IICENTUMCS3000系统概况

1、IICENTUMCS3000系统概况 第第3 3章章CENTUM-CSCENTUM-CS 集散控制系统集散控制系统 IICENTUMCS3000系统概况 知识点：知识点： 了解了解CENTUM-CS系统整体结构和主要特点系统整体结构和主要特点 掌握掌握CENTUM-CS DCS基本硬件组成和各部分基本硬件组成和各部分 作用作用 了解了解CENTUM-CS DCS控制站及操作站的构成控制站及操作站的构成 掌握掌握CENTUM-CS组态软件的基本用法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了解系统的维护和调试方法 结合实例理解结

2、合实例理解CENTUM-CS DCS在工业生产装在工业生产装 置中的应用置中的应用 学习目标学习目标 IICENTUMCS3000系统概况 技能点：技能点： 能够熟练使用能够熟练使用CENTUM-CS组态软件组态软件 能够对系统实现实时监控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进行必要的调试和维护 能够对系统软件进行安装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结合实例掌握系统项目的生成及组态内容 学习目标学习目标 IICENTUMCS3000系统概况 3 31 1系统概述系统概述 横河电机的横河电机的 CENTUM CS3000 CENTUM CS

3、3000 是新一代的集散控制系统，是新一代的集散控制系统， 是世界上第一套以是世界上第一套以 WINDOWS XP WINDOWS XP 为操作平台的为操作平台的 DCS DCS 系统。系统。 采用了最新的采用了最新的“Open Network TechnologiesOpen Network Technologies”和经现场和经现场 证明了的具有高可靠性的硬件和软件。证明了的具有高可靠性的硬件和软件。 IICENTUMCS3000系统概况 CENTUM CS CENTUM CS 系统结构图系统结构图 3 31 11 1系统的构成系统的构成 IICENTUMCS3000系统概况 操作站操作站

4、(HIS) 现场控制器现场控制器(FCS) 工程师站工程师站( EWS) ESB总线总线 总线总线 通讯网关（通讯网关（ACG） OPC系统集成网关系统集成网关 V net/IP 控制总线控制总线 系系 统统 构构 成成 用于运行操作和监视用于运行操作和监视 用于过程信用于过程信 号处理，完成实时号处理，完成实时 控制运算功能控制运算功能. 用于设计组态、仿用于设计组态、仿 真调试及操作监视。真调试及操作监视。 用于控制站内，中央主控制器用于控制站内，中央主控制器 同本地节点之间同本地节点之间 进行数据传输的双重化实时通进行数据传输的双重化实时通 讯总线。讯总线。 用于控制站内本地节点用于控制

5、站内本地节点 与远程节点之间进行数与远程节点之间进行数 据传输的双重化实时通讯总线。据传输的双重化实时通讯总线。 作为用于将系统的控作为用于将系统的控 制总线和制总线和 DCS上位机上位机 的以太网相连接的网的以太网相连接的网 关。关。 用于将系统控制总线用于将系统控制总线V net/IP 与与 用于与子系用于与子系 统以太网相连接的网统以太网相连接的网 关。关。 用于进行操作监视用于进行操作监视 及信息交换的双重及信息交换的双重 化实时控制网络。化实时控制网络。 IICENTUMCS3000系统概况 312系统的特点 IICENTUMCS3000系统概况 表表3-1 系统特点系统特点 IIC

6、ENTUMCS3000系统概况 3 32 2现场控制站现场控制站 现场控制站现场控制站(Field Control StationFCS)。 为整个为整个DCSDCS系统的核心部分，用于过程系统的核心部分，用于过程I/OI/O信号输入输出及处信号输入输出及处 理，完成模拟量调节、顺序控制实时运算等实时控制功能。理，完成模拟量调节、顺序控制实时运算等实时控制功能。 3.2.1 硬件构成 1.1.使用使用RIORIO（Remote I/ORemote I/O）, ,由由RIO BusRIO Bus连接。连接。 2. 2. 使用使用FIOFIO由由ESB Bus/ER BusESB Bus/ER B

