集散控制系统报告

1、集散控制系统报告 WebField ECS100 系统信息工程学院 电子信息工程11402班 沈丽娜 19号WebField ECS-100采用新型的WEB化体系结构，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“网络化现场智能控制系统”。该系统融合了最新的现场总线技术、嵌入式软件技术、先进控制技术与网络技术，各种国内外DCS、PLC及现场智能设备都可以接入到ECS-100系统中，实现企业内过程控制设备信息的共享。 ECS-100控制系统简化了工业自动化的体系结构，增强了过程控制的功能和效率，提高了工业自动化的整体性和稳定性，最终使企业节省了为工业自动化而做出的投资，真

2、正体现了工业基础自动化的开放性精神，使自动化系统实现了网络化、智能化、数字化，突破了传统DCS、PLC等控制系统的概念和功能，也实现了企业内过程控制、设备管理的合理统一。一 系统结构图：2.控制站4.I/O3.机笼5.总线网络1.机柜7.操作站6.过程控制网络ECS-100控制系统由控制节点（控制节点是控制站、数采站、逻辑站、通信接口网关等的统称）、操作节点（操作节点是工程师站、操作员站、服务器站、数据管理站、时间同步服务器等的统称）及通信网络（管理网、过程信息网、过程控制网、I/O总线）等构成。操作员站是由工业PC机、显示器、键盘、鼠标、打印机等组成的人机系统，是操作人员完成过程监控管理任务

3、的人机界面。高性能工控机、卓越的流程图机能、多窗口画面显示功能可以方便地实现生产过程信息的集中显示、集中操作和集中管理。工程师站是为专业工程技术人员设计的，内装有相应的组态平台、监控平台和系统维护工具。通过系统组态平台构建适合于生产工艺要求的应用系统，具体功能包括：系统生成、数据库结构定义、操作组态、流程图画面组态、报表制作等；通过监控平台可替代操作员站，实现生产过程的实时监控。而使用系统的维护工具软件可实现过程控制网络调试、故障诊断、信号调校等。服务器站用于连接过程控制网和管理信息网，也作为采用C/S网络模式的过程信息网的服务器。当与管理信息网相连时，可与企业管理计算机网（ERP或MIS）交

4、换信息，实现企业网络环境下的实时数据和历史数据采集，从而实现整个企业生产过程的管理、控制全集成综合自动化；当作为C/S网的服务器时，客户端（操作员站）可通过其实现对实时数据和历史数据的查询。数据管理站用于实现系统与外部数据源（异构系统）的通信，从而实现过程控制数据的统一管理。时间同步服务器用于实现系统的时间同步。控制站是系统中直接与工业现场进行信息交互的I/O处理装置，由主控卡、数据转发卡、I/O卡、接线端子板及内部I/O总线网络组成，用于完成整个工业过程的实时控制功能。控制站内部各部件可按用户要求冗余配置，确保系统可靠运行。过程控制网络实现操作节点和控制站的连接，完成实时数据、信息、控制命令

5、的传输与发送，过程控制网采用双重化冗余设计，使得信息传输可靠、高速。过程信息网采用快速以太网技术，实现C/S网络模式下服务器与客户端的数据通讯；优化报警信息和历史数据等的管理，降低过程控制网的网络负荷。二 系统容量：（1）每个控制区域支持31个控制站，32个操作站（2）在高速以太网层，整个系统支持最多1024个控制区域（3）每个控制站支持的信息点数如下表：三 系统功能：ECS-100系统具有数据采集、控制运算、控制输出、设备和状态监视、报警监视、远程通信、实时数据处理和显示、历史数据管理、日志记录、事故顺序识别、事故追忆、图形显示、控制调节、报表打印、高级计算，以及所有这些信息的组态、调试、打

6、印、下载、诊断等功能。四 系统特点：开放性：融合各种标准化的软、硬件接口，方便地接入最先进的现场总线设备和第三方集散控制系统、逻辑控制器等，通过各种远程介质或Internet实现远程操作。兼容性：符合现场总线标准的数字信号和传统的模拟信号在系统并存。使企业现行的工业自动化方案和现场总线技术的实施变得简单易行。设备管理：增加先进的设备管理功能（AMS）能对现场总线的智能变送器进行参数设置等项目实现自动管理，达到了设备管理和过程控制的完美结合。安全性：系统安全性和抗干扰性符合工业使用环境下的国际标准。易用性：全中文操作界面，基于模板、图表的组态方式以简单易用为原则，快速、灵活构建各类控制方案。故障

