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NETWORK-6000+集散控制系统(DCS)

   日期:2005-05-13     作者:管理员    

  简介
  NETWORK-6000+分散控制系统(DCS)是以英思维(Invensys)跨国集团英国欧陆自动化公司(Eurotherm Process Automation)的硬件和系统软件为平台,结合南京科远控制工程有限公司的火电厂自动化软件(V1.0)集合而成。
  NETWORK-6000+分散控制系统(DCS)由系统网络(Ethernet)、人机界面MMI(包括操作员站和工程师站)、控制网络(ELIN或 ALIN)、分散处理单元(DPU)、I/O网络(Profibus)和I/O模件等部分组成。


NETWORK-6000+分散控制系统


  随着日新月异的计算机技术、通信技术、控制技术和显示技术的不断发展,科远公司不断跟随技术的发展,积极致力于开发DCS功能以实现火电厂生产效益最大化,使火电厂在分散控制系统投资得到良好回报,NETWORK-6000+在NETWORK-6000的基础上,新增了以下功能: 
  (1)、提供调节系统整定参数优化算法,既保证系统的快速响应,又避免系统震荡,进一步提高调节控制品质和精度,例如,135MW机组在3%速率下负荷变化±40MW时,汽压最大偏差小于±

0.3MPa,主汽温最大偏差小于±6℃,再热汽温最大偏差小于±8℃,水位最大偏差小于±30mm,负压最大偏差小于±120Pa,氧量最大偏差小于±0.5%。
  (2)、NETWORK-6000+结合电厂SIS系统的需要,增加了专用的SIS接口,一是便于向SIS系统提供数据,其次是确保DCS的安全性。
  (3)、进一步提高了软件伺服放大器的性能,一是提高定位精度到±0.2%,二是在执行机构反馈断线情况下保持执行机构保位。
  (4)、提供了虚拟DCS仿真技术,DCS系统在出厂前可经过严格的仿真机调试,即向用户提供的DCS就如经过了实际运行,极大地提高了出厂质量。
  (5)、根据科远公司从电厂控制的要求,定向开发了部分专用模块,用于磨煤机顺序启停和负荷自动控制、高压加热器优化控制、二次风门自动调节和均衡燃烧控制。
  (6)、新版分散处理单元(DPU)T940X的处理能力提高了五倍,控制网络采用工业Ethernet,速率提高到100Mbps,满足了15000点的能力。


  NETWORK-6000+除了可以实现火电机组的数据采集(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)、锅炉炉膛安全保护(FSSS)四大基本功能外,还将原先独立于DCS之外的电气控制系统(ECS)、汽机跳闸保护系统(ETS)和汽机数字式电液调节系统(DEH)的功能纳入DCS的控制范围,实现了火电厂机、电、炉的DCS一体化控制方案。
  科远公司可以根据用户的需求,完成热工自动化工程的系统设计、软件组态、设备成套、现场调试、技术培训及备品备件的供应等工作。
  NETWORK-6000+系统的网络结构


NETWORK-6000+系统的网络结构


NETWORK-6000+分散系统典型300MW机组系统配置


   系统网络:
  工作站之间的网络连接,采用冗余Ethernet网,TCP/IP协议,并且提供了完善的软硬件支持,通讯介质为双绞线,速率100Mbps。


  控制网络:
  控制网络(ELIN)用于连接分散处理单元、工程师站、操作员站等,完成各站的通讯和数据交换,符合IEEE802.4协议的令牌工业控制网络,可1:1冗余,通讯速率为100Mbps,基于双绞线的最大长度是100m,基于光纤的最大长度可达数公里,最大可以支持512个站,支持自动冗余切换、通道自动检测等功能。


  I/O网络:
  I/O网络为符合标准的Profibus/DP,Profibus-DP是专门为分散控制系统中控制器与在设备级分散I/O之间进行通讯而设计的,既可满足高速传输,又有简单实用、可靠性强等特点,传输速率为12Mbps。
  I/O网络中的设备可以是Eurotherm公司的I/O模件,也可以是符合Profibus/DP协议第三方生产的设备,例如SIMOCODE-DP电机保护控制单元、SIPOS系列电动执行机构。