7、us连接。连接。 CENTUM CS3000 CENTUM CS3000有标准型有标准型FCSFCS、扩展型、扩展型FCSFCS和紧凑型和紧凑型FCSFCS。 标准型标准型FCSFCS、增强型、增强型FCSFCS可进一步分成两类：可进一步分成两类： IICENTUMCS3000系统概况 3.2.1 硬件构成 标准型现场控制站标准型现场控制站 一个一个FCU 数个节点（数个节点（NODE） 连接总线（连接总线（RIO Bus或或ESB Bus/ER Bus) 输入输入/输出（输出（I/O）卡件组成。）卡件组成。 IICENTUMCS3000系统概况 RIO总线型标准型总线型标准型LFCS FIO

8、总线型标准型总线型标准型KFCS IICENTUMCS3000系统概况 供电单元供电单元 RIO/FIO BUSRIO/FIO BUS接口卡接口卡 处理卡处理卡 电池单元电池单元 外部接口单元外部接口单元 电池单元电池单元 RIO/FIO BUSRIO/FIO BUS接接 口单元口单元 风扇单元风扇单元 FCU（中央控制单元）构成：（中央控制单元）构成： IICENTUMCS3000系统概况 HRDYHRDY绿灯亮硬件自诊断正常。绿灯亮硬件自诊断正常。 RDYRDY 绿灯亮硬件和软件运行正常。绿灯亮硬件和软件运行正常。 CTRLCTRL处理卡运行指示灯，绿灯亮运行，灯灭后备。处理卡运行指示灯，

9、绿灯亮运行，灯灭后备。 COPYCOPY数据拷贝时绿灯亮，拷贝结束灯灭。数据拷贝时绿灯亮，拷贝结束灯灭。 表表3-2 指示灯的作用指示灯的作用 IICENTUMCS3000系统概况 RIO总线型FCSLFCS 主要构成部件： FCU NODE NIU IOU RIO NIU IOU IOU IICENTUMCS3000系统概况 FIOFIO总线型总线型FCSKFCSFCSKFCS 主要构成部件：主要构成部件： FCU ESB ER NODE Node Unit FIO V net ESB bus FCU ER bus Local Node Remote Node FIO FIO IICENTU

10、MCS3000系统概况 322卡件功能 模拟量模拟量I/O卡件卡件 多点模拟量多点模拟量I/O卡件卡件 继电器继电器I/O卡件卡件 多点控制模拟量多点控制模拟量I/O卡件卡件 数字量数字量I/O卡件卡件 通讯模件通讯模件 通讯卡通讯卡 卡卡 件件 类类 型型 IICENTUMCS3000系统概况 元件元件 名称名称 型号型号模件说明模件说明插件箱插件箱/卡件个卡件个 数数 连接连接 方式方式 模模 拟拟 I/O 卡卡 件件 AAM10电流电流/电压输入卡（简捷型）电压输入卡（简捷型）AMN11、12/16 端子端子 AAM11/1 1B 电流电流/电压输入卡电压输入卡/BRAIN协议协议AMN

11、11、12/16 AAM12mV、热电偶、热电偶、RTD输入卡输入卡AMN11、12/16 APM11脉冲输入卡脉冲输入卡AMN11、12/16 AAM51电流电流/电压输出卡电压输出卡AMN11、12/16 ACM80多点控制模拟量多点控制模拟量I/O卡（卡（8I/8O)AMN34/2连接连接 器器 表格表格3-3 IICENTUMCS3000系统概况 继电继电 器器I/O 卡件卡件 多点多点 模拟模拟 I/O卡卡 件件 ADM15R继电器输入卡继电器输入卡AMN21/1 端子端子 ADM55R继电器输出卡继电器输出卡AMN21/1 AMM12T多点电压输入卡多点电压输入卡AMN31、32/

12、2 AMM22T多点热电偶输入卡多点热电偶输入卡AMN31、32/2 AMM32T多点多点RTD输入卡输入卡AMN31/1 AMM42T多点多点2线制变送器输入卡线制变送器输入卡AMN31/1 AMM52T多点电流输出卡多点电流输出卡AMN31/1 AMM22M多点多点mV输入卡输入卡AMN31、32/2 AMM12C多点电压输入卡多点电压输入卡AMN32/2连接连接 器器 AMM22C多点热电偶输入卡多点热电偶输入卡AMN32/2 AMM25C多点热电偶带多点热电偶带mV输入卡输入卡AMN32/2 AMM32C多点多点RTD输入卡输入卡AMN32/2 IICENTUMCS3000系统概况 模

