CS3000--R3系统简介
CS3000系统概述及硬件构成(2)
CENTUM CS 3000
1997年推出。该系统面向大型生产装置，是以 Windows NT为操作系统的开放性系统。
CENTUM CS 3000
2001年推出。该系统面向大型生产装置，是以 Windows 2000为操作系统的开放性系统。
CS 3000系统的基本配置
CENTUM B
1981年推出的多操作站系统，系统的可实现性 和安全性得到极大提高。
CENTUM V
1984年推出，操作界面友好、系统维护简单， 开始了工控系统的新时期。
CENTUM XL
1988年推出多窗口操作界面系统，曾引起了 全世界的关注。
CENTUM μXL
CENTUM μXL
CENTUM CS
DCS发展历程（三）
1985年以后，扩展期，代表产品有 Honeywell TDC3000（LCN+UCN）， TDC3000X，TPS 横河电机 CENTUM-XL，-XL，-CS Foxboro I/A-S Fisher-Rosemount Delta-V 技术特征： 系统开始走向开放，有条件支持与MAP和Ethernet相连 普遍采用32位CPU，控制功能更加强大，标准算法中开始包括复 杂控制算法 人机界面更加友好 先进控制技术与过程优化技术得到推广应用
CENTUM CS 3000 的特点
开放性
基于微软COM/DCOM技术的OPC 以及DDE API 作为 过程控制的标准接口
OPC:OLE for Process Control DDE:Dynamic Data Exchange 动态数据交换 API:Application Programming Interface 应用编程接口
CS3000系统操作讲解-调节控制和顺序控制
6
调整窗口
(Tuning Window)
输出值高限
输出值低限 比例带 积分时间 微分时间 间隔宽度 带宽 死区 补偿增益 补偿偏差 预置输出值
7
基本块的工作方式
符号 名 称 描 述 O/S 退出服务 功能块的所有功能目前停止 IMAN 初始手动 运算处理和输出处理目前停止
TRK
跟踪
运算处理目前停止，而强制输入指定值
表示无报警发生时的状态。 表示当输出数据状态为输出故障（PTPF）时的状况，即故障或操作端或过程I/O设备未连接，或输出方数据异 常的情况。通常此时输出功能停止。 由于终端执行器件和过程I/O设备的故障或连续断开，或输入方向上的无效数据，输入进入BAD数据状态，通 常这时输入信号处理将停止。 如果由于连接断开输入超限，该报警指示在高限方向上的输入超限状态。 由于输入信号断开，输入在低限方向上超限。输入数据为BAD状态。通常，这时输入处理将停止。 过程变量升至高-高限报警设定值以上 过程变量降至低-低限报警设定值以下 过程变量升至高限报警设定值以上 过程变量降至低限报警设定值以下 过程变量和设定变量之间的偏差在正方向上超过偏差报警设定值 过程变量和设定变量之间的偏差在负方向上超过偏差报警设定值 在规定的时间周期内，输入信号发生的变化，在正方向上超过速率报警设定值。 在规定的时间周期内，输入信号发生的变化，在负方向速率报警设定值 输出信号总在操作变量高限值之上，但实际输出被限制在操作变量的高限值上。 输出信号总在操作变量低限值之下，但实际输出被限制在操作变量的高限值上。 I/O连接方向上的功能块处在O/S方式下。这个报警指明由于维修原因暂时退出工作的系统中，那些功能块仍在 起作用。 一般CNF伴随IOP/OOP发生。
系统Centum CS 3000操作– R3
HPCS-3000系统的的特点
1.HPCS-3000系统的特点：1.1、多级冗余结构：工作站（N︰1）、控制网络（1︰1）、控制器（1︰1）、电源（1︰1）、I/O网络（（1︰1），是国产DCS制造商独有的）、I/O模块（1︰1）。
1.2、过程I/O站交流电源采用双路供电，且采用专门的切换装置实现双路交流电源的无扰动切换。
1.3、过程控制器（DPU）：1）、基于LINUX操作系统，运行效率高，无病毒入侵。
2）、低功耗，弃用铝电解电容器，采用军用热管技术将CPU工作时产生的热量导到金属外壳。
3）、DPU与卡件之间的通讯无类“数据转发卡及DP重复器”等中间环节，解决了系统通讯的瓶颈问题，大大提高了通讯的可靠性。
1.4、电源冗余的多种电源供系统工作：24V主/24V辅/48V查询电压，满足用户多种需要，并且支持带电插拔。
1.5、柜内接线采用弹簧压接方式，避免传统接线方式下螺丝松动所带来的隐患。
