第一章分散控制系統(tǒng)DCS

1、第一章 分散控制系統(tǒng)（DCS）一、DCS系統(tǒng)SM 系列硬件系統(tǒng)是和利時公司基于現(xiàn)場總線技術(shù)而設(shè)計、開發(fā)的分布、開放式過程控制硬件系統(tǒng)，具有先進(jìn)、可靠、高效、節(jié)能等特點。SM 系列硬件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如下圖 所示，主要由工程師站、操作員站、主控機(jī)籠、I/O 機(jī)籠、端子模塊和通訊網(wǎng)絡(luò)等組成。l 工程師站工程師站是配有系統(tǒng)組態(tài)軟件的計算機(jī)，工程師站對應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行功能組態(tài)，包括操作員站組態(tài)和控制器組態(tài)，并進(jìn)行在線下裝和在線調(diào)試，是工程師對工程實施各種控制策略和人機(jī)交互方式的工作平臺。l 操作員站操作員站由配有實時監(jiān)控軟件和各種可配置的人機(jī)接口設(shè)備的計算機(jī)，完成對生產(chǎn)過程和現(xiàn)場參數(shù)的實時監(jiān)視與操作。操作員

2、站可全面完成對現(xiàn)場工藝狀況的顯示、報警、打印、歷史數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)及報表等功能。工程師站和操作員站均運行在基于Windows NT/2000 構(gòu)架的PC 平臺之上。l 現(xiàn)場控制機(jī)柜SM 系列硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)硬件設(shè)備如主控機(jī)籠(SM110)、擴(kuò)展機(jī)籠(SM111)、端子模塊等均置于現(xiàn)場控制機(jī)柜（FP051）中，它既可以在控制室中采用柜式集中安裝，也可以分散安裝。每個控制機(jī)柜正面安裝機(jī)籠，機(jī)籠之間的通訊聯(lián)系通過預(yù)制電纜（SX00x/DB9）連接；每個機(jī)籠可以安裝10 個模塊，主控機(jī)籠中安裝2 個電源模塊（SM900）2 個主控模塊(SM201)6 個I/O 模塊，擴(kuò)展機(jī)籠中安裝2 個電源模塊（SM90

3、0）8 個I/O 模塊；控制機(jī)柜背面有三列導(dǎo)軌，可以安裝45個100 型端子模塊（SM37x）,或30 個150 型端子模塊（SM32x），或15 個300 型端子模塊（SM36x、SM38x）。l 主控單元置于主控機(jī)籠內(nèi)部的冗余主控模塊是整個SM 系列硬件系統(tǒng)的控制單元，采用雙機(jī)冗余配置，內(nèi)部具有硬件構(gòu)成的冗余切換電路和故障自檢電路，是實施各種控制策略的平臺，也是系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)之間的樞紐。主控單元采用嵌入式無風(fēng)扇設(shè)計，超低功耗運行（7.5W24VDC），用于執(zhí)行各種實時任務(wù)（算法、I/O 管理等）的調(diào)度、運算。內(nèi)置微內(nèi)核實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，提供快速的掃描周期和開放的結(jié)構(gòu)，將網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)

4、處理、連續(xù)控制、離散控制、順序控制和批量處理等有機(jī)地結(jié)合起來，形成穩(wěn)定、可靠和低耗的先進(jìn)控制系統(tǒng)。l I/O 單元SM 系列硬件系統(tǒng)的智能I/O 單元由置于主控機(jī)籠和擴(kuò)展機(jī)籠內(nèi)部的I/O 模塊及對應(yīng)端子模塊共同構(gòu)成，I/O 模塊與對應(yīng)端子模塊通過預(yù)制電纜（DB25）連接，用于完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、處理與驅(qū)動，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的數(shù)字化。每個I/O 單元通過ProfiBus-DP 現(xiàn)場總線與主控單元建立通訊。主控模塊和I/O 模塊均支持帶電插拔功能。l 通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)(SNET)是連接工程師站/操作員站和主控單元等節(jié)點的實時通訊網(wǎng)絡(luò)，用于工程師站/操作站和主控單元之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸。采用工業(yè)以太網(wǎng)冗余配

