日本橫河DCSCS3000培訓教材目錄一.橫河系統項目的一般創建步驟二.PROJECT的創建三.COMMONITEMS通用項目的定義四．FCS組態五．HIS組態

日本橫河DCSCS3000培訓教材橫河系統項目的一般創建步驟依照相關的自控圖紙和工藝說明，進行DCS的軟硬件選型、相關系統軟硬件設計、軟件模擬測試、軟硬件上電測試、與現場儀表聯動調試。最終提交用戶一個硬件安全可靠、軟件健壯界面友好操作方便的工藝過程監控平臺。第一步：由自控圖紙和工藝說明以及DCS規格需求書，確定系統硬件配置（包括控制器、I/O、通訊、操作站、服務器、以及其它附件），繪制系統配置圖、機柜布置圖、各種接線圖。第二步：利用SYSTEMVIEW集成的工具進行硬件組態，包括控制器、I/O節點、I/O卡件、I/O通道、操作站。第三步：利用SYSTEMVIEW集成的工具進行軟件組態，包括回路控制組態、聯鎖邏輯組態、順序控制組態、批量控制組態以及操作站各種人機界面的組態。第四步：利用SYSTEMVIEW集成的虛擬測試功能，對控制器以及操作站組態進行軟件功能測試。通過此項測試可以解決其它系統只有在連接實際硬件時才能發現的問題，為安裝調試做好準備。第五步：系統安裝調試，經考核運行后，提交用戶。下面是橫河的工程工作流程圖（4）項目屬性填寫項目的名稱、項目所在的位置、項目說明以及別名。（5）創建一個FCS根據硬件配置，選擇FCS的類型（STATIONTYPE）、數據庫類型(DATABAETYPE)以及網絡配置（包括域號、站號、VNET/IP地址）等。其中，數據庫類型的選擇是根據實際項目所需各種功能塊的類型數量進行的。在億利化學的乙炔、脫鹽水、PVC項目中均采用AFV10D的控制器，數據庫類型為EXTENDEDTYPE。（6）創建一個HIS根據硬件配置，選擇HIS的類型（STATIONTYPE）以及網絡配置（包括域號、站號、VNET/IP地址）等。(7)在SYSTEMVIEW中可以看到項目的文件夾一個項目包含3個基本的文件夾:如上圖所示COMMONFCSHIS。此外FCS、HIS或其它站的創建可以通過 FILE菜單中CREATENEW或通過快捷鍵進行創建。3.項目屬性工具我們可以利用PROJECT’SATTRIBUTIONUTILITY軟件，注冊一個已有項目、修改已注冊項目的屬性或移出一個項目。三.PROJECT文件夾下COMMONITEMS通用項目的定義本節主要介紹幾個常用通用項目的組態（詳見橫河文檔IM33S01B30-01E）：.STATIONCONFIGURATIONVIEWER.SECURITYBUILDER.ENGINEERINGUNITSYMBOLBUILDER.SWITCHPOSITIONLABELBUILDER.ALARMBUILDER-----alarmprioritybuilder------alarmprocessingtablebuilder------system-fixedstatuscharacterstringviewerSTATIONCONFIGURATIONVIEWER(站組態瀏覽)：顯示項目當前配置的FCS和HIS站的配置信息。(只作為瀏覽)安全策略的生成安全策略是用于阻止非法的操作，確保系統安全。它限制授權用戶的操作和監控范圍，屏蔽一些用戶不關心的報警信息。在橫河系統中，有兩種類型的安全策略：.HISSECURITYPOLICY(操作站安全策略)：規定了此臺操作站操作和監控的范圍，跟登錄的用戶級別無關。.USERSECURITYPOLICY（用戶安全策略）：規定了登錄用戶操作和監控的范圍。一個操作者最終的操作和監控范圍是由與之相關的HIS的安全策略和用戶安全策略決定的。通過SECURITYBUILDER可以定義或修改用戶名（USERNAME）、用戶組(USERGROUP)以及權限級別（PRIVILEGELEVELS）.