日立dcs系統(tǒng)硬件部分

北京日立控制系統(tǒng)有限公司簡(jiǎn)介北京日立控制系統(tǒng)有限公司于1994年1月成立，公司業(yè)務(wù)范圍涵蓋了火力發(fā)電控制系統(tǒng)、水處理控制系統(tǒng)和軋鋼控制系統(tǒng)這三大社會(huì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。在合資公司成立之前，日立制作所就開始了與中方的技術(shù)合作，在火力發(fā)電控制系統(tǒng)領(lǐng)域日立是最早進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的外資企業(yè)之一。隨著日立制作所在中國(guó)業(yè)務(wù)的擴(kuò)大，公司的股份于2001年有所變動(dòng)，日方占80%的股份.六所占20%的股份，由此與日立制作所之信息控制系統(tǒng)事業(yè)部的合作更加密切。

HIACS(HITACHIIntegratedAutonomousControlSystem)系列分散控制系統(tǒng)是日立針對(duì)電站控制系統(tǒng)的要求設(shè)計(jì)的電站控制專用的分散控制系統(tǒng)，是具有世界先進(jìn)水平的大型自動(dòng)控制系統(tǒng)。HIACS-5000M系統(tǒng)是HIACS系列集散型控制系統(tǒng)的最新版本,是日立公司面向二十一世紀(jì)電站控制需求而最新推出的，已經(jīng)應(yīng)用于國(guó)內(nèi)很多發(fā)電機(jī)組，控制對(duì)象的單機(jī)容量最大超過1000MW。HIACS-5000M系統(tǒng)的主要特點(diǎn)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖R600CH控制器介紹電源系統(tǒng)模板操作員站專用鍵盤操作員站功能介紹工程師站的功能介紹通訊站功能網(wǎng)絡(luò)功能介紹目錄HIACS-5000M系統(tǒng)的主要特點(diǎn)一.自治分散控制系統(tǒng)(1)為電站控制工程專門設(shè)計(jì)的最新型自治分散控制系統(tǒng)(2)統(tǒng)一(UNI-CONCEPT)系統(tǒng)：控制功能可覆蓋大型機(jī)組控制的MCS、SCS、DAS、BMS、DEH/MEH、AVR、(3)旁路控制、脫硫、主要輔機(jī)和輔助車間等系統(tǒng)，保證總體優(yōu)化運(yùn)行。(4)開放系統(tǒng)：方便與第三方控制系統(tǒng)對(duì)接(包括SIS，MIS等），消滅信息孤島，實(shí)現(xiàn)全廠綜合自動(dòng)化。(5)方便組成單元機(jī)組與公共系統(tǒng)的DCS結(jié)構(gòu)，與工藝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完美結(jié)合，便于功能的合理分配。

返回二.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置靈活，擴(kuò)展能力強(qiáng)1.具有先進(jìn)、成熟的網(wǎng)絡(luò)耦合器：

（1）使公用控制網(wǎng)絡(luò)與兩臺(tái)機(jī)

組DCS系統(tǒng)方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接；（2）能夠可靠地實(shí)現(xiàn)每臺(tái)機(jī)組

的操作員站對(duì)公用系統(tǒng)進(jìn)

行操作控制；

返回(其他系統(tǒng))1通訊接口站（CIS）人機(jī)接口控制器控制器100M令牌光纖網(wǎng)82.通訊接口站有如下特點(diǎn):通過通訊接口系統(tǒng)(communicationinterfacesystem)可以實(shí)現(xiàn)主系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的互聯(lián)，每一個(gè)CIS最多可以與8個(gè)輔助系統(tǒng)對(duì)接。組態(tài)便捷、配置靈活的通訊接口站

返回3.一個(gè)CPU單元通過CE模板擴(kuò)展最多7個(gè)PI/O單元。每一個(gè)PI/O單元通過UD模板與CPU單元交換信息。

返回R600C控制器可由1個(gè)CPU單元和最多7個(gè)PI/O單元構(gòu)成。每個(gè)單元通過單元地址來識(shí)別，CPU單元的單元地址固定設(shè)為“0”。PI/O單元的單元地址決定于該單元UD模板的設(shè)定，范圍為1～7，各單元地址不應(yīng)重復(fù)。單元類別單元地址設(shè)定范圍CPU單元0PI/O單元1～7注意：在設(shè)定各單元的單元地址時(shí)應(yīng)注意不要重復(fù)，否則可能有誤動(dòng)作發(fā)生。

返回三.采取冗余設(shè)計(jì)，支持多種雙重化選擇

系統(tǒng)采用雙網(wǎng)運(yùn)行LOOPBACK技術(shù)CPU,電源采用冗余設(shè)計(jì)。系統(tǒng)某一個(gè)部件出故障時(shí)迅速切換到備用部件，不影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行。

