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自动化系统

一、HOLLiAS®MACS-K控制系统概述

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  • 安全可靠

  • 全冗余:系统网、控制网、控制器、电源模块、I/O 模块均可冗余配置。

  • 多重隔离:总线和模块之间光电隔离、系统电源和现场电源隔离、IO通道之间电气隔离。

  • 抗干扰耐腐蚀:符合IEC61000,通过CE认证;满足ISA S71.04 标准G3 等级要求。

  • 安全的网络:系统网络采用确定性实时工业以太网和带防火墙工业安全交换机;控制器CPU 采用PowerPC 构架的工业级芯片,内置防网络风暴组件。

  • AC220配电模块内置冗余滤波器,防止电网干扰;IO模块可以抗220VAC高电压冲击。

  • 丰富的诊断:控制器和I/O 模块均带有智能诊断单元,模块均可进行通讯状态、信号断线、短路、超量程等完善的自诊断和故障上报。

  • 高可靠的设计:采用了大量的安全系统设计理念,如信号质量位判断、多bit位防错、多重数据传送校验、故障导向安全等。

  • 易用开放

  • 支持P-TO-P(对等网)、C/S(客户机/服务器)、P-TO-P C/S(混合)三种系统网络结构。

  • 符合IEC61131-3的控制算法编程软件。支持用户自定义各类功能块和脚本语言。

  • 支持多工程师站协同组态,可以对控制算法和硬件配置灵活修改,支持在线无扰下装。

  • 主控制器、I/O模块全部固件程序支持现场在线升级;即插即用。

  • 兼容各种现场总线,支持HARTPROFIBUS-DPPROFIBUS-PAMODBUS等各类协议。

    K系列硬件是我公司推出的第5代高可靠性DCS硬件系统,设计过程充分采用了安全系统的设计理念,吸取国际工业电子技术和工业控制技术的最新成果,严格遵循国际先进的工业标准,采用全冗余、多重隔离、热分析、容错等可靠性设计技术,从而保证系统在复杂、恶劣的工业现场环境中能安稳长满优地运行。

    HOLLiAS MACS-K系统基于国际标准和行业规范进行设计,由K系列硬件和MACS V6软件组成,集成了各行业的先进控制算法平台,可根据不同行业的自动化控制需求,提供更专业全面的一体化解决方案,从而实现生产、设备和安全三大目标的最佳协调,帮助用户实现全生命周期维护成本的最小化和设备投资回报的最大化。

    HOLLiAS MACS-K系统基于以太网和ProfitBus-DP现场总线构架,方便接入多种工业以太网和现场总线。MACS V6系统符合IEC61131-3标准,集成了基于HART标准协议的AMS系统,并可集成SISPLCMESERP等系统,同时提供了众多知名厂家控制系统的驱动接口,可实现智能现场仪表设备、控制系统、企业资源管理系统之间无缝地信息流传送,实现工厂智能化、管控一体化。

二、系统特点

HOLLiAS MACS V6系统安全可靠、易用开放,可满足不同的工业应用需求,在抗高电压冲击、主控制器配置、RTD模块冗余方面等方面优于国外系统。系统具有如下特点:

  • 高可靠的设计理念

采用安全系统设计理念,如信号质量位判断、故障导向安全,提高系统可靠性。

  • 多重隔离技术

系统总线和模块之间采用光电隔离;模块工作的系统电源和现场两线制仪表电源双隔离供电;模块通道之间电气隔离,各模拟量通道有独立的A/D(D/A)转化器;网络具有物理层和协议层双重隔离。

  • 适应恶劣环境

系统基于恶劣的工业环境设计,符合EMC的设计规范,抗干扰性符合工业环境下的国际标准IEC61000,系统防腐蚀能力满足ISAS71.04标准G3等级要求。满足最新修订的SHT3092-2013《石油化工分散控制系统设计规范》标准。

  • 网络安全性技术

系统网络采用确定性实时以太网通讯协议,标配带防火墙的交换机,保证网络安全。

控制器CPU采用PowerPC构架工业级芯片,基于实时操作系统,内置防网络风暴组件;采用多比特位开关量和信号质量判断,故障导向安全。

  • 全面诊断技术

现场控制站和I/O模块均带有智能自诊断单元,所有类型的故障,如通信、断线、短路、超量程等都可以被检测并及时上报到操作员站。

  • 失效安全技术

整个系统遵循安全设计理念,逻辑计算之前进行信号质量验证,故障时输出可以自动切换到预先设定的安全值;可支持ECC内存错误检测。

  • 全冗余设计理念

系统的各个组件,包括系统网、控制网、控制器、电源模块、I/O模块、历史站均可冗余配置。

  • 电磁兼容

系统基于恶劣的工业环境设计,抗电磁干扰性符合IEC61000,全部模块均通过CE认证。

  • 先进的系统架构

系统支持Peer-TO-Peer(对等网)、C/S(客户机/服务器)、Peer-TO-PeerC/S(混合)三种系统网络结构,支持星形、环型或总线形拓扑结构的工业以太网连接。

