產(chǎn)品概述:
面向流程工業(yè)的全解耦的高可靠大規(guī)模分布式控制系統(tǒng),采用1G高速冗余網(wǎng)絡,基于國產(chǎn)芯片的大規(guī)模系統(tǒng)架構,研發(fā)了全國產(chǎn)器件的硬件模塊和基于國產(chǎn)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件,滿足流程行業(yè)現(xiàn)場應用的高穩(wěn)定性和可靠性要求,是一款擁有自主知識產(chǎn)權的100%國產(chǎn)化DCS。本產(chǎn)品的成功發(fā)布,是我國流程工業(yè)國產(chǎn)化發(fā)展的體現(xiàn),進一步減少了進口設備的依賴,提高了國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的自主性。
本產(chǎn)品擁有以下功能:
1.工業(yè)現(xiàn)場標準信號接口的儀表、閥門接入以及工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化控制;
2.控制邏輯可編程,支持FBD、SFC、ST等多種編程語言;
3.工業(yè)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控,提供圖形化的可編程的監(jiān)控軟件,可實時查看生產(chǎn)過程狀態(tài),并可根據(jù)需要人為干預生產(chǎn)過程;
4.支持Modbus RTU、Modbus TCP、Profibus DP/PA、Profinet、OPC等多種接口,可接入第三方系統(tǒng)數(shù)據(jù);
5.提供OPC DA/AE Server、Modbus RTU/TCP接口,可對外開放控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
本產(chǎn)品主要特點如下:
1.大規(guī)模I/O集成能力,極大地滿足大型石化等行業(yè)大項目的要求;
2.系統(tǒng)采用全解耦設計,硬件安裝和軟件設計解耦,提高了工程實施的靈活性,縮短工程實施周期;
3.支持I/O數(shù)據(jù)共享,一個IO模塊的數(shù)據(jù)可直接在多個控制器中使用,提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃裕?/p>
4.毫秒級高精度時鐘同步,基于控制系統(tǒng)自有網(wǎng)絡即實現(xiàn)時鐘同步,減少了硬件及時鐘同步網(wǎng)絡復雜度;
5.支持毫秒級的無擾冗余切換,避免通訊中斷隱患,提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,降低停機風險;
6.采用多重信息安全防護技術,阻止控制器異常入侵,有效保證系統(tǒng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的穩(wěn)定;
7.支持跨平臺應用:解除Windows操作系統(tǒng)的依賴,提供基于國產(chǎn)Linux操作系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件,實現(xiàn)跨平臺無縫融合;
8.基于國產(chǎn)芯片的控制器、網(wǎng)關和IO模塊的技術應用,實現(xiàn)100%國產(chǎn)替代。
目前產(chǎn)品已在醫(yī)藥、化工、新材料、新能源等領域成功應用,助力用戶實現(xiàn)降本增效,產(chǎn)能提升。
性能指標:
1.系統(tǒng)規(guī)模:支持32個域,單域支持2.5萬IO點,單域支持63個控制站、63個操作站;
2.單控制站支持255個IO模塊,5000個IO點,1000個控制回路;
3.第三方數(shù)據(jù)接入能力:允許OPC Client、Modbus RTU、Modbus TCP、Profibus DP/PA、Profinet等第三方數(shù)據(jù)接入;
4.數(shù)據(jù)開放支持OPC Server;
5.冗余切換時間:控制器冗余切換時間<5ms,通訊網(wǎng)絡采用雙工作冗余機制,無需切換,無冗余切換時間;
