和利时DCS系统
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HOLLiAS—MACS系统中的“网络”包括：
系统网络SNET
冗余高速工业以太网 采用HSIE 通讯协议 使用五类屏蔽双绞线或光纤将各个通讯节点连接到中心交换机上 节点有服务站、现场控制站
Slient
HOLLiAS—MACS系统的网络体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“网络”包括： 控制网络CNET
In+ In-表示开关的两个输入接点n 0 ～ 15， VC1 为开入通道0 ～ 7 所需的24VDC 查询电源的正端，VS1 为开入通道 0 ～ 7 所需的24VDC 查询电源的负端； VC2 为开入通道8 ～ 15 所需的 24VDC 查询电源的正端，VS2 为开 入通道8 ～ 15 所需的24VDC 查询电 源的负端
按照预定的模块通讯地址的二 进制值设定底座上的8 位 00011110
拨码开关，当拨码开关的 第0位低→第7位高
某位置于ON时，对应位的 二进制值为0，置于OFF
转换为十进制：
则为1。
0*20+0*21+0*22+1*23+1*
拨码开关的低位对应于模块地 24+1*25+1*26+0*27=120
址二进制值的低位。模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM148A 8路大信号输入模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM148A 8路大信号输入模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM148A 8路大信号输入模块
特别强调： 为防止多点接地引起信号测量不正常，有二线制电流信号输入的
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
STANDBY （黄灯）
在双机系统中“亮”表示从机，“灭”表示主机。 在单机系统中，该灯是“闪”状态。
CPU
CNET（黄灯） “亮”DP网通讯正常。“灭”主控单元DP故障。“闪”DP网
与模块没有正常通讯；主控作从机运行时该灯“闪”。
ERROR（红 灯）
选择要打开的项目，本例中 打开的是“燕山钢铁2#余 热锅炉”项目：“YSGT1”， 选中该项目，点击选择按钮。
Slient
HOLLiAS—MACS系统在线监控
在弹出的对话框中， 会列出该项目中所 包含的现场控制站 的数量，本例中余 热锅炉系统只有一 个10#站，选中列 表中的10#站，点 击确定按钮。
位于现场控制站内部 Profibus-DP现场总线 节点主要有DP主站和DP从站(智能I/O单元) 完成实时输入/输出数据和从站设备诊断信息的传送 站地址为0-125
Slient
燕山钢铁2#余热锅 炉DCS系统网络图
CNET
烧结仪表二班
HOLLiAS—MACS系统的软件体系结构
HOLLiAS—MACS 系统的软件 分为：
通讯地址二进制位与拨码
开关位置的对应关系如下
图所示（下图中拨码开关
位置对应的模块通讯地址
为120）
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM143 热电阻输入模块
本模块加电时，其面板上的状态指示灯（RDY 灯 上 和COM 灯 下）显示当前的工作和通讯状态。具体 组合状态及含义如下图所示：
模块，严禁接入其它类型（ 四线制电流或电压型） 的AI 信号。 对于其它有源设备来的AI 信号， 同一处设备来的信号尽量集中 在一个模块上。 即：一块FM148A模块上最好不要既接入两线制 信号同时又接入四线制信号。 两线制和四线制的接线在维护过程中极易弄混，在处理问题时要 分清信号类型，是否需要配电；同时分清信号线的正、负极，分 清需接入的接线端子。
Slient
HOLLiAS—MACS系统修改模拟量量程
Slient
HOLLiAS—MACS系统修改模拟量量程
烧结仪表二班
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
燕山钢铁有限公司2#余热锅炉系统
操作员站、 工程师站
监控网
服务器
系统网
现场控制站
燕山钢铁2#余热锅炉
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中 “站”的概念
是系统结构中的一个组成环节 是物理上的一套独立设备 是网络中的一个通信节点 在系统功能中完成某一类特定的处理任务
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM143 热电阻输入模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM147E 热电偶输入模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM151A 模拟量输出模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM161D 开关量输入模块
输出电压为 DC24V或 DC48V
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
机
笼
背
CNET
面
SNET
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM131A 端子模块
