DCS厂家的一些比力

2020-11-06 21:17  来自: 本站 作者:原创 浏览次数:

  技巧调换 Technological Exchange DCS 紧要产品对照注脚 中原工控网 (工夫背景 20世纪70岁首,寰宇经济的速 快进步使得人们对消费品的需要也随 之拉长。这就乞请必须作战更大的生 产妙技,临盆装配大型化是敏捷擢升 生产技术的有效途途。在此配景下•, 火油炼制、冶金、化工、建材、电 力、水惩罚等行业的单装备技艺取得 了疾速擢升。生产安装的大型化要求 筑立之间具有更好的谐和性,原故一 旦停机,带来的花费将会更大。因 此,用户遑急抱负不妨有一种产品或 者系统能够治理临盆装置大型化和生 产通过连续化所面临的支配题目。 20世纪70年代中期,大范围集 成电途获得冲破性的进步,8位微处 理器获得了汜博的行使,使自动化 脸蛋工业产生了伟大的变动,今世 意义上的DCS也应运而生,1975年 Honeywell推出了第一套DCS系统。 DCS的发现管束了大型化临蓐对 支配系统的苦求,以是在不停性生产装 置上赢得了多量的欺骗,尤其是石化、 化工、冶金、电力、建材、造纸和水处 理等经过产业周围,这些行业的单套装 置临盆才干也得到迅快进步。 在工业企业中,使用后果最直 接、最明确的体例应当是物业统制系 统,格外是DCS。平昔此后,有合DCS 即将被FCS(现场总线把持系统)所取 代的声音就没有结局,只是直至今日, DCS仍旧具有至极的人命力。 2005年,标识着DCS系统参加 产业运用30周年。从前30年中DCS 提高恰巧反映了经过主动化从专用技 术和封闭体系走向商业化组件、典范 现场麇集和基于Windows的操作系 统。明天•,DCS的机合体例如故从 以编制为主旨进步为以业务进程为重 点,并援助进程行业取得卓着的运行 效率。 DCS首要供给商及其产品 当前天下上大要有十几个国 家,共有60多个公司推出自己开 发的DCS体系,型号稠密,自成一 体,用道也各有侧重。大家国从20世 纪70年月中后期起,着手在大型进 口建立成套中引入国外的DCS,首 批有化纤•、乙烯、化肥等进口项目。 而今中国市场上的DCS供应商近20 家,可分为欧美品牌、日系品牌、国 内品牌几个集群。 最早投入中国市集的是日系品 牌的Yokogawa,其Centum 系列 早在20世纪80岁首我们国即已大批引 进,同期引进的尚有美国Honeywell 公司的TDC系列DCS体例。随着世 界各国DCS厂商纷纭推出本身开发 的DCS体例,在我们国供给的DCS 品牌也越来越多,近几年,ABB、 Emerson、Invensys、Siemens临蓐 的DCS系统在各自侧沉的分袂行业 都有宽敞欺骗。 在大量引进外洋DCS的同时, 我们国也初步自身研制和安排DCS系 统。为了进步自身的DCS,政府规 定海外的DCS厂商必需在当地有合 作朋友,这给早期的国内DCS厂家 的滋长和慢慢强壮发觉了机缘。通过 近30年的死力,国内已有多家临蓐 DCS的厂家,其产品使用于大中小 各种经过家当企业,其中和利时、浙 大中控、国电智深3家已具有异常规 模。但是方今外洋DCS产品在国内 墟市中拥有率还比力高,从数量来 路以采取Honeywell、Yokogawa、 ABB等公司产品为多。 此刻,国内商场上DCS首要供 应商及其代表产品见表1。 表1 品牌 ABB Emerson Honeywell Invensys Eurothem Siemens Yokogawa Rockwell 和利时 浙大中控 上海新华 国电智深 威盛 浙大中自 国电海润 产品名称 AC800F AC800M Industrial IT System 800xA DeltaV OVATION PKS I / A Series A2 NETWORK-6000+ PCS7 APACS T-XP CS1000 CS3000 ProcessLogix HOLLiAS MACS WebField ECS WebField JX WebField GCS XDPS-400+ DEH-IIIA EDPF-NT FB-2000NS SunyTDCS9200 SunyPCC800 EDPF-NT ? ? 工控通讯 技巧交流 DCS体系技巧解说 从分歧宗旨先进起来的DCS在 组织上、软件方面有些拜别。容貌背 景的公司修理的DCS驾驭器的软件 局部比力符闭面庞工程人员运用的习 惯,如Honeywell公司的TDC2000、 Bailey公司的N90、Yokogawa公司的 YEWPACK MARK II,特别是组态方 式比较随便。传动公司计划的DCS更 象PLC系统,如WestingHouse公司 维持的WDPF I系统,其输入输出卡 便是可编程的NL系列的采集卡。阴谋 机配景出身的公司设计的DCS的人机 界面比力交情,通讯辘集斗劲先进,如 Measures Vision2002 Network。从 DCS把持站、操作站、数据通信及网 络几方面来看,各大DCS厂商推出的 编制存在着撮合点。 1.DCS担任站 DCS编制中,担任站是一个完好 的阴谋机,本质运行中也许不与负责 站及收集相接的情况下,达成过程把握 兵书,保险临盆装置寻常运行。它的主 要I/O兴办为现场的输入、输出处治设 备,以及原委输入/输出(P I/O)。 合于DCS驾御站的编制软件, 规定上也有实时担任系统、编程叙话 及编译体例、数据库编制、自诊断系 统等,但是美满程度分离而己。今朝 多半DCS控制站的编制软件完全, 负责站或工程师站不妨实现离线组态 及在线改良负责战术。 为了达成左右战术,当前典范 的性能模块有50多种,这是DCS厂 家的专有技艺。敷衍次第独揽和批 量左右组态编程,各种DCS担任站 选取分裂的技巧,直到比年来才向 IEC61131-3编程叙话榜样接近。 中小型DCS局限站,大都以担任 16-32回途为限并支持分散式拓扑结 构。