关键词：DCS MACS SmartPro Facview Conmaker 组态 瓶片生产
和利时系统工程股份公司DCS系统--MACS(Meet-All-Customers-Satisfaction)系统融合了现场总线技术和开放计算机与网络处理技术，是有多个"域"连接而成的分布式控制系统。每个域以系统服务器对为中心，构成一个Client/Server结构的系统，完成相对独立的控制或采集处理功能。
MACS的一个域是由系统网络连接的工程师站、操作员站、系统服务器、打印服务站、现场控制站、通信控制站等组成，每个域均具有一定独立性，可通过指定域名来定义各站所属的域。在单域情况下，MACS系统的管理网络和系统网络可合二为一，共享一条物理介质。其中现场控制站是MACS系统直接与现场打交道的、规模较大的I/O处理系统，是一个具有信号采集、回路调节、逻辑联锁、顺序控制及本地操作功能的现场控制设备。现场控制站标准配置为两个主控单元，每个主控单元带两路接口，形成双冗余网络：主控单元互为热备份，同时接受网络数据，一个单元作控制运算，另一个处于监视状态。一旦工作中的主控
瓶片装置DCS系统的结构示意如图1所示。
一 MACS SmartPro DCS
1. MACS SmartPro DCS主要硬件
(1)系统总体结构
本文采用的MACS SmartPro DCS系统是一套中小型系统，由一系列硬件构成，通信控制站接收来自基础切片输送、固相缩聚主装置、成品切片输送、公用工程和热媒站的通信数据，并通过操作员站进行运行状态的监控。通过对生产装置运行状态的监测和统计，完成各种信号的综合处理，包括接受来自操作员的键盘、鼠标信息，进行画面显示切换，或输入操作员的命令和参数，修改系统运行参数实现对系统人工干预，如在线参数修改、控制调节等。瓶片装置DCS系统硬件配置如表1示。
(2)操作站
采用基于中文Windows NT4.0或Windows 2000环境的工业PC机，用于局域型控制系统监视、操作和组态编程。其CPU采用了PentiumⅢ芯片、内存128M、硬盘10G，串行口：COM1、COM2。
(3)主控单元FM811
FM811是基于QNX操作系统的Pentium级冗余工控机，具有较强数据处理能力和网络通信能力，是现场控制站的核心单元。主要有以下部分组成：机壳、无源底板、电源模块、CPU卡、100M以太网卡、FB121DP主站卡、FB193多功能卡、FB194状态显示卡等。主控单元的前面板为一些指示灯，表示控制单元的状态：POWER(绿)、STANDBY(黄)、RUN(绿)、ERROR(红)。
(4)装置应用输入输出卡件(表2)。
模拟输入卡FM 148A：可接4～20mA的信号源、二线制变送器和信号。最多通道数8路。
热电偶输入卡FM 142：它是8路热电偶输入卡，可接多种热电偶，防混淆位置为5。
热电阻输入卡FM 143：它是8路热电阻输入卡，可接Cu50和Pt100型热电阻，防混淆位置为5。
模拟输出卡FM151：它是8路模拟输出卡，输出4～20mA或0～5V信号，通过现场总线Profibus-DP与主控单元相连，防混淆位置为4。
数字量输入卡FM161：它是16路接点输入卡，输入信号可是干接点，也可是晶体管输入，防混淆位置为1。模块加电时，其面板上的状态指示灯RDY和COM显示当前的工作和通信状态，面板上标号为1～16的16个指示等分别表示通道0～15的输入状态，亮表示开关闭合，灭表示开关断开。
继电器输出卡FM171A：它是16路接点输出卡，本模块通过现场总线与主控单元相连，由模块内的CPU对输入进行处理。防混淆位置为6。模块加电时，其面板上的状态指示灯RDY和COM显示当前的工作和通信状态，面板上标号为1～16的16个指示等分别表示通道0～15的输入状态，亮表示开关闭合，灭表示开关断开。
2. MACS SmartPro DCS组态软件
MACS组态软件包运行于工程师站上，操作系统为中文Windows NT4.0或Windows2000。SmartPro在控制站和操作站采用两套相对独立的软件：Conmaker和Facview。Conmaker是系统控制站组态工具软件，可为用户提供SFC(顺序流程图)、FBD(功能块图)、LD(梯形图)、ST(结构文本)等方式进行控制组态。系统本身提供绝大部分常用的控制算法，以及方便的自定义模块功能。用户可根据需要采用以上4种语言编制复杂控制模块并嵌入系统。整个软件系统设计全部采用模块化结构，层次清晰
，并用面向目标的技术编程。用于控制方案的实施，如定义系统硬件、测量控制回路、逻辑联锁控制及各种用户开发程序的应用。Facview是系统操作站组态工具软件，提供强大的组态软件功能，主要用于开发操作画面，记录趋势和定义报警等。应该说该系统可适当开发，构造有效的监控和数据采集系统。点击看原图 二 MACS SmartPro DCS系统运行中出现的问题及解决办法 1. 系统不能完全做到在线修改，无扰动下装 系统兼有增量及全局编译功能，增量编译只对部分修改有效，但有些修改必须用全局编译，如硬件配置、目标配置、任务配置等，而全局下装实质是对控制器复位，即现场所有的电机停转、调节阀关闭等，整个装置停止运行，其实质也就是不能完全做到在线修改，无扰动下装。 瓶片10万吨装置最初使用的是SmartPro 1.5的版本，到现在3.13版本的推广使用，用户增量编译可实现在线修改，无扰动下装。但在全局编译这方面仍然存在缺陷。 2. 上位机与控制器无法通信问题 以前已出现了两次通信问题，原因不详，且该现象存在重复性。装置开车后，因Facview与控制器通信不好，切换控制器
后，曾发生4台大电机停止运行的现象。
通过装置停运时多次在上位机与控制器之间进行通信试验发现：Facview运行时，尽量不要登录Conmaker，否则易导致通信中断；同时检查两个主控单元之间Arcnet通信网络，实现其冗余配置。这样通信问题明显减少。即使出现上位机与控制器通信不上的问题，采用切换控制器的方法，同样不会影响到装置的正常运行。
3. 系统失电后，控制器死机
表明控制器并没有完全达到冗余备用，控制器存储方式是以随机存储方式RAM形式而非E2PROM。
其实这是用户初次使用这套系统时存在的误区：FB121DP主站卡的DIP 7号开关设置未拨为ON，使控制器存储方式选择E2PROM。同时为减少瞬间失电的可能，从马达控制中心(MCC)UPS柜拉两根电缆至中央控制室DCS仪表盘主控单元，确保DCS系统不间断供电；将DCS仪表盘24VDC电源并联供电，确保稳压。即对目标设置中存储器的划分进行了定量的修改，这样系统即使有停电的可能，程序也不会丢失。采用上述方案，可解决控制器死机问题。
三 结束语
MACS SmartPro DCS系统代表了当今过程控制领域发展的3大热点：现场总线、开放标准及Internet接入，实际应用中虽然存在一些不稳定因素，但在国产化的控制系统领域，具有一定优越性。
