DCS培训资料:
CENTUM CS 3000 R3
一、概述
1975年以来具有向后兼容性的新技术
经验证具有无与伦比可靠性的开放式架构
横河电机的DCS系统CENTUM CS 3000 R3继承了1975年以来发布的CENTUM系列DCS的高可靠性,并采用了最新信息技术,包括Windows操作系统。
生产控制系统正不断发展,以应对不断变化的市场需求和技术进步。但是对可靠性,小系统到大系统的无缝连接,易于工程,长期支持以及维护部件提供等方面的重视从未改变。
横河电机最新生产控制系统,CENTUM CS 3000 R3具有开放式架构,灵活性和与现有系统的兼容性。
二、硬件
操作站(HIS)
用于工厂操作和监.视的控制台
封闭式控制台式HIS
此HIS控制台继承了CENTUM控制台类型。
开放显示式控制台式HIS
此HIS控制台采用LED监.视器显示。
台式HIS
此HIS在通用PC中运行。可选专用操作键盘。
现场控制站(FCS)
现场控制站是工厂生产控制的控制单元。根据应用容量与用途的不同,可提供五类
现场控制站。
远程节点
远程输入和输出单元通过远程总线将现场信号传送至FCS控制单元。
硬件(用于Vnet系统)
工程师站AMN11模块箱(ENG)
工程师站是具有工程能力的计算机,它用于系统配置和系统维护中。
总线转换器(BCV)
如果一个系统包含多个域或继承了CENTUM项目,需要总线转换器。
通信网关(ACG)
通信网关单元用于连接监管计算机和控制总线。
通用子系统网关(GSGW)
通用PC用于操作和监.视子系统。
V Net
实时控制总线用于站间连接,如FCS、HIS和BCV。
软件
控制性能
除基本控制功能外,还提供多种通讯软件包实现子系统间连接。
操作站
除基本操作和监.视功能外,还提供多种软件包实现远程操作和监.视、安全性增强、
长期数据存储等。
工程能力
除基本工程能力外,还提供多种软件包用于测试环境仿真、自文档等。
Windows操作系统AMN11模块箱
所有HIS,包括台式HIS和控制台式HIS在内,都在实际的全球标准系统MS Windows 2000或Windows XP下运行。因此,CENTUM CS 3000 HIS与所有最新软件、网络和硬件(HIS、打印机等)兼容。
即使采用开放式架构,所提供的工业控制系统也同样保证控制工厂的稳定状态和高可靠性,这是工厂控制的最重要目标。
现场控制站(FCS)
在Vnet/IP系统中,可采用最新的小型FCS。小型FCS可轻松扩展到15节点。
同时,FCS继承了整个CENTUM系列的出色可靠性,真正成为工业中最可靠的FCS。
处理器卡进行控制计算,这些卡的冗余配置可以防止硬件故障下的控制失效。此外,在每个处理器卡中,两个CPU是冗余的,因此可检测瞬时计算错误。(此类双冗余配置称为“冗余容错”配置。)
过程输入/输出模块AMN11模块箱
现场网络I/O(FIO)
一种小型、经济、可靠的I/O设备,致力于成为下一代工业标准I/O。
Achilles™安全等级1+的鲁棒性,抵御网络攻击
横河电机Vnet/IP控制器已经得到安全等级为1+的认证。
三、操作站
采用最新Windows技术,并继承CENTUM系列的操作性能,创造可靠、便捷的操作环境。
操作画面
提供广受好评的流程图画面、趋势画面和其他CENTUM系列操作画面。典型的操作画面如下所示AMN11模块箱。
流程图画面 总貌画面
控制画面 趋势画面
画面模式
在操作和监.视环境中,可使用两种画面模式。操作员可选择多画面模式(如办公室PC)或全屏模式(如传统的操作员控制台)。
多画面模式 全屏模式
画面每秒进行刷新
HIS上显示的数据是在事件驱动方式下采集的,即只有调用相应画面时,HIS才开始采集数据。因此,只有当前画面中显示的动态数据需要刷新。这样,HIS上的数据采样负担将减小,并且可以保证画面中的动态数据每秒进行刷新。
开放式接口
