本章講述CENTUM CS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，了解各個站在系統(tǒng)中的作用。

目        錄

2.1 關(guān)鍵詞條 1
2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備 2
2.3 系統(tǒng)規(guī)模 4
2.4 系統(tǒng)的擴(kuò)展 6
2.4.1 系統(tǒng)的平行擴(kuò)展 7
2.4.2 系統(tǒng)的垂直擴(kuò)展（多層擴(kuò)展） 8
2.5 網(wǎng)絡(luò) 9
2.5.1 V網(wǎng) 9
2.5.2 V網(wǎng)中的鏈路傳輸系統(tǒng) 10
2.5.3 E Net(E網(wǎng)) 11
2.5.4 以太網(wǎng) 12

2.1 關(guān)鍵詞條
下列詞條將在本章中討論。
（1）ICS，F(xiàn)CS，WS 2.2
（2）域 2.4
（3）V網(wǎng) 2.5
（4）E網(wǎng) 2.5
 (5) 以太網(wǎng) 2.5

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備
圖2.1為CENTUM CS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個例子。

設(shè)備列表:
APS：應(yīng)用站                                      ECS：電氣控制站
WS：工作站                                       MCC:馬達(dá)控制中心
ICS:信息和操作站                                 INV：電動機(jī)驅(qū)動
FCS：現(xiàn)場控制站                                  TCS：離散控制站
ACS：高級控制站                                  PLC：可編程邏輯控制器
RIO bus: 遠(yuǎn)程輸入/輸出總線                       GC： 氣相色譜儀
EIO bus: 電氣控制用現(xiàn)場輸入/輸出總線
I0：輸入/輸出設(shè)備
ABC：總線轉(zhuǎn)換器
FDDI：光纖分散型數(shù)據(jù)接口

圖2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（舉例）

本節(jié)將講述CENTUM CS系統(tǒng)各種主要設(shè)備.
（1）信息和命令站（ICS）
ICS站是一個人機(jī)界面單元，操作者主要使用它對工廠進(jìn)行監(jiān)視和操作。ICS同時具有工程功能：包括生成、維修和監(jiān)控計(jì)算機(jī)通訊的功能。
它有下列4種型號供選擇：
?21英寸單顯示器機(jī)柜
?21英寸上下放置雙顯示器機(jī)柜
?17英寸臺置單顯示器
?21英寸臺置單顯示器

（2）工作站（WS）
工作站僅用作工程作業(yè)。工程作業(yè)可用HP9000/70系列工作站完成。

（3）應(yīng)用站（APS）
應(yīng)用站為一臺小型計(jì)算機(jī)，它用來執(zhí)行各種應(yīng)用軟件包。

（4）現(xiàn)場控制站（FCS）
FCS具有儀表、電氣控制和計(jì)算機(jī)（用戶編程）功能。
遠(yuǎn)程輸入/輸出單元可安裝在工廠附近。有兩種安裝方法：安裝在特定的機(jī)柜內(nèi)和安裝在通用的19英寸槽架上。
有下列4種型號可選用：
?標(biāo)準(zhǔn)型FCS，標(biāo)準(zhǔn)雙重化冗余型FCS
?擴(kuò)展型FCS，擴(kuò)展雙重化冗余型FCS

（5）高級控制站（ACS）
ACS是對多臺FCS進(jìn)行監(jiān)督用的工作站，它用于組態(tài)全范圍控制系統(tǒng)。ACS還可完成高級控制。

（6）電氣控制站（ECS）
本站控制大型電動機(jī)或配電裝置。

（7）離散控制站（TCS）
本站通過監(jiān)控?cái)?shù)臺順控器，控制離散式生產(chǎn)過程。

（8）通訊接口單元（ACG）
ACG是一個與上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通訊的單元。這個單元用于上位機(jī)對FCS站數(shù)據(jù)的采集與設(shè)定。

（9）總線轉(zhuǎn)換器（ABC）
ABC是一個CENTUM CS系統(tǒng)與另一CENTUM CS系統(tǒng)或現(xiàn)存的CENTUM XL、μXL系統(tǒng)間的連接單元。

2.3 系統(tǒng)規(guī)模
根據(jù)工廠的規(guī)模，CENTUM CS系統(tǒng)可靈活組態(tài)：從小系統(tǒng)到包含各種設(shè)備的大系統(tǒng)。

表G2.1 CENTUM CS系統(tǒng)規(guī)格

（１）小規(guī)模系統(tǒng)
ＣＥＮＴＵＭ ＣＳ最小系統(tǒng)由１個ＩＣＳ站和１個ＦＣＳ站組成。由于這類小系統(tǒng)借助各種連接單元，可擴(kuò)展為大系統(tǒng)，故ＣENTUM CS系統(tǒng)將來可擴(kuò)展至覆蓋整個工廠。

圖2.2    小規(guī)模系統(tǒng)

（２）大系統(tǒng)
 CENTUM CS系統(tǒng)可擴(kuò)展至表2.1所述規(guī)模。與橫河電機(jī)的常規(guī)系統(tǒng)比較，CENTUM CS
的最大規(guī)模幾乎大一倍。

通過1 個或多個ABC站，將已存在的控制系統(tǒng)如CENTUM –XL，μXL連接到CENTUM CS系統(tǒng)上，操作進(jìn)可用一臺ICS操作整個工廠，圖2.3即為其例子。

系統(tǒng)可容納64個站，借助ABC站增建新的V網(wǎng)絡(luò)可連接更多的站。系統(tǒng)擴(kuò)展的詳細(xì)內(nèi)容見2.4節(jié)“系統(tǒng)的擴(kuò)展”。