  • 现场总线技术

兼容各种现场总线,支持HARTProfibus-DPProfibus -PAMODBUS等各类协议。

  • 人因工程学技术

系统软件功能与HMI人机界面全面采用人因工程学分析技术,做到软件易用、好用,软件设计充分考虑避免人为错误的产生。

系统提供了完善的系统状态和诊断信息,用户使用方便,易维护、易更换。全部硬件模块具备硬件热插拔、在线下装和在线电子维护手册,为客户提供了方便且安全的现场维护。

  • 遵循国际标准

符合IEC61131-3的控制算法编程软件,支持CFCSFCLDST组态语言,支持用户自定义各类功能块和脚本语言。

  • 全面的在线组态功能

MACS V6系统的任何组态修改均可在线完成,包括对控制算法、硬件配置的增加、删除、修改,系统数据库、图形组态、系统配置等各项组态内容的修改,均可做到在线无扰下装,大大提高了系统的可维护性和可用性。

  • 支持大型系统应用

MACS V6系统支持多域结构,最大支持15个域,最大可支持983,025个数据库点。

MACS V6系统支持多工程师站协同组态功能,在超大型项目实施过程中可以保证多人同时协同工作。

  • 保护用户既有投资

MACS V6系统向前兼容和利时FMSM系列I/O模块,可方便地进行老系统升级,同时可以实现与旧版本软件的多域混合使用,保护老用户的既有投资。

  • 提供整体解决方案

MACS V6系统可以与和利时的其他产品,包括:HOLLiASAMS(资产管理系统)、BATCH(批量控制)、APC(先进过程控制)、SIS(安全仪表系统)、MES(生产执行系统)、OTS(操作员仿真培训系统)、CCS(压缩机控制系统)、ODS(操作数据管理系统)、WIS(无线仪表系统)进行无缝地集成,为用户提供整体解决方案。

三、系统网络

MACS V6系统的网络架构由三部分组成,从上到下依次为管理网(MNET)、系统网(SNET)、控制网(CNET)。其中系统网和控制网都是冗余配置,管理网为可选网络。

  • 管理网MNET)

100/1000M以太网络构成,用于控制系统与信息管理系统(ERP或者RealMIS)、Internet、第三方管理软件等进行通讯,实现数据的高级管理和共享。管理网络层为可选网络层。

  • 系统网(SNET)

100/1000M高速冗余工业以太网络构成,用于工程师站、操作员站、控制站的连接可快速构建星型、环型或总线型拓扑结构的高速冗余安全网络。SNET符合IEEE802.3 IEEE802.3u标准,基于TCP/IP 通讯协议,通讯速率100/1000Mbps 自适应,传输介质为5类非屏蔽双绞线或光缆。

  • 控制网(CNET)

采用冗余现场总线与各个I/O 模块及智能设备连接,同时支持星型网络和总线型网络。实时、快速、高效地完成与现场通讯任务,符合IEC61158 国际标准(国标:JB/T10308.3-2001、欧标:EN50170,即Profibus-DP通讯协议),传输介质为屏蔽双绞线或者光缆。

四、系统组成

MACS V6系统主要由工程师站、操作员站、历史站、控制站等部件组成,控制网的网络节点由控制站和I/O模块构成。

  • 工程师站

用于完成系统组态、修改及下装,包括:数据库、图形、控制算法、报表的组态,过程参数的配置,操作员站、现场控制站及过程I/O模块的配置组态,数据下装和增量下装等。

  • 操作员站

用于进行生产现场的监视和管理,包括:系统数据的集中管理和监视、工艺流程图显示、报表打印、控制操作、历史趋势显示、日志和报警的记录和管理等。

  • 历史站

用于完成系统历史数据的采集、存储与归档服务,以及与工厂管理网络交换信息等。

  • 控制站

用于完成现场信号采集、控制和联锁控制算法、控制输出、通过系统网络将数据和诊断结果上传到操作员站等功能。I/O模块用于信号采集与转换、工程单位变换、模块和通道级故障诊断,通过冗余的IO总线送给主控制器单元。