炼化厂DCS系统通信解决方案

方案概述
DCS是分布式控制系统(Distributed Control System),在国内自控行业又称之为集散控制系统。是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统,它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。

DCS系统是随着现代大型工业生产自动化的不断兴起和过程控制要求的日益复杂应运而生的综合控制系统,它是计算机技术、系统控制技术、网络通讯技术和多媒体技术相结合的产物,可提供窗口友好的人机界面和强大的通讯功能。是完成过程控制、过程管理的现代化设备。DCS作为先进的控制系统,丰富的功能和简便灵活的组态方式,使其在提高控制回路品质,安全稳定生产和加强生产管理方面显示了其卓越的性能。这些卓越的性能完全满足现代化原油加工、化工产品生产事业的发展对控制系统和信息管理系统应具备稳定性、可靠
性、经济性、互操作性和易维护性等特点的要求,全面实现企业利润的最大化。

DCS系统组成包括工程师站、操作员站、现场控制站、系统网络,系统网络是连接系统各个站的桥梁,由于DCS是由各种不同功能的站组成的,这些站之间必须实现有效的数据传输,以实现系统总体的功能。系统网络的实时性、可靠性和数据通信能力关系到整个系统的性能,特别是网络的通信规约,关系到网络通信的效率和系统功能的实现。 
方案介绍
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DCS系统包括工程师站、操作员站、现场控制站、系统网络。工程师站对DCS进行离线的配置、组态工作和在线的系统监督、控制、维护的网络接点。主要功能:提供对DCS进行组态,配置工作的工具软件,并在DCS在线运行时实时监视DCS网络上各个节点的运行情况,使系统工程师可以通过工程师站及时调整系统配置及一些系统参数的设定,使DCS随时处在最佳工作状态之下。操作员站处理一切与运行操作有关的人机界面功能的网络节点,主要功能:为系统的运行操作人员提供人机界面,使操作员可以通过操作员站及时了解现场运行状态、各种运行参数的当前值、是否有异常情况发生等,并可通过输入设备对工艺过程进行控制和调节,以保证生产过程的安全、可靠、高效。现场控制站是DCS的核心,是对现场I/O处理并实现直接数字控制(DDC)功能的网络节点。系统主要的控制功能由它来完成,系统的性能、可靠性等重要指标也都要依靠现场控制站保证。其设计、生产及安装都有很高的要求,是分散控制系统中的主要任务执行者。

系统网络由中央控制室网络与装置现场网络组成,中央控制室部署两台核心三层工业交换机,构建双冗余网络,用于连接各装置的DCS系统。全千兆三层模块化工业交换机(可提供4个千兆SFP/万兆SFP+光口、12个10/100/1000Base-TX自适应以太网电口、12个千兆combo接口、24个千兆光电可选接口)为中央控制室工程师站、操作员站、数据库服务器、网管服务器等提供接入,同时与全厂的生产调度指挥中心进行连接,负责将生产数据上传,通过光口连接各装置现场的工业以太网交换机,构建G.8032工业以太环网,当环网中设备故障或者链路故障时,业务可在20ms内恢复。

装置现场采用两台工业以太网交换机组网,全千兆三层模块化工业交换机(提供4个千兆SFP/万兆SFP+光口、24个10/100/1000Base-TX自适应以太网接口)为装置现场工程师站、操作员站、数据库服务器、串口服务器等提供接入,并通过光口上联至中央控制室和相邻装置现场的工业交换机,构建G.8032工业以太环网,装置现场两台工业交换机互为备份。 

主要特点
●  高冗余保护机制
中央控制室、各装置现场采用高可靠双冗余的环型工业级网络,保障了链路的实时性、可靠性。
采用ITU-T G.8032以太网环网保护,网络自愈时间小于20ms,真正解决了多环保护、任意拓扑、多域保护、多协议互通的问题。
●  丰富的产品形态
满足工业现场的特殊环境要求,具备接口配置的灵活性、安装方式的灵活性、供电方式的灵活性、组网方式的灵活性。
●  完备的安全保障
用户分级管理和口令保护,避免未经授权的访问
支持Radius认证,提供集中的密码管理
支持MAC地址与端口绑定
支持dot1x基于端口的网络访问控制支持广播风暴抑制功能,有效的保证了设备在恶劣的网络条件下正常工作
独特的环路检测功能可以保证网络的长期稳定运行
●  产品工业级能力
采用工业级的芯片、工业级电源模块、低功耗设计
全金属外壳,无风扇散热设计,宽温、防潮、耐腐蚀,IP40防护,工作温度(-40℃~85℃)、存储温度(-40℃~85℃)、相对湿度(0~95%无凝结)
通过工业四级电磁兼容检测,具备良好的抗电磁干扰能力
平均无故障工作时间(MTBF):35年
●  全面的网管方式
支持SNMP/RMON管理模式,可通过瑞斯康达的NVIEW NNM综合网络管理平台进行管理,实现单台设备配置以及告警管理等功能,达到设备统一管理目的。
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