1. 總則
根據(jù)本項目DCS系統(tǒng)《招標(biāo)DCS規(guī)格文件》的要求,我們采用ABB公司具有世界領(lǐng)先水平的全能綜合性開放控制系統(tǒng)IndustrialIT控制系統(tǒng)參與投標(biāo)。并結(jié)合燒堿/PVC項目的現(xiàn)場工況,系統(tǒng)選型時充分考慮到了如下要求:
A 系統(tǒng)的可靠性
本方案中ABB IndustrialIT系統(tǒng)將完全超過招標(biāo)文件中規(guī)定的各種功能,以滿足工藝運行工況的要求。為確保整個工藝裝置安全、連續(xù)、穩(wěn)定高效運行,控制系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu),開放的冗余通訊網(wǎng)絡(luò)。操作員站、控制器、操作通訊網(wǎng)絡(luò)、I/O總線通訊模件、I/O總線電纜,系統(tǒng)電源均采用1:1冗余配置
B 系統(tǒng)的操作性
工程師站具備操作員站的一切功能,操作站間都可以互為備用,即任何一臺出現(xiàn)故障時,其功能都可以在其它操作站上實現(xiàn)。系統(tǒng)軟件菜單、操作面板、系統(tǒng)字符表及系統(tǒng)提示信息為中文版,方便用戶編程組態(tài).
C 系統(tǒng)的維護(hù)性
ABB IndustrialIT系統(tǒng)的設(shè)計采用診斷至模件級的自診斷功能,使其具有高度的可靠性,其范圍包括主機、網(wǎng)絡(luò)、電源、控制器、I/O卡件直至I/O通道。系統(tǒng)提供兩種診斷方式:軟件診斷或硬件診斷。便捷的診斷方式使得維護(hù)人員能迅速發(fā)現(xiàn)故障并消除故障。系統(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障,均不會影響整個系統(tǒng)的工作。
D 系統(tǒng)的開放性
系統(tǒng)具有靈活的通訊協(xié)議配置,支持多種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn):TCP/IP、Modbus、Can、Profibus DP/PA、Foundation Fieldbus、Hart;OPC、DDE、API等等,可方便地與其它系統(tǒng)或現(xiàn)場總線儀表互連。
E 系統(tǒng)的擴(kuò)展性
系統(tǒng)采用分布式冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),用戶可以方便地增加網(wǎng)絡(luò)站點。工業(yè)以太網(wǎng)上最多可掛接100臺操作員站,100對冗余現(xiàn)場控制器,主干網(wǎng)(以太網(wǎng),遵循TCP/IP協(xié)議)通訊速率為10Mb/s /100Mb/s;I/O總線采用通訊速率為12Mb/s的Profibus DP,一條 Profibus DP總線上最多可掛接125個從站。
系統(tǒng)控制器通信模板為標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議以太網(wǎng)模件,這樣使系統(tǒng)無需增加設(shè)備可以與工廠局域網(wǎng)連接,由于系統(tǒng)支持標(biāo)準(zhǔn)OPC數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn),使系統(tǒng)與各種第三方數(shù)據(jù)庫或軟件的數(shù)據(jù)交換將更加容易。
F 系統(tǒng)的實用性
ABB IndustrialIT系統(tǒng)在技術(shù)上、設(shè)備上成熟可靠。在國內(nèi)外各行各業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用,具有十年以上的實際運行經(jīng)驗。系統(tǒng)可利用率為99.99%。
G 系統(tǒng)的安全性
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用分級方式,控制網(wǎng)與廠局域網(wǎng)、MIS網(wǎng)采用網(wǎng)關(guān)隔離,網(wǎng)關(guān)中可設(shè)置防火墻,以防止病毒襲擊??刂葡到y(tǒng)設(shè)置用戶數(shù)據(jù)訪問權(quán)限管理,系統(tǒng)可設(shè)置16個用戶組,1000個用戶的權(quán)限。
ABB IndustialIT DCS分散控制系統(tǒng)主要特點
產(chǎn)品定位
