和利时(HOLLiAS)MACS-S控制系统简明选型手册.pdf

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和利时(HOLLiAS)MACS-S控制系统简明选型手册pdf,和利时(HOLLiAS)MACS-S控制系统简明选型手册:HOLLiAS MACS-S系统是和利时公司集多年的开发、工程经验而设计的大型综合控制系统,是一个完善、经济、可靠的控制系统。该系统采用了目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线),支持 FF、DEVICENET、CANBUS 、PA等主流总线,支持HART标准协议,智能化仪表可以方便的和系统相连。采用成熟的先进控制算法,全面支持IEC61131-3标准。支持OPC技术、ActiveX技术,并且集成了AMS系统 、RealMIS系统、ERP系统等,以及系统集
HOLLIAS MACS-S系统简介 HOLL LAS MACS-S系统是和利时公司集多年的 开发、工程经验而设计的大型综合控制系统,是 个完善、经济、可靠的控制系统。该系统采用 了目前世界上先进的现场总线技术,支持FF DEVICENET、 CANBUS、PA等主流总线,支持HART 标准协议,智能化仪表可以方使的和系统相连 采用成熟的先进控制算法,全面支持IEC61131-3 标准,对控制系统实现计算机监控。支持OPC技 术、 Activex技术,并且集成了AMS系统、 Realmis 系统、ERP系统等,以及系统集成了众多知名厂 家的典型控制系统的驱动接口,可在智能现场仪 表设备、控制系统、企业资源管理系统之问迸行 真诚地为用户设想 无缝信息流传送,能方便的实现工厂智能化、管 控一体化,为工厂自动控制和企业管理提供全面 的解决方案 HOLLIAS MACS 3 HOLLIAS MACS-S系统特点 可靠性:采用多和冗余结构(网络冗余、控制器冗余、电源模件冗余、 I/0模件冗余),系统安全稳定可靠。系统为恶劣的工业环境 设计,抗干扰性符合工业环境下的国际标准 实时性:控制器CPU采用工业级RISC芯片,基于实时操作系统,保 证控制精确、实时、髙效。 先进性:灵活的结构,既保证数据的致性,又可负荷均担:功能丰 富的HMⅠ人机界面,灵活强劲的控制软件,支持离线仿具。 易用性:智能设备管理(故障诊断、精度校正、带电插拔),完善的系 统诊断信息,在线电子维护手册,维护简单方使。 分散性:过程I0单元采用的智能化设计方法,将部分控制或采集运 算分散到各I/0单元,提高可靠性。 开放性:开放的网络系统:支持现场总线,提供标准的RS-485、RS-232 ModBus通信协议接口,支持FF、CAN、HART等。开放的操作 系统:采用 WINDOWSⅫP操作系统,提供ODBC和OPC接口 支持 Inetnet接入。 经济性:现场总线的系统设计,有效节约整休项目投资,降低运行维 护成本。 HOLLIAS MACS HOLLIAS MACS-S系统结构 系统组成 系统由工程师站、操作员站、数据服务器站(选配)、现场控制站、工业 控制网络等部件组成。 sterne发布 管理数据记录管理用户其怛终端其他终端MES Internet 双屏操作员站 管理网MNET 历史站 工程师站 操作员站操作员站 Gs系统服务器 对7 网关(硬件+软件 防火墙 系统网SNET 控制网CNET 通讯模块 冗余 HART Profibus-DP 总线 F总线 PA/DE ProfilEs)Is MODBUS P智能位表 删多少 设备(MTL838) FF智能设备 ■工程师站用来完成系统组态、修改及下装,包括:数据库、图形、控 算法、报表的组态,参数酤置,操作员站、现场控制站及过程 Ⅰ/0模块的配置组态,数据下装和增量下装等。 ■操作员站用来进行生产现场的监视和管理,包括:系统数据的集中管理 和监视,工艺流程图显示,报表打印,控制操作,历史趋势显 示,日志、报警记录和管理等 ■现场控制站用来完成现场信号采集、工程单位变换、控制和和联锁控制算 法、控制输岀、通过系统网络将数据和诊断结果传送到操作员 站等功能 ■服务器站用来完成系统历史数据服务和与工厂管理网络交换信息等。(可 选配置) HOLLIAS MACS 5 网络结构 工业控制网络由三部分组成,管理网(MNET)、系统网(SVET)、控制网(CNET 其中:系统网和控制网都是冗余配置,管理网为可选网终。 ■管理网络(MNET)由100/1000M以太网络构成,用亍控制系统服务器与厂级信息 管理系统( REALMIS或者BRP)、 INTERNET、第三方管理软件等 进行通讯。实现数据的高级管理和共享 ■系统网络(SNET)由100/1000M高速冗余工业以太网终构成,用于工程师站、操 作站、现场控制站、通信控制站的连接,完成现场控制站的数 据下装。可快速构建星型、环型或总线型拓扑结构的高速冗余 的安全网络,符合IEEE802.3及IEE802.3u标准,基于 TCP/IP通讯协议,通讯方式是点对点通讯。通讯速率 10/100/1000bps自适应,传输介质为带有RJ45连接器的5 类非屏蔽双绞线。