一篇文章幫你瞭解ECS-700——中國的DCS-知識星球

系統概要

ECS-700系統是浙江中控技術股份有限公司WebFiedld系列控制系統之一，是致力於幫助使用者實現生產過程自動化的大規模聯合控制系統，繼承和發展了中控多年來積累的過程控制經驗和核心技術，融合了最新的大規模組網技術、現場匯流排技術和資訊管理技術。ECS系統的強大功能和高可靠性可以全面幫助企業提升生產效能。

2001年，第一套ECS系統正式在工業現場安裝並投入使用。截止到2013年底為止，中控已經在全世界銷售出約3000多套ECS系統，廣泛地應用於石化、化工、電力、冶金、建材、食品等各種工業領域。ECS系列控制系統經過多年的實際執行考驗，被公認為最成熟的過程控制系統之一。

系統理念

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資訊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體可幫助使用者及時獲得決策資訊，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等與上位資訊系統易於進行資料交換的開放介面，能夠充分滿足企業資訊系統的各種資訊需求。同時，ECS系統具備靈活的系統結構，支援持續的線上系統擴容，從而保護使用者的投資。

控制系統總體結構圖

系統特點

1.可靠性

全冗餘系統結構

ECS-700系統應用冗餘的供電系統、冗餘的通訊網路、互為備用的操作員站、冗餘控制站和全冗餘的輸入/輸出模組來保證系統的連續正常執行。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執行。在冗餘配置情況下，模組可以快速線上無擾切換，無需任何人工幹預。

高可靠性部件

ECS-700系統硬體模組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，並已取得CE認證，所有電子部件均適用於G3嚴重汙染的環境。所有模組都具有線上自診斷，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；透過維護軟體還可觀察每個故障的詳細資訊。所有模組都支援熱插拔，允許線上更換故障模組；並可線上增減I/O模組，無需系統重啟。

2.擴充套件性

支援線上升級和擴容

ECS-700系統支援系統線上擴容和並網，從而保護使用者的投資。ECS-700系統透過分域管理、協同多人組態、單點線上下載和線上釋出等關鍵技術實現了系統的無擾動線上擴容。ECS-700系統支援在不停車的情況下線上擴充套件新型別模組，使最新技術可以源源不斷地應用到現有系統中，從而幫助使用者企業持續提高未來的競爭力。

3.先進性

創新的協同組態

ECS-700系統創新地採用了多人協同技術，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，從而使得工程實施週期大為縮短。系統資料可以備份在主工程師站和擴充套件工程師站中，並可實施定期備份，防止資訊意外丟失。透過安全的許可權管理，不同的使用者可以獲取其管理範圍的資料，併在其許可權範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、可除錯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。系統採用統一的全域性資料庫，在組態時一次輸入控制器所需要的資訊，無需多次對不同層次的資料庫進行分別組態。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、硬體組態、位號組態、控制方案組態和流程圖組態。系統也支援透過EXCEL匯入資料庫資訊，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、梯形邏輯控制和批次控制。ECS-700系統採用圖形化面向物件的控制程式設計工具，不僅節省組態時間，同時還可以線上除錯與監控。控制組態生成後可進行組態關聯檢測，以保障組態的正確性。

ECS-700系統具有單點線上組態下載功能，確保現場無擾動地連續執行。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系統支援在通用PC上模擬實際操作環境進行控制器模擬，實現系統除錯或構建操作員培訓系統。

4.開放性

開放式應用環境

近年來，開放的計算機技術以及軟體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系統採用Windows系列作業系統，操作員站硬體配置最新款的工業級PC，並可整合Windows平臺豐富的功能軟體。使用者在不同層次上可以透過Excel軟體、VBA語言、OPC資料互動協議、TCP/IP網路協議等開放介面與DCS進行資訊互動。ECS-700系統的人機互動介面（HMI）與Windows操作介面相同，也可以使用專用鍵盤或觸屏功能進行操作，使用者非常容易掌握系統操作。