將DCS和PLC功能之優(yōu)點緊密有機地融為一體,并引入現(xiàn)場總線技術(shù)和管理控制一體化思想的超級全能控制系統(tǒng)。
ü 最強大的控制功能:集各種控制技術(shù)之大成,適用于各種行業(yè),覆蓋FF、PA、FA.具備復(fù)雜回路調(diào)節(jié)、開環(huán)控制、高速邏輯聯(lián)鎖和順序控制等功能,具有無可匹敵的性能。
ü 最節(jié)省的工程投入:強大的一體化組態(tài)調(diào)試工具軟件高效方便,輕松實現(xiàn)各種復(fù)雜監(jiān)控操作功能,安裝調(diào)試簡單靈活,這一切使得工期縮短并減少了調(diào)試試車的消耗。
IndustialIT全能綜合型控制系統(tǒng)五大特點
1) 全能緊湊
· 集DCS & PLC & 現(xiàn)場總線技術(shù)精華于一身的超級功能
· 一體化且唯一的組態(tài)調(diào)試工具(內(nèi)嵌現(xiàn)場智能儀表組態(tài)工具)
· 唯一的系統(tǒng)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫
· 32位超級RISC CPU多任務(wù)處理器
· 巨大的控制組態(tài)空間(16M,32M SRAM,256K EEPROM)
· 支持多種現(xiàn)場總線(Profibus、FF、Modbus、Hart、CAN)
2) 高速高效
· 無可匹敵的超級性能:每秒可處理1400個回路
· 極快的掃描速度(可組態(tài))
—開關(guān)量信號:≥2ms
—模擬量信號:≥10ms
· 三種控制任務(wù)執(zhí)行方式(可根據(jù)任務(wù)性質(zhì)人為指定):
a) 周期處理方式— 循環(huán)周期≥1ms(可組態(tài))
此方式主要用于模擬量處理和回路調(diào)節(jié)以及一般的邏輯控制
b) 自由運行方式— 每1000條指令執(zhí)行時間≤1ms(同大型PLC)
此方式主要用于高速邏輯控制和順序控制
c) 事件驅(qū)動方式— 滿足事件條件時執(zhí)行
此方式用于執(zhí)行某些系統(tǒng)任務(wù)
3) 極為可靠
· 在中國15000余套應(yīng)用業(yè)績,嚴(yán)格工業(yè)實踐的質(zhì)量驗證
· 很長的MTBF(平均無故障時間)和99.99%的系統(tǒng)可利用率
· 具有ISO9001、CSA、CE等國際權(quán)威認(rèn)證
· 先進(jìn)可靠的電子和機械設(shè)計,獲世界最佳工業(yè)設(shè)計獎(iF Award)
· 高超的制造水平,先進(jìn)的SMT工藝
· 堅固的全金屬外殼,極好的機械防護(hù)和抗電磁干擾能力
· 良好的惡劣環(huán)境適應(yīng)能力,0-70°C無須強制冷卻措施
· 所有模塊均支持帶電插拔
· 所有輸出模塊具有OSP功能(故障狀態(tài)下的輸出預(yù)置)
· I/O模塊通過機械定鍵與接線端子鎖定
· 分散化熱備冗余手段作為最后屏障
4) 通用性、開放性、擴(kuò)展性
· 工程師站及操作員站采用Intel平臺,支持微軟 WindowsXP操作系統(tǒng)
· 系統(tǒng)組態(tài)語言符合IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)
· 具備DDE,OPC,API等標(biāo)準(zhǔn)開放接口
· 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng),遵循TCP/IP協(xié)議
· Peer-to-Peer網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),節(jié)點可隨意出入
· 現(xiàn)場控制器、I/O站可任意擴(kuò)展
5) 工程容易,使用簡單
· 友好直觀的中文人機界面( HMI),全面漢化,3D動畫效果
· 編程風(fēng)格采用先進(jìn)的項目樹結(jié)構(gòu),內(nèi)嵌的工程文件輸出能力
· 220余種豐富的算法庫
· 無需人工分配變量的內(nèi)存地址
· 在線組態(tài)、調(diào)試、下載方便
· 具有強大的仿真功能
· 系統(tǒng)通訊自動形成,無需發(fā)送/接收命令
· 安裝方便靈活,地理位置可集中或分散,支持遠(yuǎn)程I/O和現(xiàn)場總線
2.ABB IndustrialIT DCS控制系統(tǒng)的配置要點
根據(jù)招標(biāo)技術(shù)規(guī)格書對DCS系統(tǒng)的要求,本方案中為保證控制安全和操作方便,DCS系統(tǒng)分為四個工作區(qū).
