1、和利時(shí)DCS控制系統(tǒng)-K系列--系統(tǒng)總述

1、)S( Holly SysH Holly Sys3網(wǎng)(MNET)webnatsessM"理用戶i8平壓»硼舎 lewjRtt(iTcc)GPS舷網(wǎng)（SNET）現(xiàn)場控制站PA呂網(wǎng)農(nóng)MODBUS iSfi安全儀創(chuàng)r折 （SIS）*嚅5嚴(yán)曲紈行系統(tǒng)（MES）工程拜站採作貴站控制網(wǎng)（CNET）歷史姑HOLLiAS" MACS-K分布式控制系統(tǒng)產(chǎn)品手冊PSS 01A 1/V2-01 BlHOLLiAS® MACS-K分布式控制系統(tǒng) 軟件概述安全可靠 全冗余：系統(tǒng)網(wǎng)、控制網(wǎng)、控制器、電源模塊、I/O模塊均可冗余配置C 多重隔離；總線和模塊之間光電隔離、系統(tǒng)電源和現(xiàn)場

2、電源隔離.IO通道之間電氣隔離。 抗干擾耐腐蝕：符合IEC61000,通過CE認(rèn)證；滿足ISA S71.04標(biāo)準(zhǔn)G3等級要求。 安全的網(wǎng)絡(luò)：系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用確定性實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)和帶防火墻工業(yè)安全交換機(jī)；控制器CPU采用PowerPC構(gòu)架的工業(yè)級芯片，內(nèi)置防網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴組件。 AC220配電模塊內(nèi)置兀余濾波器.防止電網(wǎng)干擾；IO模塊可以抗220VAC高電壓沖擊。 豐富的診斷：控制器和I/O模塊均帶有智能診斷單元，模塊均可進(jìn)行通訊狀態(tài)、信號斷線、 短路、超量程等完善的自診斷和故障上報(bào)。 高可靠的設(shè)計(jì)：采用了人量的安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，如信號質(zhì)量位判斷多bit位防錯、多 重?cái)?shù)據(jù)傳送校驗(yàn)、故障導(dǎo)向安全等。A 易用

3、開放 支持P-TO-P （對等網(wǎng)）、C/S （客戶機(jī)/服務(wù)器）、P-TO-P和C/S （混合）三種系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。HOLLiAS® MACS-K分布式控制系統(tǒng) 產(chǎn)品手冊PSS 01A 1A2-01 Bl 符合IEC61131-3的控制算法編程軟件。支持用戶自定義各類功能塊和腳本語言。 支持多工程師站協(xié)同組態(tài)，町以對控制算法和碩件配置靈活修改，支持在線無擾卜裝。 主控制器、I/O模塊全部固件程序支持現(xiàn)場在線升級：即插即用。 兼容各種現(xiàn)場總線，支持HART、PROFIBUS-DP. PROFIBUS-PA. MODBUS等各類協(xié)議。系統(tǒng)概述K系列硬件是和利時(shí)公司于2013年正式推出的第5代

4、高可靠性DCS破件系統(tǒng)，設(shè)計(jì)過程充分 采用了安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，吸取國際工業(yè)電子技術(shù)和工業(yè)控制技術(shù)的最新成果，嚴(yán)格遵循國際先 進(jìn)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用全冗余、多垂隔離、熱分析、容錯等可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)，從而保證系統(tǒng)在復(fù)雜、 惡劣的工業(yè)現(xiàn)場壞境中能安穩(wěn)長滿優(yōu)地運(yùn)行。HOLLiAS MACS V6系統(tǒng)基于國際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，由K系列映件和MACS V6軟件 組成，集成了各行業(yè)的先進(jìn)控制算法平臺，可根據(jù)不同行業(yè)的口動化控制需求，提供更專業(yè)全面的 一體化解決方案，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、設(shè)備和安全三大目標(biāo)的最佳協(xié)調(diào)，幫助用戶實(shí)現(xiàn)全生命周期維護(hù) 成本的最小化和設(shè)備投資回報(bào)的最大化。MACS V6系統(tǒng)基于以太網(wǎng)和Pr

5、ofirBus-DP現(xiàn)場總線構(gòu)架，方便接入多種工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總 線° MACS V6系統(tǒng)符合EEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，集成了基于HART標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的AMS系統(tǒng)，并町集成SIS、 PLC、MES、ERP等系統(tǒng)，同時(shí)提供了眾多知名廠家控制系統(tǒng)的驅(qū)動接II,可實(shí)現(xiàn)智能現(xiàn)場儀表設(shè) 備、控制系統(tǒng)、企業(yè)資源管理系統(tǒng)之間無縫地信息流傳送，實(shí)現(xiàn)工廠智能化、管控一體化。系統(tǒng)特點(diǎn)HOLLiAS MACS V6系統(tǒng)安全nJ靠、易用開放，nJ滿足不同的工業(yè)應(yīng)用需求，在抗高電壓沖擊、 主控制器配置、RTD模塊冗余方面等方面優(yōu)于國外系統(tǒng)。系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)： 高可靠的設(shè)計(jì)理念采用安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，如信號質(zhì)量位判斷

