2090-XXNFN-S02現(xiàn)貨
操作員界面的通訊接口有如下幾種:
◆EtherNet/IP(以太網)通訊,連接PLC-5E、SLC 5/05、ENI模塊、通過1756以太網網橋的Logix 5000控制器。
◆ControlNet(設備網)通訊,與ControlNet網絡上的控制器進行通訊,支持預定的和非預定的PLC-5和ControlLogix消息、支持冗余電纜。
◆DeviceNet(設備網)通訊,在設備網上進行設備級的通訊。
◆Data Highway Plus(DH+)通訊,在Allen-Bradley DH+網絡上連接到一個或多個PLC、SLC 5/04、ControlLogix控制器。
◆遠程輸入輸出(Remote I/O)通訊,連接到一個PLC、SLC或ControlLogix 系統(tǒng),同時支持離散量數(shù)據傳輸和塊數(shù)據傳輸方式。
◆DH-485通訊,在DH-485網絡上連接到一個或多個SLC或MicroLogix控制器。
◆RS-232(DH-485協(xié)議)通訊,作為一個專線連接用于傳輸高優(yōu)先級數(shù)據,以點對點方式連接MicroLogix或SLC控制器。
◆RS-232(DF1協(xié)議)通訊,在一個點到點DF1通訊鏈路上連接到單個SLC,PLC-5、或MicroLogix控制器。
◆Profibus通訊,使用Profibus DP標準協(xié)議以與西門子或其他控制器進行高速數(shù)據傳輸。
◆MODBUS通訊,使用半雙工,主從協(xié)議在諸如Modicon和GE等非Rockwell自動化控制結構中進行通訊。
基于DCS系統(tǒng)的冗余技術實現(xiàn)
摘要:冗余,也就是備份。在工業(yè)控制或在航空、航天領域,為了提高設備運行的可靠性,一般都使用冗余的技術。本文主要介紹冗余技術在DCS系統(tǒng)中的應用。
關鍵詞:冗余DCS系統(tǒng)
0 前言
DCS系統(tǒng)是石油、化工、電力、冶金等領域中廣泛使用的一種控制系統(tǒng),主要對現(xiàn)場的溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)進行顯示和控制,對于某些涉及安全環(huán)保、產品質量的工藝參數(shù)需在軟、硬件發(fā)生故障時自動切換到備用軟、硬件設備上,這種能在發(fā)生故障時自動切換到備用的軟、硬件設備上,而不影響原有系統(tǒng)運行狀態(tài)的技術,稱為冗余技術。
DCS系統(tǒng)硬件冗余主要在以下幾個方面實現(xiàn):
1 電源冗余
電源冗余就是對DCS供電的交流電、直流電進行冗余,主要由以下4個層次:
1.1系統(tǒng)電源冗余
DCS的系統(tǒng)電源一般為220V的交流電,為了保證在市電斷電情況下,能繼續(xù)對現(xiàn)場的壓力、溫度等參數(shù)進行監(jiān)控,故一般采用UPS對系統(tǒng)進行供電。UPS是一種獨立于控制系統(tǒng)的設備,它一般由電池組、整流器、逆變器、高速電子切換開關等組成。UPS工作原理圖如下:
圖1.1 UPS工作原理圖
Fig.1.1 UPS principle figure
UPS的基本原理:正常情況下由市電給DCS系統(tǒng)供電,給電池充電,而在市電故障時,在斷電后很短的時間內(ms級),由電池組通過逆變器對系統(tǒng)供電,保證系統(tǒng)不掉電,能繼續(xù)運行。
對某些要求更高可靠性的系統(tǒng),采用多臺UPS并機均流方式,這樣可以幾臺UPS同時給控制系統(tǒng)提供220V電源,當一臺UPS出現(xiàn)故障后,并機控制程序自動將該臺UPS關機,其原負載由剩余的的UPS按照比例平均分配。
1.2控制器電源
控制器的電源一般為24V直流電源,它將UPS送來的220V交流電經過轉換成24V電源供控制器使用,而電源轉換器為了保證運行安全,一般也采取冗余技術,即使用二個電源轉換器,當一個發(fā)生故障時,另一個能正常使用。如ABB的SD823直流電源就可以實現(xiàn)這個功能。
1.3數(shù)據卡電源
對某些重要的工藝控制參數(shù),需要對其數(shù)據采集卡的供電采用冗余方式,以確保如果其中供電的一塊模塊出現(xiàn)問題,不影響數(shù)據采集卡的正常工作。通常這些重要的工藝控制參數(shù)是關系到生產裝置安全環(huán)保的重要參數(shù)或者是對平穩(wěn)生產、產品質量起到重要作用的工藝參數(shù)。
1.4現(xiàn)場儀表供電
對某些現(xiàn)場儀表的供電是由卡件自身的24V輸出供電的,這種方式的供電其實與數(shù)據卡電源供電方式一致。而對于某些外配24V電源對現(xiàn)場儀表進行供電的,則實現(xiàn)方式與控制器電源冗余方式一致。
2 通訊冗余
2.1以太網冗余
主要是指操作站、控制站之間的通訊冗余。一般操作站都配置兩個網卡、控制站(單臺)也需要配置兩個網絡接口,而對于冗余的控制器則需要配置4個網絡接口,即每臺控制站2個接口。這樣就可以組成一個雙網,僅IP地址中的網絡不同。如192.168.0.1與192.168.1.1,它就可以是一臺控制器中2個網絡接口的地址。
圖2.1網絡拓撲圖
紫色線表示profibus-DP 藍色線表示fibre profibus cable
Fig.2.1 network topology figure
Purple line represents the profibus-DPBlue line represents the fibre profibus cable
2.2工業(yè)控制網冗余
控制網冗余主要是指控制器與I/O卡件之間的數(shù)據通訊冗余。一般配置2塊數(shù)據通訊卡來與I/O卡件進行數(shù)據通訊。
3 控制部件冗余
3.1 服務器冗余
服務器冗余是指重復配置系統(tǒng)的一些部件,當系統(tǒng)發(fā)生故障時,冗余配置的部件介入并承擔故障部件的工作,由此減少系統(tǒng)的故障時間。
在密閉式直流電爐實際生產過程中,為了保證生產數(shù)據的連續(xù)性和可靠性,必須保證網絡運行正常。網絡運行為寶貴的是數(shù)據。存儲是網絡的核心,數(shù)據是網絡的靈魂。所有過程的數(shù)據交割均由其計算中心的核心系統(tǒng)所提供,任何人為的錯誤,硬盤的損毀、電腦病毒、自然災難等等造成的數(shù)據丟失,都將會造成無可估量的損失。有了服務器冗余技術就可以降低服務器的風險了。
