国外DCS厂家及其产品介绍

集散型控制系统国外发展状况1完整版课件ppt集散型控制系统国外发展状况1完整版课件ppt主要内容：一、DCS的发展及国外制造商二、Honeywell的TDC-3000和横河的

CENTUMCS3000简介三、案例：ABB公司的ProcontrolP的应用2完整版课件ppt主要内容：一、DCS的发展及国外制造商2完整版课件ppt一、DCS的发展

DCS大致经历了四个发展阶段，相应地有四代的基本结构：第一阶段（初创期），1975年~1980年这一阶段的代表产品有美国Honeywell公司的TDC2000，Bvailey公司的Network90，Foxboro公司的Spectrum，日本横河电机株式会社的CENTUM等;

其基本结构如图1所示。我们3完整版课件ppt一、DCS的发展

DCS大致经历了四个发展阶段，相应地有四CRT操作站

监控计算机

数据高速公路HW现场监测站

现场控制站第一代DCS基本结构

……

……图14完整版课件pptCRT操作站监控计算机数据高速公路HW现场它主要有五个部分组成：过程控制单元PCU数据采集装置DAUCRT操作站监控计算机数据高速公路5完整版课件ppt它主要有五个部分组成：过程控制单元PCU5完整版课件ppt第二阶段（成熟期），1980年~1985年这一阶段系统进一步向着高精度、高可靠性、小型轻量化、控制功能多样化、数据通信标准化和人机接口智能化方向发展，新开发的光纤通信、多功能控制站、增强型操作站，新的16位、32位微机和局部网络技术进入DCS，大大改变了DCS面貌，是控制和管理功能进一步完善，这一代的代表产品有Honeywell公司的TDC3000，西屋公司的WDPF，横河电机的CENTUMA,B,D,日立公司的EX1000A和HX1000等，它们的基本结构如图2所示6完整版课件ppt第二阶段（成熟期），1980年~1985年这一阶段系统进一步局部网络LAN其它网络DHW网关多功能控制器网关……系统管理模块通用操作站主计算机增强型操作站……图27完整版课件ppt局部网络LAN其D网关多功能控制器网关……系统管理

这一代DCS是以局域网络LAN为主干，统领全系统，系统中各单元都看作网络节点上的工作站，这些节点有可通过网间连接器GW与同种网络或异性网络相连。这样，第一代系统即可通过GW挂接于局域网络，称为其子系统（例如TDC2000就是TDC3000的子系统）。8完整版课件ppt这一代DCS是以局域网络LAN为主干，统领全系统，系统第二代DCS主要由七部分组成：局域网多功能控制器MC增强型操作站EOS通用操作站US网间连接器GW系统管理模块SMM主计算机HC9完整版课件ppt第二代DCS主要由七部分组成：局域网9完整版课件ppt第三阶段（扩展期），1985年~2000年DCS向计算机网络控制扩展，将过程控制、监督控制和管理调度进一步结合起来，并且加强断续系统功能，采用专家系统，制造自动化协议MAP标准，以及硬件上诸多新技术。这一代的典型产品中，有的是在原有基础上扩展，如美国的Honeywell公司扩展后TDCS3000，横河电机的CENTUM-XL和uXL，美国西屋公司的WDPFⅡ等，也有的是新发展的系统，如Foxboro公司的I/ASeries等。这一代产品的进一步发展就是计算机集成制造（生产）系统CIM，即将企业行政事务信息与工厂控制系统集成为一体的计算机系统。10完整版课件ppt第三阶段（扩展期），1985年~2000年DCS向计

这一代产品机构层次有了进一步发展，它自下而上一般可分为过程控制级，控制管理级，生产管理级和经营管理级这四个层次，如图3所示。其中过程控制级直接与生产过程连续，具体承担信号的变换、输入，运算和输出等分散控制任务。主要设备有过程控制单元，过程输入输出单元，信号变换器和备用的盘装仪表。11完整版课件ppt这一代产品机构层次有了进一步发展，它自下而上一般可分经营管理级生产管理级控制管理级过程控制级图312完整版课件ppt经营管理级生产管理级控制管理级过程控制级图312完整版课件p这一代产品在通信网络上已广泛地采用光缆和新的网络技术，建立了从基带到宽带，符合MAP协议的宽范围的完整网络，能同符合OSI参考模数的不同网络产品相兼容或通信。13完整版课件ppt这一代产品在通信网络上已广泛地采用光缆和新的网络技术，建立了第四代DCS系统，2000年以后

主要分四层结构：现场仪表层控制装置单元层工厂（车间）层企业管理层。

14完整版课件ppt第四代DCS系统，2000年以后

主要分四层结构：现场仪表

一般DCS厂商主要提供除企业管理层之外的三层功能，而企业管理层则通过提供开放的数据库接口，连接第三方的管理软件平台（ERP、CRM、SCM等)。所以说，当今DCS主要提供工厂（车间）级的所有控制和管理功能，并集成全企业的信息管理功能。例如以Honeywell公司最新推出的ExperionPKS(过程知识系统）、Emerson公司的PlantWeb(EmersonProcessManagement)、Foxboro公司A2、横河公司的R3（PRM-工厂资源管理系统）和ABB公司的IndustrialIT系统。15完整版课件ppt一般DCS厂商主要提供除企业管理层之外的三层功能，而第四代DCS的特点主要体现在一下三个方面DCS充分体现信息化和集成化。DCS变成真正的混合控制系统。DCS包含FCS功能并进一步分散化。16完整版课件ppt第四代DCS的特点主要体现在一下三个方面DCS充分体现信息化DCS的特点松耦合的多处理机系统，可实现硬件积木化软件模块化控制用组态方法生成通信网络的应用可靠性高17完整版课件pptDCS的特点松耦合的多处理机系统，可实现硬件积木化17完整版世界各国著名公司生产的集散控制系统一览表

