和利时系统

1  MACS技术新特点
1.1  MACS系统概述
经过了二十几年的发展，DCS有了很大的变化。这种变化来自两方面的动力：用户需求的不断提高和电子与信息技术的快速发展。用户的需求已经不再满足于用DCS代替常规的仪表控制和简单的数据检测，同时随着电子与信息技术的进步使得DCS应用的构成元件（电子元器件、处理器、软件、网络等）性能大大提高且价格大幅度下降，特别是各种板级OEM部件和HMI软件的发展进一步简化了DCS的开发难度并降低了开发成本。
目前，一套使用户满意的DCS系统起码应具备以下特点：
（1） 系统具备开放的体系结构，可以提供多层的开放数据接口；
（2） 系统具备强大的处理功能，并提供方便的组态复杂控制系统的能力与用户自主开发专用高级控制算法的支持能力；
（3） 系统应支持多种现场总线标准以便适应未来的扩充需要；
（4） 系统应高可靠、维修方便、工艺先进；
（5） 多媒体技术应用，INTERNET的方便接入;
（6） 系统的价格合理，具备与PLC和常规仪表所组成的系统进行竞争的能力;
（7） 系统具有高智能化信息管理能力;

北京和利时系统工程股份公司在成功地开发并应用了HS-DCS-1000系统和HS2000系统之后，在系统地总结了各行业用户的意见和建议，充分调查了计算机技术、网络技术、应用软件技术、信号处理技术等最新发展动态的情况下，投资一千多万元，投入几百人年，历时近三年时间推出了公司的第三代DCS系统——MACS（Meet-All-Customers’-Satisfaction）系统。该系统已经应用于200MW火力发电机组的全功能控制和秦山核电600MW机组的KIT/KPS及控制。

1.2  MACS技术新特点
MACS系统的体系结构详见图1.2-1。

1.2.1  结构的开放性和合理性
1.2.1.1  “域”的概念
    在许多实际的大型控制系统中，被控对象按流程特点常常要分成多个相对独立的部分，例如，在核电站控制系统中，核岛部分的要求与常规岛的控制要求和安全要求不同，常规岛控制和KIT/KPS（数据检测和保护）数据量都很大，数据处理的内容也不大相同，既相互独立又相互联系；在火电站控制系统中，不仅一个电厂有几台机组，还有电厂的公用系统，这些系统既能互相独立运行，又能互相借监对方的数据；在大型石油化工装置中，整个装置流程又可分为几个相互连接的装置，如炼油化工装置可以由原料油的常减压分馏装置、催化裂化装置、加氢装置等组成一个连续的过程。在这些过程中，我们一方面希望集中操作与管理，同时又希望系统的几个部分相对独立便于实施和确保实时性与安全性。为此，我们在MACS系统中采用“域”的概念把整个大型控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，各域共享管理和操作数据，而每个域内又是一个功能完整的DCS系统，以便更好地满足用户的使用。对于大多数的中小型控制，只需一个域即可满足一个工艺系统所有的控制和操作管理功能。

1.2.1.2  开放的网络结构
在MACS系统中，为了确保系统的开放性，我们完全采用标准的开放网络：
 在企业级管理层采用了冗余的100Mbps以太网（TCP/IP协议），可与上级系统通过专用网或AirLAN无线微波相连。
 在系统管理层采用冗余的100Mbps以太网（TCP/IP协议），向下通过服务器与控制级网（TCP/IP协议）相连，并具备OPC开放过程嵌入应用，通过网关与管理信息系统MIS相连，向上可通过SIS网桥与上级企业网（100Mbps以太网）相连。
 在控制层，采用冗余的100Mbps以太网，向下通过交换器与主控单元（MCU）相连，通过网关可与其它DCS系统/计算机系统通讯。
 在现场总线层，采用12Mbps的Profibus-DP现场总线与I/O模件、FOPLC、893相连。此外，系统还提供标准的RS485、RS232 、MODBUS通信协议以便同其它智能单元如PLC、智能仪表等连接；
 MACS通信方式有还增加FF协议的现场总线和无线通信规约。

