Experion_PKS系统介绍.ppt

系统介绍 DCS控制系统项目 讲课内容 一 ExperionPKS系统概貌二 系统基本应用结构三 C200控制器及I O功能四 ControlBuilder五 QuickBuilder六 DisplayBuilder七 其他 软件安装使用 数据库管理 安全性等 1 HoneywellDCS历史 大型系统 TDC2000 TDC3000 TPS GUS APP 1975 1983 1996 中小型系统 PKSS9000 HC9000 冗余 SCAN3000 PlantScape R200 R500 1997 2 ProcessKnowledgeSystem 过程知识系统 EPKSR100全貌图3 EPKS系统主要特点 ExperionPKS系统主要特点 一 PKS系统概述 1 HoneywellDCS系统发展历程 InformationbasedOperatingEnvironment基于信息的生产环境 Consistency连贯性 Productivity生产力 Safety安全性 Profitability利润 Quality质量 Environmental环保 Inventory库存Management管理 70s 80s 90s Now CompanyNeeds需求BusinessTechnology商业技术ControlTechnology控制技术SensorTechnology传感技术 Mainframes TDC2000DCS Minicomputers TDC3000 BusinessKnowledge Client Server Fieldbus现场总线 DigitallyIntegratedDevices数字集成设备 SmartDevices智能设备 AnalogDevices模拟仪表 95 Fieldbus现场总线 挖潜绩效捕捉管理企业知识利用扩大专业知识优化生产过程 减少异常状态和事故 轨道式I O 控制应用ACE 安全控制系统FSC 高速容错以太网FTE 数字视频服务器DVM PMI O 操作站 ExperionPKS全貌图 无线移动服务器 C200控制器 TDC2000 TDC3000 TPS ESVT服务器 SCADA设备 OPC Modbus DH 等设备 过程服务器 商务集成服务器eServer 工程站和操作站 移动终端 WAN www GUS PMFamily NIM FSC Ethernet LCN 分布式系统 资产管理系统 开放接口与高级应用 2 PKS全貌图 3 ExperionPKS系统主要特点 融合控制技术 通讯技术 计算机 现场总线 数字视频等最新技术强大的在线能力 包括在线扩展 维护及组态 简化使用 预制好300多幅标准画面 这些画面包括诊断 系统状态 汇总和点的细目画面等等易于学习 操作员界面直观 简单大量的丰富的可组态的功能 如配方管理 区域设定 算法等等安全 可靠 开放 适合各种规模 二 系统基本应用结构 轨道式I O 控制应用ACE 安全控制系统FSC 高速容错以太网FTE 数字视频服务器DVM PMI O 操作站 无线移动服务器 C200控制器 TDC2000 TDC3000 TPS ESVT服务器 SCADA设备 OPC Modbus DH 等设备 过程服务器 商务集成服务器eServer 工程站和操作站 移动终端 WAN www GUS PMFamily NIM FSC Ethernet LCN 分布式系统 资产管理系统 开放接口与高级应用 基本系统规格 控制网络 主网 控制网络 I O子网 控制器 操作员站 服务器工程师站 高性能冗余容错控制器C200和PMIO过程IO控制站 AI 4 20mA AO 4 20mA RTD TC DI 24VDC DO 24VDC DISOE PI 局域网 TCP IP Ethernet 上位管理机 调度 生产管理部门 冗余服务器 FTA柜 ETHERNET 主控制柜 继电器柜 ControlNet FTA柜 配电柜 工程师站 附 印尼PT GGP热电厂DCS系统配置图 1 炉 2 炉 3 炉 1 机 2 机 2 ControlNet控制网络 Twoarchitecturallocations控制器 I O通用的网络Uplink Supervisory peer to peer上连 主网 支持对等通讯Downlink ControllerstoI O下挂 I O子网5MBits sec datarate每秒5M位 令牌总线Singleorredundantmediaoptions可选冗余配置Physicalmedia物理介质 同轴电缆 光纤RG6coax BNCconnectors trunk drop bustopologyTrunk drops taps terminatorsFiberopticDeterministicdatadelivery确定性的数据传输 ExperionPKS服务器 