6、、故障導(dǎo)向安全，提高系統(tǒng)町靠性。 務(wù)重隔離技術(shù)系統(tǒng)總線和模塊之間采用光電隔離；模塊工作的系統(tǒng)電源和現(xiàn)場兩線制儀表電源雙隔離供 電；模塊通道之間電氣隔離，齊模擬量通道冇獨(dú)立的A/D(D/A)轉(zhuǎn)化器：網(wǎng)絡(luò)具冇物理層 和協(xié)議層雙重隔離。杭州和利時(shí)門動化有限公版權(quán)所仃3)0 Holly Sys適應(yīng)惡劣環(huán)境系統(tǒng)基于惡劣的工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)，符合EMC的設(shè)計(jì)規(guī)范，抗干擾性符合工業(yè)壞境下的國際 標(biāo)準(zhǔn)IEC61000,系統(tǒng)防腐蝕能力滿足ISAS71.04標(biāo)準(zhǔn)G3等級要求。滿足最新修訂的 SHT3092-2013石油化工分散控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。 網(wǎng)絡(luò)安全性技術(shù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用確定性實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通訊協(xié)議，標(biāo)配帶防火墻的交換

7、機(jī)，保證網(wǎng)絡(luò)安全?？刂破鰿PU采用PowerPC構(gòu)架工業(yè)級芯片，基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，內(nèi)置防網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴組件： 采用多比特位開關(guān)量和信號質(zhì)量判斷，故障導(dǎo)向安全。 全面診斷技術(shù)現(xiàn)場控制站和"O模塊均帶有智能自診斷單元，所有類型的故障，如通信、斷線、短路、 超最程等都町以被檢測并及時(shí)匕報(bào)到操作員站。 失效安全技術(shù)整個(gè)系統(tǒng)遵循安全設(shè)計(jì)理念，邏輯計(jì)算之前進(jìn)行信號質(zhì)量驗(yàn)證，故障時(shí)輸出可以自動切換 到預(yù)先設(shè)定的安全值：町支持ECC內(nèi)存錯誤檢測。 全冗余設(shè)計(jì)理念系統(tǒng)的各個(gè)組件，包括系統(tǒng)網(wǎng)、控制網(wǎng)、控制器、電源模塊、"O模塊、歷史站均町冗余 配置。 電磁兼容系統(tǒng)基于惡劣的工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)，抗電磁干擾性

8、符合IEC61000,全部模塊均通過CE認(rèn)證。 先進(jìn)的系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)支持Peer-TO-Peer （對等網(wǎng)）、C/S （客戶機(jī)/服務(wù)器）、Peer-TO-Peer和C/S （混合）三 種系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，支持星形、環(huán)型或總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工業(yè)以太網(wǎng)連接。 現(xiàn)場總線技術(shù)兼容齊種現(xiàn)場總線，支持HART、Profibus -DP. Profibus -PA MODBUS等各類協(xié)議。 人因工程學(xué)技術(shù)系統(tǒng)軟件功能與HMI人機(jī)界面全面采用人因工程學(xué)分析技術(shù)，做到軟件易用、好用，軟件HOLLiAS® MACS-K分布式控制系統(tǒng)產(chǎn)品手冊PSS 01A 1A2-01 Bl設(shè)計(jì)充分考慮避免人為錯誤的產(chǎn)生。系統(tǒng)提

9、供了完善的系統(tǒng)狀態(tài)和診斷信息，用戶使用方便，易維護(hù)、易更換。全部硬件模塊 具備毆件熱插拔、在線下裝和在線電子維護(hù)手冊，為客戶提供了方便且安全的現(xiàn)場維護(hù)。遵循國際標(biāo)準(zhǔn)符合IEC61131-3的控制算法編程軟件,支持CFC、SFC、LD、ST組態(tài)語言,支持用戶自 定義各類功能塊和腳本語言。 全面的在線組態(tài)功能MACS V6系統(tǒng)的任何組態(tài)修改均可在線完成，包括對控制算法、件配置的增加、刪除、 修改，系統(tǒng)數(shù)堀庫、圖形組態(tài)、系統(tǒng)配置等各項(xiàng)組態(tài)內(nèi)容的修改，均町做到在線無擾卜裝，人 人提高了系統(tǒng)的町維護(hù)性和町用性。 支持大型系統(tǒng)應(yīng)用MACS V6系統(tǒng)支持多域結(jié)構(gòu)，最大支持15個(gè)域，最大可支持983,025個(gè)