1.2.1.3  标准的Client/Server结构
为了保持操作数据（特别是历史数据）的一致性和保持系统数据的安全性与大容量的要求，MACS系统的操作层采用Client/Server结构。双冗余的系统服务器将用来存储系统所有的实时数据、历史数据、操作记录、事件记录、日志记录等。而各种功能的单元如操作站、工程师站、先进控制计算站、分析站、现场控制站等构成不同功能的客户机，真正实现了功能分散，危险分散，集中管理。

1.2.1.4  控制站的FCS结构
为适应FCS的发展，MACS系统的控制站采用标准IEC11658的现场总线PROFIBUS-DP/PA和CAN现场总线，将高性能的冗余主控单元与可分布在现场的信号处理模块、回路控制模块、其它智能设备连接起来共同构成系统。

1.2.1.5  开放的操作系统
 系统的操作层采用WINDOWS NT操作系统，并提供ODBC和OPC接口，保证系统软件的开放性和高性能的人机界面要求；
 系统的控制站采用成熟的实时多任务32位操作系统QNX以确保控制系统的实时性、安全性和可靠性。控制站的软件固化在半导体盘中，而实时数据存储带掉电保护的SRAM中，满足控制系统可靠、安全、实时性要求。

1.2.1.6  标准的控制组态工具
系统采用IEC1131-3标准的控制组态工具，可为用户提供SFC（顺序流程图）、FBD（功能块图）、LD（梯形图）、ST（结构文本）等方式进行控制组态。系统本身提供绝大部分常用的控制算法，此外，系统还提供方便的用户自定义UDFDB模块功能，用户可以自己根据需要采用以上五种面向问题式语言编制自己特殊需要的复杂控制模块并嵌入系统，同时支持用户Visual C++的二次开发功能。

1.2.2  性能先进性和应用方便性
   MACS系统以其强大的网络体系和处理硬件支持非常强大的软件功能，几乎可以满足所有用户的要求。
1.2.2.1  高速的网络体系
 企业管理网络和系统管理网络操作层、速率为100Mbps；控制网络层速率为100Mbps。
 现场信号处理，网络速率为12Mbps MAX。

1.2.2.2  强大的硬件处理能力
 服务器选择高性能的双CPU 主频大于600MHz，内存大于256M，硬盘大于10G。
 操作员站和工程师站：CPU 采用Pentium III 以上芯片，主频 450MHz以上，内存大于128M，硬盘大于10G，显示器分辨率 16001280工业级IPC。
 控制站主控单元：CPU Pentium II以上，带32M内存，配有2M静态存贮器(SRAM)，工业级IPC。
 各I/O信号处理单元全部为智能模件。

1.2.2.3  系统处理能力
一套系统可支持8个域，每个域的处理能力物理I/O点达10000点，控制回路数量达256个。

1.2.2.4  用户满意的系统性能
 模入处理：每路一个A/D转换器，16位分辨率。信号处理精度：大信号不大于0.1%，小信号不大于 0.2%；巡检周期可调，最小50ms；
 模出处理：每路一个12位D/A转换器，精度不大于0.2%；
 开关量输入/输出处理：SOE分辨率为1ms, 所有开关量输入均带有信号消抖处理；
 系统控制回路周期：一般模拟回路125ms，采用I/O板级回路控制模块可达50ms；逻辑回路为50ms，采用I/O板级回路控制模块可达30ms；
 系统图形画面分辨率为16001280，响应时间≤1s，数据刷新时间≤1s；

1.2.2.5  软件应用方便性
MACS系统强大的组态软件功能，几乎可以实现任何要求：
 丰富的全汉字图形组态，可以实现复杂漂亮的图形界面，并支持动画技术、图形缩放技术、多级窗口技术、各种数据、曲线、棒图、各种仪表盘等的实时显示；
 功能强大的控制组态可实现各种批处理流程、PID回路、复杂回路、逻辑回路、混合回路以及先进控制算法和特殊的配方控制等；
 报表组态与Excel相互转换，可以支持各种报表和图形打印功能；
 丰富的历史记录分析和处理、日志记录处理、报警记录的统计报告、事故追忆的统计分析报告等；
 强大的系统逐级自诊断功能与故障报警功能；
 支持SQL Anywhere 、Oracle数据库等。
 电厂的仿真系统。
 企业级专家指导系统。
 企业资源管理系统。

