PlantE5000集散控制系统系统手册
1.4 系统开放
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遵循IEC 61131-3国际组态语言标准，实现功能块图FBD（Functional Block Diagram）、梯形图 LD（Ladder Diagram）、SFC、结构化文本ST（Structured Text）、IL五种风格迥异的算法组态 方式，保持标准灵活多变特质的同时，实现算法的多方位转化、子算法模块概念、算法图元绑定、在线编译仿真和逐点式离线/在线调式，同时提供接口支持第三方算法接入； ?
开放式体系架构，全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB XML、ActiveX等标准；以OLE、 COM/DCOM、API等多种形式提供外部访问接口，便于用户利用各种常用开发工具（如：VC++、 VB、.net等）进行深层的二次开发，使得和第三方软件的结合轻而易举； ?
实时开放构架下的实时数据库秉承“兼收并蓄”的原则，加大对第三方各种协议的支持，范围几乎涵盖市场上所有主流的通信协议，并可随时随地添加新设备驱动以供特殊用途；第三方设备与FC系列控制系统硬件基于规范统一的设备描述模型，在运行中可无缝连接；使整个系统思路清晰明了、结构严谨质朴，实质性地提高了运行的稳定性和灵活性，也便于系统的多元化发展； ?
延续一贯的“点、线、面”生成各类现场流程画面的组态传统模式，引入“扩展式部件库”概念，称其“扩展式”在于“部件库”可以随时根据需求引入第三方提供的“部件”，抑或者自行成组后入库，在大量削减画面组态工作量的同时，更使得系统友好方便、灵活开放；
? 基于模块化的系统硬件、开放式的软件平台、专业化的应用软件，根据行业需求进行灵活的集成，实现横行或纵向扩展，应用领域涵盖各行各业，既适用于化工、制药、建材、轻工、化肥、城市工程等行业中的小型装配的控制，也胜任于电力、石油、冶金等行业中的中型装置和联合装置的控制，甚至卓越表现于核电、石化、高铁等行业核心装置的高可靠性高、安全性控制。
1.5 维护简便
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IO模块配置组合工业接线端子组，实现整体IO组件设计，取消机笼、机笼底板、端子板及其连接电缆等附件，大幅降低电缆连接引起的可靠性问题；支持控制柜正反面双面安装，整合控制柜与端子柜，便于维护，节省空间，降低成本； ? ? ? ?
支持模块、模块、网络自诊断，模块可带电插拔，在线修复，便于维护； 模块智能化、多功能、类型少、易维修，消除配置浪费、减少备件； 模拟量输入类型及数字量输入输出模式可软件设置，选型方便、改型容易； 远程技术支持，及时迅速地提供系统指导、培训、维护服务。
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第二章 网络架构
2.1 概述
PlantE5000集散控制系统采用三层网络结构，分别是管理网络MNet、系统网络SNet、控制网络CNet。 CNet连接各个功能模块；SNet采用工业以太网，可连接多套控制站，或多台操作站/工程师站，并通过 MNet可连接MIS/ERP。
PlantE5000集散控制系统网络结构图
管理网络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。
系统网络是PlantE5000集散控制系统连接工程师站、操作员站和现场控制站等节点的实时工业网络。实现现场控制站、操作员站及其相互之间的数据传递，保持数据的一致性。系统网络采用工业以太网，符合IEEE802.3标准；采用可靠性高的热备冗余结构，可以保证在任何一条网络失
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效的情况下不影响系统通讯。系统网络的最大通讯距离与集线器/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为 120m，光纤每段最大长度为1850m。系统网络涉及的硬件有操作站/工程师站、控制站、集线器/光端机 以及传输介质，系统网络设计的最大节点数为64个。其中操作员站/工程师站 32台，现场控制站32台。
控制网络是控制站内部使用的冗余实时网络，实现控制站内部的I/O模块和控制模块之间的互联和信息传递。控制网络最多节点数为64点。 通讯网络担负着传递过程变量、控制命令、组态信息、报警信息以及历史数据等任务，网络的结构形式、层次、灵活性、开放性以及传输方式等各方面的性能的表现，很大程度上对整个系统性能起着决 定性作用。
2.2 管理网络MNet
管理网络MNet采用以太网，实现工厂级的信息传递和管理，是实现全厂综合管理的信息通道。功能如下： ?
可从运行有数据服务软件的操作站（或专用服务器）上获取系统过程参数和系统运行信息，同时向下传送上层管理计算机的调度指令和生产指导信息； ? ? ?
