軌道交通ISCS系統(tǒng)綜述

ISCS系統(tǒng)綜述

2009年11月10日深圳地鐵1號線續(xù)建綜合監(jiān)控項目培訓(xùn)

2021/5/91內(nèi)容提綱第一章綜合監(jiān)控系統(tǒng)簡介及發(fā)展概述第二章系統(tǒng)要求和設(shè)計原則第三章總體方案第四章系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第五章軟件平臺架構(gòu)及應(yīng)用第六章ISCS的主要系統(tǒng)功能和HMI2021/5/92第一章綜合監(jiān)控系統(tǒng)簡介及發(fā)展概述2021/5/931.1ISCS系統(tǒng)ISCS=IntegratedSupervisionandControlSystem典型的大型分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)具有典型的CIMS(ComputerIntegratedManufactureSystem)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)中央ISCS系統(tǒng)、車站ISCS系統(tǒng)、現(xiàn)場控制系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)庫、關(guān)系歷史數(shù)據(jù)庫支撐體系：數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2021/5/941.2分立系統(tǒng)的缺點(diǎn)各子系統(tǒng)設(shè)備種類多，監(jiān)控分散人機(jī)界面平臺、風(fēng)格和操作不統(tǒng)一無法實(shí)現(xiàn)直接的信息共享無法實(shí)現(xiàn)全線統(tǒng)一的權(quán)限管理各系統(tǒng)聯(lián)動功能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜需要的監(jiān)控和維護(hù)人員多，成本高2021/5/951.3ISCS系統(tǒng)的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)地理和管理上分散的各系統(tǒng)集中監(jiān)控和管理提供各系統(tǒng)這間的完備的信息共享和聯(lián)動平臺能夠?qū)崿F(xiàn)多種接口協(xié)議(Modbus,IEC104等等),多種異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)和異質(zhì)數(shù)據(jù)庫的互聯(lián)有著成熟計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的保證實(shí)現(xiàn)地鐵信息化的有效整合，使信息及時、準(zhǔn)確、可靠地在系統(tǒng)內(nèi)流通，并為有關(guān)部門共享和領(lǐng)導(dǎo)決策所用2021/5/961.4實(shí)施ISCS系統(tǒng)的必要性實(shí)現(xiàn)資源共享，信息互通，提升自動化水平，提高地鐵運(yùn)營效率ISCS將提高自動化系統(tǒng)的安全性、可靠性及快速響應(yīng)能力ISCS可實(shí)現(xiàn)高性能價格比、減少重復(fù)投資和后期維護(hù)成本ISCS為地鐵運(yùn)營管理提供信息集成平臺ISCS的上述特點(diǎn)使地鐵運(yùn)營選擇ISCS成為趨勢2021/5/971.5ISCS系統(tǒng)實(shí)施條件人、技術(shù)、管理三者的有機(jī)結(jié)合人：建設(shè)、運(yùn)營、集成商和廠商技術(shù)：自動化、通信、計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理：項目管理2021/5/981.6國外ISCS系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r西班牙畢巴爾巴額地鐵法國巴黎１４號線香港地鐵將軍澳線香港地鐵迪士尼線墨西哥城地鐵Ｂ線西班牙馬德里地鐵新加坡東北線2021/5/99１.7國內(nèi)ISCS發(fā)展?fàn)顩r國內(nèi)地鐵第一次采用綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的是深圳地鐵1號線(SCADA、BAS、FAS)廣州地鐵3號線、4號線ISCS集成、互連了12個子系統(tǒng)廣州地鐵5號線ISCS深度集成了PSCADA、BAS，共接入15個子系統(tǒng)北京地鐵10號線ISCS深度集成了PSCADA、BAS，互連了ATS、FAS、CLK、PA、CCTV、AFC、PIS、PSD、IAS、TCC、通信集中告警子系統(tǒng)2021/5/910第二章系統(tǒng)要求和設(shè)計原則2021/5/9112.1地鐵運(yùn)營對自動化系統(tǒng)的基本要求列車運(yùn)行管理對列車的運(yùn)行調(diào)度指揮，保證行車安全和準(zhǔn)點(diǎn)的信號控制管理系統(tǒng)。