与常规IO模块搭配使用的 端子模块，实现功能模 块与现场信号的连接。 拨码开关可以灵活简便 地设置站地址，支持多 个模块级联和DP 终端 匹配器的挂接。模块设 有防混销，可以有效防 止不同的功能模块与 FM131A 底座模块的 混装组合。
Slient
HOLLiAS—MACS系统故障及诊 断
HOLLiAS—MACS系统故障及诊 断
燕山钢铁有限公司2#余热锅炉系统
MNET--B
MNET--A
SNET--B
SNET--A
HOLLiAS—MACS系统故障及诊断
Slient
HOLLiAS—MACS系统在线监控
Slient
HOLLiAS—MACS系统在线监控
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
防混销的设置： 如图 所示沿顺时针方向旋转底座上的防混销使其指向正确的位置。底座上的防混销 位置应与I/O 模块上的防混销孔一致。图中示例的防混销位置为1， 相应I/O 模块的防 混销位置也应为1。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM171B 开关量输出模块 FM138-ACR 继电器端子模块
FM171B 开关量输出模块常用的接线方式是： 通过通过36 芯预制电缆（D型插头）与中间继 电器板相连构成一个完整的DO 输出单元，通过 扩展板上的中间继电器驱动现场设备，具体接线 如图所示：
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
Slient
HOLLiAS—MACS系统的网络体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“网络”包括：
监控网络MNET
冗余高速以太网链路 使用五类屏蔽双绞线或光纤将各个通讯节点连接到中心交换机上 节点有工程师站、操作员站、服务站 采用TCP/IP通讯协议，用固定分配的IP地址进行标识。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的网络体系结构
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM161D 开关量输入模块
无公共端型接法：要求每路 干结点信号采用两根导线接 到FM131A 的端子上； 优点：每一路信号的接线清 晰查线维护方便 缺点：用电缆多。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM161D 开关量输入模块
Slient
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括：
服务站
服务站运行相应的管理程序，对整个系统的实时数据和历史数据 进行管理。
现场控制站
现场控制站运行相应的实时控制程序，对现场进行控制和管理。 现场控制站主要运行工程师站所下装的控制程序，进行工程单位 变换、数据采集和控制输出、控制运算等。
Slient
HOLLiAS—MACS系统在线监控
Slient
HOLLiAS—MACS系统在线监控
在菜单栏中点击“在线”按钮，在弹出的下拉菜单中点击“登陆”按钮， 即可进行下位程序的在线监控。 注意：无论哪种系统，在进行在线监控下位程序时都需要注意一个问题， 就是编辑器中的项目是否与下位（CPU）中的项目相符。 如果在点击“登陆”时提示该项目与下位项目不符时，需停止在线监控 操作，检查核实程序更改的记录，确认后再进行在线监控操作，（如果 是PLC系统，如西门子300、400系统可重新从下位CPU中上传新的程序 进行监控），所以说，软件的备份很重要。
故障灯。上电之后自动点“亮”，正常运行后该灯“灭”。 从机从主机中拷贝工程文件的时候，该灯“闪”。
模 块
指
SNET1（黄 “亮”表示系统网1（以太网）正在使用。“灭”表示系统网
灯）
1（以太网）没有使用。
示 灯
SNET2（黄 “亮”表示系统网2（以太网）正在使用。“灭”表示系统网
灯）
2（以太网）没有使用。
共地型的接法他15 路信号只把接点 正端用一根芯线接到FM131A 的端 子上，
百度文库
优点：节省电缆，用于现场物理位 置相对集中的多个DI 信号的情况。
需要注意：每一模块查询电源输入
端应该加保险，保险应在0.2-0.5A
范围内，以防止意外情况出现烧毁
模块。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
每个通道有 一个保险管 和一个固态 继电器和通 道指示灯
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM148A 8路大信号输入 模块
FM148A型模块是智能型8路大信号模拟 量输入模块，用于处理从现场来的 的电压信号和电流信号。适用范围 广，可以接受二线制电流设备的电 流信号，也能够接受四线制电流设 备的电流信号，还能够接受电压信 号。当所采集的模拟量信号的类型 发生变化，不需要在FM148A模块内 部进行任何设置，只改变信号线在 端子上的接法即可。
HOLLiAS-MACSⅤ系统
1：系统概述及系统组成结构 2：常用硬件接线 3：系统故障及诊断 4：在线监控 5：修改模拟量量程 6：下位程序变量查询
Slient
下图以一个水位信号调节的例子简单地说 明DCS系统在实际生产中的应用过程：
人机界面 监视/控制操作
数据转换、控制运算、传送 数据和诊断结果到上层网络
