浙大中控 DCS产品专题.docx
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浙大中控DCS产品专题
专题|浙大中控DCS产品专题
----专题报道“2004年度自动化网最具影响力品牌”
【导读】：
中控集团的SUPCON系列控制系统，融合了当前最先进的自动化技术、计算机技术、通信技术、故障诊断技术、冗余技术和软件技术。
具有成本低、可靠性高、使用方便、安装简单、维护容易等特点，SUPCON在中国获得了众多的荣誉。
目前广泛应用于石化、电力等行业中。
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“2004年度自动化网最具影响力品牌”专题报道：
DCS类最具影响力国内品牌-浙大中控SUPCON[参与该专题的评论][参与"2005年度自动化网最具影响力品牌"评选]
“2004年度自动化网最具影响力品牌”（国内部分DCS类产品-----浙大中控）
浙大中控SUPCON全系列控制系统，融合了当前最先进的自动化技术、计算机技术、通信技术、故障诊断技术、冗余技术和软件技术。
具有成本低、可靠性高、使用方便、安装简单、维护容易等特点，SUPCON在中国获得了众多的荣誉...
成功实现您对工厂自动化的伟大构想
基于以太网技术的大规模集散控制系统GCS-200
开放性控制系统SUPCONWebFieldGCS-1
基于网络技术的控制系统SUPCONWebFieldECS-100
JX-300X集散控制系统
与浙大中控SUPCONDCS相关的产品资讯：
1993年，浙大中控成功研制开发出了国内第一套具有1：
1热冗余技术的SUPCONJX-100DCS，填补了国内空白。
随后，SUPCONJX-200、SUPCONJX-300、SUPCONWebFieldJX-300XDCS相继问世。
2000年，又全新推出了基于网络技术的控制系统SUPCONWebFieldECS-100。
进入21世纪，浙大中控的控制系统产品更是新品叠出，屡受好评。
2001年，成功推出开放式控制系统SUPCONWebFieldGCS-1。
其后不久，架构在100M以太网基础上的超大规模DCS系统SUPCONWebFieldGCS-200也正式投放市场。
浙大中控的全系列控制系统，融合了当前最先进的自动化技术、计算机技术、通信技术、故障诊断技术、冗余技术和软件技术。
具有成本低、可靠性高、使用方便、安装简单、维护容易等特点，系统全部数字化，且支持现场总线和HART协议。
近千套SUPCONWebField系列控制系统在各个行业的高效可靠运行证明：
其全集成功能和灵活配置特点全面满足不同生产工艺过程的控制管理需求。
主要产品：
*基于以太网技术的大规模集散控制系统GCS-200
*开放性控制系统SUPCONWebFieldGCS-1
*基于网络技术的控制系统SUPCONWebFieldECS-100
*JX-300X集散控制系统
基于以太网技术的大规模集散控制系统GCS-200
产品详细介绍：
1．系统结构
GCS-200系统采用集中监视、分散控制的方式。
系统的主要构成部分有：
过程控制网（FL-net标准），对系统数据进行集中管理的数据服务器（ADS-PC2000），用于设备监控的操作站（AOS-PC2000），还有用于设备控制的控制站（ACS-2000/250）等。
数据服务器负责管理系统的数据，是系统的核心部分，因此，通过数据服务器的冗余设置，可以构建起高可靠性的控制系统。
此外，系统的数据信息还可以通过以太网被提取到个人电脑上进行处理，这样，便形成了一个开放式的系统环境。
系统操作站采用多窗口的操作形式，提高系统的可操作性；同时系统具有语音报警、提示功能且可与ITV装置进行连接，这有助于操作员实行更好的操作；另外，系统支持远程监控功能，可以在远离工厂的地方实现对设备的远程监控。
控制站通过有效结合EI（电气及仪表）两种机能可实现高速的控制；可方便的实现冗余配置，并且日后当系统规模扩大时可方便的增加控制站数，。
因此，兼具高可靠性和可扩展性。
通过系统与上位机（UNIX工作站）相连，可以实现高级水运用控制、预测控制、系统仿真等复杂功能；而且也可以实现用上位计算机替代操作站进行设备监视、设定等操作，大大强化了系统的监控功能。