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； 工厂级的综合管理、调度、统计和决策等。
管理网络MNet主要性能指标
网络类型 拓扑结构 通讯介质 是否冗余 通讯速度 网络协议 节点容量 通讯距离 以太网 树型、星型等 双绞线、光纤、同轴电缆 冗余可选 10M/100M/1000Mbps TCP/IP，NETBEUI等 最大1024个 最大10km（与传输介质有关） 2.3 系统网络SNet
2.3.1 系统网络概述
系统网络是双冗余的实时高速工业以太网，它直接连接了集散控制系统的现场控制站、操作员站、工程师站和数据通讯模块等，它是传送过程控制实时信息的通道，具有很高的实时性和可靠性。通过挂接在其上的数据通讯组件可以与第三方厂商的控制系统或智能仪表相连，也可通过运行有数据服务软件的操作站或专用服务器把过程控制信息向上层的信息管理网传送。系统网络主要完
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成下面的基本功能： ? ? ? ?
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。
2.3.2 系统网络基本性能指标和特点
系统网络的通讯介质、交换设备、网络适配器等均为双重化冗余配置，对于冗余配置的两个网络我 们分别称之为A网和B网。站点发送数据时，同时向两个线路发送，接收站点则根据所接收数据包的时间 标记与质量标记，判别选取冗余数据包。不仅可以避免网络线路交错出现故障时无法正常收发数据的情 况，而且在不正常的网络恢复正常时，系统几乎不需要恢复时间就可重新正常通讯。
系统网络的实时信息传递是完全基于UDP/IP协议的。UDP协议是最简单的、无连接的传输协议，在通讯过程中，UDP协议不但减少了因建立连接和撤销连接所需的巨大开销，而且不进行数据的确认与重传，极大的提高了传输速率。
系统网络在UDP协议的基础上，大量使用了组播和广播技术，进而极大地缓解了网络通讯负担。对于数据传输，PlantE5000集散控制系统的SNet网络驱动程序还提供流量控制、差错控制、自动重发、报文传输时间顺序检查、报文质量标记检查等确保数据可靠的功能。从而使
PlantE5000集散控制系统的系统网络充分地保证了过程信息能够高效、实时、可靠的传递，并且能够保证基于工业以太网的系统网络不会因通讯负担过重而瘫痪。
系统网络SNet的主要性能指标
网络类型 拓扑结构 通讯介质 通讯控制 是否冗余 通讯速率 节点容量 通讯距离 工业以太网 总线型或星型 双绞线、光纤或同轴电缆（细缆） 符合IEEE802.3标准协议，符合UDP/IP、TCP/IP协议 冗余（双冗余） 10Mbps/100Mbps 最多64个现场控制站或数据通讯组件，64个操作站/工程师站 最大10km（与传输介质有关）
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2.3.3 系统网络的网络设备 系统网络涉及的硬件有工程师站、操作员站、现场控制站、数据通讯组件、以太网交换机/光纤收发器以及通讯介质等。
通讯介质及设备
根据系统的配置规模、空间分布以及通讯量等，选择合适的通讯介质与网络连接方式：
系统规模 0m≤节点间距≤100m 100m≤节点间距 双绞线，交换机 距离小于100米的控制站、操作站使用双绞线与交换机相连，再使用光纤及收发器连接远距离的站点或交换机。 通讯介质和设备
操作站/工程师站及数据通讯组件的网络适配器
操作站/工程师站以及数据通讯组件的系统网络适配器为以太网卡，冗余的系统网络需要配置两块以太网卡。如果工程师站、操作员站还需要与管理网连接，则还另需一块以太网卡。
现场控制站的网络适配器
现场控制站的控制模块FC5101集成了两个SNet网络控制器和两个CNet网络控制器，并内置7-8路CNet集线器或交换机，便于连接I/O模块。
2.3.4 系统网络SNet节点地址设定
在系统网络SNet上，连接有现场控制站（控制模块）、操作员站、工程师站等节点。对于上述网络设 备的IP地址设定，有如下约定：
IP地址范围 类别 网络名称 A网 控制站 B网 A网 操作站/工程师站 B网 对于操作站/工程师站，在操作系统中设置相应的IP地址即可。而对于控制模块，需要通过其底板上的拨码开关来设定，其高6位（S7～S2）用来作为控制模块的站地址，使用这6个位即可以组成2～63之间的站地址。
192.192.2 129～192 192.192.2 192.192.1 2～63 129～192 用户在操作系统上设置IP 地址 网段 192.192.1 站地址 2～63 用户可通过控制模块的拨码开关设置网络地址 说明 第- 8 -页 卓越源于更高追求