NT6000分散控制系統(tǒng)(DCS)

系統(tǒng)概述
NT6000分散控制系統(tǒng)基于科遠(yuǎn)十余年的技術(shù)積累,通過(guò)引進(jìn)消化吸收國(guó)際先進(jìn)技術(shù),并與國(guó)內(nèi)自動(dòng)化需求相結(jié)合的產(chǎn)物。
“易用于外,堅(jiān)固于芯;速度無(wú)限,控制有方;數(shù)字互連,信息呈現(xiàn)” NT6000的品牌訴求集中體現(xiàn)了科遠(yuǎn)股份對(duì)于DCS產(chǎn)品本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和不懈追求,更可靠,更易用,更先進(jìn),嚴(yán)苛精進(jìn)的要求將成就志向高遠(yuǎn)的領(lǐng)先產(chǎn)品。
目前,該產(chǎn)品已取得”通用工業(yè)控制器”、“基于人工智能的火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)”等多項(xiàng)專利成果。并通過(guò)中國(guó)電力聯(lián)合會(huì)組織專家評(píng)審,鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為:NT6000分散控制系統(tǒng)的各項(xiàng)性能指標(biāo),滿足大型火電機(jī)組控制的應(yīng)用要求,NT6000分散控制系統(tǒng)在可靠性和易用性方面達(dá)到國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
堅(jiān)固于芯
8226; 核心部件采用堅(jiān)固的鋁合金封裝
8226; 符合電磁兼容EMC三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
8226; 平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF):200000小時(shí)
8226; 軍工級(jí)PowerPC芯片400MHZ RISC 8247
8226; 12段冗余I/O分支相互隔離,I/O總線可靠性設(shè)計(jì)的新標(biāo)桿
8226; 主備控制器同時(shí)運(yùn)算,創(chuàng)新的高可靠性冗余設(shè)計(jì)
8226; 物理隔離的冗余工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)
8226; 每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都具有兩個(gè)獨(dú)立網(wǎng)口
8226; 雙網(wǎng)同時(shí)工作,在接受端進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾,網(wǎng)絡(luò)的冗余切換時(shí)間等于零
8226; 采用基于組播技術(shù)的控制器主動(dòng)發(fā)送機(jī)制
8226; 無(wú)論多少臺(tái)操作員站,控制器只發(fā)送一次數(shù)據(jù)
8226; 控制器具有確定的數(shù)據(jù)服務(wù)任務(wù),負(fù)荷恒定,運(yùn)行更可靠
8226; 1臺(tái)操作站和100臺(tái)操作站的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷相同
8226; 操作響應(yīng)周期小于700ms
8226; 直達(dá)通道級(jí)的、直觀全面的自診斷系統(tǒng)
8226; 控制器、卡件、操作員站、交換機(jī)都具有自診斷能力
8226; 沒有硬件報(bào)警就沒有故障,任意的風(fēng)吹草動(dòng)必然會(huì)被自診斷系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)
易用于外

8226; 系統(tǒng)機(jī)柜采用模塊化設(shè)計(jì)
8226; 機(jī)柜內(nèi)部沒有手工接線
8226; 一把螺絲刀就可以快速完成裝配和折卸工作
8226; 最大接線密度和最寬松接線空間的完美組合
8226; 直觀、易學(xué)的模塊化組態(tài)方式
8226; 組態(tài)資料能夠直接生成工程資料
8226; 不需要維護(hù)邏輯圖和IO清冊(cè)
8226; 數(shù)據(jù)庫(kù)分布在每只KM940控制器中,透過(guò)eNet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)接口被應(yīng)用程序直接訪問(wèn)
8226; 無(wú)服務(wù)器分布式設(shè)計(jì),提高了系統(tǒng)可靠性
8226; 透明化數(shù)據(jù)管理,直觀而易于管理和理解
8226; 數(shù)據(jù)記錄精度達(dá)到100ms,容量10萬(wàn)點(diǎn)
8226; 提供駐留數(shù)據(jù)服務(wù),以曲線形式表征當(dāng)前趨勢(shì)—在內(nèi)存中記錄最近一段時(shí)間的數(shù)據(jù)
8226; 所有操作員站均可快速(≈1秒)調(diào)用歷史數(shù)據(jù)服務(wù)
速度無(wú)限
8226; 最快的操作響應(yīng)周期
8226; DPU運(yùn)算周期設(shè)置不同,操作響應(yīng)周期在420ms~970ms之間
8226; 符合人體工學(xué),操作流暢
控制有方
8226; 1000個(gè)PID100ms運(yùn)算周期僅占2%負(fù)荷
8226; 豐富的熱工自動(dòng)化專業(yè)控制模塊
8226; 自定義模塊功能
8226; 為熱控工程師提供有力的工具和廣闊的舞臺(tái)
8226; SFC組態(tài)工具
8226; 符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn),以自然語(yǔ)言的方式描述順序控制過(guò)程