Slient
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括：
操作员站
操作员站主要完成以下功能： – 各种监视信息的显示、查询和打印，主要有工艺流程图显示、
趋势显示、参数列表显示、报警监视、日志查询、系统设备 监视等。 – 通过命令和参数的修改，实现对系统的人工干预，如在线参 数修改、控制调节等。
工程师站离线 组态软件
操作员站运行 软件
服务器运行软 件
Slient
HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构
机柜正面
机柜背面
HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构
主控单元是现场控制站的中 央处理单元，主要承担本站 的信号处理、控制运算、与 上位机及其它单元的通讯等 任务。
主控单元可以热备份方式冗 余使用，在出现故障时能够 自动无扰切换，并保证不会 丢失数据。（不停机）
说 明
RNET（黄灯） “亮”表示双机（以太网）备份数据交换正常。
BATTERY
数据保持电池。拨码置于ON，表示主控单元处于掉电保护状 态，拨码置于OFF，表示主控单元未处于掉电保护状态。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
电源单元为用 来对现场控制 站的主控单元、 I/O模块及现场 仪表供电，可 构成无扰切换 的冗余配电方 式。
Slient
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括： 工程师站
主要有以下功能： 组态（包括系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表） 和相关系统参数的设置。 现场控制站的下装和在线调试，服务器、操作员站的下装。 在工程师站上运行操作员站实时监控程序后，可以把工程师 站作为操作员站使用。
输入信号 采集单元
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
控制指令 输出单元
阀门/执 行机构
操作员站 以太网连接
主控单元
现场总 线连接
IO输入模块
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
IO输出模块
阀门/执 行机构
Slient
HOLLiAS—MACS系统的组成结构
HOLLiAS—MACS系统是由以太网和使用现场总线技术的控制网络连接的各工 程师站、操作员站、现场控制站、数据服务器组成的综合自动化系统。 HOLLiAS—MACS系统硬件由工程师站、操作站、现场控制站（包括主控单元 设备和I/O单元设备）、系统服务器、系统网络、监控网络、控制网络等组成。 HOLLiAS—MACS系统软件包括：工程师站组态软件；操作员站在线软件； 现场控制器运行软件；服务器软件等。
系统网络SNET
冗余高速工业以太网 采用HSIE 通讯协议 使用五类屏蔽双绞线或光纤将各个通讯节点连接到中心交换机上 节点有服务站、现场控制站
Slient
HOLLiAS—MACS系统的网络体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“网络”包括： 控制网络CNET
In+ In-表示开关的两个输入接点n 0 ～ 15， VC1 为开入通道0 ～ 7 所需的24VDC 查询电源的正端，VS1 为开入通道 0 ～ 7 所需的24VDC 查询电源的负端； VC2 为开入通道8 ～ 15 所需的 24VDC 查询电源的正端，VS2 为开 入通道8 ～ 15 所需的24VDC 查询电 源的负端
按照预定的模块通讯地址的二 进制值设定底座上的8 位 00011110
拨码开关，当拨码开关的 第0位低→第7位高
某位置于ON时，对应位的 二进制值为0，置于OFF
转换为十进制：
则为1。
0*20+0*21+0*22+1*23+1*
拨码开关的低位对应于模块地 24+1*25+1*26+0*27=120
址二进制值的低位。模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM148A 8路大信号输入模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM148A 8路大信号输入模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM148A 8路大信号输入模块
特别强调： 为防止多点接地引起信号测量不正常，有二线制电流信号输入的
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
STANDBY （黄灯）
在双机系统中“亮”表示从机，“灭”表示主机。 在单机系统中，该灯是“闪”状态。
CPU
CNET（黄灯） “亮”DP网通讯正常。“灭”主控单元DP故障。“闪”DP网
与模块没有正常通讯；主控作从机运行时该灯“闪”。
ERROR（红 灯）
选择要打开的项目，本例中 打开的是“燕山钢铁2#余 热锅炉”项目：“YSGT1”， 选中该项目，点击选择按钮。
Slient
HOLLiAS—MACS系统在线监控
在弹出的对话框中， 会列出该项目中所 包含的现场控制站 的数量，本例中余 热锅炉系统只有一 个10#站，选中列 表中的10#站，点 击确定按钮。