  SIS通讯接口:
  DCS和MIS网络之间的连接采用特殊的接口装置和专用协议,确保数据实时、单向传输,同时,由于采用专用协议切断了病毒的传播途径,保证了DCS系统网络的安全,为建立全厂性的MIS系统打下了开放而坚实的基础。
  串行通讯接口:
  分散处理单元(DPU)T940X具有两个Modbus RTU标准串行通讯接口。


  NETWORK-6000+系统的人机接口
  NETWORK-6000+系统的人机接口站(操作员站、工程师站)均采用以Windows NT为平台的工业PC,通过安装和运行不同其功能的软件(T3500/RT、T3500/DS)来实现对现场过程参数的显示、处理和完善控制。
  ●操作系统Window




























s NT 4.0 或Windows 2000。
  ●操作员站(包括报警)可实现完全汉化。


NETWORK-6000+系统的人机接口


  ●支持多屏显示
  ●时间同步
  ●性能卓越的实时数据库-LIN
  ●屏幕响应速度≤1s。
  ●图形动态信息刷新速度<1s。
  ●在线观察SFC
  ●支持在线工业电视
  ●报警汇总可显示多达9999条信息
  ●组态文件的上装、下载。
  ●事故追忆


  ●画面调度:可通过鼠标一次击键调出任意幅画面。
  ●真正的32k色,1280×1024分辨率,数字可矢量放大缩小.
  ●用所见即所得方式在线生成和显示流程图、报表、棒图、成组图、相关图。


NETWORK-6000+系统的人机接口


  ●不但可以在线组态,更为重要的在运行中可对分散处理单元的控制策略进行在线下载。
  ●在工程师站上可同时监视操作画面和控制策略。
  ●除了提供100多种固定功能块外,还支持编写用户定义的算法,可以实现非常复杂的控制算法,为实现各种优化控制打下了坚实的基础。
  ●符合IEC-1131-3标准的图形化组态方式,直观易学。
  ●可提供广泛的DDE(动态数据交换)和OLE(对象连接和嵌入)支持以集成I/O和充分利用Windows资源,如

Excel和word等等;其关系数据库接口(SQL)采用ODBC(开放数据库互连)以支持对关系式数据库(如Oracle、Sybase、Ingres、Access、Paradox和dBase)的双向实时访问。
  ●支持EXCEL电子表格,报表制作、维护非常方便。
  ●可以运行Windows NT兼容的第三方软件,VB、C++等。
  ●设备级驱动块可以区分电气故障跳闸、联锁保护跳闸和操作跳闸,电气故障跳闸和联锁保护跳闸具有闪光报警功能,可实现检修/运行、联锁、调试、手动/自动等多种工作方式。


NETWORK-6000+系统的人机接口


  分散处理单元(DPU)


分散处理单元(DPU)


  功能强大的分散处理单元--T940X
  ● 主芯片:Pentium MMX 。
  ● 主频: 266MHZ。
  ● 可选单机或1:1冗余配置,冗余处理器模件为无扰切换,切换时间<5ms,数据更新周期为20mS。
  ● 可带电插拔CPU模件和自动初始化功能。
  ● IEC-1131-3标准组态方式:功能块图(FB)、顺序功能块(SFC)、结构化文本(ST)、梯形图(LD)。
  ● 运算周期可组态为20~500ms,运行2400个Block,可联结2048点I/O。
  ● 具备强大的控制策略组态能力,可同时运行连续和顺序控制。
  ● 提供ALIN和ELIN控制网络以及串行控制网络体系。
  ● 开放的I/O网络:Profibus/DP和 MODBUS RTU通讯。
  ● 支持冗余I/O通讯,通讯速率可达12M。
  ● 分布式的I/O可节省大量电缆开支。
  ● 冗余供电模块


