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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，而不会影响整个生产控制。其中处理器选用FCN 控制器型号为NFCP100，CPU为32位处理器 , 内存 32M, 最大 I/O数：8,192 入/ 8,192 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100Ω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

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 128Mbps，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）等。

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。