【摘要】美国Honeywell（霍尼韦尔）公司是世界上第一套真正的分散型控制系统（DCS系统）的设备生产厂家，其最新推出的中小型控制系统HC900是Honeywell针对现代控制技术的进步；结合其百年来在工业控制领域的丰富经验；兼顾全厂管理和控制一体化；整和批量控制、连续控制和离散控制；同时注重节约用户成本的新型集散控制系统，本文将把HC900的主要特点介绍给读者。 【关键词】HC900 混合控制 DCS系统 HC900是Honeywell公司于2002年4月份开始向全球推出的面向中小型过程用户和设备集成控制的开放型控制系统。HC是英文Hybrid Control即混合控制的字母缩写，也就是该系统将连续控制、逻辑控制、顺序控制等多种控制策略集成为一体。HC900以分散的模块化结构、先进的控制功能，将用户对过程设备的连续与离散控制要求集成为一体，采用全开放的通讯标准，以Honeywell自行开发的网络版厂景实时监控软件PlantScape Vista或第三方软件为系统应用管理层，以精炼设计的先进集成控制器HC900为设备控制层，在接近PLC的价格水平上，为用户提供性价比优越的集散控制系统。 下面介绍HC900的主要特点： 硬件部分 HC900控制系统的硬件主要由上位管理/监控/编程计算机、控制器及I/O模件和操作员盘三部分组成，其中可选本地操作员盘，为10.4英寸彩色液晶屏，预制100幅监控画面，带数据记录/趋势显示功能，是最佳的本地操作员界面。 A．通讯接口 1. 通过10M以太网接口和上位机通讯，使用开放的MODBUS/TCP协议，所以上位机软件可用Honeywell公司生产的PlantScape Vista，也可选用支持该协议的第三方软件，该接口最多支持5个并发连接； 2. 通过以太网实现点对点通讯，即各控制器间可实现数据交换； 3. 通过RS-232串口支持本地和远程拨号进行通讯组态/诊断； 4. 通过RS-485接口和使用特定协议实现与操作员盘的连接。 典型的系统网络连接如下图所示： B．控制器 1．每控制器最多可连接4个扩展箱，控制器示意如下： 扩展箱部分的结构基本同控制器部分，仅是把CPU卡换成扫描卡即可，一个控制器最多可接的4个扩展箱跳线如下图所示： 2．每控制器加扩展箱最多允许有256个I/O点，其中最多有128个模拟输入量和64个模拟输出量； 3．每控制器最多支持32个PID回路（带自整定和模糊控制）； 4．共有三种控制箱尺寸供用户选择即4槽、8槽和12槽； 5．快速更新能力：所有模拟量和控制回路不论数量多少均在0.5秒内完成扫描，而快速逻辑量则视功能块数量的多少在27ms-127 ms内完成（要在27ms内完成则最多260个快速逻辑块）； 6．控制器及各种I/O卡件满足工业现场的恶劣条件，主要表现在：①供电范围：交流90V～264V，47Hz～63Hz②操作温度：0～60℃，相对湿度10％～90％，无露点。 C．I/O卡件 1.每卡件均带有CPU ，在提高运行速度的同时加强了卡件的自诊断能力； 2.每种卡件均支持带电插拔且自动识别和组态，即卡件可安装在控制器和扩展箱的任意位置； 3.每种卡件均有两种形式的现场接线端子供用户选择，即如下图所示： 4.每卡件上均带有状态指示等用以提示卡件运行状况，绿色表示正常，红色或闪烁代表错误，黄色则代表某通道在强制状态；同时DI/DO卡件上带有指示各通道输入/输出情况的LED，即绿灯表示该通道处于ON状态； 5.用装在各卡件门上的不同颜色标签区分各种I/O，而且标签上可写有卡件各通道的多种信息； 6.目前提供的I/O卡件主要有8种： 1通用模拟量输入900A01-0001 通道数 8点（隔离） 输入类型 任意通道：mV, V, T/C, RTD, 欧姆 输入阻抗 T/C 和 mV 输入： 10 MΩ;V 和 mA 输入： >1 MΩ 精度 出厂精度 = ± 0.1 % 满量程 A/D分辨率 15位 2模拟量输出900B01-0001 通道数 4点（隔离） 电流 0 to 21.8 mA,范围可选 负载阻抗 0～750Ω 精度 0.1 % 满量程 D/A分辨率 12位 3数字量输入 交流900G03 通道数 16点 输入电压范围 80 VAC to 264 VAC 输入阻抗 48KΩ 