位于现场控制站内部 Profibus-DP现场总线 节点主要有DP主站和DP从站(智能I/O单元) 完成实时输入/输出数据和从站设备诊断信息的传送 站地址为0-125
Slient
燕山钢铁2#余热锅 炉DCS系统网络图
CNET
烧结仪表二班
HOLLiAS—MACS系统的软件体系结构
HOLLiAS—MACS 系统的软件 分为：
通讯地址二进制位与拨码
开关位置的对应关系如下
图所示（下图中拨码开关
位置对应的模块通讯地址
为120）
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM143 热电阻输入模块
本模块加电时，其面板上的状态指示灯（RDY 灯 上 和COM 灯 下）显示当前的工作和通讯状态。具体 组合状态及含义如下图所示：
模块，严禁接入其它类型（ 四线制电流或电压型） 的AI 信号。 对于其它有源设备来的AI 信号， 同一处设备来的信号尽量集中 在一个模块上。 即：一块FM148A模块上最好不要既接入两线制 信号同时又接入四线制信号。 两线制和四线制的接线在维护过程中极易弄混，在处理问题时要 分清信号类型，是否需要配电；同时分清信号线的正、负极，分 清需接入的接线端子。
Slient
HOLLiAS—MACS系统修改模拟量量程
Slient
HOLLiAS—MACS系统修改模拟量量程
烧结仪表二班
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
燕山钢铁有限公司2#余热锅炉系统
操作员站、 工程师站
监控网
服务器
系统网
现场控制站
燕山钢铁2#余热锅炉
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中 “站”的概念
是系统结构中的一个组成环节 是物理上的一套独立设备 是网络中的一个通信节点 在系统功能中完成某一类特定的处理任务
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM143 热电阻输入模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM147E 热电偶输入模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM151A 模拟量输出模块
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM161D 开关量输入模块
输出电压为 DC24V或 DC48V
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
机
笼
背
CNET
面
SNET
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM131A 端子模块
与常规IO模块搭配使用的 端子模块，实现功能模 块与现场信号的连接。 拨码开关可以灵活简便 地设置站地址，支持多 个模块级联和DP 终端 匹配器的挂接。模块设 有防混销，可以有效防 止不同的功能模块与 FM131A 底座模块的 混装组合。
Slient
HOLLiAS—MACS系统故障及诊 断
HOLLiAS—MACS系统故障及诊 断
燕山钢铁有限公司2#余热锅炉系统
MNET--B
MNET--A
SNET--B
SNET--A
HOLLiAS—MACS系统故障及诊断
Slient
HOLLiAS—MACS系统在线监控
Slient
HOLLiAS—MACS系统在线监控
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
防混销的设置： 如图 所示沿顺时针方向旋转底座上的防混销使其指向正确的位置。底座上的防混销 位置应与I/O 模块上的防混销孔一致。图中示例的防混销位置为1， 相应I/O 模块的防 混销位置也应为1。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM171B 开关量输出模块 FM138-ACR 继电器端子模块
FM171B 开关量输出模块常用的接线方式是： 通过通过36 芯预制电缆（D型插头）与中间继 电器板相连构成一个完整的DO 输出单元，通过 扩展板上的中间继电器驱动现场设备，具体接线 如图所示：
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
Slient
HOLLiAS—MACS系统的网络体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“网络”包括：
监控网络MNET
冗余高速以太网链路 使用五类屏蔽双绞线或光纤将各个通讯节点连接到中心交换机上 节点有工程师站、操作员站、服务站 采用TCP/IP通讯协议，用固定分配的IP地址进行标识。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的网络体系结构
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM161D 开关量输入模块
无公共端型接法：要求每路 干结点信号采用两根导线接 到FM131A 的端子上； 优点：每一路信号的接线清 晰查线维护方便 缺点：用电缆多。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM161D 开关量输入模块
Slient
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括：