国别

生产公司名

系统型号

美国HONEYWELLTDC3000

美国BAILEYCONTROLINFI-90

瑞士ABB公司MOD300

美国WESTINGHOUSEWDPF18完整版课件ppt世界各国著名公司生产的集散控制系统一览表国别

国别

生产公司名

系统型号

日本东芝公司TOSDIC

日本横河公司CENTUM、CS

日本日立公司UUITROLB

日本富士电机MICREX

日本三菱电机MACTUS19完整版课件ppt国别生产公司名系统型号日本二、国外主要制造商及代表产品1.1霍尼韦尔公司

Honeywell

霍尼韦尔是一家国际性从事自控产品开发及生产的公司，公司成立于一八八五，有超过百年历史的国际公司，一九九六年，被美国"财富"在杂志评为最受推崇的20家高科技企业之一。宗旨是以增加舒适感，提高生产力，节省能源，保护环境，保障使用者生命及财产从而达到互利增长为目的。为全球的楼宇，工业，航天及航空市场的客户服务。霍尼韦尔在九十五个国家雇有十二万名员工，以满足客户，力争成为世界自控先驱，从而实现互利增长的目标。

20完整版课件ppt二、国外主要制造商及代表产品1.1霍尼韦尔公司Honey

今天的霍尼韦尔国际公司是1999年春天与两个全球著名公司AlliedSignalandHoneywell公司合并而来的。公司的名称在1963年正式更改为霍尼韦尔国际公司，不过与40年前的霍尼韦尔公司已经有了很大的不同。六年后，美国宇航员NeilArmstrong和Edwin"Buzz"Aldrin登上了月球，所使用的就是霍尼韦尔国际公司的产品。1986年，由于收购了Sperry航空航天公司，霍尼韦尔国际公司在航空航天工业的地位显著地提高了，迅速地成为了世界最具影响力的航空电子设备的综合制造商。21完整版课件ppt今天的霍尼韦尔国际公司是1999年春天与两个全球著名1.2TDC-30001.2.1概述：

1975年11月Honeywell公司在世界范围内率先推出了以微处理器为基础的分散控制系统TDC2000(TotalDistributedControl，TDC)系统。经过十多年的发展，Honeywell公司的DCS经历了多次改进与完善，形成了一个庞大的产品系列。1984年以IEEE802.4和ISO8802/4通信标准为基础，开发了局部控制网络(LocalControlNetwork,LCN)，推出了TDC3000系统。原有的TDC2000系统的设备通过数据高速通道接口(HiwayGateway，HG)与LCN相连，成为TDC3000系统的基本组成部分。22完整版课件ppt1.2TDC-30001.2.1概述：22完整版课件1988年，推出通用控制网络(UniversalControlNetwork，UCN)，集数据采集和过程控制于一体的过程接口装置——过程管理器(ProcessManager，PM)和逻辑管理器(LogicManager，LM)。之后，又根据市场的需求，推出了适用于小规模过程控制管理的MICROTDC3000系统。1992年，推出了PM的改进产品先进过程管理器(AdvancedProcessManager，APM)。1994年，从开放性系统出发，推出了基于HPUnix操作系统的TDC3000X系列。1995年，推出APM的改进产品高性能过程管理器(HighPerformanceProcessManager，HPM)。23完整版课件ppt1988年，推出通用控制网络(UniversalCo1996年，推出了基于PowerPC的第一代全厂一体化解决方案系统（TotalPlantSolutions，TPS）1997年改为基于DELLPC的系统，并把多变量鲁棒预估控制技术（RobustMultivariablesPredictiveControlTechnology，RMPCT）和过程历史数据库（ProcessHistoryDatabase，PHD）纳入其中，统称为应用节点（ApplicationNode，APPNode）。APPNode以DELLPC为硬件平台，以WindowsNT为软件平台，提供TPSDDE、OPC和PHDAPI等开放手段。24完整版课件ppt1996年，推出了基于PowerPC的第一代全厂一体

TDC3000系统(包括MICROTDC3000和TPS)已被广泛应用在石油炼制、石油化工、化工、电力、冶金、建材、轻工等工业部门。据统计，Honeywell在世界范围内DCS市场居各制造厂首位。TDC3000系统在中国也被广泛地采用。其中，福建炼油厂采用的TDC3000系统控制规模、硬件配置的品种和数量居国内用户之首。25完整版课件pptTDC3000系统(包括MICROTDC3000和T图426完整版课件ppt图426完整版课件pptTDC3000系统主要由“π”字形的三条网DataHiway、LCN和UCN及其网上设备构成，如图4所示，其中，DataHiway为早期产品，新系统已不再提供，所以这里只讨论LCN和UCN。27完整版课件pptTDC3000系统主要由“π”字形的三条网DataHiwa1.2.2局部控制网络及设备1.2.2.1局部控制网络(LCN)LCN用以支持网络上设备或模件（Module）之间的通信，遵循IEEE802.4通信标准，采用总线型通信网络，“令牌传送”协议。其功能有：在网络上各设备之间传送所有信息；按有效规约和高速通信，保证实时信息交换；通过冗余的传输媒介及信息完整性检查，提供可靠的通信。