1.6、I/O卡件1）、低功耗：<1W。
2）、防护：防护等级达到IP50级，全金属封装，防尘、防电磁干扰。
3）、所有卡件均为单一直流电源供电，供电范围适应12~36VDC。
4）、所有输入I/O卡件：通道间隔离电压450V，输入与输出隔离电压>1500V，如果误接入220VAC/380VAC不会损坏卡件。
1.7、监控软件具有OPC标准数据访问接口，而不仅仅只局限于HPCS监控软件，用户可根据自己的习惯选用监控软件，比如：HPCS监控、InTouch Wonder Ware、组态王、三维力控等，大大方便的用户。
2．系统特点的详细说明：HPCS-3000分散控制系统是在多年从事DCS研究，结合众多电厂使用经验，总结国内系统的优点，摒弃他们的缺点，朝着国际化DCS的设计理念而打造一套分散控制系统。
2.1．高度的可靠性：―― I/O卡件功耗：表面安装、低功耗，每块I/O卡件的功耗<1W。
在国内DCS系统中功耗最小。
中国电机工程学会过程自动化交流中心在1995年所进行的DCS运行调查表明：目前运行的多数DCS，其卡件损坏率普遍较高，国外产品DCS卡件及外设的年损坏率的平均值为7.834%。
CS3000R303
一、CS3000系统构成及设备
传输距离： YCB111 500m
YCB141 185m 混合连接时 YCB141+0.4*YCB111≤185m
1.2.2 Ethernet
用于系统内各HIS间进行数据交换的网络。
相关数据
一个域内最多16个HIS，且一个用于组态。
一、CS3000系统构成及设备
1.2.3 ESB BUS （用于FIO型） I/O通讯BUS，用于FCS处理器与本地NODE间的连接。 相关数据 最大连接设备： 10 Node / FCU
AFG40S/AFG40D（主存32M）
架装型型号：AFS30S/AFS30D（主存16M） AFG30S/AFG30D（主存32M）
三、FCS硬件构成
◆ NODE分两种：本地型、远程型（ 均为19-inch架装）。 本地型型号：ANB10S/ANB10D
远程型型号：ANR10S/ANR10D
三、FCS硬件构成
二、HIS硬件构成
VF701卡地址
域号 站号
二、HIS硬件构成
2.2.3 操作员键盘 防尘防水平面触摸键，9针RS232接口或USB接口，可发出7种电子报警音响。
连接电缆
二、HIS硬件构成
方式选择钥匙
功能键
窗口调用键
数据键入键
操作控制键
其它键
三、FCS硬件构成
3.1 FCS的类型
◆ 紧凑型FCS——SFCS ◆ RIO总线型FCS——LFCS
三、FCS硬件构成
3.4 模件盖板及接线简介
三、FCS硬件构成
三、FCS硬件构成
NODE 电源分 配板 电池单元
电池单元
外部接口单元
主电源 分配板
CENTUM-CS3000-系统介绍(中文)
输入/输出系统 •多种类型 •传统信号:热偶,热阻,电流,电压,开关量
•现场总线仪表:HART,FF,PROFIBUS..... •输入/输出冗余配置
•可远程安装,支持远程IO
处理器模件采用充电电池作数据 存储的后备电源 ,电池保持时间 不小于72小时,且无需更换电池, 处理器模件具有LED自诊断指示
CENTUM CS3000 系统介绍
21 December 2019
横河集团在中国的子公司
横河电机（中国）商贸有限公司(YCH) 横河电机（苏州）有限公司 (YCS) 上海横河国际贸易有限公司 (YSH) 横河川仪有限公司 (CYS) 上海横河石化自控有限公司(YSS) 横河西仪有限公司 (YXC) 苏州横河电表有限公司 (SYC) 上海横河电机有限公司 (YSI)
Token Pass ENGS
COPS2 COPSV
EOPS
BCV
PFCS BCV
LFCS KFCS
CFCS2 CFCD2 CFFS
CFCS EFCD
CFCSCFCD
2005
1Gbps Dual Redundant
Router
CENTUM CS 3000系统概貌
7
CENTUM CS3000 的性能特点
•通过微处理器实现了分散控制 − Function (for reliability) − Danger (for safety) − Loading (for economy)
•虚拟的操作盘 Operators can monitor the plant status in a CCR. Local panels are virtually concentrated in a terminal.