8226; SFC程序量精減,易于理解
8226; 適用于復(fù)雜的順序控制邏輯
數(shù)字互連
8226; 基于Profibus的現(xiàn)場(chǎng)總線解決方案
8226; KM940控制器具有冗余的Profibus接口
8226; 支持Profibus-DP/PA的應(yīng)用
8226; 兼容西門子Profibus解決方案
8226; 基于工業(yè)以太網(wǎng)的多總線冗余解決方案
8226; 在統(tǒng)一架構(gòu)下兼容多種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議
8226; 完善的冗余總線方案支持關(guān)鍵性應(yīng)用
8226; 高可靠性和經(jīng)濟(jì)性的布線方案
信息呈現(xiàn)
8226; 信息化解決方案
8226; 專用數(shù)據(jù)隔離裝置確?刂葡到y(tǒng)安全
8226; 采用自動(dòng)轉(zhuǎn)換工具,信息層可以直接使用控制層的畫面和應(yīng)用
8226; 基于SyncBase實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),兼容多種主流實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)
8226; 基于現(xiàn)場(chǎng)總線的設(shè)備管理系統(tǒng)
8226; 現(xiàn)場(chǎng)總線不僅用于傳遞實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),還用于傳遞管理信息
8226; 實(shí)時(shí)的管理信息與設(shè)備管理系統(tǒng)的結(jié)合為資產(chǎn)管理帶來(lái)全新的理念
可靠性設(shè)計(jì)和特點(diǎn)
(1)NT6000 DCS的核心模件均采用堅(jiān)固的鋁合金封裝,具有良好的散熱效果和電磁屏蔽性能,密封型封裝設(shè)計(jì)對(duì)惡劣環(huán)境有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。
控制器、I/O卡件等部件均通過(guò)了嚴(yán)格的電磁兼容測(cè)試,至少符合三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。能夠在現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜電磁環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
(2)NT6000DCS的分散處理單元KM940,采用軍工級(jí)的PowerPC芯片8247,支持精簡(jiǎn)指令集(RISC),主頻400MHz,具有更強(qiáng)的通訊處理能力和低功耗環(huán)境適應(yīng)性。
KM940的主從控制器采用同步運(yùn)算的冗余策略,備用控制器也在執(zhí)行與主控制器相同任務(wù)。避免了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中,備用控制器僅僅跟蹤主控制器,不進(jìn)行控制運(yùn)算,在備用狀態(tài)下正常,而在冗余切換后不能正常接替工作的問(wèn)題。創(chuàng)新的冗余策略具有更高的可靠性。
KM940的I/O通訊總線eBus為單層設(shè)計(jì),KM940直接與每塊I/O直接通訊,速度更快;eBus總線被分為12段物理隔離的分支,每段分支的電氣故障不影響其它分支的正常運(yùn)行,可靠性更高。
(3)KM940的冗余控制網(wǎng)絡(luò)eNet構(gòu)架在兩個(gè)物理隔離的冗余工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)上,單個(gè)網(wǎng)絡(luò)的任何故障(包括網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴)都不會(huì)影響。
eNet上的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都具有兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)接口,單個(gè)網(wǎng)口的故障,不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。eNet的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)是同時(shí)工作的,某個(gè)設(shè)備的A網(wǎng)故障,某個(gè)設(shè)備的B網(wǎng)故障,如果這兩個(gè)設(shè)備之間沒有直接的數(shù)據(jù)通訊,那么系統(tǒng)仍然能夠正常工作,完全不同于只能一條總線運(yùn)行的總線型邏輯網(wǎng)絡(luò)。
雙網(wǎng)同時(shí)工作,發(fā)送的數(shù)據(jù)在接受端進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾和冗余處理,如果發(fā)生網(wǎng)絡(luò)的冗余切換,切換時(shí)間等于零,在數(shù)據(jù)應(yīng)用上沒有中斷和延時(shí)。
(4)NT6000的eNet網(wǎng)絡(luò)采用基于組播技術(shù)的控制器主動(dòng)發(fā)送機(jī)制,由KM940控制器根據(jù)數(shù)據(jù)的變化情況,進(jìn)行主動(dòng)地發(fā)送。無(wú)論有多少臺(tái)操作員站,控制器只發(fā)送一次數(shù)據(jù)。
