罗克韦尔自动化的解决方案.doc

罗克韦尔自动化的自控系统的特点总结：1、系统的无缝集成： 通过FactoryTalk技术，所有的地址标签数据库一旦在PLC中被一次定义（单一过程数据库），即可在全局系统中（下位PLC和上位HMI数据库）进行共享，有机的将自动化控制系统和信息管理系统结合为一个整体。节省开发时间、初期投资和今后运行维护的二次成本。 开放的集成架构保证多方设备接口的可访问性以及互换性，方便的集成第三方协议的产品，如鼓风机或污泥脱水机自带的Profibus/Dp的接口，网络电力仪表自带的Modbus、仪表总线自带的现场基金会FF总线等。 基于NetLinx网络互联技术，通过通用网络工业协议（Common Industrial Protocal，简称CIP）,从信息层的以太网Ethernet I/P到过程控制层ControlNet以及设备层的DeviceNet，信息可在集成架构的网络中无缝路由。轻松实现“一点接入、全网共享！”2、系统的灵活的可伸缩性和扩展性： 通过Logix控制平台提供的多种适用于不同场合控制器（ControlLogx、CompactLogx、FlexLogix）的组合可配置出最佳性能价格比控制系统。 采用ViewAnyWare技术，可将同一软件包跨越多种平台，如RSView Studio 人机界面编程软件可同时兼容上位组态软件的开发和下位触摸屏画面的开发，真正做到风格统一、显著节省开发的成本。 基于A-B的控制系统在全国核电行业市场上显著的市场占有率，产品的向下兼容性（针对SLC500/PLC5等传统老厂系统）能充分保护用户当前的投资，轻松的实现老系统和新系统的升级和兼容，特别是在水厂、污水厂在做改造或扩建时，这一优势就明显的体现出来。3、最大程度的延长核电厂的正常运行时间： 超长的平均无故障时间MTBF：A-B的Logix控制系统在同等档次的PLC中MTBF是最高的,一般均可达到150万小时以上。 在电气或配电集成方面，基于罗克韦尔的集成架构将自动化系统通过DeviceNet现场总线无缝兼容了智能电机控制技术，使电机控制的所有功能和参数紧密的和PLC控制器联系起来，其电机智能控制的核心元件E3可实现电机故障的预报警，在电机发生故障前就进行预判，发现故障的原因和发生的位置并及时提醒操作者采取行动。因此对于SBR工艺的核电厂电机回路众多的场合尤为适用。 通过Entek振动监测与频谱分析技术，对水泵机组的机械振动进行分布式在线监测，并由中控室进行统一的分析和管理，根据频率分析曲线提前预知机组将要发生的磨损和故障，最大化泵机组的正常允许时间。CPU技术指标各主站PLC优先采用ControlLogix系列，其技术指标如下：CPU提供充足的内存以满足应用本身和未来扩充的需要，CPU总的内存不小于3兆，并提供不小于1兆的程序内存。程序区和用户数据区采用完全的自动内存分配机制，开发人员无需人工分配系统内存，缩短开发时间并保证程序的可维护性；*CPU采用32位的高性能工业级别微处理器，运算速度典型位执行时间不超过0.08微秒，典型每千字节指令字运算时间不超过0.06毫秒。I/O点数65535点（最大可达128,000点）；模拟量I/O4096点；控制系统支持实时抢占式多任务操作系统，要求支持不少于1个连续型任务，30个以上的周期型任务，并且能够提供基于事件中断的任务类型。程序的执行必须提供优先级区分机制，优先级的划分不少于10个等级。 控制系统I/O模块、通讯模块、特殊模块等均与CPU模块严格保持同等的档次、尺寸及设计规格等，是同一系列的产品。系统机架为完全金属机架式设计，保证良好的机械物理性能，I/O插槽为滑轨式设计，并具备模块机械锁定装置，模块的安装、拆卸无需螺丝刀等任何的特殊工具，控制系统系统，包括机架，各种插槽式模块都符合完全的无风扇设计要求。*在背板电源和用户端电源不断开的情况下，CPU、I/O模块、通讯模块及可拆卸端子排等必须能够支持带电插拔。系统要求高度的可靠性，是免维护型的系统。CPU、I/O模块、通讯模块、电源等在正常工况下平均无故障时间（MTBF）均不低于50万小时。控制系统必须能够提供包括梯形图、功能图块、结构化文本、顺序功能流程图在内的符合IEC61131-3标准的灵活的编程语言支持，数据格式符合IEC61131标准；*控制系统为基于标签（Tag）的控制系统，数据的标记和引用方式是具有自说明性质的标签。要求程序下载过程中标签本身的信息不能丢失，从而保证用户程序良好的可读性和可维护性。*控制系统支持多处理器结构，并能在机架内根据需要随意布置处理器模块、输入输出模块和通讯模块，而没有任何的数量和类型限制。*控制系统支持快速内存升级技术，处理器、I/O模块、网络模块都能够在现场通过软件升级至最新版本；系统没有定时器和计数器的数量限制，也没有PID回路数的限制。