一个典型的GCS-200系统架构如下图所示：
图1.1GCS-200系统构造
2．系统特点
□开放式系统
GCS-200系统实现了开放式的数据库结构。
可以自由的提取在监视控制系统中存储的数据，想得到的数据可随时被取出。
另外，第三方的商用软件包可以很容易的连接系统数据库，从而实现信息的高效率使用。
□优越的可靠性和易维护性
通过融合高可靠性的专用机技术和适应时代潮流的通用机技术，可在工厂的监控领域实现优良的开放性、可靠性和易维护性。
□基于C/S模式和网络化的系统
通过网络元件的socket结合可方便的实现Client-Server系统及网络系统的构建。
另外通过专用线或公共电话网络也可以很容易的实现远程监控。
□优良的可操作性
由于数据库的开放结构，报表等可以在PC机上自由生成。
另外由于有丰富的画面编程工具使得最终用户可以更容易地进行画面变更。
□和个人电脑以及工作站的连接
通过与个人电脑的连接，预测、仿真等复杂应用软件的使用成为可能。
3．系统控制功能
3．1概述
EI一体化控制器ACS系统的融合了仪表回路控制和电气顺序控制技术。
以相同的硬件/软件/编程方法，真正实现了EI（E：
电气开关量控制，I：
仪表回路控制）的综合控制。
ACS采用“EI自由生成功能”，允许自由设定仪表回路控制和电气高速控制的实行比率。
通过“EI调度程序”合理分配处理器MPU的负荷，从而最大限度地提高了执行效率。
ACS作为一台同时实现高速电气顺序控制（E）和仪表回路控制（I）功能的控制站，提供了最适合过程控制的系统环境。
3．2控制器规格
项目
规格
备注
命令
语言
函数控制语言（FCL）
速度
顺控指令：
0.1～0.65μs
固定小数点运算：
0.15～5.55μs
浮点运算：
0.25～2.3μs
模拟运算：
17.5～21.5μs
内存容量
8M字节
输入/输出点数
数字量输入输出
总点数：
8704点
远程PIO：
8192点
直接PIO：
512点
模拟输入输出
总点数：
2176点
远程PIO:
2048点
直接PIO:
128点
脉冲量输入
（包含在“数字量输入输出”项中）
计数器
128点
保持继电器
1024点
微分继电器
1024点
PIO传输
（T-link:
IPU-Ⅰ）
传输速率：
500kbps
传送距离：
1km（电），1km（光）
总延长距离：
17km
PIO传输
（以太网：
IPU-Ⅱ）
传输率：
10Mbps
传送距离：
185m（电：
同轴电缆）
以太网标准
控制器间传输
（P-link）
传输率：
5Mbps
传送距离：
250m（电），3km（光）
总延长距离：
15.5km
控制器间传输
（PE-link）
传输率：
5Mbps
传送距离：
500m（电），3km（光）
总延长距离：
17km
数据总线（DPCS-F）
传输率：
10Mbps
传送距离：
250m（电），4km（光）
总延长距离：
32km
控制LAN（ANS-3000）
传输率：
100Mbps
传送距离：
2km（光）
总延长距离：
100km
FDDI标准
控制LAN（以太网）
传输率：
10Mbps或100Mbps
以太网标准
3．3硬件构成
ACS采用适于盘内安装的结构，可安装在操作盘或者控制盘等盘柜内。
ACS由机架、电源和各种控制模块组成。
机架是为实现控制演算功能而设计的高速总线单元，它采用MULTIBUS-Ⅱ总线结构，支持10M的高速内部数据传输，在机架上可安装控制器（MPU）、网络接口单元、输入输出单元和电源单元。
根据能容纳的安装插槽数目的不同机架分以下四种不同的类型：
第一类：
提供六个空余插槽。
主要用于安装网络接口单元。
第二类：
提供九个空余插槽。
用于安装直结I/O单元。
也可和T-linkI/O模块混和使用。
第三类：
在一个机架上实现冗余配置时使用。
提供两个空余插槽。
使用DC24V电源
第四类：
在一个机架上实现冗余配置时使用。
提供一个空余插槽。
使用AC100/110V、AC200/240V、DC110V电源
IPU-Ⅱ在系统构成中的实例
4．通讯功能
4．1概述
在数据通讯功能方面，GCS-200系统支持使用控制层网络（FL-net标准以太网）和通用信息管理网（以太网）来进行数据通讯。
