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1、蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院課時計劃 NO16 授課日期 授課班級 課 題 CENTUM-CS 集散控制系統(tǒng)概述 教學(xué)目的 1．了解CENTUM-CS系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和主要特點 2．掌握CENTUM-CS DCS基本硬件組成和各部分作用 重點與難點 CENTUM-CS基本硬件組成及操作站、現(xiàn)場控制站、工程師站、通信總線、通信網(wǎng)關(guān)作用。 教學(xué)輔助 手 段 多媒體 集散控制系統(tǒng)實訓(xùn)裝置 復(fù)習(xí)提問 1．CENTUM CS3000系統(tǒng)主要由哪些部分組成？ 授課內(nèi)容提綱 系統(tǒng)概述 1．系統(tǒng)的構(gòu)成 2．系統(tǒng)的特點 課外作

2、業(yè) 教學(xué)心得 第4章　CENTUM-CS 集散控制系統(tǒng) 4.1　系統(tǒng)概述 4.1.1 系統(tǒng)的構(gòu)成 1.系統(tǒng)配置及域 CS 3000系統(tǒng)是由操作站、現(xiàn)場控制站、工程師站、通信總線、通信網(wǎng)關(guān)等部分所組成的，如圖4.1所示。 圖4.1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 4.1.2 系統(tǒng)的特點 1.系統(tǒng)性能更加增強 圖4.2 CENTUM CS3000外形 2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加開放 3.可靠性進一步增強 4.控制總線通信速率進一步提高 5.控制站的功能更加增強 6.輸入/輸出接口類型更加豐富 7.工程效率高效 8.擴展性更強 9.兼容性更好

3、蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院課時計劃 NO17 授課日期 授課班級 課 題 現(xiàn)場控制站 教學(xué)目的 1．了解CENTUM-CS DCS控制站的構(gòu)成 2．了解各類FCS的配置 3．熟悉現(xiàn)場控制站卡件的功能 重點與難點 各類FCS的區(qū)別，現(xiàn)場控制站卡件的功能。 教學(xué)輔助 手 段 多媒體 實訓(xùn)裝置演示 復(fù)習(xí)提問 授課內(nèi)容提綱 現(xiàn)場控制站 1．硬件構(gòu)成 2．卡件功能 課外作業(yè) 1．分別敘述控制站FCS和操作站HIS的功能？ 2．控制站卡件地址的命名規(guī)則是什么？ 教學(xué)心得 4.2　現(xiàn)場

4、控制站 4.2.1 硬件構(gòu)成 標(biāo)準(zhǔn)型FCS主要由一個現(xiàn)場控制單元FCU、數(shù)個節(jié)點（NODE）、連接總線（RIO Bus或ESB Bus/ER Bus）、輸入/輸出（I/O）卡件等組成。 1.中央控制單元FCU構(gòu)成 FCU機箱的硬件構(gòu)成如圖4.3所示。 圖4.3 FCU構(gòu)成 2.RIO標(biāo)準(zhǔn)型FCS RIO標(biāo)準(zhǔn)型FCS的硬件配置關(guān)系如圖4.4所示。 圖4.4 RIO標(biāo)準(zhǔn)型FCS 3.FIO標(biāo)準(zhǔn)型FCS 4.2.2 卡件功能 現(xiàn)場控制站的兩種卡件RIO和FIO不能相互通用。 表格 4.1 RIO型卡件 卡件名稱 型號 卡件說明 插件箱/卡件個數(shù)

5、 連接方式 模擬I/O卡件 AAM10 電流/電壓輸入卡（簡捷型） AMN11、12/16 端子 AAM11/11B 電流/電壓輸入卡/BRAIN協(xié)議 AMN11、12/16 AAM12 mV、熱電偶、RTD輸入卡 AMN11、12/16 APM11 脈沖輸入卡 AMN11、12/16 AAM50 電流輸出卡 AMN11、12/16 AAM51 電流/電壓輸出卡 AMN11、12/16 ACM80 多點控制模擬量I/O卡（8I/8O） AMN34/2 連接器 繼電器I/O卡件 ADM15R 繼電器輸入卡 AMN21/1 端子 ADM5

6、5R 繼電器輸出卡 AMN21/1 多點模擬I/O卡件 AMM12T 多點電壓輸入卡 AMN31、32/2 端子 AMM22T 多點熱電偶輸入卡 AMN31、32/2 AMM32T 多點RTD輸入卡 AMN31/1 AMM42T 多點2線制變送器輸入卡 AMN31/1 AMM52T 多點電流輸出卡 AMN31/1 AMM22M 多點mV輸入卡 AMN31、32/2 AMM12C 多點電壓輸入卡 AMN32/2 連接器 AMM22C 多點熱電偶輸入卡 AMN32/2 AMM25C 多點熱電偶帶mV輸入卡 AMN32/2 AMM32