CS3000操作参考
CS3000系统操作一、CENTUM CS3000系统概述CENTUM CS3000是日本横河公司的产品。
我厂的醋酐装置和丙烯酸5kt/a新扩建的DCS应用此系统。
CS3000系统主要设备：●HIS（Human Interface Station）人机接口站（操作站）：用于操作和监视。
采用Windows 2000作为操作系统的通用PC机。
PC机上装有VF701卡,作用是把PC机接入V-net网，以实现操作站功能。
●ENGS（Engineering Station）工程师站：用于组态、仿真调试及操作监视。
采用Windows 2000、Windows XP作为操作系统的通用PC机。
数据库放在工程师站。
●FCS（Field Control Station）控制站：用于过程I/O信号输入输出及处理，完成模拟量调节、顺序控制实时运算等实时控制功能。
●V-NET适时网络：是HIS、ENGS、FCS和其它设备信息通信的适时通讯网络，标准冗余配置。
●ETHERNET以太网：作为HIS、ENGS及上位管理系统之间通讯网络。
●BCV (BUS Converter)总线转换器:将使用V-NET的设备同使用其它适时通讯网络的如CENTUM-XL控制系统连接。
丙烯酸装置应用BCV将新老系统相连.二、CS3000系统基本构成1、系统构成如下图所示：2、控制站的I/O卡件控制回路：01-F4-S5,S6-1111A 11B TB192#安全栅柜2221FN2-2016NKFD2-CD-EX1.32-+19102-+AOM01-F4-S1,S2-1111B 11A1#安全栅柜2221TB3FN1-2016NKFD2-STC4-EX1-+1873-+AIM 2016NFC2016N FTA.SFV-2016N3、部分模拟量控制模块表DI、DO点在硬卡件通道处标上位号就可使用。
顺序控制应用顺控表和逻辑图实现。
三、HIS基本操作1、操作站操作介绍可用操作键盘上的按键操作或用监视监视窗口菜单条上的图标操作。
CENTUM_CS3000_R3
YXC-SYS-F031001 横河西仪有限公司
系统介绍
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I/O模件
模件种类
• 常规模拟模件：22种 • 常规数字模件：17种 • 通讯模件：5种
信号类型
– 4-20mA输入、输出；1-5V输入；-10-10输入、输 出；TC/mV输入；RTD输入；脉冲输入等信号类型
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基于微软Windows网络技术的远程监控解决方案.
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OPC 同商业、信息领域的联结的接口
YXC-SYS-F031001 横河西仪有限公司
系统介绍
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OPC 接口
日益成为各种系统之间的通用接口
销售部门 管理者 研发部门
N of CENELEC Zone2 4、符合环境标准ISA G3. 5、节点可以安装在温度范围较宽的地方 (-20C--70C) 6、所有卡件均为全塑封结构 7、世界首创IO卡件现场隔离耐压：1500VAC
8、接地电阻≤100欧姆即可
YXC-SYS-F031001 横河西仪有限公司
系统介绍
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灵活的系统
多种类型的控制站、I/O模件，满足用户不同需求
开放的系统
多种现场网络的支持，Field Bus、Profibus、DeviceNet等 GSGW的使用同时使得与其他系统的继承更加简单易行(ESD、PLC等)
综合全面的系统
PRM软件 SOE功能 FDA软件
系统工程及维护
YXC-SYS-F031001 横河西仪有限公司 系统介绍
YXC-SYS-F031001 横河西仪有限公司
横河CS3000培训讲义-3
System Overview
上海横河石化自控 有限公司
CS1-1
YOKOGAWA
DCS system
一、YOKOGAWA（日本横河）的系统发展史
CENTUM-V(DOS)
CENTUM-XL (UNIX)
CENTUM-CS(UNIX)
CENTUM-XL( 小系统DOS）
CENTUM-CS1000(WinБайду номын сангаасT、R2.20) Win2000(版本R3.0、硬件兼容R2.20)
Console Hardware
Open display style console kit
CS1-16
YOKOGAWA
人机接口站 组成(1-1)
Open Display Style Console型操作站
Console 不带 显示器
CS1-17
Stacked display console
Basic console
RFCS2 (new migration type FCS)
CS1-5
YOKOGAWA
CS3000 R3 系 统 构 成 例
CS1-6
YOKOGAWA
CS3000 R3系统构成例
CS1-7
YOKOGAWA
最小系统配置
V net 总线
HIS
人机接口站 (PC/AT兼容机)
FCU
本地节点 ANB10*
当使用Foundation 现场总线组态工具（SSS5700）: HIS+{(ENG1)*2}+Exaopc+2
既是组态功能和操作监视功能安装在同一台PC机内，也要分别计算PC机的台数 。
CS3000CENTUM CS3000 系统介绍
The Background of CENTUM ?