車站站務(wù)管理車站秩序管理、票務(wù)管理和安全管理，保障乘客上下車和列車到發(fā)的安全和準(zhǔn)點(diǎn)，避免站內(nèi)發(fā)生意外事故設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)管理設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的管理以機(jī)電設(shè)備管理為主，主要是供電系統(tǒng)和地下車站中的通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)2021/5/912地鐵運(yùn)營對自動化系統(tǒng)的基本要求列車運(yùn)行管理主要由信號系統(tǒng)及行車調(diào)度系統(tǒng)支持實(shí)現(xiàn)車站站務(wù)管理、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)管理是在列車運(yùn)行管理地基礎(chǔ)上，綜合機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等各專業(yè)子系統(tǒng)的信息來實(shí)現(xiàn)的2021/5/913地鐵運(yùn)營對自動化系統(tǒng)的基本要求列車運(yùn)行系統(tǒng)：隧道、站臺、線路、車輛、牽引供電、信號、控制中心、車站行車等客運(yùn)服務(wù)系統(tǒng)：車站及照明、售檢票機(jī)計算中心、導(dǎo)向及預(yù)告措施、消防、環(huán)控、自動扶梯、電梯、車站服務(wù)等檢修保障系統(tǒng)：為保障上述設(shè)備性能良好、能隨時啟動重新投入運(yùn)行而具備的檢修手段能力等2021/5/9142021/5/9152021/5/9162.2系統(tǒng)設(shè)計原則（1）突出設(shè)計目標(biāo)ISCS圍繞行車和行車指揮、防災(zāi)和安全、乘客服務(wù)等目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計，目的是為了進(jìn)一步提高運(yùn)營行車管理的水平。（2）明確服務(wù)對象ISCS服務(wù)的對象是OCC調(diào)度員(如行車調(diào)度員、電力調(diào)度員、環(huán)境調(diào)度員、維修調(diào)度員、總調(diào)度員等)和車站的值班站長、值班人員等。2021/5/917（3）注重安全性原則ISCS采用中心、車站、就地控制三級監(jiān)控在中心：總調(diào)、電調(diào)、行調(diào)、環(huán)調(diào)。在車站：值班站長、操作員。在一定權(quán)限范圍下，ISCS系統(tǒng)在中心可以完成地鐵全部設(shè)備的監(jiān)控功能，在車站可完成本車站的監(jiān)控功能。中心與車站在功能上存在冗余重疊的部分，且監(jiān)控側(cè)重點(diǎn)有所不同。2021/5/918PSCADA以中心監(jiān)控功能為主，實(shí)現(xiàn)全線電力設(shè)備的監(jiān)控操作；變電所操作員可對變電所設(shè)備、三軌設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)視，在中心授權(quán)的情況下可控制本車站變電所供電設(shè)備。如果ISCS系統(tǒng)在中心及車站全部不能監(jiān)控，ISCS系統(tǒng)可通過車站綜合后備盤（IBP）提供的硬線或獨(dú)立完整的控制通道實(shí)施控制，操作員也可通過控制現(xiàn)場就地開關(guān)直接向關(guān)鍵的子系統(tǒng)發(fā)出重要的監(jiān)控命令，以保證地鐵的正常、安全運(yùn)營。2021/5/919（4）ISCS采用成熟的先進(jìn)技術(shù)由于地鐵系統(tǒng)規(guī)模一般非常之大，成熟且先進(jìn)的技術(shù)可以減少整個系統(tǒng)的風(fēng)險，提高總體安全性。ISCS采用100M工業(yè)以太網(wǎng)軟件系統(tǒng)采用服務(wù)器/客戶機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫SQLServer完成歷史數(shù)據(jù)的管理2021/5/920選用可靠穩(wěn)定的大型系統(tǒng)平臺軟件及應(yīng)用軟件ISCS系統(tǒng)平臺軟件：WindowsServer+WindowsXP+WindowsXPEWindowsServer：穩(wěn)定性和兼容性好，性能優(yōu)越WindowsXP：眾多應(yīng)用、友好人機(jī)界面、靈活驅(qū)動WindowsXPE：穩(wěn)定性及快速性應(yīng)用軟件選用運(yùn)行于Windows平臺之上的大型SCADA軟件MACS-SCADA2021/5/921（5）ISCS采用完善的權(quán)限管理向全體運(yùn)營人員、維護(hù)人員、管理人員提供完整的、實(shí)用的權(quán)限表,以實(shí)現(xiàn)完整的權(quán)限功能。（6）ISCS完成軟件聯(lián)動功能ISCS系統(tǒng)可根據(jù)不同系統(tǒng)之間的聯(lián)動要求，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)必要的系統(tǒng)間聯(lián)動，以提高地鐵運(yùn)營的安全性，可改進(jìn)各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)，提高應(yīng)急處理能力，減輕緊急情況下運(yùn)營人員的工作壓力，避免發(fā)生不必要的操作錯誤，降低勞動強(qiáng)度。