返回四.強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸功能（1）通訊速度100Mbps，實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的通訊；（2）采用光纖環(huán)網(wǎng)，令牌傳送，遵從FDDI（fiberdistributeddateinterface）協(xié)議，保證網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的穩(wěn)定，較以太網(wǎng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)，在于網(wǎng)絡(luò)通訊的確定性；（3）二重化環(huán)狀冗余網(wǎng)絡(luò)，令牌雙方向向傳送，采用信息回繞（LOOPBACK）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在網(wǎng)絡(luò)線路、站點(diǎn)故障下的數(shù)據(jù)通訊；

返回五.分散的供電方式和良好的接地系統(tǒng)（1）每個(gè)用電設(shè)備均獨(dú)立配置電源裝置；（2）為每個(gè)用電設(shè)備配置的電源裝置均是雙重化冗余配置的；（3）實(shí)現(xiàn)雙路電源故障下的切換時(shí)間為：0ms；（4）對(duì)電源狀態(tài)可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)視，故障時(shí)及時(shí)報(bào)警；配合在線電源裝置維護(hù)，電源系統(tǒng)可用性更高。故障排除，系統(tǒng)狀態(tài)自動(dòng)恢復(fù)。

返回交流供電初級(jí)模塊依要求次級(jí)模塊組合系統(tǒng)供電PS6000控制器電源結(jié)構(gòu)圖1.DCS系統(tǒng)電源配置說明配置思想：全分散化，全雙重化控制器電源，依CTL分散I/O接口電源：依機(jī)柜分散雙重化電源結(jié)構(gòu)：

返回2.接地系統(tǒng)有如下特點(diǎn)（1）電廠無需為DCS系統(tǒng)設(shè)置單獨(dú)的地，系統(tǒng)只需要單點(diǎn)接入電廠的電氣地即可。（2）對(duì)接地條件具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，只要接地電阻不大于100歐姆，DCS系統(tǒng)就可以正常工作。AC220VAC220VCTLCTLCTLCTLCTLCTL地腳螺釘單點(diǎn)接地

返回六.維護(hù)、使用方便

系統(tǒng)具有在線維護(hù)的功能·，可修改程序，通過在線監(jiān)視和參數(shù)調(diào)整維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

返回系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

返回R600CH控制器硬件構(gòu)成

R600CH控制器是高性能可編程控制器，由具有網(wǎng)絡(luò)功能的CPU與HSC4000系列PI/O安裝于同一機(jī)箱構(gòu)成，控制器的CPU進(jìn)行雙重化配置，主從CPU通過背板上DCM總線連接實(shí)現(xiàn)雙重化系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致化。特點(diǎn)R600CH控制器采用32位的RISC新一代控制器。CPU可直接接入網(wǎng)絡(luò)CPU可實(shí)現(xiàn)雙重化。R600CH控制器所有模板支持帶電拔插。擴(kuò)展功能強(qiáng)，最多可帶7個(gè)擴(kuò)展機(jī)箱。

返回HISEC-04M/R600CR600CH控制器主要技術(shù)性能

返回R600CH控制器的功能1.將各種現(xiàn)象發(fā)生的過程量(流量、壓力、液位、溫度、電流、電壓、功率以及各種狀態(tài)等)進(jìn)行數(shù)字化，并將這些數(shù)字化后的量存在存儲(chǔ)器中，形成一個(gè)與現(xiàn)場(chǎng)過程量一致的，能一一對(duì)應(yīng)的，并按實(shí)際運(yùn)行情況實(shí)時(shí)地改變和更新的現(xiàn)場(chǎng)過程量的實(shí)時(shí)映象。2.將控制器采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)送到操作員站，工程師站以及其它現(xiàn)場(chǎng)I/O控制站，以便實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)范圍內(nèi)的監(jiān)視和控制，同時(shí)R600CH控制器還可以接收由操作員站、工程師站發(fā)來的信息以實(shí)現(xiàn)操作員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制或進(jìn)行參數(shù)整定等。3實(shí)現(xiàn)功能組自動(dòng)控制，完成回路控制策略運(yùn)算、執(zhí)行閉環(huán)控制和順序控制等。

返回R600CH控制器CPU（LPU100H）(1/4)

返回R600CH控制器CPU（LPU100H）(2/4)

返回R600CH控制器CPU（LPU100H）(3/4)

返回

返回R600CH控制器CPU（LPU100H）(4/4)DCM總線：主系CPU向叢系CPU傳送共有控制數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致化的總線