10、數(shù)據(jù)庫點(diǎn)。MACS V6系統(tǒng)支持多工程師站協(xié)同組態(tài)功能，在超人型項(xiàng)目實(shí)施過程中可以保證多人同 時(shí)協(xié)同工作。 保護(hù)用戶既有投資MACS V6系統(tǒng)向前兼容和利時(shí)FM、SM系列LO模塊，町方便地進(jìn)行老系統(tǒng)升級，同時(shí) 可以實(shí)現(xiàn)與舊版本軟件的多域混合使用，保護(hù)老用戶的既有投資。 提供整體解決方案MACS V6系統(tǒng)町以與和利時(shí)的其他產(chǎn)品，包括：HOLLiAS AMS （資產(chǎn)管理系統(tǒng)）、BATCH （批量控制）、APC （先進(jìn)過程控制）、SIS （安全儀表系統(tǒng)）、MES （生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)）、OTS （操 作員仿真培訓(xùn)系統(tǒng)）、CCS （斥縮機(jī)控制系統(tǒng)）、ODS （操作數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）、WIS （無線儀表系 統(tǒng)）進(jìn)

11、行無縫地集成，為用戶提供整體解決方案。杭州和利時(shí)門動化有限公版權(quán)所仃5JSI Holly Sys系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)MACS V6系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由三部分組成.從上到Z衣次為管理網(wǎng)(MNET)、系統(tǒng)網(wǎng)(SNET)、 控制網(wǎng)(CNET)。其中系統(tǒng)網(wǎng)和控制網(wǎng)都是冗余配風(fēng) 管理網(wǎng)為町選網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)網(wǎng)SNET 管理網(wǎng)MNET)由100/1000M以A網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，用于控制系統(tǒng)與信息管理系統(tǒng)(ERP或者RealMIS)、Internet.第三方管理軟件等進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高級管理和共享。管理網(wǎng)絡(luò)層為町選網(wǎng)絡(luò)層。 系統(tǒng)網(wǎng)(SNET)由100/1000M高速冗余工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，用丁工程師站、操作員站、控制站的連接町快速構(gòu)

12、建星型、環(huán)型或總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高速冗余安全網(wǎng)絡(luò)。SNET符合IEEE802.3及IEEE802.3U標(biāo) 準(zhǔn)，基于TCP IP通訊協(xié)議，通訊速率100/lQ00Mbps自適應(yīng)，傳輸介質(zhì)為5類非屏蔽雙絞線或光 纜。 控制網(wǎng)(CNET)采用冗余現(xiàn)場總線與各個(gè)I/O模塊及智能設(shè)備連接同時(shí)支持星型網(wǎng)絡(luò)利總線型網(wǎng)絡(luò)。實(shí)時(shí)、快HOLLiAS® MACS-K分布式控制系統(tǒng) 產(chǎn)品手冊PSS 01A 1A2-01 Bl速、高效地完成與現(xiàn)場通訊任務(wù)，符合IEC61158國際標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo):JBT10308.3-2001、歐標(biāo):EN50170. 即Profibus-DP通訊協(xié)議），傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線或者光纜。

13、系統(tǒng)組成MACS V6系統(tǒng)主要由工程師站、操作員站、歷史站、控制站等部件組成，控制網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 由控制站和I/O模塊構(gòu)成。 工程師站用于完成系統(tǒng)組態(tài)、修改及卞裝，包枯：數(shù)據(jù)庫、圖形、控制算法、報(bào)表的組態(tài)，過程參數(shù)的 配置，操作員站、現(xiàn)場控制站及過程i/o模塊的配置組態(tài)，數(shù)據(jù)卜裝和增最卜裝等。 操作員站用于進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)視和管理，包扌舌：系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集中管理和監(jiān)視、工藝流程圖顯示、報(bào)表 打印、控制操作、歷史趨勢顯示、口志和報(bào)警的記錄和管理等。 歷史站用于完成系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)的采集、存儲與歸檔服務(wù)，以及與工廠管理網(wǎng)絡(luò)交換信息等?？刂普居糜谕瓿涩F(xiàn)場信號采集、控制和聯(lián)鎖控制算法、控制輸出、通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)

