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1、日本横河公司集散控制系统（DCS） STARDOM概述1、DCS 硬件的详细描述及控制功能横河公司先进的STARDOM产品，它的灵活性，可靠性以及性价比非常高。其中处理器，电源, 以太网络全部配置成冗余工作的方式，而且功能强大的操作软件及服务器软件可以保证控制系统 的更好的运行。下面所述是一个典型的 STARDOM DCS 系统的主要配置。在这个实例中， 5个分控站分别配置了 5 套最先进的 STARDOM 系列控制站和操作站，其中控 制站全部采用冗余的控制方式，即双控制器，双电源，双通讯卡，实现控制系统完全冗余，保证 系统在主控制器发生故障时，无扰动的切换到后备控制器进行工作，而不会影响整个
2、生产控制。其中处理器选用FCN控制器型号为NFCP1OO, CPU为32位处理器，内存32M,最大I/O数：8,192 入/& 192出数字量或4000模拟量，支持冗余控制，所有I/O模块可带电插拔，配有CPU备 用电池， 具有保护功能， 通讯接口：两个 10BASET 的以太网端口， 一个 RS232 串口。保证控制 系统与操作站及中心控制室组成星型工业以太网进行通讯。接地电阻要求100Q以下，因此系统 的抗干扰能力很强。每个控制室配有二个带光纤接口的以太网交换机，型号： S2008B 负责冗余以太网光纤通讯， 每个交换机具有 8个 RJ45 端口，及一个光纤端口。同时根据DCS控制系统的要
3、求，我们配置了相应的DCS编程软件和操作软件VDS以及中央控 制室配有冗余监控软件 VDS BASIC SOFTWARE 1000 点和 HMI CLIENT 软件 支持服务器/客户端的 工作方式；其中DCS I/O模块均符合标书中I/O的技术要求：DI：光电隔离、24VDC、每组16点、32点/卡DO：光电隔离、24VDC, 220VAC继电器输出每组16点、32点/卡，5A每通道，其中选用MIL （即连接器型的）NFDV551 DO输出卡和 MRO224 继电器输出板 。AI：光电隔离、8点分辨率12位 可接两线制仪表（控制柜端子对现场供电）AO：光电隔离、4路输出/4路输入 分辨率15位
4、I/O 点数统计表：一般为 I/O 平均余量大于40%，机架平均余量大于 40%。每个机架提供 10 个槽位，其中 CPU 占两个槽位，同时可以通过 SN 通讯模件进行机架扩展。2、DCS 的通讯网络 本系统的网络结构分为主网，支网和 I/O 网络，详见网络结构图: 主干网络是连接各控制室和中央控制室监控计算机的网络，采用冗余工业以太网，通讯速率 10/100Mbps，此网络是先进的工业控制网络，具有速度快，效率高，数据实时性好，抗干扰性 强，符合自动化系统发展的需要等特点。支网为各现场站的星型工业以太网，通讯速率10/100Mbps.I/O网采用先进的现场总线网络SN网，通讯速率128Mbp
5、s，通讯介质同轴电缆。负责控制单 元与I/O的通讯，并且可以扩展I/O模板的数量。保证实时数据通讯。这样实现了中央控制室的监控站，可以对各个DCS站的数据进行采集控制，并且可以通过网络 对 DCS 进行在线编程，完成整个工厂的自动化控制功能。3、监控系统概述 首先，为了保证工厂的正常、稳定运行，一般在控制室里设置一台组态和监控计算机，配有VDS BASIC SOFTWARE 1000 点服务器软件，连接到工业以态网上负责数据的采集和传输,。 几 台操作站配有客户端操作软件HMI CLIENT。VDS和HMI CLIENT是横河公司自己开发的DCS操 作软件。它不但对DCS产品提供支持而且包含了