目前小型DCS所占据的市集,已 慢慢与PLC、IPC、FCS共享。 2.DCS左右站 DCS支配站具有驾驭员本能••、工 程师职能、通信职能和高等路话性能 等,此中工程师功能中征求体例组态、 体系保卫、体系通用(Utility)功能。 本色的DCS独揽站是典范的计 算机,它与限制站别离•,有着丰富 的外围创立和人机界面。方今大多 数DCS控制站已采取高级工控机, Windows把握系统•,客户机/办事器 (C/S)组织,DDE(动静数据交 换)或OPC(用于颠末限制偏向链 接嵌入)接口手艺,以太网接口与 料理汇聚结合。在采纳通用监控图 形软件(如iFIX•、Intouch等)这一 点上,和DCS厂家做法不一,有的 以此为平台•,酿成“软DCS”驾御 站,这多用于中小型DCS,或以此 类软件为重心•,进行二次开发•;大多 数DCS厂家对原来的组态软件举办 修正,使之符关上述特征,称心系统 通达请求•。 3.数据通信及搜集 现代DCS通信性能的发展是与 全厂办理密集(以太网)手艺相融 关,渐渐达成通信聚集由多重组织向 扁平化过渡,第四代DCS的通信系 统特性是具有通畅性。 当年各DCS厂家都以专利形式 公告(或购买)DCS通信技术•。因 为数据通信样板干连到汇集组织、通 信介质(信途)、通信公约、分辨用 户行业的行规等方面,因此到当今也 没有家产(或原委家当)搜集的完 整的联合标准。固然目前IEEE802.4 令牌总线 令牌环网传输要领的通信合同在 DCS编制中诈欺最广;国际样板化 组织(ISO)提出的开通体例互联 (OSI)参考模型即ISO/OSI 7层模 型,法则了通信通过分段和辘集性能 分层,这是们斟酌DCS通信榜样化 或通畅性的纠合路话。 在DCS中采用数字通信技术、在 驾御站内采取站内通信总线及远程I/O 总线,以及在第四代DCS的掌握站内 增添了接连PLC、解说仪和现场智能 面貌的接口卡,使DCS与现场脸蛋之 间的接线裁减,并对现场脸庞实行设 备拾掇•,这为DCS向下兼容并与现场 总线通信工夫谐和打下根柢。 I/O板和驾御器国际上各DCS厂 家的技艺水准都进出不远,倘若叙有 些分手的话是统制器内的算法有多有 少,算法的齐集有些分辨,I/O板的 分散在于智能化和非智能化,但是 掌握器读取整个I/O数据都必须在1s 内告竣一个循环;掌握站分别比力 大,严重区别是采用PC机照旧接纳 小型机、采用UNIX照旧采纳NT独揽 系统、选用专用的还是通用的把守软 件,操作体例和照管软件合作斗劲好 时或许裁汰死机现象•;分袂最大的是 通讯聚集,最差的是轮询举措,最好 的是例外论述举措,凭证尝试,其速 度要相差七八倍。 目前,个别提供商DCS限定系 统较量讲明见表2。 推行分析,选取通用软硬件比 DCS厂商成立专用软硬件更能先进 全盘体例的安闲性、通畅性。多半 DCS厂商自己还是不再开发组态软 件平台,而转入接纳昆玉公司(如 Invensys用Wonderware软件为基 础)的通用组态软件平台,或其他们 公司提供的软件平台(Emerson用 Intellution的软件平台做根源)。 其它,许多DCS厂家以至I/O组件 也采纳OEM门径(Invensys采用 Eurothem的I/O模块,横河的R3选用 富士电机的Processio算作I/O单元基 础,Honeywell公司的PKS体系则采 用Rockwell公司的PLC单元)当作现 场担任站。 工控通讯 2006•.02 技艺相易 Technological Exchange 表2? 局部DCS产品职能比较表 职能 供给商 美国贝利公司 (BAIlEY) 型号 INFl-90 美国ABB—CE公司 (C—E TAYlOR) MOD 300 美国 FISHER PORTER公司 美国 FISHER CONTROlS公司 美国福克斯波罗 美国霍尼韦尔公司 公司(FOXBORO) (HONEYWElL) DCI SYTEM PROVOX PLUS I/A TDC3000 无间限定性能 有 有 有 有 有 有 编制管制器具备冗余 是 是 是 是 是 是 自愿无扰动变动 连 续 在线改进限定软件 控 制 用于节制器组态的设立 是 是 是 是 是 是 担任员限制台,PC工 作站•,手握式收尾 任何左右台,把守结尾 操纵员/管事站 是 是 是 是 是 是 PROFlEX办事 站,该站由DEC VAX/VMS估计组成 CRT管事站或 PCAT机的兼容机 通用站 冗余左右器公用同等母板 相同 摆脱的 摆脱的 脱节的 离开的(可选) 摆脱的 批量经由驾驭职能 有 有 有 有 有 有 批 量 批量节制/一直负责诈欺 类似负责器 类似 一致 一致 一概 相似 一致 过 程 控 批最限定器如何组态 制 用户职能块或批量过 程驾御90高等叙话 采纳块机关梯形逻辑 说话和用于公式算计 的构造式发言 原委操纵器内联,采 用支配组件的批量控 制职能,也可选取批 量负责包 填空手艺及欺骗 批量惩处步伐和 本能序列库的函数 序列操纵途话, 梯形逻辑途话和 /或高等坐蓐管 理软件包 一种统制言语 批量限度器全冗余 是,1•:1 是•,1:1 是,1:1 是•,经过l:4实 现1:1的冗余 是•,1:1 是,颠末l:0 告终1:1的冗余 图形组态采用的主见 基于PC的管事站 MOD 300画面创立末尾 踪标球和图形/符号 工程键盘 PROFLEX任务 站明白编辑器 办事站或PC 在以工程举措工 作的通用站上使 用图形编辑器 高密度I/O模块 是 是 是 是 是 是 负责员负责台是否可考察 一切数据库和是否有规范 的用户图形 其 所有人 电源供电停止,负责密码 怎么对故障做出回响 机架上的插板是否可带电 更调 隔离远程职掌器最大I/0 隔断 是否可用SPC、SQC或 CAD 是 用户可挑选 是(扫数模板) 304.8m(1000ft) 是(通盘的) 可有协议Ethernet、 TOP、MAP 皆可用 是 是 是 是 