6.系統(tǒng)全解耦:IO模塊與控制器解耦;硬件組態(tài)與算法組態(tài)解耦;
7.全國產(chǎn)化技術:基于國產(chǎn)芯片的硬件技術應用;基于國產(chǎn)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件技術應用,實現(xiàn)100%國產(chǎn)替代。
適用領域:
本產(chǎn)品適用于石油化工、制藥、精細化工、煤化工、電力、新材料、新能源等領域。系統(tǒng)規(guī)模最高可達20萬點,基本覆蓋目標市場需求。
本產(chǎn)品可提供中英文版,滿足國內(nèi)、國際市場的應用需求。
推薦理由:
1.功能性:
本產(chǎn)品包括系統(tǒng)網(wǎng)絡、硬件模塊和系統(tǒng)軟件。支持32個域,單域內(nèi)系統(tǒng)軟件通過以太網(wǎng)與控制器連接,進行數(shù)據(jù)交互及組態(tài)下裝;控制器向下通過工業(yè)以太網(wǎng)與網(wǎng)關設備連接,網(wǎng)關下接的IO模塊通過內(nèi)部總線完成通信。
系統(tǒng)網(wǎng)絡采用P2P結構,分為系統(tǒng)網(wǎng)絡,控制網(wǎng)絡,采用雙絞線或光纖進行通信。系統(tǒng)網(wǎng)絡由1000M高速冗余網(wǎng)絡構成,用于系統(tǒng)歷史站與操作員站、工程師站、控制器、通信站、網(wǎng)絡打印機的連接,完成整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)視,并對操作員的各種操作請求做出響應。控制網(wǎng)絡負責與系統(tǒng)輸入/輸出模塊進行通信連接,采用康吉森專有技術的工業(yè)現(xiàn)場總線與自動化系統(tǒng)各個I/O模塊及智能設備連接通訊,實時、快速、高效地完成過程或現(xiàn)場通訊任務。
系統(tǒng)硬件包括控制器、星型總線分配器、串行總線網(wǎng)關、模擬量輸入/輸出模塊、通信模塊、數(shù)字量輸入/輸出模塊、熱電偶采集模塊、熱電阻采集模塊、時間順序記錄模塊、脈沖量輸入模塊、電源總線分配器等。
系統(tǒng)軟件包括組態(tài)軟件和監(jiān)控軟件。組態(tài)軟件包括算法組態(tài)、硬件組態(tài)、流程圖編輯器、權限配置&報警分組&歷史配置。
本產(chǎn)品實現(xiàn)對現(xiàn)場儀表報警信息的采集、記錄、分析、管理及優(yōu)化,并通過數(shù)據(jù)分析及預警,提高流程工業(yè)生產(chǎn)操作的安全性。
2.創(chuàng)新性:
產(chǎn)品設計基于全國產(chǎn)芯片的大規(guī)模控制系統(tǒng)的架構,是國內(nèi)首個應用全解耦技術的分布式控制系統(tǒng)。解耦設計的創(chuàng)新性包含控制系統(tǒng)軟硬件解耦技術以及IO模塊與控制器間的解耦技術。本產(chǎn)品徹底改變了傳統(tǒng)上控制系統(tǒng)工程實施必須先安裝硬件,再進行控制算法編程的順序,將硬件安裝與控制算法編程完全解耦,支持提前或并行編寫控制算法,從而極大的縮短了工程實施周期。另一方面,本產(chǎn)品主控制器與各通訊模塊之間均通過工業(yè)以太網(wǎng)連接,各通訊模塊與各IO設備之間均通過現(xiàn)場總線連接,IO模塊不再專屬于某一個控制器,區(qū)別于傳統(tǒng)IO模塊通過控制器共享數(shù)據(jù)的方式,IO模塊的數(shù)據(jù)可以直接傳輸給控制器,減少了控制器數(shù)據(jù)中轉的環(huán)節(jié),提高了跨站數(shù)據(jù)引用的實時性和可靠性。
采用了高可靠性的工業(yè)網(wǎng)關冗余技術。設置互相連接的第一網(wǎng)關、第二網(wǎng)關及與其連接的從站,通過第一網(wǎng)關和第二網(wǎng)關的通信故障從站分布率情況判定是否進行網(wǎng)關切換,提高了系統(tǒng)的可靠性。通過判斷主網(wǎng)關和備用網(wǎng)關的故障情況,實現(xiàn)多個網(wǎng)關的最大限度冗余,在主網(wǎng)關處于輕度故障的情況下,不能獨立完成數(shù)據(jù)采集的狀態(tài)下,備用網(wǎng)關可進行輔助采集,不需要直接維修或者更換第一網(wǎng)關。而當主網(wǎng)關處于特定的較重故障時則可視故障情況切換為備用狀態(tài),另將其中原備用網(wǎng)關切換為主網(wǎng)關,增加了工業(yè)網(wǎng)關冗余系統(tǒng)的切換靈活性,提高了系統(tǒng)的可靠性與可工作性,降低了停機的風險。
