

ECS系統是中控InPlant 整體解決方案的核心平臺。ECS系統具有管理大型聯合裝置的一體化能力。系統在設計時已經充分考慮到大型工廠信息共享與協同工作的需求,其一體化的系統結構和系列應用軟件可幫助用戶及時獲得決策信息,協同不同部門的人員工作,減少維護費用,提升生產效率。ECS系統具有OPC/ODBC等與上位信息系統易于進行數據交換的開放接口,能夠充分滿足企業信息系統的各種信息需求。同時,ECS系統具備靈活的系統結構,支持持續的在線系統擴容,從而保護用戶的投資。

圖2-1 ECS-700系統結構圖
? 全冗余系統結構
ECS-700系統應用冗余的供電系統、冗余的通信網絡、互為備用的操作員站、冗余控制站和全冗余的輸入/輸出模塊來保證系統的連續正常運行。任一路電源故障不會影響系統的整體供電,任意單一部件的故障不影響系統的正常運行。在冗余配置情況下,模塊可以快速在線無擾切換,無需任何人工干預。
? 高可靠性部件
ECS-700系統硬件模塊都經過嚴格的可靠性設計,具有多層次的環境防護能力。ECS-700系統EMC防護能力達到III級,并已取得CE認證,所有電子部件均適用于G3嚴重污染的環境。所有模塊都具有在線自診斷,具有面板指示燈進行狀態提示。ECS-700系統可以分析故障位置到I/O通道級;通過維護軟件還可觀察每個故障的詳細信息。所有模塊都支持熱插拔,允許在線更換故障模塊;并可在線增減I/O模塊,無需系統重啟。
? 支持在線升級和擴容
ECS-700系統支持系統在線擴容和并網,從而保護用戶的投資。ECS-700系統通過分域管理、協同多人組態、單點在線下載和在線發布等關鍵技術實現了系統的無擾動在線擴容。ECS-700系統支持在不停車的情況下在線擴展新類型模塊,使最新技術可以源源不斷地應用到現有系統中,從而幫助用戶企業持續提高未來的競爭力。
? 創新的協同組態
ECS-700系統創新地采用了多人協同技術,允許多個工程師在統一組態平臺上同時開展組態和維護工作,系統保證組態的一致性和完整性,從而使得工程實施周期大為縮短。系統數據可以備份在主工程師站和擴展工程師站中,并可實施定期備份,防止信息意外丟失。通過安全的權限管理,不同的用戶可以獲取其管理范圍的數據,并在其權限范圍內實施相應的系統操作。
? 簡便靈活的工程工具
ECS-700系統在功能性、易用性、可調試性上進行了深入的設計以確保系統組態工作能夠高效地進行。系統采用統一的全局數據庫,在組態時一次輸入控制器所需要的信息,無需多次對不同層次的數據庫進行分別組態。所有組態工作都在一個統一的平臺下進行,包括系統結構組態、硬件組態、位號組態、控制方案組態和流程圖組態。系統也支持通過EXCEL導入數據庫信息,從而提高工程組態效率。
ECS-700系統同時可以實現連續控制、順序控制、梯形邏輯控制和批量控制。ECS-700系統采用圖形化面向對象的控制編程工具,不僅節省組態時間,同時還可以在線調試與監控。控制組態生成后可進行組態關聯檢測,以保障組態的正確性。ECS-700系統具有單點在線組態下載功能,確保現場無擾動地連續運行。ECS-700系統具備完善的組態和操作記錄,提供快速準確的歷史追溯。ECS-700系統支持在通用PC上模擬實際操作環境進行控制器仿真,實現系統調試或構建操作員培訓系統。
? 開放式應用環境
近年來,開放的計算機技術以及軟件技術發展速度極為迅速,ECS-700系統緊密跟隨最新技術的發展。ECS-700系統采用Windows系列操作系統,操作員站硬件配置最新款的工業級PC,并可集成Windows平臺豐富的功能軟件。用戶在不同層次上可以通過Excel軟件、VBA語言、OPC數據交互協議、TCP/IP網絡協議等開放接口與DCS進行信息交互。ECS-700系統的人機交互界面(HMI)與Windows操作界面相同,也可以使用專用鍵盤或觸屏功能進行操作,用戶非常容易掌握系統操作。
? 現場總線綜合集成
ECS-700系統采用高速以太網構建控制網絡和信息網絡,用戶可以通過TCP/IP或UDP/IP與系統進行直接信息交互。系統無縫整合PROFIBUS、FF、HART、EPA等國際標準現場總線,并在統一的設備管理平臺上管理多種現場總線設備。對于任何符合標準現場總線協議的供應商設備,ECS-700系統都可以將其設備內的參數作為維護信息讀取到系統中,從而減少維護費用。
