日本橫河DCS CS3000組態(tài)流程

1、日本橫河DCS CS3000組態(tài)流程目錄一.橫河系統(tǒng)項目的一般創(chuàng)建步驟二.PROJECT的創(chuàng)建三.COMMON ITEMS通用項目的定義四FCS組態(tài)五HIS組態(tài)六系統(tǒng)下載一 橫河系統(tǒng)項目的一般創(chuàng)建步驟二PROJECT的創(chuàng)建（詳細內(nèi)容參見橫河文檔IM 33S01B30-01E）1PROJECT的類型（1）DEFAULT PROJECT當SYSTEM VIEW第一次啟動創(chuàng)建的項目，為缺省項目,能夠?qū)刂破鬟M行下載。（2）CURRENT PROJECT一旦DEFAULT PROJECT項目中的一個FCS下載成功時，該項目屬性自動變?yōu)镃URRENT PROJECT,從而能夠在線的對項目進行修改。(3)

2、USER-DEFINED PROJECT除以上兩個類型PROJECT以外，創(chuàng)建的項目。此類型的項目不能對控制器進行下載，只有通過改變PROJECT屬性類型為DEFAULT 時，才能下載。 2創(chuàng)建DEFAULT PROJECT(1)啟動SYSTEM VIEW（2）創(chuàng)建 DEFAULT 項目，系統(tǒng)提示是否創(chuàng)建DEFAULT 項目，如圖選擇YES(3)填寫項目概要：包括創(chuàng)建人、組織機構(gòu)、項目信息。（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(chuàng)建一個FCS根據(jù)硬件配置，選擇FCS的類型（STATION TYPE）、數(shù)據(jù)庫類型(DATABAE TYPE)以及網(wǎng)絡配置（包括域號、

3、站號、VNET/IP地址）等。其中，數(shù)據(jù)庫類型的選擇是根據(jù)實際項目所需各種功能塊的類型數(shù)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(shù)據(jù)庫類型為EXTENDED TYPE。（6）創(chuàng)建一個HIS根據(jù)硬件配置，選擇HIS的類型（STATION TYPE）以及網(wǎng)絡配置（包括域號、站號、VNET/IP地址）等。(7)在SYSTEM VIEW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COMMON FCS HIS。此外FCS、HIS或其它站的創(chuàng)建可以通過FILE菜單中CREATE NEW 或通過快捷鍵進行創(chuàng)建。3.項目屬性工具我們可以利用PROJECTS

4、 ATTRIBUTION UTILITY 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COMMON ITEMS通用項目的定義本節(jié)主要介紹幾個常用通用項目的組態(tài)（詳見橫河文檔IM 33S01B30-01E）：.STATION CONFIGURATION VIEWER.SECURITY BUILDER.ENGINEERING UNIT SYMBOL BUILDER.SWITCH POSITION LABEL BUILDER.ALARM BUILDER-alarm priority builder -alarm processing table build

5、er -system-fixed status character string viewer(1) STATION CONFIGURATION VIEWER(站組態(tài)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)(2) 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(tǒng)安全。它限制授權(quán)用戶的操作和監(jiān)控范圍，屏蔽一些用戶不關(guān)心的報警信息。在橫河系統(tǒng)中，有兩種類型的安全策略：.HIS SECURITY POLICY(操作站安全策略)：規(guī)定了此臺操作站操作和監(jiān)控的范圍，跟登錄的用戶級別無關(guān)。.USER SECURITY POLICY（用戶安全策略）：規(guī)定了登錄用戶操作和監(jiān)控

6、的范圍。一個操作者最終的操作和監(jiān)控范圍是由與之相關(guān)的HIS的安全策略和用戶安全策略決定的。通過SECURITY BUILDER可以定義或修改用戶名（USER NAME）、用戶組(USER GROUP)以及權(quán)限級別（PRIVILEGE LEVELS）. (具體參見橫河文檔IM 33S01B30-01E F9)(3) ENGINEERING UNIT SYMBOL BUILDER(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(tài)時可以直接選用。利用ENGUNIT軟件工具進行定義。（4）SWITCH POSITION LABEL BUILDER（開關(guān)儀表標簽定義）通過定義開關(guān)

7、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”、“?！?。（5）ALARM BUILDER(報警定義)定義報警狀態(tài)，需要進行如下的設計：.定義報警狀態(tài)標簽.定義報警優(yōu)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IM 33S01B30-01E）四FCS軟硬件組態(tài)(一)FIO 系統(tǒng)概要億利化學三套CS3000系統(tǒng)控制器均采用CSL/AFV10D-S41201控制器。此控制器的特點見橫河文檔GS 33P06C10-31E。一個控制器可以帶8個本地節(jié)點（NODE），每個節(jié)點（NODE）可安裝8塊I/O模件?？紤]每個節(jié)點電源供電的問題，在安排I/O模件時要

