日本橫河系統(tǒng)硬件構成介紹基本術語介紹HIS：人機接口站，也叫操作站，就是我們所說的“上位機”。FCS：現(xiàn)場控制站，也叫控制站，就是我們說的“下位機”。VL-net：是一個虛擬的網(wǎng)，建立在普通的乙太網(wǎng)上，用于控制站和操作站之間的通訊I/O模件：輸入/輸出模件，在下微機中的卡件。：或叫冗余，在cs1000系統(tǒng)中，所有的設備都是雙重化的，目的是防止在生產(chǎn)中某個設備出現(xiàn)故障而影響生產(chǎn)，發(fā)生危險。一、CS1000系統(tǒng)構成及設備1.1CS1000系統(tǒng)構成及設備域的概念：由一條控制總線連接的站的集合。域的最小配置：1個FCS、1個HIS。域的最大配置：一個域中可有以下設備HIS、FCS、BCV總共最多24個站，其中HIS最多8個。通過BCV（總線轉(zhuǎn)換器）可將CS1000系統(tǒng)域接入CS3000系統(tǒng)域，將μXL系統(tǒng)域接入CS3000系統(tǒng)域。

系統(tǒng)構成例一、CS1000系統(tǒng)構成及設備CS1000系統(tǒng)規(guī)格監(jiān)視工位號數(shù)：8000個工位號最大站號：24個站人機接口站：8臺現(xiàn)場控制站：16個通信網(wǎng)絡：185m同軸電纜，數(shù)據(jù)傳輸速率為10Mbps

一、CS1000系統(tǒng)構成及設備系統(tǒng)配置：1、HIS（人機接口站）主要是利用圖形窗口對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控和操作，安裝有系統(tǒng)生成、系統(tǒng)維護和測試功能的軟件，通過開放式數(shù)據(jù)接口（OPC，DDE），把過程數(shù)據(jù)、趨勢數(shù)據(jù)、報警、公告和其他信息傳送到上位機或工作站。2、FCS（現(xiàn)場控制站）用于過程控制，可通過通訊接口與可編程控制器或數(shù)據(jù)采集裝置（橫河DARWIN）相連，也可利用現(xiàn)場總線通訊卡件掛現(xiàn)場總線儀表。3、VLnet（控制總線）它是一種可靠的、實時控制網(wǎng)絡，它將FCS與HIS相連，構成CS1000集散控制系統(tǒng)。一、CS1000系統(tǒng)構成及設備主要特點：傳輸路徑：10base2，10?同軸電纜連接器：BNC同軸轉(zhuǎn)換器連接：總線型，多頭連接冗余：雙重化傳輸距離：185m同軸電纜；20km光纖電纜傳輸速度：10Mbps

一、CS1000系統(tǒng)構成及設備4、總線轉(zhuǎn)換器（ＢＣＮ）將CS1000與CENTUMCS或μXL連接成一個總系統(tǒng)，允許進行集中操作和監(jiān)視，在HIS上操作和監(jiān)視CENTUMCS、μXL現(xiàn)場控制單元和現(xiàn)場監(jiān)視單元。5、通訊門路（CGW）用來從一臺計算機或UNIX工作站獲取或設置FCS數(shù)據(jù)。但采用WindowsNT操作系統(tǒng)的PC機，就不用通訊門路，直接通過動態(tài)數(shù)據(jù)接口或過程數(shù)據(jù)接口進行通訊。

1.2CS1000的網(wǎng)絡介紹

CS1000使用VLnet構成站間通訊。Vlnet是用于連接系統(tǒng)內(nèi)各部件的實時控制網(wǎng)。一、CS1000系統(tǒng)構成及設備

相關數(shù)據(jù)