提供全局数据库功能存放实时数据库RTDB RealTimeDataBase 长期历史数据 1 2 3 4 10 15 30 60秒 1小时 8小时和1天的瞬时值 6分钟 1小时 8小时和1天的平均值 在线自动归档 可以无限存储 将数据直接存储到硬盘或通过网络存储到其它介质 如ZIP JAZZ Optical etc 对任何参数采集历史 如PV SP PVHIHI 报警 事件 和提示信息等的管理 支持操作站及工程师功能 支持冗余配置提供与大量的其它设备集成能力TPS TDC和OPC FSC PLC和其它设备 3 PKS服务器 ExperionPKS服务器数据库 真正的单一全局数据库 过程数据只创建一次即可 仅在组态C200控制器数据时 用单一数据库 为所有客户提供服务 所有控制器操作站 无需复制数据库 各类应用历史数据及归档C200控制器中的报警 事件 和信息 组态在控制器内部 这样当这些信息出现时可以尽快得到处理 只有所用到数据和异常数据 才被传递 这样极大降低了 控制器 网络 和服务器的负荷 服务器数据库 操作站 特点 人机接口 现场监控提供300多幅制作好的系统标准画面组 趋势 报警过程画面等 系统状态 维护 诊断画面等提供细目画面显示用于访问所有数据的最直接方式面对操作工使用照片位图作为显示背景组态 配置报告 趋势 操作组 历史数据采集与归档 报警声音等操作站权限 四级 Oper Supv Engr Mngr 开机自动进入最低权限 每进入上一级需输入密码通过VB编写的高级动画 4 PKS操作站 ConfigurationMenuDisplay 可组态下拉菜单 可组态工具条 操作导航区 报警画面的调用 登入不同的权限 最近未确定的最紧急报警 标签式显示 附 操作站画面 基于广域网的分布式系统 无需重复建点操作工可以方便地连接到任何服务器只有发生变化的数据 才会送出缓存区使用已有的ExperionPKS安全机制 不会降低安全级别 5 分布式系统 三 C200控制器 I O功能 及现场总线 TrueHybridControl 可同时实现 连续回路控制 逻辑连锁控制 和顺序控制两种运行环境 50毫秒CEE 50ms 100ms 200ms 500ms 1s 2s5毫秒CEE 5ms 10ms 20ms 50ms 100ms 200ms每个控制回路可分别运行不同的周期使用单一的工程师工具 用于组态和维护全冗余结构 控制器冗余 使用各自独立底板 保证最大的安全性特有的冗余模件 自动同步 故障可实现无缝隙切换冗余电源系统 对控制器及I O安全供电冗余网络 实现服务器 控制器 及I O的通信在线维护 扩展 在线对特定控制策略修改 1 控制器 CPM 2 冗余模件3 I O连接模件4 现场总线接口模件5 控制网接口模件6 冗余电缆 6 FTE 功能强大 安全可靠的控制器 C200 CPM ControlProcessorModule 8MBRAM 4MBROM 100MHz主频支持8个I O机架和64个IOM在CP中占2个位置控制器冗余冗余控制器及输入输出模块同一控制器实现 ProfitLoop调节控制器逻辑及设备控制顺序控制快速控制 5mS C200 ACE和现场总线 使用统一的工程工具512个PID回路 FTE C200 功能强大 鲁棒性控制器 1 CPM CNI ControlNetInterface 提供SupervisoryNetwork UplinkCNI 接口Peer to Peer点对点通讯模块通讯接口 DownlinkCNI 1个CNI卡挂RackIO 8 24IOMs 1个C200 4Downlink在同一网络上 每个CNI卡必须有唯一的地址 1 UplinkCNI2 DownlinkCNI FTE 功能强大 安全可靠的控制器 C200 2 CNI RM RedundancyModule 支持冗余控制器机架连接在两个机架的同一物理位置上连接用两芯光缆冗余无挠动切换在冗余配置时 CPRack所有IOM都要移去 2 FTE 功能强大 安全可靠的控制器 C200 3 RM 1 冗余模件2 冗余电缆 PMI OLINKModule1个 对 IOLIM支持40个 对 PMI O1个IOLIM支持 8个卡笼箱 FILE 1个 对 C200支持2个IOLIM 64PMI OIOLINK电缆分A B安装在CPRack中 冗余配置时同一物理位置跳线 1 屏蔽电缆 RJ45 缺省插上2 地址 冗余IOLIM时 1个插入 另1个拔出另外 卡笼箱有地址设定 0 7 A 插入有效 短接片 B 插入个数为奇数C P为奇偶校验 FTE 功能强大 安全可靠的控制器 C200 4 IOLIM 1 IOLIM2 IOLIM RackI O SeriesA AnalogDigitalRTD T CSerialPulseHARTProfibus RailI O SeriesA ControlNet FOUNDATION Fieldbus GI ISRailI O SeriesH