ECS-700系統由控制節點(控制站及配套設備)、操作節點(工程師站、操作員站、主工程師站、數據站、AMS站等)及系統網絡(包括過程控制網SCnet、I/O總線I/O BUS)等構成。
ECS-700系統支持60個控制域和128個操作域,每個控制域支持60個控制站,每個操作域支持60個操作站,單域支持位號數量為65,000點。
ECS-700系統具備良好的擴展性和開放性,可通過增加控制節點、操作節點、系統位號方便地擴大系統規模。ECS-700系統支持通過PROFIBUS、MODBUS、OPC多種方式與第三方系統連接,并支持標準以太網連接信息管理網,共享數據。
過程控制網SCnet連接工程師站、操作員站、數據站等操作節點和控制節點,在操作節點和控制節點間傳輸實時數據和各種操作指令,具備高速、可靠、穩定等特征。
l 支持1:1冗余,A/B網同步工作,無切換時間
l 采用分域設計,劃分控制域和操作域,既實現數據共享,又實現數據隔離,防止數據風暴,保證系統可靠性
l 支持多種網絡拓撲結構,可靈活劃分過程控制網,統一過程信息網
l 實時數據傳輸采用時間驅動模型,數據量穩定,微觀流量平衡
l 傳輸數據類型單一,網絡流量小
l 控制器內置防火墻,隔離故障及無關數據
l 數據傳輸采用多級數據校驗機制,確保數據正確性
l 故障診斷軟件對網絡狀態及節點狀態實時監控、實時報警
過程控制網SCnet基于100Mbps/1Gbps工業以太網,支持總線型、星型、環型多種拓撲結構,最大傳輸距離20 km。
I/O總線包括本地I/O總線(L-BUS)和擴展I/O總線(E-BUS)。控制器通過本地I/O總線連接本地I/O模塊,通過擴展I/O總線連接通信模塊或者I/O連接模塊。I/O連接模塊進一步通過其下的本地I/O總線連接I/O模塊,從而擴展控制器連接的I/O模塊數量。本地I/O總線與擴展I/O總線均支持冗余配置。其中,擴展I/O總線基于100M工業以太網構建,可采用光纖等傳輸介質,最大傳輸距離可達20km。
圖2-2 ECS-700 I/O總線結構
ECS系統是中控InPlant 整體解決方案的核心平臺。ECS系統具有管理大型聯合裝置的一體化能力。系統在設計時已經充分考慮到大型工廠信息共享與協同工作的需求,其一體化的系統結構和系列應用軟件可幫助用戶及時獲得決策信息,協同不同部門的人員工作,減少維護費用,提升生產效率。ECS系統具有OPC/ODBC等與上位信息系統易于進行數據交換的開放接口,能夠充分滿足企業信息系統的各種信息需求。同時,ECS系統具備靈活的系統結構,支持持續的在線系統擴容,從而保護用戶的投資。

圖2-1 ECS-700系統結構圖
? 全冗余系統結構
ECS-700系統應用冗余的供電系統、冗余的通信網絡、互為備用的操作員站、冗余控制站和全冗余的輸入/輸出模塊來保證系統的連續正常運行。任一路電源故障不會影響系統的整體供電,任意單一部件的故障不影響系統的正常運行。在冗余配置情況下,模塊可以快速在線無擾切換,無需任何人工干預。
? 高可靠性部件
ECS-700系統硬件模塊都經過嚴格的可靠性設計,具有多層次的環境防護能力。ECS-700系統EMC防護能力達到III級,并已取得CE認證,所有電子部件均適用于G3嚴重污染的環境。所有模塊都具有在線自診斷,具有面板指示燈進行狀態提示。ECS-700系統可以分析故障位置到I/O通道級;通過維護軟件還可觀察每個故障的詳細信息。所有模塊都支持熱插拔,允許在線更換故障模塊;并可在線增減I/O模塊,無需系統重啟。
? 支持在線升級和擴容
ECS-700系統支持系統在線擴容和并網,從而保護用戶的投資。ECS-700系統通過分域管理、協同多人組態、單點在線下載和在線發布等關鍵技術實現了系統的無擾動在線擴容。ECS-700系統支持在不停車的情況下在線擴展新類型模塊,使最新技術可以源源不斷地應用到現有系統中,從而幫助用戶企業持續提高未來的競爭力。
? 創新的協同組態
ECS-700系統創新地采用了多人協同技術,允許多個工程師在統一組態平臺上同時開展組態和維護工作,系統保證組態的一致性和完整性,從而使得工程實施周期大為縮短。系統數據可以備份在主工程師站和擴展工程師站中,并可實施定期備份,防止信息意外丟失。通過安全的權限管理,不同的用戶可以獲取其管理范圍的數據,并在其權限范圍內實施相應的系統操作。