對重要的系統(tǒng)聯(lián)動，必須經(jīng)過運(yùn)營人員的手動確認(rèn)方可執(zhí)行。2021/5/922（7）ISCS充分考慮系統(tǒng)可靠性原則硬件冗余設(shè)計：ISCS系統(tǒng)硬件設(shè)備（服務(wù)器、操作員工作站、交換機(jī)、FEP）及相應(yīng)軟件（服務(wù)器、FEP的主備冗余軟件、冗余網(wǎng)絡(luò)）按照冗余原則進(jìn)行設(shè)計。操作員站功能冗余。通過口令權(quán)限的限定，任何操作員站可以完成系統(tǒng)支持的全部操作員功能。2021/5/923（8）信息豐富、實(shí)用性、滿足運(yùn)營需要的原則ISCS系統(tǒng)圍繞正常、災(zāi)害、故障、阻塞等模式進(jìn)行功能設(shè)計。在正常運(yùn)營模式下，運(yùn)營的不同專業(yè)需按照各自的操作運(yùn)營規(guī)程完成各自的正常工作。在非正常運(yùn)營模式下，如災(zāi)害、故障、阻塞工況下，ISCS系統(tǒng)可以設(shè)計對應(yīng)的工作模式，既可提供相關(guān)信息，亦可提供程序化的、正確的操控手段，協(xié)調(diào)不同專業(yè)的工作。當(dāng)出現(xiàn)異常情況，ISCS系統(tǒng)可迅速地自動轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)急模式，為防災(zāi)、救援和事故處理指揮提供方便。2021/5/924允許不同級別類型的操作員在權(quán)限允許的范圍內(nèi)對ISCS系統(tǒng)信息全面共享。具備歷史數(shù)據(jù)管理、事件記錄、操作記錄等功能根據(jù)實(shí)際運(yùn)營人員綜合監(jiān)控的需要，可將PSCADA、BAS、ATS、AFC的重要內(nèi)容投影到控制中心的大屏幕上，為運(yùn)營人員提供全面、豐富的實(shí)時信息。通過車站信息系統(tǒng)的信息傳遞，向乘客提供更為豐富的列車信息，提高地鐵列車的服務(wù)質(zhì)量，同時兼顧地鐵的廣告效應(yīng)，提高綜合收入水平。2021/5/925（9）可維護(hù)性：可顯著降低維修及維護(hù)成本。（10）可擴(kuò)展性：為工程擴(kuò)展、換乘站或線路間的互連提供基礎(chǔ)條件，ISCS系統(tǒng)軟件及硬件預(yù)留一定的軟硬件的可擴(kuò)展空間。（11）工程的可實(shí)施性和利時公司為1號線續(xù)建工程實(shí)施配備了大量專業(yè)人員，均從事軌道交通綜合監(jiān)控行業(yè)多年，具備豐富專業(yè)的地鐵行業(yè)專門知識，了解地鐵綜合監(jiān)控的建設(shè)過程及工程方法，可把握準(zhǔn)確工程執(zhí)行過程的重點(diǎn)、難點(diǎn)。2021/5/926第三章總體方案2021/5/9273.1ISCS系統(tǒng)構(gòu)成原則

原則(I)綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)圍繞列車安全穩(wěn)定運(yùn)行、地鐵經(jīng)營效率提高、機(jī)電設(shè)備良好運(yùn)轉(zhuǎn)、旅客服務(wù)完善等目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置。綜合監(jiān)控系統(tǒng)面向OCC電調(diào)、環(huán)調(diào)、行調(diào)、總調(diào)及車站值班長和值班員，滿足這些崗位功能需求。綜合監(jiān)控系統(tǒng)采取分層分布式結(jié)構(gòu)，由中央監(jiān)控中心級(OCC)中央監(jiān)控系統(tǒng)、車站級車站監(jiān)控系統(tǒng)以及車站內(nèi)的基礎(chǔ)自動化(設(shè)備自動化)系統(tǒng)組成,三層網(wǎng)絡(luò)、三層管理。2021/5/928

原則(II)系統(tǒng)須采用先進(jìn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建硬件平臺，并設(shè)置網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)提供對網(wǎng)絡(luò)的性能管理、配置管理和故障管理。系統(tǒng)須采用先進(jìn)的計算機(jī)集成系統(tǒng)軟件體系對各子系統(tǒng)進(jìn)行集成。軟件體系支持所有子系統(tǒng)的功能要求，支持綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)高性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)必須具備完善的人機(jī)界面體系支持綜合監(jiān)控功能實(shí)現(xiàn)。2021/5/929