服务站
服务站运行相应的管理程序，对整个系统的实时数据和历史数据 进行管理。
现场控制站
现场控制站运行相应的实时控制程序，对现场进行控制和管理。 现场控制站主要运行工程师站所下装的控制程序，进行工程单位 变换、数据采集和控制输出、控制运算等。
Slient
HOLLiAS—MACS系统在线监控
Slient
HOLLiAS—MACS系统在线监控
在菜单栏中点击“在线”按钮，在弹出的下拉菜单中点击“登陆”按钮， 即可进行下位程序的在线监控。 注意：无论哪种系统，在进行在线监控下位程序时都需要注意一个问题， 就是编辑器中的项目是否与下位（CPU）中的项目相符。 如果在点击“登陆”时提示该项目与下位项目不符时，需停止在线监控 操作，检查核实程序更改的记录，确认后再进行在线监控操作，（如果 是PLC系统，如西门子300、400系统可重新从下位CPU中上传新的程序 进行监控），所以说，软件的备份很重要。
故障灯。上电之后自动点“亮”，正常运行后该灯“灭”。 从机从主机中拷贝工程文件的时候，该灯“闪”。
模 块
指
SNET1（黄 “亮”表示系统网1（以太网）正在使用。“灭”表示系统网
灯）
1（以太网）没有使用。
示 灯
SNET2（黄 “亮”表示系统网2（以太网）正在使用。“灭”表示系统网
灯）
2（以太网）没有使用。
共地型的接法他15 路信号只把接点 正端用一根芯线接到FM131A 的端 子上，
百度文库
优点：节省电缆，用于现场物理位 置相对集中的多个DI 信号的情况。
需要注意：每一模块查询电源输入
端应该加保险，保险应在0.2-0.5A
范围内，以防止意外情况出现烧毁
模块。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
每个通道有 一个保险管 和一个固态 继电器和通 道指示灯
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
FM148A 8路大信号输入 模块
FM148A型模块是智能型8路大信号模拟 量输入模块，用于处理从现场来的 的电压信号和电流信号。适用范围 广，可以接受二线制电流设备的电 流信号，也能够接受四线制电流设 备的电流信号，还能够接受电压信 号。当所采集的模拟量信号的类型 发生变化，不需要在FM148A模块内 部进行任何设置，只改变信号线在 端子上的接法即可。
HOLLiAS-MACSⅤ系统
1：系统概述及系统组成结构 2：常用硬件接线 3：系统故障及诊断 4：在线监控 5：修改模拟量量程 6：下位程序变量查询
Slient
下图以一个水位信号调节的例子简单地说 明DCS系统在实际生产中的应用过程：
人机界面 监视/控制操作
数据转换、控制运算、传送 数据和诊断结果到上层网络
Slient
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括：
操作员站
操作员站主要完成以下功能： – 各种监视信息的显示、查询和打印，主要有工艺流程图显示、
趋势显示、参数列表显示、报警监视、日志查询、系统设备 监视等。 – 通过命令和参数的修改，实现对系统的人工干预，如在线参 数修改、控制调节等。
工程师站离线 组态软件
操作员站运行 软件
服务器运行软 件
Slient
HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构
机柜正面
机柜背面
HOLLiAS—MACS系统的硬件体系结构
主控单元是现场控制站的中 央处理单元，主要承担本站 的信号处理、控制运算、与 上位机及其它单元的通讯等 任务。
主控单元可以热备份方式冗 余使用，在出现故障时能够 自动无扰切换，并保证不会 丢失数据。（不停机）
说 明
RNET（黄灯） “亮”表示双机（以太网）备份数据交换正常。
BATTERY
数据保持电池。拨码置于ON，表示主控单元处于掉电保护状 态，拨码置于OFF，表示主控单元未处于掉电保护状态。
Slient
HOLLiAS—MACS系统的常用硬件
电源单元为用 来对现场控制 站的主控单元、 I/O模块及现场 仪表供电，可 构成无扰切换 的冗余配电方 式。
Slient
HOLLiAS—MACS的系统体系结构
HOLLiAS—MACS系统中的“站”包括： 工程师站
主要有以下功能： 组态（包括系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表） 和相关系统参数的设置。 现场控制站的下装和在线调试，服务器、操作员站的下装。 在工程师站上运行操作员站实时监控程序后，可以把工程师 站作为操作员站使用。
输入信号 采集单元
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
控制指令 输出单元
阀门/执 行机构
操作员站 以太网连接
主控单元
现场总 线连接
IO输入模块
DCS系统
现场
仪表/ 变送器
过程对象
IO输出模块
阀门/执 行机构
Slient
HOLLiAS—MACS系统的组成结构
HOLLiAS—MACS系统是由以太网和使用现场总线技术的控制网络连接的各工 程师站、操作员站、现场控制站、数据服务器组成的综合自动化系统。 HOLLiAS—MACS系统硬件由工程师站、操作站、现场控制站（包括主控单元 设备和I/O单元设备）、系统服务器、系统网络、监控网络、控制网络等组成。 HOLLiAS—MACS系统软件包括：工程师站组态软件；操作员站在线软件； 现场控制器运行软件；服务器软件等。