科遠 NT6000 DCS
（1）NT6000 DCS的核心模件均采用堅固的鋁合金封裝，具有良好的散熱效果和電磁屏蔽性能，密封型封裝設計對惡劣環(huán)境有更強的適應能力。
控制器、I/O卡件等部件均通過了嚴格的電磁兼容測試，至少符合三級標準。能夠在現(xiàn)場復雜電磁環(huán)境中長期穩(wěn)定工作。
（2）NT6000DCS的分散處理單元KM940，采用軍工級的PowerPC芯片8247，支持精簡指令集（RISC），主頻400MHz，具有更強的通訊處理能力和低功耗環(huán)境適應性。
KM940的主從控制器采用同步運算的冗余策略，備用控制器也在執(zhí)行與主控制器相同任務。避免了傳統(tǒng)設計中，備用控制器僅僅跟蹤主控制器，不進行控制運算，在備用狀態(tài)下正常，而在冗余切換后不能正常接替工作的問題。創(chuàng)新的冗余策略具有更高的可靠性。
KM940的I/O通訊總線eBus為單層設計，KM940直接與每塊I/O直接通訊，速度更快；eBus總線被分為12段物理隔離的分支，每段分支的電氣故障不影響其它分支的正常運行，可靠性更高。
（3）KM940的冗余控制網(wǎng)絡eNet構(gòu)架在兩個物理隔離的冗余工業(yè)以太網(wǎng)絡上，單個網(wǎng)絡的任何故障（包括網(wǎng)絡風暴）都不會影響。
eNet上的每個網(wǎng)絡設備都具有兩個獨立的網(wǎng)絡接口，單個網(wǎng)口的故障，不影響系統(tǒng)的正常運行。eNet的兩個網(wǎng)絡是同時工作的，某個設備的A網(wǎng)故障，某個設備的B網(wǎng)故障，如果這兩個設備之間沒有直接的數(shù)據(jù)通訊，那么系統(tǒng)仍然能夠正常工作，完全不同于只能一條總線運行的總線型邏輯網(wǎng)絡。
雙網(wǎng)同時工作，發(fā)送的數(shù)據(jù)在接受端進行數(shù)據(jù)過濾和冗余處理，如果發(fā)生網(wǎng)絡的冗余切換，切換時間等于零，在數(shù)據(jù)應用上沒有中斷和延時。
（4）NT6000的eNet網(wǎng)絡采用基于組播技術(shù)的控制器主動發(fā)送機制，由KM940控制器根據(jù)數(shù)據(jù)的變化情況，進行主動地發(fā)送。無論有多少臺操作員站，控制器只發(fā)送一次數(shù)據(jù)。
由于DCS的主要數(shù)據(jù)通訊流量都是控制器上行至操作站的數(shù)據(jù)流向，這種設計方案會稍稍加大操作站的通訊處理負荷，但是能夠大大降低網(wǎng)絡負荷和控制器負荷。在設有10臺全功能站的DCS中，NT6000網(wǎng)絡負荷和控制器通訊負荷均為傳統(tǒng)方式的1/10，而控制器的通訊負荷也為傳統(tǒng)方案的1/10，而且隨著操作站數(shù)量的增加，網(wǎng)絡負荷和控制器負荷是恒定。恒定的低負荷帶來的更好的任務確定性和更高的可靠性。
（5）NT6000的eNet網(wǎng)絡設計方案在帶來低負荷和可靠性的同時，還能夠大大提高網(wǎng)絡通訊的速度，NT6000的典型操作響應周期小于700ms，大大優(yōu)于標準的2.5s。
（6）NT6000的I/O供電設計采用兩路冗余直流電源均送到I/O模件，在I/O模件中實現(xiàn)兩路電源切換，充分做到危險分散。
（7）NT6000 DCS系統(tǒng)DPU組態(tài)軟件采用分頁組態(tài)方式，在線組態(tài)、修改和下載對系統(tǒng)的安全運行影響最小。