原則(III)綜合監(jiān)控系統(tǒng)須采用可靠性設(shè)計，系統(tǒng)設(shè)備和系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)安全可靠。硬、軟件技術(shù)先進(jìn)成熟、能夠高可靠高穩(wěn)定運(yùn)行。備冗余分層分布結(jié)構(gòu)，盡可能采用光纖傳輸介質(zhì)。系統(tǒng)須采用行之有效的抗干擾措施。車站內(nèi)的子系統(tǒng)一般采用工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)或現(xiàn)場總線，分散控制結(jié)構(gòu)，自律式控制器保證基礎(chǔ)自動化層的安全可靠。2021/5/930

原則(IV)綜合監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)為開放系統(tǒng)，硬件設(shè)備通信接口、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、數(shù)據(jù)庫等均采用國際標(biāo)準(zhǔn)，具有ODBC、OPC標(biāo)準(zhǔn)接口功能系統(tǒng)應(yīng)具有較大的擴(kuò)展能力，支持分期施工。系統(tǒng)可采用多媒體技術(shù)為地鐵工程提供更強(qiáng)的功能系統(tǒng)提供較廣闊的集成平臺，能接入其他的系統(tǒng)也能對地鐵工程進(jìn)程中新出現(xiàn)的項目進(jìn)行集成系統(tǒng)具有集成第三方設(shè)備和軟件的能力2021/5/931

原則(V)綜合監(jiān)控系統(tǒng)須采用先進(jìn)的計算機(jī)集成系統(tǒng)軟件對各相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行無縫地接口。系統(tǒng)軟件支持所有相關(guān)系統(tǒng)的功能要求，支持綜合監(jiān)控系統(tǒng)性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。各被集成或互聯(lián)的子系統(tǒng)保證相對獨(dú)立工作。當(dāng)出現(xiàn)異常情況由正常運(yùn)行方式轉(zhuǎn)為災(zāi)害運(yùn)行方式時，綜合監(jiān)控系統(tǒng)能迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闉?zāi)害模式，為防災(zāi)、救援和事故處理的指揮提供方便。2021/5/932

原則(VI)綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用工業(yè)級產(chǎn)品，保證能全天候7×24小時不間斷地遠(yuǎn)行。綜合監(jiān)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，易于擴(kuò)展。綜合監(jiān)控系統(tǒng)不僅滿足線路本身運(yùn)營和管理的要求，并能為今后線路的擴(kuò)展以及其它線的接入和與更高一級管理系統(tǒng)連接預(yù)留一定的條件。綜合監(jiān)控系統(tǒng)須在信息的處理上堅持實(shí)時監(jiān)控信息和事務(wù)信息嚴(yán)格分開的原則，保證信息安全和網(wǎng)絡(luò)安全。綜合監(jiān)控系統(tǒng)需采用深度集成模式構(gòu)建，采用同一軟件平臺集成子系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控和聯(lián)動控制。2021/5/9333.2總體方案（1）深度集成ISCS提供該子系統(tǒng)的全部硬件，通過ISCS系統(tǒng)HMI完成對該子系統(tǒng)的全部監(jiān)控功能，監(jiān)控信息通過ISCS網(wǎng)絡(luò)傳輸，該子系統(tǒng)在脫離ISCS后無法完成自身的監(jiān)控功能。深度集成綜合監(jiān)控系統(tǒng)使用同一軟件平臺將被集成子系統(tǒng)完全集成在系統(tǒng)之內(nèi)數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)庫的對接變?yōu)閿?shù)據(jù)庫的映射和包含關(guān)系減少了不必要的中間環(huán)節(jié)，保證系統(tǒng)性能PSCADA、BAS、FAS優(yōu)點(diǎn)：軟件功能統(tǒng)一，HMI統(tǒng)一，內(nèi)部接口，提高工程可執(zhí)行力2021/5/934（2）互連該子系統(tǒng)具有完整的軟硬件及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，ISCS通過數(shù)據(jù)接口完成對該系統(tǒng)的據(jù)交換，通過HMI完成監(jiān)視功能。PIS、ATS、CLK、AFC、PIS、PSD、ISDS、UPS、TEL、TSDS2021/5/935ISCS與相關(guān)系統(tǒng)的接口主要包括：串行數(shù)據(jù)接口、局域網(wǎng)數(shù)據(jù)接口、硬線接口等類型。串行數(shù)據(jù)接口采用標(biāo)準(zhǔn)的RS422/485/232接口，支持通用、開放、軟件解碼的協(xié)議。局域網(wǎng)數(shù)據(jù)接口采用10Mbps/100Mbps自適應(yīng)IEEE802.3以太網(wǎng)接口，支持TCP/IP接口，支持通用、開放、軟件解碼的協(xié)議。