置，以其服务业范围为准，紧凑布置。 3、根据工程进度，动态管理施工总平面，该高速时及时调整; 4、交通道路、供水、供电、消防一次到位进行布置，确保道路通畅，供水供电空耗小，供应充足，并确保工地消防安全。 5、建立文明施工现场:材料、配件、工棚、厕所、大宗材料按施工平面图严格要求就位管理，周转材料堆放有序。 八、施工组织措施 本工程采取项目管理法，按目标进行管理与控制，以目标计划来指导管理与控制行动，变以往以行动来实现目标的被动 24 管理方式为以目标指导行动的主动的主动管理方式。将主动管理与被动管理相结合、前馈控制与反馈控制相结合，事先控制与事中、事后控制相结合。 ?、确保工程进度、实现合同工期的措施: 1、工期目标:(平面流水、主体交叉施工) 控制工期目标330天; 其中:?0.00以下工期目标45天; 主体结构工期目标:90天; 内、外装饰工期目标:80天; 水暖电安装工期目标:90天; 收尾工期目标:10天。 2、确保工期目标的措施: ?、组建职能完善、人员配套、分工明确的施工项目管理组: 项目经理:统筹工期目标，制定工期目标施工措施，决策生产要素供应与优化配置，检查平衡工期目标的实施; 技术负责人:制定工期目标计划实施的技术措施，监督按工艺程序施工，解决施工技术措施实施中工期目标计划之失衡; 解决施工技术措施实施中工期目标计划之实施，协调工种之穿插，布置与平衡生产要素，做好施工计划之安排与统计; 料具供应员:组织材料、构配件、机具之供应，根据生产 25 进度编制料具供应计划; 财务管理员:根据工期安排与施工进度计划落实资金之供应，提出月奖金之收支计划，按期收取工程进度款; ?、按分部分项工程进度制定施工技术措施，制定合理施工流水程序，严格要求操作程序与操作要点之管理，保证工期目标计划之顺利实施; ?、以日调度日平衡为手段，项目经理及有关人员跟踪检查工期目标计划之实施，对工期目标计划做动态管理与监控; ?、采取激励措施，对工期、工程质量、安全生产、文明施工的管理者与操作者有上好成绩者予以奖励。 ?、确保工程质量，实现人同质量目标措施: 1、质量目标: 工程质量总目标:合格，按合格目标进行控制与管理。 其中:基础分部工程质量目标:合格; 主体工程质量目标:合格; 装饰工程质量目标:合格; 屋面工程质量目标:合格; 门窗工程质量目标:合格; 地面楼地面工程质量目标:合格; 给排水及供暖工程质量目标:合格; 电气、照明工程质量目标:合格; 2、确保工程质量目标计划实现的措施: 26 ?、项目经理部职能组织人员分工明确、职责分明 项目经理:施工项目的本权负责人，是质量第一负责人。主管质量之制定，监控质量目标计划之实施评价与激励; 技术负责人:主持质量目标实施的技术措施之制定，确保质量目标与技术措施对有关工长、作业班长之技术交底、监督技术措施之执行、作好跟踪检查与操作生产调查、建议项目经理与总工长调整作业布置与调换不良作业人员; 总工长:监督施工技术措施之履行、调整不良作业人员之岗位、作好材料构配件事先检查、监控配合比的严格执行; 有关工长:跟踪检查操作要点之执行、纠正不良作业事件。作好自检、与检、交接质量检查。作好工序、分项工程、分部工程质量进行检查、验收。建议对不良作业人员进行岗位调整; 有关班组长与班组质量检查员:对本班人员进行班前操作交底，进行班后作业自检与奖评，监督本班组人员严格操作要点进行作业，参与互检与交接检查，调换不良作业人员岗位; ?、针对本工程特点与本公司的质量通病，由技术负责人设置质量控制点，并制定操作要点与防治措施，实行重点监控; ?、工程质量是企业生命，工程质量人人有责，工层层确保工程质量的技术交流; ?、对工程质量施行“开路“、“一票否决“、“挂牌作业“。