是 用户可遴选 用户可抉择 用户可选择 是,征求一切l/O 模板负责器 是,一切I/O板 是,全盘I/O模板 1.05km(3500ft) 30•.5m(100ft) 1.5km(5000ft) SPC•、SQC可用, CAD不行用 是(所有的) 是(悉数的) Ethernet、MAP可用 TOP不可用 Ethernet可用,MAP、 TOP不成用 皆可用 用户可拣选 用户可选取 是(一概板) 是•,数据采集 和掌管板 1.21km(4000ft) 304.8m(1000ft) SPC、SQC、 CAD皆可用 MAP可用, Ethernet、TOP不 可用 SPC、SQC、 CAD皆可用 皆可用 通信链途 高 速 通 是否能与智能传感器通信 道 INFl—NETl0MB(环式)控 制通途lMHz(总线Hz•,现场总 线•: lMB 分布式通信密集 DCN:2MB 是,BAliEY和FIP 不能 DCI Ethernet•:10MB 专用通信链道:1MB PROVOX数据 库通路: 250KB Ethernet/ Dccnetl 78KB LAN:10MB(位) 现场总线MB(位) 数据高快通 道250kB••。 CN:5B(位), VCN:5MB(位) 是, 是, FISHER和PORTER Rosemount 是, FOXBOBO 是,Honeywell 高快通路的运行 最大长度 光纤高速通途是否可用 缓冲插入/特地论述 30.5km(100,000ft) 可用 吁请侦察数.报警传 送事先指定的设备 27km(89760ft) 不可用 央求观察趋势懂得数 据和异常报警 把握台可采选时 间阻隔考试数 据,报警送往事 先选定的兴办 0.9km(3000ft) 2.25km(7500ft) 可用 可用 异常请求通信 1.5km(5000ft) 不行用 通用站调查数据 以便流露报警送 往一齐的站 4.5km(3×5000ft) 可用 10? ? 工控通讯 技艺交流 美国利公司(LEED NORTHRUP) MEASURES MAXI 有 VIION2002 NETWORK 有 是 是 是 是(除PDI回路) 是 是 操作员职业站 脱离的 编辑惩罚单元或 DEC NICRO VAXII和IBMPC 相同 有 有 一概 一律 美国莫尔公司 (MOORE PRODUCTS) 美国ROSEMOUNT 公司 COMYCROlL SYSTEM 3 美国德州仪器公司 日本东芝公司 (TEXAINSTRUMENTS) (TOSHIBA) D/3 TOSDIC 有 是 是 是 IBM-PC 有 是 是 是 任何体系担任台 有 是 是 是,掌握源把握台、 系统CRT或PC PC上的组态明白控制 模板 有 是 是 是 担任员/职掌台 分离的 有 一律(冗余) 有 分隔的 有 相仿 有 相同 划一 一致 相似 菜单式输入,再 加上高档纪律设 计发言 填空式和面向 BASIC措辞 梯形逻辑次序中 诈骗高档序列语 高级谈话和统制块 言(MYSl) 序列及批量限度措辞 (SABl) 决定表 是,1:1 通过负责员站采 用菜单输入 是 是,1•:1 是,1:1 交互式面向屏幕的 图形创立手艺 选用绘画/编辑 功能的类似PC 的图形末尾 是 是 是,1:1 类似CAD的像素组 态方法 是 是•,1:1 在线图形编辑端或 PC—AT机兼容的刻板 否 是,经历l:7实现1:1 把持台及工程键盘 是 美国西屋公司 (WESTINGHOUSH) WDPF 有 否 否 是 工程师局限台或IBM-PC 分隔的 有 相仿 与CRT交互式的高档填 空法 是,1:1 工程师限制台或IBM— PC 是 是 是 是 是 是 是 是 用户可拣选 是(全数板) 用户可拣选 是,数据收集控 制板 检测限度灯号采 用闭样式 用户可挑选 是(完全板) 是••,总共模板 用户可挑选 是,全部模板 用户可选取 是,统统板 用户可采选 是,悉数I/O模板 60.96m(200ft) 1.21km(4000ft) 1524m(5000ft) 304.8m(1000ft) 304.8m(1000ft) 都不行用 SPC、SQC、 CAD不可用 皆可用 SPC、SQC可用, CAD不可用 皆可用 皆不行用 皆可用 皆可用 一条链路: 5000ft 不能 Ethernet可用, MAP、TOP不行用 皆可用 数据自由通路: lMB 脸蛋总线MB 宽带网(OSI): 10MB截波带 (OSI):5MB 高档链途LAN: 500kB外地面孔 链路:500kB 不能 不能 掌管员职掌台查 出格哀求通信和正 询掌握器,报警 常讨教通信,数据 随产生而延途传送 基是可征战的 将全体数据以广 播式传送到每个 站,令牌传送到 一齐的修筑 6km(20000ft) 3km(10000ft) 1.83km(6000ft) 可用 可用 可用 皆可用 皆可用 皆不成用 现场收集l200BD, I/O聚集:9600B, 支配辘集:1MB, 工厂汇聚••,lMB 一条链途:lMB(D/3) SUPERHC:1 0MB框 架级l.2MB 是, ROSEMOUNT、 BROOKS和 MICROMOTION样貌 是,Tl的面庞 不能 诈骗光阴片复合, 按需完善传送数据 PcM直接吁请考核数 据、报警随产生延道传送 特地淆求考查 990m(3300ft) 可用 19.2km(64000ft) 可用 2.46km(8200ft) 可用 皆可用 WESTNET 1.2MB 是,ROSEMUNT 广播式通信,高速通路 左券不绝地将数据放人 高速通道 609.6m(2000ft) 可用 工控通讯 2006.02 手艺交流 Technological Exchange DCS首要品牌体例阐明 随着推算机技术的进取,用户 必要的连续先进,以Honeywell、 Emerson、Invensys、Yokogawa、 ABB为代表的DCS厂商纷繁晋升其 DCS系统的技术水平,并不断丰盛和 完工DCS机能。 