黑馬*系統(tǒng)組件
B4243 B4235
B4236-1 B4236-2
B4237-1 B4237-2
B5230
B5231
B5232-1 B5232-2
B5233-2
B9302
B9361
*模塊
F8650A,E F8652X,E
電源
F7126 F7130A
輸入/輸出模件
數(shù)字輸入模件
F3221 F3222
F3223 F3224
F3236 F3237
F3238 F3240
F5203 F5220
模擬輸入模件
F6208 F6214
F6215 F6216
F6216A F6217
F6220 F6221
輸出模件
F3322 F3330
F3331 F3332
F3333 F3334
F3348 F3422
F3430 F6705
F6706
配電模件與子機(jī)架
F7133
輔助設(shè)備
F7131 H7013
K7214
通訊模件
F8621A F8627X
F8628
I/O 總線連接模件
F7553
HIBVS 的總線連接模件
H7505 H7506
PC485ISA
繼電器模件
H4116 H4122
H4135 H4136
數(shù)據(jù)連接電纜
Bv7032 Bv7040
Bv7043 Bv7044
Bv7045 Bv7046
Bv7048 Bv7049
Bv7050 Bv7051
Bv7052 Bv7053
黑馬組件
ITCC和ESD綜合或TMC才是高端,
HIMA*控制系統(tǒng)的四重化結(jié)構(gòu)(QMR)技術(shù)
簡(jiǎn)介
德國(guó)HIMA公司創(chuàng)建于1908年,是世界著名*控制系統(tǒng)**制造商。自1970年HIMA公司生產(chǎn)出世界上*一套TüV認(rèn)證的故障*型控制系統(tǒng)HIMA-Planar-System起,HIMA公司一直處于*控制領(lǐng)域的較*,致力于*控制系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用,并在該領(lǐng)域保持世界良好地位。三十多年來(lái)HIMA公司生產(chǎn)的*控制系統(tǒng)已有14,000多套投入使用,廣泛分布于世界各地的煉油、化工、海上石油平臺(tái)、長(zhǎng)輸管線、油氣站等行業(yè)。HIMA公司生產(chǎn)的*控制產(chǎn)品滿足IEC61508和DIN19250等對(duì)*控制的較高等級(jí)要求,并取得TüV較高等級(jí)AK7/SIL4的認(rèn)證。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,HIMA公司的*控制系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了*四代,1998年HIMA公司推出了CPU四重化結(jié)構(gòu)(QMR)的*控制系統(tǒng)H41q 和H51q,使*控制技術(shù)又有了重大性突破,**實(shí)現(xiàn)了*控制系統(tǒng) 無(wú)故障修復(fù)時(shí)間限制,該技術(shù)是目前世界上*控制領(lǐng)域中較為**和**的。
一.*控制系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展
*控制系統(tǒng)是專門用于危險(xiǎn)場(chǎng)所(如:石油化工裝置)聯(lián)鎖和緊急事故停車的控制系統(tǒng)。它和普通工藝過(guò)程控制的DCS和PLC的本質(zhì)區(qū)別在于,其功能是在事故和故障狀態(tài)下(包括裝置事故和控制系統(tǒng)本身發(fā)生故障時(shí)),使裝置能夠*停車,并處于*狀態(tài)下,從而避免災(zāi)難的發(fā)生,即避免對(duì)裝置人員的傷害及對(duì)環(huán)境的影響等,因而*控制系統(tǒng)本身**是故障*型(Fail to Safe)的,系統(tǒng)的硬件和軟件的**性都要求很高。在***標(biāo)準(zhǔn)IEC61508中,對(duì)*等級(jí)及*控制系統(tǒng)的要求具有詳盡的規(guī)定。TüV是目前世界上一的*控制系統(tǒng)認(rèn)證機(jī)構(gòu)。
自1970年HIMA公司**推出TüV認(rèn)證的故障*型*控制系統(tǒng)HIMA-Planar-System起,*控制系統(tǒng)已有三十年的發(fā)展史。
HIMA*控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史:
1970年 HIMA推出的世界首例經(jīng)TüV認(rèn)證的故障*型控制系統(tǒng)HIMA-Planar-System投入使用。
1983年 HIMA推出世界首例故障*型可編程電子控制系統(tǒng)(PES)用于*控制。
1986年 HIMA推出世界首例經(jīng)TüV認(rèn)證的可編程*控制系統(tǒng) H50投入使用,CPU結(jié)構(gòu)型式為雙冗余容錯(cuò)*自診斷型,即1oo2D。
1991年 HIMA推出*二代經(jīng)TüV認(rèn)證PES系統(tǒng)H51和H41系列產(chǎn)品.