LCN一般以两条冗余的同轴电缆作为主要传输介质，每条电缆的两端各需要一个75欧姆的端电阻。电缆通过“T”连接器与LCN模件中的LCN接口板相连，网络上的模件顺序连接，构成LCN网，如图5所示。28完整版课件ppt1.2.2局部控制网络及设备28完整版课件pptModule#1Module#2Module#nLCNI/FLCNI/FLCNI/F

图5LCN的连接29完整版课件pptModuleModuleModuleLCNI/FLCNILCN网络应用“令牌环”技术控制对网络的存取。令牌沿着网络，由网络地址最低的设备依次向网络地址最高的设备传递，令牌经过每一个有效地址，向LCN的所有设备广播信息，所有的模件都可“听”到网上的信息，但它们只接收传递给自己的信息。图6是网络访问机制的简化流图。

30完整版课件pptLCN网络应用“令牌环”技术控制对网络的存取。令牌沿LCN网络访问机制图631完整版课件pptLCN网络访问机制图631完整版课件ppt1.2.2.2操作站操作站是LCN网络上必不可少的节点之一，是TDC3000系统的主要人机接口，它是整个系统的一扇窗口，能满足操作人员、管理人员、系统工程师及维护人员的各种操作需要，工艺操作员通过操作站对装置上的各种工艺参数进行监控，工程师通过操作站对TDC3000系统进行维护和组态。32完整版课件ppt1.2.2.2操作站32完整版课件pptZ型台式操作站

传统型台式操作站33完整版课件pptZ型台式操作站传统型台式操作站33完整版课件ppt硬件构成

操作站除了有卡件箱和相应的卡件外，还有一系列的外部设备，包括：19”高分辨率彩色显示器、操作员/工程师键盘、软盘或卡盘驱动器、打印机及趋势笔等。34完整版课件ppt硬件构成操作站除了有卡件箱和相应的卡件外，还有一系列的US的各种外部设备连接示意图

EPDGI/O操作员键盘显示器触屏工程师键盘磁盘驱动器打印机趋势笔滚动球35完整版课件pptUS的各种外部设备连接示意图EPDGI/O操作员键盘显示

GUS操作站以PC机为硬件平台，PC机中除了常规配置外，需要增加一块APPNode专用的LCNP扩展板，该扩展板相当于US中的HPK2-2或K2LCN主板，它支持LCN通讯，实现与MicrosoftWindowsNT操作系统的连接，提供本地窗口（NativeWindow）应用程序的显示与操作功能。GUS的专用配置不影响PC机原来普通功能的使用。GUS操作站的连接图。36完整版课件pptGUS操作站以PC机为硬件平台，PC机中除了常规配置外DELLGxproPCLCNPIKBD专用集成键盘显示器LCN电缆局域网

GUS操作站连接图37完整版课件pptDELLGxproPCLCNPIKBD专用集成键盘显示软件属性与操作级别

操作站的系统软件由两个相对独立的软件包组成：操作员属性软件（OperatorPersonality，OPP）和工程师属性软件（EngineerPersonality，ENP），这两种属性软件的并集构成第三种属性软件，即通用属性软件（UniversalPersonality，UNP）。操作站总共设有3个操作级别，它们由低到高分别为：操作员级（Oper）、值班长级（Supr）和工程师级（Engr），缺省的操作级别为Oper，在操作员属性和通用属性下，级别越高，操作权限越大，38完整版课件ppt软件属性与操作级别操作站的系统软件由两个相对独立的软ENGRENPOPPUNPSUPROPER软件属性与操作级别的关系示39完整版课件pptENGRENPOPPUNPSUPROPER软件属性与操作级别

操作级别的切换有多种手段，最常用也是最直接的方法是使用操作级别钥匙在操作员键盘上完成。操作级别钥匙有值班长钥匙和工程师钥匙两种，其上分别标有字母“S”和“E”。值班长钥匙只能在Oper和Supr两个级别间切换，而工程师钥匙可以在3个级别间切换。操作功能操作站的操作员属性软件可以通过操作员键盘或用户画面中的触标，调用各种过程监控画面和系统操作画面。40完整版课件ppt操作级别的切换有多种手段，最常用也是最直接的方法是使用用于过程操作的典型画面有：流程图画面SCHEM控制组画面GROUP点细目画面DETAIL单元趋势画面UNITTREND区域趋势画面AREATREND单元报警画面UNITALARM区域报警画面AREAALARM总貌画面OVERVIEW

系统操作功能在系统菜单（SystemMenu）画面和系统状态（SystemStatus）画面中通过选项调用。41完整版课件ppt用于过程操作的典型画面有：41完整版课件ppt1.2.2.3历史模件

历史模件（HM）是TDC3000系统的唯一的永久性存储单元，是LCN上唯一具有自启动能力的节点，也是LCN上的必备节点。它用于存储系统文件、用户软件和过程历史数据。