6、对第三方设备的通讯程序，实现SCADA的功能。VDS BASIC SOFTWARE 是具有组态，开发功能的服务器软件，配置在中央控制室， HMI CLIENT 操作软件作为它的客户端操作软件，进行图形监视，现场采集数据等功能。同时可根据 要求还配有其它功能软件，如报表软件，测试软件，趋势软件及文件生成软件等。a. 数据采集、监控、信息管理VDS 是横河公司开发的工厂监控系统的软件，向现场运行过程采集数据，并进行计算、整理、存储、实时刷新显示等处理，以及将控制参数、指令等调节、控制信息下发给控制器（写回流程）因为全部采用横河公司的DCS控制系统，因此在数据通讯部分是完全无缝的链接。在VDS中经过
7、简单的组态后，操作人员只需要简单的点击鼠标就可以很方便的监控现场的数据，完成对 现场设备的控制和参数的修改。例如，通过无线通信系统，利用 OPC 接口可以对三个泵站的 RTU 进行监控。b. 监控功能 监控系统能够提供各种图形显示、多媒体显示、视频动画等 功能。并以图形、数字、符号等方式为运行人员提供动态模拟生 产过程，CRT屏幕软键操作。在计算机操作员站上，运行人员直 接对过程数据读/写操作或者只读操作，实现对现场的监控。监控系统具有设定值上/下限四级预报警、报警功能。具有 单独的报警一览监视画面和窗口弹出报警。可根据需要设定报警 优先级。报警信息可以在系统内任何一操作站、网上计算机获得，并
8、可以网络打印。可以实现较为复杂的控制和调节，如连锁控制、串级控制、PID调节控制、算法控制、死区 控制，等等。c. 报表功能 可以组态定义报表，如报警信息、班报、日报、月报、年报，以及其它类型报表，如统计等 并可以在网上传送。可根据需要将系统中的任何数据进行组合、计算，存储在数据文件中。并可随时作为历史数 据显示。数据的存储量取决于硬盘容量。数据文件格式支持流行的数据库，支持分布式结构，并 可以在故障时就地存储和转发。d. MMI、图形用户接口功能HMI CLIENT客户端软件是一个易于使用的MMI （人机界面）系统。利用它的绘图工具建立图形对象及文本。建立简单的对象，如椭圆或矩形，或建立较为
9、复杂 的对象，如趋势图或报警概要。其元件库包含许多通用图形对象，可以将其拖放入画面，亦可以 使用其它绘图软件包如AutoCAD，CorelDraw等建立的图形对象。可以给图形对象加上动画控制， 以使这些对象随着过程变化做出相应的反应。动画控制包括可见性、颜色、填充、位置、大小及 旋转。它支持多窗口图形显示，汉化人机界面，可在线组态开发。支持以窗口图形的方式显示各种 实时监测示意图，如工厂工艺流程、监控画面、厂站与调度相关的监测点实时数据、设备实时状 态等参数的示意图。数字量和模拟量标签都可配置报警。可以利用报警概要显示报警信息。利用颜色，排序或过 滤器定制报警概要。支持灵活多样的画面调用方式，
10、如画面切换、翻页和“热点激活”方式等。 支持以对话窗口的方式实现报警和事件的记录的打印。e. 分布式的网络结构 监控软件支持分布式网络结构。网上各节点可以独立执行赋给它的任务。网络节点可以脱机 而不影响整个网络的运行。网络信息资源共享，即网上的计算机、终端可以随时获取需要的数据、 信息。f. 数据库具有实时数据库功能并通过数据交换协议（如DDE、OPC、ODBC SQL）支持关系型数据库。g. 自诊断功能 系统具有在线诊断系统内故障的能力。当到检测到设备故障时产生相关的故障报警。因此它可以在厂级中央控制室，实现对全厂被控设备运行工况的监视和控制；可对现场 DCS 控制站的参数进行设定和修改；通过各种通讯方式可与上一级监控系统进行通讯联络。h. 显示功能：通过相应的组态，可以很方便动态的显示各种图形和数据。 显示工厂的控制系统图、仪表系统图、配电系统图、工艺流程图、工艺区域图、各区域控制 系统图、厂区平面图等等。还有各种参数的仪表图、棒型（柱状）图，趋势曲线图、系统报警值 _.卩/f 丰一览表等。
