浙江中控ECS-100系统硬件介绍.ppt

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1、WebField ECS-100 系统硬件,培训目标,培训目标：通过本课程的学习，您将：了解DCS基本概念；了解ECS-100系统硬件构成及使用；,主要内容：,DCS基本概念ECS-100系统控制站硬件ECS-100系统操作站硬件ECS-100系统通讯网络,主要内容,DCS基本概念,DCS基本概念,英文：Distributed Control System（DCS）,中文：集散控制系统,基本原理：控制分散、管理集中,集散控制系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机（Computer）、通讯（Communication）、显示（CRT）和控制（Con

2、trol）等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。,DCS基本概念,对象分散,控制分散,DCS基本概念,生产现场的各类仪表、阀门、开关、电机等设备,管理集中,DCS基本概念,广泛应用于流程工业,DCS基本概念,ECS-100系统基础构架,ECS-100系统的组成 系统的整体结构 系统由控制节点（控制站，通讯接口等）、操作节点（工程师站，操作员站，数据管理站等）、通讯网络（过程信息网，过程控制网等）等构成。系统功能 ESC-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、远程通讯、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

3、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、打印、下载、诊断等功能。,ECS-100系统基础构架,DCS系统规模与使用情况组成 DCS由合成、尿素、水处理三大部分组成。合成系统柜4个，外配柜4个；操作员站6个；观察员站1个。尿素系统柜3个，外配柜3个；操作员站4个；观察员站1个。水处理系统柜1个，外配柜1个；操作员站1个。运行经理 监控站2台，一台监控尿素，一台监控合成。合成、尿素、水处理统一由工程师站管理，运行经理室监控运行；通过使用通讯技术实现了快锅、空分、电气、脱盐水、四大机组调速系统、四大机组振动位移监控系统的信息交互；达到了对现场各个控制点的集中管理

4、，分散控制的目的。,ECS-100系统基础构架,ECS-100系统基础构架,1#CS 2#CS 31#CS,1#OS 2#OS 72#OS,一、控制站硬件,硬件组成：,机柜机笼卡件端子板,控制站硬件,1、机 柜,系统柜,继电器柜,端子柜,常用机柜,安全栅柜,交换机柜,机柜,2、机 笼,电源机笼,IO 机笼,机笼,电源机笼,电源模块,冗余AC供电,220V A路,220V B路,AC供电：即220V输入给电源模块。,IO机笼,各类卡键在机笼中的位置,3、卡 件,大脑,功能:思考、控制、管理,神经,功能:信息传递,感官、四肢,功能:感觉、动作执行,Super-Man,主控制卡主控制器,功能:管理处

5、理控制计算,数据转发卡,功能:信号传递,IO 卡,功能:IO 信号采集及控制,Super-Control,主要内容：,主控卡数据转发卡IO卡及配套端子板,主要内容,主控卡,主控卡（FW243X）,（1）面板指示灯,主控制卡（FW243X）,主控制卡（FW243X）,主控制卡（FW243X）,主控制卡（FW243X）,配置（为偶数）,冗余：，+1,非冗余：,主控制卡（FW243X）,数据转发卡,数据转发卡（FW233）,数据转发卡是控制站I/O单元（机笼）的核心，是主控制卡连接I/O卡件的中间环节。,（1）面板指示灯,数据转发卡（FW233）,数据转发卡（FW233）,数据转发卡（FW233）,

6、数据转发卡,冗余配置：,单卡配置：,IO卡及端子板,IO卡及端子板,IO卡及端子板,IO卡及端子板,模拟量（Analog）：随时间连续变化信号（如电压，电流等信号）；数字量（Digital）：0、1表示通断（ONOFF），可称开关量；,按状态分：,按来源分：,（1）信号类型,输入信号（In）:从现场设备送入DCS的信号，主要用于测量、监视；输出信号（Out）：由DCS送至现场设备的信号，主要用于调节、控制；,IO卡及端子板,（2）卡件类型,模拟量卡件：,模拟量输入卡（AI）：接收电压电流热电阻热电阻等信号，用于测量现场温度、压力、液位、流量等；模拟量输出卡（AO）：控制调节阀的开度,数字量卡件

7、：,数字量输入卡（DI）：接收干触点型、电平型开关等信号，用于指示设备启停、开关等状态；数字量输出卡（DO）：控制设备启停、开关,模拟量输入卡,IO卡及端子板,模拟量输出卡,数字量输入卡,IO卡及端子板,数字量输出卡,标准信号输入卡,FW351(B),面板指示灯 面板按钮 采样周期跳线JP2 单卡冗余跳线JP1,性能说明：,信号类型：010/420mA 05/15 V 测量精度：0.1%FS,使用说明：,标准信号输入卡,FW351(B)配套端子板,标准信号输入卡,U型端子：,配电：向现场变送器输出 24V 配电时必须安装配电模块PM-351I,PM-351I,配套端子板 TB351-IU,16

8、路端子板，供2块不冗余FW351使用。,配套端子板 TB351-IRU,8 路端子板，供2块冗余FW351使用。,热电偶信号输入卡,FW352(B),面板指示灯 面板按钮 单卡冗余跳线,性能说明：,信号类型：-20+20/-100+100mV 各类热电偶（E/J/K/S/T等）测量精度：0.2%FS,使用说明：,热电偶信号输入卡,单卡(1-2)冗余(2-3),FW352(B)配套端子板,热电偶信号输入卡,配套端子板 TB352-U,16 路端子板，供2块不冗余FW352用。端子板上有冷端补偿电路，可对冷端温度进行补偿。,配套端子板 TB352-RU,8 路端子板，供2块冗余FW352用。端子板