分散处理单元(DPU)


  I/O 模 件
  ● I/O模件均为密封的模块化结构。
  ● I/O模件采用表面贴装先进技术,防尘、防潮湿、防盐雾、防电磁干扰。
  ● 性能稳定,抗干扰能力强。
  ● 单块模拟量I/O模件的点数不超过8点,数字量模块不超过16点。
  ● 独立的模件和通道状态指示,故障诊断可到通道级。
  ● 所有模件均可带电插拔。
  ● I/O模件可完成PID运算和逻辑控制,实现8个软件伺服放大器。
  ● 可向两线制变送器提供24VDC电源。
  ● I/O模件是按照FCS标准设计和制造,可实现物理分散,直接安装在现场,节省大量的控制电缆。


I/O 模 件


I/O 模 件


I/O 模 件



  主要性能指标


  运行环境
  ● 供电电源:180VAC~264VAC
  ● 存储温度范围:-25 to +85°C.
  ● 运行温度范围:0 to 55°C.
  ● 相对湿度:5 to 95 % 不结露.
  抗干扰性能
  ● 辐射规范:EN50081-2
  ● 抗干扰规范:EN50082-2
  ● 设备安全规范:EN61010 (1993)
  ● 隔离规范:BS4743
  ● 抗震动规范:符合IEC1131-2
  ● 抗冲击规范:符合IEC1131-2
  ● 模入隔离方式:电磁脉冲变压器隔离
  ● 共模抑制比:90db(50Hz/60kHz)
  ● 抗共模电压:250V
  ● 差模抑制比:60db(50Hz/60Hz)
  ● 抗差模电压:90V
  主要技术参数
  ●控制器对模拟量信号的一般扫描时间:200ms
  ●控制器对模拟量信号的最快扫描时间:100ms
  ●控制器对开关量信号的一般扫描时间:100ms
  ●控制器对开关量信号的最快扫描时间:20ms
  ●模拟量控制回路控制周期:100ms(包括I/O模件与CPU通讯时间)
  ●数字量控制回路控制周期:50-100ms(包括I/O模件与CPU通讯时间)
  ●键盘(鼠标)发出操作指令到返回信号在LCD上显示的总时间2s

















































































  ●控制器DPU最繁忙时负荷率 <35%
  ●数据网络最繁忙时负荷率 <10%
  ●模入信号精度:±0.1%
  ●模出负载能力(Ω):600-1500Ω
  ●开关量输入查询电压:48VDC
  ●脉冲量输入:
  输入脉冲最高频率:100KHZ
  允许最大脉冲幅值:60V
  ●SOE分辨率:1ms
  ●软件伺服放大器定位精度:0.2%


  机柜和操作台
  控制机柜
  控制机柜安装在电子设备间,防护等级为IP52,正面主要安装控制器、I/O模件、电源、隔离继电器、固态继电器和网络接口等设备。背面两边布置两排竖排端子,用以连接现场信号。一只控制机柜可接入256个测点。
  机柜安装和尺寸
  控制机柜、现场总线柜安装在槽钢上,槽钢上敷一层绝缘橡胶,使机柜和槽钢之间绝缘。机柜和槽钢必须固定牢固。控制机柜之间用螺栓连接。


机柜和操作台


  现场总线柜
  现场总线柜的材料为不锈钢,具有防水、防尘、防腐蚀功能,其护等级为IP56,可以满足全露天布置环境。
  现场总线柜安装有远程I/O模件以及电源等设备。两侧或下部布置有端子,用以连接现场信号。
  控制机柜、现场总线机柜尺寸如图所示
  控

制机柜、现场总线柜内部有两个接地母排,机柜外壳地CG和屏蔽地PG,所有机柜的CG和PG分别接到一集中母排,其接地阻抗应小于5欧姆,相互间阻抗应小于2欧姆。


现场总线柜


现场总线柜


现场总线柜


























 
  
  
  
  
 
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