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第4章CENTUM-CS集散控制系统第4章CENTUM-CS集散控制系统第4章CENTUM-CS集散控制系统知识点：●了解CENTUM-CS系统整体结构和主要特点●掌握CENTUM-CSDCS基本硬件组成和各部分作用●了解CENTUM-CSDCS控制站及操作站的构成●掌握CENTUM-CS组态软件的基本用法●掌握操作站实时监控画面的调用方法●了解系统的维护和调试方法●结合实例理解CENTUM-CSDCS在工业生产装置中的应用学习目标第4章CENTUM-CS集散控制系统技能点：●能够熟练使用CENTUM-CS组态软件●能够对系统实现实时监控●能够对系统进行必要的调试和维护●能够对系统软件进行安装●结合实例掌握系统项目的生成及组态内容学习目标第4章CENTUM-CS集散控制系统4．1系统概述☞横河电机的CENTUMCS3000是新一代的集散控制系统，是世界上第一套以WINDOWSXP为操作平台的DCS系统。☞采用了最新的“OpenNetworkTechnologies”和经现场证明了的具有高可靠性的硬件和软件。第4章CENTUM-CS集散控制系统CENTUMCS系统结构图4．1．1系统的构成第4章CENTUM-CS集散控制系统操作站(HIS)现场控制器(FCS)工程师站(EWS)ESB总线ＥＲ总线通讯网关（ACG）OPC系统集成网关Vnet/IP控制总线系统构成用于运行操作和监视用于过程Ｉ／Ｏ信号处理，完成实时控制运算功能.用于设计组态、仿真调试及操作监视。用于控制站内，中央主控制器ＦＣＵ同本地Ｉ／Ｏ节点之间进行数据传输的双重化实时通讯总线。用于控制站内本地Ｉ／Ｏ节点与远程Ｉ／Ｏ节点之间进行数据传输的双重化实时通讯总线。作为用于将系统的控制总线和DCS上位机的以太网相连接的网关。用于将系统控制总线Vnet/IP与用于与子系统以太网相连接的网关。用于进行操作监视及信息交换的双重化实时控制网络。第4章CENTUM-CS集散控制系统4．1．2系统的特点第4章CENTUM-CS集散控制系统序号系统特点1综合性2开放的网络结构3高可靠性4高速的控制总线5现场控制站的高效性6支持各种工业标准信号的输入/输出卡7高效的工程化方法8与既有系统的兼容性表4-1系统特点第4章CENTUM-CS集散控制系统4．2现场控制站☞现场控制站(FieldControlStation—FCS)。☞为整个DCS系统的核心部分，用于过程I/O信号输入输出及处理，完成模拟量调节、顺序控制实时运算等实时控制功能。4.2.1硬件构成1.使用RIO（RemoteI/O）,由RIOBus连接。2.使用FIO由ESBBus/ERBus连接。☞CENTUMCS3000有标准型FCS、扩展型FCS和紧凑型FCS。标准型FCS、增强型FCS可进一步分成两类：第4章CENTUM-CS集散控制系统4.2.1硬件构成标准型现场控制站一个FCU数个节点（NODE）连接总线（RIOBus或ESBBus/ERBus)输入/输出（I/O）卡件组成。第4章CENTUM-CS集散控制系统RIO总线型标准型——LFCSFIO总线型标准型——KFCS第4章CENTUM-CS集散控制系统供电单元RIO/FIOBUS接口卡处理卡电池单元外部接口单元电池单元RIO/FIOBUS接口单元风扇单元FCU（中央控制单元）构成：第4章CENTUM-CS集散控制系统HRDY绿灯亮硬件自诊断正常。RDY绿灯亮硬件和软件运行正常。CTRL处理卡运行指示灯，绿灯亮运行，灯灭后备。COPY数据拷贝时绿灯亮，拷贝结束灯灭。表4-2指示灯的作用第4章CENTUM-CS集散控制系统RIO总线型FCS——LFCS主要构成部件：◆FCU◆NODE●NIU●IOU◆RIONIUIOUIOU第4章CENTUM-CS集散控制系统FIO总线型FCS——KFCS主要构成部件：◆FCU◆ESB◆ER◆NODE●NodeUnit●FIOVnetESBbusFCUERbusLocalNodeRemoteNodeFIOFIO第4章CENTUM-CS集散控制系统4．