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,能夠對控制器進行下載。（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、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。它限制授權用戶的操作和監(jiān)控范圍，屏蔽一些用戶不關心的報警信息。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。.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（開關儀表標簽定義）通過定義開關

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”、“?！薄＃?）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。考慮每個節(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(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IOMCREATE NEW 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(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 ,用鼠標右鍵點擊NODEXCRE

11、ATE NEW IOM,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 Communication Module (for FIO)I

12、/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NODEX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、信號轉換方式、高低限了、標簽等設置。其中：.TERMINAL(端子) 它是一

13、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內部開關COMMON SWITCH%SWXXXXGLOBAL SWITCH%GSXXXX2信息輸出ANNUNCIATOR MESSAGE%ANXXXX3順序信息輸出PRINT MESSAGE%PRXXXXOPERATOR GUIDE MESSAGE%

14、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 SWITCH是橫河系統(tǒng)為軟件編程提供的BOOLEAN變量，在億利選

15、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 BUIDER介紹它是CS3000中用于進行FCS的常規(guī)控制控制組

16、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

17、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 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） 參數(shù)調整面板一些參數(shù)必須在功能塊的調整面板里修改，例如SV,MV等。同時，

18、參數(shù)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(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。關于其具體內容詳見橫河文檔IM 33S01B30-01E。以上組態(tài)完后，保存，完成此回路的組態(tài)。（4）億利CS3000中的回路組態(tài)舉例;. 乙炔發(fā)生器A-1溫度調節(jié)(分程調

19、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溫度和夾套溫度的串級調節(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 RULES,ACTION RULES 和STEP LABELS組成。如下圖所示，此五

20、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

21、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冷啟動時才執(zhí)行一次)。（OUTPUT TIMING）輸出方式可分為：C(只有條件

22、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”（具體參見IM 33S01B30-01E）通過教程的學習，即可掌握CS3000創(chuàng)建

23、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，詳細的請結合橫河文檔。組