HM的主要功能是用来存储系统软件、用户软件和过程历史数据。

HM由磁盘控制电路和磁盘组成。磁盘控制电路为LCN卡件箱中的特性板SPC，SPC提供SCSI总线与一个或两个磁盘相连。磁盘为温彻斯特硬盘（WinchesterDrive），磁盘的存储容量有多种选择，如：875MB，512MB，417MB和136MB，不同的软件版本使用不同容量的磁盘。42完整版课件ppt1.2.2.3历史模件历史模件（HM）是TDC3000每个HM可以有一到两个磁盘。如选择两个磁盘，两个磁盘必须是同种规格，两个盘可以配置为冗余和非冗余两种方式。如果两个盘不冗余，则总的磁盘容量即增加一倍。对于WrenⅢ型磁盘，HM可以同时配备四个磁盘，成为双倍容量的冗余的HM，如下图43完整版课件ppt每个HM可以有一到两个磁盘。如选择两个磁盘，两个磁盘必须是同HM带两个磁盘的构成简图44完整版课件pptHM带两个磁盘的构成简图44完整版课件pptHM的系统软件有两部分组成：初始化属性软件和在线属性软件，两种属性的系统软件不能同时驻留于HM中。当系统运行初始化属性软件时，利用US工程师属性的操作功能可以对HM进行初始化，HM初始化的过程就是将磁盘进行格式化，并在HM中建立用户卷。初始化后，原来在磁盘中的所有数据都将丢失。在初始化属性的环境中，HM中的文件只能通过节点号路径进行访问45完整版课件pptHM的系统软件有两部分组成：初始化属性软件和在线属性

1.2.2.4网络接口模件

网络接口模件（NIM）是TDC3000系统连接LCN与UCN的节点，它既是LCN上的节点，同时又是UCN上的节点，具有双重身份。NIM的主要功能是：实现LCN与UCN的时钟同步；实现LCN与UCN的实时数据交换，在LCN和UCN之间实现通讯协议和数据格式的转换。NIM使LCN模件可以访问UCN设备中的数据，使程序和数据库可以加载到PM中，UCN设备上的报警与信息可传递到LCN上。以NIM做网络的时钟源时，NIM的I/O卡件箱中需要安装时钟源卡（ClockSource/Repeater，CS/R）。鉴于NIM处于LCN与UCN之间，发挥着承上启下的作用，因此，NIM一般都为冗余配置。46完整版课件ppt1.2.2.4网络接口模件网络接口模件（NIM）是TDC1.2.3通用控制网络及设备

1.2.3.1通用控制网络(UCN)UCN是TDC3000系统中直接面向过程设备的网络，因此也叫做过程网。UCN通信网络和过程管理器(PM)、逻辑管理器(LM)是Honeywell公司1988年推出的过程控制和数据采集系统。UCN网络采用IEEE802.4标准通信协议，通过点对点(PEER-TO-PEER)通信方式使网络上的所有设备共享数据。UCN网络采用双电缆冗余通讯方式，通信速度是5兆位/秒，载波、令牌总线网络通信，UCN网络通常距离为300米，节点间电缆落地长度最多50米。网络上可接64个单个设备或32对冗余设备，其节点均可采用冗余配置。47完整版课件ppt1.2.3通用控制网络及设备1.2.3.1通用控制网络1.2.3.2UCN设备

UCN网络中，可以接入的设备包括：网络接口模件(NIM)、过程管理器（PM/APM/HPM）、逻辑管理器（LM）和安全管理器（SafetyManager，SM）。网络接口模件(NIM)

过程管理器（PM/APM/HPM）逻辑管理器(LM)

安全管理器(SM)SM是Honeywell故障安全控制器（FailureSafetyController，FSC）在UCN中的名称。48完整版课件ppt1.2.3.2UCN设备48完整版课件pptDCS与FSC的主要区别DCSFSC作用动态控制静态监测，保护故障报告故障自动显示必须测试潜在故障维修时间不太关键非常关键运行方式可进行自动/手动切换不允许离线49完整版课件pptDCS与FSC的主要区别DCSFSC作用动态控制静态监测，保1.2.3.3PM的结构与功能

PM由3个部分组成，分别是：PM组件（PMModule，PMM）、输入输出子系统（I/OSubsystem）和现场接线端子板（FieldTerminationAssembly，FTA）。这3个部分与电源系统等辅助部分一起安装在机柜中。PM的各个组成部分一般都安装在标准机柜（2100H×800W×800D或2100H×800W×550D）中，如图2-14所示。机柜纵向分为4层，最下面一层安装电源系统，上面三层分别各安装1个卡件箱（File），自下而上分别是File1，File2和File3。每个卡件箱有15个插槽（Slot），从左到右分别为Slot1至Slot15，最多可以插入15个卡件，一个机柜最多有45个插槽。50完整版课件ppt1.2.3.3PM的结构与功能

PM由3个部分PM机柜示意图51完整版课件pptPM机柜示意图51完整版课件ppt冗余APM和HPM的机柜布置图52完整版课件ppt冗余APM和HPM的机柜布置图52完整版课件pptPM由PMM、I/O子系统和FTA组成，下面分别介绍各组成部分。PM的内部结构如图所示。

