浙大中控的DCS系统介绍课件.ppt

1、2023-5-252023-5-25 WebField ECS-100采用新型的采用新型的WEBWEB化体系结化体系结构，突破了传统控制系统的层次模型，实现了多种构，突破了传统控制系统的层次模型，实现了多种总线兼容和异构系统综合集成的总线兼容和异构系统综合集成的“网络化现场智能网络化现场智能控制系统控制系统”。2023-5-25我们关注产品的稳定性和开放性我们关注产品的稳定性和开放性提供强大扩展能力来符合用户的需求提供强大扩展能力来符合用户的需求2023-5-25每个控制站支持的信息点数如下表：每个控制区域支持31个控制站，32个操作站在高速以太网层，整个系统支持最多1024个控制区域AI A

2、ODIDO合计每个控制站51212820481024每个控制区域（支持31个控制站）15872396863488317441150722023-5-252023-5-25 开发出一种全冗余且拥有自主版权SBUS现场总线 开发出具有故障诊断和负荷自适应能力的100M高速冗余工业以太网技术 开发出带电插拔功能的“即插即用”技术 达到工业级EMC国际标准要求 支持FF、Profibus、HART等现场总线 兼容现场总线和传统的I/O处理技术 开发嵌入式配方调度管理软件,使批量控制得心应手 光纤传输技术成功应用，极大提高抗干扰性能2023-5-25日本Yokogawa美国Rosemount德国Siem

3、ens美国Honeywell中 国SUPCON产品型号CS-3000PlantWebPCS7TDC3000WebField网络5M10M10M5M专用网100M异构系统综合集成弱强较强弱强设备管理功能无有无无有系统结构C/S模式单机模式C/S模式C/S模式C/S和B/S模式控制功能模拟量为主模拟量为主数字量为主模拟量为主模拟量/数字量兼顾冗余特性卡件、电源冗余卡件、电源冗余卡件、电源和网络冗余电源冗余卡件、电源、网络、数据服务器冗余工业监视多媒体集成无无无无有开放数据接口DDE/OPCDDE/OPCOPC无DDE/OPC/OLE/ODBC2023-5-25 缅甸第一工业部纸化局缅甸第一工业部纸

4、化局200t/d竹浆项目制浆造纸全线 宜宾天原化工宜宾天原化工 12万吨本体法PVC聚合装置 宁夏大武口电厂宁夏大武口电厂410T煤粉炉110MW汽机 宝钢集团宝钢集团 初轧均热炉、退火炉 秦山核电联营公司秦山核电联营公司停堆数采系统 宁国水泥厂宁国水泥厂 5kT/d水泥生产线 广西钦州石化广西钦州石化50万吨/年常减压装置2023-5-25 控制系统技术含量不断提高控制系统技术含量不断提高,市场竞争市场竞争力日益增强，在与跨国公司产品同台竞力日益增强，在与跨国公司产品同台竞争中不断胜出争中不断胜出:宝钢集团首次采用了国产大型控制系统 杭州电化集团,大型国家重点项目 南化集团、泸天化等项目复杂

5、装置中成功应用 在缅甸日产200吨竹浆项目中投标成功，正逐步走向国际市场2023-5-252023-5-252023-5-25 彩色打印机彩色打印机黑白打印机黑白打印机MIS网网工程师站（工程师站（1台）台）操作站操作站*6台台继电器柜电源柜DCS网络总线网络总线 1 :00 1 :00 1 :00 1 :00 1 :00 1 :00 1 :00 1 :00#2机控制站#3炉控制站1#2炉控制站1#1炉控制站1#1机控制站公用系统控制站黑白打印机黑白打印机OPC驱动软件FW244接口卡接口卡与与PLC等系统等系统接口接口1FW244接口卡接口卡与与PLC等系统等系统接口接口2黑白打印机黑白打印

6、机 1 :00 打印站（打印站（1台）台）#1炉控制站2#2炉控制站2#3炉控制站22023-5-25项目名称：杭州电化集团,4万吨/年离子膜烧碱,国家经贸委重点“双加”项目（加大投资力度加快改造步伐）（加大投资力度加快改造步伐）项目特点：u离子膜烧碱工艺复杂，安全连锁多,控制要求高u系统规模大，共有1500多I/O点u模拟量控制回路80多个，30多个复杂控制回路u有五个大规模复杂逻辑程序控制u有270个共模电压高达500V的电解槽直流电压输入2023-5-252023-5-25高水平的生产采购优质元器件元器件降额使用元器件老化筛选良好的加工设备及工艺高素质的生产技术工人完整的质量控制体系20

