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。能夠在現場復雜電磁環境中長期穩定工作。
（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，備用控制器也在執行與主控制器相同任務。避免了傳統設計中，備用控制器僅僅跟蹤主控制器，不進行控制運算，在備用狀態下正常，而在冗余切換后不能正常接替工作的問題。創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的冗余控制網絡eNet構架在兩個物理隔離的冗余工業以太網絡上，單個網絡的任何故障（包括網絡風暴）都不會影響。
eNet上的每個網絡設備都具有兩個獨立的網絡接口，單個網口的故障，不影響系統的正常運行。eNet的兩個網絡是同時工作的，某個設備的A網故障，某個設備的B網故障，如果這兩個設備之間沒有直接的數據通訊，那么系統仍然能夠正常工作，完全不同于只能一條總線運行的總線型邏輯網絡。
雙網同時工作，發送的數據在接受端進行數據過濾和冗余處理，如果發生網絡的冗余切換，切換時間等于零，在數據應用上沒有中斷和延時。
（4）NT6000的eNet網絡采用基于組播技術的控制器主動發送機制，由KM940控制器根據數據的變化情況，進行主動地發送。無論有多少臺操作員站，控制器只發送一次數據。
由于DCS的主要數據通訊流量都是控制器上行至操作站的數據流向，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絡負荷和控制器負荷。在設有10臺全功能站的DCS中，NT6000網絡負荷和控制器通訊負荷均為傳統方式的1/10，而控制器的通訊負荷也為傳統方案的1/10，而且隨著操作站數量的增加，網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，還能夠大大提高網絡通訊的速度，NT6000的典型操作響應周期小于700ms，大大優于標準的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模件中實現兩路電源切換，充分做到危險分散。
（7）NT6000 DCS系統DPU組態軟件采用分頁組態方式，在線組態、修改和下載對系統的安全運行影響最小。
DPU組態軟件默認組態模式是在線組態，該模式下組態軟件獲得最多的組態功能（相對于離線組態模式）。
在線組態模式下，DPU組態軟件與NT6000網絡上目標DPU建立點對點通訊連接。與目標DPU自動建立起通訊連接后，組態軟件可以在線監視DPU中的組態頁面的執行，也可以修改單頁或多頁組態邏輯。修改后的組態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執行周期內生效。修改過的組態頁面在覆蓋DPU中的原組態頁面時，僅對頁面中修改的組態或模塊參數生效，沒有變動的邏輯組態和模塊仍保持頁面覆蓋前的狀態繼續執行。
在線組態模式下，修改并下裝組態頁面不會對系統中沒有變更的組態、模塊參數或控制環路造成擾動（故意打斷控制邏輯回路或變更模塊參數除外）。NT6000 DCS系統在線下裝的最小邏輯單元是一個組態頁面，其中最小的組態變更范圍是單個功能模塊的單個參數。
（8）NT6000 DCS系統DPU在線組態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。操作員在確認對設備相關的控制回路的組態修改不會對設備當前運行狀態產生擾動時，在線組態與下裝同樣不會對設備執行造成擾動。
（9）在大型復雜系統中，DCS的管理往往隨著規模的增大變得困難，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實質上處于部分的單個運行狀態，當兩只冗余部件全部損壞之外，系統就會發現有后果故障。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。一旦出現風吹草動，系統診斷畫面將直接指出出現問題的部件，引導維護人員進行維修。故障的過程都會產生詳細故障記錄，便于事后分析。
易用性設計和特點
（1）NT6000的系統機柜及其中的各個部件，全部采用模塊化標準設計，機柜內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，以保證更高質量、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方式來實現。
NT6000的組態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的應用和開發過程中，經常性地會出現系統配置和功能要求的變更，每一個變更都會引起DCS組態、工程資料的相應變化。一般成熟的DCS中，組態功能都比較強，增加一塊卡件，修改一個邏輯，調整一個畫面，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的開發維護工作事半功倍。
（3）NT6000采用分布式透明數據庫設計，數據庫分布在每只KM940控制器中，通過eNet網絡協議和數據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控制器的所有數據，而不必關心網絡協議和接口程序的冗余校驗、壓縮等數據處理過程。網絡協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控制器的組態系統中管理數據庫，數據庫是透明和易于理解的。分布式透明數據庫僅僅依賴KM940控制器而存在，通過網絡直接傳送到操作站，沒有任何的中間環節。數據通訊的可靠性和傳輸速度都優于服務器結構的DCS。=
（4）NT6000的歷史數據功能采用客戶/服務器的結構來完成，設計開發了功能強大的高性能歷史數據庫，數據記錄精度可以達到100ms，容量達到10萬點。