53完整版课件pptPM由PMM、I/O子系统和FTA组成，下面分别介绍各组成部PMM是PM的核心，由多块电路板组成。PM的所有控制功能都在这里运算。PMM向上，与UCN相连，可以与UCN上的其它设备实现点对点通讯，还可以通过NIM实现与LCN的间接连接；向下，与I/O子系统相连，从而使来自现场的数据可以参与控制运算，也使运算结果可以输出到现场实施控制。槽位名称作用CPU1Modem连接UCN电缆，接收/发送与UCN的通讯信号M680202Commun支持UCN网络数据访问、点对点通讯M680203I/OLinkInterface连接I/OLink总线，与I/O子系统通讯80C314Control控制处理器，完成各种控制运算M680205Redun冗余驱动，提供冗余支持54完整版课件pptPMM是PM的核心，由多块电路板组成。PM的所有控制APMM由4块卡组成，占5个槽位。槽位名称作用CPU1Modem连接UCN电缆，接收/发送与UCN的通讯信号M680202AdvancedCommun支持UCN网络数据访问、点对点通讯M680203AdvancedI/OLinkInterface连接I/OLink总线，与I/O子系统通讯80C314AdvancedControl控制处理器，完成控制运算，冗余驱动M680205Jumper空卡55完整版课件pptAPMM由4块卡组成，占5个槽位。槽位名称作用CPU1ModHPMM的组成及作用槽位名称作用CPU1HighPerformanceCom/Ctl支持UCN网络数据访问、点对点通讯，控制处理器，完成控制运算，冗余驱动M680402HighPerformanceI/OLink连接I/OLink总线，与I/O子系统通讯80C5156完整版课件pptHPMM的组成及作用槽位名称作用CPU1HighPerfoHLAIFTA接线原理图

57完整版课件pptHLAIFTA接线原理图57完整版课件pptPM有控制、I/O和报警等三大功能。控制功能I/O功能报警系统功能58完整版课件pptPM有控制、I/O和报警等三大功能。控制功能58完整版课件p1.2.3.4PM与UCN的连接

UCN网络由主干（Trunk）电缆、支线（Drop）电缆和“Tap”连接器把各UCN设备相互连接而形成的。主干电缆和支线电缆都是同轴电缆，主干电缆指的是连接Tap的电缆段，支线电缆指的是连接Tap与UCN设备的电缆段，Tap实际上是一个矩形的接线盒，一个Tap有多个连接端，可以连接多条UCN电缆段。主干电缆和支线电缆都可以与Tap相连，没有连接电缆的接线端必须连接一个75Ω端电阻。Tap一般安装在PM机柜内的结构框架上

59完整版课件ppt1.2.3.4PM与UCN的连接

UCN网络由主干（TDC3000系统LCN与UCN及各种网络设备的连接如图所示

60完整版课件pptTDC3000系统LCN与UCN及各种网络设备的连接如图所示2.日本横河电机

2.1横河的历史

横河电机公司创建于1915年，总部设在日本东京。在世界29个地区拥有60多家子公司。经营领域涉及测量、控制、信息三大领域，在工业控制行业是全球最为专业的跨国公司之一。1975年率先研制出世界上第一套具有划时代意义的集散型控制系统(DCS系统)，对石油、化工等大型工厂的生产过程进行测量、运行监视和控制，为工业的发展和社会的进步做出了极大贡献，到目前已相继推出了7代CENTUMDCS系列产品，流量表、变送器、分析仪等现场仪表也得到了用户的高度评价。61完整版课件ppt2.日本横河电机

2.1横河的历史横河电机公司创建于2.1CENTUMCS3000R3系统的结构

横河电机CENTUMCS3000R3集散控制系统(DCS)是一个结构真正开放的系统62完整版课件ppt2.1CENTUMCS3000R3系统的结构

HumanInterfaceStation(HIS)操作站用于运行操作和监视。采用了微软公司的Windows2000或WindowsXP作为操作系统和横河公司指定的工业用高性能计算机。因此系统工作站具有很强的安全性和可靠性。FieldControlStation(FCS)现场控制器用于过程Ｉ／Ｏ信号处理，完成模拟量调节、顺序控制、逻辑运算、批量控制等实时控制运算功能。EngineeringStation(EWS)工程师站用于设计组态、仿真调试及操作监视。采用Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００或最新的WindowsXP作为操作系统的横河指定的高性能计算机。63完整版课件pptHumanInterfaceStation(HIS)ESB总线（ＥｘｔｅｎｄｅｄＳｅｒｉａｌＢａｃｋｂｏａｒｄＢｕｓ）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，网络拓扑构成：总线型，通讯速率：１２８Ｍｂｐｓ，每台控制站可连接１4个Ｉ／Ｏ节点，最大通讯距离2０ｍ。ＥＲ总线（ＥｎｈｅｎｃｅｄＲｅｍｏｔｅＢｕｓ）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，网络拓扑构成：总线型，通讯速率：１０Ｍｂｐｓ，每台控制站可从本地节点连接８个远程Ｉ／Ｏ节点，最大通讯距离２0ｋｍ。64完整版课件pptESB总线（ＥｘｔｅｎｄｅｄＳｅｒｉａｌＢａｃｋｂｏａｒCommunicationGateway（ACG）通讯网关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。SystemIntegrationOPCStation（SIOS）OPC系统集成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。Vnet/IP控制总线用于进行操作监视及信息交换的双重化实时控制网络。整个网络采用心型结构，兼容V-net和TCP/IP协议。通讯速率：１Gｂｐｓ，通讯距离最大２０ｋｍ，连接站数：６４站／域，２５６站／系统。由于增加了控制网络的开放性，更多的非CEMTUM网络设备可以直接挂接在控制网络上。65完整版课件pptCommunicationGateway（ACG）通讯网关2.2系统特点

综合性ＣＥＮＴＵＭ－ＣＳ３０００开创了大规模集散型控制系统的新纪元。系统功能较前几代横河电机的DCS系统有了很大的提高。是一个真正安全的、可靠的、开放的DCS控制系统。66完整版课件ppt2.2系统特点

