浙江中控ECS-100系统硬件介绍

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1、WebField ECS -100 系 统 硬 件 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 ； 1. DCS基 本 概 念2. ECS-100系 统 控 制 站 硬 件3. ECS-100系 统 操 作 站 硬 件4. ECS-100系 统 通 讯 网 络 主 要 内 容 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

2、 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 （ Control） 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

3、 广 泛 应 用 于 流 程 工 业DCS基 本 概 念 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

4、 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 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 ；

5、 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 ， 分 散 控 制 的 目

6、 的 。ECS-100系 统 基 础 构 架 ECS-100系 统 基 础 构 架通 讯 网 络 1#CS 2#CS 31#CS 1#OS 2#OS 72#OS 控 制 站操 作 站 1. 机 柜2. 机 笼3. 卡 件4. 端 子 板 控 制 站 硬 件 系 统 柜 继 电 器 柜 端 子 柜 常 用 机 柜安 全 栅 柜 交 换 机 柜 机 柜 电 源 机 笼 IO 机 笼机 笼 电 源 机 笼型号名称容量备注FW252 电 源 机 笼 2个 5V电 源 模 块 ， 2个 24V电 源 模 块 / 电 源 模 块型号名称性能备注FW252-03A 5V电源输入AC220V 输出5V 功率7

7、5W /FW252-04A 24V电源输入AC220V 输出24V 功率150W /FW252-05 5/24V电源输入AC220V 输出5/24V 功率110W远程专用 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 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 理 控 制 计 算 数据转发卡功 能 : 信 号 传 递 IO 卡功 能 : IO 信 号 采

8、集 及 控 制Super-Control 1. 主 控 卡2. 数 据 转 发 卡3. IO卡 及 配 套 端 子 板 主 要 内 容 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 （ 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 。

9、 （ 1） 面 板 指 示 灯状态FAIL（ 红 ） RUN（ 绿 ） WORK（ 绿 ） COM（ 绿 ） POWER（ 绿 ）正 常 暗 闪 烁 亮 （ 工 作 ）暗 （ 备 用 ） 闪 烁 亮地 址 冲 突 故 障 同 周 期 闪 烁 亮 （ 工 作 ）暗 （ 备 用 ） 暗 亮电 源 故 障 暗 闪 烁 亮 （ 工 作 ）暗 （ 备 用 ） 闪 烁 暗没 有 接 收 到 组 态 暗 闪 烁 亮 （ 工 作 ）暗 （ 备 用 ） 闪 烁 一 段暗 一 段 亮SBUS-S2一 根 网 线 断 线 闪 烁（ 1s周 期 ） 闪 烁 亮 （ 工 作 ）暗 （ 备 用 ） 闪 烁 亮 SBUS-

10、S2两 根 网 线 断 线 闪 烁（ 1s周 期 ） 闪 烁 亮 （ 工 作 ）暗 （ 备 用 ） 暗 亮SBUS-S2网 络 上 网 线 交 错 闪 烁（ 1s周 期 ） 闪 烁 亮 （ 工 作 ）暗 （ 备 用 ） 闪 烁 亮 数 据 转 发 卡 （ FW233） 数 据 转 发 卡 （ FW233 ） 数 据 转 发 卡 （ FW233 ） 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卡系 统 信 号 线 缆端 子 板现 场 信 号 IO卡 及 端 子 板 模 拟 量（Analog） ： 随 时 间 连 续 变 化 信 号

11、 （ 如 电 压 ， 电 流 等 信 号 ） ； 数 字 量（Digital）： 0、 1表 示 通 断 （ ONOFF） ， 可 称 开 关 量 ；u 按 状 态 分 ：u 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u 模 拟 量 卡 件 ： 模 拟 量 输 入 卡 （ AI） ： 接 收 电 压 电 流

12、 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u 数 字 量 卡 件 ： 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 型 号 名 称 基 本 性 能 说 明FW351（ B） 标 准 信 号 输 入 卡 8通 道 、 点 点 隔 离 、 电 流 电 压 信 号