2021/5/9363.3工程主要特點(diǎn)規(guī)模大，點(diǎn)數(shù)多（估算點(diǎn)15萬，總體規(guī)模20萬）深度集成（PSCADA、BAS、FAS）變電所綜合監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、圖形軟件同步調(diào)試電力先行開通2021/5/937３.4現(xiàn)場總體調(diào)試方案車站大聯(lián)調(diào)，內(nèi)容有：按照端到端的測試原則（100%的PSCADA點(diǎn)；100%的在點(diǎn)到點(diǎn)測試中失敗點(diǎn)；100%的變更點(diǎn)；抽測點(diǎn)到點(diǎn)測試中成功點(diǎn)、且涵蓋所有的設(shè)備類，抽測點(diǎn)比例將符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求）檢查從HMI到現(xiàn)場設(shè)備的正常功能；驗證ISCS對各接口子系統(tǒng)設(shè)備正常監(jiān)控功能；集成測試，包括與其它接口的特殊功能測試。2021/5/9383.5現(xiàn)場總體調(diào)試方案中心大聯(lián)調(diào)，內(nèi)容有：驗證ISCS對各接口子系統(tǒng)設(shè)備的正常監(jiān)控功能，如PSCADA中心監(jiān)控、FAS監(jiān)視與報警、BAS的區(qū)間監(jiān)控等等；在車站端到端對點(diǎn)測試成功后，中心對樣板站進(jìn)行100%的端到端測試，中心對其它車站進(jìn)行端到端對點(diǎn)抽測。必須進(jìn)行全部的功能、性能檢查,如：如聯(lián)動功能、歷史、事件、報表功能、權(quán)限移交、計算統(tǒng)計等。2021/5/939第四章系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2021/5/9404.1總體結(jié)構(gòu)2021/5/941總體硬件構(gòu)成服務(wù)器磁盤陣列交換機(jī)通訊控制器工作站打印機(jī)IBP盤機(jī)柜及附件2021/5/9424.2中央級ISCSOCC2021/5/943OCC硬件構(gòu)成冗余的實(shí)時服務(wù)器冗余的歷史服務(wù)器歷史磁盤陣列三層冗余交換機(jī)通訊控制器雙屏調(diào)度員工作站（總調(diào)、行調(diào)、電調(diào)、環(huán)調(diào)）事件打印機(jī)報表打印機(jī)屏幕拷貝打印機(jī)2021/5/9444.3車站級ISCS車站2021/5/945車站硬件構(gòu)成冗余的車站網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)冗余的車站服務(wù)器車站雙屏工作站車站通信控制器車站打印機(jī)綜合后備盤IBP車站機(jī)柜及附件2021/5/946車站級ISCS車輛段2021/5/947車輛段硬件構(gòu)成冗余的車輛段網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)冗余的車輛段服務(wù)器車輛段雙屏工作站車輛段通信控制器車輛段打印機(jī)車輛段機(jī)柜及附件2021/5/9484.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主干網(wǎng)整個中央監(jiān)控網(wǎng)為冗余的100/1000Mbps交換式以太網(wǎng)，符合IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，采用TCP/IP協(xié)議。冗余配置各相應(yīng)端口連接OCC各個設(shè)備構(gòu)成了雙星型中央監(jiān)控網(wǎng)。每套中央交換機(jī)中配有4個單模光纖千兆網(wǎng)口，用來連接MBN。還配置48個10/100M以太網(wǎng)接口，連接OCC設(shè)備、一期綜合監(jiān)控系統(tǒng)、竹子林車輛段維修中心，構(gòu)成中央監(jiān)控網(wǎng)。車站級監(jiān)控網(wǎng)為雙冗余高速交換式以太網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸率為100Mbps，IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，TCP/IP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為冗余配置2021/5/949局域網(wǎng)：即控制中心、各車站、車輛段、培訓(xùn)中心、設(shè)備維護(hù)管理的局域網(wǎng)。中心級局域網(wǎng)（控制中心/車輛段后備中心）采用冗余的交換式100/1000M以太網(wǎng)，車站、設(shè)備維護(hù)管理網(wǎng)絡(luò)管理采用冗余的交換式100M以太網(wǎng)，培訓(xùn)中心采用交換式100M以太網(wǎng)。