CENTUMCS3000系统概述

刷新速度快达 １ 秒。
同轴电缆 ＹＣＢ３１１ 或 ＹＣＢ１４１， 传输距离最大 ５００ 米（ ＹＣＢ３１１） ， １８５ 米
ＨＩＳ 可以显示各种画面； 如流程图、控制组、趋势等。它也可以监 （ ＹＣＢ１４１） 。
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。
（４）节 点 （ 节 点 单 元 ＵＮＩＴ 和 输 入 输 出 单 元 ＦＩＯ） ＮＯＤＥ： 为 架 装 型 ，
２．１３ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ （ ＥＷＳ） 工程师站
制 总 线 接 口 卡 ， 用 于 将 ＰＣ 型 ＨＩＳ 接 入 Ｖ－ ｎｅｔ， 它 有 两 排 ＤＩＰ 开 关 ， 可
用于设计组态、仿真调试及操作监视。采用 Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００ 或最新
指定域地址和站地址 ） ， 可 选 配 操 作 员 键 盘 （ 防 尘 防 水 平 面 触 摸 键 ， 有 的 Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ 作为 ＨＩＳ 或横河指定的高性能计算机。
２．系统介绍 ２．１ 系统结构 ＤＣＳ 是一个结构真正开放的系统， 它是由以下部
件所组成的（ 见系统结构图） 。
理器模件可自动恢复正常工作， 而无需运行人员的干预， 更换电池不 影响处理器模件的工作。
容错冗余配置的处理器模件采用双重化的双向交叉耦合并行通 讯接口结构， 即控制单元与远程 Ｉ ／Ｏ 的通讯接口为 １： １ 冗余， 充分保
对象（ 工厂） 的规模大小灵活地组成大小不同的系统， 为了使大规模系 输出正确的控制运算结果。
统高效地运转及系统的扩展和综合的方便， 将系统进行阶层化， 即把
主 存 储 器 采 用 高 可 靠 性 带 误 码 校 正 功 能 的 ＥＣＣ 存 储 器 （ ＲＡＭ） ，
系统分成几个区， 每 个 区 由 １ 个 或 几 个 域 组 成 ， 每 个 域 再 由 几 个 控 制 存储器带有后备电池， 即使 ＤＣＳ 全部失电后， 也可保证数据保存至 少 站 ＦＣＳ 构成。各层都可进行系统扩展、工程技术处理和操作管理。 ７２ 小 时 不 丢 失 ； 控 制 器 电 源 卡 为 １： １ 冗 余 配 置 ； 电 源 掉 电 恢 复 后 ， 处
关键词： ＣＥＮＴＵＭ； 域； 控制站 ＦＣＳ； 操作站 ＨＩＳ； 工程师站 ＥＷＳ； 总线
１．引言
较， 如果比较结果一致， 则该侧控制器输出运算结果， 有效地诊断出任
横 河 电 机 ＣＥＮＴＵＭ ＣＳ ３０００ Ｒ５ 集 散 控 制 系 统（ＤＣＳ）可 根 据 控 制 何硬件故障或随机性 运 算 错 误 ， 阻 止 任 何 错 误 输 出 ， 并 保 证 不 间 断 地
２．１４ Ｖ ｎｅｔ／ＩＰ 控制总线
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
用 于 连 接 系 统 内 各 部 件 的 实 时 双 重 化 控 制 网 络 。整 个 网 络 采 用 环
址与物理位置的对应关系简单明了， 容易掌握。模件通用性强， 种类规 形结构， 兼容 Ｖ－ ｎｅｔ 和 ＴＣＰ／ＩＰ 协议。通讯速率： １０ＭＢ／秒， 通讯距离最
证了数据传输的可靠性。
通 过 远 程 Ｉ ／Ｏ 总 线 （ ＥＳＢ ／ＥＲ Ｂｕｓ） 实 现 Ｉ ／Ｏ 与 控 制 器 处 理 功 能
分散， 进一步提高了系统的可靠性。
以下两例简单说明不同型号的 ＦＣＳ 的主要构成部件。
ＲＩＯ 总线型 ＦＣＳ（ １６ＭＢ 主存） 的主要构成部件：
（１）现 场 控 制 单 元 ＦＣＵ： 有 机 柜 型 和 架 装 型 两 种 ； 主 要 由 处 理 卡 、
２．１５ Ｅｔｈｅｒｎ术○
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００７ 年 第 １８ 期
用于系统内各 ＨＩＳ 间进行数据交换的实时控制网络， 能显示其他 ＨＩＳ 上的趋势记录数据、能利用连接在其他 ＨＩＳ 上的打印机打印、本 ＨＩＳ 组态的工程技术数据可装入其他 ＨＩＳ。可利用 ＴＣＰ／ＩＰ 协议或 ＦＩＰ 协议。１ 个域内最多 １６ 个 ＨＩＳ， 且一个用于组态（ 工程师站） 。通讯速 率： １０ＭＢ／秒， 通讯距离最大 １８５ｍ。
９ 针 ＲＳ２３２ 接口和 ＵＳＢ 接口两种） 。
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
２．１２ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔａｔｉｏｎ （ＦＣＳ） 现场控制站
向 性 的 图 形 用 户 界 面 环 境 供 开 发 及 综 合 所 有 的 应 用 数 据 到 数 据 库 。这
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 、 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