第一工作區(qū): 燒堿裝置
包含:一次鹽水、二次鹽水及電解、氯氣處理及氯化氫、液氯、蒸發(fā)固堿等工段;控制系統(tǒng)放置于燒堿控制室。
第二工作區(qū):乙炔裝置
包括乙炔發(fā)生、清凈配置、乙炔氣柜等工段;控制系統(tǒng)放置于乙炔控制室
第三工作區(qū):VCM裝置
包括:VCM轉(zhuǎn)化、VCM壓縮、VCM凈餾等工段;控制系統(tǒng)放置于VCM控制室
第四工作區(qū):PVC裝置
包括:聚合、干燥、回收、PVC包裝等工段;控制系統(tǒng)放置于PVC控制室
燒堿裝置、乙炔裝置、VCM裝置、PVC裝置控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)各自獨立,分別設(shè)立獨立的工程師站,燒堿裝置、乙炔裝置、VCM裝置、PVC裝置控制系統(tǒng)都配置OPC驅(qū)動軟件,用于和上層的信息管理網(wǎng)絡(luò)或其他廠家設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊。DCS過程控制站的配置主要考慮到控制工藝分區(qū),控制運行和檢修的要求及過程控制站的負(fù)荷率,模擬量和開關(guān)量I/O卡件分別采用8點和16點低密度卡件,真正實現(xiàn)DCS系統(tǒng)分散控制,集中管理的原則。
IndustrialIT的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用了全雙工通訊模式,這種模式允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù),通訊速率可成倍提高, 同時IndustrialIT采用全局?jǐn)?shù)據(jù)庫技術(shù),系統(tǒng)編程軟件僅為項目生成一個項目文件,這樣過程站之間的變量交叉引用無需編制數(shù)據(jù)交換程序,操作員站與過程站之間的數(shù)據(jù)無需進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換編程為直接存取,變量的修改與檢查也是系統(tǒng)全局。這樣對本項目采用多對控制器實現(xiàn)對碳纖維各工藝工段設(shè)備的控制,各控制器間的數(shù)據(jù)傳輸不需編程,控制器間的數(shù)據(jù)能互相調(diào)用,實時通訊,真正實現(xiàn)了ABB 全局?jǐn)?shù)據(jù)庫核心技術(shù)即“分散存儲、全局管理”.
第一工作區(qū): 燒堿裝置
ABB IndustrialIT系統(tǒng)由過程控制單元、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)和人機接口組成。
· 過程控制站的設(shè)置:
一次鹽水、二次鹽水及電解、氯氣處理及氯化氫、液氯、蒸發(fā)固堿等工段PS1-PS4 4對冗余AC800M PM861K02現(xiàn)場控制器。
PM861K02冗余現(xiàn)場控制器中的每一個控制器都有獨立的CPU模件,電源模件、以態(tài)網(wǎng)通訊模件,I/O通訊模件,且1:1冗余配置,即便冗余控制器對中一臺控制器全部損壞,系統(tǒng)仍能正常運行,冗余控制器間的切換完全實現(xiàn)平滑無擾動切換,切換時間小于10ms。控制器中央處理單元采用32 位16M RISC SuperScalar 大容量工業(yè)級實時多任務(wù)處理器,時鐘頻率高達(dá)133MHz,每對冗余控制器可帶64個I/O站,多達(dá)16個任務(wù),最小任務(wù)周期為1ms。故而根據(jù)本項目的實際情況,在本方案中負(fù)荷不超過30%,便于系統(tǒng)擴(kuò)展和程序修改下載。
· 系統(tǒng)的現(xiàn)場控制器之間及其與中央控制室操作員站之間通訊總線為冗余配置,數(shù)據(jù)通信采用10Mb/s/100Mb/s工業(yè)以太網(wǎng)(遵循TCP/IP協(xié)議),位于氯氣處理、氯化氫處理和蒸發(fā)固堿遠(yuǎn)程操作員站,和中控室操作員站通過光纖介質(zhì)構(gòu)成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)場控制器與S800 I/O站之間的通訊采用標(biāo)準(zhǔn)的、且容易擴(kuò)展的Modulebus和Profibus DP現(xiàn)場總線協(xié)議, 現(xiàn)場總線I/O站的通訊模件冗余配置,I/O總線冗余配置,提高系統(tǒng)可靠性,該總線的通訊速率為12Mb/s,通訊介質(zhì)可采用標(biāo)準(zhǔn)的Profibus DP電纜,其最大通訊距離為1200米,如采用光纖介質(zhì)通訊距離可達(dá)20公里;系統(tǒng)配置了OPC驅(qū)動軟件(ABB公司OPC驅(qū)動可實現(xiàn)雙向通訊,即可當(dāng)服務(wù)器端也可當(dāng)客戶端)用于和上層的信息管理網(wǎng)絡(luò)或其他廠家設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊。