9、上有冷端补偿电路，可对冷端温度进行补偿。,热电阻信号输入卡,FW353,面板指示灯 面板按钮 单卡冗余跳线,性能说明：,信号类型：Pt100 Cu50 测量精度：1,使用说明：,热电阻信号输入卡,单卡(1-2)冗余(2-3),FW353(B)配套端子板,热电阻信号输入卡,配套端子板 TB353-U,16路热电阻信号端子板，供2块不冗余FW353使用。,配套端子板 TB353-RU,8路热电阻信号端子板，供2块冗余FW353使用。,配套端子板,电流信号输出卡,FW372(B),面板指示灯 面板按钮 单卡冗余跳线JP6,性能说明：,信号类型：010mA 020mA 420mA 测量精度：0.2%F

10、S,使用说明：,电流信号输出卡,单卡(1-2)冗余(2-3),FW372(B)配套端子板,电流信号输出卡,16路端子板，供2块不冗余FW372使用。,配套端子板 TB372-U,配套端子板 TB372-RU,8路端子板，供2块冗余FW372使用。,数字信号输入卡,FW366(B),面板指示灯 面板按钮 单卡冗余跳线,性能说明：,信号类型：干触点信号 电平信号,使用说明：,单卡(1-2)冗余(2-3),数字信号输入卡,数字信号输入卡,FW366(B)配套端子板：,数字信号输入卡,配套端子板 TB366-DU,32路干触点信号输入端子板，供2块不冗余FW366使用。,配套端子板 TB366-DRU

11、,16路干触点信号输入端子板，供2块冗余FW366使用。,数字信号输入卡,数字信号输出卡,FW367(B),面板指示灯 面板按钮 单卡冗余跳线,性能说明：,信号类型：MOS管触点输出,使用说明：,单卡(1-2)冗余(2-3),数字信号输出卡,FW367(B)配套端子板：,数字信号输出卡,配套端子板 TB367-DU,32路晶体管输出端子板，供2块不冗余FW367使用。,配套端子板 TB367-DRU,16路晶体管输出端子板，供2块冗余FW367使用。,FW367(B)配套端子板：,数字信号输出卡,配套端子板 TB367-GPRU,16路通用继电器输出端子板，可供2块冗余FW367使用。,FW3

12、67(B)配套端子板：,数字信号输出卡,二、操作站硬件,操作员站,操作人员完成过程监控任务的操作平台PC机或工控机作硬件平台显示器主机（PC）操作员键盘、鼠标操作站狗Windows XP操作系统安装AdvanTrol实时监控软件,操作员站,工程师站,用于工程设计、系统扩展或维护修改。PC机或工控机作硬件平台显示器主机（PC）工程师键盘、鼠标工程师站狗也可由操作员站硬件代替Windows XP操作系统安装AdvanTrol实时监控软件安装组态软件包,三、通讯网络,通讯网络,信息管理网,过程信息网,过程控制网,控制总线,信息管理网过程信息网过程控制网 SCnet控制总线 SBUS SBUS-S2：

13、连接主控卡和数据转发卡 SBUS-S1：连接数据转发卡和IO卡,通讯网络,控制总线（SBUS）,控制站内部通信网络，为系统的控制总线（SBUS总线）。总线共分两层，连接主控卡和数据转发卡的是SBUS-S2总线，连接数据转发卡和I/O卡件的是SBUS-S1总线。,SBUS总线,SBUS-S1,SBUS总线,SBUS-S1,功能：连接数据转发卡和IO卡件电气标准：TTL电平通讯接口：串口通讯容量：每机笼16块IO卡件,FW233,IO,SBUS总线,SBUS-S2 TCPIP通讯,SBUS-S2,FW243X,FW233,过程控制网,过程控制网,过程控制网络采用了高速冗余工业以太网,直接连接了系统

14、的控制站和操作站、服务器等节点，用于传送过程控制实时信息的通道，具有很高的实时性和可靠性。,SCnet,过程控制网,过程控制网,128.128.1.2,128.128.2.2,128.128.1.3,128.128.2.3,128.128.1.130,128.128.2.130,控制站地址范围（2-63）：地址拨号设置 操作站地址范围（129-200）：网卡TCPIP设置,子网掩码：255.255.255.0 冗余网络：A网（128.128.1.*)B网（128.128.2.*),地址说明：,过程控制网,过程信息网,过程信息网,实现操作站节点之间包括实时数据，实时报警，历史趋势，历史报警，操作

15、日志等的实时数据通信和历史数据查询。操作站节点之间的时间同步。配合网络策略，可构建对等CS模式，实现数据管理。,过程信息网,128.128.5.130,128.128.5.131,操作网IP地址的格式为：128.128.5.XXX其中128.128.5为网络码，XXX等于在控制网上的主机码。,信息管理网,信息管理网,信息管理网,采用以太网络，用于工厂级的信息传送和管理，是实现全厂综合管理的信息通道。实现企业信息管理网过程控制网络之间的网间桥接，以获取控制系统中过程参数和系统的运行信息，同时也向下传送上层管理计算机的调度指令和生产指导信息。管理网采用大型网络数据库，实现信息共享，并可将各个装置的控制系统连入企业信息管理网，实现工厂级的综合管理、调度、统计、决策等。,信息管理网,谢 谢！,