1.2.3  系统的可靠性
MACS系统继承了HS2000系统的可靠性技术，而且在以下方面进行了改进。
1.2.3.1  系统硬件可靠性
除在电路设计、器件的选择、单元级冗余设计、网络冗余等方面继承了HS2000系统的所有可靠性措施外，MACS系统：
 在I/O处理单元上采用小模块结构（模拟量8点/模块，开关量16点/模块），每路一个A/D转换器，每路一个D/A转换器，使功能、危险更分散；
 回路控制模块，包含6路 AI，2路 AO，10路DI，6路DO，可实现两路PID控制，串级控制，补偿控制、逻辑快速动作回路等；
 三取二冗余逻辑控制板智能I/O模件，DI：20路，DO：12路。
 双冗余逻辑控制板智能I/O模件DI：20路，DO：12路。
 每路信号在接口处都增加了多重过压和过流保护措施，使得各板在大电压电流下不损坏；
 每个机柜/供电回路都具有单向隔离措施。
 每个模块都可以带电拔插，可在线检修/更换；
 模块和底座之间采用欧式针型连接器，保证连接可靠；
 小模块封装结构，适应-20C ~+65C无需强制通风，无结露，≮90%湿度，无冷凝的工业环境;
 每种接地都有单向导通隔离措施。
 可提供给用户专用的I/O端子柜。

1.2.3.2  系统软件可靠性
MACS系统在软件可靠性方面参照核电安全计算机系统设计标准，采取了大量的措施确保软件可靠性，包括：
 操作站等采用Windows NT操作系统，控制站则采用QNX以确保控制站的可靠性和实时性；
 整个软件系统设计完全采用模块化结构，层次清晰，并用面向目标的技术编程；
 系统提供丰富的自诊断显示信息；
 网络通信协议和接口驱动程序采用国际标准协议，如TCP/IP，Profibus等；
支持Internet。

1.2.4  工艺合理性和安装方便性
MACS系统采用国际最新的计算机芯片技术，采用德国西门子的SMT表面贴装工艺和多层板结构，实现I/O模块的微型化, 所有模块采用阻燃外壳，工艺美观。同时：
 模块信号处理和I/O接线由两个分离部件组成，更换模块无需动信号线部件；
 现场模块供电和网络线在底板上，模块对接即可连接；
 模块采用标准DIN35导轨卡装，安装极为方便。

1.2.5  用户经济性
MACS系统在体系结构、硬件性能、软件功能和性能等方面都有很大提高，达到当今国际先进水平。在设计该系统时，由于采取了各种措施和最新技术以降低成本，该系统不仅本身价格没有提高，而且可保证使用户在以下方面降低费用：
 系统每个控制站容量增大，可以减少控制站台数，降低公共费用；
 系统模块可靠性进一步提高，损坏率降低；
 各I/O模块可以分散安装在现场，节省大部分的信号电缆和施工运行维护费用，同时可缩短施工工期；
 公司提供多种工业系统的控制设计模式和基础组态，可以缩短工程周期和费用；
 系统提供强大的ERP管理功能及专家指家指导系统及仿真系统，可以方便地实现控制-管理一体化系统方案，节省二次投资；
 系统扩充极其灵活，在系统扩充和修改功能时，投资少；
 经过短期培训，用户可以全面掌握系统的组态和维修，使系统的可维护及用户参与性大大提高，和利时对自行生产的模块实行一年免费保修，终身维修，维护费用低；
 系统提供多媒体技术的摄像监视系统及自动寻呼系统，使用户运行维护更趋于办公室自动化的环境，提高工作效率。

请问liheng0625：
     你那里147A改成什么了，我这里是坏了有几块