综合性66完整版课件ppt开放的网络结构采用ＷｉｎｄｏｗｓXP标准操作系统，支持ＤＤＥ／ＯＰＣ。既可以直接使用ＰＣ机通用的ＭＳ－Ｅｘｃｅｌ，ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ编制报表及程序开发，也可以同在ＵＮＩＸ上运行的大型Ｏｒａｃａｌ数据库进行数据交换。此外，横河提供了系统接口和网络接口用于与不同厂家的系统、产品管理系统、设备管理系统和安全管理系统进行通讯。高可靠性独家采用了４ＣＰＵ冗余容错技术（ｐａｉｒ&ｓｐａｒｅ成对热后备）的现场控制站，实现了在任何故障及随机错误产生的情况下进行纠错与连续不间断地控制；Ｉ／Ｏ模件采用表面封装技术，具有１５００ＶＡＣ／分抗冲击性能；系统接地电阻小于１００欧姆等多项高可靠性尖端技术，使系统具有极高的抗干扰，耐环境等特点，适用于运行在条件较差工业环境。67完整版课件ppt开放的网络结构67完整版课件ppt高速的控制总线CS3000采用横河公司的V-NET/IP控制总线，该控制总线速度可高达１Gbps。满足了用户对实时性和大规模数据通讯的要求。在保证可靠性的同时，又可以与开放的网络设备直接相连，使系统结构更加简单。而且横河公司已经将该标准提交IEC组织，希望将该标准作为下一代控制系统的总线标准。现场控制站的高效性控制站ＦＣＳ采用用于高速的ＲＩＳＣ处理器ＶＲ５４３２，可进行６４位浮点运算，具有强大的运算和处理功能。此外，还可以实现诸如多变量控制，模型预测控制，模糊逻辑等多种高级控制功能。主内存高达32M。支持各种工业标准信号的输入/输出卡。CS3000有丰富的过程输入/输出接口，并且所有的输入/输出接口都可以冗余。68完整版课件ppt高速的控制总线68完整版课件ppt高效的工程化方法ＣＥＮＴＵＭ－ＣＳ３０００采用ＣｏｎｔｒｏｌＤｒａｗｉｎｇ图进行软件设计及组态，使方案设计及软件组态同步进行，最大限度地简化了软件开发流程。提供动态仿真测试软件，有效地减少了现场软件调试时间。工程人员可以在更短的时间内熟悉系统。可扩展性具有构造大型实时过程信息网的拓扑结构，可以构成多工段，多集控单元，全厂综合管理与控制综合信息自动化系统。与既有系统的兼容性ＣＥＮＴＵＭ－ＣＳ３０００与横河以往的系统可通过总线转换单元,方便地连接在一起，实现对既有系统的监视和操作，保护用户投资利益。69完整版课件ppt高效的工程化方法69完整版课件pptYOKOGAWA现场总线的发展与现状横河电机是国际现场总线基金（ＦＦ）会执行委员会委员，作为基金会的领导成员，横河电机承担了基于内部可操作性（ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ）的总线技术制定，并在后来现场总线基金委员会承担ＩＥＣ，ＩＳＡ现场总线国际标准的制定。对现场总线通讯协议，通用文件格式的定义，内部可操作性（ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ）测试工具的开发和功能块说明等方面都担当着重要的角色。70完整版课件pptYOKOGAWA现场总线的发展与现状70完整版课件pp

现场总线是一种全数字，双向传输通讯技术，横河电机为本次招标推荐的ＤＣＳＣＥＮＴＵＭ－ＣＳ３０００已兼备现场总线控制功能，通过在现场控制站上加装一块ＡＣＦ１１１／ＡＬＦ１１１通讯接口卡件，就可在该卡件上挂接一条通讯协议为Ｈ１的现场总线，并在该总线上连接３２台现场总线设备（如：横河的现场总线ＥＪＡ变送器，流量计，分析仪等）。横河电机的现场总线决策方案将给您一个扩展现有自动化仪表的机会。71完整版课件ppt现场总线是一种全数字，双向传输通讯技术，横河电机为本次72完整版课件ppt72完整版课件ppt2.3系统部件及功能

横河电机公司向用户推荐的CENTUMCS3000是一个全方位的冗余配置：控制网络Vnet/IP网的通信电缆，和电缆接口1:1冗余配置。控制器的CPU1:1“成对冗余”配置。DCS各种工作电源冗余配置。每个操作接面站都是一个独立的计算机主机。每个操作接面站都能互相备份，互为冗余，并能在线诊断故障、报警、切换和维修提示。工程师工作站(EWS)工程师工作站采用的是世界一流品牌DELL工作站计算机，它是供系统生成组态所用。它能够储存系统所有的组态数据，并提供了一个直觉性、目标导向性的图形用户接面环境供开发及综合所有的应用数据到数据库。这个数据库包括的所有连接在网络上的站点、网络、工位号的定义、报警和故障的定义、控制方案的组成及流程图的制作。73完整版课件ppt2.3系统部件及功能

