2.2、和利时DCS及透平压缩机T810控制系统设计选型手册(简版)Word格式.docx
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系统基于恶劣的工业环境设计,抗电磁干扰符合IEC61000,防腐蚀能力满足ISA
S71.04标准G3等级要求。
l安全的网络:
系统网络采用确定性实时以太网,配备带防火墙的交换机;
控制器CPU采用
PowerPC构架的工业级芯片,内置防网络风暴组件。
l丰富的诊断:
控制器和I/O模块均带有智能诊断单元,每个模块均可进行通讯状态、信号断线、短路、超量程等完善的自诊断和故障上报。
l高可靠的设计理念:
采用了大量的安全系统设计理念,如信号质量位判断、故障导向安全,所有传输数据都有校验,提高系统可靠性。
灵活开放
l支持P-TO-P(对等网)、C/S(客户机/服务器)、P-TO-P和C/S(混合)三种系统网络结构。
支持星型、环型或总线型拓扑结构的工业以太网连接。
l兼容各种现场总线,支持HART、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、MODBUS等各类协议。
功能丰富的
HMI人机界面,符合IEC61131-3的控制算法编程软件。
-21-
l支持用户自定义各类功能块和脚本语言。
l可以对控制算法和硬件配置灵活修改,修改后在现场不停车情况下无扰下装。
l系统设计考虑用户使用方便,易维护、易更换,提供了完善的系统状态和诊断信息。
HOLLiASMACS-K系统结构
完整的MACS-K系统由工程师站、操作员站、历史站(选配)、现场控制站、工业控制网络等部件组成。
MACS-K工程师站:
完成逻辑组态、在线下装、调试运行、仿真运行模式。
MACS-K操作员站:
完成生产现场的监视及控制管理。
界面统一、实时过程监控。
MACS-K控制站:
完成现场信号采集、工程单位变换、控制和联锁控制算法、控制输出、通过系统网络将数据和诊断结果传送到操作员站等功能。
控制器冗余配置、最小10ms控制执行周期、同时具有强大的诊断功能。
MACS-K历史站:
完成系统历史数据服务和与工厂管理网络交换信息等。
系统网络架构从上至下由管理网(MNET)、系统网(SNET)、控制网(CNET)三层构成。
管理网:
为可选网络层,用于和厂级生产管理系统如MES、第三方管理软件等进行通讯,并可通过
INTERNET实现安全的信息发布,实现数据的高级管理和共享。
系统网:
连接工程师站、操作员站、历史站和控制站等系统节点,支持P-TO-P(对等网)、C/S(客户机/服务器)、P-TO-P和C/S(混合)三种网络结构,可快速构建星型、环型或总线型拓扑结构的高速冗余网络,符合IEEE802.3及IEEE802.3u标准,100/1000Mbps自适应。
控制网:
用于控制站的主控制器与各I/O模块及智能设备的连接,支持星型和总线型结构,符合IEC61158(国标:
JB/T10308.3-2001,欧标:
EN50170),确保现场级通讯的实时、稳定、快速。
3、系统性能指标
系统容量
系统性能指标
系统环境指标
电磁兼容性指标
4、系统硬件选型
4.1命名规则
功能序列号
4.2K系列主要设备一览表
序号
型号
产品名称
1
K-CU01
K系列主控制器模块
2
K-BUS02
8通道星形IO-BUS模块
6条独立分支,每分支10个模块
3
K-BUS03
总线形IO-BUS模块
最多连接30个I/O模块
4
K-CUT01
4槽主控制器背板模块
5
K-BUST01
单槽IO-BUS背板模块
6
K-BUST02
星形IO-BUS终端匹配器模块,每分支末端配置1块
7
K-BUST03