(具體參見橫河文檔IM33S01B30-01EF9)ENGINEERINGUNITSYMBOLBUILDER(工程單位符號定義)用戶可以定義256個工程單位，這些單位在進行功能塊組態時可以直接選用。利用ENGUNIT軟件工具進行定義。（4）SWITCHPOSITIONLABELBUILDER（開關儀表標簽定義）通過定義開關儀表標簽，可以修改SWITCH儀表的標簽顯示，可以增加中文，例如“開”、“停”。（5）ALARMBUILDER(報警定義)定義報警狀態，需要進行如下的設計：.定義報警狀態標簽.定義報警優先級.定義報警處理表它們分別利用下面的工具進行，具體詳情見（橫河文檔IM33S01B30-01E）四．FCS軟硬件組態(一)FIO系統概要億利化學三套CS3000 系統控制器均采用CSL//AFV10D-S41201控制器。此控制器的特點見橫河文檔GS33P06C10-31E。一個控制器可以帶8個本地節點（NODE），每個節點（NODE）可安裝8塊I/O模件。考慮每個節點電源供電的問題，在安排I/O模件時要計算一下卡件的電源負荷，具體詳見橫河文檔GS33Q06Q01-31E。每個節點（NODE）的槽號命名如下圖：(二)控制器的屬性組態1．控制器的屬性[詳見橫河文檔IM33S01B30-01E](1)在SYSTEMVIEW中，在任何一個控制器上點擊鼠標右鍵，選擇PROPERTIES后依次對TYPE、CONSTANT、CONSTANT2、CONSTANT3、STATETRANSITION、LINE1、NETWORK各選項卡進行設定。(2)控制器的一些常量組態利用提供的工具軟件FCSCONSTANTSBULIDER可以對控制器的啟動方式、暫時電源故障的容忍時間、數字濾波、全局SWITCH的發送與接受設置以及其它一些關于報警間隔、冷啟動的報警屏蔽等。(三)控制器的I/O功能I/O接口支持控制器的內部數據交換和與其它控制器或其它設備之間的數據通訊，是由軟件I/O、過程I/O、通訊I/O、現場總線I/O組成。下圖是在一個基本的控制器中I/O接口。.過程I/O（PROCESSI/O）:代表了現場設備和控制器之間的數據通訊接口。.軟件I/O（SOFTWAREI/O）:由控制器內部的軟件之間執行的虛擬I/O。1.過程I/O（PROCESSI/O）（1）創建NODE在一個控制器創建完之后，在創建I/O模件之前，必須安裝和創建一個節點（NODE）。通過在SYSTEMVIEW,用鼠標右鍵點擊[IOM][CREATENEW][NODE],如下圖所示：.通過選擇LOCAL或是REMOTE，來確定是本地NODE還是遠程節點。在億利的三個項目中，只有脫鹽水系統有5個（NODE8~NODE12）遠程節點。如果有遠程節點，必須在一個本地節點上定義若干ER總線接口主模件EB401,脫鹽水系統在NODE7中定義了3個冗余的EB401模件，如圖.同時設置好供電單元，選擇是否電源冗余、功率是80W還是40W.選擇80W時，不需要增加外部電源對模擬量輸入模件進行供電。（2）創建I/O模件在一個NODE上面有8個槽位可放置I/O模件。通過通過在SYSTEMVIEW,用鼠標右鍵點擊[NODEX][CREATENEW][IOM],如下圖所示：根據事先安排的I/O卡件位置，選擇I/O模件的類型、槽號、是否冗余、是否需要高速掃描。具體的I/O模件類型及規格詳見如下的橫河文檔：?GS33Q06Q40-31EAnalogI/OModules(forFIO)?GS33Q06Q45-31EDigitalI/OModules(forFIO)?GS33Q06Q46-31ESubsystemCommunicationModule(forFIO)?GS33Q06Q47-31EFOUNDATIONfieldbusCommunicationModule(forFIO)I/O模件的與現場儀表的接線方式、注意要點請參閱橫河文檔IM33Y06K01-01E（B3.SignalCableConnectiontoInput/OutputModules(ForFIO)）部分。