7、诊断：具有卡件、通道以及变送器或传感器故障诊断功能，智能化程度高，轻松排除热电偶断线等故障。供电电源：系统采用集中供电方式。交直流电源都采用双重化热冗余供电模式，电源部件能进行热插拔，方便安装和维护。远程服务：能够通过远程通信媒体实现远程监控、故障诊断、系统维护、操作指导、系统升级等。实时仿真：系统具有离线的实时调试和仿真功能，缩短系统在现场的调试周期并降低了方案实施的风险。系统容量：系统规模灵活可变，可满足从几个回路、几十个I/O信息量到几千个控制回路、20000个I/O信息量的用户应用要求。运行环境：控制机柜内合理的冷却风路设计、防尘设计以及独立的系统环境监视器。信号配置：为各种类型的信号

8、提供适用的I/O卡件，优化系统配置。信号精度：I/O卡件采用国际上最新推出的高精度A/D采样技术（-A/D）、先进的信号隔离技术、严格测试下的带电插拔技术、以及多层板和贴片技术，使信号的采集精度更高、卡件的稳定性更好。控制：系统控制组态为符合IEC61131-3标准的组态工具FBD、LD、SFC、ST等，使DCS与PLC的控制功能得到统一，实现了局部控制区域内的实时过程信息的共享。集成性：ECS-100系统是一个开放的可扩展系统，它可以方便地进行扩展和集成，利用数据站、OPCServer或网关卡，可实现与异构系统的互联。图形界面：提供集成化图形界面组态工具，可以方便、快捷地生成图形画面，提供多

9、种预定义图库对象。数据管理：收集并管理数据、储存历史数据并将之传到公共数据库，也可以将数据分散到不同的报表中，从而保证过程在一个最佳的状态运行。报警：采用分布式报警管理系统。可以管理无限报警区域的报警、基于事件的报警、报警优先权、报警过滤以及通过拨号输入输出管理设备的远程报警。在线下载：ECS-100系统允许工程师在完成组态修改并编译成功后执行在线下载操作，使用浙大中控的专利技术，确保下载完成后，旧新组态无扰动切换。五 主机设置（1）主控制卡 注释：CS1 / CS2（可为任意字符），注释长度为20个字符。 IP地址：组态时确保所填写的IP地址与实际硬件的IP地址一致。单个区域网中最多可组63

10、个控制站。（默认地址：128.128.1.2 最后一位必须是偶数）表1 TCP/IP协议控制站地址的系统约定类别地址范围备注网络码主机码控制站地址128.128.12127每个控制站包括两块互为冗余的主控制卡。每块主控制卡享用不同的网络码。主机地址统一编排，相互不可重复。地址应与主控制卡硬件上的跳线匹配。128.128.22127 周期：其值必须为0.05秒的整数倍 类型：类型一栏有控制站、采集站和逻辑站三种选项 型号：可以根据需要从下拉列表中选择不同的型号，如FW243L、FW247等。 通讯：数据通讯过程中要遵守的协议。目前通讯采用UDP用户数据包协议。UDP协议是TCP/IP协议的一种，

11、具有通讯速度快的特点。 冗余：打勾代表当前主控制卡设为冗余工作方式，不打勾代表当前主控制卡设为单卡工作方式。单击冗余选项将自动打勾，再次单击将取消打勾。单卡工作方式下在偶数地址放置主控制卡，冗余工作方式下，其相邻的奇数地址自动被分配给冗余的主控制卡，不需要再次设置。 网线：选择需要使用的网络A、网络B或者冗余网络进行通讯。每块主控制卡都具有两个通信口，在上的通讯口称为网络A，在下的通讯口称为网络B，当两个通讯口同时被使用时称为冗余网络通讯。 冷端：选择热电偶的冷端补偿方式，可以选择就地或远程。就地：表示通过热电偶卡（或热敏电阻）采集温度进行冷端补偿。远程：表示统一从数据转发卡上读取温度进行冷端

12、补偿。（2）操作站 注释：可以写入相关的文字说明（可为任意字符），注释长度为20个字符。 IP地址：最多可组72个操作站，对TCP/IP协议地址采用表2所示的系统约定。表2 SCnet II操作站地址约定类别 地址范围备注网络码主机地址操作站地址128.128.1129200每个操作站包括两块互为冗余的网卡。两块网卡享用同一个主机地址，但应设置不同的网络码。主机地址统一编排，相互不可重复。128.128.2129200 类型：操作站类型分为工程师站、数据站和操作站三种工程师站：128.128.1.130 （一个）操作站：128.128.131.。 （多个） 冗余：用于设置两台操作站冗余。所有类

13、型的操作站中只能有一对进行冗余配置（将需要冗余的两个操作站的“冗余”设置项中打勾），否则编译会出错。 关联策略表：用于设置操作节点监控启动时的网络策略。 控制站诊断屏蔽：用于设置操作站指定屏蔽的控制站。图5 控制站故障诊断信息屏蔽界面组态发布后，各操作站根据相应设置对控制站诊断数据进行屏蔽，被屏蔽的控制站不进行诊断，因此任何来自此控制站的故障信息都不会在监控界面上进行报警。若运行组态的操作站不在组态内，则不进行任何控制站屏蔽。若运行组态的操作站有多个IP地址符合SCNetII地址规则，并同时在操作站组态内，则屏蔽的控制站信息取多个操作站信息并集。六 I/O组态设置1. 数据转发卡 SC1-1（