工程质量与进度发生矛盾，以质量为主;工程质量与人员安排发生矛盾，以质量为主调换人员;工程质量与材料发生矛 27 盾，以质量为主调换材料;工程质量与机具发生矛盾，以质量为主调换机具;工程质量与工资挂钩，施行优质优奖; ?、作好材料、构配件的事先检验与控制，把好三关: 把好材料、构配件进场验收关:不合格者不准进场; 把好材料复试关:对主材料(钢材、水泥、骨料、砖、装饰材料)作好复验，不合格材料不准使用; 把好材料使用关:正确执行配合比，做好材料计量、正确按规格、品种、数量、强度使用材料，劣材不充好材用，好材不做劣材用，物尽其用; ?、作好反馈工作:事先了解可能出现质量的部位与质量事件以及可能出现质量风险，并制定防范措施，予以事先控制; ?、完善项目经理部的质量保证体系与质量管理的法规体系。 ?、确保安全目标实现，保证安全施工的措施: 1、安全目标计划:本项目施工全过程中 ?、消灭重伤事故 ?、消灭伤亡事故 ?、消灭多人事故 ?、轻伤事故率:2‰ 2、确保安全生产的措施 ?、项目经理部有关要员与职能机构，对确保安全生产分工明确，职责分明; 28 项目经理:是企业法人代表在本项目施工管理听全权委托代理人，是安全生产的第一负责人，主持安全措施之制定，组织安全教育与培训，组织安全设施之搭设，组织现场安全宣传与监控，组织项目安全交底，审核五种人员安全作业资格(电气、起重、焊接、机动驾驶、商空作业)，组织劳动保护用品之购置与保证，监督安全措施之实施。 技术负责人:负安全生产的技术责任，制定安全措施，主持安全教育的培训，监督安全措施之实施，对有关工长、专业工种、班组长作好安全交底，建议调换不重视安全生产的管理人员与作业人员。 总工长:对有关工长、班组长作安全交底，监督安全措施之实施，调换不重视安全作业人员，监督设施搭设，组织施工平面之布置，监督违章作业，组织与监督有关工长与班组长安全程序施工。 有关工长:对本工种作业班组及人员作安全作业交底，监督本工种有关作业规程施工操作，调换不重视安全的作业人员并作专项安全检查交底与检查。 专职安全检查员:监督有关工种按作业规程作业，跟踪检查安全作业与安全设施之搭设防，建议调换违章工作人员，时时事事宣传安全作业的重要性，检查劳动保护用品之发放与使用。 班组长与班组安全检查员:作好班前安全作业交底班后安 29 全作业奖评，随时检查本班组作业人员按安全检查规定作业，建议奖励安全生产有功人员，随时纠正违章作业，调换不重视安全生产作业人员之岗位。 ?、按工种特点制定工种安全作业交底与作业规程，并进行两级安全交底(技术人对总工长、工长交底;总工长、工长对班组长及作业人员交底)。 ?、编制现场安全措施，并贯彻在施工全过程。 ?、作好安全教育及现场安全宣传。安全教育分为新工人入场教育(项目经理及技术负责人负责)分部分项工程开工前教育(总工长、有关工长负责)工序施工的班前教育与班后奖评(有关工长、班组长负责)。现场安全宣传内容为安全标志、现场安全规则、“三宝”、“四口”利用，标志等，安全检查员负责监督实施。 ?、 每个月，项目经理组织一次现场安全大检查。由有关工长、总工长、专职安全员参加，随检查随整改随奖评。 ?、五大专业工种持证上岗 ?、本工程开工前，对施工机械、施工用电等重点编制安全技术措施。 ?、现场文明施工措施: 1、现场文明施工指标: ?、按施工平面图布置材料、机械、电路及管路铺设、临时设修建、道路修建、防火消防设施安设、交通要道防护; 30 ?、工完场清、随时清、时时清、班后清、使现场整洁有序。食堂、宿舍清洁卫生; ?、现场文明标志，安全标志，施工责任标志等设齐全完整。 2、确保现场文明责任制: ?