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GCS-200 系统

GCS-200 系统. 产品介绍. GCS-200 系统概述. 控制站 ACS. 操作站 AOS. 数据库站 ADS. 工程师站 AES. 内容提要. 1. GCS-200 系统概要. 开放、综合性的集散控制系统. 开放性：系统网络及 I/O 总线均采用工业以太网 综合性：可实现 E 型(电气)、 I 型(仪表)的综合控制 可靠性：在系统设计时，将安全作为第一考虑. 2. GCS-200 系统产生背景. GCS-200 控制系统是浙大中控于2003年推出的一套面向新技术时代的综合型集散控制系统，具有高可靠性和良好的开放性。. 3.

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GCS-200 系统

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Presentation Transcript

  1. GCS-200系统 产品介绍

  2. GCS-200系统概述 • 控制站ACS • 操作站AOS • 数据库站ADS • 工程师站AES 内容提要 1

  3. GCS-200系统概要 • 开放、综合性的集散控制系统 开放性：系统网络及I/O总线均采用工业以太网 综合性：可实现E型(电气)、I型(仪表)的综合控制 可靠性：在系统设计时，将安全作为第一考虑 2

  4. GCS-200系统产生背景 GCS-200控制系统是浙大中控于2003年推出的一套面向新技术时代的综合型集散控制系统，具有高可靠性和良好的开放性。 3

  5. GCS-200系统产生背景 • 重点关注: • 安全性——三层网络结构，全冗余设计，在线、单点下载，热插拔 • 开放性——OPC/ODBC、各种现场总线 • 兼容性——兼具DCS的大型化、管理功能和PLC的快速特性，最大限度保护用户投资 2

  6. 价格 ■系统规模从中规模到大规模 ■开放性的Windows2000上位机操作系统 ■高可靠性、易维护性 ■ 系统具有扩展性，可以与其他控制系统进行互联 GCS-200 ECS-100 JX-300X 控制功能 GCS-200系统产品定位 4

  7. GCS-200系统结构图 5

  8. GCS-200系统特点1/2 1.系统高可靠性 ◆ 可以根据用户实际要求，对系统重要组件进行冗余配置。 • 控制器 • 过程控制网、I/O总线 • 数据库站 • I/O单元电源模块、总线接口模块 • 各种类型的I/O模块 ◆I/O总线采用以太网访问协议，独有技术有效地避免了网络通信冲突。 ◆ 系统具有安全、强大的在线修改功能，轻松在线修改自定义程序模块，无需下载，修改完成后直接写入控制器执行。 ◆ 系统具有强大的单点编译、单点下载功能。 ◆合理化的模块结构使系统模块的环境适应性更加优越。 6

  9. GCS-200系统特点2/2 2.系统开放性 ◆ 信息网和过程控制网及I/O总线均采用以太网标准。 ◆ 操作站、工程师站采用通用工控机系统，并使用通用鼠标键盘，使操作更加方便。 ◆ 上位机操作系统采用开放式Windows2000系统。 3.其他特点 ◆GCS-200系统具备强大的对话作图功能。 ◆采用19吋国际标准机械结构，满足各种应用环境。 ◆系统支持通过公用Internet网，实现系统远程监控、故障诊断、系统维护等。 7

  10. GCS-200机柜布置图 8

  11. GCS-200系统互联－OPC 通过OPC Server或者FL-NET DRIVER网关服务器，GCS-200系统可与其他控制系统进行互联通讯。下图为OPC连接功能示意图： 9

  12. GCS-200系统互联－SCA ACS-A通过安装直连SCA（Serial Communication Adapter－串行通讯模块）通信模块，可以实现和PLC或者智能仪表的串口通信。下图为串口通信连接示意图： 10

  13. ACS-A • ACS-B 过程控制站ACS EI综合型控制器 11

  14. EI型综合控制器概述 • 具有高可靠性 • 控制器的运算部分以及网络通讯接口部分采用专用的大规模集成电路，结构紧凑，处理能力强。 • 控制器可实现冗余工作模式。 • 采用32位处理器(CPU) • 可实现高速的程序控制。 • 可实现高速浮点运算功能。 • 具有大容量的程序空间。 • 开放的软件环境 • 系统具有多种编程工具（LD,FBD,SFC,仪表回路图等)。 • 在进行软件开发、调试和系统维护时，可以任意使用以上的编程工具。 12

  15. EI型综合控制器的特点 • ACS控制器具备强大的EI型综合控制功能。 ACS控制器，融合了电气控制和仪表调节技术。在硬件/软件/工程上,真正实现EI综合 控制。EI控制比例自由设定使CPU负荷分散,执行效率提高，为生产过程自动化提供优 良的系统环境。 • ACS控制器可以方便实现就地维护和在线下载。 通过标配的RS232C接口，移动工程师站可以方便的进行现场就地的在线维护和在线下载。 • ACS控制器可灵活搭配系统规模。 与系统WebPIO单元及其他控制系统单元的组合，可灵活搭建从小规模I/O系统，到大规模、 高可靠性的冗余控制系统。 • ACS控制器标配操作维护面板（Maintenance Panel）。 通过该面板可以进行基本的操作，同时通过维护面板的显示可以了解系统的运行情况和报 警信息。 • 掉电情况下可以保存组态信息。 ACS控制器标配后备锂电池，可在停电情况保存控制器内部的组态信息。 • ACS-A可选配直连模块。 配备直连I/O模块，可以实现高速I/O采样；选配SCA通信卡，可连接支持串口通信的PLC或 其他智能设备。 控制器(ACS-A) 控制器(ACS-B) 13

