横河电机(中国)有限公司

    摘  要：横河DCS系统CENTUM CS3000在各个行业取得了广泛的应用，本文主要介绍了横河DCS系统CENTUM CS3000在造纸行业中的应用，并结合项目金华盛造纸进行介绍。

    关键词：横河公司（YOKOGAWA）； DCS系统（集散控制系统）；FCS（现场控制站）；HIS（操作站）；V-net（V网）；PM （纸机）；OMC（涂布机）

    Abstract: The application about DCS CENTUM CS3000 of YOKOGAWA is very popular in variety industry .The CENTUM CS3000 system is the flagship of YOKOGAWA DCS products. This paper mainly introduces the application of CENTUM CS3000 system in paper industry , and it shows an example about the project for Gold Huasheng Paper.

    Key words: YOKOGAWA; DCS( Distributed Control System); FCS( Field Control Station);HIS( Human Interface Station); V-net( V net); PM(Paper Machine)

    横河的DCS控制系统目前以CENTUM CS300应用最为广泛，在国内很多厂家的各种工艺装置都有应用，已经被广大的用户所熟悉。本文主要介绍CENTUM CS3000在造纸行业的应用，并以金华盛项目为例，说明在该项目中的工艺实现。

    横河的DCS CENTUM CS3000系统有两种网络构成结构，一种是V-net型网络，另外一种是Vnet/IP型网络结构。这里面首先介绍Vnet型网络。构成示意图，如图1所示。

     接下来介绍Vnet/IP型网络。构成示意图，如图2所示。

                      

图2 CENTUM CS3000系统（VNET/IP）构成图 /System Configuration of CENTUM CS3000      注释：      5）  HIS  ：操作站（可兼工程师站）      6）  FFCS-L：增强型FCS （FIO）      7）  V net/IP 实时控制网兼开放网，通讯速率1GB/S。      8）  系统最大配置：100万工位，16个域，256个站。      这种结构属于星型拓扑结构，采用通用超5类双绞线。

    造纸行业分类广泛，按原料分类大致包括原木，回收废纸等，按产品分类大致包括复印纸，包装纸，铜版纸，复写纸等，横河的DCS系统CENTUM CS3000已经在国内很多知名纸厂被应用及认可，如无锡荣成纸业一、二期，金华盛纸业等。

 

    以下部分以金华盛纸业为例，介绍一下横河的DCS系统CENTUM CS3000在造纸行业的应用。

    金华盛纸业有限公司主要产品是无碳复写纸（含热敏纸）、双胶纸以及铜版卡等三大系列，是国内最大的无碳复写纸生产基地。公司年产能已达60万吨。工艺装置包括PM2、PM3、PM4、OMC1、OMC2、THERMAL PAPER。

    金华盛纸业PM2，PM3，PM4，OMC1，OMC2，TP按照控制要求采用了横河的CENTUM CS3000系统，采用的是Vnet型网络。按照上述介绍的装置的分布，共使用了6个控制室。具体布局，详见图3、图4：

    项目中CS3000控制系统，应用了多项目联接，分为4个域，PM2和PM3为一个域，OMC1和PM4为一个域，OMC2为一个域，TP为一个域。因为操作站数量超过了8台，所以还配置了一个SERVER PC。

      PM2包括：HIS0164（ENG），HIS0163~HIS0160，HIS0155；FCS0101，FCS0102。
 

      PM3包括：HIS0159~HIS0156，HIS0154；FCS0103，FCS0104。

      OMC1包括：HIS0264，HIS0263~HIS0258；FCS0201。

      PM4包括：HIS0257（ENG），HIS0253~HIS0256，HIS0252；FCS0202，FCS0203。

      OMC2包括：HIS0364（ENG），HIS0359~HIS0363；FCS0301。

      TP包括：HIS0464（ENG），HIS0459~HIS0463；FCS0401。

     除此之外，项目中还应用了Profibus及Modbus 等下位通讯功能，子通讯系统包括了三菱PLC、西门子PLC、ABB的QCS，TURK REMOTE IO等多家子系统。

     现场的控制系统均已正常投入使用，生产状况稳定。为厂方创造了可观的经济效益。

    在现场的实际应用中，横河的DCS系统CENTUM CS3000已经得到了造纸制浆用户的认可，而且在软件组态方面可以采用多台工程师站共享项目，同时做软件组态工作，提高工作效率，满足了造纸制浆行业的控制要求。

 

    这里以某PVC工厂的CS3000系统实际应用为例，来介绍一下安全策略的具体实现。

    在这个CS3000系统中，共有6台操作站，5台控制站。现场的工艺装置分为3部分（乙炔、聚合和干燥装置）。每个装置所包含的操作站和控制站数量及名称详见下图。

    现场的要求是，各个工段仅可以监视和操作本装置的设备。每个工段又要有3个用户身份。拥有不同的操作权限。

下面先来看一下，整个CS3000系统的系统配置图形。

    针对用户的要求，我们可以分别通过HIS安全设置和用户安全策略两种方法来实现安全操作的限定。

    在各个HIS的安全策略定义界面中进行如下设置。（没有设置的内容取系统默认值，在前面“2.1 HIS安全策略“中有相关介绍）

    乙炔工段的操作站（HIS0164、HIS0163）设置如下：Operation and Monitoring
    Range :FCS0101,FCS0102

    聚合工段的操作站（HIS0162、HIS0161、HIS0160）设置如下：Operation and Monitoring

    Range :FCS0103,FCS0104

    干燥工段的操作站（HIS0159）设置如下：Operation and　Monitoring Range :FCS0105

    每个操作站的用户身份，不需要再另行定义，取系统默认的三种用户：OFFUSER、ONUSER、ENGUSER，就可以达到用户的要求。

    在用户安全策略的定义界面下，首先要进行分组的设置。然后在三个分组中，再设置三种不同级别的的用户从属于各自的用户组。具体的分组设置，通过下面的图形可以进行描述。

    通过上图可以看出共分成的三个组，依据各自装置的控制站作为操作和监视的范围。

    同时每个分组均设置3种身份的用户，他们的权限分别是S1、S2、S3等同于系统默认设置中的OFFUSER、ONUSER和ENGUSER。

     本篇介绍了横河CS1000/3000系统的安全策略，及其所提供的两种实现方式。通过实际的例证，可以了解如何进行相关的软件定义和具体的应用。通过安全策略的设置，在现场的实际操作中可以很好的实现操作的安全性，更好的体现了横河CS1000/3000系统的操作安全性和灵活性。对于现场的实际应用有着非常重要的意义。

 

     参考文献：

     [1]《金华盛项目功能规格书》[M] 2004横河电机（中国）软件规格书

     [2]《CENTUM CS3000 IM》 [M]（横河CS3000系统指导手册电子资料）

     [3]《CENTUM CS3000 GS》 [M] （横河CS3000系统性能电子资料）