FiberOpticIsolation PMI O AvailableI O I OLink I ORedundancyAvailable RedundantController RedundantController HARTHART 2 ControllerandI O 冗余I O智能变送器借口卡全球已有8百万个通道在使用中每个C200可接多达64对冗余卡 I OLink 3 经受多年现场考验的冗余PMI O PMI O特点 所有输入 输出卡板均为智能型数据采集与输出处理均在前端完成丰富的在线诊断信息卡件面板LED显示设备状态可选1 1冗余配置 自动切换均可带电插拔可远程安装 冗余光纤连接 可达8公里 通用数字量IOP 减少系统备件 24Vdc 120Vac 240VacDI DO等 表层密封套装 额外的防腐蚀保护 PMIO模拟量输入 高电平模拟量输入处理器卡板输入信号范围 0 5V 1 5V 0 4 2V 4 20mA输入处理 线性 平方根通用FTA可任意连接 2线制 3线制 4线制变送器系统内供电 仪表外部供电均可低电平模拟量输入处理器卡板输入信号类型 TC RTD 毫伏信号 0 100mv 输入处理 线性 平方根 5阶多项式温度输入特性变换TCFTA ANSIJ K E T B S R等16个TC连接端子 带冷端补偿 TC开路检查RTDFTA Pt100DIN Pt100JIS Ni120 Gu1016个RTD连接端子 3线直接连接 1 AI AO PMIO数字量输入 数字量输入处理器卡板输入信号 24Vdc 120Vac 240Vac输入方式 状态输入 锁存输入 累积输入状态输入分辨率 20毫秒 DISOE 1毫秒偏离正常状态报警 事件报告和记录数字量输出处理器卡板输出信号 24Vdc 3 30Vdc 31 200Vdc 120Vac 240Vac输出方式 锁存输出 脉冲输出 脉宽调制输出输出反读检查 2 DI DO PMIO接线端子FTA FieldTerminationAssembly 保护IOP实现与现场的信号隔离支持冗余接线节省中间接线柜节省安装空间 3 FTA ControlNet 轨道式现场I O A系列 FiberOpticIsolation 轨道式现场I O H系列 危险区域使用 卡式I O 4 支持其它I O 用SI连接PLC子系统支持PKS系统与PLC系统的双向通信支持的通信协议 MODBUSRTURS232 422 485Allen BradleyRS232支持的数据类型布尔量实型数整型数字符 SI串行接口卡 附 SI 5 多种类型PLC 第三方控制器通讯接口 S9000LCS620DPRFieldbusMicromax CTX RSX VPRUDCUMC8007800BurnerControllerFSCAllen BradleyAdvanceDDEOPC OLEforProcessControl Modbus ModbusPlusSquareDSiemensS5 S7TexasInstrumentsGEM80YamatakeMA500Moore351 352ASEAHitachiBristolBabcockGEFanucSeries90MooreAPACSBailey 6 C200功能块类型 C200功能块类型 cont d 续 提供过程控制组态及维护工具 Win2000平台 控制模块 CM 顺序控制模块 SCM 逻辑控制 LC 提供全局过程数据维护所有系统节点使用统一数据库系统控制器和人机接口共用一个数据库灵活可组态的执行时间 5mS到2000mS 四 ControlBuilder组态 组态界面的3个窗口Project 显示CPM IOMs CMs和SCMs在现在控制器中 Monitoring 显示下装到C200中的所有点 Library 显示系统提供的所有CM和功能模块库 方便ControlBuilder功能 I O模块和通道块 AI AO DI DO SI PI FF 应用功能块 标志 数学 定时块等 辅助块 读数据 线性化 延迟等 设备控制块 DC 电机 泵等控制 逻辑块 与 或 非 触发器等 顺序块 SCM 条件 中断 保持 自启动等 续 1 创建Controller CPM C200 FILE NEW Controller CPM200NetworkType ControlNetDriverName AB PCIC 1SuperVisoryMACAddress 01 左CNI卡地址 SuperVisorySlotNumber 00 左CNI卡槽号 CPMSlotNumber 01 C200卡槽号 若冗余 勾上 第2个不用组态 同样 创建RM类似 01 00 05 1 创建控制器 CNI CNI C200 01 RM 4 5 1 创建I O卡件 RACKI O FILE NEW I OModule AI TC IAH161AO TC OAH061DI TC IDD321DO TC ODD321地址 IOMSlot RemoteI