10-日本横河CS3000_DCS系统结构及硬件介绍.pptVIP

日本横河CS3000DCS系统 主要内容 横河DCS及其发展历程CS3000系统结构CS3000硬件组成HISCSESVnet IPCS3000系统特点 横河DCS系统及其发展历程 横河DCS系统发展史 第二代CENTUM CENTUM V CENTUM XL CENTUMCS CENTUMCS1000 3000 1981 1984 1988 1993 1998 CENTUM已经发展成为真正意义上的开放系统 世界上第一台DCS CS3000的位置 横河DCS的主要应用行业 化工石化电力冶金 CS3000系统结构 CS3000基本构成 CENTUMCS3000系统概貌 Vnet IP Fieldnetwork PRM 工厂资源管理 GSGW通用子系统网关 PLC Exaopc ENG FFCS L HIS CS3000onVnet CS OPCServer CS1000 1000Mbps Vnet路由器 modbus PLC CS3000系统规格 CENTUMCS3000能够根据控制对象即装置规模 灵活地构建从小规模到大规模的系统 系统介绍 系统构成规模 FIO 通用PC可在本地采购 FFCS最大480点模拟量I O最大1920点数字量I O最大4000点子系统I O 最小系统构成 CS3000硬件组成 HIS人机接口站的构成 人机接口HIS 人机接口包括操作站及工程师站 主要用来操作和监视过程变量 控制参数及报警信息等 主要由通用PC机 VF701卡 操作员键盘组成 HIS命名规则为 HIS域号站号 其中域号设置与FCS相同 站号为01 64间的数字 一般操作站从64号开始递减设置 如HIS0164表示01域的64号操作站 域号和站号一经设置就不能改变 压缩CS3000系统共配置了5台操作站HIS0160 HIS0164 其中HIS0160 HIS0163为操作员站 HIS0164为工程师站 地址设置 HIS在接入V NET网前必须事先正确地设置好地址 其硬件地址是用VF701卡上的DIP开关来设定的 详见网络介绍部分 HIS基本构成 品牌PC机 推荐DELL HP IBM 显示器 22 CRT 19 LCD总线槽路 PCI总线Ethernet网卡 10M 100M自适应网卡操作系统 WINDOWSXP应用软件 Office XP横河产品操作员键盘 AIP827 2Vnet IP接口 VI701网卡 PCI 标准监视 操作软件可选监视 操作功能扩展软件工程组态软件 操作员键盘 可选 FCS现场控制站的构成 供电单元 CPU卡 ESBBUS接口卡 电源分配板 Vnet IP接口 8个FIO插槽 FFCS L AFV10 外形 1 8 槽位 FFCS L 双重 有4个1000BASE TI F CPU 左 CPU 右 总线1 总线2 总线1 总线2 Vnet IP的FFCS L接口 FIO Max 8 总节点最多15个 本地 远程 本地最多10个 ESB总线 达6个模块 达8个模块 Vnet IP FFCS L EC401 EC401 FFCS L 最低配置 最高配置 FFCS L配置 正常为3个以下 如果订购了LFS1530应用能力扩展软件包 可以扩展到15个 总节点最多15个 本地 远程 本地最多10个 ESB总线 达6个模块 达8个模块 Vnet IP EC401 EC401 FFCS L FFCS L配置 1 本地节点连接 当连接一个本地节点到FCU 现场控制单元 时 FCU上必须安装ESB总线耦合器模块 EC401 EC401必须安装在第7插槽和第8插槽 如果是单ESB总线 EC401必须安装在第7插槽同时第8插槽必须为空 2 远程节点连接 当连接一个远程节点到FCU时 FCU上必须安装ER总线接口模块 