下面以Honeywell公司Experion PKS(源委常识体系),Emerson 公司PlantWeb(Emerson Process Management),Invensys公司 A 2, Yo k o g a w a 公 司 R 3 ( P R M - 工厂资源处理体系),ABB公司 Industrial IT等体系为标记的第四 代DCS体系,以及Invensys公司 I/A Series等第三代DCS体系为 例诠释各系列DCS体系的性能和 特色•。 Honeywell Honeywell公司推出的过 程知识体系(简称EPKS体系)是 与A2同时候的产品,驾驭器采 用C200,与原来的TPS体例用 的驾驭器有很大辞别,C200控 制器既能毗连插件式I/O•,也能 联结导轨式I/O,同时保护基金 会现场总线,选取的软件不妨 嵌入VB说话•,保护AciveX, 它是一体化的搀杂掌管系统, 是天下上第四代DCS担任体系 的代表,其核心是基于开通 且功能强大的Microsoft公司的 Windows 2000服务器/客户系 统••。它由高性能的驾驭器,先 进的工程组态东西,通达的控 制辘集等构成进步的体绑缚 构。 硬件征战 EPKS体例的焦点部件是 搀和限度器(简称C200),征求 电源、机架、操纵处罚器模 件(CPM)•、控制蚁集通讯模件 (CNI)、以太网接口模件、输 入输出模件和可选的冗余模件 (RM)、电池扩充模件(BEM)等 组成•。全部模件都维护带电插 拔,且顺应卑微的临盆境遇。 C200合用于空阔的财产应用, 包括无间源委、批量历程、开 合量运算以及机械修复控制等 各表率的把握。周旋吁请将调 节统制、速速逻辑节制、顺次 把握以及批量把持诸愚弄一体 化的集成应用,C200是理念的 独揽器。 汇集架构 ⑴一体化的麇集维持 ① Ethernet:为保障系 统的切实性,在编制任事器和 操作站之间,辘集的冗余采 用的是Honeywell专利工夫-容 错以太网FTE(Fault Tolerant Ethernet)供给了确实的100Mbps 高速以太聚集•。FTE选用的是 单一汇集组织••,切换时办事器 和驾御员站不须要重新连合网 络,所以切换的速度很速,约 1s,这样大大淘汰了密集的故 障率。普通的以太网节点(非 容错以太网)也能纠合到FTE 聚集上,同样比维系到旧例的 冗余以太网有更真正的通讯环 境。 ② ControlNet:ControlNet 是通畅的汇集,由ControlNet 国际布局答允技巧表率•,其数 据传输快率为5Mbps,也许选 择单或冗余的汇集介质,并且 提供实时决意性的数据传递。 每个监控/对聚集段保卫10个 驾御器或10对冗余成立的控制 器,每个C200局限器可能经由 I/O子网相连最多8个I/O机架、 64个I/O模件,一个I/O模件还 可 通 过 现 场 终 端 元 件 F TA 连 接 8~32途不等的现场接线Field Wiring。显而易见,EPKS系统 领域是极度宏壮的•。 ③I/O Network,I/O子 网是Honeywell公司自身研 发的用于体系里面的专用网 络。 ⑵散布式任职器结 构(Distributed System Architecture) 漫衍式服务器组织 (DSA)是集成多个经由限定过 程,或多段左右单元的理想解 决筹划•。为把握和驾御多供应 了极大的聪慧性。散布式的服 务器机合还为地理位置上离去 的集散系统的互联利用供给了 极大的敏捷性。经历广域网很 轻易的完毕核心节制室和多个 远程限制室拉拢处理的限制模 式。 12? ? 工控通讯 技巧换取 Yokogawa Yokogawa CENTUM CS 3000 R3 集散驾御系统是一个结 构开放的DCS系统。 CS 3000 R3体例功能包 括: ⑴Human Interface Station (HIS) 负责站用于运行驾驭和监 视。接纳了微软公司的Windows 2000 或 Windows XP作为担任系 统和横河公司指定的家产用高性 能关计机•。 ⑵Field Control Station (FCS) 现场支配器用于进程I/O信 号惩罚,达成因袭量治疗、次第 统制、逻辑运算、批量限制等实 时限定运算本能。 ⑶Engineering Station ( EWS) 工程师站用于安排组态、 仿真调试及掌管看管。采取 Windows2000或最新的Windows XP看成驾御体系的横河指定的 高职能算计机。 ⑷ESB总线(Extended Serial Backboard Bus)用于独揽 站内,重心主把握器FCU同本 地I/O节点之间进行数据传输的 双重化实时通讯总线,汇集拓 扑构成:总线Mbps,每台掌管站可相接 14个I/O节点,最大通讯阻隔 20m。 ⑸ER总线(Enhenced Remote Bus)用于驾御站内外地 I/O节点与远程I/O节点之间举办 数据传输的双重化实时通讯总 线,聚集拓扑构成:总线Mbps,每台把持站 可从当地节点接连8个远程I/O 节点,最大通讯隔离20km•。 ⑹Communication Gateway (ACG)通讯网闭看成用于将 系统的左右总线和 DCS上位机 的以太网联合接的网关。 ⑺System Integration OPC Station(SIOS)OPC编制集成网 合用于将体例负责总线V-net/IP 与用于与子体系以太网贯串接的 网关。 采纳WindowsXP典型支配 编制,保卫DDE/OPC。既也许 直接愚弄PC机通用的Excel,VB 系统报表及挨次创办,也可能同 在Unix上运行的大型Oracle数据 库实行数据互换。其余,横河提 供了体系接口和搜集接口用于与 分手厂家的体例、产品整理系 统、扶植处理编制和安宁治理系 统举办通讯。 