、明确现场文明施工责任制; 项目经理:负布置; 有关工长:负清场责任、督促、奖评责任; 有关班组长:负责场清、时时清、班后清责任; 总工长:负机械按平面图就位责任、监督施工平面图严格执行责任。 ?合理利用现场，科学布置施工总平面图，务使平面图规划合理，物资设备有序。 ?、与每个月安全检查之同时，项目经理组织有关人员对文明施工进行检查，随检查、随纠偏、随整改、随奖评。 ?、综合考评 按区建议厅96年4月22日颁发的“工程现场综合考评办法”，每月末对本工地现场进行一次综合考评检查，并认真打分，由项目经理组织公司派人参加。 九、工程质量控制标准 ?、质量标准 1、分项工程 31 (1)、合格: ?、保证项目，必须符合相应评定标准的规定 ?、检验批项目，抽查点应符合相应质量评定标准的合格规定; ?、实测项目，抽查点数中，建筑工程有80,以上，建安工程有80,以上的实测值应基本在到相应质量检验评定标准的规定。 (2)、注意:当分项工程质量不符合相应质量检验评定标准合格的规定时，必须及时处理，并以按以下规定确定其质量等级。 ?、返工重作的，可重新评定质量等级; ?、经加固补强或经法定检测单位鉴定能够达到设计要求时，其质量仅能评为合格; ?、经法定检测单位鉴定达不到原设计要求，但经设计单位签认，可满足结构安全和使用功能要求，可不加固补强的，或经加固有补强改变外形尺寸或造成永久性缺陷的，其质量可定为合格。 2、分部工程 ?、合格:所含分项工程的质量全部合格; 3、单位工程: ?、合格:?所含分部工程的质量全部合格;?质量保证资料应符合本标准的规定;?观感质量评定得分率达到90,以 32 上。 ?质量保证资料应符合本标准的规定; ?观感质量评定得分率达到90,及其以上。 ?、工程分解体系:(见附图) ?、目标体系: 1、目标保证体系: 工序作业质量目标(保证)保证分项目标(保证)分部质量目标(保证)单位工程质量目标。 2、目标体系:由工序作业质量目标完成，首先制定工序作业质量目标，其次制定分项质量目标，再其次制定分部工程质量目标，最后制定单位工程质量目标，这样就形成了一个单位工程的完整的目标体系。 本住宅楼，其目标体系制定如下: ?、这一单位工程，由下列分部工程组成:地基与基础工程、主体结构工程、装饰工程、层面工程、上下水与采暖、电气六个分部工程。 ?、地基与基础分部工程由下列分项组成:挖坑、砂砾垫层、C10砼垫层、条形基础、毛石基础、C30钢筋砼地梁、防潮层、回填土七道分项工程组成。 ?、主体结构分部工程，由下列分项组成:砌体、梁、板、C20构造柱，C20圈梁等分项工程。 ?、装饰分部工程由下列分项组成:一般室内抹灰、外墙 33 抹灰墙面、刷涂料、楼地面、门窗五道分项工程。 ?、屋面分部工程由下列分项组成:屋面找水平、保温层、卷材防水层、瓦屋面四道分项工程组成。 ?、上下水与采暖分部工程由下列分项组成:上水管道安装`上水管道附件与卫生器具安装、采暖管道安装、采暖器附件安装四个分项工程。 ?电气分部工程由下列分项组成:配管及管内穿线、护套配线、电气照明灯具及配电箱安装、接地装置四道分项工程。 3、质量目标制定: ?、首先确定单位工程的质量目标;工程质量目标，就是单位工程的质量评定等级，这个目标，在工程承包合同中已做了明确界定(是合格);其次，规划六个分部工程的质量目标;要明确哪几个分部工程质量必须达到合格标准，才能确保单位工程达到合格。 ?、质量目标制定依据: ?、两个承包合同:工程承包合同中规定的本单位工程的目标;项目经理经营承包合同中明确的质量责任目标; ?、有关法规、标准、定额; ?、有关图纸、招标文件、施工组织设计、资料; ?、生产要素的实际状况与动态; ?、设计要求与有关说明。 ?、以地其基础分部工程为例，其质量目标如下: 34 ?