2．2卡件功能模拟量I/O卡件多点模拟量I/O卡件继电器I/O卡件多点控制模拟量I/O卡件数字量I/O卡件通讯模件通讯卡卡件类型第4章CENTUM-CS集散控制系统元件名称型号模件说明插件箱/卡件个数连接方式模拟I/O卡件AAM10电流/电压输入卡（简捷型）AMN11、12/16端子AAM11/11B电流/电压输入卡/BRAIN协议AMN11、12/16AAM12mV、热电偶、RTD输入卡AMN11、12/16APM11脉冲输入卡AMN11、12/16AAM51电流/电压输出卡AMN11、12/16ACM80多点控制模拟量I/O卡（8I/8O)AMN34/2连接器表格4-3第4章CENTUM-CS集散控制系统继电器I/O卡件多点模拟I/O卡件ADM15R继电器输入卡AMN21/1端子ADM55R继电器输出卡AMN21/1AMM12T多点电压输入卡AMN31、32/2AMM22T多点热电偶输入卡AMN31、32/2AMM32T多点RTD输入卡AMN31/1AMM42T多点2线制变送器输入卡AMN31/1AMM52T多点电流输出卡AMN31/1AMM22M多点mV输入卡AMN31、32/2AMM12C多点电压输入卡AMN32/2连接器AMM22C多点热电偶输入卡AMN32/2AMM25C多点热电偶带mV输入卡AMN32/2AMM32C多点RTD输入卡AMN32/2第4章CENTUM-CS集散控制系统模拟量I/O卡数字量I/O卡通讯卡卡件类型第4章CENTUM-CS集散控制系统表格4-4型号卡件说明卡件I/O通道连接方式压接端子KS电缆MIL电缆AAI141AI卡（4～20mA，非隔离）16●●●AAV141AI卡（1～5V，非隔离）16●●●AAV142AI卡（-10～+10V，非隔离）16●●●AAI841AI/AO卡(4～20mAI/O，非隔离)8AI/8AO●●●AAB841AI/AO卡(1～5VAI/4～20mAAO，非隔离)8AI/8AO●●●AAV542AO卡（-10～+10V，非隔离）16●●●AAI143AI卡（4～20mA，隔离）16●●●AAI543AO卡（4～20mA，隔离）16●●●第4章CENTUM-CS集散控制系统主机显示器横河专用操作员键盘鼠标键盘VF701通讯卡硬件构成4．3操作监视站4．3．1硬件构成第4章CENTUM-CS集散控制系统WINDOWSXPHISEthernetVnet/IPFCS第4章CENTUM-CS集散控制系统1通过操作员站键盘或鼠标对显示器上不同的流程图、控制面板、趋势图或报警信息等进行操作。2在HIS的监视器上，操作员可以观察到所有挂在通信总线的各个配备状况。3HIS可以显示各种画面；如流程图、控制组、趋势等。4在HIS操作窗口的工具栏上，有过程报警指示和系统报警指示两个知识灯。5在过程报警信息画面中可显示最新生成的报警信息。6HIS可显示系统状态画面，如果系统发生故障，系统通过自检测会产生系统报警信息。表4-5基本功能4．3．2基本功能第4章CENTUM-CS集散控制系统4．4通用操作系统信息窗工具条说明清屏全屏拷贝切换键过程报警用户进入系统报警名字输入导航预设窗口操作窗口切换信息监视操作指导信息工具栏消音第4章CENTUM-CS集散控制系统1．过程报警按钮☞点选此按钮可以调出过程报警窗口。☞红色闪烁：表示发生了过程报警，但其内容未被确认。☞红色持续并不闪烁：表示发生了过程报警，但其内容已被确认。☞常规颜色：表示没有发生过程报警。2．系统报警按钮☞点选此按钮可以调出系统报警窗口。出现系统报警信息后，按钮会有相应提示。☞红色闪烁：表示发生了系统报警，但其内容未被确认。☞红色持续并不闪烁：表示发生了系统报警，但其内容已被确认。第4章CENTUM-CS集散控制系统3．操作指导信息按钮☞点选此按钮可以调出操作指导信息窗口，并可对操作指导信息进行确认。