OChasisMACadd 后CNIslot如 AO为02 03 03 2 1 创建RackI O卡件 CNI 01 03 4 AI AO DO DI 01 A IOLIM定义组态FILE InterfaceModule IOLIMNetworkType ControlNetDriverName AB PCIC 1SuperVisoryMACAddress 01 左CNI卡地址 SuperVisorySlotNumber 00 左CNI卡槽号 ModuleSlotNumber 03 IOLIM卡槽号 2 2 创建PMI O卡件 CNI C200 RTD SOE DO DI 01 IOLIM AO TC AI B PMI O通道组态FILE PMIO HLAI Name 1F01 J22 AOIOPNumber 1 1 40 Type HLAI16chFILE 1CARD 2 01 FILE NEW ControlModule 1个CM可加 40功能块 CM名称 功能块名 参数 如 FIC100 PIDA OP 1 监视回路 DACA 点细目 SysDtLDACA dsp组细目 SysGrpDACA dsp 3 创建控制回路CM 2 调节回路 PIDA PIDPLA 点细目 SysDtLPIDA dsp组细目 SysGrpPIDA dsp 3 设备控制回路 DC 点细目 SysDtLDEVCTLA dsp组细目 SysGrpDEVCTLA dsp ControlModuleExample PID ControlBuilder LiveMonitoring 4 顺序控制SCM 1 定义工作站 打印机 类型 数据 1 工作站 Station Type Static Itemnum 座位号 STN01 STNxx 不能更改 2 打印机 事件 报警 针式 报表 激光 1 QuickPrinter 每台服务器上作 Type NTPrinterItemnum LPT01 LPT02 不能更改 2 只在接有打印机的机器上定义打印机 同Win2000设定 选Localprinter AUTO 名称与 1 中定义的一致 如Printer01 五 QuickBuilder组态 与第三方控制器如ETS AB PLC通讯的点为SCADA点 挂Server上 不同于挂C200上的Process点1 定义通道 Channel Port RSLINXDriverType AB PCIC 12 定义控制器 Controller PLCType ControlLogixPCCCCOMMGateway ControlLogix ASAPath 2 5 1PLCStationID 1 CPU槽号 3 定义点 Point 点名不能与C200点名冲突使用N7 离散 和F8 数值 文件 2 定义第三方控制器 Network Internetwww 操作站 轮替操作站 过程服务器 工作站 设备连接以太网串行调制解调器微波令牌网租用线 拨号卫星ControlNet其它 SCADA和第三厂方设备集成 第三厂方集成AdvancedOPC集成 包括数据和报警 事件的数据 无须复制数据 数百种设备的专门接口 RTUs BristolBabcock DNP3 Etc Modbus ASCII RTU TCP IP SafetyController FSC HoneywellTDC2000 S9000 LCS620 DPR UDC 7800 AllenBradleyPLCs OPCClient MooreAPACS 等等 SCADA 1 作用 运行在Win2000下 提供作工艺流程图的工具两种方式 dsp PKS系统图使用DisplayBuilder画出 htm 用户应用流程图用HMIWebDisplayBuilder画出二者区别 htm可在E Server上调用 dsp不能 HMIWebDB增加了Popup功能 弹出窗口 2 HMIWebDB功能 1 创立静态图 W H 1270 x840 显示器分辨率 1280 x1024工艺设备 管道 阀门 利用基本工具和图库 2 创立顺序子图 如调节阀 开关阀 泵 风机 在动态操作时显示不同的动作状态 先定义子图 然后用Edit Insertshape调入子图 六 DisplayBuilder组态 2 HMIWebDB功能 3 创立动态图 带参数子图 4 创立按钮通过按钮调用 图 报告 趋势5 创立Popup弹出子图 6 创建脚本用VB语言编程 续 流程图画面 附 HMIWEB流程图例 Excel报表例子 REPORT报表 开放的数据访问机制 OPCServer OPC OLEforProcessControl 是一个专门用于架起基于微软Windows的应用 与过程控制硬件之间通讯桥梁的新技术 OPC基金会组织现在有152成员 包括Honeywell Honeywell全面支持OPC标准ExperionPKSOPC服务器ExperionPKS带有OPC服务器允许OP