· I/O點數(shù):見《系統(tǒng)輸入、輸出點數(shù)匯總》。我們提供的S800 I/O站系統(tǒng)提供硬件自診斷功能,無須通過控制器的軟件判斷,減輕控制器的負(fù)荷。系統(tǒng)可診斷到I/O通道,系統(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障,均不會影響整個系統(tǒng)的工作。為降低控制風(fēng)險,所有的模擬量輸入/輸出卡件采用8通道隔離模件, 所有的開關(guān)量量輸入/輸出卡件采用16通道隔離模件,并且各類I/O點數(shù)留有招標(biāo)要求的20%備用量。
· 系統(tǒng)內(nèi)所有模件均是固態(tài)電路,標(biāo)準(zhǔn)化、模件化和插入式結(jié)構(gòu),具有靈活性和開放性。
· 模件安裝在標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌上。模件的插拔具有機械鎖和機械鑰匙保護(hù)(防止插入錯誤的模件類型)。
· 模件的編址不受在機柜內(nèi)插槽位置的影響,而是在機柜內(nèi)的任何插槽位置上都能執(zhí)行其功能。
· 所有模件(包括控制器模件和I/O模件)均能帶電插拔而不損壞,而且不影響其它模件的正常工作。
· DCS系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)請詳見《系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置圖》。
· 系統(tǒng)全部模件均由國外原裝進(jìn)口。
第二工作區(qū): 乙炔裝置
ABB IndustrialIT系統(tǒng)由過程控制單元、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)和人機接口組成。
· 過程控制站的設(shè)置:
乙炔發(fā)生、清凈配置、乙炔氣柜等工段
PS1 1對冗余AC800M PM861K02現(xiàn)場控制器
PM861K02冗余現(xiàn)場控制器中的每一個控制器都有獨立的CPU模件,電源模件、以態(tài)網(wǎng)通訊模件,I/O通訊模件,且1:1冗余配置,即便冗余控制器對中一臺控制器全部損壞,系統(tǒng)仍能正常運行,冗余控制器間的切換完全實現(xiàn)平滑無擾動切換,切換時間小于10ms。控制器中央處理單元采用32 位16M RISC SuperScalar大容量工業(yè)級實時多任務(wù)處理器 ,運算速度(主頻)150 MIPS,每對冗余控制器可帶64個I/O站,多達(dá)16個任務(wù),最小任務(wù)周期為1ms。故而根據(jù)本項目的實際情況,在本方案中負(fù)荷不超過30%,便于系統(tǒng)擴(kuò)展和程序修改下載。
· 系統(tǒng)的現(xiàn)場控制器之間及其與中央控制室操作員站之間通訊總線為冗余配置,數(shù)據(jù)通信采用10Mb/s/100Mb/s工業(yè)以太網(wǎng)(遵循TCP/IP協(xié)議)?,F(xiàn)場控制器與S800 I/O站之間的通訊采用標(biāo)準(zhǔn)的、且容易擴(kuò)展的Modulebus和Profibus DP現(xiàn)場總線協(xié)議, 現(xiàn)場總線I/O站的通訊模件冗余配置,I/O總線冗余配置,提高系統(tǒng)可靠性,該總線的通訊速率為12Mb/s,通訊介質(zhì)可采用標(biāo)準(zhǔn)的Profibus DP電纜,其最大通訊距離為1200米,如采用光纖介質(zhì)通訊距離可達(dá)20公里;系統(tǒng)配置了OPC驅(qū)動軟件(ABB公司OPC驅(qū)動可實現(xiàn)雙向通訊,即可當(dāng)服務(wù)器端也可當(dāng)客戶端)用于和上層的信息管理網(wǎng)絡(luò)或其他廠家設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊。
· I/O點數(shù):見《系統(tǒng)輸入、輸出點數(shù)匯總》。我們提供的S800 I/O站系統(tǒng)提供硬件自診斷功能,無須通過控制器的軟件判斷,減輕控制器的負(fù)荷。系統(tǒng)可診斷到I/O通道,系統(tǒng)內(nèi)任一組件發(fā)生故障,均不會影響整個系統(tǒng)的工作。為降低控制風(fēng)險,所有的模擬量輸入/輸出卡件采用8通道隔離模件, 所有的開關(guān)量量輸入/輸出卡件采用16通道隔離模件,并且各類I/O點數(shù)留有招標(biāo)要求的20%備用量。
· 系統(tǒng)內(nèi)所有模件均是固態(tài)電路,標(biāo)準(zhǔn)化、模件化和插入式結(jié)構(gòu),具有靈活性和開放性。
· 模件安裝在標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌上。模件的插拔具有機械鎖和機械鑰匙保護(hù)(防止插入錯誤的模件類型)。
· 模件的編址不受在機柜內(nèi)插槽位置的影響,而是在機柜內(nèi)的任何插槽位置上都能執(zhí)行其功能。
· 所有模件(包括控制器模件和I/O模件)均能帶電插拔而不損壞,而且不影響其它模件的正常工作。
· DCS系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)請詳見《系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置圖》。
· 系統(tǒng)全部模件均由國外原裝進(jìn)口。
具體聯(lián)系我公司0991-3837422