选用了4CPU冗余容错技艺 (Pair&Spare成对热后备)的现 场统制站,竣工了在任缘何障 及随机弊端爆发的景况下举行 纠错与无间不中缀地把握•;I/O 模件选用轮廓封装手艺•,具有 1500VAC/分抗挫折机能;编制接 地电阻小于100欧姆等多项高可 靠性尖端工夫,使系统具有极高 的抗烦扰,耐际遇等特色,合用 于运行在条款较差的工业境况。 CS3000选用横河公司的 V-NET/IP左右总线,该支配总 线Gbps,通讯距 离最大20km,连结站数:64站 /域•,256站/编制。由于增添了 统制密集的明白性,更多的非 CEMTUM搜集修筑不妨直接挂 接在管制辘集上。惬意了用户对 实时性和大界限数据通讯的要 求。在保护切实性的同时,又可 以与开通的网络建造直接联结, 使体例结构尤其粗略•。况且横 河公司照旧将该规范提交IEC组 织•,志愿将该规范算作下一代控 制体系的总线规范。 操纵站FCS选用用于高速 的RISC惩办器VR5432,可举办 64位浮点运算,具有强大的运算 和惩罚职能。另外,还也许达成 诸如多变量控制,模型预测控 制,模糊逻辑等多种高等把握功 能。主内存高达32M。 CS3000维护的齐备的输入 /输出接口都可能冗余。编制采 用Control Drawing图举行软件设 计及组态,使打算安排及软件组 态同步举行,最大限度地简化了 软件维护流程。供给消息仿真测 试软件,有效地裁减了现场软件 调试光阴。工程人员可以在短时 间内老练系统。具有构造大型实 时历程音问网的拓扑布局,可以 构成多工段,多集控单元,全厂 综合收拾与统制综合音尘自愿化 编制。 系统可经由总线更正单元 与横河以往的编制保持而且兼 备现场总线掌管性能••,通过在 现场控制站上加装沿路ACF111/ ALF111通讯接口卡件,就可在 该卡件上挂接一条通讯左券为 H1的现场总线,并可在该总线 手艺互换 Technological Exchange Invensys I/A Series 体系是美国 Foxboro公司推出的明白式 智能DCS担任体例•。也是目 前运用64位工作站和全冗 余的高典范DCS节制系统。 编制的构成包罗始末担任站 (CP)、过程独揽站、和 工程师工作站/诈欺阴谋处 理站、音书处理站和通讯 编制。I/A的工程师站与操 作 站 使 用 了 S PA R C 技 术 •。 X-Window System 算作操纵 平台。通讯体例为1:1冗余 的高速节点总线,历程 I/O 卡所有为光电隔离和变压器 分隔型•,可履行PLC和编程控 制、事变影象等掌握,扫描 周期为1ms。 I/A Series的最大特质是 开通,在系统与MIS通讯这一 层上,岂论是51系列依然70 系列,都也许特别轻松地和 工厂音信网实行通讯•。它采 用了楷模的通讯协议,能够 随便地与管理网以高疾率传 送实时和史籍数据,以及实 时的始末独揽画面。各种信 休和数据不妨经历以太网和 TCP/IP•、DECNET、NFS、 X.25、 NOVELL/IP等通信协 议与各类不同种类、离别型 号的台式机、便携机、服务 器、工作站以及大型盘算机 双向传送各类数据•。 I/A Series体例责罚机组 件过程节点总线(NODEBUS) 相互连续,造成始末管理和控 制节点。每一个组件也可进程 一根或多根的通讯链途与外围 装备或其所有人典型的组件联合。 节点总线为I/A Series系统中的 各个站(驾驭处治机,操纵站 处治机等)之间提供高速,冗 余的点到点通讯•,具有优秀的 职能和安宁性。 与严浸计划成惩处无间 量,反馈模范的担任回路的 DCS不同,I/A Series设计 成用来得志全盘勘探和担任 须要。系统供给的综闭左右 组态软件包用于责罚一个公 共的,基于目标的智能勘测 值和一直限度,顺次管制和 梯形逻辑操纵•。欺骗久经考 验的种种统制性能块算法。 搜求为了接济用户使最难对 付的回路处于掌管之下,I/A Series系统应用了专利的基 于行家体系的EXACT PID参 数自整定和多变量EXACT- MV PID参数自整定等进取控 制算法.有专用于脉冲/数字 密码限制开合阀、电动阀和 其大家奉行器的支配模块,还 有为了草率在颠末中会碰到 的长迟滞回途,系统中还提 供了SMITH预估算法。 I/A Series编制的处罚机 和现场总线组件都装在体例 专用的机柜中,这些机柜是 有涂层的钢制机柜•,具有密 封性和通风口,同时具有各 种百般的范例尺寸,安装备 置和接线端子,还有可将处 理机和I/O卡放在室外的现场 机柜。物业齐集落地式掌管 台可装备种种处治机组件和 现场总线组件,时常流露器 和键盘等负责修树调理在组 合式操纵台上部,驾驭台内 部装有主机。 源自Invensys的A2主动 系统可指定它左右某个始末 装置,或恳求它完结工厂的 主动化。它可竣工全盘的用 户各类愚弄按次,不竭型过 程统制与按序型源委限度。 可看成也许的I/O体例、监控 体系,直至回途左右、数据 操持、把握面板清楚和完结 冗余左右,并提供美满的网 络编制。 Invensys最新ArchestrA TM机合保证编制可陪伴用 户的必要而伸长,并应许融 入各种第三方管制安插, 用于将来提拔用户工厂的 坐蓐力。ArchestrA系统将 Invensys编制、第三方维持 和用户的诈欺规律整合为一 体,将现时与异日的欺骗都 嵌入到同步的工厂级操纵模 式中,况且促进其正在举办 的变革与先进,它蕴涵了一 整套奇特的极新成套工具与 新式诈骗根底效劳,许诺迅 疾天资新的诈欺秩序•、产品 以及办事。 Invensys A2自动系统 基 于 Wo n d e r w a r e 产 品 的 人 机 界面,编制可跳班的通达系 统策画与嵌入式基于宗旨的 OPC接口,可愚弄户编程、 工程安排或考试其他们Invensys 相貌,或集成第三方产品, 合意左右、支持和工厂整理 甚至联结到IT系统上的需 求。 14? ? 