由于DCS的主要數(shù)據(jù)通訊流量都是控制器上行至操作站的數(shù)據(jù)流向,這種設(shè)計(jì)方案會(huì)稍稍加大操作站的通訊處理負(fù)荷,但是能夠大大降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷和控制器負(fù)荷。在設(shè)有10臺(tái)全功能站的DCS中,NT6000網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷和控制器通訊負(fù)荷均為傳統(tǒng)方式的1/10,而控制器的通訊負(fù)荷也為傳統(tǒng)方案的1/10,而且隨著操作站數(shù)量的增加,網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷和控制器負(fù)荷是恒定。恒定的低負(fù)荷帶來(lái)的更好的任務(wù)確定性和更高的可靠性。
(5)NT6000的eNet網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案在帶來(lái)低負(fù)荷和可靠性的同時(shí),還能夠大大提高網(wǎng)絡(luò)通訊的速度,NT6000的典型操作響應(yīng)周期小于700ms,大大優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的2.5s。
(6)NT6000的I/O供電設(shè)計(jì)采用兩路冗余直流電源均送到I/O模件,在I/O模件中實(shí)現(xiàn)兩路電源切換,充分做到危險(xiǎn)分散。
(7)NT6000 DCS系統(tǒng)DPU組態(tài)軟件采用分頁(yè)組態(tài)方式,在線組態(tài)、修改和下載對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行影響最小。
DPU組態(tài)軟件默認(rèn)組態(tài)模式是在線組態(tài),該模式下組態(tài)軟件獲得最多的組態(tài)功能(相對(duì)于離線組態(tài)模式)。
在線組態(tài)模式下,DPU組態(tài)軟件與NT6000網(wǎng)絡(luò)上目標(biāo)DPU建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊連接。與目標(biāo)DPU自動(dòng)建立起通訊連接后,組態(tài)軟件可以在線監(jiān)視DPU中的組態(tài)頁(yè)面的執(zhí)行,也可以修改單頁(yè)或多頁(yè)組態(tài)邏輯。修改后的組態(tài)頁(yè)面可以直接下裝至目標(biāo)DPU中,覆蓋原邏輯頁(yè)面。新邏輯頁(yè)面在一個(gè)DPU執(zhí)行周期內(nèi)生效。修改過(guò)的組態(tài)頁(yè)面在覆蓋DPU中的原組態(tài)頁(yè)面時(shí),僅對(duì)頁(yè)面中修改的組態(tài)或模塊參數(shù)生效,沒有變動(dòng)的邏輯組態(tài)和模塊仍保持頁(yè)面覆蓋前的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行。
在線組態(tài)模式下,修改并下裝組態(tài)頁(yè)面不會(huì)對(duì)系統(tǒng)中沒有變更的組態(tài)、模塊參數(shù)或控制環(huán)路造成擾動(dòng)(故意打斷控制邏輯回路或變更模塊參數(shù)除外)。NT6000 DCS系統(tǒng)在線下裝的最小邏輯單元是一個(gè)組態(tài)頁(yè)面,其中最小的組態(tài)變更范圍是單個(gè)功能模塊的單個(gè)參數(shù)。
(8)NT6000 DCS系統(tǒng)DPU在線組態(tài)與下裝在不涉及與設(shè)備相關(guān)的控制回路時(shí),不會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行造成任何擾動(dòng)。其中,設(shè)備相關(guān)的控制回路包括:設(shè)備的反饋通道、設(shè)備的輸出通道、設(shè)備的控制邏輯、設(shè)備控制功能塊參數(shù)。操作員在確認(rèn)對(duì)設(shè)備相關(guān)的控制回路的組態(tài)修改不會(huì)對(duì)設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生擾動(dòng)時(shí),在線組態(tài)與下裝同樣不會(huì)對(duì)設(shè)備執(zhí)行造成擾動(dòng)。
(9)在大型復(fù)雜系統(tǒng)中,DCS的管理往往隨著規(guī)模的增大變得困難,雖然各個(gè)模件都設(shè)計(jì)了自診斷功能,但是缺乏直觀有效的管理界面。在DCS出現(xiàn)冗余部件的損壞之后,由于缺乏直觀的自診斷界面,維護(hù)人員未能及時(shí)排除故障,DCS實(shí)質(zhì)上處于部分的單個(gè)運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)兩只冗余部件全部損壞之外,系統(tǒng)就會(huì)發(fā)現(xiàn)有后果故障。因此自診斷界面的設(shè)計(jì)也直接關(guān)乎DCS的可靠性。
在NT6000中,設(shè)計(jì)了直觀易懂的系統(tǒng)診斷畫面,將每個(gè)控制器、I/O卡件、操作員站的自診斷信息進(jìn)行收集,集成處理和顯示。一旦出現(xiàn)風(fēng)吹草動(dòng),系統(tǒng)診斷畫面將直接指出出現(xiàn)問(wèn)題的部件,引導(dǎo)維護(hù)人員進(jìn)行維修。故障的過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生詳細(xì)故障記錄,便于事后分析。

(1)NT6000的系統(tǒng)機(jī)柜及其中的各個(gè)部件,全部采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),機(jī)柜內(nèi)部沒有任何的手工接線。這樣的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜能夠進(jìn)行工廠化生產(chǎn),以保證更高質(zhì)量、更短的交貨時(shí)間和更低的成本。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜配上不同的卡件就能夠滿足不同項(xiàng)目的需求。