8、計算一下卡件的電源負荷，具體詳見橫河文檔GS 33Q06Q01-31E。每個節(jié)點（NODE）的槽號命名如下圖： (二)控制器的屬性組態(tài)1控制器的屬性詳見橫河文檔IM 33S01B30-01E(1)在SYSTEM VIEW 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、STATE TRANSITION、LINE1、NETWORK各選項卡進行設定。(2)控制器的一些常量組態(tài)利用提供的工具軟件FCS CONSTANTS BULIDER 可以對控制器的啟動方式、暫時電源故障的容忍時間、數(shù)字濾波、全局SWITCH的

9、發(fā)送與接受設置以及其它一些關(guān)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(nèi)部數(shù)據(jù)交換和與其它控制器或其它設備之間的數(shù)據(jù)通訊，是由軟件I/O、過程I/O、通訊I/O、現(xiàn)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（PROCESS I/O）:代表了現(xiàn)場設備和控制器之間的數(shù)據(jù)通訊接口。.軟件I/O（SOFTWARE I/O）:由控制器內(nèi)部的軟件之間執(zhí)行的虛擬I/O。1.過程I/O（PROCESS I/O）（1）創(chuàng)建NODE在一個控制器創(chuàng)建完之后，在創(chuàng)建I/O模件之前，必須安裝和創(chuàng)建一個節(jié)點（NODE）。通過在SYSTEM VIEW ,用鼠標右

10、鍵點擊IOMàCREATE NEW àNODE,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(jié)點。在億利的三個項目中，只有脫鹽水系統(tǒng)有5個（NODE8NODE12）遠程節(jié)點。如果有遠程節(jié)點，必須在一個本地節(jié)點上定義若干ER 總線接口主模件EB401,脫鹽水系統(tǒng)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(chuàng)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SYSTEM VIEW ,用鼠標

11、右鍵點擊NODEXàCREATE NEW àIOM,如下圖所示：根據(jù)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(guī)格詳見如下的橫河文檔： GS 33Q06Q40-31E Analog I/O Modules (for FIO) GS 33Q06Q45-31E Digital I/O Modules (for FIO) GS 33Q06Q46-31E Subsystem Communication Module (for FIO) GS 33Q06Q47-31E FOUNDATION fieldbus Communi

12、cation Module (for FIO)I/O模件的與現(xiàn)場儀表的接線方式、注意要點請參閱橫河文檔IM 33Y06K01-01E（B3. Signal Cable Connection to Input/Output Modules (For FIO)）部分。同時，結(jié)合億利三套系統(tǒng)具體的機柜接線圖，以便掌握現(xiàn)場常用的卡件接線方法。(3)使用IOM BUILDER對I/O卡件及通道進行設置通過通過在SYSTEM VIEW ,用鼠標點擊NODEXà雙擊一個IO卡件,如下圖所示：我們在IOM BUILDER 中，對每個通道的數(shù)據(jù)項進行設定，在進行組態(tài)是主要完成信號類型、信號轉(zhuǎn)換方式、高

13、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(zhuǎn)換) 信號轉(zhuǎn)換的選擇與I/O模件類型有關(guān)，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CONTROL DRAWING圖中進行回路組態(tài)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(nèi)部開關(guān)COMMON SWITCH%SWXXXXGLOBAL SWITCH%GSXXXX2信息輸出ANNUNCIATOR MESSAGE%ANXXXX3順序信息輸出PRINT MESSAGE

14、%PRXXXXOPERATOR GUIDE MESSAGE%OGXXXXMULTIMEDIA START MESSAGE%VMXXXXSEQUENCE MESSAGE REQUEST%RQXXXXSUPERVISORY COMPUTER EVENT MESSAGE%CPXXXXSUPERVISORY COMPUTER EVENT MESSAGE FOR PICOT%MSXXXXSIGNAL EVENT MESSAGE%EVXXXXSFC/SEBOL RETURN EVENT MESSAGE%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/GLOBAL SWI

15、TCH是橫河系統(tǒng)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(tǒng)保留（SYSTEM RESVERED）不能被占用，其它SW0401%SW4000可供使用。詳細的可參閱橫河文檔IM 33S01B30-01E。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(tài)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IM 33S01B30-01E。（四）用CONTROL DRAWING BUILDER進行控制策略的組態(tài)1.CONTROL DRAWING BU

16、IDER介紹它是CS3000中用于進行FCS的常規(guī)控制控制組態(tài)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(shù)據(jù)流。在CS3000中一個控制器包括200各控制圖。啟動CONTROL DRAWING BUILDER的方法：在SYSTEM VIEWER中，F(xiàn)CS0101->FUNCTION BLOCK->雙擊DR0001,出現(xiàn)下面的畫面具體的如何使用CONTROL DRAWING BUILDER請參閱橫河文檔IM 33S01B30-01E在我們進行軟件組態(tài)時，要熟悉常用的功能塊，通過參閱橫河文檔IM 33S01B30-01E，了解和掌