横河电机公司向用户推荐的CEN

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。另外，在不同的工程师工作站所生成的数据也可以被综合到一个数据库里。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。组态功能及特点：常规控制功能块具有丰富常规控制模块用于不同的控制和计算，横河PID控制模块都带有免费的自整定功能。74完整版课件ppt通过WindowsXP共享档案功能进行并行工程组态使组合各种控制和计算功能块，可以实现各种复杂的模拟量控制回路75完整版课件ppt组合各种控制和计算功能块，可以实现各种复杂的模拟量控制回路顺序控制功能块76完整版课件ppt顺序控制功能块76完整版课件ppt顺序控制表SequenceTable和逻辑流程图LogicChart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77完整版课件ppt顺序控制表SequenceTable和逻辑流程图LogicSFC（SequenceFunctionChart）功能块是用SFC描述语言来实现。SFC功能块是采用IEC标准，所用的编程语言（SEBOL）是一个开放的语言环境，可以用流程图来描述。在运行时，可以通过显示窗看到逻辑的运行情况组合三大逻辑组态工具（SequenceTable，LogicChart和SequenceFunctionChart）可以组态庞大的复杂的逻辑控制功能和庞大的批量（Batch）功能SFC功能块

78完整版课件pptSFC（SequenceFunctionChart）功

操作界面站(HIS)

此项目所提供的系统操作接面站采用的是世界一流品牌DELL计算机。并采用先进的WindowsXP作为操作平台。屏幕的分辩率是1280×1024，并具有256种颜色的变化。它带有操作员键盘，鼠标，加有图形加速器的显示驱动卡。HIS是采用WindowsXP作为操作系统，这使市场上通用的商业数据库及通讯软件能在它上面运转。79完整版课件ppt操作界面站(HIS)

此项目所提供的系统操作接面站HIS可以显示各种画面；如流程图、控制组、趋势等。它也可以监视设备，通过指令窗口发送指令，记录报警及其它事项和确认报警。80完整版课件pptHIS可以显示各种画面；如流程图、控制组、趋势等。它也可以监HIS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，同时在系统状态画面中可时实显示报警的具体设备的状态，显示故障信息。方便维护人员维修。HIS的主要的特点如下：支持200,000个工位号支持2560个趋势点支持2500个流程窗口(包括流程图画面，控制组画面和总貌画面)81完整版课件pptHIS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5个重叠的操作窗口可以同时显示在一个画面上82完整版课件ppt5个重叠的操作窗口可以同时显示在一个画面上82完整版课件pp同时显示16个控制调整面板横河一个操作站HIS支持双显示屏连接，在一个操作站上同时可以在二个显示屏上显示不同的窗口，以增加每个操作站的操作能力。83完整版课件ppt同时显示16个控制调整面板横河一个操作站HIS支持双显示屏连操作员可以通过操作员站键盘或鼠标对连在HIS上的二个显示器上不同的流程图，或控制面板或趋势图或报警信息进行操作。这样可以大大的提高一个HIS的利用率，同时提高操作效率。84完整版课件ppt操作员可以通过操作员站键盘或鼠标对连在HIS上的二个显示器上

横河电机的DCS系统自采用计算机技术以来就解决了中文输入的问题。由于横河电机本身在日本做系统开发的过程中间就要解决英语操作系统，日语使用界面问题。所以对横河的DCS产品来说，在YEWPACK时期就已经解决了跨语言问题。所有在中国市场上销售的大规模DCS系统CENTUM-XL/CENTUM-CS/CENTUM-CS3KR2,都具备中文显示的能力，在这个问题上从来是得到中国用户的认可和好评。随着计算机水平的发展，横河DCS产品的汉字输入也一直在进步，输入越来越快，越来越方便。横河的DCS系统中所有可以实现二次开发，由组态工程师输入的部分，都可以依据用户的需要而直接输入汉字。例如：仪表注释；流程图画面等供操作人员使用的界面中全部可以直接使用中文WINDOWS的汉字输入方法调用中文WINDOWS的汉字字库，并在操作员站上做直接显示。85完整版课件ppt横河电机的DCS系统自采用计算机技术以来就解决了中文PRM(PLANTRESOURCEMANAGER)工厂资源管理服务器随着现场总线和智能仪表技术的发展，双向的全数字化的通讯已经越来越标准化和。横河电机不仅可以提供现场总线的仪表，还能够提供支持现场总线的系统。PRM软件包就是横河电机提供的一个有效管理现场设备的软件，主要是面向工厂的仪表维护人员和工艺运行人员，可以有效的减少工厂的整体成本。86完整版课件pptPRM(PLANTRESOURCEMANAGER)工厂资现场控制站它集过程控制功能、计算机和批量控制过程为一体。对过程数据采用循环扫描的方式，每个功能块的循环扫描周期可以单独定义，从50ms到1s。控制站ＦＣＳ所有的模件都采用集成度高、散热量低的固态电路以及表面封装技术，防尘、抗干扰能力强，适合各种恶劣的运行环境。模件的编址与物理位置的对应关系简单明了，容易掌握。模件带电插拔不会引起本模件故障，也不会影响其它模件的正常工作。模件插拔都有导轨和联锁装置，防止损坏或引起故障。模件通用性强，种类规格少，有效地减少了备品备件的费用支出。87完整版课件ppt现场控制站87完整版课件ppt88完整版课件ppt88完整版课件ppt由于现场控制器得处理器卡是用于控制计算，所以横河提供得处理器卡是双冗余结构以防止硬件故障而造成控制另外横河系统的每个处理器卡具有二个CPU，从而可以检测到在计算过程中的錯误，以防止错误的数据被使用。（这种成双成对的冗余结构我们叫‘Pair&Spare’结构89完整版课件ppt由于现场控制器得处理器卡是用于控制计算，所以横河提供得处理器FCS的特点：运用了“成对冗余”的容错技术(Peer&Spare)，使CPU不仅能判断硬件故障，还能判断软件故障可采用减少现场安装电线的远程I/O结点(RemoteI/ONode)，该远程节点可安装与危险区域ZONE2，和腐蚀性气体区域，符合ISAG3标准。分层设置的结构组态单元数据浮点计算技术顺控的描述技术强大的批量控制功能90完整版课件pptFCS的特点：90完整版课件ppt