EB401 单卡工作时 要安装在奇数编号的插槽内 且相邻的偶数插槽为空 冗余使用时 相邻的奇偶槽安装 远程节点 本地节点 ESB总线 Vnet IP FFCS L配置 EC401 ESB总线接口 PCU侧 SB401 ESB总线接口 I O插件箱侧 EB401 ER总线接口 FCS侧 EB501 ER总线接口 远程节点侧 SB401 PW48X PW48X SB401 EB401 EB401 ESB ER总线型控制站 ESB 连接FCU和本地节点的可以双重化的通信总线介质 专用电缆距离 10米 专用电缆 速度 128Mb sER 通过安装在本地节点上的ER总线接口模块与远程节点相连接的可以双重化的高速通信总线 介质 同轴电缆距离 185米 细缆 500米 粗缆 2000米 EB402通讯卡 SwitchHUB 双绞线 广域以太网 微波等设备 速度 10Mb s Vnet IP 模拟量I O ESBbus 开关量I O YS100 PLC FF H1etc FFCS L 子系统 FIO ERbus LocalNode本地节点 FIO RemoteNode远程节点 远程节点只能和本地节点进行连接 不能和控制器直接进行连接 整体连接示意图 I O模块 模拟输入输出模块 数字输入输出模块 通信模块 AAI841 模拟量卡件 8入8出4 20mA输入 4 20mA输出非隔离模拟卡件 AAI841跳线设置 设置开关在卡件的侧面 I O卡件安装注意事项 冗余卡件 奇数槽位 偶数槽位的安装方式例如 1 2槽冗余 3 4槽冗余 5 6槽冗余安装在每个FCS里的通讯卡ALR111 ALR121 ALP111和ALF111模块 每个FCS最多安装16个 冗余的为8个 EB401单卡工作时 将其安装在奇数位插槽中 右侧槽位保留为空 EC401冗余使用时 安装在第7及第8插槽 单卡工作时 安装在第7插槽 右侧槽位保留为空 ALR111 串行通信模块 RS 232C 无顺序 2口ALR121 串行通信模块 RS 422 RS 485 无顺序 2口ALF111 FoundationFieldbus FF HI 通信模块 4口ALP111 Profibus通信模块1口 I O卡件安装注意事项 卡件的安装位置原则上没有受到限制 但由于一些卡件需要DCS向外提供电源 因此在安装上要考虑电源的合理分配 分配原则如下 ANB10S D ANR10S D 安装B类模块系数之和 100AFV10S 安装A类模块系数之和 安装B类模块系数之和 85AFV10D 安装A类模块系数之和 20 安装A类模块系数之和 B类模块系数之和 65 AFV10S 现场控制单元AFV10D 双重化现场控制单元ANB10S ANB10D 单 双ESB总线本地节点ANR10SANR10D 单 双ER总线远程节点 卡件的安装位置从左侧起 依次为 1 槽位 2 槽位 8 槽位 练习 如下一台AFV10D的现场控制单元的配置 计算容量系数 计算容量系数 AAI143 B类 24 AAI543 B类 24 ADV151 其他 0 ADV569 A类 3 ADV169 A类 3 ADV869 A类 3 B类模块之和 24 24 48A类模块之和 3 3 3 9 20B类 A类 57 65 ANB10S D ANR10S D 安装B类模块系数之和 100AFV10S 安装A类模块系数之和 安装B类模块系数之和 85AFV10D 安装A类模块系数之和 20 安装A类模块系数之和 B类模块系数之和 65 符合系统要求 系统硬件状态指示灯含义 一 主控单元CP401HRDY 硬件状态自检指示灯 自检正常时灯亮 否则灯灭 RDY 单元状态指示灯 当软硬件均正常时灯亮 否则灯灭 CTRL 控制状态指示灯 当主控器处于控制状态时灯亮 备用时灯灭 COPY 数据复制指示灯 