高可靠時鐘同步技術創(chuàng)新。區(qū)別于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)設置獨立的時鐘同步網(wǎng)絡方式,本產(chǎn)品在控制系統(tǒng)自有控制網(wǎng)絡/總線基礎上,通過通訊數(shù)據(jù)優(yōu)先級調(diào)度設計、時鐘源異常容錯設計,實現(xiàn)高可靠的毫秒級時鐘同步。用于工業(yè)自動化系統(tǒng)的時鐘同步系統(tǒng)、方法和裝置,包括授時服務器、時鐘服務器和多個控制器,通過判斷各控制器的秒脈沖超時時間是否超過其最大超時時間,進而及時選擇其中的一控制器作為系統(tǒng)的臨時秒脈沖源和臨時授時模塊。秒脈沖源和授時模塊采用同一時鐘源,提高時間的校準精度,并且提高了系統(tǒng)時鐘的可靠性。為每個控制器設置唯一站號和秒脈沖最大超時時間,在外部時鐘源故障的情況下,使整個系統(tǒng)可以正常運行,為掛接在總線和以太網(wǎng)上的設備與絕對時鐘對時。
系統(tǒng)具有規(guī)模大、全解耦、高可靠性、易實施的優(yōu)勢。目前已授權發(fā)明專利10項,實用新型專利36項,外觀專利21項,軟件著作權36項。
產(chǎn)品經(jīng)浙江省科技信息研究院的國內(nèi)外查新和浙江省工業(yè)新產(chǎn)品鑒定專家驗收評價,處同類產(chǎn)品國際先進水平。
3.實用性:
產(chǎn)品符合國家《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》中的支持范疇。產(chǎn)品充分考慮了目標市場需求、友商產(chǎn)品技術指標和行業(yè)技術發(fā)展優(yōu)勢等因素,采用全解耦的技術,實現(xiàn)空間上硬件模塊的調(diào)整和組態(tài)數(shù)據(jù)的在線下載,提高了工程實施的靈活性,極大地縮短工程實施周期。
本產(chǎn)品與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比,從系統(tǒng)規(guī)格、單控制站控制能力、冗余切換時間等指標來看,領先友商最新產(chǎn)品,在處理復雜和大規(guī)模控制任務,更加高效、可靠和靈活,能夠更好地滿足目標客戶需求。
產(chǎn)品自2022年6月發(fā)布以來,已成功應用項目500余套,并獲得客戶的一致好評,2023年實現(xiàn)營收千萬元。
4.開放性:
產(chǎn)品允許OPC Client、Modbus RTU、Modbus TCP、Profibus DP/PA、Profinet等多個第三方數(shù)據(jù)接入;并通過OPC Server實現(xiàn)數(shù)據(jù)的開放,實現(xiàn)系統(tǒng)與外部設備、數(shù)據(jù)的交互。
5.全國產(chǎn)替代:
采用基于全國產(chǎn)化芯片的大規(guī)模控制系統(tǒng)架構。該系統(tǒng)基于現(xiàn)有的跨平臺軟件技術架構基礎,研發(fā)了基于國產(chǎn)Linux操作系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件,解除現(xiàn)有軟件體系對Windows操作系統(tǒng)的依賴。基于國產(chǎn)芯片、CPU,研發(fā)了國產(chǎn)控制器、國產(chǎn)網(wǎng)關、國產(chǎn)IO模塊、國產(chǎn)基座等國產(chǎn)化技術,實現(xiàn)100%國產(chǎn)器件替換。為國家實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展貢獻綿薄之力。
6.其他:
本產(chǎn)品已通過CE、G3、RoHS、WEEE、中國船級社等認證。