DPU組態(tài)軟件默認組態(tài)模式是在線組態(tài)，該模式下組態(tài)軟件獲得最多的組態(tài)功能（相對于離線組態(tài)模式）。
在線組態(tài)模式下，DPU組態(tài)軟件與NT6000網(wǎng)絡上目標DPU建立點對點通訊連接。與目標DPU自動建立起通訊連接后，組態(tài)軟件可以在線監(jiān)視DPU中的組態(tài)頁面的執(zhí)行，也可以修改單頁或多頁組態(tài)邏輯。修改后的組態(tài)頁面可以直接下裝至目標DPU中，覆蓋原邏輯頁面。新邏輯頁面在一個DPU執(zhí)行周期內(nèi)生效。修改過的組態(tài)頁面在覆蓋DPU中的原組態(tài)頁面時，僅對頁面中修改的組態(tài)或模塊參數(shù)生效，沒有變動的邏輯組態(tài)和模塊仍保持頁面覆蓋前的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行。
在線組態(tài)模式下，修改并下裝組態(tài)頁面不會對系統(tǒng)中沒有變更的組態(tài)、模塊參數(shù)或控制環(huán)路造成擾動（故意打斷控制邏輯回路或變更模塊參數(shù)除外）。NT6000 DCS系統(tǒng)在線下裝的最小邏輯單元是一個組態(tài)頁面，其中最小的組態(tài)變更范圍是單個功能模塊的單個參數(shù)。
（8）NT6000 DCS系統(tǒng)DPU在線組態(tài)與下裝在不涉及與設備相關的控制回路時，不會對設備的運行造成任何擾動。其中，設備相關的控制回路包括：設備的反饋通道、設備的輸出通道、設備的控制邏輯、設備控制功能塊參數(shù)。操作員在確認對設備相關的控制回路的組態(tài)修改不會對設備當前運行狀態(tài)產(chǎn)生擾動時，在線組態(tài)與下裝同樣不會對設備執(zhí)行造成擾動。
（9）在大型復雜系統(tǒng)中，DCS的管理往往隨著規(guī)模的增大變得困難，雖然各個模件都設計了自診斷功能，但是缺乏直觀有效的管理界面。在DCS出現(xiàn)冗余部件的損壞之后，由于缺乏直觀的自診斷界面，維護人員未能及時排除故障，DCS實質(zhì)上處于部分的單個運行狀態(tài)，當兩只冗余部件全部損壞之外，系統(tǒng)就會發(fā)現(xiàn)有后果故障。因此自診斷界面的設計也直接關乎DCS的可靠性。
在NT6000中，設計了直觀易懂的系統(tǒng)診斷畫面，將每個控制器、I/O卡件、操作員站的自診斷信息進行收集，集成處理和顯示。一旦出現(xiàn)風吹草動，系統(tǒng)診斷畫面將直接指出出現(xiàn)問題的部件，引導維護人員進行維修。故障的過程都會產(chǎn)生詳細故障記錄，便于事后分析。
易用性設計和特點
（1）NT6000的系統(tǒng)機柜及其中的各個部件，全部采用模塊化標準設計，機柜內(nèi)部沒有任何的手工接線。這樣的標準機柜能夠進行工廠化生產(chǎn)，以保證更高質(zhì)量、更短的交貨時間和更低的成本。標準機柜配上不同的卡件就能夠滿足不同項目的需求。
機柜中的各個部件都使用預置模塊進行連接，減少手工接線，不僅降低了人工成本，也提高系統(tǒng)的可靠性和維護的便利性。模塊化設計的機柜，只需要一把螺絲刀就可以快速地完成裝配和拆卸工作。機柜設計方案充分利用機柜正反四邊的接線空間，是最大接線密度和最寬松接線空間的完美組合。