总线形IO-BUS接连器模块,总线链接处配置1块
8
K-AI01
8通道模拟量输入模块
9
K-AIH01
8通道带HART模拟量输入模块
10
K-AO01
8通道模拟量输出模块
11
K-AOH01
8通道带HART模拟量输出模块
12
K-AT01
8通道AI与AO底座模块
13
K-AT02
8通道AI与AO增强型底座(DB37)模块
14
K-AT11
8通道AI与AO增强底座模块
15
K-AT21
8通道AI与AO增强冗余底座模块
16
K-RTD01
8通道电阻输入模块
17
K-TC01
8通道热电偶与毫伏输入模块
18
K-TT01
8通道TC与RTD底座
19
K-TT21
8通道TC与RTD增强冗余底座
20
K-DI01
16通道24VDC数字量输入模块
21
K-DI11
16通道48VDC数字量输入模块
22
K-SOE01
16通道24VDCSOE输入模块
23
K-SOE11
16通道48VDCSOE输入模块
24
K-DIT01
16通道DI底座
25
K-DIT02
16通道DI增强型底座(DB37)
26
K-DIT11
16通道DI增强底座
27
K-DIT21
16通道DI增强冗余底座
28
K-DIR01
16通道直流24V继电器DI输入端子板
29
K-DIR03
16通道交直流高电压DI输入端子板
30
K-DO01
16通道24VDC数字量输出模块
31
K-DOT01
16通道DO底座模块
32
K-DOR01
16通道DO交直流继电器输出端子板
33
K-DOR02
34
K-FC01
汽轮机测速服模块
35
K-SV01
汽轮机伺服模块
36
K-DP02
DPLINK网桥通讯模块
37
K-MOD01
K-MOD01-A.1.0DP/Modbus网桥通讯模块
38
K-PA01
DP/PALINK网桥通讯模块
39
K-PAT01
DP/PALINK底座模块
40
K-PAT21
DP/PALINK冗余底座模块
41
K-PW01
交流电源配电板模块
42
K-PW11
直流电源配电板
43
K-PW21
查询电源分配板
44
K-DPR01
Profibus-DPRS485中继器模块
45
K-DPT01
Profibus-DP有源终端电阻器模块
46
K-JNCT01
总线端子转接板模块
47
CC50R
防喘振控制器(可冗余)
48
TC50R
透平调速控制器(可冗余)
4.3MACS-K选型(DP网络结构选择)
DP网络结构选择原则:
1、主控柜与扩展柜可以都采用星形DP网络,BUS模块采用BUS02。
2、在保证性能情况下,推荐按以下配置:
ü
主机柜模块数<
30,采用总线型网络,BUS模块采用BUS03
扩展柜模块数<
30,采用总线型网络,BUS模块采用BUS03
此外情况下,均采用新型网络,BUS模块采用BUS02.
标配KP-102;
HOLLiASMACS-K硬件采用模块式结构、DIN35标准导轨安装。
主机柜,扩展机柜一致。
机柜上部安装背板,通讯模块,电源,前后个三列导轨,每列可安装10个标准底座和模块。
4.5控制器及背板
主控及背板:
HOLLiASMACS-K硬件采用模块式结构、
DIN35标准导轨安装。
背板上安装2个主控K-CU01和两个通讯模块。
相关设备:
K-BUS02星形
K-BUS03总线型
扩展柜背板:
K-BUST01是单槽IO-BUS背板模块。
扩展柜配两个该模块。
4.6机柜电源设备
1个主机柜或扩展机柜电源标准配置方案:
1对系统电源SM910
1对现场电源SM913
1对查询电源SM910/920
1个交流配电板K-PW01
1个直流配电板K-PW11
1个查询电压分配K-PW21
注意:
四线制仪表、电磁阀等供电设备额外计算!