同時，結合億利三套系統具體的機柜接線圖，以便掌握現場常用的卡件接線方法。(3)使用IOMBUILDER對I/O卡件及通道進行設置通過通過在SYSTEMVIEW,用鼠標點擊[NODEX]雙擊[一個IO卡件],如下圖所示：我們在IOMBUILDER中，對每個通道的數據項進行設定，在進行組態是主要完成信號類型、信號轉換方式、高低限了、標簽等設置。其中：.TERMINAL(端子)它是一個通道的實際物理位置，具體說明如下：.CONVERSION(轉換)信號轉換的選擇與I/O模件類型有關，對于熱電阻、熱電歐在設置時要與使用的類型對應好。.LABEL用戶定義LABEL，用于方便CONTROLDRAWING圖中進行回路組態時，同時，增加可讀性。其格式如下：％％Mnnnn(4)軟件I/O功能軟件I/O包括如下幾種類型：序號類型名稱格式1內部開關COMMONSWITCH%SWXXXXGLOBALSWITCH%GSXXXX2信息輸出ANNUNCIATORMESSAGE%ANXXXX3順序信息輸出PRINTMESSAGE%PRXXXXOPERATORGUIDEMESSAGE%OGXXXXMULTIMEDIASTARTMESSAGE%VMXXXXSEQUENCEMESSAGEREQUEST%RQXXXXSUPERVISORYCOMPUTEREVENTMESSAGE%CPXXXXSUPERVISORYCOMPUTEREVENTMESSAGEFORPICOT%MSXXXXSIGNALEVENTMESSAGE%EVXXXXSFC/SEBOLRETURNEVENTMESSAGE%REXXXX這些軟件I/O在編程時，是可以在其它功能塊引用和設置的。.COMMON/GLOBALSWITCH是橫河系統為軟件編程提供的BOOLEAN變量，在億利選用的AFV10D控制器%SW0001~%SW0400是系統保留（SYSTEMRESVERED）不能被占用，其它％SW0401~%SW4000可供使用。詳細的可參閱橫河文檔IM33S01B30-01E。用于條件時，用%SWnnnn.PV.ON/OFF在順序表和邏輯圖中引用；寫ON/OFF狀態時，用%SWnnnn.PV.H或%SWnnnn.PV.H在順序表和邏輯圖中引用。.信息輸出：請參閱橫河文檔IM33S01B30-01E。（四）用CONTROLDRAWINGBUILDER進行控制策略的組態1.CONTROLDRAWINGBUIDER介紹它是CS3000中用于進行FCS的常規控制控制組態的工具。它以圖形的方式方便工程師在drawing文件上注冊功能塊，并且詳細地表明了各功能塊之間地數據流。在CS3000中一個控制器包括200各控制圖。啟動CONTROLDRAWINGBUILDER的方法：在SYSTEMVIEWER中，[FCS0101]->[FUNCTIONBLOCK]->雙擊[DR0001],出現下面的畫面具體的如何使用CONTROLDRAWINGBUILDER請參閱橫河文檔IM33S01B30-01E在我們進行軟件組態時，要熟悉常用的功能塊，通過參閱橫河文檔IM33S01B30-01E，了解和掌握基本的功能塊的分類、功能、用法，以便我們能夠靈活運用系統提供的功能塊，完成組態功能。這里就不再詳細的論述各功能塊怎么使用了，具體參見橫河文檔IM33S01B30-01E。下面僅結合億利的控制系統講解三個方面：常規控制、順控表及邏輯圖、批量控制。2．