工控通讯 手艺交换 Emerson PlantWeb(Emerson Process Management)是Emerson提出的 用于通过处理的数字化工厂架 构,个中DeltaV算作PlantWeb中 的主题组成个人,供给可靠的数 字化工厂经由驾驭系统。 DeltaV系统是FisherRosemount公司于1996年着手 推出的现场总线统制系统, DeltaV在两套DCS体例(RS3、 PROVOX)的根本上,依靠现场 总线FF范例打算出的兼容现场 总线职能的全新的担任体例,它 雄厚阐发茂密DCS编制的优势, 如:编制的安好性、冗余职能、 集成的用户界面、音讯集成等, 同时驯服古板DCS体例的亏欠, 具有界限机警可变、行使大致•、 坚持随便的特点。DeltaV体例支 持H1和HSE现场总线样板,不妨 构成范围大小可变的原委控制系 统,具有节制本能健旺、用户界 面友爱、装配应用方便等特质。 DeltaV通过局限系统布局 为•:①一个或多个惩办现场修筑 音信的I/O子体例;②一个或多 个担任器,可施行当地限制、数 据整理以及I/O子体系和操纵网 络之间的通讯;③一个或多个工 作站,为过程左右供应图形化的 用户界面;④一个以太把握网 络,告终系统节点之间的通讯; ⑤供电电源。 DeltaV体系的局限器和工 作站平淡扶植2个以太网接口, 在职掌器和处事站之间可选用冗 余网络结构,以保证数据传输的 确凿性。在业界的同类产品中, DeltaV编制在其操纵层较早愚弄 了最近才初步通行的以太网机合 和TCP/IP公约。在DeltaV编制I/O 子体系中搜罗现场总线和HSE),每块现场总线个底层的现场总线 修筑,如传感器、执行器等。仅 用DeltaV掌握器和沿途或多块现 场总线接口卡加上现场总线测控 扶植就可能组成一种完满的现场 总线限定编制,但合键受现有FF 型现场总线测控制造品种和价钱 位置的限制,而今采纳的Delta V 进程驾驭体系日常都是既征求现 场总线I/O,也网罗古代I/O的夹杂 型系统•。 DeltaV过程负责编制的技艺 特色:①明白的密集构造与OPC 表率;②基金会现场总线(FF) 标准的数据结构•;③模块化结构 打算;④即插即用、主动鉴别系 统硬件,一共卡件均可带电插 拔,负责坚持可不必停车;同时 编制可达成确凿的在线扩充; ⑤旧例I/O卡件接纳8通路握别设 计,且每一通路均与现场分开。 ABB ABB公司筑设的Industrial IT 分为驾御IT、把握IT、音尘IT, Industrial IT的中心是AC800系列控 制器和呼应的I/O,体例维持现场 总线,如Profibus•。供给了多种可供 抉择的IndustrialIT 800xA 驾御和I/O 产品,不妨合意创立和加工过程中 的负责须要。ABB 局限器备有软 件库•,个中收集丰盛的预定义•、用 户自定义独揽元素,据此可针对任 何愚弄哀告,轻松安排出节省到繁 各式左右策略(搜罗不息掌握、时 序限度、批量驾驭和先行负责)。 ABB 负责器在安排上从始至终都 借助了物业规范现场总线和通达式 通讯协定的壮健身手,并以此提供 了全系列的节制•、可增添性和容错 冗余选项。别的还提供了全系列工 业I/O 供远程和急忙安装之用,这 些I/O 占地面积小,可在导轨上安 装,并有汜博的I/O 表率(网罗本 安I/O)。 接纳了模块化安排的AC 800M 操纵器和合系的I/O 选项, 对小型混闭编制与集成的大型自 动化使用同样有效的子编制模块 化计划•,答应用户遵循骨子必要 聪慧地挑选周详职能。而采用同 样的本原硬件供给了八门五花的 主旨处理单元(CPU)、I/O、通 讯模块和电源选项,从而在功能 性、性能和尺寸等方面也供给了 灵动性。 800xA 掌握器和I/O 采用了 一整套完满的自我诊断功能,有 助于消重保护本钱。一切模块都 配备了前面板LED 显现器,明白 窒塞和本能低落境况。 体例撑持几许通讯和I/O 模 块,例如:①异常的RS-232C 端 口,接连更多的第三方编制和设 备,PROFIBUS-DP、DP-V1 接 口,供给S200、S800 以及S900 I/O 体例的集成,并可观察市情上诸 多维护此类协议的现场兴办;② FOUNDATION 现场总线HSE 接 口,供给一条到FOUNDATION 现场总线编制打点方针的稽核干 道;③ABB INSUM 接口,过程 单一few-core 总线,方便对开合 柜举行有效的看管与驾驭•;④ MasterBus 300接口,供应与Advant OCS和ABB Master系统之间的向 后兼容性•;⑤S100 I/O 接口,可 从现有的Advant 410/450 型统制器 (以至MasterPiece200)系统跳班 到AC 800M,同时维持已有的I/O 分区;⑥TRIO I/O 接口•, 可从现 有的 MOD300 局限器跳级到 AC 800M,并同时维护已有的 TRIO I/O 分区;⑦S800 系列I/O 模块, 当作直连I/O 使用•。 工控通讯 2006.02 手艺换取 Technological Exchange Siemens Siemens提出了全集成主动 化?(TIA)理想•,将齐备经由 主动化诈欺在一个单一平台上提 供了同一的自动化技艺••,从输入 物流,收集坐蓐过程或主要历程 以及卑鄙经过,直到输出物流。 这种统一的主动化工夫可能告竣 企业资源经营(ERP)级、整理 推行编制(MES)级、源委控 制级直到现场级的音尘化。 SIMATIC PCS 7 是一个带 有模范历程组态特点的全集成系 统。体例中集成了可能诊断的组 件•,譬喻:PC,总线组件,自 动化编制以及总共离去式外围设 备(比如•:I/O模块或智能化现场 修筑)。 PCS 7?采取了TIA 系列甄 选的榜样硬件和软件部件。