在每個操作員站中通過歷史數據客戶端可以快速方便地調出歷史數據服務器存儲的所有數據，即使是長達數月的歷史數據，都能夠在1秒左右的時間內調出。NT6000的歷史數據客戶端功能豐富，使用靈活，為操作員提供有效的數據分析手段。解決了傳統DCS中，歷史數據功能只能提供給工程師站或少數客戶端使用，調用數據慢，用戶界面復雜的問題。改變了歷史數據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，只需通過組態軟件組態數字量輸入模件I/O通道為SOE通道，即可實現對所有（或部分）DI通道的SOE記錄功能，不僅減少硬接線I/O數量，而且不會因為系統的不同分布給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數據的時間在50ms以內；控制器采用eNet協議降低了通訊負荷，提高了通訊速度，讀寫控制網絡的時間在200ms以內。
在以上三種技術基礎的支持下,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于目前2.5s的行業標準，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是目前行業內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實現控制工程師的各種先進的控制算法和完善的邏輯設計。
KM940的組態工具提供了豐富的熱工自動化專業控制模塊，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功能，工程師可以通過IEC標準的開發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DCS中，一般以順控功能塊的方式提供順控的組態手段，這種組態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，功能塊組態方式的程序量會呈現幾何級的增長，也就限制了順序控制的設計和實現水平。這也是很多DCS不能很好地實現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組態方式，適用于描述復雜的順序控制邏輯，程序結構直觀易于理解，當設計復雜度提高時，SFC的程序量僅呈現線性增加。采用了SFC的技術，NT6000的控制水平和適用范圍會得到進一步提高和擴大。
（4）NT6000分散控制系統支持現場總線應用，能夠從變送器、執行機構、電氣保護裝置等智能控制裝置用數字通信方式獲得過程數據和診斷信息，以提高信號傳輸精度和速度，降低投資，提高現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的各種現場設備。
同時，NT6000具有基于工業以太網的多種現場總線冗余解決方案，將能夠支持Hart、Profibus、FF、Can等多種現場總線的高可靠性混合應用。
系統性能指標
運行環境
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不結露.
抗干擾性能
輻射規范：EN50081-2
電磁兼容性：CEEMC 認證
設備安全規范：EN61010(1993)
抗震動規范：符合IEC 61131-2
抗沖擊規范：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
系統規模和容量
控制器帶I/O模件數量 96塊
控制器處理模塊數量 4096個
實時數據庫容量
歷史數據庫容量 100000點
控制網絡節點數量 255個
工程師站/操作員站 100個
單個網段控制器 50對
系統實時性
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
控制器冗余切換時間：<5ms
控制器冗余切換數據更新時間：<20ms
畫面刷新時間：＜0.5s
畫面數據更新時間：＜0.5s
鍵盤（鼠標）發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
系統內時間同步誤差：<1ms
軟件伺服放大器定位精度：±0.2%
通信網絡
網絡形式：交換型工業快速以太網
通信標準：TCP/IP
通信速率：
網絡介質：光纖/UTP/STP
系統支持網絡節點數：255 個站
通訊接口：ModbusRTU 、Profibus 、HART 、FF、DEVICENT
可靠性措施
系統MTBF 大于等于200000小時
系統可用率 大于等于99.9%
冗余電源
冗余系統網絡
冗余控制器
冗余I/O模塊
模塊支持帶電更換
模出保持
系統兼容性及相關認證
系統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
系統產品通過CE認證，完全符合歐盟EMC指令和LVD指令（低電壓電氣設備）。
現場總線應用
NT6000分散控制系統支持現場總線應用，能夠從變送器、執行機構、電氣保護裝置等智能控制裝置用數字通信方式獲得過程數據和診斷信息，以提高信號傳輸精度和速度，降低投資，提高現場設備的智能化和信息化水平。NT6000還提供了基于工業以太網的多種現場總線冗余解決方案，能夠支持Profibus、FF、Can等多種現場總線的高可靠性混合應用。
相關鏈接：“NT6000分散控制系統”項目通過科技成果鑒定
鑒定會現場
會議由中國電力企業聯合會科技服務中心科技成果處副處長蔡義清、電力規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、江蘇淮陰發電有限責任公司、鹽城發電有限公司、浙江錢清發電有限責任公司、兗礦菏澤能化公司、河南周口隆達發電有限公司、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