千兆口：中心級實(shí)時服務(wù)器、歷史服務(wù)器,調(diào)度大廳與中心機(jī)房；車輛段實(shí)時服務(wù)器；接口系統(tǒng)通過FEP的10/100M以太網(wǎng)接入2021/5/950ISCS系統(tǒng)綜述第五章軟件平臺架構(gòu)及應(yīng)用2021/5/951WindowsServer+WindowsXP+WindowsXPE的軟件平臺WindowsServer---服務(wù)器操作系統(tǒng)WindowsXP---工作站，WindowsXP簡體中文版WindowsXPE---FEP，嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)MACS-SCADA軟件為核心中心、車站、車輛段、NMS系統(tǒng)包含全部集成（PSCADA、BAS、FAS）、互連系統(tǒng)（ATS、FAS、CLK、AFC、PIS、PSD、ISDS、TEL、UPS）應(yīng)用軟件包數(shù)據(jù)庫管理軟件SQLServer5.1軟件平臺2021/5/9525.2MACS-SCADA軟件架構(gòu)設(shè)計之初就為了滿足真正的客戶-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，實(shí)時系統(tǒng)能夠確保高性能的響應(yīng)和數(shù)據(jù)的高度完整性。為了充分利用客戶-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，必須在任務(wù)級應(yīng)用。每一個任務(wù)都做為一個特定的客戶（和/或）服務(wù)器模塊，扮演著自己的角色，并通過客戶-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)與其他的任務(wù)接口。五個基本的任務(wù)，分別用來處理：與I/O設(shè)備的通訊，對報警狀態(tài)的監(jiān)視，報表的輸出，趨勢的記錄，及用戶的畫面顯示。服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)2021/5/953MACS-SCADA軟件架構(gòu)服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)2021/5/954MACS-SCADA軟件架構(gòu)通訊是基于請求的，只讀取那些在客戶端請求的數(shù)據(jù)。更重要的是，I/O服務(wù)器會優(yōu)化從客戶端來的請求?？蛻舳朔?wù)器的處理方式通過采用在I/O服務(wù)器上使用高速緩存使性能得到了更進(jìn)一步的提高使用參數(shù)去計算采用分別讀取方式或用讀取塊的方式哪一個更快。在一個掃描周期中通過編譯所有寄存器的列表，自動計算最有效的方式來讀取數(shù)據(jù)。高效的IO2021/5/955MACS-SCADA軟件架構(gòu)高效的IO2021/5/956MACS-SCADA軟件架構(gòu)靈活性是用不同的方式來組織安排您的系統(tǒng)的動力。允許用戶靈活選擇自己的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而不是限定在某種結(jié)構(gòu)，因而能夠給用戶提供集中處理和分散處理的最好的特性。每一個任務(wù)都是獨(dú)立的進(jìn)行自己的處理?；谶@種獨(dú)特的架構(gòu)，用戶可以控制系統(tǒng)中的某臺計算機(jī)完成何種任務(wù)。I/O-管理和優(yōu)化所有的通訊。Alarms（報警）：監(jiān)視所有的報警狀態(tài)，模擬量，數(shù)字量，統(tǒng)計過程控制（SPC）Reports（報表）：控制，計劃和執(zhí)行報表操作。Trends（趨勢）：收集，記錄和管理趨勢和SPC（統(tǒng)計過程控制）數(shù)據(jù)。Display（顯示）：人機(jī)接口。與其他的任務(wù)接口更新畫面的數(shù)據(jù)并執(zhí)行控制命令。。靈活的架構(gòu)2021/5/957MACS-SCADA軟件架構(gòu)靈活的架構(gòu)2021/5/958MACS-SCADA軟件架構(gòu)可擴(kuò)展性是改變系統(tǒng)規(guī)模的能力-擴(kuò)大或縮小-而不需要修改現(xiàn)有系統(tǒng)中的硬件和軟件。MACS-SCADA的具有創(chuàng)造性的可擴(kuò)展架構(gòu)允許系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)根據(jù)用戶的需要來擴(kuò)大，而保留你最初的投資。MACS-SCADA使決大多數(shù)的任務(wù)都滿足客戶-服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在添加了新計算機(jī)后允許你重新分配任務(wù)。例如：你需要添加一個顯示終端，只需要建立一個局域網(wǎng)，并添加一臺計算機(jī)，并將它的角色設(shè)定為顯示客戶。新的計算機(jī)可以共享相同的組態(tài)并經(jīng)過第一臺MACS-SCADA接受I/O的信息。可擴(kuò)展性的第二個好處就是你也能夠分配數(shù)據(jù)處理的負(fù)荷。例如：如果你認(rèn)為你的第一臺MACS-SCADA負(fù)擔(dān)過重，你可以通過指定第二臺計算機(jī)為報警服務(wù)器來分擔(dān)對報警的處理?？蓴U(kuò)展的架構(gòu)2021/5/959MACS-SCADA軟件架構(gòu)可擴(kuò)展的架構(gòu)2021/5/960MACS-SCADA軟件架構(gòu)在工廠自動化和其他重要任務(wù)的應(yīng)用中，硬件的故障會導(dǎo)致生產(chǎn)損失，還有可能導(dǎo)致潛在的嚴(yán)重后果。