*控制系统支持灵活的网络结构，无需任何编程或者处理器干预，即可实现不同网络之间的通讯桥接和数据交换；所有扩展I/O站与处理器之间采用符合IEC61158国际标准的冗余现场总线连接，总线速度不随节点数量的增加或拓扑距离的延伸而衰减。控制系统处理器和输入输出模块是完全的软件可配置，包括模块信息刷新时间、模拟量工程标定、上下限报警、斜率限制等；环境条件工作温度： 0C到60C；储存温度：-45C到85C；相对湿度：5% 至 95%(无冷凝)冲击工作状态 111ms内峰值加速度为30G非工作状态 111ms内峰值加速度为50G振动10 至 500Hz 2g峰值加速度控制系统电源要求：*工作电压：170265VAC；*频率范围：4763HZ；*工作温度：060摄氏度；保存温度：4085摄氏度；相对湿度：595；隔离：2500V DC 或 1800V AC持续 1秒；掉电延迟：13.5ms；输入/输出(I/O)技术指标开关量输入模块*支持带电插拔，包括接线端子，涵盖底板侧和现场侧；*故障报告和现场级的诊断检测；*数据时标功能；*完全软件可配置；模块密度不超过16点；*故障锁定功能；*故障时标功能；隔离功能：用户端与系统端之间： 2546VDC认证 Class I/Division 2, UL, CSA, FM and CE Agency ；环境条件工作温度0 to 60C (-4 to 131F)储存温度-40 to 85C (-40 to 185F)相对湿度5 to 95% 无冷凝开关量输出模块*支持带电插拔，包括接线端子，涵盖底板侧和现场侧；*点级的故障报告和现场级的诊断检测；*数据时标功能；*完全软件可配置；模块密度不超过16点；*故障锁定功能；*故障时标功能；独立的软件可恢复的电子保险丝功能；在编程和模块故障时软件可设定模块输出状态；隔离功能：用户端与系统端之间： 2546VDC认证 Class I/Division 2, UL, CSA, FM and CE Agency ；环境条件工作温度 0 to 60C (-4 to 131F)储存温度 -40 to 85C (-40 to 185F)相对湿度 5 to 95% 无冷凝模拟量输入模块*支持带电插拔，包括接线端子，涵盖底板侧和现场侧；*数据变化时标功能；*定标、报警完全软件可配置；模块分辨率16位；*故障锁定功能；开路检测功能；*输入过载保护功能；共模抑制比：100db;常模抑制比：80db;隔离功能：用户端与系统端之间： 1700VDC认证 Class I/Division 2, UL, CSA, FM and CE Agency ；环境条件工作温度 0 to 60C (-4 to 131F)储存温度 -40 to 85C (-40 to 185F)相对湿度 5 to 95% 无冷凝热电阻输入*支持带电插拔，包括接线端子，涵盖底板侧和现场侧；热电阻输入采用专用模板。*通道和通道完全隔离*分辨率16位*过电压保护 24V AC/DC电压串模噪声抑制 60Hz时， 60 dB共模噪声抑制 50Hz时， 100 dB全温度范围模块误差 整个范围的0.54% 用户到系统的隔离电压 1700V DC 1秒通道和通道隔离电压 1700V DC 1秒认证机构 UL； SA、FM 分类1，分区2，危险区； CE环境条件 操作温度 0 to 60C储藏温度 -40 to 85C相对湿度 5-95%非凝露模拟量输出模块*支持带电插拔，包括接线端子，涵盖底板侧和现场侧；*数据变化时标功能；*定标、报警完全软件可配置；模块密度不超过8点；模块分辨率14位；*故障锁定功能；*输出过载保护功能；*输出短路保护功能；隔离功能：用户端与系统端之间： 1700VDC认证 Class I/Division 2, UL, CSA, FM and CE Agency ；环境条件工作温度 0 to 60C (-4 to 131F)储存温度 -40 to 85C (-40 to 185F)相对湿度 5 to 95% 无冷凝PLC系统安全要求为保证整个控制系统系统的安全，控制系统满足以下安全方面的考虑：密码保护程序所有人认定程序文件/数据表保护存储器数据文件覆盖/比较/改写保护强制保护钥匙开关通讯通道保护锁定2. 分布式子站分布式子站优先选用FlexLogix分布式控制系统，具有如下功能： 可作为I/O站通过控制总线由现场控制站控制； 可作为独立的分布式PLC直接控制本地I/O独立工作。每个分布式I/O控制箱应包括以下主要控制设备：分布式I/O模块组隔离装置过电压保护装置1）分布式I/O模块组分布式I/O模块组由控制器、通信模块、电源、端子型I/O基座、I/O模块、安装导轨组成。