上世纪70年代末到80年代初，工厂仪表及自动控 制的技术得到了改变。
– 大规模、复杂的控制回路得到应用，代替了传统的单回路控制 – 由于要求控制更优化、更安全、更可靠，要求系统可以具备自动 开/停车、顺序控制、连锁以及计算等功能。
诞生了横河的CENTUM DCS系统 ，世界上第一套能 够满足以下要求的DCS系统。
Vigilance in Product
CENTUM DCS系统 是于1975年推出的，世界上第 一套DCS系统。 CENTUM CS 3000 R3 日本横河电机目前最新的DCS 系统。
HF-BUS 1 Mbps
1993
CENTUM CS
EWS PICS
Vnet/IP 1 Gbps Vnet 10 Mbps
– 通过不同的部件来容易的构成系统，任何部件的故障不影响其他 设备. – 对于任何不同的部分都能更简便的维护。 – 操作员可以早在同一个屏幕上看到更多的信息。
ISD-MASP-S04020 Copyright © Yokogawa Electric Corporation September 9, 2004
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CENTUM CS 3000系统概貌
ISD-MASP-S04020 Copyright © Yokogawa Electric Corporation September 9, 2004
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横河公司 控制仪表/系统的发展
三十年代：常规控制仪表 五十年代：集中型控制系统 七十年代：分散型控制系统 1975年 --- CENTUM 1979年 --- YEWPACK 。。。 1987年 --- CENTUM XL 1988年 --- μXL 九十年代：综合型生产控制系统 1993年 --- CENTUM CS 1997年 --- CENTUM CS1000 1998年 --- CENTUM CS3000
横河电机CENTUM CS 3000 R3 系统概述
系统概述1、系统结构横河电机CENTUM CS 3000 R3 集散控制系统(DCS)是一个结构真正开放的系统，它是由以下元件所组成的系统结构图Human Interface Station (HIS) 操作站用于运行操作和监视。
采用了微软公司的Windows 2000 或 Windows XP作为操作系统和横河公司指定的工业用高性能计算机。
因此系统工作站具有很强的安全性和可靠性。
Field Control Station (FCS) 现场控制器用于过程Ｉ／Ｏ信号处理，完成模拟量调节、顺序控制、逻辑运算、批量控制等实时控制运算功能。
Engineering Station ( EWS) 工程师站用于设计组态、仿真调试及操作监视。
采用Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００或最新的Windows XP作为操作系统的横河指定的高性能计算机。
ESB总线（ＥｘｔｅｎｄｅｄＳｅｒｉａｌＢａｃｋｂｏａｒｄＢｕｓ）用于控制站内，中央主控制器ＦＣＵ同本地Ｉ／Ｏ节点之间进行数据传输的双重化实时通讯总线，网络拓扑构成：总线型，通讯速率：１２８Ｍｂｐｓ，每台控制站可连接１4个Ｉ／Ｏ节点，最大通讯距离2０ｍ。
ＥＲ总线（ＥｎｈｅｎｃｅｄＲｅｍｏｔｅＢｕｓ）用于控制站内本地Ｉ／Ｏ节点与远程Ｉ／Ｏ节点之间进行数据传输的双重化实时通讯总线，网络拓扑构成：总线型，通讯速率：１０Ｍｂｐｓ，每台控制站可从本地节点连接８个远程Ｉ／Ｏ节点，最大通讯距离２0ｋｍ。
Communication Gateway（ACG）通讯网关作为用于将系统的控制总线和 DCS上位机的以太网相连接的网关。
System Integration OPC Station（SIOS）OPC系统集成网关用于将系统控制总线V net/IP 与用于与子系统以太网相连接的网关。
V net/IP 控制总线用于进行操作监视及信息交换的双重化实时控制网络。
整个网络采用心型结构，兼容V-net和TCP/IP协议。
日本横河CS3000系统介绍
• 显示内容 ： 运行模式，报警状态，SFC过程状态等
YOKOGAWA XIYI 26
HIS 人机接口站的功能
流程图窗口 •流程图窗口：2500窗口/HIS，400数据/窗口，200修改画素/窗口
FCS
V net
ESB Bus ER Bus
Discrete I/O
H1 Field Bus
Analog I/O
PLC、Tank Gauging ESD/TMR、Vibration Monitoring
H1 Field Bus PLC、Tank Gauging Discrete I/O ESD/TMR、Vibration Monitoring
跟踪球 通信接口: Ethernet,RS232C,V-net,USB
YOKOGAWA XIYI 13
HIS 基本配置要求
CPU ：奔腾Ⅲ，866MHz
内存 : 128MB及以上