MACS-SCADA的冗余可防止在系統(tǒng)中的任何地方發(fā)生故障，因此功能和性能并不會降低。MACS-SCADA支持完全的熱備用組態(tài)，提供完整的I/O設(shè)備冗余。通過指定一個設(shè)備為主設(shè)備，另一個為備用設(shè)備,MACS-SCADA可以在一個設(shè)備出現(xiàn)故障時自動地切換到另一個設(shè)備。利用MACS-SCADA的可以向主I/O設(shè)備和備用I/O設(shè)備寫入設(shè)定點(diǎn)變化的能力，即使是I/O設(shè)備并未設(shè)計為冗余也能在冗余的組態(tài)下使用。冗余的架構(gòu)2021/5/961MACS-SCADA軟件架構(gòu)冗余的架構(gòu)2021/5/9625.3MACS-SCADA軟件應(yīng)用

圖形編輯器允許您快速便捷的設(shè)計出一個直觀真實(shí)的SCADA操作界面。為您的圖形頁面添加一個元素十分容易—只需選擇工具箱,然后單擊和拖動。一旦繪制好，對象就可以移動、變形、拷貝、粘貼、排列、組合、旋轉(zhuǎn)…直觀統(tǒng)一的用戶界面基于對象的組態(tài)允許對象動作與設(shè)定變量關(guān)聯(lián)豐富的圖庫強(qiáng)大的ActiveX對象應(yīng)用圖形2021/5/963MACS-SCADA軟件應(yīng)用圖形2021/5/964MACS-SCADA軟件應(yīng)用所有常用類型的頁面都提供了模板，所以能夠快捷的創(chuàng)建一個圖形頁面。模板是可靠、經(jīng)驗證的的頁面設(shè)計，您可以根據(jù)自己的所需環(huán)境來進(jìn)行修改。MACS-SCADA提供了一系列精選的模板，一些特殊的頁面都是預(yù)先設(shè)置好的，如：報警、趨勢、SPC顯示等，您要作的只是在上面添加相關(guān)聯(lián)的變量名稱。許多風(fēng)格獨(dú)特的畫面可以基于通用的模板，比如Normal模板。無論使用什么樣的模板，都包含最基本的元素：邊框、狀態(tài)欄、導(dǎo)航工具，這些都已全部配置。模板2021/5/965MACS-SCADA軟件應(yīng)用模板2021/5/966MACS-SCADA軟件應(yīng)用如果您經(jīng)常使用某個圖形，就可以把它存入庫中當(dāng)作一個圖標(biāo).那么圖形就可以直接從圖標(biāo)庫中引用，而不需要經(jīng)常的在頁面上進(jìn)行繪制。預(yù)先定義好的圖標(biāo)庫，而且可以從工具箱或者網(wǎng)站上獲取更多的庫文件。同時提供了一系列預(yù)定義的圖標(biāo)集，可以用于實(shí)時動畫。當(dāng)圖標(biāo)集里的圖標(biāo)單個單個快速連續(xù)的顯示時，動畫就形成了。動畫可用于運(yùn)行系統(tǒng)，動態(tài)顯示設(shè)備的動作、過程的處理，等等。圖符2021/5/967MACS-SCADA軟件應(yīng)用圖符2021/5/968MACS-SCADA軟件應(yīng)用基于對象的封裝工具相當(dāng)于一個宏指令可以由任意多個圖形對象組合在一起可以將固定文字與參數(shù)結(jié)合在一起在頁面上引用時，每一個參數(shù)都會顯示出來精靈2021/5/969MACS-SCADA軟件應(yīng)用精靈2021/5/970MACS-SCADA軟件應(yīng)用最常用于設(shè)備控制彈出頁面中可以由多個圖形對象組成一個彈出窗口或頁面配置信息作為任務(wù)(或者參數(shù))傳遞給超級精靈顯示通過精靈為超級精靈指定任務(wù)或規(guī)則將名稱轉(zhuǎn)化任務(wù)超級精靈2021/5/971MACS-SCADA軟件應(yīng)用超級精靈2021/5/972MACS-SCADA軟件應(yīng)用

提供了一系列預(yù)定義的頁面和模板，使您能夠快速的開發(fā)和運(yùn)行一個系統(tǒng)。系統(tǒng)頁面包括趨勢、報警、管理工具以及過程分析器，不同類型的模板都包含這些。無論是系統(tǒng)頁面還是用戶圖形通過各種命令與控制，為操作者與MACS-SCADA運(yùn)行系統(tǒng)提供了友好的界面。您可以為命令與控制分配不同的權(quán)限，并且可以記錄操作員所有的操作。動作2021/5/973MACS-SCADA軟件應(yīng)用動作2021/5/974MACS-SCADA軟件應(yīng)用分布式的趨勢系統(tǒng)能夠處理大批量的變量數(shù)據(jù)記錄，而且不會降低系統(tǒng)性能和數(shù)據(jù)完整性。從預(yù)置的趨勢模板中選擇一個合適的模板，在其用戶化界面中可以清晰的瀏覽數(shù)據(jù)。任何工廠層的數(shù)據(jù)都可以被記錄并形成趨勢。趨勢創(chuàng)建一個隨時間變化的圖，顯示變量(產(chǎn)品產(chǎn)量、水平、溫度等)如何變化或設(shè)備和過程如果運(yùn)行的。MACS-SCADA趨勢來源于一系列的采樣值，這些采樣值按時間繪制，然后組合成圖形直觀的顯示過程情況。趨勢可以周期性采集，或者當(dāng)系統(tǒng)中指定的事件發(fā)生時采集。采集頻率可達(dá)10毫秒，或適度的小時采集一次。MACS-SCADA本身帶有趨勢模板,使您能夠快速的創(chuàng)建趨勢畫面，利用導(dǎo)航工具可以動態(tài)的讀取車間的數(shù)據(jù)?？