14、據(jù)和診斷結(jié)果上 傳到操作員站等功能。LO模塊用于信號采集與轉(zhuǎn)換、丁程單位變換、模塊和通道級故障診斷，通 過冗余的IO總線送給主控制器單元。杭州和利時(shí)門動化有限公列版權(quán)所仃7)S( Holly Sys系統(tǒng)性能指標(biāo)表1:系統(tǒng)容最項(xiàng)目參數(shù)值系統(tǒng)規(guī)模最大域數(shù)15個(gè)操作員站64臺/域直接與主控通訊的操作員站16臺/域歷史站2臺/域，冗余配豊現(xiàn)場控制站64臺/域單個(gè)現(xiàn)場控制站規(guī)模I/O模塊數(shù)W100I/O點(diǎn)數(shù)W1600AI點(diǎn)數(shù)640 （含脈沖量、熱電阻、熱電偶信號）AO點(diǎn)數(shù)240DI點(diǎn)數(shù)1200DO點(diǎn)數(shù)1200模擬量控制回路數(shù)W128復(fù)雜控制回路數(shù)W300POU數(shù)最W2048每個(gè)控制站支持的最大通訊點(diǎn)數(shù)2

15、0000表厶系統(tǒng)性能指標(biāo)項(xiàng)目參數(shù)值從輸入變化到顯示該變化時(shí)間Wls從操作鍵入到相應(yīng)輸出變化時(shí)間Wls班件順序記錄分辨率SOEImsCPU控制IEC周期50ms. lOOnis, 200ms. 500ms, Is 口J選輸入一輸出回路最小響應(yīng)時(shí)間WlOOms （IEC 周期為 50ms）：C200ms （IEC周期為100ms,默認(rèn)值）；畫面顯示完成時(shí)間Wls動態(tài)數(shù)據(jù)更新時(shí)間WlsHOLLiAS® MACS-K分布式控制系統(tǒng) 產(chǎn)品手冊PSS 01A 1A2-01 Bl表3：系統(tǒng)環(huán)境指標(biāo)項(xiàng)目參數(shù)值工作環(huán)境要求工作溫度20°C 60 °C工作濕度5%95%相對濕度，無凝

16、結(jié)存儲溫度4TC 70 °C存儲濕度5%95%相對濕度，無凝結(jié)振動（工作）振幅Max. 1mm (5 13.2 Hz)沖擊Max.7.5m/s=(13.2 100Hz)振動（儲藏）振幅Max. 1mm (5 132 Hz)供電要求控制站系統(tǒng)電源24VDC±10% 現(xiàn)場電源24VDC±10%接地要求系統(tǒng)保護(hù)接地<4H （特殊場合S1Q）系統(tǒng)工作接地<4Q （特殊場合S1Q）表4：電磁兼容性指標(biāo)試驗(yàn)項(xiàng)目參考標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)等級靜電放電抗擾度IEC61000-4-2空氣放電士 8KV； 接觸放電±6KVA級射頻電磁場輻射 抗擾度IEC61000-4-330

17、MHz-230NIHz,準(zhǔn)峰值40dB(pV/in),測屋距離 10in： 230MHz-1000MHz.準(zhǔn)峰值47dB(pV/m),測最距離 10mA級電快速瞬變脈沖 群抗擾度IEC61000-4-4交流、直流電源端門：±2kV（開路測試電壓），巫復(fù)頻 率 5kHz 100kHz：I/O端11： ±lkV（開路測試電壓），重復(fù)頻率5kH 乙 100kHz：DO端1丨（直接與電源連接的信號線纜）：±2kV（開路 測試電壓），重復(fù)頻率5kHzl00kHzA級浪涌（沖擊）抗 擾度IEC61000-4-5交流、直流電源端II： +2KVCM, ± 1KVDMI

18、/O端II： ±lkVCM （僅在有長線應(yīng)用場合中試驗(yàn)， 線纜長度大于30m）I/O端1丨（克接與電源連接的信號線纜）：±2KVCM,±1KVDMA級杭州和利時(shí)門動化有限公司版權(quán)所仃9IQlHollySysHOLLiAS» MACS-K分布式控制系統(tǒng) 產(chǎn)品手冊PSS 01A 1A2-01 B1射頻場感應(yīng)傳導(dǎo) 騾擾抗擾度IEC61000-4-6交流、直流電源端II： 0.1580MHz, 10V：I/O 端11： O.158OMHz, 10VA級工頻磁場抗擾度IEC61000-4-850/60HZ,磁場強(qiáng)度30A，m,持續(xù)100s/5次（僅用于對磁 場敏感的設(shè)備）：磁場強(qiáng)度330A/m,持續(xù)3sA級交流電斥暫降和 短時(shí)中斷抗擾度IEC61000-4-11電壓暫降0 %/40%/70% 0.5/10/25 周期：A級短時(shí)中斷0% 250周期：C級C級10杭州和利時(shí)門動化肯限公訶版權(quán)所有)0( Holly Sys