PC/AT 兼容品牌机 HDD : 10GB及以上 软驱 : 1个(3.5“)
CD-ROM : 1个
显示器 : 21”CRT/(15”LCD/18”LCD可选) 256色,1024X768
BU201-D STEP PAUSE CONT
20,0000 块仪表面板/HIS 连贯的操作接口 每一功能块均有面板显示 具有用户可组态面板
顺控显示
DI 1 DI 2
MC201-D
DO 1 DO 2
YOKOGAWA XIYI 18
HIS 人机接口站的功能
模拟量显示
位号标记 回路状态 报警状态
五级高中低记录参考过程报警窗口18yokogawaxiyihis人机接口站的功能200000块仪表面板his具有用户可组态面板opncls100080060040020000cashiwaterflowt6fic201waterflowt6fic201dsteppausecontbu201ddimc201d模拟量显示趋势显示批量显示顺控显示丰富的面板显示19yokogawaxiyihis人机接口站的功能autcndnraofopn1000cls00调整中fic1001a阀门开关说明操作输出值操作输出限制值提示指针报警状态回路状态位号标记操作标记说明操作标记计算机标记串级标记回路子状态报警子状态仪表刻度上上限报警设定值红上限报警设定值绿设定值测定值下下限报警设定值红下限报警设定值绿模拟量显示20yokogawaxiyihis人机接口站的功能控制分组窗口8个或16个仪表面板窗口大小面板可混合在一个窗口中当使用8个仪表面板分组时可配合使用操作员键盘直接进行操21yokogawaxiyihis人机接口站的功能调整回路窗口显示数量
CS3000简介资料
HIS FCS
系统规模
每个域的最大配置
HIS
HIS
最大系统配置
HIS
HIS
最大位号数 : 100,000 per ICS 最大站数 : 64(HIS最大:16台) 最长V-net总线 : 20 km 最长RIO 总线 : 20km per FCS 最长ESB : 10m 最长ER总线 : 2km
系统构成注意事项
一些系统配置，为了存贮项目数据，要求配置PC服务器(OS：Windows 2000)。
如果连接的PC机台数超过8台以上，则要与Yokogawa联系。如果8台以下则 不需要配置PC服务器。以下是计算所连接PC机的台数：
当不使用Foundation 现场总线组态工具（SSS5700）:HIS+{(ENG-1)*2}+Exaopc
适用于 CS 1000
YOKOGAWA
人机接口站 组成(1-2)
开放式显示器型操作台
多种显示器的大小可供选择,操作员 键盘类型 (单回路或8回路控制)等 ➢ 价格取决于功能
使用LCD液晶显示器（15”或18”） ➢ 可防止电磁波的发射 ➢ 将逐步替代CRT
容易维修 (LCD 可更换)
CS1-18
内含FIO输入输出模件
CS1-8
YOKOGAWA
最小系统配置构成例
HIS:人机接口站 FCS：现场控制站 FCU：现场控制单元 Vnet总线：控制实时总线 ESB总线： 用于连接FCU和 节点单元 SB401：ESB总线接口模件（本地Node侧） ER总线：用于连接EB401与EB501 EB501：ER总线接口模件(远程Node侧） EB401：ER总线接口模件(本地Node侧） FIO: 输入输出模件, 8槽/ 节点
CS3000-R3 组态介绍
YOKOGAWA
YOKOGAWA（日本横河）的系统发展史 （日本横河） CENTUM-V(DOS) CENTUM-XL (UNIX) CENTUM-CS(UNIX) CENTUM-CS1000 and CS3000 (WinNT、R2.20) CENTUM-CS3000 Win2000 ( 版本R3.02、兼容R2.20) CENTUM-XL( 小系统DOS）
趋势组窗口
YOKOGAWA
CS3000 R3系统构成例 R3系统构成例
YOKOGAWA
新型KFCS(FIO) 新型KFCS(FIO)结构 KFCS(FIO)结构
YOKOGAWA
FCU
ESB总线可双冗余 ESB总线可双冗余
FCU：现场控制单元 ： ESB总线： 用于连接 总线： 用于连接FCU和ANB10* 总线 和 Node：由ANB10*和ANR10*组成 ： 和 组成 ANB10*：本地节点单元(电源模 件、SB401及FIO组成 ：本地节点单元 电源模 组成) 及 组成 ANR10*：远程节点单元(电源模件、EB501及FIO组成 ：远程节点单元 电源模件 电源模件、 组成) 及 组成
操作键盘 (可选 可选) 可选
串行口
PC/AT compatible PC
并行口 OS 最大配置
奔腾 III 866MHz 128MB/256MB 128MB/256MB 用于操作监视) (用于操作监视) /20GB以上 10GB /20GB以上 256色 256色 最小分辩率800 800x600 最小分辩率800x600 1024 x 768 Recommended (1280 x 1024 best) RS232C x1 以上 (用于操作键盘) 用于操作键盘) 1 口以上 连打印机) (连打印机) Windows 2000 最大 256 站
