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摘要：本文主要介绍CS3000系统的主要硬件构成及网络构成，对于每个硬件的功能作用以简洁的语言进行论述，文中还介绍了系统软件的两种安装方法，以及就VF701网卡的更换与安装步骤、系统的双重化冗余方式进行了一一阐述。
关键词： HISFCSV网E网 ESBVF701冗余
1系统概述
CENTUM CS3000是日本横河电机公司推出的用于中、大型过程控制的集成化系统，为企业资源规划系统（ERP）技术解决方案提供控制系统平台。其开放的接口使监控系统如企业资源规划系统（ERP）和制造系统（MES）访问数据变得更加容易，是建立企业管理信息系统的基础。由于CENTUM CS3000规模可变，与已有的CENTUM系统兼容，扩展性强，是一个结构真正开放的系统。
2系统硬件构成
2.1人机接口站(HIS)
HIS俗称操作站，基于Windows 2000 或Windows XP作为操作系统，以流程图画面为主体，负责生产过程监视、操作、记录等。操作站配置操作员键盘和鼠标，操作员键盘采用防尘、防水的平面薄膜键，可组态64个功能键。
2.2现场控制站（FCS）
现场控制站完成对现场信号的采集和处理，对现场设备实行常规控制和复杂控制，是CS系统实现自动控制的重要部分。其硬件包括现场控制单元FCU、远程输入输出总线RIO、节点NODE。现场控制单元FCU是FCS的运算单元，以RISC技术芯片作为过程处理器，具有高速数据处理功能，FCU中包括双重化的电源卡、通讯卡、CPU卡以及V-NET单元；远程输入输出总线RIO连接FCU与NODE，实现两者之间的通信；节点NODE由节点接口单元NIU和输入输出单元IOU组成，NIU是节点与总线连接的接口，IOU用于连接现场信号或子系统，它由I/O模件和插槽组成，I/O模件处理各种不同的现场信号，并与FCU进行数据通信。
2.3 工程师站PC（ENG）
用于设计组态、仿真调试及操作监视。采用Windows 2000或Windows XP作为操作系统的横河指定的高性能计算机。与HIS一样，使用通用的PC。也可以与HIS的操作监视功能共用同一PC。因为与操作监视功能共存，所以可以安装调试功能，能够更方便地提供高效率的工程技术环境。
2.4总线转换器（BCV）
BCV是用于连接其它域的CENTUMCS3000系统、CENTUM CS1000系统、原有CENTUM系统、μXL系统所用的设备。
2.5通信门路单元（CGW）
用于将系统的控制总线和 DCS上位机的以太网相连接的网关。另外，使用本设备的广域对应功能后，可以利用商用通信线路将地理上有距离的两个CENTUM CS3000 V网连接起来。
2.6V网
连接FCS、HIS、BCV以及CGW等站的标准双重化的实时控制总线。具有高速响应性、高可靠性。
2.7E网（Ethernet）
连接HIS、ENG以及上位系统的信息系统LAN。可以进行与上位系统的数据文件的通信、HIS之间的数据等值化等。
2.8ESB总线
用于控制站内，中央主控制器FCU同本地I/O节点之间进行数据传输的双重化实时通讯总线，网络拓扑构成：总线型，通讯速率：128Mbps，每台控制站可连接14个I/O节点，最大通讯距离20M。
2.9 OPC
使用OPC将CENTUM CS3000系统和上位信息系统PC的应用相连接起来。实现了控制层与信息层更加方便的结合。
3CS3000软件和VF701网卡的安装
3.1安装前的准备
在安装CS3000软件之前，需要正确设置计算机名和网络地址。计算机名是为识别Windows网络上的各计算机而设立的名称。计算机名可在Windows的控制面板上任意设定。站名是在CS3000系统下与控制总线地址相一致的名称。计算机名和站名需一致。计算机名与站名不一致时，无法保证CS3000的动作。例如计算机名（站名）为HIS0164，01是域号，64是站号。IP地址是在控制总线、Ethernet中被各自定义的计算机地址。Ethernet的IP地址请使用默认值（172.17.dd.ss）、子网络屏蔽（255.255.0.0）。V网的IP地址请使用默认值（172.16.dd.ss）、子网络屏蔽（255.255.00）。
3.2CS3000软件安装
3.2.1 从光盘安装
（1）以“Administrator”登录操作系统；（2）将钥匙盘FD插入FD驱动器，将CS3000安装光盘CD－ROM插入光盘驱动器；（3）双击CENTUM目录下“SETUP”启动安装程序；（4）单击“下一步”，选择安装目标路径；（5）单击“下一步”，输入姓名和公司名；（6）单击“下一步”，显示ID号码输入对话框，输入系统ID许可中显示的ID号码；（7）根据安装提示对话框，依次完成安装步骤；（8）如果需要安装帮助文档光盘，更换另外一张光盘，完成电子文档的安装；
3.2.2 利用安装包文件从U盘安装
（1）双击打开CS3000_CD01keycode目录下所有后缀名为KCD的文件复制粘贴到U盘根目录下；（2）右键单击“我的电脑”，单击“管理”，选择“磁盘管理”，将U盘更改驱动器名称为“A”；（3）使用虚拟光驱装载CS3000_CD01，运行其CENTUM目錄下的setup安装程序；（4）根据提示依次选择完成软件安装；
3.3VF701网卡的安装
（1）以“Administrator”登录操作系统；（2）运行“CENTUMCOMDRV”目录下setup安装程序；（3）重新启动计算机；（4）如果是更换网卡，必须先运行“CENTUMCOMDRV”目录下的uninstall卸载程序，将原来的网卡先卸载完，关机，更换网卡，重新启动计算机后，再执行新网卡的安装程序。
4控制系统的双重化冗余
4.1CPU的冗余
每个控制站都有两个CPU，进行相同的控制运算，运算结果按照各运算周期在比较器中进行比较，两个CPU的运算结果相一致的话，认为控制运算正常，将数据发送到主存以及总线接口卡件。当两个CPU的运算结果不一致时，比较器认为“运算异常”，将控制权交给待机侧的处理器卡件。在检测出控制功能没有正常工作时，同样地将控制权交给待机侧。待机侧处理器卡件与控制侧处理器卡件保持同步，进行相同的运算，所以无论何时都可以无缝地切换控制运算。得到控制权后，立即将控制运算数据发送给总线接口。发生了运算异常的处理器卡件，进行自我诊断。诊断的结果，如果CPU硬件没有异常的话，认为是一时性错误，从异常状态恢复后，变为待机状态。
4.2 ESB总线的冗余
ESB总线接口卡件可以装2块在FCU上进行双重化。2块接口卡件由控制侧CPU内的软件进行管理，决定处于控制侧、待机侧。通常，与控制侧CPU相同侧的SB301处于控制侧，另一侧则为待机侧。双重化的ESB总线通常交互使用。当一侧的总线发生异常后，使用另一侧的总线进行通信，定期地监视变为异常的总线是否恢复正常。
5 结语
CENTUM CS3000横河控制系统为企业优化提供了开放的环境，OPC作为标准接口，使得上位机系统和生产过程的数据访问更加便捷；操作环境环境优化，硬件采用最新技术；采用“一比一备份”的双重化冗余控制器，提高了装置的可靠性、产品质量和经济效益；系统规模可变，可靠性强；组态软件界面友好高效，并且提供仿真测试功能，大大方便了生产一线人员对装置的组态及维护工作。