控制层网络用以实现控制站与操作站间须保证高速性的重要数据通讯；通用信息管理网则用于数据服务器、上位计算机以及其他PC机间的通用性数据通信。
也就是说GCS-200系统的通信功能也具有分散性。
4．2控制层网络（FL-net标准以太网）
4．2．1概述
控制层网络（FL-net标准以太网）是GCS-200系统中连接各组成单元的LAN，它所具备的各种先进功能保证了各站间高速和高性能的数据交换：
采用UDP/IP通讯协议，并在UDP/IP上还叠加了TOKENPASSING机制以保证通讯的实时性，同时，为了保证通讯的高可靠性，FL-net标准以太网还实现了总线冗余、站点冗余、网络通讯单元的故障自动检出和自动无扰切换等功能，而且所有这些功能均作为系统的标准功能固化在系统的软硬件中，用户无须作任何编程工作。
网络上连接各单元的传送回路均为闭环结构，由于采用了与商用以太网相同的物理层协议，使得它可以继承商用以太网的丰富资源并可使用相同的传输介质（可混合使用同轴电缆和光缆）和通讯元件（如SwitchHUB），网络的构筑也可以像商用以太网一样随心所欲，灵活多变。
4．2．2规格
项目
规格
传输速度
10Mbps或100Mbps
站点总数
ADS-PC20001,AOS-PC200016,ACS-2000/25030
传输线路形式
总线结构
通讯控制方式
UDP/IP方式和令牌传送（TOKENPASSING）方式
传输介质
光缆：
100BASE-FX
同轴电缆：
10BASE-5
双绞线：
10BASE-T/100BASE-TX
通过以太网切换器实现冗余
传输线路总延伸距离
最大2.5km
电缆长度
光缆：
最大2km
同轴电缆：
最大500m
双绞线：
最大100m
符合标准
IEEE802.3（ETHERNET）FL-net
表4．1控制层网络（FL-net）的规格
4．3信息管理网（以太网）
4．3．1概述
通过信息管理网可以方便地将GCS-200系统与上位计算机和其他PC机连接。
4．3．2规格
信息管理网的规格如表10.2所示，它是符合IEEE802.3标准的以太网。
项目
规格
站点总数
最多255个站
传输线路形式
总线结构
传输介质
光缆：
100BASE-FX
同轴电缆：
10BASE-5
双绞线：
10BASE-T/100BASE-TX
传送线路总延伸距离
最大2.5km
符合标准
（物理层,数据链路层）
IEEE802.3（Ethernet）
·基于CSMA/CD的访问方式
传输层/网络层协议
TCP/IP
表4．2信息管理网的规格
top
5．编程组态功能
5．1概述
GCS-200系统全部的编程组态工作均在工程师站上完成，只需在普通PC上安装工程师编程组态工具软件“FPROCES”，就可以像其他WINDOWS环境下的其他应用软件一样通过鼠标舒适的完成组态的各项工作。
5．1．1软件运行必须的软、硬件环境
硬件
内存
64M以上
硬盘
4G以上
鼠标
必须
基础软件
操作系统
Windows95/NT以上
表11.1FPROCES操作环境
5．1．2软件构成
GCS-200系统的编程组态工具称为FPROCES（FlexibalePROcessController&PROgrammableControllerEngineeringSystem）。
FPROCES软件有2种，分别是MMI画面编程支持软件PROCESS-M和控制站编程支持软件FPROCESS-C。
FPROCESS须运行在ES50Shell软件平台上，ES50Shell作为编程软件的支持系统，是应用软件设计、测试和维护的基础支持软件。
5．1．3工程师站的连接
在工程师站上，应用软件的编制通常是在在离线状态下进行的，当需要进行下载或调试时，可通过信息管理网来进行。
而且，工程师站可作为就地下载设备通过RS-232C与控制站（ACS）连接。
5．2MMI画面编程支持功能（FPROCES-M）
5．2．1FPROCES-M概述
FPROCES-M是一个用来定义GCS-200系统的人机界面功能的支持工具。
它提供三种功能：
制作标准画面（如报警画面和趋势画面）的功能，制作流程图画面的对话式作图功能，制作报表（如日报、月报等）的对话式制表功能。
5．2．2制作标准画面的功能
报警画面、趋势画面等有标准格式的画面称为标准画面。
