第4章CENTUM-CS 集散控制系统.doc

兰州石化职业技术学院课时计划NO16授课日期授课班级课 题CENTUM-CS 集散控制系统概述教学目的1了解CENTUM-CS系统整体结构和主要特点2掌握CENTUM-CS DCS基本硬件组成和各部分作用重点与难点CENTUM-CS基本硬件组成及操作站、现场控制站、工程师站、通信总线、通信网关作用。教学辅助手 段多媒体 集散控制系统实训装置复习提问1CENTUM CS3000系统主要由哪些部分组成？授课内容提纲 系统概述1系统的构成2系统的特点课外作业教学心得第4章CENTUM-CS 集散控制系统4.1系统概述4.1.1 系统的构成1.系统配置及域CS 3000系统是由操作站、现场控制站、工程师站、通信总线、通信网关等部分所组成的，如图4.1所示。图4.1系统结构图4.1.2 系统的特点1.系统性能更加增强图4.2 CENTUM CS3000外形2.网络结构更加开放3.可靠性进一步增强4.控制总线通信速率进一步提高5.控制站的功能更加增强6.输入/输出接口类型更加丰富7.工程效率高效8.扩展性更强9.兼容性更好兰州石化职业技术学院课时计划NO17授课日期授课班级课 题现场控制站教学目的1了解CENTUM-CS DCS控制站的构成2了解各类FCS的配置3熟悉现场控制站卡件的功能重点与难点各类FCS的区别，现场控制站卡件的功能。教学辅助手 段多媒体 实训装置演示复习提问授课内容提纲现场控制站1硬件构成2卡件功能课外作业1分别叙述控制站FCS和操作站HIS的功能？2控制站卡件地址的命名规则是什么？教学心得4.2现场控制站4.2.1 硬件构成标准型FCS主要由一个现场控制单元FCU、数个节点（NODE）、连接总线（RIO Bus或ESB Bus/ER Bus）、输入/输出（I/O）卡件等组成。1.中央控制单元FCU构成FCU机箱的硬件构成如图4.3所示。图4.3 FCU构成2.RIO标准型FCSRIO标准型FCS的硬件配置关系如图4.4所示。图4.4 RIO标准型FCS3.FIO标准型FCS4.2.2 卡件功能现场控制站的两种卡件RIO和FIO不能相互通用。表格 4.1 RIO型卡件卡件名称型号卡件说明插件箱/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、12/16AAM50电流输出卡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连接器继电器I/O卡件ADM15R继电器输入卡AMN21/1端子ADM55R继电器输出卡AMN21/1多点模拟I/O卡件AMM12T多点电压输入卡AMN31、32/2端子AMM22T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数字I/O卡件ADM11T16点接点输入卡AMN31/2端子ADM12T32点接点输入卡AMN31/2ADM51T16点接点输入卡AMN31/2ADM52T32点接点输入卡AMN31/2ADM11C16点接点输入卡AMN32/4连接器ADM12C32点接点输入卡AMN32/4ADM51C16点接点输入卡AMN32/4ADM52C32点接点输入卡AMN32/4兰州石化职业技术学院课时计划NO18授课日期授课班级课 题操作监视站教学目的1了解CENTUM-CS DCS操作监视站的构成2了解CENTUM-CS DCS操作监视站的作用3熟悉操作站的通用操作重点与难点CENTUM-CS DCS操作监视站的作用，操作站的通用操作（画面调用、切换作应用、仪表面板的操作）。教学辅助手 段多媒体 实训演示复习提问授课内容提纲1操作监视站2通用操作课外作业教学心得43操作监视站4.3.1 硬件构成操作站采用的是世界一流品牌DELL PC计算机，并采用先进的Windows XP作为操作平台。它由主机，显示器及横河公司专用操作员键盘，鼠标，键盘，VF701通信卡组成。图4.5 操作站硬件构成4.3.2 基本功能操作员可以通过键盘或鼠标对不同的流程图、控制面板、趋势图或报警信息等进行操作。这样可以大大的提高一个HIS的利用率，同时提高操作效率。44通用操作4.4.1 画面调用第一类是直接调用法，通过系统信息窗口，直接输入窗口名和导航窗口；第二类是间接调用法，即通过功能块或分级窗口实现。