（2）NT6000支持真正的IEC61131-3組態(tài)標準，無論是復雜的SAMA圖邏輯還是多分支多步序的順序控制要求，都可以用直觀易學的模塊化組態(tài)方式來實現(xiàn)。
NT6000的組態(tài)資料符合工程應用習慣，能夠直接生成工程資料，用于存檔和外部交流。
在DCS的應用和開發(fā)過程中，經(jīng)常性地會出現(xiàn)系統(tǒng)配置和功能要求的變更，每一個變更都會引起DCS組態(tài)、工程資料的相應變化。一般成熟的DCS中，組態(tài)功能都比較強，增加一塊卡件，修改一個邏輯，調(diào)整一個畫面，往往是幾分鐘的時間，而修改相關的工程資料則需要幾個小時。在NT6000中提供工程資料的自動維護功能，將工程師從煩瑣的資料整理工作中解放出來，系統(tǒng)能夠保證生成的邏輯圖和IO清冊的準確性，為資料的存檔和交流工作提供了強有力的工具，使DCS的開發(fā)維護工作事半功倍。
（3）NT6000采用分布式透明數(shù)據(jù)庫設計，數(shù)據(jù)庫分布在每只KM940控制器中，通過eNet網(wǎng)絡協(xié)議和數(shù)據(jù)接口被應用程序直接訪問。
對于使用者而言，可以直接使用KM940控制器的所有數(shù)據(jù)，而不必關心網(wǎng)絡協(xié)議和接口程序的冗余校驗、壓縮等數(shù)據(jù)處理過程。網(wǎng)絡協(xié)議和接口程序不需要做任何設置工作，是完全透明的，使用者可以直接在KM940控制器的組態(tài)系統(tǒng)中管理數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫是透明和易于理解的。分布式透明數(shù)據(jù)庫僅僅依賴KM940控制器而存在，通過網(wǎng)絡直接傳送到操作站，沒有任何的中間環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)通訊的可靠性和傳輸速度都優(yōu)于服務器結(jié)構(gòu)的DCS。=
（4）NT6000的歷史數(shù)據(jù)功能采用客戶/服務器的結(jié)構(gòu)來完成，設計開發(fā)了功能強大的高性能歷史數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)記錄精度可以達到100ms，容量達到10萬點。
在每個操作員站中通過歷史數(shù)據(jù)客戶端可以快速方便地調(diào)出歷史數(shù)據(jù)服務器存儲的所有數(shù)據(jù)，即使是長達數(shù)月的歷史數(shù)據(jù)，都能夠在1秒左右的時間內(nèi)調(diào)出。NT6000的歷史數(shù)據(jù)客戶端功能豐富，使用靈活，為操作員提供有效的數(shù)據(jù)分析手段。解決了傳統(tǒng)DCS中，歷史數(shù)據(jù)功能只能提供給工程師站或少數(shù)客戶端使用，調(diào)用數(shù)據(jù)慢，用戶界面復雜的問題。改變了歷史數(shù)據(jù)不能被普通操作員掌握和使用的局面，為操作員更好使用地DCS進行過程分析、提高運行水平提供了技術(shù)基礎。
（5）NT6000的所有開關量輸入模件同時具有SOE功能，只需通過組態(tài)軟件組態(tài)數(shù)字量輸入模件I/O通道為SOE通道，即可實現(xiàn)對所有（或部分）DI通道的SOE記錄功能，不僅減少硬接線I/O數(shù)量，而且不會因為系統(tǒng)的不同分布給SOE點布置和維護造成困難。