機(jī)柜中的各個(gè)部件都使用預(yù)置模塊進(jìn)行連接,減少手工接線,不僅降低了人工成本,也提高系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)的便利性。模塊化設(shè)計(jì)的機(jī)柜,只需要一把螺絲刀就可以快速地完成裝配和拆卸工作。機(jī)柜設(shè)計(jì)方案充分利用機(jī)柜正反四邊的接線空間,是最大接線密度和最寬松接線空間的完美組合。
(2)NT6000支持真正的IEC61131-3組態(tài)標(biāo)準(zhǔn),無(wú)論是復(fù)雜的SAMA圖邏輯還是多分支多步序的順序控制要求,都可以用直觀易學(xué)的模塊化組態(tài)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
NT6000的組態(tài)資料符合工程應(yīng)用習(xí)慣,能夠直接生成工程資料,用于存檔和外部交流。
在DCS的應(yīng)用和開發(fā)過(guò)程中,經(jīng)常性地會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)配置和功能要求的變更,每一個(gè)變更都會(huì)引起DCS組態(tài)、工程資料的相應(yīng)變化。一般成熟的DCS中,組態(tài)功能都比較強(qiáng),增加一塊卡件,修改一個(gè)邏輯,調(diào)整一個(gè)畫面,往往是幾分鐘的時(shí)間,而修改相關(guān)的工程資料則需要幾個(gè)小時(shí)。在NT6000中提供工程資料的自動(dòng)維護(hù)功能,將工程師從煩瑣的資料整理工作中解放出來(lái),系統(tǒng)能夠保證生成的邏輯圖和IO清冊(cè)的準(zhǔn)確性,為資料的存檔和交流工作提供了強(qiáng)有力的工具,使DCS的開發(fā)維護(hù)工作事半功倍。
(3)NT6000采用分布式透明數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)庫(kù)分布在每只KM940控制器中,通過(guò)eNet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)接口被應(yīng)用程序直接訪問(wèn)。
對(duì)于使用者而言,可以直接使用KM940控制器的所有數(shù)據(jù),而不必關(guān)心網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和接口程序的冗余校驗(yàn)、壓縮等數(shù)據(jù)處理過(guò)程。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和接口程序不需要做任何設(shè)置工作,是完全透明的,使用者可以直接在KM940控制器的組態(tài)系統(tǒng)中管理數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)庫(kù)是透明和易于理解的。分布式透明數(shù)據(jù)庫(kù)僅僅依賴KM940控制器而存在,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接傳送到操作站,沒有任何的中間環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)通訊的可靠性和傳輸速度都優(yōu)于服務(wù)器結(jié)構(gòu)的DCS。=
(4)NT6000的歷史數(shù)據(jù)功能采用客戶/服務(wù)器的結(jié)構(gòu)來(lái)完成,設(shè)計(jì)開發(fā)了功能強(qiáng)大的高性能歷史數(shù)據(jù)庫(kù),數(shù)據(jù)記錄精度可以達(dá)到100ms,容量達(dá)到10萬(wàn)點(diǎn)。
在每個(gè)操作員站中通過(guò)歷史數(shù)據(jù)客戶端可以快速方便地調(diào)出歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器存儲(chǔ)的所有數(shù)據(jù),即使是長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的歷史數(shù)據(jù),都能夠在1秒左右的時(shí)間內(nèi)調(diào)出。NT6000的歷史數(shù)據(jù)客戶端功能豐富,使用靈活,為操作員提供有效的數(shù)據(jù)分析手段。解決了傳統(tǒng)DCS中,歷史數(shù)據(jù)功能只能提供給工程師站或少數(shù)客戶端使用,調(diào)用數(shù)據(jù)慢,用戶界面復(fù)雜的問(wèn)題。改變了歷史數(shù)據(jù)不能被普通操作員掌握和使用的局面,為操作員更好使用地DCS進(jìn)行過(guò)程分析、提高運(yùn)行水平提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
(5)NT6000的所有開關(guān)量輸入模件同時(shí)具有SOE功能,只需通過(guò)組態(tài)軟件組態(tài)數(shù)字量輸入模件I/O通道為SOE通道,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有(或部分)DI通道的SOE記錄功能,不僅減少硬接線I/O數(shù)量,而且不會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)的不同分布給SOE點(diǎn)布置和維護(hù)造成困難。
先進(jìn)性設(shè)計(jì)和特點(diǎn)