当主控器处于数据复制状态时灯亮 不复制时灯灭 RCV12 接收状态指示灯 当主控器通过BUS1 BUS2从V NET网正常接收数据时12灯均亮 不接收时灭 SND12 发送状态指示灯 当主控器通过BUS1 BUS2向V NET网正常发送数据时12灯均亮 不发送时灯灭 系统硬件状态指示灯含义 二 电源模块PW482SYS 5V输出指示灯 当 5V输出正常时灯亮 否则灯灭 FLD 24V输出指示灯 当 24V输出正常时灯亮 否则灯灭 三 ESB总线耦合单元EC401RCV 通讯指示灯 当EC401从节点单元接收数据时灯闪亮 否则灯灭 SND 通讯指示灯 当EC401向V NET网发送数据时灯闪亮 否则灯灭 系统硬件状态指示灯含义 四 ESB总线从接口模块SB401STATUS 模块状态指示灯 模块正常时灯亮 否则灯灭 SEL 通讯指示灯 向I O模块发送数据期间灯闪亮 否则灯灭 RSP通讯指示灯 从I O模块接收数据期间灯闪亮 否则灯灭 五 I O模块STATUS 模块状态指示灯 模块正常时灯亮 否则灯灭 ACT 执行状态指示灯 当处于执行状态时灯亮 备用时灯灭 DX 配置状态指示灯 当模块处于冗余配置时灯亮 处于单个配置时灯灭 系统硬件状态指示灯含义 六 通讯模块ALR121STATUS 模块状态指示灯 模块正常时灯亮 否则灯灭 ACT 状态指示灯 处于控制状态时灯亮 等待时灯灭 DX 配置状态指示灯 当模块处于冗余配置时灯亮 处于单个配置时灯灭 RCV1 接收状态指示灯 接收RS1时灯闪亮 等待时灯灭 SND1 发送状态指示灯 发送RS1时灯闪亮 等待时灯灭 RCV2 接收状态指示灯 接收RS2时灯闪亮 等待时灯灭 SND2 发送状态指示灯 发送RS2时灯闪亮 等待时灯灭 系统硬件状态指示灯含义 七 V NET接口卡VF701RCV1 接收状态指示灯 接收BUS1时灯闪亮 等待时灯灭 SND1 发送状态指示灯 发送BUS1时灯闪亮 等待时灯灭 RCV2 接收状态指示灯 接收BUS2时灯闪亮 等待时灯灭 SND2 发送状态指示灯 发送BUS2时灯闪亮 等待时灯灭 网络 CS3000网络 在CS3000中 使用两种网络 V网Ethernet V NET网 V NET网是实时控制系统总线 实现FCS与HIS间实时数据的传输 采用总线式网络结构 其冗余控制总线BUS1 BUS2均采用10BASE 2同轴电缆 网络中不用的端口须装50欧姆终端电阻 FCS与HIS的具体连接如图所示 FCS与HIS在V NET网上的网络地址确定规则为 172 16 域号 站号 其中 172 系统固定使用 16 表示总线类型是控制总线 不能更改 域号和站号软件组态是在用户创建相应站时指定 该地址必须与用户设定的该站硬件地址相一致 如FCS0101在V NET网上的IP地址为 172 16 1 1 HIS0164在V NET网上的IP地址为 172 16 1 64 Ethernet以太网 Ethernet以太网是用来连接操作站 工程师站及上位机系统 对各站间数据进行等值化处理 FCS与HIS在Ethernet网上的网络地址确定规则为 172 17 域号 站号 其中 172 系统固定使用 17 表示总线类型是以太网 不能更改 域号和站号软件组态是在用户创建相应站时指定 该地址必须与用户设定的该站硬件地址相一致 如FCS0101在Ethernet网上的IP地址为 172 17 1 1 HIS0164在Ethernet网上的IP地址为 172 17 1 64 VI702网卡设置 域号设定开关 域号的设定范围为1 16 1 0 12345678 域号5位 总为0 奇校验位 低位 高位 奇校验位 奇数个1 开关设定为0偶数个1 开关设定为1 VI702网卡设置 站号设定开关 站号的设定范围1 64 控制站站号设定 CP