圖3.1服務器冗余
Fig.3.1Schematic diagram of server redundancy
3.2控制器冗余
一般的DCS系統(tǒng)都設置為冗余系統(tǒng),當一臺控制器發(fā)生故障后,會自動切換當另一臺控制,不影響數(shù)據的采集、控制。兩臺控制器之間的數(shù)據區(qū)采用兩種方式,一種是公用數(shù)據區(qū),另外一種是各自有數(shù)據區(qū),處于熱備的控制器實時從運行的控制器中讀取數(shù)據,保存在自己的數(shù)據區(qū)中,從而可實現(xiàn)數(shù)據實行性。
3.3 I/O模塊冗余
對某些重要的I/O點來說,其正常采集關系到生產的正常,如一般將參與PID控制的I/O點進行冗余。對這些I/O點都采用雙I/O模塊,當運行模塊發(fā)生問題或遇到故障會自動切換到熱備的模塊,從而保證對現(xiàn)場工藝參數(shù)采集和控制不間斷。
4結論
冗余技術在工業(yè)控制領域的使用很廣范,從電、通訊、數(shù)據處理、數(shù)據1/0等不同的層次實現(xiàn)冗余,保證生產的正常。近年來,某些更高可靠的場合使用3選2技術或多選2技術,使得系統(tǒng)的可靠性更高。
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NEW AMETEK P1929 3PSI 132791 K40B LM 41/21/2ANPT 0-3 PSI PRESSURE GAUGE
NEW Military Parts Equipmet Ametek 6 1/2 In. Attic Bathroon Ventilation Fan
NOS! AMETEK PRESSURE TRANSDUCER 300PSI 89PGTB300G2CB
NIB AMETEK 6" Pressure Gauge 132639 5801 600PSI 1/4 ANPT LM
NIB AMETEK 6" Pressure Gauge 126671 5801 600PSI 1/4 LM
NEW USG SOLFRUNT AMETEK PRESSURE GAUGE 0-30 PSI SB DIAPHRAGM 316L SST
Ametek Pressure Gauge 150894 4-1/2" -30 to 60 psi
AMETEK PRESSURE TRANSMITTER 88C002A2
AMETEK FORCE GAUGE GAGE MODEL T-10P-TC WITH FIXTURE
Lamb-Ametek #116158-01 36V 5.7 2 Stage Vacuum Motor
Ametek Hunter Spring L-5 Pound Force Gauge Gaug
LAMB AMETEK VACUUM MOTOR 116378-07 120 VOLTS 50/60 HZ
Ametek USG Vacuum/Pressur?e Gauge 170878
AMETEK TAK-ETTE 1716 DIGITAL TACHOMETER TACH METER
Ametek/Lamb Electric 115334 2-Stage 7.2in Central Vacuum Motor 110in 12A 115V
AMETEK TRIM SERIES FORCE GAGE 0-50 GRAMS T-50G-TC
AMETEK TRIM SERIES FORCE GAGE 0-4.4 NEWTONS T-4.4N
AMETEK FORCE GAUGE GAGE MODEL T-10P-TC
AMETEK HUNTER SPRING FORCE GAUGE LO-5 80 OUNCES
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Ametek Vacuum Gauge V1929 / 1929
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Panalarm AMETEK 91AF1NL24DC4C8?GP Flasher Audible Board NIB
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AMETEK ROTRON 1/2 TRIMLINE X SERIES 1928XF 50AMP
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SV Allied Signal Aircraft Butterfly Valve P/N 978558-2-1
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AMETEK TESTER SPRING RESILIENCY WITH ACCESSORIES P/N PPH200
AMETEK USG U.S. GAUGE 30 PSI 4 1/2" GAUGE 1/4 NPT NIB
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APC Smart UPS 1500 SUA1500RM2U
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APC Smart-UPS 750 VA Tower UPS SMT750
1 NEW ABB S3H225DS0AS8AP?C 225 AMP SACE S3 CIRCUIT BREAKER NIB
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APC SMART-UPS SMT750 750VA LCD 120V SMART-UPS 500W RETA
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Snap-on Classic 78 Riser 54"
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