(1)NT6000采用了高性能的PowerPC芯片,控制器運(yùn)算周期最快能夠小于10ms;控制器與I/O卡件采用eBus直接通訊,滿負(fù)荷配置下讀寫I/O數(shù)據(jù)的時(shí)間在50ms以內(nèi);控制器采用eNet協(xié)議降低了通訊負(fù)荷,提高了通訊速度,讀寫控制網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間在200ms以內(nèi)。
在以上三種技術(shù)基礎(chǔ)的支持下,NT6000的操作響應(yīng)周期能夠達(dá)到700ms。NT6000 700ms的操作響應(yīng)周期指標(biāo)大大優(yōu)于目前2.5s的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),是符合人體工學(xué)的最高標(biāo)準(zhǔn),將操作人員從畫面操作的停頓等待中解放出來(lái),能夠改善操作人員的操作感受,提高運(yùn)行操作效率。
(2)NT6000的控制器KM940是目前行業(yè)內(nèi)運(yùn)算能力最強(qiáng)大的控制器之一,以100ms的周期運(yùn)算1000個(gè)PID來(lái)測(cè)試,僅占用2%的運(yùn)算負(fù)荷。強(qiáng)大的運(yùn)算能力能夠?qū)崿F(xiàn)控制工程師的各種先進(jìn)的控制算法和完善的邏輯設(shè)計(jì)。
KM940的組態(tài)工具提供了豐富的熱工自動(dòng)化專業(yè)控制模塊,包括設(shè)備級(jí)控制、補(bǔ)償算法、典型回路控制。而且還提供了功能強(qiáng)大的模塊二次開發(fā)功能,工程師可以通過(guò)IEC標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具編寫出各種自定義模塊,并將其納入NT6000的標(biāo)準(zhǔn)算法庫(kù)中。
NT6000的KM940擁有強(qiáng)大的運(yùn)算能力,豐富的模塊支持和靈活的二次開發(fā)能力,為工程提供了有力的工具和廣闊的舞臺(tái)。
(3)NT6000支持IEC標(biāo)準(zhǔn)的順序功能模塊(SFC)的組態(tài)方式,能夠以自然語(yǔ)言的方式描述復(fù)雜的順序控制過(guò)程。
在傳統(tǒng)DCS中,一般以順控功能塊的方式提供順控的組態(tài)手段,這種組態(tài)手段對(duì)于沒有控制分支的順控程序是可能滿足要求的。當(dāng)分支增加、步序變多,功能塊組態(tài)方式的程序量會(huì)呈現(xiàn)幾何級(jí)的增長(zhǎng),也就限制了順序控制的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)水平。這也是很多DCS不能很好地實(shí)現(xiàn)主機(jī)自啟停功能和輔助車間順序控制的部分原因。
NT6000支持的SFC組態(tài)方式,適用于描述復(fù)雜的順序控制邏輯,程序結(jié)構(gòu)直觀易于理解,當(dāng)設(shè)計(jì)復(fù)雜度提高時(shí),SFC的程序量?jī)H呈現(xiàn)線性增加。采用了SFC的技術(shù),NT6000的控制水平和適用范圍會(huì)得到進(jìn)一步提高和擴(kuò)大。
(4)NT6000分散控制系統(tǒng)支持現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用,能夠從變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣保護(hù)裝置等智能控制裝置用數(shù)字通信方式獲得過(guò)程數(shù)據(jù)和診斷信息,以提高信號(hào)傳輸精度和速度,降低投資,提高現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智能化和信息化水平。
NT6000的KM940中設(shè)計(jì)了冗余的Profibus接口,兼容西門子的Profibus解決方案,支持Profibus-DP和Profibus-PA的各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。
同時(shí),NT6000具有基于工業(yè)以太網(wǎng)的多種現(xiàn)場(chǎng)總線冗余解決方案,將能夠支持Hart、Profibus、FF、Can等多種現(xiàn)場(chǎng)總線的高可靠性混合應(yīng)用。
系統(tǒng)性能指標(biāo)

運(yùn)行環(huán)境
供電電源:180VAC~264VAC
存儲(chǔ)溫度范圍:-40℃~+85℃.
運(yùn)行溫度范圍:-20℃~+65℃.
相對(duì)濕度:5~95%RH不結(jié)露.
抗干擾性能
輻射規(guī)范:EN50081-2
電磁兼容性:CEEMC 認(rèn)證
設(shè)備安全規(guī)范:EN61010(1993)
抗震動(dòng)規(guī)范:符合IEC 61131-2
抗沖擊規(guī)范:符合IEC 61131-2
隔離方式:光電隔離
共模抑制比:90db(50Hz/60kHz)
抗共模電壓:250V
差模抑制比:60db(50Hz/60Hz)
抗差模電壓:90V
系統(tǒng)規(guī)模和容量
控制器帶I/O模件數(shù)量 96塊
控制器處理模塊數(shù)量 4096個(gè)
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)容量 200000點(diǎn)
歷史數(shù)據(jù)庫(kù)容量 100000點(diǎn)
控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量 255個(gè)
工程師站/操作員站 100個(gè)
單個(gè)網(wǎng)段控制器 50對(duì)
系統(tǒng)實(shí)時(shí)性
控制器對(duì)模擬量信號(hào)的最快掃描時(shí)間:10ms