采 用统一的数据管理、通讯和组 态功能•,基于Siemens公司倡议 的PROFIBUS手艺,编制保卫 约160 个通过偏向(PIO 管制回 路、阀门左右、电机支配)的小 型单一系统•,譬喻尝试室自愿化 或用于钻研机构,直到用于大型 分娩工厂或分娩现场的工厂网 络、具有客户机/ 供职器架商榷 约60,000 个经历宗旨的漫衍式多 用户系统。 PCS 7 可集成在SIMATIC IT Framework 中,并进而集成 在公司界限内的消息网络中。 进程用于SIMATIC PCS 7 操纵 员站和@PCS 7 部件的OPC 接 口,可能大意审核IT 际遇。 SIMATIC PCS 7 控制员站既可 以看成一个OPC 效劳器行使用 作Windows IT愚弄按次的数据 源•,也不妨作为一个OPC 客户 机,侦察OPC 效劳器的诈欺数 据。 愚弄@PCS 7 服务器和相 应的 客户机, 可能历程工厂网或因特网完结 全体在线监控。除此以外,处 理@aGlance 接口的主机音尘系 统也可以诈欺@PCS 7毗连到 SIMATIC PCS 7 。 针对采用TELEPERM M 编制的早期DCS用户,供应 了从TELEPERM M系统到 SIMATIC PCS 7 的直接移植, 选用SIMATIC 编制部件代替。 和利时 和利时公司于1992年 修理出第一代DCS体例HSDCS-1000系统,1995年推出 HS2000编制(采用智能I/O结 构、个人完结IEC1131-3典型 机能),1999年推出MACS 体系,2002年初推出第四代 DCS——MACS-Smartpro(智 能颠末系统)。 Smartpro体系丰富流露 音尘治理本能和集成化,体系 了接纳三层收集构造。此中, 高层密集以任职器为核心,可 以支持各式治理功能,而且•, 和利时本身也修筑了少少切合 中小型企业的办理软件平台•。 HS2000ERP、进销存平台、 RealMIS平台、Web服务能源管 理(愚弄于冶金企业)等。其 中RealMIS已取得广博行使。 此外,该体例支柱开通数据接 口类型,保卫OPC、ODBC、 DDE、COM/DCOM、OLE、 TCP/IP等和议,可能轻易地联 接第三方的摒挡软件。 采取具备符合IEC61131-3 统统性能的节制组态软件•。它的 HMI软件既或许采取和利时自助 知识产权的FOCS软件平台,也 可以采纳通用的如CITECT等软 件平台。体系的硬件除了可以集 成和利时I/O模块外,还或许集 成其全部人PLC•、RTU、FCS接口、 无线通信,变电站数据选取与保 护、车站微机联锁等,以及种种 智能装备。 Smartpro编制现场独揽单 元选用折柳化的智能小模块,可 以完成周备差别。模块之间采 用Profibus-DP现场总线联接。此 外,Smartpro在现场级还能够支 持架装的I/O组件、现场总线系 统、各式规格(大、小、中、 微)型的PLC•。并且,Smartpro 的智能I/O单元自己通盘分开, 而且不妨做到路路分开。 针对分歧的行业,基于 Smartpro系统有几个专业利用 平台•,比方核电操纵体系,火 力发电驾驭体系,化工过程控 制系统,水泥分娩局限编制, 造纸集成把握体系等。 16? ? 工控通讯 工夫相易 浙大中控 WebField JX-300XP是浙 大中控在基于JX-300X成熟的 技巧与职能的根基上,推出的 基于web技术的辘集化把持系 统。 WebField JX-300XP体例 选取三层收集结构: 第一层聚集是音尘治理 网Ethernet(用户可选)采纳 以太聚集,用于工厂级的音书 传送和操持,是告竣全厂综闭 管理的音信通路。 第二层搜集是经过把握 网SCnetII 贯串了体系的控制 站•、职掌员站、工程师站、通 信接口单元等,是传送过程控 制实时音尘的通路••。 第三层蚁集是负责站内 部I/O驾御总线,称为SBUS 控 制站内里I/O驾御总线•。主控 制卡、数据转发卡、I/O卡件 都是源委SBUS举行信歇换取 的。 SBUS总线分为两层:双 重化总线 收集。主控制卡历程它们来管 理分别于各个机笼内的I/O卡 件•。 最大系统维护为:15个 冗余的操纵站和32个支配员 站或工程师站,体例容量最大 可抵达15360点。体系每个控 制站最多可挂接8个IO机笼。 每个机笼最多可建筑20块卡 件,即除了最多作战一对互为 冗余的主限度卡和数据转发卡 之外,还可最多建树16块各类 I/O卡件。 在每一机笼内,I/O 卡件均可按冗余或不冗余门径 恣意举办作战。 主负责卡采用双CPU结 构•,收罗主CPU(Master)和 从CPU(Slave),主操纵卡 JX-300XP的主管制卡支持冗 余或非冗余修筑,冗余手法为 1∶1热备用。 JX-300XP体系主独揽 卡的控制回途可达128个, 最大可带128块I/O卡,经历 SBUS竣工从速或远程I/O功 能。 主操纵卡内置后备锂电 池,用于保卫主把握卡断电情 况下卡件内SRAM的数据(包 括编制作战、把握参数、运行 形式等)。在系统断电的景况 下, SRAM数据或许生计3个 月。 JX-300XP编制的软 件选取浙大中控自立制造 的Advantrol Pro软件包。 Advantrol Pro在浙大中控的 WebField JX-300X、ECS-100 等编制上仍然得到了雄伟的应 用。 DCS商场范畴 1.整体景遇 2005年,电力、石化和化工行 业依旧占据着2005年华夏DCS最为 主要的商场荣誉,我占DCS总市 场的比浸辞别为35.3%、18.2%、 17.1%。 修材、市政、冶金和造纸行业 的DCS营业当前在DCS墟市中的比 重平凡在5%~6.5%之间,这四个行 业占DCS总市集的23.1%。 DCS在食品饮料烟草和矿业等 行业现在也有必须的诈欺,但方今 这些行业DCS生意总和占总市场的 比重都还斗劲小•,仅为6.3%。 2005年中国DCS商场的行业 漫衍见表3。 2.DCS市集行业分布的变动 从出售金额来看,2005年 DCS墟市的行业分布发明了必要 的变化,各个行业的升降处境分 别为: ⑴发电、石化和化工三大行业 在墟市中的要紧性有进一步飞腾趋 势。