八十年代末九十年代初,其它*控制系統(tǒng)廠家陸續(xù)出現(xiàn),所采用的技術(shù)一般為1oo2D或2oo3表決(TMR)技術(shù),并將該技術(shù)沿用至今。
1997年 HIMA推出世界首例經(jīng)TüV認(rèn)證的四重化(QMR)CPU結(jié)構(gòu)的A型系統(tǒng)產(chǎn)品,即2oo4D。
1998年 HIMA推出*三代經(jīng)TüV認(rèn)證PES系統(tǒng)H41q和H51q, 采用四重化(QMR)CPU結(jié)構(gòu), 即2oo4D。
二.可編程(PES)*控制系統(tǒng)的CPU結(jié)構(gòu)
目前世界上符合IEC-61508標(biāo)準(zhǔn)并獲得TüV AK6/SIL3等級(jí)認(rèn)證的可編程*控制系統(tǒng)有以下三種主流CPU結(jié)構(gòu):
1. 雙重冗余容錯(cuò)*自診斷結(jié)構(gòu),即1oo2D結(jié)構(gòu)。
2. 三重化表決部分自診斷結(jié)構(gòu),即2oo3結(jié)構(gòu) ( TMR )。
3. 四重化冗余容錯(cuò)*自診斷,即2oo4D結(jié)構(gòu)(QMR)。
以下為三種不同CPU結(jié)構(gòu)的*控制系統(tǒng)性能比較:
HIMA HIQuard 四重化自診斷 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2oo4D (QMR)
Honeywell-FSC 雙冗余自診斷 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1oo2D
Triconex 三重化表決 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2oo3 TMR
三.HIMA的四重化結(jié)構(gòu)(QMR)產(chǎn)品H41q和H51q
H41q和H51q的CPU結(jié)構(gòu)為四重化結(jié)構(gòu)(QMR),系統(tǒng)的*處理單元共由四個(gè)微處理器構(gòu)成。四個(gè)處理器同時(shí)工作,每二個(gè)微處理安裝在一塊CPU卡上。*處理單元共有2塊CPU卡,一塊CPU卡即構(gòu)成1oo2D結(jié)構(gòu)。
HIMA*等級(jí)SIL AK6/SIL3 AK6 /SIL3
HIMAAK6故障修復(fù)時(shí)間限制 無(wú)限制
HIMA帶電插撥卡件件 能
HIMATüV認(rèn)證 有
HIMATüV認(rèn)證報(bào)告可提供給用戶.
開放通信結(jié)構(gòu)RS485 Profibus和以太網(wǎng)OPC
防喘振控制
HIMA公司成功把3C公司RELIANTTM
壓縮機(jī)控制器集成于系統(tǒng)中,可以接受22AI/6PI/16DI;具有6AO/14DO 功能.可以完成PD/PS或H/PS計(jì)算.
HIMA:
四個(gè)CPU分成二對(duì),即同時(shí)工作又相對(duì)獨(dú)立。當(dāng)其中一對(duì)CPU診斷出故障時(shí),則該對(duì)CPU切除,切換到2-0工作方式,所剩余一對(duì)CPU以1oo2D繼續(xù)工作,這對(duì)獨(dú)立的CPU仍滿足*等級(jí)AK6/SIL3要求,當(dāng)這對(duì)CPU其中再有一個(gè)故障時(shí),系統(tǒng)停車。所以無(wú)故障修復(fù)時(shí)間限制。
ESD和其他控制器的區(qū)別就是容錯(cuò),比冗余還高級(jí)。
例如:
SIEMENS:S7-414FH,S7-417FH;
GE:GMR;
INVENSYS:TRICONEX;
HONEYWELL:FSC;
HIMA;
AB:GUARDLOGIX;
ABB:PM865.
ESD是英文Emergency Shutdown Device緊急停車系統(tǒng)的縮寫。這種專用的*保護(hù)系統(tǒng)是90年代發(fā)展起來(lái)的,以它的高**性和靈活性而受到一致**。
ESD緊急停車系統(tǒng)按照*獨(dú)立原則要求,獨(dú)立于DCS集散控制系統(tǒng),其*級(jí)別**DCS。在正常情況下,ESD系統(tǒng)是處于靜態(tài)的,不需要人為干預(yù)。作為*保護(hù)系統(tǒng),凌駕于生產(chǎn)過(guò)程控制之上,實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)裝置的*性。只有當(dāng)生產(chǎn)裝置出現(xiàn)緊急情況時(shí),不需要經(jīng)過(guò)DCS系統(tǒng),而直接由ESD發(fā)出保護(hù)聯(lián)鎖信號(hào),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行*保護(hù),避免危險(xiǎn)擴(kuò)散造成**損失。具有關(guān)資料,當(dāng)人在危險(xiǎn)時(shí)刻的判斷和操作往往是滯后的、不**的,當(dāng)操作人員面臨生命危險(xiǎn)時(shí),要在60s內(nèi)作出反應(yīng),錯(cuò)誤決策的概率高達(dá)99.9%。因此設(shè)置獨(dú)立于控制系統(tǒng)的*聯(lián)鎖是十分有必要的,這是作好*生產(chǎn)的重要準(zhǔn)則。該動(dòng)則動(dòng),不該動(dòng)則不動(dòng),這是ESD系統(tǒng)的一個(gè)顯著特點(diǎn)。
