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1、-SPPA-T3000 系统概述目录1 概述21.1 主要设计特性22 系统体系构造32.1 介绍32.2 硬件体系构造42.3 软件体系构造53 功能与任务63.1 介绍63.2 控制73.3 操作103.4 工程设计293.5 诊断373.6 通讯424 组件444.1 介绍444.2 电力效劳器454.3 网络464.4 过程接口481 概述电力市场的自由化以及对进一步提高电厂发电效率和降低运行维护费用的要当今发电行业的焦点问题。与过去相比，现代化电厂必须到达最高可用率和平安级别、符合排放指标、优化电厂效率以及响应短期调度指令。电力行业日益剧烈的竞争迫使电厂既要优化发电能力又要优化业务过
2、程。竞争力正在成为电力行业的核心成功要素。从其全世界围超过1500 套控制系统装置所获得的知识积累使西门子公司不仅仅是世界发电市场中最有经历的，而且还是最成功的电力和I&C 系统的供给商。西门子公司从超过一个世纪的电厂运行中所吸取的技术为其客户提供了一个更大的优势：为特定的电厂工艺进展精准设计，针对具体需求提供最理想的电气和I&C 系统。西门子具有客户可以信任及依赖的专门技术。多年来，控制系统供给商一直致力于采用新技术以提高发电能力。为了适应日益增长的实时数据的需求，基于开放性及标准的组件被集成到控制系统中。例如：现场总线企业管理层与生产过程间数据交换的开放接口开放的数据库这些集成的结果，DC
3、S 系统已经开展成非常复杂的、难以维护的构造。而且，多重接口、部件、操作系统以及支持工具的激增导致了对可用率的危害和对报废顾虑的增长。西门子公司采取了一个革新的方案：实时数据自由流动的设想、无需将任何部接口结合到专用的软件体系构造中。根据此设想，并依靠在发电行业中的优势和经历，西门子公司已经开发了世界上第一个真正的基于组件的控制系统SPPA-T3000。所有设计的组件都使SPPA-T3000 可方便地执行电厂过程的所有功能，包括与第三方接口的集成以及与基于WEB 的应用的无缝接口。SPPA-T3000 不仅满足了传统电厂控制任务的要求，而且提供了能提高发电业务过程的实时数据平台。SPPA-T3
4、000 防止了传统控制系统的弱点，用基于组件方法进展系统的设计，成功地用软件解决方案来替代“强制性适配部件的组合。SPPA-T3000 的解决方案提供了可根据具体需求进展工程设计的强有力的应用环境。它包括了协调与管理业务过程每个方面的能力，以实现出色的运营。这意味着SPPA-T3000 将提供电厂工程设计、启动及运行，以及管理和维护所需的极具竞争力的优势。1.1 主要设计特性基于组件的设计理念嵌入式组件效劳ECS，嵌入了所有过程相关数据到每一个单独组件中。此嵌入式组件方式允许所有数据对操作、设计或诊断作为在使用。一个统一的系统体系构造简化了系统构造，提供一个面向所有任务的单一用户界面，并且消除
5、了传统控制系统中对子系统以及详细接口的需求。SPPA-T3000 使用*ML 和Java 技术，其应用不受任何操作系统或硬件平台兼容性的限制。这改良了任务实现能力(如I&C 支持)和主动性(如电厂优化、过程修改和参数调整)。所有这些功能也可以从任何地点远程使用。传统的控制系统包含附带大量通讯接口的隐藏子系统，必须要对所有这些子系统进展工程设计。映射数据交换和子系统通讯使数据一致性成为一项挑战。额外的处理时间、管理负荷及多重软硬件版本可导致多重故障点和更多的维护工作。SPPA-T3000 消除了这些子系统，其统一的系统体系构造保证了在数据的连贯性和更少的组件，大大减少了管理工作以及故障点。SPP
