WINMATION-Wincs-Control System过程控制系统

WINMATION-Wincs-Control System过程控制系统

Winmation Control System 过程控制系统，作为ABB集团DCS 系列产品中的新成员，继承并发展了集团成熟领先的DCS 核心技术，在一个通讯开放、技术领先的系统中，为用户提供了一个灵活友好的工程平台，并用一个简单工程应用的思维去实现安全可靠，功能强大的自动化控制。

系统概述

小工程量 –大自动化

Winmation Control System 过程控制系统，作为集团DCS 系列产品中的新成员，继承并发展了集团成熟领先的DCS 核心技术，在一个通讯开放、技术领先的系统中，为用户提供了一个灵活友好的工程平台，并用一个简单工程应用的思维去实现安全可靠，功能强大的自动化控制。

全集成的高效组态工具极大地简化了工程调试, 设备维护和现场总线设备管理，直观友好的监控界面使客户可以无缝地获取全厂的系统信息。可以说，Winmation Control System 是工业过程控制应用的理想解决方案，能帮助客户在确保系统功能强大和安全可靠的前提下，通过减少用户工程费用和及时周到的本地化服务来提高企业的生产力和利润率。

用一句简单清晰的话来概括Winmation Control System 过程控制系统，那就是“小工程量–大自动化”。

系统结构

拓扑图

系统拓扑图

Winmation Control System

Winmation Control System 系统分为操作员级和过程控制级。操作员级包含了操作和显示、归档和记录、趋势及报警等基本功能。同时也可实现配方管理、批处理管理和信息管理等扩展功能。与现场执行器和传感器进行通信的控制器来执行开环和闭环回路控制功能。

  • 操作员级

WinHMI操作员站使用PC硬件，既可以是标准商务用PC机也可以采用工业级PC机，并运行在Microsoft Windows操作系统下，同时WinHMI 支持双屏显示和操作。操作员级可以安装一个工程师站和几个操作员站，最大配置数量为100。WinConfig工程师站对系统进行组态和调试。通常，我们可以使用便携设备例如笔记本，实现在办公室和现场对系统进行组态。操作员级PC机也可以同时当作工程师站。工程师站在系统正常运行期间可以关闭无需永久与系统连接。

  • 过程控制级

在过程控制级，系统可以由许多连接 I/O 单元的过程控制站组成，最大可配置100个控制器。您可以对过程站进行冗余模式（CPU冗余、现场总线模块冗余、I/O 模块冗余）或非冗余模式的组态。模块化的可插拔式输入/输出模块依照系统过程信号的类型和数量自由选择使用。

  • 系统通讯

过程控制站内的数据通讯（控制器与 I/O 等各种智能设备或现场总线仪表）采用的是符合国际标准的现场总线。现场控制器支持 PROFIBUS-DP, Modbus TCP/RTU 等各种现场总线连接，同时系统也可以连接 HART 仪表及 PROFIBUS-PA 现场总线仪表。

操作员级和过程控制级之间通信使用 TCP/IP 协议系统总线（基于以太网），最大传输速率为100MB/s。

Winmation Control System 控制系统中的实时过程值和报警可以通过 OPC 进行访问。我们同时提供一个C语言编程接口嵌入到外部基于 Windows 操作系统应用程序中，适用于实现用户使用非标准 OPC 通信，即 DMS-API 软件包。

控制器

  • WinControl 1800 控制器

WinControl 1800 控制器采用模块化结构设计，包括CPU模块PM 1800和PROFIBUS-DP 主模块 FP 1830 。控制器可配置成冗余和非冗余模式，并通过PROFIBUS-DP和其它现场总线协议来连接I/O、执行机构、传感器、电机和其它现场设备。

WinControl 1800 控制器通过了 CE 和 c ULu s 认证，主要由以下两部分组成：

  1. CPU 模块 PM 1800
  2. 最多2个现场总线接口模块FP 1830

WinControl 1800 控制器目前支持以下现场总线类型：

  1. PROFIBUS-DPV0/DPV1
  2. Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP
  3. Telecontrol (IEC60870-5-101), Telecontrol TCP(IEC60870-5-104)

WinControl 1800 控制器的核心部分 CPU 模块 PM 1800 , 是一款高性能处理器，支持多任务处理和短循环周期等功能。
PM 1800模块上集成有4个传输速率为100 Mbit/s的以太网口和3个串口。第3个串口（DIAG）用于系统诊断/设置和无线时钟同步等。可通过Coupler Bus插槽向左扩展现场总线模块FP 1830（最多两块）。

  • WinControl 690 控制器

WinControl 690 控制器是一个模块化的结构。CPU集成在控制器主单元(PM 693)上，控制器中可以插入不同的模块诸如电源模块、以太网模块和符合各种应用的现场总线模块（最大数量为4个）。WinControl 690 控制器之间的通信采用快速以太网实现，具有如下特点:

  1. 控制器、电源、通信支持1：1热冗余
  2. 控制器集成总线功能、总线设备通信及组态管理
  3. 每个控制器支持4条高速通信总线，且支持不同类型总线混合使用：PROFIBUS-DP, 高达12MB；Modbus RTU/ASCII；FOUNDATION Fieldbus H1
  4. 详细的诊测信息实现设备预防性维护
  5. 紧凑式结构设计
  6. DIN 导轨安装
  7. 环境温度为0～60℃
  8. EMC 符合 EN50082
  9. CE, cULus 认 证