7、23-5-25工程师培训工程师培训操作员培训操作员培训设计协调会设计协调会软件组态软件组态验收与安装验收与安装联机调试联机调试开车支持开车支持专职的培训教师专职的培训教师电化教育的培训中心电化教育的培训中心2023-5-25 采取采取1919吋国际标准的机械结吋国际标准的机械结构，满足各种应用环境；构，满足各种应用环境；控制站机柜依照通风散热、控制站机柜依照通风散热、防湿、防腐蚀及安全保护等防湿、防腐蚀及安全保护等原则专门设计制造；原则专门设计制造；外壳采用铝合金材料，保证外壳采用铝合金材料，保证完善的电磁屏蔽；完善的电磁屏蔽；系统采用系统采用“一点接地一点接地”原则，原则，所有接地线连到所有

8、接地线连到GNDGND汇流铜棒；汇流铜棒；2023-5-25 交直流电源采用双重化热冗余供交直流电源采用双重化热冗余供电模式电模式 电源箱采用热插拔结构，方便电电源箱采用热插拔结构，方便电源安装和维护源安装和维护 交流电源带功率因数校正和功率交流电源带功率因数校正和功率自动平衡自动平衡 直流供电采用低阻抗汇流条，使直流供电采用低阻抗汇流条，使系统供电噪声最小化系统供电噪声最小化 保证控制系统和生产过程的平稳保证控制系统和生产过程的平稳运行。运行。2023-5-25 WebField ECS-100WebField ECS-100主控卡主控卡 基于基于ARMARM低功耗、低功耗、高性能、高性能、

9、3232位工业级的嵌入式微处理器，位工业级的嵌入式微处理器，4M4M用户程序，用户程序，RISCRISC指令，指令，3 3级流级流水线结构水线结构 适应各种工矿条件以及长时间适应各种工矿条件以及长时间无故障运行时间的系统设计无故障运行时间的系统设计 在线控制程序维护和下装在线控制程序维护和下装2023-5-25v FW 243 主控卡主控卡v FW 233 数据转发卡数据转发卡v FW 244 网关卡网关卡v FW 246 系统仿真模块系统仿真模块v FW 235 光中继器光中继器v FW 236 电气中继器电气中继器2023-5-25 机笼机笼分为分为I/OI/O机笼和电源箱机笼机笼和电源箱

10、机笼；机笼框架内部固定有机笼框架内部固定有2020条导轨，条导轨，用于固定卡件；用于固定卡件；主控机笼与主控机笼与I/OI/O卡件机笼；卡件机笼；本地机笼与远程机笼；本地机笼与远程机笼；2023-5-25PhotoMos管技术：管技术：保证信号的抗干扰能力保证信号的抗干扰能力 和可靠性和可靠性-A/D技术：技术：22位高精度模位高精度模/数转换数转换 热插拔技术：热插拔技术：实施系统在线维护实施系统在线维护现场标定技术：现场标定技术：系统投运方便易行系统投运方便易行2023-5-25v FW351 标准信号输入卡标准信号输入卡v FW352 热电偶信号输入卡热电偶信号输入卡v FW353 热电

11、阻信号输入卡热电阻信号输入卡v FW372 模拟量输出卡模拟量输出卡v FW366 开关量输入卡开关量输入卡v FW367 开关量输出卡开关量输出卡2023-5-25事故顺序记录卡（SOE）1毫秒，单卡可储存3000条SOE事件的数据库位置调整卡（PAT）代替伺服放大器采集4路电流、电压运算电流、电压有效值、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、频率应变信号卡2023-5-25 端子板种类端子板种类 开入端子板开入端子板 开出端子板开出端子板 模入端子板模入端子板 模出端子板模出端子板 冗余用端子版冗余用端子版 其它类型端子板其它类型端子板 过流、过压、浪涌过流、过压、浪涌抑制等安全保护原则

12、抑制等安全保护原则2023-5-25u多种现场总线并存，很多种现场总线并存，很难形成统一的国际标准难形成统一的国际标准u冗余现场总线冗余现场总线，确保现，确保现场控制信息的安全传输，场控制信息的安全传输，对标准现场总线的技术对标准现场总线的技术提升提升u将控制系统以将控制系统以I/O单元单元的形式的形式分散分散到工业现场到工业现场u自主知识产权，形成自主知识产权，形成企业标准企业标准主站主站主站主站主站主站1 1 1 1 1 1主站主站主站主站主站主站2 2 2 2 2 2从站从站从站从站从站从站1 1 1 1 1 1从站从站从站从站从站从站2 2 2 2 2 2从站从站从站从站从站从站3 3