2005年,这三个行业商场都稳 定拉长,其DCS金额占DCS总墟市 的比重有显着擢升,从2004年不 到60%增加到2005年的70%。其 表3 行业 发电 石化 化工 建材 市政 冶金 造纸 其所有人 盘算 台套 342 210 1040 253 500 295 182 583 数量 3405 中,石化行业排名和比重均高涨显 著,从2004年能手业总体占14.6% 的第三位高潮到2005年占行业总体 18.2%的第二位•。 ⑵其他们行业由于伸长趋势的 分散,行业位置均各有升降。比如 市政和冶金行业的声望有昭彰的提 比例 10.0% 6•.2% 30.5% 7.4% 14.7% 8.7% 5.3% 17.1% 发售金额 亿元 比例 21.9 35.3% 11.3 18.2% 10.6 17.1% 3.9 6.3% 3.8 6.1% 3.5 5•.6% 3•.1 5.0% 3.9 6.3% 62.0 工控通讯 2006•.02 技术相易 Technological Exchange 升,但建材行业市集鼓和状况还没 有全部恢复,造纸行业前两年投资 比较调集,加上其本身市场比力有 限,这两个行业在2005年的DCS市 场中身分均有着陆。 3.分项目规范市集范围 华夏工控网()始末多量用户调 查发觉,2005年的DCS墟市的构 成中,新体例项目占领斗劲大的比 重,为53.9%。2005年,DCS新 项目关键来自电力、石化、市政等 行业,这些行业比年来都撑持了 30%局限的拉长率。 备品备件商场和系统刷新 告辞占完全DCS市集的20.0%和 17.1%。电力、石化、化工等行业 DCS保有量在全豹市集总保有量中 占很大比重,随着每年DCS贩卖额 太平高涨,这些行业的备品备件、 体例矫正和任职往还城市坚持累进 高潮趋势。 行业诈骗驳倒 从理论上路,一个DCS体系 可能诈欺于种种行业,不过各行 业•,有它的出格性•,所以DCS也就 发觉了不同的分支,DCS提供商一 般会在一个或多个行业里占据斗劲 大的墟市份额,同时,也不时有一 些行业万世难以冲破。下面将按行 业介绍国内外首要DCS产品的诈骗 情状。 电力行业: 2005年••,该行业 表现最好的厂商依然以ABB为代表 的外洋几家大公司和以国电智深•、 和利时为代表的国内品牌。电力行 业的集中度进一步强化,ABB、上 海新华、Siemens、Emerson、 Invensys、国电智深和和利时7家 供给商攻下了全盘电力行业92%的 墟市份额。 石化行业:Honeywell、 Yo k o g a w a 和 E m e r s o n 是 该 行 业 的 前三甲,炼油措施的主控体例关键 来自这3家,其谁品牌收罗国内品 牌凡是只在赞助装备中诈欺。2005 年,Invensys在该获得了比较疾的 增进。 化工行业:国内品牌和利时 和浙大中控由于价格上有较大的优 势•,仍旧取得了该行业用户的雄伟 承认。同时,由于化工和石化行业 属于上拙劣产业关联,石化和化工 产品有很强的干系性,分娩工艺有 较强的一概性,以是在石化界限处 于前三位的Honeywell、Emerson 和 Yo k o g a w a 在 化 工 行 业 ( 主 要 是 大型化工项目)中占领紧要的地 位。 冶金行业:ABB、 Invensys、Siemens和和利时的 DCS在冶金行业诈骗比较恢弘。 ABB的AC800F、Invensys的 I/A Series、Siemens的PCS7、 和利时的MACS、Honeywell 的 T P S 和 T D S 、 Yo k o g a w a 的 CENTUM CS1000和CS3000是 今朝冶金商场操纵最多的产品。浙 大中控的JX-300X和罗克韦尔的 ProcessLogix R400在冶金行业也 有必需的行使。 造纸行业:ABB是最早投入 中国造纸行业的品牌•,在向日10年 中,ABB、Honeywell等海外品牌 为中原的纸浆和造纸业客户供给了 最多的DCS系统。 建材行业•:2005年,ABB凭 借丰盛的业内领略和与计划院所良 好的配合合连,在修材行业处于领 先荣誉,占领了很大的市场份额, 国内的大型临盆线大多诈骗ABB 的DCS编制•。Siemens依据PCS7 产品在水泥行业的发展较快, 18••? •? 的PKS在该行业也有较 多的项目。国内供给商中,和利时 由于价值优势也各处该行业赢得了 较疾的先进,处于国内供给商的领 先地位,浙大中控在水泥行业也有 个别利用。 市政•:当今国内的浙大中控 以及和利时在供热等项目中依旧占 有了必要的名望。别的,ABB、 Honeywell、Rockwell等也照旧开 始参加•。 DCS编制手艺趋势 1.第四代“DCS”——从控 制层向操持层的蔓延 近来两年•,主流厂商纷纷推 出了第四代•“DCS”,虽然其名 称互异,但最主要的一点是从把持 层向办理层的伸展,即寻找DCS 与MES的谐和,甚至将DCS系统 纳入企业的ERP编制•。石化行业 还是初阶了少少一概应用。但凑合 参加较大领域的诈欺尚有较长的距 离•。 2.现场总线和财产以太网技 术的应用——编制的通晓性 新一代的DCS行使了现场总线 和工业以太网技术。这一使用带来 了系统的通畅性,可以在团结系统 中集成分辩的子系统。在比来的几 个大项目中,譬如上海赛科,都使 用了现场总线.PLC等搀杂控制体例的竞争 随着对因袭量处治技巧的改 善和处理技术的前进、双机热备 工夫大幅度地进步了PLC体系的可 靠性,更主要的是,PLC系统比拟 DCS体例具有较大的价格优势, 因此PLC在羼杂担任器墟市的比例 越来越高。主流的厂商如ABB和 Honeywell都修理了夹杂掌握器, 来逢迎这种趋势。■ 2006.02 工控通讯

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