17、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(tǒng)提供的功能塊，完成組態(tài)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IM 33S01B30-01E。下面僅結(jié)合億利的控制系統(tǒng)講解三個方面：常規(guī)控制、順控表及邏輯圖、批量控制。2常規(guī)控制組態(tài)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(zhí)行控制計算，輸出MV.輸出處理：通過讀取MV值，經(jīng) 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(jiān)控處理。我們對其組態(tài)就從這四個方面進行。（1）

18、 參數(shù)調(diào)整面板一些參數(shù)必須在功能塊的調(diào)整面板里修改，例如SV,MV等。同時，參數(shù)的修改與該功能塊的安全等級有關(guān)。(2)功能塊屬性在所選功能塊上點擊右鍵，出現(xiàn)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(xiàn)FUNCTION BLOCK DETAIL BUILDER ,通過此工具設置功能塊的其它細節(jié)屬性。從上圖我們依次從BASIC、TAG、INPUT、ALARM、CONTROL CALCULATION 、OUTPUT、CONNECTION根據(jù)回路設計要求填寫必要的設置。關(guān)于其具體內(nèi)容詳見橫河文檔IM 33S01B30-01E。以上組態(tài)完后，保存，完成此回路的組態(tài)。

19、（4）億利CS3000中的回路組態(tài)舉例;. 乙炔發(fā)生器A-1溫度調(diào)節(jié)(分程調(diào)節(jié))其中，計算塊CA-A-1實現(xiàn)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IM 33S01B30-01E。.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(nèi)溫度和夾套溫度的串級調(diào)節(jié)。3順控表順控表（ST16、ST16E）是執(zhí)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(guān)系來進行邏輯和順序控制。功能塊圖如下：順控表是由CONDITION SIGNALS,ACTION SIGNALS,RULE NUMBERS,CONDITION RULE

20、S,ACTION RULES 和STEP LABELS組成。如下圖所示，此五個元素具體說明見橫河文檔IM 33S01B30-01E一個順控表的（START TIMING）啟動方式可分為：T(每個掃描周期都執(zhí)行)、O(只有當被其它功能塊調(diào)用才執(zhí)行)、I（當FCS冷啟動或重新啟動時，執(zhí)行一次的表）、B(只當FCS冷啟動時才執(zhí)行一次的表)。一個順控表的（OUTPUT TIMING）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(jù)情況，組合上面兩個條件，構(gòu)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IM 33S01B30-01E順

21、控表在億利CS3000系統(tǒng)中的組態(tài)：.PVC中批量報表打印. 脫鹽水-多介質(zhì)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(chǔ)上構(gòu)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IM 33S01B30-01E，上面有詳細的說明。4邏輯圖億利的大部分聯(lián)鎖都是以邏輯圖的形式來實現(xiàn)的，具體的功能塊是LC64,它的分類如順控表一樣都有以下：（START TIMING）啟動方式可分為：T(每個掃描周期都執(zhí)行)、O(只有當被其它功能塊調(diào)用才執(zhí)行)、I（當FCS冷啟動或重新啟動時，執(zhí)行一次）、B(只當FCS冷啟

22、動時才執(zhí)行一次)。（OUTPUT TIMING）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(xiàn)詳見橫河文檔IM 33S01B30-01E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(tǒng)有10個控制器，控制器1用于公用工程的UNIT，控制器210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(chǎn)軟件RECIPE VIEW 安裝在這兩臺服務器上。(1) 批量控制的通用教程見此壓縮文件包”橫河批量教程.RAR”（具體

23、參見IM 33S01B30-01E）通過教程的學習，即可掌握CS3000創(chuàng)建批量的過程、同時了解了批量運行和維護的過程。此外，要掌握UNIT、OPERATION等功能塊的用法，熟悉SEBOL語言。(2) PVC的主配方：在RECIPE VIEW中創(chuàng)建，由配方服務器進行對控制器進行主配方下載和控制配方下載。共有20個主配方，每個釜對應一個。下面是一號釜的主配方，它是由配方頭、配方過程、20個單元配方構(gòu)成。.配方頭：定義此配方是由那些單元組成的和配方數(shù)據(jù)。. 配方過程:是以SFC的方式，設計的單元配方之間的程序流程. 單元配方:具體單元內(nèi)OPERATION 的程序流程，仍用SFC進行描述。(3) 在FCS中單元配方是由UNIT 、OPERATION 功能塊實現(xiàn)的。OPERATION功能塊引用的SFC均在每個FCS的SEQ_LIBRARY 中的SFC_SEQUENCE中。例如，控制器1所有單元的操作塊的SFC如下圖：下面是VCM加入的示例：（4）批量的下載、配方站使用手冊操作請參閱IM 33S01B30-01E，億利PVC的批量操作請參閱其配方站使用手冊。以上是對FCS的軟硬件組態(tài)進行的說明，詳細的請結(jié)合橫河文檔。組