4.4.2 画面切换4.4.3 操作应用1系统信息窗口系统信息窗口工具栏如图4.6所示。图4.6 系统信息窗口工具栏2操作员键盘(1)功能键区 (2)窗口调用按键区(3)数据输入区 (4)操作控制区 (5)其它键4.4.4 数据输入4.4.5 仪表面板操作(1)操作模式的变更 (2)数据输入 (3)输出值/设定值操作按钮 兰州石化职业技术学院课时计划NO19授课日期授课班级课 题画面的监视和操作教学目的1掌握CENTUM-CS组态软件的基本用法2掌握操作站实时监控画面的调用方法3了解系统的维护和调试方法重点与难点CENTUM-CS组态软件的基本用法；操作站实时监控画面的调用方法。教学辅助手 段多媒体 集散控制系统实训装置演示复习提问授课内容提纲1工程师站2画面的监视和操作课外作业教学心得45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9 操作标签10 功能键分配46工程师站4.6.1 工程师功能工程师工作站用于系统组态和生成。4.6.2 CS3000系统软件安装1.安装前的确认工作 2.安装软件。3.安装电子文档4.6.3 系统项目生成1.生成新项目 2.定义项目公共项 3.控制站定义(3)FCS的顺序控制部分定义 4.操作站定义 5.进行虚拟测试 6.项目下装 7.HIS的相关设置 8.现场联机调试 9.调整参数的存储 10.项目备份及存档4.6.4 组态操作1.控制站的组态单回路PID仪表的建立步骤：点击类型选择按钮，选择路径Regulatory Control BlockControllersPID。输入工位名称。输入通道及连接。 2.操作站组态(1)控制分组窗口的指定 (2)总貌窗口的指定 (3)趋势窗口 4.6.5 系统测试项目完成后，需要对软件及组态进行调试，以检验其正确与否。CS3000所提供的测试功能，可有效的对软件及组态进行调试。测试功能有两种类型，即虚拟测试和目标测试。项目为“缺省项目/用户自定义项目”时，不带FCS为虚拟测试；项目为“当前项目”时，带FCS为目标测试。通常的调试应用虚拟测试。进入测试方法为点击“开始所有程序YOKOGAWA CENTUMSYSTEM VIEW选择要测试的FCSFCSTEST FUNCTION，等待系统自动完成测试窗口显示、连接文件和下载。进入测试后，就可以模拟现场进行调试。兰州石化职业技术学院课时计划NO20授课日期授课班级课 题CENTUM-CS在工业生产装置上的应用教学目的1了解CENTUM-CS系统整体结构和主要特点2掌握CENTUM-CS组态软件的基本用法3理解CENTUM-CS DCS在工业生产装置中的应用重点与难点通过实例理解CENTUM-CS DCS基本硬件组成和各部分作用；CENTUM-CS组态软件的基本用法。教学辅助手 段多媒体 集散控制系统实训装置演示复习提问授课内容提纲 CENTUM-CS在工业生产装置上的应用1工艺简介2系统配置3主要控制方案课外作业教学心得47CENTUM-CS在工业生产装置上的应用4.7.1 工艺简介主要的工艺反应在聚合釜内完成，其流程如图4.7所示。图4.7 聚合工艺流程图4.7.2 系统配置在自动控制系统配置中，将6a、6聚合、6脱气、7罐区、7凝聚工序的800多个监视点和控制点纳入DCS。整个系统各类I/O点数为AI：400点、AO：200点、DI：150点、DO：80点、PI：20点。DCS选用的是Yokogawa公司的CENTUM CS3000，用来监控全装置工艺流程，完成数据采集、过程控制、逻辑控制和快速联锁控制等功能。监控装置配置五个操作站，其中一台作为工程师站，两个现场控制站采用双重化配置，系统的中央控制单元、网络总线、电源和通信模板等均进行双重化配置，操作站部分采用DELL计算机，配用21彩色显示器。系统配备了两个控制站FCS，四个操作站HIS以及一个工程师站EWS。4.7.3 主要控制方案1. 丁二烯与苯乙烯流量比值控制系统回路连接如图4.8所示。4.8 丁二烯与苯乙烯流量比值控制系统2.串级控制系统回路连接如图4.9所示。图4.9 聚合釜反应温度串级控制系统简单液位开关顺序控制系统。利用液位开关测量聚合釜中的液位，通过高/低报警来实现泵的开/停控制。在顺控表中所用到的操作开关、报警信息、操作指导信息均要进行定义。操作开关定义路径为：SYSTEM VIEW项目名（如MYPJT）FCS0