13、拟量模拟量I/O卡卡 数字量数字量I/O卡卡 通讯卡通讯卡 卡卡 件件 类类 型型 IICENTUMCS3000系统概况 表格表格3-43-4 型号型号卡件说明卡件说明卡件卡件I/O 通道通道 连接方式连接方式 压接端压接端 子子 KS电电 缆缆 MIL电电 缆缆 AAI141AI卡（卡（420mA，非隔离），非隔离）16 AAV141AI卡（卡（15V，非隔离），非隔离）16 AAV142AI卡（卡（-10+10V，非隔离），非隔离）16 AAI841AI/AO卡卡(420mA I/O，非隔，非隔 离离) 8AI/8AO AAB841AI/AO卡卡(1 15V5V AI/4I/420mA 2

14、0mA AOAO，非隔离，非隔离) ) 8AI/8AO AAV542AO卡（卡（-10+10V+10V，非隔离），非隔离）16 AAI143AI卡（卡（420mA，隔离），隔离）16 AAI543AO卡（卡（420mA，隔离），隔离）16 IICENTUMCS3000系统概况 主机主机 显示器显示器 横河专用操作员键盘横河专用操作员键盘 鼠标鼠标 键盘键盘 VF701通讯卡通讯卡 硬硬 件件 构构 成成 3 33 3操作监视站操作监视站 331硬件构成 IICENTUMCS3000系统概况 WINDOWS XP HIS Ethernet Vnet/IP FCS IICENTUMCS3000系统

15、概况 表表3-5 基本功能基本功能 332基本功能 IICENTUMCS3000系统概况 3 34 4通用操作通用操作 系统信息窗工具条说明系统信息窗工具条说明 清屏清屏 全屏拷贝全屏拷贝 切换键切换键 过程报警过程报警 用户进入用户进入 系统报警系统报警 名字输入名字输入 导航导航 预设预设 窗口操作窗口操作 窗口切换窗口切换 信息监视信息监视 操作指导信息操作指导信息 工具栏工具栏 消音消音 IICENTUMCS3000系统概况 1过程报警按钮过程报警按钮 点选此按钮可以调出过程报警窗口。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。红色闪烁：表示发生了

16、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。被确认。 常规颜色：表示没有发生过程报警。常规颜色：表示没有发生过程报警。 2系统报警按钮系统报警按钮 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。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。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。 II

17、CENTUMCS3000系统概况 3 3操作指导信息按钮操作指导信息按钮 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。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 4信息监视按钮信息监视按钮 用来监视和确认相关信息，如信息被确认后，图用来监视和确认相关信息，如信息

18、被确认后，图 标上蓝色箭头将消失标上蓝色箭头将消失。 IICENTUMCS3000系统概况 5. 5. 用户进入按钮用户进入按钮 通过此钮可以进入用户身份的切换，以及密码的设置。通过此钮可以进入用户身份的切换，以及密码的设置。 IICENTUMCS3000系统概况 6 6窗口切换按钮窗口切换按钮 总貌画面总貌画面 过程报警画面过程报警画面 操作指导信息画面操作指导信息画面 控制组画面控制组画面 调整画面调整画面 趋势画面趋势画面 流程图流程图 系统状态显示系统状态显示 过程报告过程报告 历史报告历史报告 映像文件映像文件 激活系统总貌窗口激活系统总貌窗口 IICENTUMCS3000系统概况

19、7 7窗口操作按钮窗口操作按钮 调用排列顺序在本图前面的窗口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前面被调用过的窗口 调用在本图后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，进行调用输入所要调用的窗口名称，进行调用 IICENTUMCS3000系统概况 8 8预设按钮预设按钮 用于调用在用于调用在HIS SETUPHIS SETUP中所定义的预设窗口菜单。中所定义的预设窗口菜单。 9 9工具栏工具栏 包含了用于调用各种图形窗口的相关按钮

20、。包含了用于调用各种图形窗口的相关按钮。 IICENTUMCS3000系统概况 1010导航按钮导航按钮 调出导航窗口，将软件组态中定义的图形窗口全部列出。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表示。报警未确认，图标颜色全红；确认后图标边框带有 颜色。颜色。 1111名字输入按钮名字输入按钮 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。所要的图形窗