氯工程电解槽氢气氯气压差自动控制
氯工程电解槽氢气氯气压差自动控制（新疆中泰(集团)有限责任公司乌鲁木齐 830019）【摘要】通过试验证明了氯工程电解槽氢气氯气压差的自动控制，并提出了完善措施。
【关键词】压差；自动化控制；横河系统我单位使用氯工程离子膜电解槽进行离子膜烧碱的生产，设计使用全套氯工程设备，电解槽出口总管氢气氯气压差控制试车至今一直使用手动控制，因系统压力较低，所以在出现异常情况下手动应急控制非常困难，也因控制不稳定造成了多起停车事件，况且，手动操作造成员工劳动强度和心理压力大，因此压差的自动化控制是势在必行的。
随着国内氯碱化工工业的迅速发展和自动化水平的提高，分散控制系统(DCS)已在国内各化工厂中得到广泛应用，我单位采用横河CS3000系列DCS系统进行控制和操作，DCS合理、可靠的PID控制方式是DCS系统非常重要的内容。
本文根据横河CS3000系列DCS系统的控制方式，对氯工程离子膜电解自动化生产工艺中的PID自动控制应用进行相关讨论，以供氯工程电解槽使用厂家参考。
1自控系统的介绍1.1横河CS3000系统简介DCS系统设有信号采集单元、信号处理单元、信号输出单元、人机界面操作单元以及系统组态单元组成，完美的实现了对信号进行采集、处理、输出以及操作组态等功能。
横河电机CENTUM CS3000 R3集散控制系统(DCS)是一个结构真正开放的系统，它是主要由以下元件所组成的:1.1.1操作站(HIS)用于运行操作和监视。
1.1.2现场控制器(FCS)用于过程Ｉ／Ｏ信号处理，完成模拟量调节、顺序控制、逻辑运算、批量控制等实时控制运算功能。
1.1.3工程师站(EWS)用于设计组态、仿真调试及操作监视。
1.1.4 ESB总线用于控制站内，中央主控制器ＦＣＵ同本地Ｉ／Ｏ节点之间进行数据传输的双重化实时通讯总线。
1.2自动控制回路的组成1.2.1自动控制简介所谓自动控制就是指在脱离人的直接干预，利用控制装置（简称控制器）使被控对象（如设备生产过程等）的工作状态或简称被控量（如温度、压力、流量、速度、pH值等）按照预定的规律运行。
横河CS3000系统概述与硬件构成
TDC2000 TDC3000 TPS PKS
RS3 DeltaV I/A A2 WDPF WDPF II
ABB 日本 德国
中国 Yokogawa Yamatake
Industrial IT
CENTUM V，XL，CS，CS 3000等 Harmonas
Siemens 和利时 浙大中控
PCS 7 MACS SmartPro SUPCON JX系列 ECS100
• 计算机名称设置：
HISmmnn mm是域号 nn 是站号
系统硬件组成——操作站 网络IP地址设置
• CS 3000中不论是以太网还是V网，都需要指定 IP地址。对于HIS这样的双重身份的节点，以 太网和控制网根据域号和站号要分别设置。
参数 IP地址 以太网 172.17.<域号>.<站号> V网 172.16.<域号>.<站号>
Windows NT 1996/12
Windows 2000 2000/02
Windows XP
2001/11
系统构成与硬件
CS 3000系统的基本配置
系统硬件组成
• • • • 操作站、工程师站 现场控制站 通信总线（Vnet、Ethernet） 总线转换器 ( BCV、CGW ）
通信总线
内部总线
• 电缆：
– ESB总线为多芯电缆，产品名为YCB301，长 度不超过10米，通信速率：128Mb/s – ER总线为同轴电缆，产品名为YCB141（细 缆）和YCB111（粗缆） ，长度分别不超过 185米和500米，通信速率：10Mb/s
CENTUM CS 3000
1997年推出。该系统面向大型生产装置，是以 Windows NT为操作系统的开放大型生产装置，是以 Windows 2000为操作系统的开放性系统。
横河CS3000系统介绍
Local node Remote node Remote node
安装在现场设备附近 <现场>
Local node
<控制室>
CS1-18
YOKOGAWA
特点(2)
高密度安装
紧凑节点 每台FCS最多连接10台 节点
开放式结构
FIO远程I/O总线基于 Ethernet, 有助于减少安装费用
YOKOGAWA
FIO Digital I/O modules