為何要獨(dú)立設(shè)置ESD系統(tǒng)呢?當(dāng)然一般*聯(lián)鎖保護(hù)功能也可由DCS來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)于較大規(guī)模的緊急停車系統(tǒng)應(yīng)按照*獨(dú)立原則與DCS分開設(shè)置,這樣做主要有以下幾方面原因:
(1)降低控制功能和*功能同時(shí)失效的概率,當(dāng)維護(hù)DCS部分故障時(shí)也不會(huì)危及*保護(hù)系統(tǒng);
(2)對(duì)于大型裝置或旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備而言,緊急停車系統(tǒng)響應(yīng)速度越快越好。這有利于保護(hù)設(shè)備,避免事故擴(kuò)大;并有利于分辨事故原因記錄。而DCS處理大量過(guò)程監(jiān)測(cè)信息,因此其響應(yīng)速度難以作得很快;
(3)DCS系統(tǒng)是過(guò)程控制系統(tǒng),是動(dòng)態(tài)的,需要人工頻繁的干預(yù),這有可能引起人為誤動(dòng)作;而ESD是靜態(tài)的,不需要人為干預(yù),這樣設(shè)置ESD可以避免人為誤動(dòng)作。
解決方案
ESD系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于石油化工,冶金,電力,輕工,紡織,鐵路,壓縮機(jī),鼓風(fēng)機(jī)等需要*保護(hù)及自動(dòng)連鎖保護(hù)的場(chǎng)合和。針對(duì)這種場(chǎng)合,GE FANUC AUTOMATION推出了90-70 GMR(Genius Module Redundancy)表決系統(tǒng)。
根據(jù)對(duì)冗余的不同需求;傳感器信號(hào)被引入到隔離Genius輸入模塊。設(shè)置在獨(dú)立機(jī)架中,各自獨(dú)立的CPU從每條Genius總線上接受這些輸入信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行表決,然后,根據(jù)表決的結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)用程序。由于系統(tǒng)的硬件采用了物理無(wú)藕合設(shè)計(jì)和分離式結(jié)構(gòu)電路保護(hù),因此用戶不用擔(dān)心出現(xiàn)硬件故障影響操作。離散輸出電路對(duì)電流,電壓傳感器的信號(hào)進(jìn)行綜合分析,從而,實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出和負(fù)載狀態(tài)的診斷。
GMR識(shí)別系統(tǒng)故障并對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償,同時(shí),允許在不中斷系統(tǒng)運(yùn)行的情況下對(duì)其實(shí)施維修和部件更換。故障是由一個(gè)軟件報(bào)警器功能來(lái)處理的,它可提供時(shí)間記錄和I/O故障報(bào)告,系統(tǒng)故障的兩個(gè)診斷表可以由編程器顯示,也可以送到計(jì)算機(jī)或其他協(xié)處理器進(jìn)行顯示。每一個(gè)PLC中的診斷程序都在持續(xù)地運(yùn)行以檢測(cè)明顯的和隱藏的故障,從而,降低系統(tǒng)的平均修復(fù)時(shí)間(MTTR),同時(shí),為維修和操作人員自動(dòng)生成故障報(bào)告。
解決方案
GMR控制器是由PLC CPU 788/789和CPM790以及相關(guān)電源,機(jī)架,通訊等模塊組成。
組成:GMR CPU:IC697CPU788,或IC697CPU789,或IC697CPM790
90-70總線控制器(GBC):IC697BEM731
電源(PS):IC697PWR711/710
機(jī)架(RACK):IC697CHS790 IC697CHS791
GMR軟件:IC641SWP745
編程軟件:IC640HWP706
90-70 GMR表決系統(tǒng)的特點(diǎn):
應(yīng)用靈活性,可組態(tài)逐點(diǎn)冗余使之可以
根據(jù)*的應(yīng)用要求配置自己的硬件系統(tǒng)。
Genius I/O加速系統(tǒng)的開車進(jìn)程,不須長(zhǎng)距離拉線。
*保險(xiǎn),減低了平均修復(fù)時(shí)間(MTTR)
故障識(shí)別到點(diǎn)級(jí),進(jìn)一步降低了平均修復(fù)時(shí)間(MTTR)
GMR是一個(gè)"高**性"和"高可用性"的系統(tǒng)。
其他優(yōu)勢(shì)推薦:
1.瑞典SUNFAB;
2.哈威HAWE,K60N系列;
3.威格士PVH系列;
4.美國(guó)貓牌CAT PUMPS;
5.美國(guó)穆格MOOG D系列(優(yōu)勢(shì)不大);
6.美國(guó)派克PARKER(F11/F12 F1/F2 取力器)
7.瑞典天馬TEMA接頭
8.美國(guó)UFM流量開關(guān)
9.德瑞克Derrick電機(jī),篩網(wǎng)等配件
10.挪威PLT拋繩器
11.VIGIL防滑貼及其配件
12.英格索蘭Ingersoll Rand 啟動(dòng)馬達(dá)(優(yōu)勢(shì)不大)
13.德國(guó)斯貝克SPECK(優(yōu)勢(shì)不大)
14.CR油封(SKF油封),National油封,安科焊絲等
15.woma高壓清洗泵,及其配件。
另外,公司代理:哈威HAWE,威伯科WABCO,曼牌MANN,OFMB,美國(guó)DMIC。