7、C 多點RTD輸入卡 AMN32/2 數(shù)字I/O卡件 ADM11T 16點接點輸入卡 AMN31/2 端子 ADM12T 32點接點輸入卡 AMN31/2 ADM51T 16點接點輸入卡 AMN31/2 ADM52T 32點接點輸入卡 AMN31/2 ADM11C 16點接點輸入卡 AMN32/4 連接器 ADM12C 32點接點輸入卡 AMN32/4 ADM51C 16點接點輸入卡 AMN32/4 ADM52C 32點接點輸入卡 AMN32/4 蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院課時計劃 NO18 授課日期

8、 授課班級 課 題 操作監(jiān)視站 教學(xué)目的 1．了解CENTUM-CS DCS操作監(jiān)視站的構(gòu)成 2．了解CENTUM-CS DCS操作監(jiān)視站的作用 3．熟悉操作站的通用操作 重點與難點 CENTUM-CS DCS操作監(jiān)視站的作用，操作站的通用操作（畫面調(diào)用、切換作應(yīng)用、儀表面板的操作）。 教學(xué)輔助 手 段 多媒體 實訓(xùn)演示 復(fù)習(xí)提問 授課內(nèi)容提綱 1．操作監(jiān)視站 2．通用操作 課外作業(yè) 教學(xué)心得 4．3　操作監(jiān)視站 4.3.1 硬件構(gòu)成 操作站采用的是世界一流品牌DELL PC計算機，并采用

9、先進的Windows XP作為操作平臺。它由主機，顯示器及橫河公司專用操作員鍵盤，鼠標(biāo)，鍵盤，VF701通信卡組成。 圖4.5 操作站硬件構(gòu)成 4.3.2 基本功能 操作員可以通過鍵盤或鼠標(biāo)對不同的流程圖、控制面板、趨勢圖或報警信息等進行操作。這樣可以大大的提高一個HIS的利用率，同時提高操作效率。 4．4　通用操作 4.4.1 畫面調(diào)用 第一類是直接調(diào)用法，通過系統(tǒng)信息窗口，直接輸入窗口名和導(dǎo)航窗口； 第二類是間接調(diào)用法，即通過功能塊或分級窗口實現(xiàn)。 4.4.2 畫面切換 4.4.3 操作應(yīng)用 1．系統(tǒng)信息窗口 系統(tǒng)信息窗口工具欄如圖4.6所示。

10、 圖4.6 系統(tǒng)信息窗口工具欄 2．操作員鍵盤 (1)功能鍵區(qū) (2)窗口調(diào)用按鍵區(qū)(3)數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū) (4)操作控制區(qū) (5)其它鍵 4.4.4 數(shù)據(jù)輸入 4.4.5 儀表面板操作 (1)操作模式的變更 (2)數(shù)據(jù)輸入 (3)輸出值/設(shè)定值操作按鈕 蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院課時計劃 NO19 授課日期 授課班級 課 題 畫面的監(jiān)視和操作 教學(xué)目的 1．掌握CENTUM-CS組態(tài)軟件的基本用法 2．掌握操作站實時監(jiān)控畫面的調(diào)用方法 3．了解系統(tǒng)的維護和調(diào)試方法 重點與難點 CENTUM-CS組

11、態(tài)軟件的基本用法；操作站實時監(jiān)控畫面的調(diào)用方法。 教學(xué)輔助 手 段 多媒體 集散控制系統(tǒng)實訓(xùn)裝置演示 復(fù)習(xí)提問 授課內(nèi)容提綱 1．工程師站 2．畫面的監(jiān)視和操作 課外作業(yè) 教學(xué)心得 4．5　畫面的監(jiān)視和操作 1 總貌畫面2 控制組畫面3 調(diào)整畫面4 趨勢畫面5 過程報警畫面6 操作指導(dǎo)畫面7 流程圖畫面8 系統(tǒng)狀態(tài)總貌畫面9 操作標(biāo)簽10 功能鍵分配 4．6　工程師站 4.6.1 工程師功能 工程師工作站用于系統(tǒng)組態(tài)和生成。 4.6.2 CS3000系統(tǒng)軟件安裝 1.安裝前的確認工作 2.安裝軟件。3.安裝電子文檔 4.