、基础分部工程的分项工程质量目标如下图: ?、其他分部工程的分项工程的质量目标，中标后由项目经理部制定。 ?、目标控制与管理: 1、目标控制:项目中在实现所定目标过程中，按预定目标计划实施(也就是将所定目标做为管理活动的中心)，在实施管理的过程中，由于各因素会对之产生干扰，项目经理部就要通过检查，获取目标实施中信息，将之与原目标计划进行比较，发现偏差，采取相应措施纠正偏差，确保目标计划的正常实施，最终获得预定目标计划之实施。这是一种将经济活动和管理活动的任务，转换为具体目标加以实施和控制的主动管理法，它的精华就是以目标来指导行动。 2、实行目标管理或控制，要有两个条件 其一:有一个明确的目标计划体系，如上所述，首先，将施工项目进行分解，形成一个工程分解体系，其次根据工程项目的分解体系，从单位到有关工序制定目标计划，使这形成一个目标计划体系。这样就便于实行目标控制与管理了。 其二:有一个合格的控制与管理体系。我们的控制与管理主体就是项目经理与其相应在的有关作业层(工程队)，直到作业班组，这就形成了一个控制与管理的工作体系。 ?、工程施工体系(生产体系): ?、质量控制与管理体系(组织体系): 35 ?、质量控制与管理法规体系: 3、施工阶段质量控制的全过程: 4、施工阶段质量控制原则: ?、以预防为主，重点做好事前控制，防患于未然，将质 量问题消除在萌芽状态; ?、坚持质量标准，严格检查，热情帮助; ?、结合工程特点，结合实际确定控制范围深度与采取的 控制方法; ?、尊重事实，尊重科学，以理服人处理质量问题。 5、施工阶段质量控制依据: ?、有关原材料技术标准; ?、有关构配件取样试验标准; ?、有关技术鉴定书; ?、有关操作规程; ?、有关规范及验收标准。 ?、施工阶段工程质量管理与控制方法: 1、有关技术文件的编制与审核: 这是对施工阶段工程质量进行全面管理与控制的重要手段。 ?、审核进入施工现场各分包单位的技术资质证明; ?、编写开工报告并审核上报; ?、编写施工方案或施工组织设计，对确保工程质量有 36 可靠技术措施，审核后上报; ?、编写分部分项工程及重点部位的技术与安全操作要点，并做了全面交底; ?、原材料、构配件取样送验，并审查试验报告; ?、进行图纸会审送签署会审记录; ?、对生产五要素(材料、机械、人员、资金、施工方法与环境)进行事先审查。 2、质量监督与检查: ?、检查内容: ?、开工之前检查:目标是检查是否具备开工条件，开工后能否保证工程质量，能否确保工程连续正常施工。 ?、工序作业检查:检查是否按规范、规程与施工方案，交底文件进行作业; ?、工序交接检查:在自检、交接检、专职检的基础上，对主要工序和对工程质量有重大影响的工序，由有关工长、专职检查员、甲方代表、监理工程师做工序交接验收检查; ?、隐蔽工程检查:凡属隐蔽工程，必须由专职检查员，甲方代表或监理工程师会同一起隐蔽检查验收，并经监理工程师或甲方代表签证后，方能掩盖; ?、停工后再复工前的检查:需经监理工程师或甲方代表检查认可后，方能下复工令复工; ?、分项、分部工程，均应经监理工程师或甲方代表检 37 查认可后，方能下复工令复工; ?、随班跟踪检查:对主要工序容易产生质量事故或通病的工序，专职检查员及有关工长，随班跟踪检查。 ?、检查方法: ?、目测法:看、摸、敲、照 看:根据质量标准，进行外观目测; 摸:手感检查; 敲:以工具敲击，进行音感检查; 照:对暗阴部位以镜子反光检查; ?、实测法:吊、量、套、靠 吊:以托线板、线锤检查垂直度; 量:以测量工具、计量仪表对断在尺寸、轴线、标高、湿度、湿度检查; 套:以方尺套方，辅以塞尺检查; 靠:以直尺辅以塞尺进行检查; ?、试验检查: 必须通过试验，才能对质量进行判断，此时使用此方法。 