21、口或仪表面板。 IICENTUMCS3000系统概况 3 34 43 32 2 操作员键盘操作员键盘 OFF OFF：操作员级别：操作员级别 ON ON： 班长级别班长级别 ENG ENG：工程师级别：工程师级别 功能键功能键 窗口调窗口调 用键用键 操作控操作控 制键制键 数据键数据键 入键入键 其它键其它键 IICENTUMCS3000系统概况 1 1功能键区功能键区 3232个功能键，可方便的调出流程图、仪表个功能键，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的功能；针对批量趋势数据的启/ /停。停。

22、2 2窗口调用按键区窗口调用按键区 调出所需的各种不同的窗口界面，进行操调出所需的各种不同的窗口界面，进行操 作和监视作和监视 3 3数据输入区数据输入区 对各种所需项目的数据进行输入，如对各种所需项目的数据进行输入，如SVSV值、值、 MVMV值。直接输入工位号或其他窗口名称，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。可分别调出仪表面板和所需窗口界面。 4 4操作控制区操作控制区 可进行手动、自动、串级切换，并对相应可进行手动、自动、串级切换，并对相应 值进行更改。值进行更改。 5 5其它键其它键 报警确认和消音；信息的确认和删除；光报警确认和消音；信息的确认和删

23、除；光 标的移动等。标的移动等。 IICENTUMCS3000系统概况 344数据输入仪表面板数据区域 趋势曲线趋势曲线 仪表面板仪表面板 数据区域数据区域 IICENTUMCS3000系统概况 345仪表面板操作 工位名称工位名称/ /注释注释 操作模式操作模式 报警状态报警状态 数据项数据项/ /数据数据/ /单位单位 输出值输出值 输出值操输出值操 作按钮作按钮 数据输入区数据输入区 仪表上限仪表上限 仪表下限仪表下限 设定值操作按钮设定值操作按钮 报警值设定范围报警值设定范围 IICENTUMCS3000系统概况 操作模式的改变：操作模式的改变： 数据输入：数据输入： 输出值输出值/

24、/设定值操作按钮：点击这两个按钮，出现设定值操作按钮：点击这两个按钮，出现 此界面为渐进式的改变相应数据项。此界面为渐进式的改变相应数据项。 IICENTUMCS3000系统概况 3 35 5画面的监视和操作画面的监视和操作 1 1 总貌画面总貌画面 2 2 控制组画面控制组画面 3 3 调整画面调整画面 4 4 趋势画面趋势画面 5 5过程报警画面过程报警画面 6 6 操作指导画面操作指导画面 7 7 流程图画面流程图画面 8 8 系统状态总貌画面系统状态总貌画面 IICENTUMCS3000系统概况 3 36 6工程师站工程师站 3 36 61 1工程师功能工程师功能 储存系统所有的组态数

25、据储存系统所有的组态数据 通过通过Windows XPWindows XP共享档案功能进行并行工程组态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使多位工程师能够同时组态到网络上的一个数据 库。库。 同时工程师工作站上的虚拟测试功能也可以在离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。线的情况下确认所生成的程序。 IICENTUMCS3000系统概况 3 36 64 4组态操作组态操作 开始开始所有程序所有程序YOKOGAWA CENTUMSystem YOKOGAWA CENTUMSystem viewSYSTEM VIEW FILE

26、Creat NewviewSYSTEM VIEW FILE Creat New创建新的项创建新的项 目目 ProjectProject填写用户填写用户/ /单位名称及项目信息并确认单位名称及项目信息并确认出出 现新项目对话框填写项目名称（大写）；项目存放路径等确现新项目对话框填写项目名称（大写）；项目存放路径等确 认。认。 IICENTUMCS3000系统概况 类型选择类型选择 连线工具连线工具 3 36 64 4组态操作组态操作 开始开始所有程序所有程序YOKOGAWA CENTUMSystem YOKOGAWA CENTUMSystem viewSYSTEM VIEW FILE Creat

27、 NewviewSYSTEM VIEW FILE Creat New创建新的创建新的 项目项目 ProjectProject填写用户填写用户/ /单位名称及项目信息并确认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。径等确认。 IICENTUMCS3000系统概况 单回路单回路PIDPID仪表的建立：点击类型选择按钮仪表的建立：点击类型选择按钮Regulatory Regulatory Control BlockControllersPIDControl BlockControllersPID 输入工位名称