4.7模拟量输入
模块名称:
K-AI01/K-AIH01相关底座:
K-AT01(普通)K-AT02(DB37)
K-AT11(增强型)
K-AT21(增强冗余)
注:
位号带H:
是指有HART功能;
DB37:
说明底座带37针插座;
增强型:
可以防误接220VAC。
;
冗余底座都是增强型同时有DB37接口
4.8RTD,TC输入
K-RTD01热电阻/K-TC01热电偶相关底座:
K-TT01(普通)K-TT21(冗余)
说明底座带37
针插座;
可以防误接220VAC;
冗余底座都是增强型同时有DB37接口。
4.9模拟量输入模块(AO)模块名称:
K-AO01/K-AOH01相关底座:
K-AT02(DB37)K-AT11(增强)
4.10开关量输入模块
(DI)
K-DI01/K-DI11/K-SOE01
相关底座:
K-DIT01:
普通底座K-DIT11:
增强底座
K-DIT21:
增强冗余底座
K-DIR01:
24VDC继电器输入端子,需配合K-DOT01/K-DIT21K-DIR03:
220VAC继电器输入端子,需配合K-DOT01/K-DIT21
4.11开关量输出模块(DO)
DO单元的配置是
K-DO01+K-DOT01/K-DOT21+K-DOR01/K-DOR02
K-DOT01:
非冗余底座K-DOT21:
冗余底座
继电器板K-DOR01:
和泉继电器继电器板K-DOR02:
松下继电器
需要考虑DO外部设备供电!
4.12通讯模块
MODBUS模块:
K-MOD01 DP/Modbus网桥通讯模块底座:
K-PAT01 DP/PALINK底座模块
K-PAT21 DP/PALINK冗余底座模块
K-MOD01模块仅支持作为主站使用!
!
4.13BUS终端匹配器,BUS连接器
K-BUST02 星形BUS终端匹配器模块,图中用 表示
K-BUST03 总线形IO-BUS接连器模块,图中用 表示
4.14防喘振控制器CC50R
CC50R是压缩机防喘振专用控制器模块,内置基于无关坐标系的防喘振算法,集成于T810系统内,用以实现压缩机组的防喘振控制,适用于石油化工行业、化工行业、冶金行业中各种拖动形式的离心式压缩机、轴流式压缩机等机组,单个控制原则上只实现一个防喘振回路,最大支持两个防喘振回路。
CC50R前面板的左右两边为接线端子区域,中间区域包括状态显示LED、LCD显示屏、功能键以及通讯接口。
如下图所示。
1234
567
10
14
13
12
89
11
CC50R外观示意图
1、前面板
2、指示灯
3、LCD显示屏
4、功能键
5、以太网接口1
6、以太网接口2
7、冗余通讯接口
8、信号接线端子
9、24V电源端子
10、电源报警端子
11、螺栓固定孔
12、接地螺栓孔
13、底板
14、螺栓固定孔
CC50R采用背板式安装,通过4颗M6螺钉固定于现场。
支持横向安装和竖直安装,根据现场工程需要决定安装方式,安装尺寸如下图所示。
安装注意事项:
安装时,模块的上方和下方应该预留至少50mm的空间,以便正常散热。
如果前方有面板遮挡,面板和模块的距离至少保持100mm。
CC50R通道描述:
²
8路AI输入
4路AO输出
8路DI输入
5路DO输出
1路SO输出
4.15透平调速控制器TC50R
TC50R是工业拖动汽轮机专用控制器模块,内置调速控制算法,集成于T810系统内,用以实现工业拖动机组的调速控制,并具备串级调节、就地控制等控制接口,并具备伺服驱动能力,可以直接驱动各类伺服阀,不需单独配置伺服控制器,适用于石油化工行业、化工行业、冶金行业中各种工业拖动汽轮机组。
TC50R前面板的左右两边为接线端子区域,中间区域包括状态显示LED、LCD显示屏、功能键以及通讯接口。
TC50R外观示意图
TC50R采用背板式安装,通过4颗M6螺钉固定于现场。
TC50R通道描述:
3路FI输入
2路LVDT输入
1路PI输入
1路SSI输入
2路PWM输出
1路PTO脉冲输出
5、工程常规配置示例