13、输 入 、 支 持 冗 余FW352（ B） 热 电 偶 信 号 输 入 卡 8通 道 、 点 点 隔 离 、 热 电 偶 信 号 输 入 、 支 持 冗 余FW353 热 电 阻 信 号 输 入 卡 8通 道 、 点 点 隔 离 、 热 电 阻 信 号 输 入 、 支 持 冗 余 模 拟 量 输 入 卡 IO卡 及 端 子 板型 号 名 称 基 本 性 能 说 明FW372（ B） 电 流 信 号 输 出 卡 8通 道 、 点 点 隔 离 、 电 流 信 号 输 出 、 支 持 冗 余 模 拟 量 输 出 卡 型 号 名 称 基 本 性 能 说 明FW366（ B） 数 字 信 号 输 入

14、卡 16通 道 、 分 组 隔 离 、 支 持 冗 余 数 字 量 输 入 卡 IO卡 及 端 子 板型 号 名 称 基 本 性 能 说 明FW367 数 字 信 号 输 出 卡 16通 道 、 分 组 隔 离 、 支 持 冗 余 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 ： 50ms200ms 单 卡 (1-2)冗 余 (2-3) 标

15、 准 信 号 输 入 卡 FW351(B)配 套 端 子 板 标 准 信 号 输 入 卡信 号 类 型 配 置 型 号 点 数 端 子 接 线不 配 电 电 流 配 电 电 流电 流 单 卡 TB351-IU 16 CH1: 3- / 4+CH2: 7- / 8+ CH8: 31-/32+CH9: 43-/44+ . CH16: 71-/72+ CH1: 1- / 2+CH2: 5- / 6+ CH8: 29-/30+CH9: 41-/42+ . CH16: 69-/70+ 冗 余 TB351-IRU 8 CH1: 3- / 4+CH2: 7- / 8+ CH8: 31-/32+ CH1: 1

16、- / 2+CH2: 5- / 6+ CH8: 29-/30+ 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

17、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 板信 号 类 型 配 置 型 号 点 数 端 子 接 线 内 冷 端 补 偿（ 内 置 热 敏 电 阻 ） 外 冷 端 补 偿（ 外 接 精 密 电 阻 ）毫伏信号：-20+20mV -100+100mV热电偶信号：EJK NTSRB 单 卡 TB352-U 16 CH1: 1+ / 2-CH2: 3+ / 4- CH8: 15+/16-CH9: 21+/22- . CH16: 35+/36

18、- JP1、 JP2： JP1、 JP2：17、 18： 接 电 阻19、 20： 接 电 阻冗 余 TB352-RU 8 CH1: 1+ / 2-CH2: 3+ / 4- CH8: 15+/16- JP1、 JP2： JP1、 JP2：17、 18： 接 电 阻 热 电 偶 信 号 输 入 卡 配 套 端 子 板 TB352-U16 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-RU8 路 端 子 板，供 2块 冗 余 FW352用 。 端 子 板 上 有 冷

19、 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 板信 号 类 型 配 置 型 号 点 数 端 子 接 线RTD100Cu50 单 卡 TB353-U 16 CH1: 1+ / 2-,3-CH2: 4+ / 5-,6- CH8: 22+/23-,24-CH9: 25+/26

20、-,27- . CH16: 46+/47-,48- 冗 余 TB353-RU 8 CH1: 1+ / 2-,3-CH2: 4+ / 5-,6- CH8: 22+/23-,24- 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 ：

21、信 号 类 型 ： 010mA 020mA 420mA 测 量 精 度 ：0.2%FS 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 板信 号 类 型 配 置 型 号 点 数 端 子 接 线010mA020mA420mA 单 卡 TB372-U 16 CH1: 1+ / 2-CH2: 3+ / 4- CH8: 15+/16-CH9: 17+/18- . CH16: 31+/32- 冗 余 TB372-RU 8 CH1: 1+ / 2-CH2: 3+ / 4- CH8: 15+/16- 电 流 信 号 输 出 卡 16路

22、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 内 配 电 干 触 点 （ 1-2）外 配 电 干 触 点 、 电 平 信 号 （ 2-3）信 号 选 择