最大站節(jié)點：24/域傳輸速率：10mbps連接電纜：YCB111/YCB141（同軸電纜）通過Bus適配器YCB147/YCB149或Bus中繼器YNT521將YCB141與YCB111相連。R3.04系統(tǒng)構成總貌oooGSGWVnetPLCFCJ/FCNEthernetPROFIBUS-DPV1DiscreteI/ODriveDeviceNet光電設備OPCServerFFCSEthernetSafetySystemOtherSystem子系統(tǒng)門單元傳輸距離：YCB141185mYCB111500m混合連接時YCB141+0.4*YCB111≤185m使用YCB111擴展時最多使用8對，最遠1.6Km使用光纖及中繼器YNT511和YNT521可達4Km和15Km一、CS1000系統(tǒng)構成及設備一、CS3000系統(tǒng)構成及設備最大工位數(shù):8000/HIS最大站數(shù):24最大HIS數(shù)：8VL-net總線(Max):15km域內(nèi)最大配置1.3.系統(tǒng)構成總結(jié)最小配置●●●二、HIS硬件構成2.1標準型HIS開放式單顯示器HIS2.1.1硬件軟件要求內(nèi)存:128or256MB硬盤:10GBor20GB其它存儲器：FDD,CD-ROM,MO,ZIP,優(yōu)盤操作系統(tǒng):WINDOWSNT4.0(R2)/WINDOWS2000(R3)顯示器:21”CRT/15”或18“LCD,1280*1024分辨率操作工具:操作員鍵盤(可同時操作8個回路),工程師鍵盤,觸屏,鼠標, 跟蹤球通信接口:Ethernet,RS232C,VL-net,USB

二、HIS硬件構成2.2通用PC型HIS硬件構成及相關參數(shù)◆PC可選用IBMPC/AT兼容機◆選用通用PC做HIS必須配備VF701卡，選配操作員鍵盤。2.2.1硬件軟件要求CPU：Pentium300MHzorfaster。

內(nèi)存：96MBorlarger。硬盤：4GBorlarger(用戶區(qū)不少于500MB）。軟驅(qū):1個(3.5“)CD-ROM:1個CRT：1024x768ormore；256colourormore。鼠標器：1個鍵盤：106鍵盤，PS2二、HIS硬件構成

串口：OneormoreRS-232C(操作鍵盤,9針)。并口：Oneormore（打印機）?？偩€槽：至少一個PCI槽，用于VF701卡。Ethernet網(wǎng)卡：10M/100M自適應網(wǎng)卡操作系統(tǒng):WINDOWSNT4.0(WS)（R2）/WINDOWS2000(R3)應用軟件：Office2000/XP(可選)*用作組態(tài)及測試時，內(nèi)存要求128MB以上；虛擬內(nèi)存指定不少于300MB。二、HIS硬件構成二、HIS硬件構成2.2.2VF701卡及地址置于PCI槽上的控制總線接口卡，用于將PC型HIS接入VL-net。用VF701網(wǎng)卡多個操作站VF701VF701終結(jié)器BUS1始終與BUS1相連接，最后用一個終結(jié)器。二、HIS硬件構成VF701卡地址域號站號二、HIS硬件構成Domain撥號方法奇偶校驗位（奇校驗）二、HIS硬件構成Station撥號方法奇偶校驗位（奇校驗）二、HIS硬件構成2.2.3操作員鍵盤防塵防水平面觸摸鍵，9針RS232插頭，可發(fā)出7種電子報警音響。連接電纜二、HIS硬件構成方式選擇鑰匙功能鍵窗口調(diào)用鍵操作控制鍵數(shù)據(jù)鍵入鍵其它鍵μXL1、模式選擇鍵：根據(jù)該鍵對操作自得權限進行選擇，有三種（OFF操作員，ON班長和ENG工程師）方式。2、功能鍵：有32個，其功能是調(diào)用各種窗口及用戶程序，每個功能鍵上有個LED指示燈，用戶可以任意分配其功能，包括調(diào)用窗口、執(zhí)行系統(tǒng)功能鍵、啟動/停止/重新啟動趨勢、閃爍或停止LED燈的ON/OFF、執(zhí)行文件名的程序以及多媒體功能。3、窗口調(diào)用鍵：直接利用它調(diào)出HIS的所有操作、監(jiān)視窗口。4、數(shù)據(jù)輸入鍵：HIS的數(shù)據(jù)輸入鍵和一般鍵盤的數(shù)據(jù)輸入功能鍵相同。4、操作功能鍵HIS的整個功能體系窗口操作監(jiān)視功能用戶自定義窗口趨勢窗口趨勢點窗口流程圖窗口總貌窗口控制分組窗口流程圖窗口系統(tǒng)窗口系統(tǒng)信息導航窗口功能塊狀態(tài)監(jiān)視窗口信息窗口幫助窗口維護功能數(shù)據(jù)獲取功能OPC接口DDE接口用戶程序環(huán)境開放數(shù)據(jù)接口功能系統(tǒng)狀態(tài)總貌窗口系統(tǒng)報警窗口HIS設置窗口FCS狀態(tài)顯示窗口時間設置窗口趨勢功能封閉過程功能報告功能權限功能報警和信息功能過程報告功能歷史信息報告功能操作支持功能1、窗口操作功能：以生產(chǎn)過程的日常操作與監(jiān)視為主，通過一系列所建立的操作監(jiān)視窗口，實現(xiàn)隨生產(chǎn)過程的運行、操作、監(jiān)視、控制、報表等運作。2、操作支持系統(tǒng)：防止誤動作或非操作者的安全權限功能、告知操作員錯誤的報警和信息功能，以及監(jiān)視工廠現(xiàn)時和過去狀態(tài)的報表功能。3、數(shù)據(jù)采集和處理功能：收集并保存各種過程數(shù)據(jù)，而且通過打印機或文件輸出。4、開放數(shù)據(jù)接口功能：是不具有HIS功能的上位系統(tǒng)隨時獲取數(shù)據(jù)。5、維護功能：診斷系統(tǒng)和運行維護，并時刻顯示操作下的系統(tǒng)狀態(tài)，監(jiān)視操作狀態(tài)。HIS過程操作監(jiān)視功能和各種窗口HIS對生產(chǎn)過程的操作、管理和監(jiān)視是通過各種窗口的不同組合來實現(xiàn)的。種類：總貌窗口控制窗口流程圖窗口趨勢窗口調(diào)整窗口

