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DCS基本结构及组成

在深入研究横河 Centum VP 之前，让我们快速了解一下典型 DCS 的基本结构和组件。

根据定义，DCS是一种计算机控制系统，具有多个自主控制器，可操作和控制许多控制回路。DCS没有集中的监督控制，称为分布式 控制。

现场设备连接到位于控制器旁边的机柜中的 I/O 模块。控制器使用多种通信协议联网，例如以太网、Modbus或专有协议。

操作员站 HMI 位于中央控制室，有些可能位于其他地方。操作员站为工厂操作员提供访问权限，以观察和调整实时工厂条件。

工程师站HMI位于一个区域，只能对许多控制回路中的任何一个进行实际控制逻辑编程更改。

横河历史

横河电机是一家日本工业公司，于1915 年开始制造和销售电表。

横河电机于 1975 年推出了其第一台 CENTUM DCS。Centum V 和 Centum-XL 于 1980年代紧随其后。CENTUM CS 和 CS 3000 于 1990 年代推出。

CENTUM CS 3000 系列在 2000 年代延续，这也是 ProSafe-RS SIS 推出的十年。

2010 年的十年让我们认识了 CENTUM VP。当前版本是 2014 年推出的第 6 版。

Centum VP系统架构

好的……我们来看看CENTUM VP的整体系统架构。横河将 HMI 称为 HIS（人机界面站）。HIS主要用于操作，但也可以为工程配置附加站。

现场控制站 (FCS) 提供实际的工厂过程控制。所有过程信息都放置在称为 Vnet/IP 的控制网络上。

所有 CENTUM 设备都连接到 Vnet/IP 网络。如果需要，还会安装名为 ProSafe-RS 的 SIS 并将其连接到Vnet/IP 网络。

统一网关站 (UGS) 充当接口，允许 CENTUM VP 与各种基于网络的子系统进行通信，例如 ModbusRTU、Modbus/TCP 单元、EtherNet/IP 单元等。

横河DCS网络结构

网络交换由层交换机执行。例如，L2SW 是第 2 层交换机。Vnet/IP 传输介质可以是光纤或非屏蔽双绞线电缆。Vnet/IP 以1 Gbps 的通信速度运行。

仔细观察 Vnet/IP 域，我们可以看到总线 1 和总线 2 的两个独立子网。每个域可以有 64个站。L3SW交换机用于在两个域之间进行通信。

现场控制站 (FCS) 包含电源、控制器和现场输入/输出模块 (FIO)。

I/O 模块包括模拟、数字和通信模块。例如，模拟模块 AAI143 是一个 4 到 20mA、16通道的隔离模块。

光节点接口单元 (NIU) 可以通过现场控制单元 (FCU) 中的通信模块连接，不需要开关。

节点接口单元也将连接到 I/O 模块或我们所说的 NIO，它代表网络输入/输出。

ProSafe-RS 是一种安全仪表系统 (SIS)，符合IEC61508 定义的安全完整性等级SIL3。

它具有单个控制器、单个输入和单个输出模块的额定值。ProSafe-RS系统的所有组件均为亮橙色。

Plant Resource Manager (PRM) 是 Asset Manager 软件包。PRM允许使用智能设备的诊断功能，例如具有 HART 或 Profibus 通信的设备。