14、第一个机柜中的第一个机笼）2. I/O卡件 3. I/O点数据转发卡组态 是对某一控制站内的数据转发卡的冗余情况、卡件在SBUS-S2网络上的地址进行组态。图1 数据转发卡组态界面 注释：CS1-1 / CS1-2 / CS1-3（可由任意字符组成）。 地址：定义相应数据转发卡在挂接的主控制卡上的地址，地址值应设置为015内的偶数（冗余设置时奇数地址设置自动完成）。数据转发卡的组态地址应与数据转发卡硬件上的跳线地址匹配，且地址不可重复。 型号：根据选择的不同型号的主控制卡，可以从下拉列表中选择不同型号的数据转发卡。 冗余：用于设置数据转发卡的冗余信息，设置冗余单元的方法及注意事项同主控制卡。I

15、/O转发组态 是对SBUS-S1网络上的I/O卡件型号及地址进行组态。一块数据转发卡下可组16块I/O卡件。图1 I/O卡件组态界面I/O卡件组态内容有： 注释：可以写入I/O卡件的相关说明（可由任意字符组成）。 地址：定义当前I/O卡件在挂接的数据转发卡上的地址，为015。I/O卡件的组态地址应与它在控制站机笼中的排列编号相匹配，并且地址编号不可重复。 型号：从下拉列表中选择需要的I/O卡件类型。不同的主控制卡所支持的I/O卡件不同。 冗余：将当前选定的I/O卡件设为冗余单元。欲将某可冗余卡件设置为冗余结构，则其地址（设为偶数）的相邻地址必须未被占用。I/O点组态是对所组卡件的信号点进行组态

16、。图1 I/O点组态界面I/O点组态内容有： 位号：当前信号点在系统中的位号名称。每个信号点在系统中的位号名称应是唯一的，不能重复，位号只能以字母开头，不能使用汉字，且字长不得超过10个英文字符。 注释：注释栏内写入对当前I/O点的文字说明，字长不得超过20个字符。 地址：此项定义指定信号点在当前I/O卡件上的编号。信号点的编号应与信号接入I/O卡件的接口编号匹配，不可重复使用。 类型：此项显示当前卡件信号点信号的输入/输出类型，类型包括：模拟量输入AI、模拟量输出AO、开关量输入DI、开关量输出DO、脉冲量输入PI、PAT输出、SOE输入、电量信号输入PO八种类型信号类型卡件型号配套端子板模

17、拟量信号电流信号AIFW351(B)TB351-IU8通道(IO点只能输入8行)热电偶信号TCFW352(B)TB352-U热电阻信号RTDFW353(B)TB353-U模拟量输出信号AOFW372(B)TB372-RU开关量信号数字信号输入信号DIFW366(B)TB366-DU16通道(IO点只能输入16行)数字信号输出信号DOFW367(B)TB367-DU如点数有剩余，写上备用点数：自定义键的语句类型包括按键（KEY）、翻页（PAGE）、位号赋值（TAG）3种，格式如下：l KEY语句格式：（键名）l PAGE语句格式：（PAGE）（页面类型代码）页码l TAG语句格式：（位号.成员变

18、量）（=）（数值）自定义键的按键语句可设置键名见表1。表1 自定义键可设置键名列表键名说明键名说明AL报警一览DUP开关上OV系统总貌DDN开关下CG控制分组QINC快增TN调整画面INC增加TG趋势图DEC减小GR流程图QDEC快减DV数据一览F1功能键PSWD口令F2PGUP前翻F3PGDN后翻F4COPY屏幕拷贝F5AUT自动F6SLNC消音F7CUP上F8CDN下F9CLEFT左F10CRGT右F11ACC确认F12MAN手动自定义键的翻页语句中可设置的页面类型见表2。表2 页面类型列表页面类型代码页面类型页面类型代码页面类型OV系统总貌GR流程画面CG控制分组TN调整画面（无页码值）TG趋势画面AL报警一览（无页码值）DV数据一览自定义键的位号赋值语句中可赋值的位号类型见表3。表3 位号类型列表位号说明位号扩展名说明DO开出位号.MV阀位值位号（浮点0-100百分量）SA自定义模拟量位号.SV回路的设定值位号（浮点）SD自定义开关量位号（布尔值ON/OFF）.AUT手/自动开关位号（布尔值）举例：定义为系统总貌键：OV翻到控制分组第5页：PAGE CG 5将回路仪表（位号为PID-01）改手动：PID-01.AUT = OFF阀位调到50%：PID-01.MV = 50将DO1，DO2，DO3关闭：DO1 = OFFDO2 = OFF DO3 =