6、A-T3000 通过提供完全建立在开放标准上的平台和成熟的软硬组件实现上述要求。平台的独立与开放保证了业务应用的简便集成。它保证根底架构能最好地适应业务的需求。信息从最底层的现场设备直达控制室、办公室或企业层，无需通过不同网关或软件接口。SPPA-T3000 提供一个用于工程设计、组态、调试、运行、诊断和效劳的单一用户界面。每个对象都嵌入了所有必要信息和接口。无需授权软件：一个标准浏览器即可浏览整个电厂状态并执行所有自动化任务。视窗风格的下拉菜单、自动弹出的窗口、多重视窗、简便搜寻功能、测点信息和大量其它特性使运行人员和工程师的操作非常直观与简便。不受限制的并发工作流程，提供了执行各种任务的灵
7、活性，直至单一对象级。SPPA-T3000 提供进展工程设计的解决方案。它不仅符合不同功能方面的要求，而且还满足不同视图风格设置要求。简便的系统体系构造允许软硬组件的即插即用。例如，新增操作员站可以无需任何附加软件的安装而被方便地连接。软件组件的模块化减少了维护管理工作。2 系统体系构造2.1 介绍体系构造SPPA-T3000 过程控制系统是以现代电厂需求为根底开发的，具有集成系统体系构造，面向所有自动化任务，从工程设计和调试到运行和诊断。它通过基于对象的设计以及嵌入式组件效劳(ECS)实现。相关任一过程对象的所有数据被嵌入到一个高度可用、独立的组件中。与过程对象的任何交互，无论是运行、过程控
8、制、诊断、或者只是查看数据，都由此组件来完成。此方法实现了一个统一的系统体系构造，它简化了系统构造并消除了传统控制系统使用子系统的需求。传统控制系统以客户机/效劳器构造为根底，有一个与自动化层的实时，在自动化层处理所有自动化功能。不同的功能例如操作与监视、存档、报表、诊断和工程设计在不同的专用PC 机或工作站中执行。它造成了不同的操作系统、软件包和数据库通过复杂中间软件和通讯机制进展所谓集成的现象。现在，新技术实现了最有力和最简单的实现方法嵌入式组件效劳(ECS)。传统的人机界面、工程设计系统和诊断系统的分割现象已不复存在。人机界面、工程设计、诊断等等都成为了系统的不同视图。电厂过程控制系统也
9、受到自动化市场中新趋势的影响。政府规章制度和客户的需求变化正在影响发电行业的需求。可通过使用新技术或使之与已有技术相结合的方法来满足这些需求。传统分层构造分为现场级、过程控制级、机组控制级以及企业级来自当今业务过程的功能构造。未来的技术趋势导致了另外一个方向：把DCS 只分成两个级别，即现场级和IT 级。此种简化通过两方面完成：一方面将互联网技术开展到企业级、机组级和过程控制级；另一方面持续开展现场设备的智能化。IT 级的特征是使用标准IT 中间件，以TCP/IP 为通讯媒介，所有应用彼此直接通讯。现场级只包含智能传感器和执行器。越来越多的信息和功能将设置到智能设备中，例如：设备根本数据，执行
10、性的操作功能，短期文档和效劳界面。SPPA-T3000 已经在其体系构造中采用了大量新技术，例如嵌入式互联网技术，TCP/IP 通讯和基于组件的设计。新体系构造的优势表达在：标准IT 技术的使用提供了与公司信息管理一起来开发I&C 构造的可能性DCS 开发的进程将会适应整体IT 的开发2.2 硬件体系构造主要组件SPPA-T3000 将成熟的实时过程控制器的可靠性与新技术结合在一起来建立一个简单、强大的平台。SPPA-T3000 由如下组件层构成：用户接口人机接口站是过程的窗口，显示工程设计、运行和诊断信息，它是运行WEB浏览器的标准工控计算机。电力效劳应用效劳器和自动处理器用来处理数据及执行
11、控制算法，具有极高的可用率。网络所有组件间高可用率的部连接，由采用TCP/IP 协议的标准工业以太网实现。对过程的访问及过程与电力效劳器的连接通过PROFIBUS DP。过程接口过程接口通过I/O 模件提供信号处理和指令输出。SPPA-T3000 的用户接口：人机接口站显示所有与设计、运行和诊断有关的信息。人机接口站可以使用任何计算机通过互联网或公司部局域网用Web 浏览器访问Web 应用，而无需安装应用软件。以Web 为根底的人机接口站允许使用不同硬件，例如标准PC、工作站、笔记本电脑、PDA，以及其它可运行标准浏览器的设备。另外，现有的IT 设备也可用做人机接口。处理数据和控制算法是电力效