返回RISCCPU與CISCCPU的性能對(duì)照表

返回RISCCPU-－適合計(jì)算密集的工程和科學(xué)計(jì)算的CPU

返回電源

返回PS7050電源PS7050電源可為機(jī)箱和接口提供所需的電壓輸出。主要功能特點(diǎn)如下：輸出機(jī)箱電源（+5V20A、+15V1A、-15V1A、24V3A）；輸出接口電源（24V3A、24VF3A、48VF2A）；電源輸入斷電，過流，過壓故障報(bào)警輸出；可實(shí)現(xiàn)帶5V輸出均流的雙重化配置。

返回電源的結(jié)構(gòu)示意圖

返回電源的維護(hù)

當(dāng)電源出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)停止所有相關(guān)設(shè)備運(yùn)行并切斷電源輸入，然后更換新的電源。但是，如果系統(tǒng)電源雙重化配置，且必須在線更換時(shí)，應(yīng)對(duì)重要的相關(guān)設(shè)備采取一定的保護(hù)措施，然后嚴(yán)格按下述步驟完成電源更換：

確認(rèn)重要的相關(guān)設(shè)備已經(jīng)采取保護(hù)措施，并且保證電源更換期間無設(shè)備操作。關(guān)閉被更換電源的電源開關(guān)；拔出被更換電源的電源電源輸入連接器；拔出被更換電源的電源電源輸出連接器；拆除被更換電源；確認(rèn)新電源型號(hào)正確，安裝新電源；確認(rèn)新電源的電源開關(guān)為關(guān)閉狀態(tài)后，插入電源輸入連接器；打開新電源的電源開關(guān)，指示燈亮；插入電源輸出連接器；確認(rèn)系統(tǒng)工作正常后，取消相關(guān)設(shè)備的保護(hù)措施。

返回系統(tǒng)模板(1/2)

返回系統(tǒng)模板（2/2）

返回隔離型模擬量輸入模板（LYA010A）

LYA010A是一種帶隔離的模擬量輸入板，將模擬量的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，輸入通道是16。特征輸入點(diǎn)數(shù)：16點(diǎn)電壓輸入輸入電壓：0~5VDC輸入隔離：每點(diǎn)隔離絕緣電壓：500AC1分鐘功能操作每個(gè)模擬量輸入信號(hào)經(jīng)濾波放大后，由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換由0通道到15通道順序執(zhí)行。轉(zhuǎn)換后數(shù)字信號(hào)經(jīng)過多路轉(zhuǎn)換器選擇并存入模板分配好的相應(yīng)地址。上述操作周期性地重復(fù)執(zhí)行?？刂破骺梢詮哪０宸峙浜玫牡刂穼?shù)據(jù)讀出。

返回模板回路構(gòu)成圖

返回

元件名稱和功能

返回跳線器設(shè)置(1/2)

返回跳線器設(shè)置(2/2)

返回操作員站專用鍵盤

返回操作員站專用鍵盤

返回操作員站專門配置專用鍵盤，使操作員快速、方便地操作系統(tǒng)，專用鍵盤分成5個(gè)區(qū)，專用鍵盤配置如圖所示。CRT操作區(qū)提供了8個(gè)操作端的操作按鍵與顯示器上的CRT操作畫面一一對(duì)應(yīng)，操作員可以不用鼠標(biāo)直接在專用鍵盤上進(jìn)行CRT操作。系統(tǒng)功能鍵區(qū)可以任意定義各個(gè)功能鍵的功能，實(shí)現(xiàn)一鍵出圖。功能鍵區(qū)與顯示器底部的功能鍵菜單一一對(duì)應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)鍵盤區(qū)提供標(biāo)準(zhǔn)鍵盤的普通按鍵。特殊功能鍵與顯示畫面上的功能按鈕對(duì)應(yīng)，如屏幕拷貝等功能。

計(jì)算機(jī)配置：CPU為2.59G以上；內(nèi)存為1GB；硬盤為150GB；光驅(qū)為DVD；顯示器支持12801024；以太網(wǎng)卡；SCSI卡；LANBOX連接工程師站、操作員站硬件配置

返回操作員站功能介紹

操作員站主要功能就是為系統(tǒng)的運(yùn)行人員提供人機(jī)界面，使操作員可以通過操作員站及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)，各種運(yùn)行參數(shù)的當(dāng)前值，是否有異常情況發(fā)生等。并可通過輸出設(shè)備對(duì)工藝過程進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，以保證生產(chǎn)過程的安全、可靠、高效、高質(zhì)。

返回操作員站軟件構(gòu)成

返回工程師站的功能介紹

1

.對(duì)R600CH控制器進(jìn)行控制策略應(yīng)用軟件的離線組態(tài)，包括控制周期設(shè)定、控制回路組態(tài)等，組態(tài)完成后下裝到R600CH控制器中，最終生成R600CH控制器所需的實(shí)時(shí)運(yùn)行程序。2.從工程師站上實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)視、參數(shù)整定和趨勢(shì)顯示等。3.完成DCS系統(tǒng)的維護(hù)功能。如控制器程序的加載、備份、比較、修改控制參數(shù)及程序。

