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SIS安全仪表系统

TRIDENT安全仪表系统(SIS)是施耐德集团TRICONEX主流的、可靠的成熟系统,具有可靠、成熟、实用、扩展方便等优点,能满足各种工业生产装置安全的需求,并为实现全厂管控一体化和系统安全奠定坚实的基础。

SIS系统简介

Triconex的容错性能是通过三重模件冗余(TMR)结构和2oo3D?#32784;?#31080;表决加诊?#31995;?#36816;行方式来完成的。Triconex系统不论是在其部件的硬件故障或者是内?#23458;?#37096;导致的瞬间故障出现时,都能做到无差错、不中断控制。

Triconex的结构?#37038;?#20837;模件经主处理器到输出模件完全是三重化的。每个I/O模件内有三个独立的分电路。输入模件中每个分电路读入过程数据并将此信息送到各个主处理器,三个主处理器(通过其机架背板)利用其专有的称作TRIBUS的高速三总线进行相互间?#32784;?#35759;。

每个扫描周期内,三个主处理器同过三重化总线(TRIBUS)与其相邻的二个主处理器进行通讯,达到时间同步。三重化总线对数?#36136;?#20837;数据进行投票表决,比较数?#36136;?#20986;数据,并向每一个主处理器发送一份模拟量输入的拷?#30784;?#20027;处理器执行各种控制程序并向各个输出模块发送由控制程序产生的输出。输出数据的表决在输出模件中完成,这样就?#25925;?#20986;表决尽可能的靠近现场端,以便检测并补偿可能在三重化总线表决与驱动现场的输出之间发生的任何错误。

对每一个I/O模块,Triconex系统可以支持一个可选的热备模块,在系统运行期间当主模块被检测出故障时,备用模块会接替控制。I/O安装背板?#29616;?#25345;热备模块的槽位也可以用来作为系统在线修?#30784;?/span>

SIS系统 


 

工作站

工程师站能对系统进行诊断并显示系统故障。工程师站具有打印组态数据和图形的功能。用于现场机柜室内装置控制器的流程显示、报警和组态、纠错、修改、测试、软件装载及维护等。

操作站配备操作软件,具备流程显示、报警显示以及一般操作等功能。操作站可通过组态形成报警画面用作报警监?#21360;?/span>

所有工程师站通过冗余以太网与系统通接口相连接,运行TRISTATION1131软件。工程师站用于SIS系统的应用软件编程、组态、调试、在线监测、诊断。SOE站与操作站集成,SOE软件安装在操作站中,用于顺序事件收集,判断停车事故原因。

操作站/SOE站采用授权许可的方式进行用户登录管理。多台操作站/SOE站之间可以保?#36136;?#25454;同步和互为备用。Triconex提供安全可靠的文件版本管理技术。不会因为多台操作站而引起控制器组态文件版?#22659;?#31361;。

工程师站上TS1131 组态软件的所有操作都可以形成历史记录,便于运行管理。

监控软件其系统平台基于WIN 7操作系统,可以为用户提供良好的人机界面。该软件通过高速网络及通讯卡与下层控制器保持通讯,确保数据的及时刷新;通过此软件将能够实现绘制用户流程图形及报警显示、记录过程报警、记录历史数据及历史趋势、完成过程操作等功能,并能够直观动态地显示当前装置的状态,从而更好地实现操作人员监控和操作。

不同操作站之间可以实现互为备用,不同的装置在操作员通过不同的用户授权许可方式进入使用相应的装置监控部分。

通讯

Triconex系统支持包括工业Modbu串行通讯、IEEE802.3协议的10~100MB以太网、TRICONEX专用协议(TSAA)在内的几乎所有现代通讯协议和网络。并且能够与Foxboro I/A系列DCS嵌入式连接。

时钟同步

DCS(从GPS)提供一对冗余的时?#26377;?#21495;用于SIS时钟同步,SIS?#37038;?#35813;GPS时钟同步信号并完成所有SIS子系统的时钟同步。