Digital I/O modules < 普通类型> ■ADV151 ■ADV157 32Ch24VDC input, Common minus side every 16-channel 32Ch24VDC input, Common minus side every 16-channel, Single and Weidmueller only 64Ch24VDC input, Common minus side every 16-channel, MIL type only 32Ch24VDC,0.1A, Common minus side every 16-channel 32Ch24VDC,0.1A, Common minus side every 16-channel, Single and Weidmueller only 64Ch24VDC,0.1A, Common minus side every 16-channel, MIL type only < AC input modules > 16Ch100VAC input, Common minus side every 8-channel 16Ch220VAC input, Common minus side every 8-channel 16Ch Relay output, Common minus side every 16-channel,24～ 100VDC,100 ～200VAC, 2A/point，Maximum 8A is allowed per common,A type contact, exchange by a module. ST2 compatible ST3 compatible ST4 compatible ST5 compatible ST6 compatible ST7 compatible （16Ch input,16Ch output） （32Ch input） （32Ch output） （32Ch input, 32Ch output） （64Ch input） （64Ch output）
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即使组态功能和操作监视功能安装在同一台PC机内,也要分别计算PC机的台数。
当使用扩展测试功能LHS5425:在三台PC机以上运行LHS5425时，要求有一台服务 器计算机，请与Yokogawa联系。
• 可同时操作8-loop 的操作员键盘
• 触屏
• 可同时操作8回 路 的操作员键 盘
• 触屏 (只对下段 LCD)
Console 带小型显示器
• 15” 液晶显示器 • 单回路控制键盘
适用于CS 3000
每一台PC内必须安装 VF701卡及AIP261。 AIP261 是Consoles HIS用的扩展接口卡， 用于连接操作员键盘及触屏功能。 AIP261与 Console Kit绑定在一起
传输媒体 : 同轴电缆/光纤
CS1-31
YOKOGAWA
VF701卡接线图
CS1-32
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V net 扩展
V net
T
T
光纤
R
R
R
R
光纤
R
R
R
R
Max. 500m
Max. 15 km
Max. 500m
Max. 15 km
最长20 km
同轴电缆
T T
Max. 500m
CS1-33
YOKOGAWA
通用的上层的显示器箱 21”显示器 双层LCD时，要求128MB以上的内
存
CS1-20
YOKOGAWA
软件包
CS 3000 LHS1100（标准的操作和监控功能） LHS1120（ 落地式操作台支持封闭式显示器型的软件包 ）
只适用 CS3000
CS 3000 LHS1100（标准的操作和监控功能） LHS1130（落地式操作台支持开放式显示器型的软件包）
YOKOGAWA
AIP261扩展接口卡的构成
开放式显示器型操作台 AUX板有1个AIP261接口和4个RS-232C接口（COMA COMD）。COMB连接到操作员键盘 ，COMC连接到CRT触屏，RS-232接口为D-sub 9-pin male，电缆长度为15m。
CS1-19
封闭显示器型落地式操作台
Win2000(版本R3.0、兼容R2.20)
CENTUM-CS3000(WinNT、R2.20)
CS1-2
YOKOGAWA
目录
一、 R3系统总貌 二、升级工具 三、FOUNDATION现场总线 四、PRM工厂资源管理 五、APCS高级优化过程控制
CS1-3
YOKOGAWA
一、CS3000 R3系统总貌
CS1-11
YOKOGAWA
新型CS1000/CS3000 R3的特点
CS1-12
YOKOGAWA
新型R3.01特点
支持现场总线I/O (FIO) 新设计的HIS FOUNDATION现场总线 多种移植方法 操作系统为Windows 2000
CS1-13
YOKOGAWA
为什么推出新型HIS?
CS1-9
YOKOGAWA
最小配置
HIS FCS
系统规模
每个域的最大配置
HIS
HIS
最大系统配置
HIS
HIS
最大位号数 : 100,000 ICS 最大站数 : 64(HIS最大:16台) 最长V-net总线 : 20 km 最长RIO 总线 : 20km per FCS 最长ESB : 10m 最长ER总线 : 2km
抽屉
DUMP/RESET
N/A
HDD 温度
N/A
进出空气
可用于 RAS 卡+PDB
门上的电扇
可用于 RAS 卡+PDB
N/A
要求有专门的卡
红外线类型
红外线类型
N/A
可行
VGA、 Vnet、 RAS、 SCSI,SOUND 取决于 PC 规格.
5-40度
取决于 PC 规格.