现场控制站的控制功能是分层结构，并被归类到控制区域，控制图表和功能块。这一结构可应用于大规模的工程和复杂的控制应用。功能可在每一控制区域、控制图或功能块中设置、添加、改变。在下列情况时，控制功能的分层与工厂组成是相似：控制站表示生产线每个控制站可扩展到15个控制区域(Node)，每个区域表示一个制造部分功能块代表一个控制回路91完整版课件ppt现场控制站的控制功能是分层结构，并被归类到控制区域，网络(Vnet/IP)

系统有一对冗余的Vnet/IP网过程控制网络。它是连接操作接面站，现场控制站等元件的实时控制网络。采用符合IEEE802.3和UDP/IP标准的复用控制网络V-Net/IP，控制网的传输速度高达1Gbps/S为了确保网络能够在最理想的状态上运作，每个domain能支持64个站点。整个系统总共能有１６个domain或２５６个站点。92完整版课件ppt网络(Vnet/IP)92完整版课件ppt93完整版课件ppt93完整版课件ppt

这条控制总线集成了常规网络（以太网）的功能，又不失以前的控制网（V-Net）的实时性，可靠性和稳定性。V-Net/IP中IP的含义为InternetProtocol.

全称的含义为集成以太网的V网。数据传输数率达到最高1Gbps94完整版课件ppt这条控制总线集成了常规网络（以太网）的功能，又不失以前具体技术规格如下：拓扑结构 ：星形结构传输数度 ：对横河的硬件，1Gbps; 常规以太网设备，100Mbps读写控制 ：全双工模式系统规模 ：64站/域总线配置 ：冗余结构控制通讯 ：同V-Net完全一致，使用YOKOGAWA协议开放通讯 ：TCP/IP协议网络设备 ：可以使用通用的的L2SW和L3SW电缆 ：CAT5e或高端UTP电缆，超长距离时使用单模光缆95完整版课件ppt具体技术规格如下：95完整版课件pptVnet/IP网络的设计是星型结构,可靠性极高的控制网络．没有任何一段网的单一故障能影响到整个网络。另外，也没有任何网络元件上的单一故障能影响到工作站。远程I/O网络远程I/O网络是连接现场控制站与I/O结点的冗余网络。它的传输距离最长可20km。96完整版课件pptVnet/IP网络的设计是星型结构,可靠性极高的控制网络．案例：合肥第二发电厂350MW机组DCS控制系统

中外合资合肥第二发电厂2×350MW机组，主体工程通过国际招标由德国ABB公司总承包。锅炉由哈尔滨锅炉厂制造，汽轮机、发电机均由ABB生产，DCS控制系统采用ABB公司的ProcontrolP集散控制系统。

ProcontrolP是ABB公司推出的集散控制系统，它是数字式过程控制系统(DCS)，是PRO（cess）－过程、Control－控制和P(rogrammable)－可编程的组合缩写。ProcontrolP系统的技术特点：97完整版课件ppt案例：合肥第二发电厂350MW机组DCS控制系统(1)技术性能：最显著的区别于其它DCS控制系统的特点，就是每个工作站并没有集中的CPU控制单元，而是将控制逻辑分散到不同的模件之中，每块模件都能具有CPU单元，能够实现相关的控制，系统具有的信号处理、数据传输、监视功能和开关量控制、模拟量控制、工厂管理、保护、操作员监视和控98完整版课件ppt(1)技术性能：最显著的区别于其它

制功能等都是分散到不同的各个模件之中，所以ProcontrolP控制系统具有较为严格意义的分散控制；

(2)可靠性、经济性和有效性：控制系统中主要过程以冗余方式配置，对隔离输入、隔离处理和隔离输出做备份处理。99完整版课件ppt制功能等都是分散到不同的各个模件之中，所以Proc1主要过程控制系统1.1锅炉保护系统

合肥第二发电厂锅炉是由哈尔滨锅炉厂制造的自然循环汽包炉，制粉系统有三台美国进口双进双出SVEDALA直吹式钢球磨。锅炉保护系统主要功能有：炉膛吹扫、油燃烧器管理、煤燃烧器管理、火焰检测、主燃料跳闸（MFT）、减负荷（R.B）控制、联锁与报警等，其中主燃料跳闸MFT由18个条件组成：100完整版课件ppt1主要过程控制系统100完整版课件ppt⑴两台送风机全停；⑵两台引风机全停；⑶MFT紧急跳闸按钮按下；⑷汽包水位低；⑸汽包水位高；⑹炉膛压力低；⑺炉膛压力高；⑻总风量小于25％；⑼全炉膛无火；⑽失去主燃料；⑾油燃烧器两台点火失败；⑾油燃烧器两台点火失败；⑿失去火检冷却风；⒀汽轮机紧急跳闸；⒁失去所有给水泵；⒂只有煤层运行时，两台一次风机全停；⒃过热汽温101完整版课件ppt⑴两台送风机全停；⑵两台引风机全停；⑶MFT紧急跳

高；⒄再热汽温高；⒅