出现操作指导信息后，按钮会有相应提示。☞绿色闪烁：表示出现操作指导信息，并且其内容未被确认。☞绿色持续：表示出现操作指导信息，并且所有内容已被确认。4．信息监视按钮☞用来监视和确认相关信息，如信息被确认后，图标上蓝色箭头将消失。第4章CENTUM-CS集散控制系统5.用户进入按钮通过此钮可以进入用户身份的切换，以及密码的设置。第4章CENTUM-CS集散控制系统6．窗口切换按钮总貌画面过程报警画面操作指导信息画面控制组画面调整画面趋势画面流程图系统状态显示过程报告历史报告映像文件激活系统总貌窗口第4章CENTUM-CS集散控制系统7．窗口操作按钮调用排列顺序在本图前面的窗口调用包含本图的上位窗口调用排列顺序在本图后面的窗口调用在本图前面被调用过的窗口调用在本图后面被调用过的窗口输入所要调用的窗口名称，进行调用第4章CENTUM-CS集散控制系统8．预设按钮☞用于调用在HISSETUP中所定义的预设窗口菜单。9．工具栏☞包含了用于调用各种图形窗口的相关按钮。第4章CENTUM-CS集散控制系统10．导航按钮☞调出导航窗口，将软件组态中定义的图形窗口全部列出。若图形中出现报警，该图形窗口的图标会通过颜色来进行表示。报警未确认，图标颜色全红；确认后图标边框带有颜色。11．名字输入按钮☞点击出现输入窗口，输入所要调用的窗口名称，即可调出所要的图形窗口或仪表面板。第4章CENTUM-CS集散控制系统4．4．3．2操作员键盘●OFF：操作员级别●ON：班长级别●ENG：工程师级别功能键窗口调用键操作控制键数据键入键其它键第4章CENTUM-CS集散控制系统1．功能键区32个功能键，可方便的调出流程图、仪表面板等操作和监视窗口；执行系统功能键的功能；针对批量趋势数据的启/停。2．窗口调用按键区调出所需的各种不同的窗口界面，进行操作和监视3．数据输入区对各种所需项目的数据进行输入，如SV值、MV值。直接输入工位号或其他窗口名称，可分别调出仪表面板和所需窗口界面。4．操作控制区可进行手动、自动、串级切换，并对相应值进行更改。5．其它键报警确认和消音；信息的确认和删除；光标的移动等。第4章CENTUM-CS集散控制系统4．4．4数据输入仪表面板数据区域趋势曲线仪表面板数据区域第4章CENTUM-CS集散控制系统4．4．5仪表面板操作工位名称/注释操作模式报警状态数据项/数据/单位输出值输出值操作按钮数据输入区仪表上限仪表下限设定值操作按钮报警值设定范围第4章CENTUM-CS集散控制系统☞操作模式的改变：☞数据输入：☞输出值/设定值操作按钮：点击这两个按钮，出现此界面为渐进式的改变相应数据项。第4章CENTUM-CS集散控制系统4．5画面的监视和操作1总貌画面2控制组画面3调整画面4趋势画面5过程报警画面6操作指导画面7流程图画面8系统状态总貌画面第4章CENTUM-CS集散控制系统4．6工程师站4．6．1工程师功能☞储存系统所有的组态数据☞通过WindowsXP共享档案功能进行并行工程组态使多位工程师能够同时组态到网络上的一个数据库。☞同时工程师工作站上的虚拟测试功能也可以在离线的情况下确认所生成的程序。第4章CENTUM-CS集散控制系统4．6．4组态操作☞开始→所有程序→YOKOGAWACENTUM→Systemview→[SYSTEMVIEW]→[FILE]→[CreatNew]创建新的项目→[Project]填写用户/单位名称及项目信息并确认→出现新项目对话框填写项目名称（大写）；项目存放路径等确认。第4章CENTUM-CS集散控制系统类型选择连线工具4．6．4组态操作☞开始→所有程序→YOKOGAWACENTUM→Systemview→[SYSTEMVIEW]→[FILE]→[CreatNew]创建新的项目→[Project]填写用户/单位名称及项目信息并确认→出现新项目对话框填写项目名称（大写）；项目存放路径等确认。第4章CENTUM-CS集散控制系统☞单回路PID仪表的建立：点击类型选择按钮