Trident与GPS同步采样SNTP协议。

Trident的各控制器之间和上位机之间是自动时钟同步的,采用Triconex time Synchronizationization协议。

软件说明

TRI业主ATION 1131是TRICON系统的基本软件开发平台,提供给用户的编程语言有:功能块(FBD)梯形图(LD),结构文本(业主),并具有在线修改程序和在线下装功能,较大地方便了用户。该软件支持IEC1131-3标准图库,有如下标准运算符: 

 ● 算术运算(加、减、乘等)

 ● 数学运算(平方根、指数、自然对数、常对数等)

 ● 逻辑(与、或、异或、非等)

 ● 数据转换(整数到实数等)

 ● 选择(多选、选择、三取二等)

 ● 比较(大于、大于等于、小于、小于等于、等于)

 ● 位移(左移、右移等)

 ● 双稳态元件(RS、SR等)

 ● 计时器(TON、TOFF等)

 ● 计数器(CTU、CTD、CTUD等)

 ● PID

 ● 温压补偿

TRI业主ATION 1131也支持“TRICON过程控制”和“火灾&可燃气监控”专用功能块图库,这些功能块包括:模拟输入、指数?#30636;āID、超前滞后、积分、中值选择、模拟输出、气体检测器、在线监?#21360;?#25171;印及其它TRICON特殊的功能块。

组态工具软件:

按照1131—3国际标准设计的基于WINDOWS 7的编程软件使用方便,软件语言基于梯形逻辑和模型块技术,TRI业主ATION 软件具有仿真特性,用户可以下装到控制器?#29616;?#26126;运行程序,并提供离线模拟测试。

无现场信号或控制系统停机时,可由计算机输入仿真信号,模拟装置的运行状况,该功能可方便地对装置的连锁控制功能或逻辑进行离线调试和操作培训,大大缩短开车调试时间。同时,也便于对修改后的逻辑进行离线的功能测试,降低了在线测试风险,也大大方便了用户日后的维护工作。

SOE 软件:

TRICON系统主处理器可分配16个存储区域,用于SOE的记录存储,可一次性记录多达20000个事件,记录精度小于一个扫描周期。SOE记录文件可通过软件读取、分析、打印等,也可转存在?#25165;?#20013;作为永久保存。

自诊断功能:

TRICON系统具有完备的系统自诊断功能,达到99.9%的系统自诊?#19979;?/span>

 ● 系统?#31995;?#33258;诊断

 ● 在线监测系统硬件配置变化

 ● 在线监测所有卡件和I/O通道电路的状态

 ● 实时监测系统扫描时间

 ● 实时监测系统的内存使用情况

系统配置:

详细配置数量及系统结构请见附件一 系统结构图、附件二 I/O计算表?#26696;?#20214;三 供货清单。

系统配置了全套系统内部连接各种电缆。

SIS系统的设计是高可靠的,简单维护和可容易操作的,并且硬件的配置方便于未来的扩展。本公司保证系统配置?#32784;?#25972;性,?#27492;?#28982;在系统配置清单中没有列出,但是系统必需的部件,本公司仍将随系统成套提供,而不额外产生费用。

I/O柜连?#30828;?#29992;插接式电缆。每个机柜内的每种类型I/O测点?#21152;?#26377;用户的要求。

控制器配置

系统的硬件核心是Triconex的基于三重模块冗余(TMR)结构的容错控制器,Triconex系统有三个主处理器,每一个主处理器CPU32为位、50MHz,并提供16MDRAM存放用户暂写的应用程序、存放SOE和I/O数据、存放诊断和通信缓冲数据等,存放在DRAM中可执行的应用程序下载到EPROM。工作方式为3-2-1-0,系统中所有的I/O信号都要经过硬件的三取二表决。同时系统中所有的I/O信号都要经过硬件的三取二表决。

控制器主处理器采用MOTOROLA MPC860A专用工业级CPU。1套TMR控制器共3块,?#38752;?#20027;处理器内有两块CPU,32位,16M内存。