EMC
取决于 PC 规格.
Vibration
CS3000 R3 系 统 构 成 例
CS1-6
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CS3000 R3系统构成例
CS1-7
YOKOGAWA
最小系统配置
V net 总线
HI S人机接口站
(PC/AT兼容机)
FCU
本地节点 ANB10*
开关量信号 模拟量信号
结构简单
（1台HIS，1台FCS）
ANB10*：本地节点单元
: 10 Mbps
传输距离
: 500m 至 20Km
介质
: 双绞线
传输速度
: 2 Mbps
CS1-30
RIO Bus
NIU NIU
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V net 通讯
通信规程 : IEEE 802.4
存取控制 : 令牌传递
V net
传输速度 : 10 Mbps
传输距离 : 500m to 20km YCB111同轴电缆：最大500m YCB141同轴电缆：最大185m 混合使用：YCB141+0.4*YCB111185
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从LPH21C移植
用PC+PDB代替现有LPH21C的 NEST (只在nest附近布线）
移线并取出nest(大约4个螺丝钉)
放入 PC+PDB(大约6个螺丝钉) 并重新布线
现有的nest
CS1-24
只改变OPKB和触屏电缆。 放入AC I/O 端子并配线
PC＋PDB
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RIO 总 线
FCU
V net
RIO bus
介质: 双绞线, 光纤 距离: 750m(双绞线), 20km(光纤) 速度: 2Mb/s
光纤
R
R
R
R
光纤
R
CS1-4
YOKOGAWA
新型 CS 3000 R3.01系统构成
以太网 操作站
封闭型落地式操作站 开放型落地式操作站
操作站/ 工程师站
V网
SFCS
ER bus
(扩展远程总线)
ooo
LFCS
FF-H1
ooo
KFCS (FCS for FIO)
RFCS2 (新的升级类型FCS)
CS1-5
YOKOGAWA
PC/AT兼容机
内存 : 128/256MB HDD : 10/20GB及以上
软驱 : 1个(3.5)
CD-ROM : 1个
CRT : 256色,1024X768
鼠标器 ：1个
键盘 ：106键盘，PS2口
串口 : 一个以上,用于9针的RS232C操作 键盘
并口 : 一个（打印机）
总线槽路：PCI总线*5
在操作台中配置 一台PC机
封闭式显示器 操作台（只适合
CS3000）
操作台的 硬件部分
开放式显示器 控制台
CS1-16
YOKOGAWA
Console 不带 显示器
CS1-17
人机接口站 组成(1-1)
开放式显示器型落地式操作站
基本控制台
层叠式显示器控制台
• 18” 液晶显示 器
• 18” 液晶显示器
内含FIO输入输出模件
CS1-8
YOKOGAWA
最小系统配置构成例
HIS:人机接口站 FCS：现场控制站 FCU：现场控制单元 Vnet总线：控制实时总线 ESB总线： 用于连接FCU和 节点单元 SB401：ESB总线接口模件（本地Node侧） ER总线：用于连接EB401与EB501 EB501：ER总线接口模件(远程Node侧） EB401：ER总线接口模件(本地Node侧） FIO: 输入输出模件, 8槽/ 节点
新的 HIS R3 版本的 阵容
CS 3000 系统配置
封闭式显示器型 开放式显示器型
落得式HIS
落地式 HIS
PC
以太网
新的控制台
V网
配置
普通 PC机
CS1-15
CS 1000 系统配置
配置
PC
VLnet
开放式显示器型 落得式HIS
YOKOGAWA
新的 控制台
由 Yokogawa 提供
普通 PC 机
人机接口站软件和主存容量
CS1-25
YOKOGAWA
为什么支持Windows2000?
• Microsoft 以后将不支持 Windows NT 。 • Windows2000 有USB终端。 • Windows2000 能实现双监视器功能。
CS1-26
YOKOGAWA
新的落地式操作台特点比较
最大域数
: 每个 ICS 100,000 : 256 : 20 km : 每个 FCS 20 km : 每个 FCS 10m : 每个 FCS 2Km
: 16
CS1-10
*V-net (同轴电缆) :500m RIO 总线 (双绞线) :750m ER总线:185m、500m ESB总线:10m
YOKOGAWA
特征
CS 3000
CS 1000
开放式显示器型 封闭式显示器型 开放式显示器型 封闭式显示器型
显示器类型 显示器尺寸 层叠式显示器 触屏 同步 8 回路操作 节点输入/输出 附加的 COM 口 可与原有的控制台并排 安装
LCD
15"/18"/none
√ √† √ †† √ √
√
CRT
21"
√ √ √ √ √