控制器對(duì)開關(guān)量信號(hào)的最快掃描時(shí)間:10ms
模擬量控制回路控制周期:50ms( 包括I/O 模件與CPU 通訊時(shí)間)
數(shù)字量控制回路控制周期:20ms( 包括I/O 模件與CPU 通訊時(shí)間)
控制周期:5ms~30s可調(diào)
控制器冗余切換時(shí)間:<5ms
控制器冗余切換數(shù)據(jù)更新時(shí)間:<20ms
畫面刷新時(shí)間:<0.5s
畫面數(shù)據(jù)更新時(shí)間:<0.5s
鍵盤(鼠標(biāo))發(fā)出操作指令到返回信號(hào)在LCD 上顯示的總時(shí)間<1s
模件精度
模入信號(hào)精度:±0.1%
模出負(fù)載能力(Ω):750Ω
開關(guān)量輸入查詢電壓:48VDC
脈沖量輸入
輸入脈沖最高頻率:100KHZ
允許最大脈沖幅值:60V
SOE 分辨率:<1ms
系統(tǒng)內(nèi)時(shí)間同步誤差:<1ms
軟件伺服放大器定位精度:±0.2%
通信網(wǎng)絡(luò)
網(wǎng)絡(luò)形式:交換型工業(yè)快速以太網(wǎng)
通信標(biāo)準(zhǔn):TCP/IP
通信速率:100M~1Gbps
網(wǎng)絡(luò)介質(zhì):光纖/UTP/STP
系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù):255 個(gè)站
通訊接口:ModbusRTU 、Profibus 、HART 、FF、DEVICENT
可靠性措施
系統(tǒng)MTBF 大于等于200000小時(shí)
系統(tǒng)可用率 大于等于99.9%
冗余電源
冗余系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)
冗余控制器
冗余I/O模塊
模塊支持帶電更換
模出保持
系統(tǒng)兼容性及相關(guān)認(rèn)證
系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵從下列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),并通過(guò)了嚴(yán)格的電磁兼容測(cè)試,至少符合三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
8226; 靜電電抗擾度(IEC61000-4-2)
8226; 輻射抗擾度(IEC61000-4-3)
8226; 快速脈沖群抗擾度(IEC61000-4-4)
8226; 沖擊浪涌抗擾度(IEC61000-4-5)
8226; 傳導(dǎo)抗擾度(IEC61000-4-6)
8226; 脈沖磁場(chǎng)抗擾度(IEC61000-4-8)
8226; 電壓跌落抗擾度(IEC61000-4-11)
8226; 無(wú)線電騷擾(CISPR 22)
8226; 諧波電流限制(IEC61000-3-2)
8226; 電壓波動(dòng)和閃爍的限制(IEC61000-3-3)

系統(tǒng)產(chǎn)品通過(guò)CE認(rèn)證,完全符合歐盟EMC指令和LVD指令(低電壓電氣設(shè)備)。
控制網(wǎng)絡(luò)eNET
NT6000系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)按eNET協(xié)議,完成從DPU獲取數(shù)據(jù)信息,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)診斷、數(shù)據(jù)處理、報(bào)警解析、事件記錄,同時(shí)對(duì)外提供數(shù)據(jù)服務(wù),是系統(tǒng)軟件、硬件連接的橋梁。
NT6000系統(tǒng)采用適用于實(shí)時(shí)過(guò)程控制的通訊網(wǎng)絡(luò),具有最快的速度和最大的容量。采用全冗余容錯(cuò)技術(shù)的eNET網(wǎng)絡(luò),嚴(yán)格遵循IEEE的標(biāo)準(zhǔn)。
NT6000系統(tǒng)的高速網(wǎng)絡(luò)不同于其它DCS系統(tǒng),它是一個(gè)完全確定的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),即使在工況擾動(dòng)的情況下也決不丟失、衰減或延遲信號(hào)。
在冗余網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)網(wǎng)段中,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置50對(duì)控制器,每只控制器都有兩個(gè)網(wǎng)口,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置100臺(tái)操作員站,每個(gè)操作員站有兩個(gè)網(wǎng)口。
分散處理單元
★ 采用高性能、低功耗、雙核POWERPC處理器,提供可靠、易用、先進(jìn)的控制功能,支持復(fù)雜的連續(xù)控制和順序控制。運(yùn)算周期可設(shè)置為5ms~30s,控制周期達(dá)到20ms,是目前運(yùn)行可靠、速度最快得DCS控制器之一。
★ 基于軍工級(jí)PowerPC芯片400MHZ RISC 8247,低功耗、無(wú)風(fēng)扇運(yùn)行
★ 采用金屬密全封封裝,優(yōu)異的抗干擾能力,適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,可安裝在現(xiàn)場(chǎng)
★ 100M高速控制網(wǎng)絡(luò),冗余的網(wǎng)絡(luò)接口物理上相互獨(dú)立,同時(shí)工作。
★ 完整的連續(xù)控制及順序控制能力
★ 支持在線組態(tài)和在線下載
★ 支持多任務(wù)分配,合理使用CPU 資源
★ 離線仿真測(cè)試與調(diào)試