I/O模块

  • WinIO 1000

WinIO 1000是新一代高性能、高集成、分布式的智能型I/O系列产品。丰富的I/O模块类型最大程度覆盖了工业现场的需求，通过PROFIBUS 与主控制器进行通讯。I/O 模块支持热插拔、冗余组态，具有多种电路保护、在线诊断功能。WinIO 1000的安装与布线方式简单快捷，高度模块化与极大的灵活性使其能实现多种应用功能。I/O模块可根据不同的功能需求进行相应的配置安装， 2CM的I/O模块宽度使得一个WinIO 1000站最多由两个单独或一对冗余的CI模块，20个单独I/O模块或10对冗余I/O模块构成，冗余与非冗余模块可同时在一个I/O站上混合组态。

I/O模块功能如下：

  1. 冗余
  2. 热插拔
  3. 支持HART协议设备和HART循环变量
  4. 断路/短路诊断（适用于模拟输入输出模块）
  5. 通道自诊断（适用于数字输入输出模块和模拟量输出模块）
  6. 极性反接/短路/过流保护
  7. 滤波时间选择
  8. 信号调节
  9. 信号隔离
  10. 干扰抑制
  11. 热电偶的冷端补偿

WinIO 1000模块类型：

AI1031B     8个模拟输入通道（1*8）；精度：0.1% F.S.；信号：0/4..20mA, 0/1..5V；支持冗余配置

AI1032B     8个模拟输入通道（8*1），通道隔离；精度：0.1% F.S.；信号：0/4..20mA, 0/1..5V；支持冗余配置

AI1031H     8个模拟输入通道（1*8）；精度：0.1% F.S.；信号：0/4..20mA，0/1..5V，支持HART协议信号；支持冗余配置

AI1031T     8个模拟输入通道（1*8）；支持TC类型：B/E/J/K/N/R/S/T/U；精度：0.1% (-10 mV..90mV) F.S.，支持冗余配置

AI1031R     8个模拟输入通道（1*8）；RTD类型：PT100, CU50；精度：±1℃

AO1031B     8个模拟输出通道（1*8）；信号：0/4..20mA；精度：0.1% F.S.；支持冗余配置

AO1032B     8个模拟输出通道（8*1），通道隔离；信号： 0/4..20mA；精度：0.1% F.S.；支持冗余配置

AO1031H     8个模拟输出通道（1*8）；信号：0/4..20mA，支持HART协议信号；精度：0.1% F.S.；支持冗余配置

PI1031B       8个脉冲输入通道（1*8）；输入信号类型：0..50kHz（频率测量），0..2kHz（脉冲计数），5VDC/12VDC/24VDC信号；精度：1HZ(0..10kHz，包括10kHz), 0.05%(10kHz..50kHz)
DI1041B      16个数字输入通道（2*8）；24VDC干触点信号，24/48VDC和110/220VAC继电器信号；支持冗余配置，

 

系统软件 

  • 工程组态软件WinConfig

WinConfig 是 DCS 控制系统工程师站的组态、编程及调试工具软件，它是集组态 (包括硬件配置、控制策略、HMI 即人机界面等组态)、工程调试和系统诊断功能为一体的工具软件包。WinConfig 采用统一的系统全局数据库和强大的交叉参考工具，不仅能方便地完成自动化组态，而且是一个高性能的过程调试工具。系统过程控制站所需的各种控制算法和策略都是由 WinConfig 来组态的，并采用图形化的组态方法(符 合 IEC61131 – 3 标准)。同时 Winmation Control System 在工程组态工具中引入了新技术来优化工作流程，采用了大家更为熟悉的 Micros o f t®环境实现导航式的项目组态。如：不同的功能块图能方便的复制、粘贴，标签和变量列表可以类似 Exce l 电子表格的方式进行排序或筛选，并且都可以方便地以 Exce l 电子表格的样式进行导入或导出。

  • 操作员站软件 WinHMI

WinHMI 的功能包括工艺流程图形显示、实时数据监视、系统硬件诊测状态显示、趋势文件归档、过程及系统报警及记录、数据报表、操作指导、下达控制指令等。

  • 配方管理软件

Formulation 配方管理软件适用于由 Winmation Control System过程站控制的单个产品或多级产品的生产流程。配方在单个（ S F C ） 上 执 行，多个配方可同时 在 不 同 的 S F C 上运行。多个Formulation工作站可同时共享存储配方的数据库信息。Formulation数据库最多可支持50个主流程，每个主流程最多可支持30个主配方，每个主配方对应30个控制配方。每个配方最多可配置300项配方参数和300项报表参数。

  • 批量管理软件

如果用户已经在使用 Winmation Control System 控制系统，并且想去优化批处理对象的生产工艺、提高生产力。在这种情况下 Workflower Ma n a g e r 批量管理软件能为客户提供专业、可靠的批量生产管理解决方案。

  • Web客户端

Web Server/Client 解决方案正逐渐成为 DCS 市场的需求 , WinClient作 为 Winmaiton Control Syste m 的 Web Server/C li e n t 解决方案能让客 户 通 过 M ic r o s o f t 的IE浏览器来安全地监控过程画面和观测过程数据。