現場匯流排綜合整合

ECS-700系統採用高速乙太網構建控制網路和資訊網路，使用者可以透過TCP/IP或UDP/IP與系統進行直接資訊互動。系統無縫整合PROFIBUS、FF、HART、EPA等國際標準現場匯流排，併在統一的裝置管理平臺上管理多種現場匯流排裝置。對於任何符合標準現場匯流排協議的供應商裝置，ECS-700系統都可以將其裝置內的引數作為維護資訊讀取到系統中，從而減少維護費用。

系統網路結構

系統網路結構概述

ECS-700系統由控制節點（控制站及配套裝置）、操作節點（工程師站、操作員站、主工程師站、資料站、AMS站等）及系統網路（包括過程控制網SCnet 、I/O匯流排I/O BUS）等構成。

ECS-700系統最大支援32個工程，60個控制域和128個操作域；其中，每個控制域支援60個控制站，每個操作域支援60個操作站，單域支援位號數量為65,000點。

ECS-700系統具備良好的擴充套件性和開放性，可透過增加控制節點、操作節點、系統位號方便地擴大系統規模。ECS-700系統支援透過PROFIBUS、MODBUS、OPC多種方式與第三方系統連線，並支援標準乙太網連線資訊管理網，共享資料。

SCnet

過程控制網SCnet連線工程師站、操作員站、資料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資料和各種操作指令，具備高速、可靠、穩定等特徵。

支援1:1冗餘，A/B網同步工作，無切換時間；
採用分域設計，劃分控制域和操作域，既實現資料共享，又實現資料隔離，防止數據風暴，保證系統可靠性；
支援多種網路拓撲結構，可靈活劃分過程控制網，統一過程資訊網；
實時資料傳輸採用時間驅動模型，資料量穩定，微觀流量平衡；
傳輸資料型別單一，網路流量小；
控制器內建防火牆，隔離故障及無關資料；
資料傳輸採用多級資料校驗機制，確保資料正確性；
故障診斷軟體對網路狀態及節點狀態實時監控、實時報警；

過程控制網SCnet基於100Mbps/1Gbps工業乙太網，支援匯流排型、星型、環型多種拓撲結構，最大傳輸距離20 km。

I/O匯流排

I/O匯流排包括本地I/O匯流排（L-BUS）和擴充套件I/O匯流排（E-BUS）。控制器透過本地I/O匯流排連線本地I/O模組，透過擴充套件I/O匯流排連線通訊模組或者I/O連線模組。

I/O連線模組進一步透過其下的本地I/O匯流排連線I/O模組，從而擴充套件控制器連線的I/O模組數量。本地 I/O匯流排與擴充套件I/O匯流排均支援冗餘配置。其中，擴充套件I/O匯流排基於100M工業乙太網構建，可採用光纖等傳輸介質，最大傳輸距離可達20km。

系統硬體

控制站硬體主要由機櫃、機架、I/O匯流排、供電單元、基座和各類模組（包括控制器模組、I/O連線模組和各種訊號輸入/輸出模組等）組成。

組態管理軟體

組態管理軟體（VFExplorer）作為系統組態的工作平臺，關聯控制站硬體組態軟體、位號組態軟體、控制方案組態軟體、功能塊編製軟體和監控組態軟體，支援離線下載、線上下載、線上組態、離線組態、多人組態和組態釋出、單控制站組態備份和讀取、模擬等功能。

組態管理軟體應用於工程師站，既與組態伺服器相連，維護系統統一的組態資料庫，又與各控制站相連，進行組態同步，同時還可對各節點進行組態的釋出。在系統結構組態軟體中將系統框架搭建完後，透過組態管理軟體可以完成各控制站硬體、位號、控制方案、使用者功能塊的組態，還可以完成監控組態，以及組態的線上下載和線上釋出等。

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