★ 支持冗余處理器自動(dòng)無(wú)擾切換
★ 支持處理器及I/O 模件的帶電更換
★ 支持包括硬件看門狗在內(nèi)的廣泛的故障監(jiān)視和診斷
★ 支持Modbus RTU,Modbus TCP,Profibus DP,HART 等多種標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線通訊接口,能夠?qū)⒅С脂F(xiàn)場(chǎng)總線的變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、電氣保護(hù)裝置等設(shè)備直接用通訊接入DCS,而無(wú)需中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。
控制器硬件規(guī)格
輸入/輸出模件(I/O module)
采用鋁合金全密封的模塊化結(jié)構(gòu), 符合電磁兼容EMC三級(jí)標(biāo)準(zhǔn),具有較強(qiáng)電磁兼容性和抗干擾能力DIN制標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝方式,可快速、方便的安裝,不需任何專用工具纜
★ “智能化”設(shè)計(jì),減輕控制系統(tǒng)的處理負(fù)荷
★ 模擬量模件的點(diǎn)數(shù)不超過(guò)8點(diǎn),數(shù)字量不超過(guò)16點(diǎn),確保I/O有足夠的分散度
★ 利用電子ID,識(shí)別模塊類型、系列號(hào)和版本號(hào)
★ 高密度組合元件減少系統(tǒng)占的空間
★ 安裝基架內(nèi)提供熱插入電源,所有模件均可帶電插拔
★ 每個(gè)模件都有標(biāo)準(zhǔn)化的狀態(tài)指示燈和診斷信息,故障診斷可到通道級(jí)
★ 本地和遠(yuǎn)程采用相同的I/O類型,減少模件種類和庫(kù)存成本
★ 按照FCS標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造,可直接安裝在現(xiàn)場(chǎng),節(jié)省大量信號(hào)電纜
人機(jī)接口MMI
★ 為用戶選擇標(biāo)準(zhǔn)的、智能、易用的人機(jī)接口平臺(tái)
★ 人性化的人-機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)
★ 帶Windows 2000/XP 操作系統(tǒng)的高性能工作站
★ 支持多種語(yǔ)言、符合設(shè)置和文化習(xí)慣
★ 所有站均為全功能站,工程師站可同時(shí)監(jiān)視操作員畫面和控制策略,可兼作操作員站使用
★ 滿足全面的多任務(wù)、多窗口性能,支持單個(gè)或兩個(gè)監(jiān)視器
★ 可以在線或離線的方式完成對(duì)控制策略、數(shù)據(jù)庫(kù)和圖形的組態(tài)
★ 界面完全漢化,包括報(bào)警
★ 調(diào)用任一畫面的擊鍵次數(shù)不多于三次
★ 99級(jí)口令,保證系統(tǒng)安全
★ 符合標(biāo)準(zhǔn)的圖形化界面, 用戶可以更關(guān)注具體的應(yīng)用
★ 綜合化診斷, 可以更早或者更快進(jìn)行事前預(yù)測(cè)
★ 豐富設(shè)備級(jí)操作功能;可分清電氣故障跳閘、聯(lián)鎖保護(hù)跳閘和操作跳閘
★ 提供在線幫助功能
GhaphX人機(jī)接口軟件
NT6000控制系統(tǒng)GhaphX人機(jī)接口軟件是由實(shí)時(shí)顯示管理程序與一系列相關(guān)的子系統(tǒng)和工具組成,運(yùn)行在WINDOWS 2000/XP平臺(tái)上,用于畫面顯示、操作及流程圖、趨勢(shì)圖、操作面板、報(bào)警、報(bào)表、歷史記錄等功能組態(tài)的軟件工具。組態(tài)方式簡(jiǎn)捷、直觀,易于長(zhǎng)期維護(hù)。
★ 支持所見即所得方式的全圖形化組態(tài)
★ 提供了包括標(biāo)準(zhǔn)ISA-S88圖符和大量動(dòng)態(tài)圖符的圖庫(kù)
★ 提供在線幫助、自建文檔、標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編程等手段
ControlX組態(tài)軟件
NT6000控制系統(tǒng)ControlX組態(tài)軟件用于控制策略組態(tài)的軟件工具,采用圖形化、模塊化組態(tài)方式,簡(jiǎn)單、易用、靈活,提供標(biāo)準(zhǔn)的多種功能及算法模塊供用戶選用,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、連續(xù)控制、順序控制的控制功能。
圖形化組態(tài)方式,組態(tài)結(jié)果直接以SAMA圖形式輸出,不需重復(fù)繪制邏輯圖、SAMA圖
采用鼠標(biāo)拖放自動(dòng)連接線技術(shù)及相鄰模塊管腳捕捉連接技術(shù),節(jié)省組態(tài)時(shí)間。
組態(tài)方式簡(jiǎn)單、易學(xué)符合IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn),支持功能圖(FBD )、順序功能塊(SFC)、結(jié)構(gòu)化文本(ST)、梯形圖(LD)、指令表(IL)
支持離線組態(tài)和在線組態(tài)兩種組態(tài)方式:在離線方式下,產(chǎn)生和修改控制算法、順序控制策略,完成后再下載至控制器內(nèi)運(yùn)行。在線狀態(tài)下,可增、減組態(tài)模塊、連線、設(shè)置參數(shù),控制策略修改后下載,不需中斷控制器運(yùn)行,下載過(guò)程不會(huì)影響該控制器內(nèi)其他正常運(yùn)行的控制策略,方便了系統(tǒng)的調(diào)試和投運(yùn)。