批量控制等实时控制运算功能。
和 故 障 的 定 义 、控 制 方 案 的 组 成 及 流 程 图 的 制 作 。
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
格少， 有效地减少了备品备件的费用支出。
大 ２０ｋｍ， 连接站数： ６４ 站 ／域， ２５６ 站 ／系统。由于增加了控制网络的开
在左右两侧 ＣＰＵ 模 件 内 各 有 ２ 个 独 立 的 ＣＰＵ 单 元 ， ４ 个 ＣＰＵ 单 放性， 更多的非 ＣＥＭＴＵＭ 网络设备可以直接挂接在控制网络上。
元同期运算， 各侧将 ２ 个独立的 ＣＰＵ 单元的运算结果进行一致性比
ＲＩＯ ＢＵＳ 接口卡、供电单元、电池单元、Ｖｎｅｔ 连接单元、外部接口单元、
风扇单元等组成。
（２）远程输入／输出总线 ＲＩＯ： 用于 ＦＣＳ 处理器与 ＮＯＤＥ 间的连接。
最 大 连 接 设 备 ８ＮＯＤＥ／ＦＣＵ， 传 输 速 率 ２ＭＢ／秒 ， 传 输 介 质 为 双 绞 线 和
光纤， 传输距离 ７５０ 米（ 双绞线） 、２０ 千米（ 光纤） 。
最多 １６ 个， 在整个多域系统中最多 ２５６ 个站。
风扇单元等组成。
２．１１ Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｔａｔｉｏｎ （ＨＩＳ） 操作站
（２）扩 展 型 串 行 背 板 总 线 ＥＳＢ： Ｉ／Ｏ 通 讯 ＢＵＳ， 用 于 ＦＣＳ 处 理 器 与
用 于 运 行 操 作 和 监 视 。 采 用 了 微 软 公 司 的 Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００ 或 本地 ＮＯＤＥ 间的连接。最大连接设备 １０ＮＯＤＥ／ＦＣＵ， 传输速率 １２８ＭＢ／
３．系统特点 ３．１ 综合性
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。
３．２ 开放的网络结构 采 用 ＷｉｎｄｏｗｓＸＰ 标 准 操 作 系 统 ， 支 持 ＤＤＥ ／ＯＰＣ， 可 直 接 同 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ、企业内部网络连为一体。既可以直接使用 ＰＣ 机通用的 ＭＳ－ Ｅｘｃｅｌ， Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ 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。 ３．３ 高可靠性 独家采用了 ４ 个 ＣＰＵ 冗余容错技术的现场控制站， 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 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等特 点， 适用于运行在条件较差工业环境。 ３．４ 高速的控制总线 采 用 横 河 公 司 的 Ｖ－ ＮＥＴ／ＩＰ 控 制 总 线 ， 该 控 制 总 线 速 度 可 高 达 １ＧＢ／ 秒 。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。 ３．５ 现场控制站的高效性 控制站 ＦＣＳ 采用高速的 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 ３２ＭＢ。 ３．６ 支持各种工业标准信号的输入／输出卡 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。 ３．７ 高效的工程化方法 采用 Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｄｒａｗｉｎｇ 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。 ３．８ 可扩展性 系统最大可扩 展 到 ５６ 个 站 ， 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。 ３．９ 与既有系统的兼容性 可以与横河以往的系统通过总线转换单元， 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。 ３．１０ 中文输入 由组态工程师输入的部分， 可以依据用户的需要而直接输入汉 字。 ４．结论 ＣＳ ３０００ 可以适应广泛的产业领域对集散控制 系 统 的 各 种 要 求 ， 适用于 ＰＩＤ 控制、比率控制、通断控制、取样数据控制、串级控制、多变 量 控 制 、纯 滞 后 时 间 补 偿 控 制 、反 馈 控 制 、顺 序 控 制 、有 计 划 的 起 动 、安 全用联锁、作业和生产管理等 ， 尤 其 在 系 统 生 成 、增 设 和 改 造 时 ， 反 馈 控 制 功 能 和 顺 序 控 制 功 能 发 挥 很 大 的 作 用 。科
（３）节点（ 接口单 元 ＮＩＵ 和 输 入 输 出 单 元 ＩＯＵ） ＮＯＤＥ： 有 标 准 机 柜
系统结构图
型 和 架 装 型 两 种 ； １ 个 ＦＣＵ 最 多 连 ８ 个 ＮＯＤＥ， １ 个 ＮＩＵ 最 多 连 ５ 个