儀表面板窗口過程報警窗口操作指導窗口順序控制窗口幫助對話框過程報告窗口歷史信息報告窗口一、流程圖窗口1、流程圖窗口它是工廠和控制系統(tǒng)的圖形縮影，使裝置過程的全動態(tài)模擬流程圖，可以通過流程圖窗口監(jiān)視、操作和控制工廠或生產(chǎn)過程?？梢燥@示各種信息，但大部分不能修改、確認操作。流程圖窗口實時顯示、記錄整個過程控制系統(tǒng)的各個重要參數(shù)，并設置了相應的越限及故障報警等，極大方便操作人員，達到操作監(jiān)視整個工廠的目的。2、總貌窗口對整個過程控制及狀態(tài)的目錄和索引顯示的作用，監(jiān)視和操作該窗口就可方便把握整個生產(chǎn)的全過程，并通過雙擊顯示快調(diào)出各相關窗口，實現(xiàn)對全工廠的操作和監(jiān)視。每個總貌窗口由28個顯示塊構成，每個顯示塊可獨立顯示其他用戶自定義窗口或系統(tǒng)自生成窗口，也有一些公共信息等。3、控制窗口顯示的是運行中聯(lián)系密切功能塊儀表面板二、趨勢窗口三、儀表面板窗口顯示一個功能塊狀態(tài)儀表面板圖，通過它可以監(jiān)視每個功能塊的運行情況，而且還可以像操作模擬儀表面板一樣改變或設定功能模塊的過程參數(shù)和回路狀態(tài)。四、其他窗口1、過程報警窗口按照報警產(chǎn)生的時間順序顯示各個功能模塊的過程報警信息和通告信息。最多200個報警信息。2、操作指導窗口顯示操作指導信息。最多可顯示40條信息。3、幫助對話框可是系統(tǒng)預先設定的信息，也可使在線幫助手冊。4、順序控制表顯示順序表模塊詳細的構成情況及順序程序執(zhí)行的狀態(tài)。五、過程報告窗口1、過程報告窗口：顯示FCS過程總貌。2、歷史信息窗口顯示PFCS生產(chǎn)的過程報警和系統(tǒng)報警的歷史信息以及諸如操作員過去操作的其他歷史信息。三、FCS現(xiàn)場控制站FCS為CS1000提供過程控制功能，如常規(guī)控制、順序控制、批量控制和復雜運算，適合各種工業(yè)過程。組成：電源單元、CPU單元、VLnet連接器、電池單元、電源分配卡和I/O模件。功能：接受來自現(xiàn)場的各種信號，并根據(jù)工程設定條件和HIS發(fā)出的指令完成對工業(yè)控制對象的過程控制功能，使整個生產(chǎn)過程被控制在最優(yōu)化的狀態(tài)下運行，F(xiàn)CS和HIS之間通過VLnet總線進行信息交換。三、FCS硬件構成3.1FCS的類型◆PFCS/PFCD三、FCS硬件構成3.1.1構成

型號：PFCS/PFCD內(nèi)存后備:72小時

I/O模塊箱:2個/5個

AI/AO:128點

DI/DO:512點雙重化:CPU,電源,通信口安裝:19#機架安裝

PFCD外型三、FCS硬件構成控制總線連接單元轉(zhuǎn)接頭處理卡供電單元擴展板插件箱I/O卡件電池單元電源分配板12345三、FCS硬件構成PFCS元件配置表