要生成一个标准画面，必须在各自的定义窗口中的空白格内填入数据（如工位号TAGNO等）。
5．2．3对话式作图功能的概述
对于如流程图、计算机链接窗这样的画面，从数据的显示位置/属性/内容，到整体画面的规划布置都需要设计者作出决定，为了让用户能更自由、方便的进行这些画面的设计，GCS-200系统提供了对话作图功能的编程工具。
使用鼠标就能进行类似CAD的画面制作。
作图过程分为三个步骤：
决定画面总体布局；静态画面（构成基本画面的不变部分）的创建；动态画面（随状态而变化或可以进行触屏等操作的部分）的创建。
⑴画面总体布局的决定
在固定格式的纸上进行整个画面布局的设计。
例如决定什么数据应该在什么地方显示，决定触屏操作的触摸区域，还有决定在何处使用静态画面，何处使用动态画面等，完成上述工作后就可以使用工程师站进行后续的工作了。
⑵静态画面的生成
画面名称、工艺管道等与工艺过程状态无关的不变部分称为静态画面。
画面的制作一般是从这些静态画面开始的。
⑶动态画面的生成
静态画面完成后，就可以开始动态画面的制作，包括定义要显示的动态数据、文字和图形的变色、文字改变以及触屏区域的设定等等。
上述3个步骤的定义、制作工作之后，一幅可以显示工艺状况的流程图画面就完成了，在经过随后的编译、与数据库的链接以及向操作站的下载后，画面就可以在操作站上动态反映全厂设备的工作运行状况了。
5．2．4对话式报表制作功能
这个功能用于日报、月报等报表的生成。
报表同样也分为两部分：
固定部分（如表格的边框以及其中固定不变的部分）和可变部分（如需显示的数据）。
另外，如果要对采集来的数据进行处理，还须进行处理演算的定义。
开放性控制系统SUPCONWebFieldGCS-1
产品详细介绍：
GCS-1是浙大中控控制系统家族的新成员，主要面向以逻辑运算为主的场合，实现过程控制、顺序控制、数据采集等实时任务。
该系统结构精简、配置灵活、维护方便、符合开放性标准、性能价格比高，可广泛应用于污水处理、城市供水、交通、智能楼宇、食品加工、纺织机械、建筑材料生产等过程监视及控制。
GCS-1控制系统常用的控制器包括OS-SC系列和OS-OMC系列：
OS-SC系列适用于规模较小、控制算法相对简单的对象，采用串行方式与上位机通讯；而OS-OMC系列可适用于不同规模的控制对象，并具有良好的可扩展性，除串行通讯方式外还可采用以太网方式与上位机通讯。
控制站编程软件包符合国际电工委员会IEC61131-3标准，选用OS-OMC系列控制器时，需选配F-P31-GMC1软件；当选用OS-SC系列控制器时，需配SC-500-WinPP。
人机界面可选用通用监控软件，推荐使用浙大中控SView或OSView，该两种软件功能强大，便于操作，可以很好地满足对象监视与控制需求。
主要特点
系统结构简单灵活，采用模块化设计便于安装；
可采用本地或远程I/O扩展机架方便实现集中式和分布式控制结构；
完全兼容ModBUS、TCP/IP协议，并支持自定义协议实现智能系统互联；
提供丰富的通讯模块，使系统具有良好的开放性，实现多种PLC、DCS的无缝互联，最大限度地保护用户投资；
开关量处理能力强；
功能模块丰富，实现多种模拟量信号直接输入输出，如II、III型模拟量I/O信号、非标准电压或电流信号、热电阻信号输入、热电偶信号输入等；
编程语言符合IEC61131-3标准，并支持C语言自定义编程，通用组态方法便于掌握、功能强大；
人机界面可采用通用监控软件，如浙大中控公司出品的SView和OSView等。
系统结构
网络结构
系统组成
GCS-1系统由电源模块、CPU模块、I/O机架和各类I/O模块组成。
CPU模块、电源模块和CPU机架组成系统的基础部分。
1个CPU机架可以安装1个电源模块、1个CPU模块并可提供4、6或8个I/O模块槽位。
若CPU机架提供的I/O槽位数量不够，则可采用扩展式I/O机架，它有6至8个I/O槽位。
图为一个OS-OMC-2/ER组成结构图。
A:
CPU模块;B、C：
I/O模块；D：
电源模块；
E:
机架；F：
LED显示；G：
扩展电缆连接器
系统硬件
一套完整的GCS-1系统可包括以下几个部分：
机架、电源模块、CPU模块、各种I/O模块、通讯模块、网络部件、操作站硬件、承载设备的机械部件以及操作站等。
各类机架
功能：