13、 3 3 3 3从站从站从站从站从站从站4 4 4 4 4 4从站从站从站从站从站从站5 5 5 5 5 5SBUSSBUS总线总线2023-5-252023-5-25以以SBUS技术为基础的分布式系统结构技术为基础的分布式系统结构全冗余的全冗余的SBUS现场总线现场总线传输技术传输技术总线存取协议总线存取协议远程分布远程分布I/O技术技术超远距离传输超远距离传输基于光纤的远程传输基于光纤的远程传输2023-5-252023-5-25http:/SUPCONECS-100http:/SUPCONECS-100http:/SUPCONECS-100http:/SUPCONECS-100http:

14、/SUPCONECS-100SUPCONSUPCON企业管理网企业管理网冗余的冗余的SCnetII过程控制网过程控制网网关网关操作站操作站 操作站操作站主主控控卡卡主主控控卡卡冗冗余余2023-5-25 SCnet，冗余，冗余Ethernet网，传输速率为网，传输速率为10M-100Mbps，符合符合IEEE802.3标准，标准，TCP/IP协议。协议。SCnet 的延伸和扩展可根据项目的具体情况（网络的延伸和扩展可根据项目的具体情况（网络节点的数量、通信距离、应用环境等等）增加粗缆收节点的数量、通信距离、应用环境等等）增加粗缆收发器、光终端、匹配器、中继器等设备发器、光终端、匹配器、中继器等

15、设备 TCP/IP传输协议传输协议 具有故障自诊断、故障定位、故障自修复、在线维修具有故障自诊断、故障定位、故障自修复、在线维修等功能等功能 高可靠性、快速实时响应能力（高可靠性、快速实时响应能力（10000点容量）点容量）扩展和网络延伸方便系统安全性高扩展和网络延伸方便系统安全性高2023-5-25 10M/100Mbps的标准工业以太网符合的标准工业以太网符合TCP/IP协议协议 工业以太网是在标准工业以太网是在标准Ethernet基础上开发的双通道网基础上开发的双通道网络系统络系统 增加特殊控制功能：冗余控制、实时故障同步诊测增加特殊控制功能：冗余控制、实时故障同步诊测 多项指标优化设计

16、，实时响应性多项指标优化设计，实时响应性 网络故障实时诊断信息显示在操作站上网络故障实时诊断信息显示在操作站上 工业以太网更适合中大规模控制系统选用工业以太网更适合中大规模控制系统选用系统网络2023-5-25硬件平台-工业PCu技术发展，最新硬件技术技术发展，最新硬件技术u配套软件和外设的功能和性能的不断提升配套软件和外设的功能和性能的不断提升软件平台-Windows NTu多任务支持多任务支持 多线程支持多线程支持u即插即用即插即用 简化硬件安装、强大的网络支持简化硬件安装、强大的网络支持u容错性好，可靠性高容错性好，可靠性高基本设置：1024*768，22CRT/LCD2023-5-25

17、2023-5-252023-5-25 以高性能的工业控制计算机为核心，具有超大容量的以高性能的工业控制计算机为核心，具有超大容量的存贮器存贮器 可根据用户的需要选择可根据用户的需要选择CRT/LCDCRT/LCD显示器。显示器。操作站可以是一机多屏，还可以配置工业键盘、鼠标、操作站可以是一机多屏，还可以配置工业键盘、鼠标、轨迹球和触摸屏等外部设备。轨迹球和触摸屏等外部设备。2023-5-25SCnet网络I/O通道冗余扩展总线SBUS的冗余1:1冗余控制单元的无扰切换网络冗余：自动诊断和切换网络可靠性2023-5-25高水平硬件设计高水平硬件设计恶劣环境下工作能力恶劣环境下工作能力故障隔离故障

18、隔离热插拔技术热插拔技术自诊断技术自诊断技术容错设计容错设计冗余技术冗余技术元器件选用元器件选用智能化卡件的软件设计智能化卡件的软件设计WDT技术技术嵌入式软件设计规范嵌入式软件设计规范2023-5-25u 工业控制不同于办公自动化，要求：u连续运行不间断（24小时，365天）u在线维修且对维修时间有严格限制u 带电插拔是一个复杂的暂态过程，很容易造成卡件损坏、通信中断等。开发了一种特殊的带电插拔技术，能有效地实现了具有带电插拔功能的“即插即用”2023-5-25u控制系统在工业现场使用，电磁干扰很大u抗干扰能力决定了控制系统能否正常工作u掌握了符合工业级的EMC国际标准设计技术静电放电雷击闪