三、FCS硬件構成有上圖可知現(xiàn)場控制站PFCS的硬件配置由以下6部分組成：1、微處理器單元（CPU）有標準型和擴展型兩種，其功能是實現(xiàn)各種控制運算。一旦CPU和電源出故障，由外部接口單元的READY端子產(chǎn)生觸點輸出。2、VLnet連接器單元兩個雙冗余的VLnet安裝在雙冗余PFCS的CPU單元上，其功能是VLnet信號的隔離及電平轉(zhuǎn)換。3、電源分配卡接受電源輸入端特定電源，并通過噪聲濾波器輸出到電源輸出連接器。4、電源單元接受來自電源分配卡的特定電源，將其轉(zhuǎn)換成所需的直流電壓，分配到每個輸入輸出箱內(nèi)的卡件和單元供電。三、FCS硬件構成5、電池單元當電源掉電時，利用電池單元保存CPU單元中主內(nèi)存的內(nèi)容，保持時間為72小時，再充電，時間為48小時。6、I/O模件單元I/O模件單元內(nèi)插入各種I/O模件，用來處理各種過程模擬信號和數(shù)字信號。三、FCS硬件構成3.2處理卡指示燈的含義及站地址的設置HRDY——綠燈亮硬件自診斷正常。RDY——綠燈亮硬件和軟件運行正常。CTRL——處理卡運行指示燈，綠燈亮運行，燈滅后備。COPY——數(shù)據(jù)拷貝時綠燈亮，拷貝結(jié)束燈滅。三、FCS硬件構成奇偶校驗位奇校驗位域地址DOMAIN地址的設置三、FCS硬件構成STATION地址的設置三、FCS硬件構成3.3I/O卡件的類型和功能I/O卡件類型主要分三種：模擬量卡件、數(shù)字量卡件和通訊卡件。3.3.1FCS卡件簡介⑴卡件接線方式：單點、多點端子型，多點接插型。對應插件箱/插卡安裝例單點多點端子型多點接插型AMN11AMN31AMN32三、FCS硬件構成⑵卡件類型介紹AAM10：電流/電壓輸入

AAM21：RTD輸入AAM21/RJ：mV(-50to150mV),T/C輸入APM11：脈沖輸入（0to10kHz)AAM51：電流/電壓(0to10V)輸出單點模擬量信號卡件外型插件箱及安裝方式AMN11插件箱最多安裝16塊卡三、FCS硬件構成AMM12T：電壓多點輸入AMM22T：熱電偶多點輸入AMM32T：熱電阻多點輸入AMM42T：限制變送器輸入16點端子類模擬量卡件外型插件箱及安裝方式AMN31插件箱最多安裝2塊卡AMM32T、AMM42T只能安裝1塊卡AMM32T不能安裝在1槽三、FCS硬件構成AMM12C：電壓16點輸入(-10to10V)AMM22C：mV16點輸入(-100to100mV)AMM32C：熱電阻16點輸入AMM25C：熱電偶15點輸入連接類模擬量卡件外型插件箱及安裝方式AMN32插件箱最多安裝4塊卡三、FCS硬件構成ACM80：多點模擬量I/O卡件輸入8點（1~5V)，輸出8點（4~20mA)通過KS1電纜與信號變換器或端子板連接，卡件可實現(xiàn)雙重化。連接類模擬量卡件外型插件箱及安裝方式AMN34插件箱最多安裝2塊卡三、FCS硬件構成ADM11T：16點接點輸入

ADM12T：32點接點輸入

ADM51T：16點接點輸出ADM52T：32點接點輸出

端子類接點卡件外型插件箱及安裝方式AMN31插件箱最多安裝2塊卡三、FCS硬件構成ADM11C：16點接點輸入

ADM12C：32點接點輸入

ADM51C：16點接點輸出ADM52C：32點接點輸出連接類接點卡件外型插件箱及安裝方式AMN32插件箱最多安裝4塊卡三、FCS硬件構成ADM15R：16點繼電器輸入

ADM55R：16點繼電器輸出繼電器卡件外型插件箱及安裝方式AMN21插件箱安裝1塊卡IO通道（1）模擬量輸入通道生產(chǎn)過程中各種連續(xù)性的物理量（如溫度、壓力、差壓、引力、位移、速度、加速度以及電流、電壓）和化學量（如PH值、濃度等），只要在線檢測儀表將其轉(zhuǎn)換為其相應的電信號均可送入AI進行處理。（2）模擬量