  16. ACS-A/B控制器规格比较 ACS-A控制器 ACS-B控制器 • 优先级控制的多进程控制系统。 • 程序空间：8Mbit，数据空间：16Mbit。 • 支持冗余/非冗余配置，冗余方式为1︰1热备用。 • 具有操作维护面板。 • 最多支持416个内部仪表回路，64个顺控时序图表。 • 支持直连高速I/O采样。 • 最多可以连接16个WebPIO机笼单元，128个I/O模块。 • 最多可以带8704个（其中512个直连）开关量、2176个（其中128个直连）模拟量。 • 可以扩展SCA串行通信模块。 • 优先级控制的多进程控制系统。 • 程序空间：8Mbit，数据空间：12Mbit。 • 支持冗余/非冗余配置，冗余方式为1︰1热备用。 • 具有操作维护面板。 • 最多支持288个内部仪表回路，64个顺控时序图表。 • 最多可以连接8个WebPIO机笼单元，64个I/O模块。 • 最多可以带4096个开关量、1024个模拟量。 注意 • 当要安装直连型I/O模块或SCA通信模块的时候，应选用ACS-A； • 当1个控制站连接IPU-Ⅱ单元数目超过8时，应选用ACS-A； • 当1个控制站内部仪表回路数超过288个时，则选用ACS-A。 14

  17. ACS控制器通信接口图 FL_net网络 冗余配置可选 同步电缆 （冗余用） B控制器 A控制器 ETM3—FL_net以太网接口 EPC—I/O总线网络接口 1＃I/O总线 0#I/O总线 WebPIO机笼 WebPIO机笼 最多8个机笼 15

  18. 开放型WebPIO系统 • 可以方便的应用于GCS-200控制系统中作为I/O处理单元，称作WebPIO • 可以和微机（PC）组成SCADA系统（数据采集系统）。 16

  19. I/O处理单元特点 • 小型化 WebPIO单元是小型、高密度安装的I/O单元（宽440mm×深130mm×高 131mm), 在提高安装效率的同时，降低了成本并节约了安装空间。 • 高速性 WebPIO单元的总线刷新时间为10ms（300点），完全满足对实时和高速 信号刷新的要求，实际刷新周期和配置点数有关。 高速直连I/O采样速度为4ms。 • 环境适应性优越 WebPIO单元按照能在苛刻现场环境中使用的标准进行设计，因此可以 更加适应工业现场的使用。 • 使用温度范围：-20～70℃ • 使用场所危险等级：Division2/Zone2 • 耐腐性等级：ISA S71.04 Class G3 • 使用灵活 WebPIO单元的I/O模块可以接受来自DCS控制器、PC机等多种主机的指 令，因此可以灵活的配置、使用。 17

  20. WebPIO单元各组成部分 总线接口模块（BIM：Bus Interface Module) • 具有10Mbps的以太网接口，可实现冗余，采用EPAP实时通讯协议。 • EPAP协议可以有效的避免以太网上的通信冲突，切实可靠、高效的进行I/O数据和自诊断信息的交换，同时备有RS-232C的接口。 基板（Base Unit) • 是用于安装各种模块的基板框架。 • 有DIN轨道安装和19英寸支架安装两种形式。 电源模块（PWM) • DC或AC电源可选，可冗余配置。 • AC电源： 100-120V/220-240V DC电源： 24V/110V I/O模块 能方便的实现冗余配置，并且可以在线插拔。在I/O模块冗余配置时，仅需拔下端子板，就可进行故障模块的更换。 SB-BUS 将各I/O模块与BIM连接起来的128Mbps的内部底板上的冗余总线。 18

  21. EPA通信原理 通过I/O级的以太网总线，GCS-200可以十分方便的扩展远程I/O单元，同时在I/O总线上使用EPA （Ethernet For Process Automation）协议。 EPA的通信原理：控制器依次向IPU单元发送通信请求，并等待回应；完成一个单元的通信后才对下一个单元请求。该协议的采用有效避免以太网上的通信冲突，高速、可靠的进行I/O数据和自诊断信息的交换。 19

  22. WebPIO单元组态界面 • 直接在EXECL表格画面中填表输入即可完成组态任务。 • I/O模块的参数直接在EXCEL界面中设定。 • 显示I/O模块的自诊断信息。 • 通过以太网标准的BIM接口或RS-232C进行数据通信。 20