3、工序的质量控制: 工程项目的施工过程:由一系列相互关联，相互制约的工序所构成。工序的质量是工程项目整体质量的基础。为把工程项目的产品质量管理好，以预防为主，首先就是将工序质量管理好。 38 工序质量包括两个内容:其一是工序活动条件的质量(即每道工序之投入的五要素:人、材、机、资金、技术)要符合要求;其二是工序活动效果的质量(即每道工序施工完成的工程产品要达到有关质量标准)要符合标准要求。 ?、工序质量控制的内容: ?、确定工序质量控制流程: 每道工序完成后(工序产品)?施工自检、互检?会同工长检查验收? 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 监理工程师或甲方代表进行工序检查，并办理工序质量验收签证?下道工序施工。 ?、如上所述，工序活动条件，是指影响工程质量的诸要素(五要素)。找出影响工程质量的重要因素，并加以控制，才可达到工序质量控制之目的。 ?、及时检查工序质量，并进行分析判断。 ?、设置工序质量控制点: 质量控制点是指:为了保证工序质量而需要控制的重点或部位，或者是薄弱环节，对设之质量控制点可以首先析其可能赞成质量隐患的原因，再针对隐患原因，制定出对策予以预先控制。 ?、工序质量控制点的设置: 设置工序质量控制点，并对之进行控制，是对工序质量进行预检的有效措施，要根据工程特点、重要性、复杂程度、准确性、质量标准与要求，全面合理的选定质量控制点，它 39 可能是结构复杂的某一工程项目，也可能是技术要求高，施工难度最大的某一结构构件，也可能是某一分部工程，也可能是影响工序质量的某一个环节。技术操作、材料、机械、施工顺序、技术参数、自然条件、工程环节都可以作为质量控制点来设置，主要视其对质量性之影响的大小及危害程度而定。举例如下: ?、人的行为:避免人的行为失误赞成质量事故。对高空、高温、水下、危险作业，易燃易爆作业，吊装作业，动作复杂而快速运转的机械作业，精密度及技术要求高的作业，都应从人的生理缺陷、心理活动、技术能力、思维方法、思想素质等方面进行考核，反复交底，以免由于行为的错误，导致违章作业，产生质量事故; ?、物的状态:有的工序质量控制中，以物的状态为控制重点如施工精密与施工机具有关;如计量不准与计量仪表或计量设备有关，又如主体义叉或多工种密集作业与作业有关等。 ?、材料质量与性能:材料性能与质量直接影响到工程质量。 ?、施工顺序:有的工序作业，必须严格控制相互之间的操作施工顺序，如有违背，将出现对质量不利影响。 ?、技术间歇:有的工序作业，工序之间的技术间歇，其时间性很强，如不严格控制，就会影响工程质量。如砖墙 40 砌筑完成后，一定要有,10D的技术间歇，以便让墙体充分沉陷、稳定、干燥，然后才能抹灰，如违反，立即抹灰，会形成灰面脱落、空鼓。 ?、技术参数:有些技术对数与质量有密切关系，必须严格控制。如:砼配合比，外加剂掺量，夯实土的最佳含水量等。 ?、常见之质量通病:如“渗、漏、泛、堵、壳、裂、砂、锈“等通病的部位，要事先研究消除对策，采取预防措施。 ?、新工艺、新材料、新技术之应用:都必须事先鉴定试验，或虽有鉴定与试验，但本施工单位首次采用，缺乏经验，也应设为质量控制点，严加控制。 ?、质量不够，不合格率较高的产品:这些产品，根据数据统计，表明质量波动较大，不稳定，不合格率较高，应设为质量控制台点，予以控制。 ?、施工阶段质量影响因素(五要素)的控制: (本节只涉及人、材、机、方法、环境五要素，它属于事前控制控制之范畴) 1、人的控制:指直接参与工程实践的组织者、指挥者、操作者。对人进行控制之目的，是避免人的失误，并调动其积极性。其要点如下: ?