19、电电源线电感性磁变开关地面雷达无线电台电视广播脉宽调节器 计算机时钟数字信号屏蔽隔离平衡电路2023-5-25开放性开放性融合各种标准化的软、融合各种标准化的软、硬件接口，能方便地接入最先进的硬件接口，能方便地接入最先进的现场总线设备和第三方集散控制系现场总线设备和第三方集散控制系统、逻辑控制器等。统、逻辑控制器等。兼容性兼容性符合现场总线标准的符合现场总线标准的数字信号和传统的模拟信号在系统数字信号和传统的模拟信号在系统中并存。充分考虑系统的先进性和中并存。充分考虑系统的先进性和保护用户原有的设备投资，使企业保护用户原有的设备投资，使企业现行的工业自动化方案和现场总线现行的工业自动化方案和现

20、场总线技术的实施变得简单而可行，实现技术的实施变得简单而可行，实现两者的平滑过渡。两者的平滑过渡。2023-5-25 异构系统的多种接入 FW244协议转换器 I/O通讯驱动服务器 DDE动态数据连接 OPC实时访问 LOCLOCSPSPAUTAUTP V100806040200GraphWorX32AR/LT A GFI C-101?TPM?%P VS VICONICSP OW E RA-BALLE N-BRADLE YINPUT10234567S LC 5/0 4 C P URUNFLTBATFORCDH+RS232RUNREMPROGINPUT10234567OUT PUT1023456

21、7Batch Start/Stop?2023-5-25 面向对象的可视化开发环境 数据管理、图形工具、事件调度、键盘宏编辑、VBA脚本、报警事件、趋势曲线、报表、安全 标准化公共数据接口 无缝连接第三方组件、零代码互操作第三方软件组件第三方软件组件ActiveX控件控件生产管理系统生产管理系统VBA脚本脚本第三方驱动程序第三方驱动程序WorkSpace核心核心设备管理系统设备管理系统2023-5-25ODBC APISQLSView标准开放式数据源标准开放式数据源2023-5-25 基于用户的多级安全体系 集成Windows NT的安全体系 自动登录 键盘手工登录 磁卡机登录2023-5-25

22、 远程系统故障信息采集、诊断和分析 综合智能诊断和系统维护 远程控制 远程文件传输 在线交流 安全的访问体制 多种网络连接方式 对慢速网络的解决方案2023-5-25 Web数据服务的三层结构 全面支持Internet/Intranet访问 标准网页方式实现工厂实时过程的浏览 流程图浏览 报警显示 历史趋势查看 故障诊断 Internet访问的安全控制2023-5-25 SAMSSUPCON Asset Management System 现场总线设备管理的解决方案现场总线设备管理的解决方案 可以组态、查找故障、调试现场设备可以组态、查找故障、调试现场设备 可以方便快捷地标定现场设备可以方便快

23、捷地标定现场设备 可以获取现场实时数据、监视设备运行可以获取现场实时数据、监视设备运行 可以在线获取现场设备的状态、报警和诊断信息可以在线获取现场设备的状态、报警和诊断信息 保持现场设备组态、状态、维护记录数据库保持现场设备组态、状态、维护记录数据库2023-5-25组态软件包：-硬件组态软件 SConfig-语言编程软件 SProgram-图形化编程软件 SControl实时监控软件包：-实时监控软件 SView-I/O驱动服务器 SLink-回路调整软件 SLoop维护软件包：-故障分析软件 SDiagnose-SOE事件查看软件 SSOE2023-5-25回路调整软件回路调整软件实时监控

24、软件实时监控软件（运行版）（运行版）I/O驱动服务器驱动服务器2023-5-25回路调整软件回路调整软件实时监控软件（开发版）实时监控软件（开发版）OLEScnet故障分析软件故障分析软件语言编程软件语言编程软件FW134图形化编程软件图形化编程软件I/O驱动服务器驱动服务器硬件组态软件硬件组态软件SOE查看软件查看软件组态软件组态软件画面组态和运行软件画面组态和运行软件维护软件维护软件(可选可选)2023-5-25 全中文用户友好界面风格全中文用户友好界面风格 基于资源管理器结构的组态方法基于资源管理器结构的组态方法 IEC61131-3标准控制语言标准控制语言 FBD：功能块图：功能块图 LD：梯形图：梯形图 ST：结构化文本：结构化文本 SFC：顺序控制：顺序控制 C语言编程接口语言编程接口 VBA 配方表配方表2023-5-252023-5-252023-5-25数据转发卡组态数据转发卡组态2023-5-25I/OI/O卡件组态卡件组态2023-5-25信号点组态信号点组态2023-5-25常规控制方案组态常规控制方案组态2023-5-252023-5-252023-5-252023-5-252023-5-252023-5-252023-5-25