I/O卡件配置

通讯模件:

?#38752;?#36890;讯模件提供3个 RS485/422串行通讯口,支持Modbus的主/从设备?#32784;ㄑ读?#25509;,也支持TSAA协议的应用和通?#35835;?#25509;,如TriStation1131、SOE等。2个802.3的Ethernet网口支持10/100M TCP/IP连接,同时支持基于TSAA的Triconex对等网。

AI 模件:

选用TMR AI模件, 32点,4-20mA,光电隔离型。每个AI卡上设有3条独立电路,在每个电路上都有一个微处理器扫描输入信号并传送到相应的主处理器上,每个电路都独立执行on-going诊断,模块?#31995;腇AULT指示的是某个电路的故障而不是模件失效。TMR AI模件保证可以在出现单点故障时正确运行并可在限定类别的多个故障时正常运行。

AO模件:

选用TMR AO模件,,4点,4-20mA。每个AO卡上设有3条独立电路,它们独立地从通道对应的MP?#37038;?#25968;据,通道提供表决电路的输入用以选择一个通道驱动输出。AO模块每个电路都独立执行on-going诊断,模块?#31995;腇AULT指示的是某个电路的故障而不是模件失效。3481模件保证可以在出现单点故障时正确运行并可在限定类别的多个故障时正常运行。模块内部还设有自效验智能回路和电压电流反馈电路,时刻进?#24615;?#32447;自效验。

DI 模件:

选用TMR,32点,24VDC,光电隔离型。每个DI卡上设有3条独立电路,在每个电路上都有一个微处理器扫描输入信号并传送到相应的主处理器上,每个电路都独立执行on-going诊断,模块?#31995;腇AULT指示的是某个电路的故障而不是模件失效。模件保证可以在出现单点故障时正确运行并可在限定类别的多个故障时正常运行。

DO 模件:

选用TMR,16点,光电隔离型。每点的带载能力为 2A,每个DO卡上设有3个微处理器分别?#37038;?#20027;处理器的输出数据,通过Quad表决电路进行表决后输出。每个电路都独立执行on-going的OVD诊断,以防止“Stuck-ON”。模件保证可以在出现单点故障时正确运行并可在限定类别的多个故障时正常运行。

机柜及图纸

机柜采用德国RITTAL公司的TS8系列产品,标?#20339;?#33394;为RAL7035,标准尺寸为800mm x 800mm x 2000mm,另配有100mm高的底座。机柜带照明。配置弹出翻转式门把手。

系统柜

系统柜内带有风?#21462;?#21508;种接地汇流铜排、汇线槽盒及接线端子等常用的安装附件。机柜中包含为系统控制站和卡件安装的专用机架及配套供电的专用24VDC冗余电?#30784;?/span>

辅助柜

采用的机柜型号与系统机柜相同。柜内带有风?#21462;?#21508;种接地汇流铜排、汇线槽盒及接线端子等安装附件。辅助机柜内的供电电源为24VDC冗余电?#30784;?#21508;种接地采用汇流排方式。

系统供电

SIS不单独设置配电柜;由DCS配电柜对SIS每个机柜提供两路冗余UPS电源和一路市电。

除 UPS 提供的电源(如:24VDC 等)外,所有供电?#21152;?#20379;电模块生成。这些模块是冗余的。每个供电模块都是100%负荷,内部配电应能限度冗余。直流电源属SIS 供货范围。 

系统接地

一般接地按如下考虑:

特殊应用及国际/美国国家/地区/本地的电气标准规定了专门的接地要求。在美国,国?#19994;?#27668;标准(NEC)及建筑标准为政府文件。

接地工程符合SH/T3081-2003、IEC354-5-548-1996、ISA-RP12.6-1995 等有关标准规范,即采用等电位连接方式的共用接地系统,接到电气的接地系统,接地电阻<=4欧姆。

外围设备

打印机

打印机可以直接连接在操作站上作为网络打印机使用,用来打印系统产生的报警、报表和操作信息。打印机放在打印台桌面上。


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