通讯方式是点对点通讯 ■控制网络(CNET)采用现场总线与各个1/0模块及智能设备连接,实时、快速、 高效的完成过程或现场通讯任务,符合IEC6158国际标准(国 标:JB/T10308.3-2001/K标:EN50170),传输介质为屏蔽双绞 线或者光缆 HOLLIAS MACS HOLLIAS MACS-S系统主要性能指标 ■工作环境 工作温度:0~50℃ 工作湿度:5%95%相对湿度,无凝结 储藏温度:-20~70℃ 储藏湿度:5%95%相对湿度,无凝结 振动(工作):振幅Max.7.5mm(5~9Hz) 冲击:3Ga9~150Hz 振动(储藏):振幅Max.7.5mm(5~9Hz) 冲击:4Ga5-500Hz ■供电要求 现场控制站:220VAC(+15%,-10%),50H+2Hz,双路冗余,150~600W 操作站:220VAC(+15%,10%),50Hz±2Hz,200~300W ■接地要求 系统保护接地<49 系统屏蔽接地<19 ■电磁兼容性 静电放电抗扰度 符合IEC61000-4-219953级 射频电磁场辐射抗扰度 符合IEC61000-4-319953级 电快速瞬变脉冲群抗扰度:符合IEC61000-4-419953级 浪涌(冲击)抗扰度 符合IEC610004-519953级 射频场感应传导骚扰抗扰度:符合IEC61000-4-619963级 电压暂降和短时中断抗扰度:符合IEC610004-1119943级 ■单域系统规模 操作员站31 现场控制站32 物理I/0配置30000 ■单个现场控制站规模允许 HOLLIAS MACS 7 I/0模块数:80块 物理I/0配置能力:1280点 I/0点数:80×16 AI模入点数:640(包含脉冲量、热阻、热偶信号) AO模出点数:240 DI开入点数:1280 DO开出点数:1280 控制回路数:200 模拟量控制冋路数:128 ■实时相应能力 从输入变化到显示该变化时间<1s 从操作键入到相应输出变化时间<1s 事件顺序记录分辨率SOE≤1ms ·回路控制周期最小50ms 决速回路控制周期10ms 逻辑控制周期最小5ms 画面显示完成时间≤1s 动态数据更新时间≤1s 冗余技术的全面应用 HOLLIAS MACS-S的硬件系统在设计与开发过程中从不同方面多角度考 虑,应用了多种冗余技术,以保证系统硬件运行的安全可靠。下面将简述各项措 施 ■通讯网络冗余 HOLLIAS MACS-S的使件系统的网终分为两层:系统网终(SNET)和控制 网络(CNET)。主控制器是系统网和控制网之间的枢纽 HOLLIAS MACS 8 ENS 总线 CNET Profibus-DP IC 道讯网终冗余工作原理框图 系统网呆用实时工业以太网与工程师站/操作员站连接,构建星型、环型及 总线型拓扑结构的高速冗余的安全网络,符合IEF8023及IEE8023u标准,通 讯速率10/100/1000bps自适应,传输介质为带有RJ45连接器的5类双绞线或光 纤,基于可靠的工业以太网通讯协议。 控制网络采用工业现场总线与自动化系统各个IO模块及智能设备连接通 讯,符合IEC61158国际标准(国标:JB/T10308.3-2001/欧标:EN5070)。采用 主、从站间轮询的通讯方式。适用多种通讯介质(双绞线、光纤以及混合方式), 双绞线最大通讯距离1.2km,单模光纤最大通讯距离10km,具有完善的诊断功 虑,提高系统可维护性。 ■主控制器冗余 主控制器选用工业级低功耗CPU,釆用无风扇设计,整个主控制器的启动 功耗小于7.5W,正常运行功耗小于6W。CPU与存储器均采用表面贴装或DIP 插装方式,抗震性能高,可长期可靠运行 主控制器采用主备双模冗佘配置,设计有硬件冗佘切换和故障自检电路。两 HOLLIAS MACS 个主控制器进行热备份,采用主备运算同步方式,实现无扰切换 两个主控制器同时接收网络数据,同时做控制运算,并且控制运算保持同步, 以保证双机的事件变量及积累运算值均相等,但只有一个输岀运算结果。一旦工 作主控发生故障,备份主控自动无扰切换到工作状态。 主控制器设有独立的硬件看门狗电路,用丁监视各个任务的运行状态。 旦有任何任务出现异常,将触发看门狗动作,此时,故障工作主机降为从机, 同时原备份机升为主札。 手信号 A机 机 A机 B机 引步信 ⊥作三控 备用主控 复位重构 无拥切换 输出 Prefab IsDP 输出 Profibus DP LC模夫 O块 主控制器冗余工作原理框图 ■系统电源冗余 电源模块是AC/DC转换设备,采用开关电源技术,实现220VAC到2VDC和/或 A8VDC的转换,为主掉制器和I/O模块等现场设备提供纯净的电源。 电源模块内置均流冗余电路,通过在输岀端串联肖特基二极管,可以两台或 多台冗余配置、并联运行,实现1:1或N:1均流冗余,并且平均分担负载。一般按 1:1冗氽,可以直接接双路AC220电源,也可用双路220VAC电源切换装置接入两路 AC220电源。当其中任何电源模块障或停止输出后,其他电源模块立即重新均 分负载,实现电源供电的无扰切换及在线更换。 220VAC输入(1) 20VAC输入(2 输入 电潺(1) 电源(2) 直流地 直比 Ⅴ CC GND 电源模块冗余工作原理框图 HOLLIAS MACS 10

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2019-10-31
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