常規控制組態我們以PID塊為例進行介紹，PID功能塊圖如下：從上圖，我們可以看出PID有四個處理功能：.輸入處理：從輸入端子接收信號，輸出過程變量PV.控制計算處理：通過讀取PV值，執行控制計算，輸出MV.輸出處理：通過讀取MV值，經處理給輸出端子。.報警處理：檢測非正常的PV和MV，并通告給操作和監控處理。我們對其組態就從這四個方面進行。參數調整面板一些參數必須在功能塊的調整面板里修改，例如SV,MV等。同時，參數的修改與該功能塊的安全等級有關。(2)功能塊屬性在所選功能塊上點擊右鍵，出現PROPERTIES,點擊該項，（3）功能塊詳細描述選中功能塊，在工具欄點擊，出現FUNCTIONBLOCKDETAILBUILDER,通過此工具設置功能塊的其它細節屬性。從上圖我們依次從BASIC、TAG、INPUT、ALARM、CONTROLCALCULATION、OUTPUT、CONNECTION根據回路設計要求填寫必要的設置。關于其具體內容詳見橫河文檔IM33S01B30-01E。以上組態完后，保存，完成此回路的組態。（4）億利CS3000中的回路組態舉例;.乙炔發生器A-1溫度調節(分程調節)其中，計算塊CA-A-1實現了分程功能。具體Calculation功能塊的用法及程序語句請參閱橫河文檔IM33S01B30-01E。.PVC中VCM入料流量及壓力選擇控制.PVC中聚合釜溫度控制其中包括釜內溫度和夾套溫度的串級調節。3．順控表順控表（ST16、ST16E）是執行順序控制的功能塊。通過在表格中的Y或N建立輸入信號和輸出信號之間對于的關系來進行邏輯和順序控制。功能塊圖如下：順控表是由CONDITIONSIGNALS,ACTIONSIGNALS,RULENUMBERS,CONDITIONRULES,ACTIONRULES和STEPLABELS組成。如下圖所示，此五個元素具體說明見橫河文檔IM33S01B30-01E一個順控表的（STARTTIMING）啟動方式可分為：T(每個掃描周期都執行)、O(只有當被其它功能塊調用才執行)、I（當FCS冷啟動或重新啟動時，執行一次的表）、B(只當FCS冷啟動時才執行一次的表)。一個順控表的（OUTPUTTIMING）輸出方式可分為：C(只有條件變化才輸出的表)、E(只要條件滿足就輸出的表)。一般我們根據情況，組合上面兩個條件，構成TE表、TC表、OC表、I表。順控表又可分步表和非步表。具體說明見橫河文檔IM33S01B30-01E順控表在億利CS3000系統中的組態：.PVC中批量報表打印.脫鹽水-多介質過濾順序控制順控表是在邏輯圖或程序框圖以及時序圖的基礎上構建的。在維護過程中，我們可以參照原自控設計中的時序圖、工藝說明、程序邏輯原理圖，來讀懂用順控表設計的程序。至于如何引用其它功能塊，請見橫河文檔IM33S01B30-01E，上面有詳細的說明。4．邏輯圖億利的大部分聯鎖都是以邏輯圖的形式來實現的，具體的功能塊是LC64,它的分類如順控表一樣都有以下：（STARTTIMING）啟動方式可分為：T(每個掃描周期都執行)、O(只有當被其它功能塊調用才執行)、I（當FCS冷啟動或重新啟動時，執行一次）、B(只當FCS冷啟動時才執行一次)。（OUTPUTTIMING）輸出方式可分為：C(只有條件變化才輸出的表)、E(只要條件滿足就輸出)。具體怎么運用和實現詳見橫河文檔IM33S01B30-01E在億利的應用舉例：.乙炔渣漿泵控制.脫鹽水-手動、故障保護5.批量控制在億利中PVC采用了CS3000的批量控制，系統有10個控制器，控制器1用于公用工程的UNIT，控制器2～10是20個聚合釜的批量UNIT；有21臺操作站，其中，64號站是工程師站，45、46是冗余的配方服務器，配方管理和生產軟件RECIPEVIEW安裝在這兩臺服務器上。批量控制的通用教程見此壓縮文件包