12、6.3 系統(tǒng)項目生成 1.生成新項目 2.定義項目公共項 3.控制站定義(3)FCS的順序控制部分定義 4.操作站定義 5.進行虛擬測試 6.項目下裝 7.HIS的相關(guān)設(shè)置 8.現(xiàn)場聯(lián)機調(diào)試 9.調(diào)整參數(shù)的存儲 10.項目備份及存檔 4.6.4 組態(tài)操作 1.控制站的組態(tài) 單回路PID儀表的建立步驟： ①點擊類型選擇按鈕，選擇路徑Regulatory Control Block\Controllers\PID。 ②輸入工位名稱。 ③輸入通道及連接。 2.操作站組態(tài) (1)控制分組窗口的指定 (2)總貌窗口的指定 (3)趨勢窗口 4.6.5

13、 系統(tǒng)測試 項目完成后，需要對軟件及組態(tài)進行調(diào)試，以檢驗其正確與否。CS3000所提供的測試功能，可有效的對軟件及組態(tài)進行調(diào)試。測試功能有兩種類型，即虛擬測試和目標(biāo)測試。項目為“缺省項目/用戶自定義項目”時，不帶FCS為虛擬測試；項目為“當(dāng)前項目”時，帶FCS為目標(biāo)測試。通常的調(diào)試應(yīng)用虛擬測試。進入測試方法為點擊“開始\所有程序\YOKOGAWA CENTUM\SYSTEM VIEW\選擇要測試的FCS\FCS\TEST FUNCTION，等待系統(tǒng)自動完成測試窗口顯示、連接文件和下載。進入測試后，就可以模擬現(xiàn)場進行調(diào)試。 蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院課時計劃 NO20 授課日期

14、 授課班級 課 題 CENTUM-CS在工業(yè)生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用 教學(xué)目的 1．了解CENTUM-CS系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和主要特點 2．掌握CENTUM-CS組態(tài)軟件的基本用法 3．理解CENTUM-CS DCS在工業(yè)生產(chǎn)裝置中的應(yīng)用 重點與難點 通過實例理解CENTUM-CS DCS基本硬件組成和各部分作用；CENTUM-CS組態(tài)軟件的基本用法。 教學(xué)輔助 手 段 多媒體 集散控制系統(tǒng)實訓(xùn)裝置演示 復(fù)習(xí)提問 授課內(nèi)容提綱 CENTUM-CS在工業(yè)生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用 1．工藝簡介 2．系統(tǒng)配置 3．主要控制方案

15、課外作業(yè) 教學(xué)心得 4．7　CENTUM-CS在工業(yè)生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用 4.7.1 工藝簡介 主要的工藝反應(yīng)在聚合釜內(nèi)完成，其流程如圖4.7所示。 圖4.7 聚合工藝流程圖 4.7.2 系統(tǒng)配置 在自動控制系統(tǒng)配置中，將6a、6＃聚合、6＃脫氣、7＃罐區(qū)、7＃凝聚工序的800多個監(jiān)視點和控制點納入DCS。整個系統(tǒng)各類I/O點數(shù)為AI：400點、AO：200點、DI：150點、DO：80點、PI：20點。DCS選用的是Yokogawa公司的CENTUM CS3000，用來監(jiān)控全裝置工藝流程，完成數(shù)據(jù)采集、過程控制、邏輯控制和快速聯(lián)鎖控制等功能。監(jiān)控裝

16、置配置五個操作站，其中一臺作為工程師站，兩個現(xiàn)場控制站采用雙重化配置，系統(tǒng)的中央控制單元、網(wǎng)絡(luò)總線、電源和通信模板等均進行雙重化配置，操作站部分采用DELL計算機，配用21"彩色顯示器。系統(tǒng)配備了兩個控制站FCS，四個操作站HIS以及一個工程師站EWS。 4.7.3 主要控制方案 1. 丁二烯與苯乙烯流量比值控制系統(tǒng) 回路連接如圖4.8所示。 4.8 丁二烯與苯乙烯流量比值控制系統(tǒng) 2.串級控制系統(tǒng) 回路連接如圖4.9所示。 圖4.9 聚合釜反應(yīng)溫度串級控制系統(tǒng) 簡單液位開關(guān)順序控制系統(tǒng)。利用液位開關(guān)測量聚合釜中的液位，通過高/低報警來實現(xiàn)泵的開/停控制。在順控表中所用到的操作開關(guān)、報警信息、操作指導(dǎo)信息均要進行定義。 操作開關(guān)定義路徑為： SYSTEM VIEW\項目名（如MYPJT）\FCS01nn\SWITCH\SwitchDef/2/3/4雙擊打開。每張順控表中有1000個開關(guān)位號。 報警信息定義路徑為： SYSTEM VIEW\項目名（如MYPJT）\FCS01nn\MESSAGE\AN0101雙擊打開。每張順控表中有500個報警信息位號。 操作指導(dǎo)信息定義路徑為： SYSTEM VIEW\項目名（如MYPJT）\FCS01nn\MESSAGE\OG0101雙擊打開。每張順控表中有200個操作指導(dǎo)信息位號。 - 12 -