先進性設計和特點
（1）NT6000采用了高性能的PowerPC芯片，控制器運算周期最快能夠小于10ms；控制器與I/O卡件采用eBus直接通訊，滿負荷配置下讀寫I/O數(shù)據(jù)的時間在50ms以內(nèi)；控制器采用eNet協(xié)議降低了通訊負荷，提高了通訊速度，讀寫控制網(wǎng)絡的時間在200ms以內(nèi)。
在以上三種技術(shù)基礎的支持下,NT6000的操作響應周期能夠達到700ms。NT6000 700ms的操作響應周期指標大大優(yōu)于目前2.5s的行業(yè)標準，是符合人體工學的最高標準，將操作人員從畫面操作的停頓等待中解放出來，能夠改善操作人員的操作感受，提高運行操作效率。
（2）NT6000的控制器KM940是目前行業(yè)內(nèi)運算能力最強大的控制器之一，以100ms的周期運算1000個PID來測試，僅占用2%的運算負荷。強大的運算能力能夠?qū)崿F(xiàn)控制工程師的各種先進的控制算法和完善的邏輯設計。
KM940的組態(tài)工具提供了豐富的熱工自動化專業(yè)控制模塊，包括設備級控制、補償算法、典型回路控制。而且還提供了功能強大的模塊二次開發(fā)功能，工程師可以通過IEC標準的開發(fā)工具編寫出各種自定義模塊，并將其納入NT6000的標準算法庫中。
NT6000的KM940擁有強大的運算能力，豐富的模塊支持和靈活的二次開發(fā)能力，為工程提供了有力的工具和廣闊的舞臺。
（3）NT6000支持IEC標準的順序功能模塊（SFC）的組態(tài)方式，能夠以自然語言的方式描述復雜的順序控制過程。
在傳統(tǒng)DCS中，一般以順控功能塊的方式提供順控的組態(tài)手段，這種組態(tài)手段對于沒有控制分支的順控程序是可能滿足要求的。當分支增加、步序變多，功能塊組態(tài)方式的程序量會呈現(xiàn)幾何級的增長，也就限制了順序控制的設計和實現(xiàn)水平。這也是很多DCS不能很好地實現(xiàn)主機自啟停功能和輔助車間順序控制的部分原因。
NT6000支持的SFC組態(tài)方式，適用于描述復雜的順序控制邏輯，程序結(jié)構(gòu)直觀易于理解，當設計復雜度提高時，SFC的程序量僅呈現(xiàn)線性增加。采用了SFC的技術(shù)，NT6000的控制水平和適用范圍會得到進一步提高和擴大。
（4）NT6000分散控制系統(tǒng)支持現(xiàn)場總線應用，能夠從變送器、執(zhí)行機構(gòu)、電氣保護裝置等智能控制裝置用數(shù)字通信方式獲得過程數(shù)據(jù)和診斷信息，以提高信號傳輸精度和速度，降低投資，提高現(xiàn)場設備的智能化和信息化水平。
NT6000的KM940中設計了冗余的Profibus接口，兼容西門子的Profibus解決方案，支持Profibus-DP和Profibus-PA的各種現(xiàn)場設備。
同時，NT6000具有基于工業(yè)以太網(wǎng)的多種現(xiàn)場總線冗余解決方案，將能夠支持Hart、Profibus、FF、Can等多種現(xiàn)場總線的高可靠性混合應用。
系統(tǒng)性能指標
運行環(huán)境
供電電源：180VAC～264VAC
存儲溫度范圍：-40℃～+
運行溫度范圍：-20℃～+
相對濕度：5～95%RH不結(jié)露.