5、置，可快速構(gòu)建星型、環(huán)型或總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高速冗余的安全網(wǎng)絡(luò)，符合IEEE802.3 及IEEE802.3u 標(biāo)準(zhǔn)，基于TCP/IP 通訊協(xié)議，通訊速率10/100Mbps 自適應(yīng),傳輸介質(zhì)為帶有RJ45 連接器的5 類非屏蔽雙絞線。控制網(wǎng)(CNET)是現(xiàn)場控制機(jī)柜的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)控制機(jī)柜內(nèi)的各個I/O 模塊和主控單元之間的互連和信息傳送，采用ProfiBus-DP 現(xiàn)場總線與各個I/O 模塊及智能設(shè)備連接，實時、快速、高效的完成過程或現(xiàn)場通訊任務(wù)，符合IEC61158 國際標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)：JB/T10308.3-2001/歐標(biāo)：EN50170）最大通訊速率500Kbps，傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線。系

6、統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和控制網(wǎng)絡(luò)分別完成相對獨立的數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制等功能，有效的隔離工業(yè)自動化系統(tǒng)和IT 系統(tǒng)。二、硬件設(shè)備清單l 機(jī)籠l 主控單元l 電源模塊l I/O模塊l 端子模塊三、DCS系統(tǒng)各操作員站設(shè)置如下DCS系統(tǒng)操作員站清冊操作員站名稱編號權(quán)限用戶名密碼IP地址公用系統(tǒng)#1操作員站OP573gy1無公用系統(tǒng)#2操作員站OP583gy1無#1機(jī)操作員站OP512qj1無#2機(jī)操作員站OP522qj2無#3機(jī)操作員站OP532qj3無#4機(jī)操作員站OP542qj4無#1爐#1操作員站OP621gl1無#1爐#2操作員站OP631gl1無#2爐#1操作員站OP641gl2無#2爐#2操作員站OP6

7、51gl2無#3爐#1操作員站OP661gl3無#3爐#2操作員站OP671gl3無#4爐#1操作員站OP681gl4無#4爐#2操作員站OP691gl4無機(jī)備用操作員站1OP550機(jī)備用操作員站2OP560值長站OP610administrator無#1工程師站OP500administratorhollysys#2工程師站OP600administrator無四、工程下裝步驟工程編譯成功并生成下裝文件后，便需對主控單元、服務(wù)器、操作員站進(jìn)行下裝，具體步驟如下：1、 主控的下裝： 登陸“控制器算法組態(tài)”，選擇目標(biāo)工程，選擇要下裝的站號，進(jìn)入控制器算法組態(tài)界面，在“在線”的通訊參數(shù)中設(shè)置主控單元的IP地址（要設(shè)主機(jī)的IP地址），然后點擊“登陸”即可。主控單元的下裝有“初始化下裝”和“無擾下裝”兩種情況。2、 服務(wù)器的下裝：（1）、進(jìn)入“工程師在線”，選擇目標(biāo)工程。（2）、點擊“系統(tǒng)命令”中的“下裝”。選擇“服務(wù)器”。（3）、先下從服務(wù)器，選擇從服務(wù)器的IP地址，然后選中“注銷并重啟服務(wù)器”，開始下裝。（4）、下裝并重啟服務(wù)器程序后，在操作員在線中切換服務(wù)器，觀察機(jī)組各參數(shù)的狀態(tài)，若狀態(tài)不正常，則立即切回原來的服務(wù)器，然后進(jìn)行分析處理；若狀態(tài)正常，過五分鐘后，再下裝另一臺服務(wù)器。（5）、另一臺服務(wù)器下裝并重啟后，然后在操作員在線中再切換一次服務(wù)器，此時