28、，然后点击此功能块单击右键进入属性，填输入工位名称，然后点击此功能块单击右键进入属性，填 写相关属性内容。写相关属性内容。 输入通道及连接：点击类型选择按钮输入通道及连接：点击类型选择按钮Link Block Link Block PIOPIO 输入通道地址输入通道地址, ,然后进行连接然后进行连接, , 点击连线工具按钮点击连线工具按钮, ,先单击先单击 PIOPIO边框上边框上“* *”点，再双击点，再双击PIDPID边框上边框上“* *”点。点。 IICENTUMCS3000系统概况 IICENTUMCS3000系统概况 顺序控制功能块顺序控制功能块 顺序控制模块可以组态各种回路的顺序控

29、制。顺序控制模块可以组态各种回路的顺序控制。 顺序控制表顺序控制表Sequence TableSequence Table和逻辑流程图和逻辑流程图Logic Logic Chart Chart 连接组合，可以组态形成非常复杂的逻辑连接组合，可以组态形成非常复杂的逻辑 功能，以实现复杂逻辑判断和控制。功能，以实现复杂逻辑判断和控制。 顺控表块：通过操作其它功能块、过程顺控表块：通过操作其它功能块、过程I/OI/O、软件、软件 I/OI/O来实现顺序控制。来实现顺序控制。 有两类：有两类：ST16ST16顺控表块和顺控表块和ST16EST16E规则扩展块。规则扩展块。 IICENTUMCS3000

30、系统概况 动作栏动作栏 动作设动作设 定区定区 步号栏步号栏 步扫描步扫描 周期周期 条件设条件设 定区定区 条件栏条件栏 处理时序处理时序 规则栏规则栏 IICENTUMCS3000系统概况 趋势窗口数据采样间隔及存储时间： IICENTUMCS3000系统概况 趋势的定义以块为单位进行趋势的定义以块为单位进行 新趋势块的生成路径 HIS0164-File-Create New-HIS0164-File-Create New- Trend acquisition pen Trend acquisition pen assignment.assignment. 趋势笔的分配路径 HIS0164

31、-Configuration-TR0001HIS0164-Configuration-TR0001 常用数据项如下：常用数据项如下：PV (CPV), SV, MV PV (CPV), SV, MV 。 例：例：TIC101.PV FIC101.SVTIC101.PV FIC101.SV 功能键分配路径 HIS0164-Configuration-HIS0164-Configuration- FuncKeyFuncKey 主要功能 调出窗口、启动报表等。调出窗口、启动报表等。 O O窗口名窗口名 功能类型功能类型- -窗口尺窗口尺 寸寸= =显示位置显示位置 IICENTUMCS3000系统概

32、况 3 37 7CENTUM-CSCENTUM-CS在工业生产装置上的应用在工业生产装置上的应用 371工艺简介 丁二烯和苯乙烯按一定比例配置碳氢相和水相配置各种制丁二烯和苯乙烯按一定比例配置碳氢相和水相配置各种制 剂进入聚合釜在剂进入聚合釜在5 588温度下进行聚合反应将转化率合格温度下进行聚合反应将转化率合格 的胶浆进入脱气工序脱除未反应的单体，的胶浆进入脱气工序脱除未反应的单体， 胶浆送往胶浆岗位进行掺混待分析合格后进入凝聚岗位，胶浆送往胶浆岗位进行掺混待分析合格后进入凝聚岗位， 与凝聚剂溶液、浓硫酸等混合后发生凝聚反应，析出胶粒与凝聚剂溶液、浓硫酸等混合后发生凝聚反应，析出胶粒 通过挤

33、压机脱水后送入箱式干燥器进行干燥。通过挤压机脱水后送入箱式干燥器进行干燥。 IICENTUMCS3000系统概况 372系统配置 本次本次DCSDCS改造将改造将6a6a、6 6聚合、聚合、6 6脱气、脱气、7 7罐区、罐区、7 7凝凝 聚聚5 5个控制室个控制室800800多控制和监视点纳入多控制和监视点纳入DCSDCS集中监视和控制。集中监视和控制。 整个系统各种类型点数为整个系统各种类型点数为AIAI：400400点、点、AOAO：200200点、点、DIDI： 150150点、点、DODO：8080点、点、PIPI：2020点。点。 选用选用CENTUM CS3000CENTUM CS3000集散控制系统，用于监控各个工艺流集散控制系统，用于监控各个工艺流 程，完成数据采集、过程控制、逻辑控制和快速联锁控制程，完成数据采集、过程控制、逻辑控制和