  23. 系统I/O模块选型 21

  24. 压接型端子板选型 注：压接型端子板都具有抗浪涌选型 22

  25. 分离型端子板选型 23

  26. WebPIO和PC机构成数据采集系统(SCADA) 控制室 推荐PC配置 • 作为数据采集和 组态用 操作系统：WINDOWS NT V4.0 CPU：400MHz以上 内存：192MB以上 硬盘：3GB以上 应用软件：MS Excel97 • 作为组态用 操作系统：WINDOWS NT V4.0 CPU：266MHz以上 内存：64MB以上 硬盘：100M以上 应用软件：MS Excel97 现场 24

  27. 过程操作站、数据库站 • 过程操作站AOS • 数据库站ADS 25

  28. 过程操作站AOS的特点 • 采用开放式环境（通用PC、Windows2000操作系统、以太网)。 • 操作站采用可以连续24小时运行的工业PC。 • 既可采用通用鼠标、键盘等操作设备，也可采用专用操作员键盘。 • 系统采用网络打印机。 • 可以利用公用Internet网进行系统远程监控。 • 对ADS进行冗余设置可以实现工艺数据存贮的高可靠性。 • 通过以太网的冗余设置实现系统通讯的高可靠性。 AOS-PC2000(平台式) AOS-PC2000(立柜式) 26

  29. AOS的画面种类以及容量 27

  30. AOS工艺流程图规格 28

  31. AOS/ADS以太网切换器 其他通讯设备 AOS/ADS操作站/数据库 以太网切换器 10/100M A/B网络自动切换 发信：A、B网络同时发送 收信：先到优先 切换控制 切换控制 A 网络 10/100M Ethernet B 网络 10/100M Ethernet 29

  32. 系统各站之间的数据交换 30

  33. ADS数据库站功能 数据库站用来获取和记录过程控制数据，并对这些数据进行集中管理 ADS-2000 31

  34. ADS数据库扩展应用 在不影响DCS运行的情况下,可以自由运用DCS系统所存储的过程数据 通用软件(SQL Client) EXCEL,ACCESS等 过程操作站 AOS-2000 通用PC ．操作管理 ．品质管理(SPC/SQC) ．生产管理 ．保养(TPM) 连接通用数据库 ETHERNET 专用数据库 ．历史趋势数据 ．报警历史记录 ．运行操作记录 ．报表数据 通用数据库(SQL Server) ．历史趋势数据 ．报警历史记录 ．运行操作记录 ．报表数据 数据库站 ADS-2000 控制器 ACS-A 32

  35. AES工程师站 工程师站AES • AES • Mobile AES 33

  36. AES工程师站的特点 移动AES AES • 所有工程组态可以采用台式机、便携机实施（多台AES可并行操作)。 • 采用WINDOWS2000系统操作系统，提高系统稳定性、可操作性。 • 编程组态工具符合IEC61131-3标准。 • 可安全实现在线修改、单点编译、单点下载功能。 • AES在不进行组态工作的时候，可以兼作AOS使用。 34

  37. AES工程师站系统规格 注：由于GCS-200系统是基于多任务、而且每个部分都是固定内存的，所以可以对每部分组态进行单独的编译和下载 。具体下载方式方式又分为离线下载和在线下载，各有各的特点和用途。 35

  38. 系统组态结构 一个系统组态包含控制组态和操作组态两部分。所有组态内容以文件夹的形式出现，如.CFD、.PFD、.IFD等。 36

  39. AES组态工具1/5 (1) 梯形图(Ladder diagram) 37

  40. AES组态工具2/5 (2) 功能块图(Function Block diagram) 38

  41. AES组态工具3/5 (3) 顺序控制功能图表(Sequence Function Chart) 39

  42. AES组态工具4/5 (4) 时序功能图表(Sequence Function Chart) 40

  43. AES组态工具5/5 (5) 仪表回路图(Loop diagram) 41

  44. 批量管理软件－FLEX-BATCH-F • 概述 FLEX-BATCH-F批量管理控制软件符合IEC61512-1国际标准，是面向工厂批量控制的软件包。它还可以和SCM、 ERP等软件联合使用，实现不同品种、不同批量的生产配方的制作、批量生产控制、批次数据监视、设备监视、工厂 监视、业绩数据的采集和管理、批量报表的输出和打印等多种功能。 另外，在品种追加或变更时，只需要重新对数据排列，就可以完成自动化控制程序的追加和变更。 • 特点。 • 配方的制作、登录、实行容易进行 • 可以对每一个设备的运行状况进行画面操作和监视 • 对每一个产品、品种、批次、批量的运行监视和可操作性高 • 批量顺序控制，工段监视画面，报表的管理容易进行 • 可以采集种类丰富的业绩数据，业绩数据的采集和加工容易 • 业绩数据，演算数据，手输入数据可以容易的输出到批量报表上 • 可以在线进行软件的变更和维护 • 可通过简单的方法完成复杂批量顺控程序的制作 • 顺控程序分级 • 利用直接向控制站下载的方式，可靠性高 • 详细工段显示画面按照配方自动生成，自动修正 • 标准装备中由顺序程序的暂停，分步进行，跳过，中断的功能 • 出色的报表功能（Excel格式） • 系统构成多样性，从小规模到大规模的设计思想统一。 42

  45. 谢谢大家 及时联系,加强合作

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