梢赃x擇單趨勢，雙趨勢，或者彈出式趨勢，如果想對趨勢顯示作一些特殊的設(shè)置，您可以通過提供的趨勢函數(shù)，很容易自己定制滿足需求的趨勢。趨勢2021/5/975MACS-SCADA軟件應(yīng)用趨勢2021/5/976MACS-SCADA軟件應(yīng)用高效的報警系統(tǒng)允許您能夠快速的區(qū)分和確定故障，減少當(dāng)機(jī)的時間。MACS-SCADA報警系統(tǒng)快速而可靠,通過清晰易讀的格式為您提供詳細(xì)報警信息。報警標(biāo)簽、報警名稱、報警描述報警種類、幫助頁面、區(qū)域、權(quán)限使能禁止、確認(rèn),未確認(rèn)發(fā)生時間、解除時間、發(fā)生日期、解除日期、報警持續(xù)時間、確認(rèn)的時間/日期操作者可定義的描述高高、高、低、低低、速率、偏差等報警狀態(tài)變量值和死區(qū)(遲滯)可定制過濾器報警2021/5/977MACS-SCADA軟件應(yīng)用報警2021/5/978MACS-SCADA軟件應(yīng)用很多應(yīng)用有特殊的需求。為了提供最大的靈活和能力，MACS-SCADA提供兩種編程語言—CiCode和VBA。CiCode是為工廠的監(jiān)視和控制系統(tǒng)而專門設(shè)計的，而VBA更適合與第三方的對象和應(yīng)用進(jìn)行互操作。CiCode是一種用于控制環(huán)境的編程語言，它是一種編譯語言，支持多任務(wù)。這些重要特性為MACS-SCADA用戶提供了無可比擬的靈活性，用于擴(kuò)展SCADA/HMI系統(tǒng)的功能，而不會使系統(tǒng)的性能下降。VBA是一種兼容微軟VBA的語言，VBA具有超過650種SCADA/HMI特殊函數(shù)，減少了復(fù)雜而大量的代碼編輯需求。CiCode&VBA2021/5/979MACS-SCADA軟件應(yīng)用CiCode&VBA2021/5/980ISCS系統(tǒng)綜述第六章ISCS的主要系統(tǒng)功能和HMI2021/5/9815.3MACS-SCADA軟件應(yīng)用無序的工程會導(dǎo)致系統(tǒng)維護(hù)的麻煩。MACS-SCADA瀏覽器是組態(tài)工程的集散地，簡化了工程管理，允許你訪問和修改任何工程的任何部分。MACS-SCADA提供了很多工具，允許你快速地開發(fā)大工程。每個大工程可以分成多達(dá)0個小工程。每個小工程允許不同的開發(fā)者在不同地方同時工作。在這種情況下，工程標(biāo)準(zhǔn)的維持控制和來自不同隊伍之間的變化合并是非常困難的。在MACS-SCADA的工程中則允許上述的情況發(fā)生，而不需要在開發(fā)隊伍中增加另外的工作。MACS-SCADA是通過在一個工程中使用標(biāo)準(zhǔn)的符號、對象和用戶接口來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)管理的，每個開發(fā)團(tuán)隊可以使用這些標(biāo)準(zhǔn)對象用在他們的子工程中，并且可以訪問所有的工程標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變化或者升級時，新標(biāo)準(zhǔn)會發(fā)送給各個開發(fā)團(tuán)隊，用來升級他們的工程，并且觀察他們工程的變化。MACS-SCADA能夠用組合任何MACS-SCADA工程的方法，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程工程的開發(fā)。一個遠(yuǎn)程開發(fā)者可以使用工程標(biāo)準(zhǔn)，以及他們自己的段來開發(fā)工程，這種方式可以用于已有的工程開發(fā)或者對工程的維護(hù)-------一個工程即可以由集成商進(jìn)行升級，同時也可以由維護(hù)人員進(jìn)行修改。工程開發(fā)環(huán)境2021/5/982MACS-SCADA軟件應(yīng)用工程開發(fā)環(huán)境2021/5/9836.1ISCS站線選擇功能設(shè)備圖形顯示功能 報警和確認(rèn)功能事件和記錄功能趨勢統(tǒng)計和分析功能 查詢和報表功能 過程參數(shù)的顯示 安全控制功能用戶和權(quán)限管理 設(shè)備控制功能 系統(tǒng)后備、聯(lián)動和IBP功能

6.1.1ISCS的系統(tǒng)功能2021/5/9846.1.2ISCSHMI布局和模板2021/5/985ISCSHMI報警2021/5/986ISCSHMI趨勢2021/5/987ISCSHMI事件2021/5/988ISCSHMI值班記錄2021/5/989HMI權(quán)限管理2021/5/990ISCSHMI用戶管理2021/5/9916.2PSCADA監(jiān)視變電站內(nèi)各種裝置的信息，包括位置遙信和保護(hù)遙信。遙信信息在人機(jī)界面上實(shí)時刷新，以便操作員及時了解現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。監(jiān)視變電站內(nèi)各類監(jiān)測對象的交流相／線電壓、交流電流，零序電壓，零序電流，直流電壓，直流電流，有功、無功功率，諧波、功率因數(shù)，蓄電池電壓，變壓器溫度等電氣量。事件順序記錄（SOE）。事件順序記