提供豐富的控制算法模塊和專用的設(shè)備級(jí)驅(qū)動(dòng)塊,應(yīng)用中直接調(diào)用,無(wú)需二次開發(fā),另外提供易擴(kuò)展的接口,用戶可使用簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言,自定義各類控制算法,非常容易實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜邏輯的控制。
提供虛擬仿真技術(shù),并作為仿真終端使用。

控制機(jī)柜
NT6000控制系統(tǒng)機(jī)柜中所有的組件和連接件均采用標(biāo)準(zhǔn)的,模塊式的結(jié)構(gòu),消除了柜內(nèi)接線,機(jī)柜設(shè)計(jì)和組裝僅是各組件間的組裝和連接,大大縮短了機(jī)柜組裝和設(shè)備交貨時(shí)間。
控制機(jī)柜(主機(jī)柜和擴(kuò)展柜),前后開門,安裝有DIN導(dǎo)軌的隔板,主要安裝控制器(主機(jī)柜)、一個(gè)電源分配板、兩個(gè)IO轉(zhuǎn)接板,四個(gè)I/O分支和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備。
遠(yuǎn)程機(jī)柜,單開門,安裝有DIN導(dǎo)軌的隔板,主要安裝一個(gè)電源分配板、一個(gè)IO轉(zhuǎn)接板,兩個(gè)I/O分支和網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備。
I/O模件安裝在I/O基架中,I/O基架為拼裝對(duì)接式,每個(gè)基架可安裝2個(gè)模件,每個(gè)分支最多可安裝4個(gè)IO基架,8塊I/O模件。
控制機(jī)柜、現(xiàn)場(chǎng)總線機(jī)柜外形尺寸:
系統(tǒng)接地
NT6000 系統(tǒng)中各設(shè)備通常廣泛的分布于全廠許多地區(qū)。例如,分布在控制室、工程師站室、電子設(shè)備間、循泵房、制粉車間等,為保證系統(tǒng)安全工作,接地應(yīng)遵循以下規(guī)則:
8226; 電子設(shè)備間的各機(jī)柜的接地線匯總后接地;
8226; 系統(tǒng)接地點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離高壓設(shè)備的地線點(diǎn);
8226; 不要通過(guò)NT6000 部件將非NT6000 設(shè)備進(jìn)行接地;
8226; 不要通過(guò)建筑構(gòu)件接地,如工字梁等;
8226; 采用光纜聯(lián)接的遠(yuǎn)程站可以采用就近分散接地。
控制機(jī)柜接地
NT6000 的控制機(jī)柜是在出廠前預(yù)先安裝的,控制機(jī)柜內(nèi)部有兩個(gè)接地銅母排TE 和PE,用戶僅需要完成兩個(gè)接地銅排的接地工作。
TE(保護(hù)接地)
作為控制機(jī)柜的保護(hù)接地,TE 接地銅排在出廠前已經(jīng)與機(jī)柜外殼、DPU 機(jī)架、開關(guān)電源的接地端可靠連接。DPU 機(jī)柜在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),可將機(jī)柜與機(jī)柜底座絕緣,條件不允許時(shí)也可將控制機(jī)柜與機(jī)柜底座直接連接,只要確保TE 與DCS 的總母排之間的電阻小于2 歐姆。
PE(屏蔽接地)
作為控制機(jī)柜的屏蔽接地,PE 接地銅排在出廠前與機(jī)柜外殼絕緣,PE 屏蔽接地用于I/O 卡的信號(hào)電纜屏蔽層接地,所有PE 銅排接地線均應(yīng)在大地真實(shí)阻抗的5 歐姆范圍之內(nèi),相互間也應(yīng)在2 歐姆內(nèi)。
控制機(jī)柜的保護(hù)接地TE 和屏蔽地PE 分別匯總到電源柜內(nèi)的專用接地銅排(或安裝在電纜夾層的專用接地銅排)上,接地電纜直徑不小于3mm ,接地銅排通過(guò)電纜單點(diǎn)接到電氣地,接地電纜直徑不小于5mm ,接地電阻應(yīng)小于2歐姆,具體見后附圖。
操作員站(工程師站)接地
安裝操作站(工程師站)主機(jī)的操作臺(tái)(或操作站主機(jī)柜)內(nèi)設(shè)有TE 接地銅排,操作站主機(jī)通過(guò)TE 銅排接到專用接地銅排上,要求接地電阻小于5 歐姆。
操作臺(tái)(或操作站主機(jī)柜)在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)要求與底座絕緣,或者操作臺(tái)(或操作站主機(jī)柜)底座與地絕緣,操作臺(tái)與底座直接連接。
操作站(工程師站)外設(shè)的接地
操作站(工程師站)外圍設(shè)備(如打印機(jī))必須通過(guò)操作站接地。
在外設(shè)被安置在遠(yuǎn)離操作站(工程師站)的情況下,接地由可通過(guò)三線插座完成。
遠(yuǎn)程I/O 站的接地
遠(yuǎn)程I/O 站在出廠前預(yù)先安裝有兩個(gè)接地銅母排TE 和PE,具體接法同控制機(jī)柜,用戶僅需要完成兩個(gè)接地銅排的接地工作。
如果遠(yuǎn)程I/O 站通過(guò)光電接口與系統(tǒng)相連,可在遠(yuǎn)程I/O 站附近建立" 區(qū)域接地" 實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)接地。否則應(yīng)把遠(yuǎn)程I/O 站的TE 和PE 銅排各自單獨(dú)引線至DCS 的總母排,實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)接地。
(敬請(qǐng)持續(xù)關(guān)注:科遠(yuǎn)股份002380,NT6000分散控制系統(tǒng)DCS、SY系列智能一體化電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、SyncPlant管控一體化信息系統(tǒng)等,詳情請(qǐng)登錄
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