通信模块支持Ethernet/IP、ControlNet及DeviceNet.全部模块可带电插拔（RIUP）；小型模块化I/O；通过将端子基座安装到DIN标准导轨并插入I/O模块；安装方向（垂直/水平）无限制；数字输入模块（DI）：输入点数：16点输入电压：220VAC或24VDC信号延时（max）：ON-0.3mS，OFF-0.3mS各模块具有隔离功能，每个输入点都具有状态指示连接方式：采用专用端子型I/O基座接线器连接数字输出模块（DO）：输出点数： 16点最大开闭能力（配隔离继电器）： 250VAC，2A输出信号延时（max）：ON-0.5mS，OFF-1mS各模块具有隔离功能，每个输入点都具有状态指示连接方式：采用专用端子型I/O基座接线器连接模拟输入模块（AI）：输入点数：4点输入范围：4-20mA分辨率：16位各模块具有隔离功能，每个输入点都具有状态指示转换速度：8mS/点精度（25）0.1%满量程连接方式：采用专用端子型I/O基座接线器连接模拟输出模块（AO）：输出点数：4点输出范围：4-20mA分辨率：15位隔离功能：2550VDC/1S，端子和外壳间精度（25）0.1%满量程连接方式：必须采用专用端子型I/O基座接线器连接2）隔离装置同现场控制站PLC相关要求。3）过电压保护装置同现场控制站PLC相关要求。4）机箱机箱保护等级为IP55，其他要求同现场控制站PLC相关内容。HMI组态软件技术指标：RSView SE HMI 组态软件特点如下：1. 主要设备功能描述：1) HMI/数据服务器冗余设置的HMI/数据服务器是水厂控制的核心，具有实时采集监控数据和工况进行存储和处理；保存各种系统组件如画面，报警定义，安全系统定义；并提供各种系统服务如报警检测，存储历史数据，进行安全管理等功能。HMI/数据服务器具有安全登录、密码保护和数据传输功能，支持TCP/IP协议，可以与企业的各种管理系统如：MES系统（制造执行系统）、ERP系统进行无缝集成。服务器安装Windows2003 Standard Server 或 Windows2000 Server，保存了水厂自动控制系统公用的数据，和应用程序。服务器的主要功能是数据管理，服务器通过软件系统实现对水厂各种工作数据、故障报警记录的存取，数据查询和网络管理。系统中的任何数据点都可根据用户指定的速率采样存储。数据处理主要包括历史数据的保存和历史数据的显示。这些存储的数据是进行系统优化和调整的强有力工具。工程师们可以通过这些数据检查引起某项特殊事件或事故发生的原因。事件处理功能: 系统中的重要操作和运行事件，服务器都将对它进行记录、管理。事件处理主要包括：事件登录、事件检索、事件记录等。并具有事件记录打印功能。同时还可根据系统当前发生的事件自动触发执行制定的命令和程序。2) 操作员站它们应独立工作，相互热备。通过以太网与HMI/数据服务器连接，获取实时的生产工况数据。提供动态的工艺监控图形，具备友好的人机界面，且所有画面均在系统启动时自动从HMI/数据服务器获取，在操作员站不需保存任何画面。监控计算机的主要功能有：图形功能 生成总平面图、工艺图、工艺区域图、工艺单元图、工艺控制图、单元控制图，给用户提供友好的人机界面。控制功能 在控制图形上通过鼠标和键盘对工艺参数进行修改，对工艺过程和控制设备进行控制和调节；报警功能 在设备及工艺过程中发生故障时发出警报，显示故障点和故障状态，按照报警等级作出相关反应，记录故障的信息；安全操作 设立不同的安全操作等级，针对不同的操作者设置相应的加密等级，记录操作员及其操作信息；动态显示 对全部工艺过程、工艺参数、设备状态等通过颜色变化、百分比、色标填充等手段进行显示；数据管理 记录并显示工艺参数的变化曲线或趋势图，利用历史数据和实时数据建立各种必须的数据库，进行数据传送和报表自动打印（日报、月报、年报）。3) 工程师站配有多种工具软件，能对PLC和上位机应用软件在线编辑、调试。同时可以在网上对PLC进行在线诊断。工程师站要求能同时打开网络中的所有HMI/数据服务器的数据库和系统组件，并对其进行编辑、组态。多个工程师站可同时对一个或多个HMI/数据服务器进行组态开发。2. 监控系统结构及功能描述监控系统应该是开放的、灵活的，可以对控制系统进行监测、控制，具有动态画面显示功能、报警、报表输出功能、趋势预测功能、实时历史数据存储功能。软件应采用全中文操作模式，能够组态中文显示画面等功能。具有使用方便、简单易学、软件组态灵活的特性，应该确保用户可快速开发出实用、可靠、有效的自动控制系统。监控系统操作系统平台采用Windows 2003 /Windows 2000 /Windows XP。从基础自动化控制系统（PLC）到上位机系统（HMI），信息管理系统（ME