抗干擾性能
輻射規(guī)范：EN50081-2
電磁兼容性：CEEMC 認證
設備安全規(guī)范：EN61010(1993)
抗震動規(guī)范：符合IEC 61131-2
抗沖擊規(guī)范：符合IEC 61131-2
隔離方式：光電隔離
共模抑制比：90db（50Hz/60kHz）
抗共模電壓：250V
差模抑制比：60db（50Hz/60Hz）
抗差模電壓：90V
系統(tǒng)規(guī)模和容量
控制器帶I/O模件數(shù)量 96塊
控制器處理模塊數(shù)量 4096個
實時數(shù)據(jù)庫容量
歷史數(shù)據(jù)庫容量 100000點
控制網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)量 255個
工程師站/操作員站 100個
單個網(wǎng)段控制器 50對
系統(tǒng)實時性
控制器對模擬量信號的最快掃描時間：10ms
控制器對開關量信號的最快掃描時間：10ms
模擬量控制回路控制周期：50ms( 包括I/O 模件與CPU 通訊時間)
數(shù)字量控制回路控制周期：20ms( 包括I/O 模件與CPU 通訊時間)
控制周期：5ms～30s可調(diào)
控制器冗余切換時間：<5ms
控制器冗余切換數(shù)據(jù)更新時間：<20ms
畫面刷新時間：＜0.5s
畫面數(shù)據(jù)更新時間：＜0.5s
鍵盤（鼠標）發(fā)出操作指令到返回信號在LCD 上顯示的總時間<1s
模件精度
模入信號精度：±0.1%
模出負載能力（Ω）：750Ω
開關量輸入查詢電壓：48VDC
脈沖量輸入
輸入脈沖最高頻率：100KHZ
允許最大脈沖幅值：60V
SOE 分辨率：<1ms
系統(tǒng)內(nèi)時間同步誤差：<1ms
軟件伺服放大器定位精度：±0.2%
通信網(wǎng)絡
網(wǎng)絡形式：交換型工業(yè)快速以太網(wǎng)
通信標準：TCP/IP
通信速率：
網(wǎng)絡介質(zhì)：光纖/UTP/STP
系統(tǒng)支持網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)：255 個站
通訊接口：ModbusRTU 、Profibus 、HART 、FF、DEVICENT
可靠性措施
系統(tǒng)MTBF 大于等于200000小時
系統(tǒng)可用率 大于等于99.9%
冗余電源
冗余系統(tǒng)網(wǎng)絡
冗余控制器
冗余I/O模塊
模塊支持帶電更換
模出保持
系統(tǒng)兼容性及相關認證
系統(tǒng)設計遵從下列國際標準，并通過了嚴格的電磁兼容測試，至少符合三級標準。
• 靜電電抗擾度（IEC6
• 輻射抗擾度（IEC6
• 快速脈沖群抗擾度（IEC6
• 沖擊浪涌抗擾度（IEC6
• 傳導抗擾度（IEC6
• 脈沖磁場抗擾度（IEC6
• 電壓跌落抗擾度（IEC6
• 無線電騷擾（CISPR 22）
• 諧波電流限制（IEC6
• 電壓波動和閃爍的限制（IEC6
系統(tǒng)產(chǎn)品通過CE認證，完全符合歐盟EMC指令和LVD指令（低電壓電氣設備）。
現(xiàn)場總線應用
NT6000分散控制系統(tǒng)支持現(xiàn)場總線應用，能夠從變送器、執(zhí)行機構(gòu)、電氣保護裝置等智能控制裝置用數(shù)字通信方式獲得過程數(shù)據(jù)和診斷信息，以提高信號傳輸精度和速度，降低投資，提高現(xiàn)場設備的智能化和信息化水平。NT6000還提供了基于工業(yè)以太網(wǎng)的多種現(xiàn)場總線冗余解決方案，能夠支持Profibus、FF、Can等多種現(xiàn)場總線的高可靠性混合應用。
相關鏈接：“NT6000分散控制系統(tǒng)”項目通過科技成果鑒定
鑒定會現(xiàn)場
會議由中國電力企業(yè)聯(lián)合會科技服務中心科技成果處副處長蔡義清、電力規(guī)劃設計總院科技信息部主任王聰生主持，中國電力顧問集團公司、華北電力大學、中國電力投資集團公司、中國電力科學研究院、西安熱工研究院、東南大學能源與環(huán)境學院、華北電力設計院、華北電力科學研究院、浙江省電力科學研究院、江蘇電力調(diào)度通信中心、江蘇省電力公司、江蘇省電力設計院、南京汽輪機廠、山西電力設計院、江蘇淮陰發(fā)電有限責任公司、鹽城發(fā)電有限公司、浙江錢清發(fā)電有限責任公司、兗礦菏澤能化公司、河南周口隆達發(fā)電有限公司、哈爾濱汽輪機廠、科遠股份等包括電力集團、高校、研究院、企業(yè)單位的近六十位專家、學者和公司代表等參加了本次科技成果鑒定會議。
鑒定委員會聽取了科遠“NT
鑒定委員會專家組