、人的技术水平:人的技术水平高低，直接影响到工 41 程质量之水平，为此，对技术复杂，难道大，精密要求高的工序操作，要由技术熟练、经验丰富的人来完成。必要时，对其技术水平予以考核。 ?、人的生理缺陷:根据工程特点和作业环境，对人的生理缺陷严加控制。如反应迟钝，应变能力差的人，不能操作快速运行，动作复杂的机械设备等。 ?、人的心理行为:人的心理行为受社会、经济、环境、人际关系之影响，并要接受组织与管理的约束。因为，其劳动态度、注意力、情绪、责任心有不同地点、不同时间有不同变化，为保证质量万无一失，在关键工序和操作上，要控制思想活动，稳定其情绪。 ?、对材料的质量控制: 材料质量工程质量的基础，材料质量不符合要求，不可能干出符合质量标准的工程。所以，对材料质量进行控制，是提高工程质量的重要保证，材料控制要点如下: ?、订货:对主要装饰材料及配件，订货前，需查清生产厂家情况，看样，向甲方提供样品，同意后，才可正式订货。 ?、主要设备:订货前，和甲方和监理工程师提出申请，核实是否符合要求; ?、主要材料进场时，须具备出厂合格证或化验单，或乙方复检单。所有材料必须具备检验单并经监理工程师验证 42 后方可正式使用; ?、所有构配件，皆必须具备厂家批号及出厂合格证; ?、凡标志不清或有质量怀疑的材料，一定进行复试; ?、现场配制的材料，先提出试配要求，一定进行复试; ?、对材料性能、质量标准、适用范围、对施工要求等必须充分了解，慎重选用。如红色大理石或带色纹(红、暗红、金黄色纹)的大理石，因其易风人剥落，不宜用于外装饰。早强三乙醇不能用作抗冻剂等。 3、施工机械的控制: 施工机械对项目的施工进度及质量有着直接影响，从保证施工质量出发，必须从其选型、主要参数、使用操作三方面进行控制; ?、机械的选型: 选择之原则是:因地制宜，因工程制宜，技术上先进，经济上合理，生产上适用，性能上可靠，使用上安全，操作上方便，维修便利。 ?、主要参数: 其性能参数，要能满足施工要求，保证质量要求。如选用超重机械时，必须使其参数能满足超重、超重高度、超重半径的要求。 ?、使用与操作: 合理使用，正确操作，是保证施工质量的主要环节。如 43 超重机械要确保四限位装置齐全(行程、高度、高幅、超荷)。 4、施工方案正确与否，直接影响到项目的进度、质量、成本控制施工方案考虑不妥，会拖延工期、影响质量、增加成本。为此，选定施工方案时，必须结合工程实际，从技术、组织、管理、经济等方面进行全面分析，综合考虑。 5、环境因素控制: 项目施工的环境因素有:技术环境(地质、水文、气象等)，管理环境(质量保证体系、质量制度等)，劳动环境(劳动组合、劳动工具、工作面等)。环境因素对质量之影响具有复杂而多变之特点，因之，对主要采取有效措施加以控制，对环境之控制，又与方案及技术措施有关。 ?、施工阶段的工程预检: 预检是指，工程未施工前所进行的预先检查。审保证质量，防患于未然的有力措施。 ?、建筑物位置、座标、标高:预检座标标准桩、水平桩。 ?、基础工程:预检轴线、标高、预留孔及洞、预埋件位置与数量; ?、砌体工程:预检墙身轴线、楼层标高、砂浆配合比划预留孔洞位置及尺寸; ?、钢筋砼工程:预检模板尺寸、轴线、标高、支撑、预埋件、预留孔等;钢筋型号、规格、数量、锚固长度、焊 44 接、绑扎、保护层等;砼配合比、计量手段、外加剂、养护条件等; ?、主要管线工程:预检标高、位置、坡度、管线等; ?、构配件工程:预检安装位置、型号、标高、支承长度等; ?、电气工程:预检变电配位置、高低压进出口方向、电缆沟位置、标高、送电方向。 ?、成品保护: 对完成品，进行妥善保护，确保质量、顺利竣工。 ?质量与安全组织保证体系 ?质量与安全法规体系 ?工程质量控制体系 ?进度控制系统 45