返回工程師站的系統(tǒng)構(gòu)成圖

返回工程師站的主界面

返回通訊站功能介紹

H-5000M通訊站（簡(jiǎn)稱CIS：CommunicationInterfaceStation）主要功能是：完成HIACS-5000M控制系統(tǒng)與其它多個(gè)系統(tǒng)（最多8個(gè)接口）的異步通訊；允許對(duì)通訊數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行組態(tài)；并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)視界面，可顯示通訊數(shù)據(jù)和通訊狀態(tài)，記錄歷史通訊狀態(tài)；能夠允許配置接口間的雙重化和通訊站間的雙重化，此外通訊站還具備自診斷和協(xié)議擴(kuò)展等功能。

返回網(wǎng)絡(luò)功能介紹

NETWORK100采用了FDDI（FiberDistributedDataInterface光纖分布式數(shù)據(jù)接口）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，F(xiàn)DDI是目前成熟的LAN（局域網(wǎng)）技術(shù)中傳輸速率最高的一種，高達(dá)100Mbps，所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是ANSIX3T9.5，具有定時(shí)令牌協(xié)議的特性，支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸媒體為光纖。NETWORK100網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)如下：

返回NETWORK—100網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)1.高性能：可用于大規(guī)模控制系統(tǒng)，有較長(zhǎng)的傳輸距離，相鄰站間的最大長(zhǎng)度可達(dá)2Km，最大環(huán)路總長(zhǎng)度為100Km，具有100Mbps的帶寬。

2.高可靠性：使用光纜作為傳輸載體，在傳輸過程中不受電磁和射頻燥聲的影響，由光纖構(gòu)成的FDDI其基本結(jié)構(gòu)為逆向雙環(huán)，一個(gè)環(huán)為主環(huán)，另一個(gè)環(huán)為備用環(huán)。當(dāng)主環(huán)上的設(shè)備失效或光纜發(fā)生故障時(shí)，通過從主環(huán)向備用環(huán)的切換使網(wǎng)絡(luò)正常。當(dāng)接點(diǎn)故障時(shí)，可以隔離斷點(diǎn)。3.周期通訊功能：NETWORK—100網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)（LANBOX、CPU）中設(shè)有緩沖存儲(chǔ)器，作為網(wǎng)絡(luò)上的共享存儲(chǔ)器，由本節(jié)點(diǎn)的寫入?yún)^(qū)和其它節(jié)點(diǎn)的寫入?yún)^(qū)構(gòu)成，各節(jié)點(diǎn)把自己的寫入?yún)^(qū)的內(nèi)容周期地以廣播的方式發(fā)送到其它節(jié)點(diǎn)的緩沖存儲(chǔ)器中，可以實(shí)現(xiàn)高速通訊。4.可維護(hù)性支持在線更換CPU模板，提高了可維護(hù)性。

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返回NETWORK100基本系統(tǒng)構(gòu)成

返回適應(yīng)快速穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅ú捎肍DDI數(shù)字光纖令牌網(wǎng)）μΣ-Network100網(wǎng)絡(luò)NO.項(xiàng)目技術(shù)特性1連接控制器HISEC04-M/R600CH2結(jié)構(gòu)雙重化3通訊速率100Mbps(信號(hào)傳送：125Mbaud)4通訊介質(zhì)光纖(GI-50/125μm)5站間距Max:2KM（無中繼）6總長(zhǎng)度Max:100KM7掛站數(shù)Max:255臺(tái)8訪問方式令牌(FDDI)9通訊緩沖區(qū)256KB10數(shù)據(jù)長(zhǎng)度Max:1.5Kbyte11傳送周期1ms-1000ms12RAS功能網(wǎng)絡(luò)雙重化、CRT循環(huán)冗余校驗(yàn)LOOPBack功能完善的故障自診斷等

返回4#站3#站2#站1#站線路故障正常情況站故障站恢復(fù)情況傳送線路故障恢復(fù)情況4#站2#站1#站3#站主線SUBNLINELoopBack功能4#站3#站2#站1#站返回故障站3#站發(fā)生故障主線路終斷

返回μΣNETWORK-100,光纖令牌環(huán)行結(jié)構(gòu),雙冗余外網(wǎng),順時(shí)針,主網(wǎng)內(nèi)網(wǎng),逆時(shí)針,熱備用網(wǎng)絡(luò)

返回令牌網(wǎng)與以太網(wǎng)特點(diǎn)比較-1

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