Plant:工廠     Domain: 區(qū)域     Supervisory Computer:監(jiān)控計(jì)算機(jī) 
Operation control level:操作控制級 Production control level: 生產(chǎn)控制級
RIO bus: RIO總線  Ethernet:以太網(wǎng)

圖2.3    大規(guī)模系統(tǒng)
2.4 系統(tǒng)的擴(kuò)展
當(dāng)引入DCS系統(tǒng)時，就必須考慮工廠將來的發(fā)展和一體化技術(shù)的引用。CENTUM CS的設(shè)計(jì)使系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)將來的擴(kuò)展和一體化。

域
由V網(wǎng)絡(luò)連接的一組站，例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，子系統(tǒng)和其他經(jīng)總線轉(zhuǎn)換器（ABC）連接的CENTUM-CS，CENTUM-XL，μXL可分別定義為1個域。

工廠
邏輯上由一組FCS控制，ICS識別數(shù)據(jù)用“工廠名+位號名”輸入，不同工廠即使使用相同位號名,也不會產(chǎn)生問題。

圖2.4   系統(tǒng)的平行擴(kuò)展

2.4.1 系統(tǒng)的平行擴(kuò)展
在工廠中上游過程的CENTUM CS和下游過程的CENTUM CS可用ABC（總線轉(zhuǎn)換器連接成一個平行系統(tǒng)，這時每個過程的ICS站負(fù)責(zé)自己過程的操作。
由其他區(qū)域來的報(bào)警信號和信息不被接受。但必需的數(shù)據(jù)，如產(chǎn)量數(shù)據(jù)，需跟蹤的信息則可以從前過程區(qū)域內(nèi)采集。

表.2.2平行擴(kuò)展系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)格

2.4.2 系統(tǒng)的垂直擴(kuò)展（多層擴(kuò)展）
在一個中央控制室若干制造過程的控制使用多系統(tǒng)一體化操作時，這些系統(tǒng)可進(jìn)行垂直擴(kuò)展。在有現(xiàn)存系統(tǒng)拼入CENTUM CS時，這種方法是很有用的。

表2.3 垂直擴(kuò)展系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)格

注：適用于一個域僅有一個工廠的情況.

圖2.5 系統(tǒng)的垂直擴(kuò)展舉例

2.5 網(wǎng)絡(luò)
根據(jù)應(yīng)用，有三種網(wǎng)絡(luò)為CENTUM CS采用：V網(wǎng)，E網(wǎng)和以太網(wǎng)。本節(jié)介紹每種網(wǎng)絡(luò)的功能和其應(yīng)用。

2.5.1 V網(wǎng)
V網(wǎng)為將FCS與其他站如ICS，ABC和ACG站連接起來的實(shí)時控制網(wǎng)絡(luò)。V網(wǎng)可完成雙重化冗余通訊，通訊速度可達(dá)10 Mbps. 這個系統(tǒng)應(yīng)用鏈路傳輸系統(tǒng)以及很有價值的讀/寫通訊系統(tǒng)及信息通訊系統(tǒng)。

表2.4 V網(wǎng)的技術(shù)規(guī)格

讀/寫通訊
在本通訊系統(tǒng)內(nèi)，可完成一對一的通訊，如ICS向FCS請求發(fā)送數(shù)據(jù)，相應(yīng)的FCS向ICS發(fā)送應(yīng)答數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)用來請求和設(shè)定一般過程數(shù)據(jù)。

信息通訊
這個通訊系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳送給特定類型的站（如所有ICS站）這個通訊系統(tǒng)可用來提醒操作者注意過程報(bào)警。

圖2.6 鏈路傳輸?shù)母拍睢?/span>


在圖2。6中鏈路傳輸?shù)臄U(kuò)展：
這個例子中，ICS1將數(shù)據(jù)發(fā)每一個站（ICS2，F(xiàn)CS1和FCS2）。首先，ICS1經(jīng)自己的“鏈路傳輸數(shù)據(jù)區(qū)”將數(shù)據(jù)送至V 網(wǎng)上，之后其他在V net上的站（ICS2，ICS1和FCS2）分別檢查鏈路傳輸數(shù)據(jù)。如果某站需要這種數(shù)據(jù)，則讀它并把它寫入自己的鏈路傳輸區(qū)。這樣每個站必須事先設(shè)定（組態(tài)）需要還是不需讀寫鏈路傳輸數(shù)據(jù)。

2.5.3 E Net(E網(wǎng))
E Net為局域通訊網(wǎng)絡(luò)（LAN）,它將1臺ICS和系統(tǒng)內(nèi)其他ICS連接起來。使用E 網(wǎng), ICS可完成如下工作：
?顯示其他ICS的趨勢記錄。
?顯示其他ICS的圖像畫面數(shù)據(jù)。
?使用連接在其他ICS站上的打印機(jī)或硬彩色拷貝機(jī)打印。
?將由工程功能產(chǎn)生的工程數(shù)據(jù)裝入其他各ICS站。

E Net電氣/物理規(guī)格與以太網(wǎng)相同。

表2.5 E Net的技術(shù)規(guī)格

2.5.4 以太網(wǎng)
CENTUM CS采用以太網(wǎng)作為局域網(wǎng)絡(luò)（LAN（完成ICS站與WS站或ICS站與監(jiān)控機(jī)的通訊中可使用X-window功能，在ICS與監(jiān)控機(jī)之間傳送大批量配方管理數(shù)據(jù)文件，也可將趨勢文件傳給監(jiān)控機(jī)。下列以太網(wǎng)的通訊協(xié)議適用于ICS站。
TCP/IP（傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議）
FTP（文件傳輸協(xié)議）

         表2.6  以太網(wǎng)技術(shù)規(guī)格