过程控制工业标准开放式接口OPC(OLE过程控制)用于采集过程数据、趋势数据和信息。
安全性
为防止操作员错误和其他问题,并确保系统安全性,提供许多安全功能以防止未授权人员的访问,限制操作和监.视范围,以及约束操作员动作。
四、控制性能AMN11模块箱
除连续控制和顺控块实现基本的控制功能外,还提供高级顺控块,如单元仪表和顺序功能图(SFC)块。所提供的200多种功能块可以满足连续和批处理控制系统对不同过程控制应用的需求。
连续控制块
连续控制块基于过程值进行计算,用于过程监.视和控制。包括PID控制器、输入指示器、手动加载器、信号选择器、信号设定器和自整定控制器。
顺控块
顺控块用于回路设备层的通用顺序控制,如安全联锁顺控和过程监.视顺控。该功能块由使用决策表形式的序列表和逻辑运算子表达的逻辑图表编码而成。此外,开关仪表、定时器、计数器、代码输入/输出和许多其他块作为顺控辅助块。
序列表 逻辑图
运算块
运算块是连续控制和顺序控制的辅助功能,对模拟信号和接点(逻辑)信号进行一般计算。
SFC块
SFC块使用SFC描述语言编写。SFC块符合IEC标准,是类似流程图的记述顺序控制的开放式语言。可直观显示运行阶段,在运行阶段管理中非常适用。对于单元顺控的详细描述,可使用顺序和批处理语言(SEBOL)作为顺控语言。
SFC
面板块AMN11模块箱
使用面板功能块,可以将多个功能块当作一个单一的功能块在HMI上显示和操作。
模拟型
由多个功能块构成的控制回路,整个回路中功能块的主控变量(如测量过程变量、设定点值和运行输出值)可指定给一个面板块,这样就可通过操作和监.视单一的面板块
控制整个回路。
顺控型
由多个按钮构成的控制方案,整个方案中的主按钮可指定给一个面板块,这样就可通过操作和监.视单一的面板块执行整个方案。
混合型
将模拟型和顺控型相结合,由多个功能块和按钮构成的控制方案可在单一的面板块
上实现。
单元仪表块
批控制中的单元是指为实现专门工艺的一套装置和控制设备。可使用单一单元块操作和监.视单元。例如,为反应器单元或结晶单元等工艺单元指定单元块,可使用单一块进行单元的操作和监.视,从而显示仪表整体状况。因此,实际操作一个单元块表示操作整个过程单元。使用单元块极大简化了具有许多工位名的多个仪表的操作
和监.视。
单元仪表应用(反应器单元示例)
子系统集成
为了操作监.视由可编程控制器(PLC)控制的辅助设备的子系统,以及用于整体工厂自动化操作的各种分析仪及其他仪表,FCS的子系统通讯功能能够实现与子系统的连接,并支持冗余配置。
子系统包括三菱MELSEC,Allen Bradley PLC-5和SLC500,Modbus兼容设备,西门子SIMATIC,欧姆龙SYSMAC,横河电机FA-M3,Darwin和DAQSTATION等。
批控制
CS Batch 3000是基于ISA S88的总批处理过程操作和管理软件包,凝聚了横河电机在批控制方面几十年的经验。CS Batch 3000批处理为复杂的批控制提供简单的操作和生产工程。该软件包也可轻松连接至上层调度系统和信息系统AMN11模块箱。
五、工程能力
无需昂贵的专用工程站,使用通用PC即可。而且,工程操作和其他Windows应用程序一样。
高效的系统配置
定义项中数据输入控制到最少,从而简化了系统配置的工作。只有需要详细设定时,才进入详细设定画面进行设定。为了实现高效的工程,所有配置画面都提供: 巧妙的默认设置使数据输入最小化;仅需输入变化内容。大部分输入项目通过下拉菜单进行选择。
所有工程画面统一GUI标准。
工程画面
(功能块详情)
与其他Windows应用程序交换数据
能够与其他通用Windows应用程序(如MS-EXCEL)轻松实现数据交换。不仅可以通过粘贴板拷贝和粘贴完成交换数据,整个数据文件都可以进行交换。并行作业为了进行高效的工程作业,可以实现多台PC连接一个系统数据库。每个数据库的独占访问控制杜绝了双重修改。