用户可以根据需要选择不同型号的机架，用于固定各类系统功能模块。
电源模块
GCS-1系统一般采用系统电源模块给卡件供电，如需向外配电或者给开关量输出卡件供电，则必须外配其它电源。
CPU模板简介
GCS-1控制系统全面支持ModBUS开放性协议，常用的控制器包括OS-SC系列和OS-OMC系列，适用于简单系统的SC系列控制器设计紧凑，价格低廉，其通常采用RS-232协议与上位机通讯；具有复杂运算能力的OS-OMC系列控制器性能突出，除串行通讯方式外，更可采用以太网通讯。
CPU模块系统规模
每个OS-SC-501CPU可带1个CPU机架和3个I/O扩展机架；
每个OS-OMC-2/ECPU可带1个CPU机架和3个I/O扩展机架；
每个OS-OMC-2/ERCPU可带1个CPU机架和3个I/O扩展机架以及15个远程机架（须配置远程I/O适配器）
机械部件
机柜
功能
用于安装机架等控制站硬件的箱体。
部件采用标准化的组合方式，满足各种应用环境。
机柜的内部安装合理、灵活，外形美观，有较强的抗电磁干扰能力和环境适应能力。
打印机台
功能
用户可根据打印报表及报警画面等的需要定制打印机台，放置打印机。
操作站硬件
操作站主机
操作站的硬件以高性能的工业控制计算机为核心，具有超大容量的内部存储器和外部存储器，可以根据用户的需要选择21”/17”显示器。
通过配置10Mbps标准以太网适配器，实现与系统过程控制网连接。
我们的推荐配置型号有以下几种：
型号
部件名称
备注
OS-01
操作站/工程师站
21”DELL彩显1台；OS-071操作台一张，工控机一套（主流配置）
OS-02
操作站/工程师站
21”DELL彩显1台；OS-071操作台一张，工控机一套（主流配置）
OS-03
操作站/工程师站
21”DELL彩显1台；OS-071操作台一张，商用机一套（主流配置）
注：
计算机配置按个人电脑产品市场主流配置，恕不另行通知。
就地操作站
以嵌入式CPU为核心的触摸屏操作面板，传统按钮已不再需要，您只需轻轻触摸显示屏，便可灵活实现装置的就地操作。
您可以自定义显示屏上的图形式按钮，友好的HMI使得使用变得非常方便。
防护等级IP65的前面板可耐热、耐冷、防油污、防潮。
它同样为您提供了非常强大的图形功能。
操作面板通过开放性互联协议ModBUS连接OS-SC或OS-OMC系列控制器以及上位计算机。
WindowsCE操作系统的安装使得操作面板面板提供更多更灵活的操控方法，可执行用户自定义的VB脚本功能，通过ActiveX，可实现工业技术的特殊功能。
网络部件
全面支持ModBUS协议
GCS-1控制系统全面支持标准现场总线协议ModBUS，通过这一协议可以与其他DCS、PLC的互联。
例如与浙大中控生产的JX-300X、WebFieldECS-100集散型控制系统相联，所需配置的软件主要有：
OpenSysParadym31、OpenSysModBUSEditor、OpenSysConfiguration、AdvanTrol或SView2.6软件等；所需配置的硬件为网关卡SP244。
系统软件
组态软件
与GCS-1通用的下位机软件主要有F-P31-GMC1软件包和SC-500-WinPP系列软件包。
它们都是用以对控制器编程的软件。
当选用OMC系列控制器时，必须配备F-P-31-GMC1软件；当选用SC系列控制器时，其下位机编程软件则须配备SC-500-WinPP。
F-P31-GMC1软件包
F-P31-GMC1是针对GCS-1系统设计的软件包，适用于OMC系列的CPU，它主要包括：
用于编程和下载、仿真程序的符合IEC61131-3标准的编程环境Paradym-31，用于与其它程序进行数据交换的OpenSysDDE；用于建立Modus映象表的ModBUSMapEditor；用于规划模块布局、建立IO变量的IOMapEditor；用于设置OMC参数的OMC-1Configuration等。
注：
该软件包基于WIN9X和NT/2000的操作系统。
SC-500-WinPP系列软件
该软件包是针对GCS-1系统设计的编程软件，适用于SC系列的CPU。
软件提供离线编辑及在线编辑两种编程方式，提供丰富的梯形图应用指令,提供使用者有较多的选择，大幅降低了程序的复杂度，用户界面友好。
注
升级会员 