12、劳的主要任务。另外电力效劳还提供存档、组态和工程设计以及报警和诊断效劳。所有电力效劳的硬件平台是可提供极高可用率的应用效劳器和自动处理器。通讯功能由连接不同组件的网络提供。主要通讯由采用TCP/IP 协议的标准以太网实现。连接到过程接口的通讯由PROFIBUS DP 现场总线建立。其它标准例如MODBUS 或者以太网TCP/IP网络即将实现。现场总线PROFIBUS DP 直接连接到自动处理器的运行容器。过程接口通过I/O 模件或智能现场设备进展信号采处理和指令输出。SPPA-T3000 体系构造以提供一个从操作到自动化的集成系统体系构造为特色，使用单一编程语言(Java)。其优势是系统不复杂
13、和模块化软件设计。2.3 软件体系构造在传统的DCS 中，单个、特定的任务通常要使用不同工具、软件或子系统，通过或多或少的复杂的中间件耦合在一起，使不同任务之间到达同步。SPPA-T3000 使用嵌入式组件效劳方式(ECS)。每一个过程对象都装载有对象自身所需的所有数据。所有的效劳，例如电厂画面、工程设计、报警等都提供来自于这个数据池的视图或者直接收理这些数据。没有中央数据库来存储或编辑数据，因此不会引起性能或容量的瓶颈。整个系统由这些单个对象组成，形成一个组合单元进展数据的无缝集成及交换，以提供由各个单件构成的整体的完整概貌。SPPA-T3000 软件体系构造由于采用Java编程方法，原则上
14、可在不同的硬件平台上分配其组件。典型的SPPA-T3000 配置包括SPPAT3000人机接口、应用效劳器和自动处理器。自动化逻辑以按照所需顺序和处理周期所设计的自动化功能而建立，并按实时要求在具备实时运行环境的SPPA-T3000 自动处理器中执行所确定的控制任务。如果对时间准确性无过高要求，自动化逻辑也可以在应用效劳器中执行。自动化功能与在应用效劳器中运行的其他组件交换信息。任何人机交互操作都通过人机接口站的单一用户界面进展。自动化和电厂画面的设置更改会影响各个中枢对象，并且由其所有其它组件自动继承，从而无需在其它组件中重复修改。另一个重要优点是客户机与所有应用和控制逻辑完全独立。控制策略
15、的任何重新定义或者甚至是自动化逻辑的彻底更改都不会影响客户机软件设置。人机接口站仍然通过网络浏览器访问数据，仅仅接收由各个控制对象提供的逻辑或计算结果。因此，人机接口站可以采用标准PC、笔记本电脑或甚至移动PAD，无需安装任何系统软件。模块化软件设计提供了一个全新的灵活性，它可以：自由适应用户控制功能要求可灵活选择软件包和选项的客户化系统扩展电厂画面、功能图和操作面板的风格灵活设置SPPA-T3000 软件体系构造的主要优势为：全集成o 任何时间的一致性视图o 唯一的数据管理地点o 集成的I&C，电厂画面、报警、诊断和工程设计o 无子系统，如工程设计、操作与监视或诊断系统o 功能型共享，无子系统界定o 集成汽轮机控制系统硬件平台无关性o 保障投资开放性o 通过应用容纳与第三方产品方便地集成o 系统外的开放*ML 界面o 现场设备的灵活集成o 方便灵活的更新与升级o 减少管理工作在自动化行业里，DCS 已经成为了企业软件系统的一个组成局部。SPPA-T3000 体系构造以创新的网络技术为根底，方便地用任何形式在一个广阔的计算平台围提供信息，因此可以集成到企业环境中。3 功能与任务3.1 介绍SPPA-T3000 是先进的分散控制系统，提供电厂控制系统的完美功能。灵活和优秀的系统功能性、嵌入式组件效劳ECS的体系构造及标准化通讯