? 簡便靈活的工程工具
ECS-700系統在功能性、易用性、可調試性上進行了深入的設計以確保系統組態工作能夠高效地進行。系統采用統一的全局數據庫,在組態時一次輸入控制器所需要的信息,無需多次對不同層次的數據庫進行分別組態。所有組態工作都在一個統一的平臺下進行,包括系統結構組態、硬件組態、位號組態、控制方案組態和流程圖組態。系統也支持通過EXCEL導入數據庫信息,從而提高工程組態效率。
ECS-700系統同時可以實現連續控制、順序控制、梯形邏輯控制和批量控制。ECS-700系統采用圖形化面向對象的控制編程工具,不僅節省組態時間,同時還可以在線調試與監控。控制組態生成后可進行組態關聯檢測,以保障組態的正確性。ECS-700系統具有單點在線組態下載功能,確保現場無擾動地連續運行。ECS-700系統具備完善的組態和操作記錄,提供快速準確的歷史追溯。ECS-700系統支持在通用PC上模擬實際操作環境進行控制器仿真,實現系統調試或構建操作員培訓系統。
? 開放式應用環境
近年來,開放的計算機技術以及軟件技術發展速度極為迅速,ECS-700系統緊密跟隨最新技術的發展。ECS-700系統采用Windows系列操作系統,操作員站硬件配置最新款的工業級PC,并可集成Windows平臺豐富的功能軟件。用戶在不同層次上可以通過Excel軟件、VBA語言、OPC數據交互協議、TCP/IP網絡協議等開放接口與DCS進行信息交互。ECS-700系統的人機交互界面(HMI)與Windows操作界面相同,也可以使用專用鍵盤或觸屏功能進行操作,用戶非常容易掌握系統操作。
? 現場總線綜合集成
ECS-700系統采用高速以太網構建控制網絡和信息網絡,用戶可以通過TCP/IP或UDP/IP與系統進行直接信息交互。系統無縫整合PROFIBUS、FF、HART、EPA等國際標準現場總線,并在統一的設備管理平臺上管理多種現場總線設備。對于任何符合標準現場總線協議的供應商設備,ECS-700系統都可以將其設備內的參數作為維護信息讀取到系統中,從而減少維護費用。
ECS-700系統由控制節點(控制站及配套設備)、操作節點(工程師站、操作員站、主工程師站、數據站、AMS站等)及系統網絡(包括過程控制網SCnet、I/O總線I/O BUS)等構成。
ECS-700系統支持60個控制域和128個操作域,每個控制域支持60個控制站,每個操作域支持60個操作站,單域支持位號數量為65,000點。
ECS-700系統具備良好的擴展性和開放性,可通過增加控制節點、操作節點、系統位號方便地擴大系統規模。ECS-700系統支持通過PROFIBUS、MODBUS、OPC多種方式與第三方系統連接,并支持標準以太網連接信息管理網,共享數據。
過程控制網SCnet連接工程師站、操作員站、數據站等操作節點和控制節點,在操作節點和控制節點間傳輸實時數據和各種操作指令,具備高速、可靠、穩定等特征。
l 支持1:1冗余,A/B網同步工作,無切換時間
l 采用分域設計,劃分控制域和操作域,既實現數據共享,又實現數據隔離,防止數據風暴,保證系統可靠性
l 支持多種網絡拓撲結構,可靈活劃分過程控制網,統一過程信息網
l 實時數據傳輸采用時間驅動模型,數據量穩定,微觀流量平衡
l 傳輸數據類型單一,網絡流量小
l 控制器內置防火墻,隔離故障及無關數據
l 數據傳輸采用多級數據校驗機制,確保數據正確性
l 故障診斷軟件對網絡狀態及節點狀態實時監控、實時報警
過程控制網SCnet基于100Mbps/1Gbps工業以太網,支持總線型、星型、環型多種拓撲結構,最大傳輸距離20 km。
I/O總線包括本地I/O總線(L-BUS)和擴展I/O總線(E-BUS)。控制器通過本地I/O總線連接本地I/O模塊,通過擴展I/O總線連接通信模塊或者I/O連接模塊。I/O連接模塊進一步通過其下的本地I/O總線連接I/O模塊,從而擴展控制器連接的I/O模塊數量。本地I/O總線與擴展I/O總線均支持冗余配置。其中,擴展I/O總線基于100M工業以太網構建,可采用光纖等傳輸介質,最大傳輸距離可達20km。
圖2-2 ECS-700 I/O總線結構