直流900G02 通道数 16点 输入电压范围 10 VDC to 32 VDC 输入阻抗 2.6KΩ 触点900G01 通道数 16点 控制器外供电 15 VDC 触点闭合时电流 2.6mA 4数字量输出 交流900H03 通道数 8点 供电范围 85 VAC to 240 VAC 最大负载电流 阻性负载：每通道2A；每板8A 直流900H02 通道数 16点 供电范围 6.5 VDC to 32 VDC 最大负载电流 阻性负载：每通道1A；每板8A 继电器900H01 通道数 8点 电压范围 120/240 VAC, 30 VDC 最大负载电流 4A 一、 软件部分 HC900控制组态软件称为HC900 Designer即HC900设计者，这是一款完全基于MS WINDOWS NT/2000平台的应用程序，其主界面如下图： HC900 Designer 软件的杰出特点： l 把控制器组态、操作员盘组态集成在一个软件内，即可编辑又可仿真调试，通过学习和掌握一套软件就可解决全部问题； l 将连续、逻辑、顺序控制的方案组态集成为一体，用功能块取代梯型逻辑，易于编程； l 提供了强有力的调试手段，即软件支持功能块的人工强制输出（AO模块除外），极大地方便了系统的调试； l 完全基于视窗技术的图形化功能块连接，快捷高效； l 采用标签数据库，快速完成本地操作员盘画面编制； l 在线同步组态与监控，局部组态修改和下装，提高系统调试和故障诊断效率，减少设备停机时间。也就是该软件支持控制器进行冷启动和热启动，当且仅当控制组态软件作局部少量修改时，程序下装后可选择热启动方式，系统各项参数在原来基础上继续运行； l 自动生成完善的组态注释文本，易于程序阅读，轻松存档； l 最多支持2000个图形功能块，有100多种控制和运算功能块供用户选用； l 敏感的报警和事件监视，同时按优先级将报警和事件以E-mail形式发给三个不同的地址； l 易于实现碳势、相对湿度、露点等的计算。 l 可同时进行4组不同的顺序控制，分别根据50个过程参数，以及事件或时间约束条件，顺序执行多至64步判定，切换16种控制状态。针对复杂的批处理，4组顺序控制的串级是有效策略。 l 能同时运行8个独立的设定点程序，丰富的时间输出便于顺序控制按工艺要求协调回路控制与逻辑连锁。此外其工艺处方功能可同时预置50个设定参数，使批生产极其便利。 综合HC900的软硬件特点，可以得出以下结论： 一． 降低购置成本 l 模块化/柔性规模设计，减少用户的初期投资。 l 开放的网络系统和数据结构，支持与第三方软件和设备通讯，保护用户的前期投资。 l 通用模拟量输入模块，消除配置浪费，减少备件。 l 单一软件即可完成组态，诊断，联网，监控等功能，无需另购其他软件。 二． 加速工程进度 l 完备的控制功能和图形化软件，帮助工程师快速实现控制方案。 l 已预制标准画面的彩色操作员盘，方便设备开车投运。 l 在线同步组态与监控，提高系统调试和故障诊断效率。 l 自整定算法，无需经验数据，成功实现所有回路的自动控制。 l 基于Windows视窗，方便的软接线最大限度地帮助用户快捷的实现各种复杂过程控制方案。 三． 提高生产效益 l 精确过程控制，增加成品绿，减少浪费，降低能耗。 l 模糊控制算法，消除过调，减少浪费。 l 开放的数据网络，支持全厂生产与能源调度。 l E-MAIL过程报警邮件，便于生产管理。 四． 节约后期投资 l 模块化结构，方便用户按需要逐步进行系统扩展和升级。 l 系统的在线组态功能，可在设备运行中完成扩展。 l I/O模块的热插拔特性，支持在线维护，无需设备停机。 l 基于视窗技术的系统软件，好学易懂，减低培训费用，增强拥护对设备的自行维护能力。 【结束语】：HC900具有优良的性能价格比，易于学习和掌握，通讯方式符合潮流，同时兼有快速逻辑功能，在27ms内能完成开关量信号的扫描和连锁，满足绝大多数过程设备的逻辑控制响应速度，这些特点使HC900将覆盖和替代Honeywell早期产品如Micromax、UMC800、S9000等控制器的绝大部分应用场所，如制药、水处理、窑炉、食品、电力、锅炉等行业。 欢迎大家多提意见，如有问题请联系！ lxw6@sohu.com 13651008635