第4章CENTUMCS集散控制系统.docx
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第4章CENTUMCS集散控制系统
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-CSDCS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
1．CENTUMCS3000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
CS3000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4.2CENTUMCS3000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-CSDCS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（RIOBus或ESBBus/ERBus）、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4.3FCU构成
2.RIO标准型FCS
RIO标准型FCS的硬件配置关系如图4.4所示。
图4.4RIO标准型FCS
3.FIO标准型FCS
4.2.2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4.1RIO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、12/16
AAM12
mV、热电偶、RTD输入卡
AMN11、12/16
APM11
脉冲输入卡
AMN11、12/16
AAM50
电流输出卡
AMN11、12/16
AAM51
电流/电压输出卡
AMN11、12/16
ACM80
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、32/2
AMM32T
多点RTD输入卡
AMN31/1
AMM42T
多点2线制变送器输入卡
AMN31/1
AMM52T
多点电流输出卡
AMN31/1
AMM22M
多点mV输入卡
AMN31、32/2
AMM12C
多点电压输入卡
AMN32/2
连接器
AMM22C
多点热电偶输入卡
AMN32/2
AMM25C
多点热电偶带mV输入卡
AMN32/2
AMM32C
多点RTD输入卡
AMN32/2
数字I/O卡件
ADM11T
16点接点输入卡
AMN31/2
端子
ADM12T
32点接点输入卡
AMN31/2
ADM51T
16点接点输入卡
AMN31/2
ADM52T
32点接点输入卡
AMN31/2
ADM11C
16点接点输入卡
AMN32/4
连接器
ADM12C
32点接点输入卡
AMN32/4
ADM51C
16点接点输入卡
AMN32/4
ADM52C
32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-CSDCS操作监视站的构成
2．了解CENTUM-CSDCS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-CSDCS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
4．3 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DELLPC计算机，并采用先进的WindowsXP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。
4．4 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
4．5 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
4．6 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。
4.6.2CS3000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：
①点击类型选择按钮，选择路径RegulatoryControlBlock\Controllers\PID。
②输入工位名称。
③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\YOKOGAWACENTUM\SYSTEMVIEW\选择要测试的FCS\FCS\TESTFUNCTION，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-CSDCS在工业生产装置中的应用
重点与难点
通过实例理解CENTUM-CSDCS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
4．7 CENTUM-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CENTUMCS3000，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：
SYSTEMVIEW\项目名（如MYPJT）\FCS01nn\SWITCH\SwitchDef/2/3/4双击打开。
每张顺控表中有1000个开关位号。
报警信息定义路径为：
SYSTEMVIEW\项目名（如MYPJT）\FCS01nn\MESSAGE\AN0101双击打开。
每张顺控表中有500个报警信息位号。
操作指导信息定义路径为：
SYSTEMVIEW\项目名（如MYPJT）\FCS01nn\MESSAGE\OG0101双击打开。
每张顺控表中有200个操作指导信息位号。
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