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1、系统概述
浙江正泰中自控制工程有限公司通过长期的科研攻关与技术创新，结合丰富的系统集成与工程应用经验，经过持续改进与完善，推出稳定可靠、先进实用、友好开放的新一代集散控制系统——ChiticCTS700集散控制系统。
图1.1-1 ChiticCTS700集散控制系统结构图
ChiticCTS700新型集散控制系统传承了中自以往各类控制系统中信号处理技术、软件技术、控制技术、网络技术，延续了中自控制系统稳定可靠，功能强大，灵活度高，性价比高的特点，全新推出了单点信号模块，重造了硬件工艺结构，优化了软件组件，改善了空间布局。在控制系统产品的工程化、人性化、客户定制化等方面取得突破性进展，工艺及设备对象的适应性强，极大地满足大型工业流程及装备制造用户的针对性需求。
2、技术特点
技术传承：可靠、智能
l 任意冗余设计：电源、网络、控制单元、I/O模块均可根据可靠性要求配置冗余方案；电源冗余，支持双电网输入，并具有过压、过流保护；网络冗余，保证系统通讯稳定可靠；控制冗余，无扰动切换，保持控制连续性；I/O冗余，重要I/O可冗余配置；
l 多处理器分布处理、协调工作：主控单元、I/O模块、SmartCell控制模块均配置相应微处理器，分工协作、就地处理、自主工作，负荷分散、危险分散、耦合减少、可靠性高、稳定性强，支持模块故障隔离、在线插拔、在线修复；
l 信号智能调理与全隔离技术：全电子数字化设计，无旋转电位器，无磨损部件，全隔离、隔离配电、自诊断、自校正、自恢复、故障隔离，自动补偿环境影响；
l 通用模拟量输入：不需调整硬件配置（不必更换任何器件或进行任何硬件设置或跳线），支持工业标准信号，如热电阻、热电偶、电流、电压、II/III型标准信号等的全范围输入，只需软件设置信号类型、信号量程，并确认接线即可；
l IEC61131-3标准编程语言，实时仿真，在线下载：支持包括功能块图FBD（Functional Block Diagram），梯形图LD(Ladder Diagram)，结构化文本ST(Structured Text)，顺序功能图SFC(Sequential Function Chart)，指令表IL(Instruction List)五种编程语言，150余种标准控制算法，实时仿真，在线组态，在线下装；
全新特点：先进、专业
l 智能模块单点化：I/O模块全部采用单点结构设计，每个模块有独立的CPU进行智能控制，单点模块支持热插拔，系统维护到I/O通道级；
l 通道信息可视化：所有模块都具有在线自诊断，具有面板指示灯进行状态提示。CTS700系统可以分析故障位置到I/O通道级；通过维护软件还可观察每个故障的详细信息，保障运行过程安全性。
l 系统产品工程化：硬件组件模块化结构，易于扩展升级，智能单元Smartcell支持多种总线协议，方便就地/远程扩展，在线更换模块或在线增加I/O模块，无需系统停车；
l 高端客户定制化：优化软件结构，组态菜单化组件选择，依据不同行业要求，在软件平台上为高端客户量身定制优化系统；
l 创新的空间布局，双面垂直安装，优化接线，提高容积率；
l 基于国际标准和行业规范设计研制，符合CE认证要求；
l 完全基于网络的概念：支持真正客户-服务器模式和Internet/Intranet浏览器技术，是一种可伸缩的柔性结构，在系统扩展和变化时，有着极大的灵活性，从而保护用户的投资；
增值服务：开放、安全
l 导入大型实时数据库：有效提升工厂综合自动化水平；
l WEB发布功能：帮助用户通过网络轻松实现远程监控生产；
l 设计灵活易用：硬件模块低功耗设计，维护维修方便，软件组态灵活易用，省时省力；
l 全方位开放设计：支持ActiveX、OPC、ODBC和DDE，新增多类型通讯卡，全方位接纳第三方设备；提供与常用的MES数据库的接口；
l 透明的网络管理技术：无需网络编程知识即可完成分布在多区域的多机分布式监控系统的组态开发；
l 系统安全性：多用户分级分区域安全设计、重要组态信息冗余化、可恢复，保证系统信息安全；
l 电磁兼容性（EMC）设计，脉冲群抗干扰能力，信号段1.0KV/5KHz，电源端2.0KV/5KHz，达到工业三级标准；
l 提供多种先进控制功能：帮助工厂降低碳排放，提高产品质量；
l 行业解决方案：面向石油、石化、化工、生化、电力、水处理、环保等行业中高端客户，全方面提供增值服务。
3、网络结构
ChiticCTS700集散控制系统采用三层网络结构，分别是管理网MNet、系统网SNet和控制网CNet。智能控制模块通过SmartBus连接智能I/O模块；CNet网络连接各个主控单元和SmartCell单元；SNet网络采用工业以太网，可连接多套控制站，以及多台操作站/工程师站，并通过管理网MNet可无缝连接MIS/ERP。如图1.3-1所示。
管理网MNet实现不同单元装置或生产车间之间的协调控制、数据通讯；企业内多组装置或生产过程的管理数据通讯；大型工业过程各子系统间的协调控制与调度管理；通讯介质采用光纤、同轴电缆、双绞线。
系统网SNet是连接ChiticCTS700工程师站、操作站、控制站等节点的实时工业网络，实现现场控制站传递现场I/O采集数据至操作站；各现场控制站间的数据传递，以满足大范围协调控制的需要；操作站和工程师站向现场控制站传递控制指令或组态数据；保持各操作站之间数据的一致性。系统网采用工业以太网，符合IEEE802.3标准；其通讯速率为100Mbps，传输介质为5类非屏蔽双绞线。系统网采用可靠性高的冗余结构，热备份工作，可以保证在任何一条网络失效的情况下不影响系统通讯。系统网拓扑结构为星型和菊花链型，在一定区域范围的各节点都通过双绞线连到一个以太网交换机上，各区域又通过双绞线或光纤把多个光端机/交换机互连在一起。系统网的最大通讯距离与交换机/光端机的个数和使用的通讯介质有关。双绞线每段最大长度不超过100m，光纤每段最大长度不超过1850m。系统网涉及的硬件有操作站/工程师站、控制站、交换机/光端机以及传输介质。
图1.3-1 ChiticCTS700系列集散控制系统网结构图
控制网CNet是控制站内部使用的冗余实时网络，实现控制站内部的各个智能通讯模块和主控单元之间的互联和信息传递。
在CNet网络距离小于30米时，可采用双绞线为通讯介质，最大通讯速率1Mbps；在CNet网络距离大于30米且小于1000米时，可采用远程I/O光纤通讯单元进行通讯，其最大通讯速率为1Mbps。
控制网CNet具有以下特点：
l 多主工作方式，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活，且无需地址等节点信息，可方便地构成多机备份系统；
l 网络节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级的数据最多可在134us内得到传输；
l 采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间，尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪情况；
l 只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据，无需专门的“调度”；
l 采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果；
l 每帧信息都有CRC校验及其它检错措施，保证了极低的数据出错率；
l 节点在错误严重情况下具有自动关闭输出功能，使总线上其他节点的操作不受影响。
灵巧总线SmartBus是SmartCell单元控制器与I/O模块连接的实时通讯总线，完成智能互连和信息传送，其具有以下特点：
l 节点数可达16个；
l 支持点对点发送和广播发送功能；
l 节点错误严重时不会影响其他节点正常工作；
l 传输时间短，不易干扰，具有极好的检错效果；
l 容易实现信号和信号之间，信号和主机之间的隔离；
l 容易实现模块级功能扩展。