23、 端 子 选 择 TB366-NPNU（ 1-2）TB366-DU， TB366- DRUTB366-48VU， TB366-220VU，T366-GPRU （ 2-3） FW366(B)配 套 端 子 板 ：信 号 类 型 配 置 型 号 点 数 端 子 接 线 内 配 24V干 触 点 外 配 24V干 触 点 电 平24VDC干 触 点24VDC 电 平 单 卡 TB366-DU 32 CH1: 1 / 2CH16: 31/32CH17: 37/38CH32: 67/68 卡 件 设 置 ：JP102、JP103 跳1-2JP104、JP105 跳2-3 卡 件 设 置 ：JP102、J

24、P103 跳2-3JP104、JP105 跳2-3 卡 件 设 置 ：JP102、JP103 跳2-3JP104、JP105 跳2-3冗 余 TB366-DRU 16 CH1: 1 / 2CH16: 31/32 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 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

25、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 ：信 号 类 型 配 置 型 号 点 数 端 子 接 线 外 配 24V电 源24VDC 输 出 单 卡 TB367-DU 32 CH1: 1 / 2CH16: 31/32CH17: 37/38CH32: 67/68 33/34： 24+/24-35/36： 24+/24- 冗 余 TB367-DRU 16 CH1: 5 / 6CH16: 35/36 1/2： 24+

26、/24-3/4： 24+/24- 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 ：信 号 类 型 配 置 型 号 点 数 端 子 接 线 外 配 24V电 源 通 用继 电 器 输 出 冗 余 TB367-GPRU 16 CH1:5-常 开 6-公 共7-常 闭 8-常 开CH16:49-常 开 50-公 共51-常 闭 52-常

27、 开 1/2： 24+/24-3/4： 24+/24-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 。 FW367(B)配 套 端 子 板 ：信 号 类 型 配 置 型 号 点 数 端 子 接 线 外 配 24V电 源24VDC继 电 器 输 出 冗 余 TB367-GPRPU 16 CH1: 5 +/ 6-CH8: 19 +/ 20-前 八 路 有 源 供 电 ： 21 +/ 22- CH9: 23 +/ 24-CH16: 38 +/ 39-前 八 路 有 源 供 电 ： 40

28、 +/ 41- 1/2： 24+/24-3/4： 24+/24- 数 字 信 号 输 出 卡 n 操 作 人 员 完 成 过 程 监 控 任 务 的 操 作 平 台n PC机 或 工 控 机 作 硬 件 平 台q显 示 器q主 机 （ PC）q操 作 员 键 盘 、 鼠 标q操 作 站 狗n Windows XP操 作 系 统n 安 装 AdvanTrol实 时 监 控 软 件 n 用 于 工 程 设 计 、 系 统 扩 展 或 维 护 修 改 。n PC机 或 工 控 机 作 硬 件 平 台q显 示 器q主 机 （ PC）q工 程 师 键 盘 、 鼠 标q工 程 师 站 狗n 也 可 由 操

29、 作 员 站 硬 件 代 替n Windows XP操 作 系 统n 安 装 AdvanTrol实 时 监 控 软 件n 安 装 组 态 软 件 包 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： 连 接 主 控 卡 和 数 据 转 发 卡 SBUS-S1： 连 接 数 据 转 发 卡 和 IO卡 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

30、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-S1 n 功 能 ： 连 接 数 据 转 发 卡 和 IO卡 件n 电 气 标 准 ： TTL电 平n 通 讯 接 口 ： 串 口 通 讯n 容 量 ： 每 机 笼 16块 IO卡 件 SBUS-S2 TCPIP通 讯 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 的 控 制站 和 操 作 站 、 服 务 器 等 节 点 ， 用 于 传

31、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A 交 换 机A B A BAB B 交 换 机 过 程 控 制 网A 交 换 机AB A128.128.1. 2 BAB B 交 换 机128.128.2. 2 128.128.1. 3128.128.2. 3 128.128.1. 130128.128.2. 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

32、.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 n 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 日 志 等 的 实 时 数 据 通 信 和 历 史 数 据 查 询 。n 操 作 站 节 点 之 间 的 时 间 同 步 。n 配 合 网 络 策 略 ， 可 构 建 对 等 CS模 式 ， 实 现 数 据 管 理 。 B 交 换 机A 交 换 机 C交 换 机A B A B

33、C C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 ！