Распределенные системы управления

Система Hollias Macs-K

Система HOLLiAS MACS-K – большая РСУ, разработанная компанией HollySys для приложений по автоматизации технологических процессов. В системе использованы технологии полного резервирования и многократных развязок, ориентированные, в первую очередь, на надежность. Также, система содержит конструкторскую концепцию, используемую для систем безопасности, обеспечивая долгосрочную стабильную работу системы.

Профиль системы HOLLiAS MACS-K

Система HOLLiAS MACS-K построена на использовании промышленной сети Ethernet и структуры интерфейсной шины PROFIBUS-DP с интеграцией системы HAMS, базирующейся на стандартном протоколе HART для централизации менеджмента интеллектуальных КИП и А на месте их эксплуатации. Система способна легко объединить в целое системы SIS, PLC, MES и ERP, обеспечивая «бесшовную» информационную связь между оборудованием эксплуатируемых интеллектуальных КИП, системой управления и ERP, формируя централизованно управляемое «умное» производственное предприятие.

Одновременно, система интегрирует передовые алгоритмы управления из таких отраслей, как теплоэнергетика и химическая промышленность, предоставляя всесторонние и комплексные решения для автоматизированного управления производством и предприятием, обеспечивая лучшую координацию производства, использования оборудования и безопасности, помогая пользователям управлять их затратами и максимизировать их доходность от инвестиций в оборудование в кратчайшие, насколько это возможно, сроки.

Характеристики безопасности и надежности системы HOLLiAS MACS-K

Полное резервирование

Системная сеть, сеть управления, контроллер, модули питания и модули I/O могут быть сконфигурированы, как резервированные и, таким образом, не иметь отказов системы из-за неисправности одного элемента. Многократная развязка: оптоволоконная развязка используется между системной шиной и модулями; электрическая развязка применяется между модулями, развязка по электропитанию между электропитанием управляемого объекта и электропитанием системы.

Надежная конструкция

Система сконструирована, чтобы быть «живучей» в суровых производственных средах, оборудована соответствующим стандарту IEC61000 устройством подавления электромагнитных помех, устойчива к коррозии в соответствии с требованиями G3 стандартов ISA S71.04.

Надежная сеть

Надежная сеть реального времени Ethernet использована для системной сети, которая дополнительно оборудована коммутаторами с функцией брандмауэра. В CPU контроллера применяется промышленная микросхема с архитектурой PowerPC, в которую встроены компоненты антисетевого шторма.

Обширная диагностика

Контроллер и модуль I/O оснащены умными диагностическими элеменами и каждый модуль способен выполнить полную самодиагностику и уведомление о сбоях и состояниях, таких как состояние связи, обрыв, короткое замыкание и выход за предельные значения сигнального канала.

Концепция высокой надежности

Многие замыслы и концепции системы безопасности, как, например, биты определяющие качество сигнала, надежность, ориентированная на неисправность и контрольная сумма всех передаваемых данных, были адаптированы, чтобы сделать систему более надежной.

Гибкость и открытость

Поддерживает три типа системных сетевых структур, таких как P-to-P (одноранговая сеть), C/S (клиент/сервер), P-to-P и C/S (смешанная сеть).

Поддерживает промышленную сеть Ethernet с топологией «звезда», «кольцо» и «шина».

Совместимость с различными типами интерфейсных шин и поддержка протоколов HART, PROFIBUS-DP, PROFIBUS-PA и MODBUS. Человеко-машинный интерфейс (HMI) обладает множеством функций, а пользовательское программное обеспечение кодируется с помощью алгоритмов управления, соответствующих стандартам IEC61131-3.

Поддерживает пользовательские функциональные модули и языки скриптов.

Способность гибко модифицировать алгоритмы управления и аппаратные компоненты, и легко загружать их после изменений без остановки работы.

Конструкция системы выполнена с учетом обеспечения удобства использования, обслуживания и замены составных частей, с одновременным предоставлением полной информации о состоянии системы и данных диагностики.

Структура системы HOLLiAS MACS-K

В общем виде, система MACS-K включает инженерные станции, операторские станции, станции сбора и хранения данных, станции управления полем и промышленные сети управления.

Инженерная станция системы MACS-K

Используется для выполнения конфигурирования, внесения изменений и загрузки различных аспектов системы, таких как база данных, графика, алгоритмы управления, конфигурации рапортов и параметров, операторская станция, конфигурация станции управления полем и модулей I/O и изменений в режиме онлайн.

Операторская станция системы MACS-K

Обеспечение мониторинга и управления производственного участка. Интерфейсы стандартизированы, контроль процессов в режиме реального времени.

Станция управления системы MACS-K

Сбор сигналов данных от объекта управления, преобразование в инженерные единицы, управление и блокировки, управления выходом, использование сети системы для пересылки данных и результатов диагностики в операторскую станцию и другие функции. Имеется возможность конфигурировать резервированный контроллер и минимальный исполнительный цикл управления 10 мсек. Одновременно, станция имеет мощные диагностические возможности.

Станция сбора и хранения данных системы MACS-K: служба поддержки исторических данных системы и обмена данными с заводской корпоративной сетью.

Сетевая структура системы, сверху-вниз, состоит из трех уровней: корпоративная сеть (MNET), сеть системы (SNET), сеть управления (CNET).

Корпоративная (общезаводская) сеть: Дополнительный уровень, используемый для связи с системами оперативного управления производством типа MES и со сторонним программным обеспечением менеджмента, кроме того, сеть может безопасно рассылать данные через Интернет на более высокий уровень для совместного использования.

Сеть системы: соединяет узлы инженерной станции, операторской станции, станции сбора и хранения данных и станции управления, формируя сетевые структуры P-to-P (одноранговая сеть), C/S (клиент – сервер) или сочетание P-to-P и C/S (смешанная сеть). Существует возможность быстро сформировать надежную сеть с высокоскоростным резервированием, используя топологии в виде «звезда», «кольцо» или «шина», соответствующие стандартам IEEE80 2.3 и IEEE802.3u, с самоприспосабливающейся скоростью передачи данных 10/100 Мбит/сек.

Сеть управления: Используется для соединения главного контроллера станции управления с различными модулями I/O и интеллектуальными КИП и А, поддерживая топологии «звезда» и «шина», соответствующие стандартам IEC61158 (Международный стандарт JB/T10308.3-2001, европейский стандарт EN50170), гарантируя быструю и стабильную связь в режиме реального времени на объекте управления.

Ключевые функциональные показатели системы HOLLiAS MACS-K

Рабочая среда

Рабочая температура: от –20 до 60 ℃

Допустимая влажность: 5–95 % относительной влажности без образования конденсата

Температура хранения: от –40 до 80 ℃

Влажность хранения: 5–95 % относительной влажности без образования конденсата

Допустимая вибрация: не более 1 мм (5–13,2 Гц)

Допустимая ударная нагрузка: не более 7,5 м/с2 (13,2–100 Гц)

Степень защиты: IP20

Адаптируемость к окружающей среде: в соответствии с Уровнем G3 стандарта ISA S71.04

Электромагнитная совместимость

Устойчивость к электростатическому разряду: в соответствии со стандартом IEC61000-4-2

Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю (RFEMS): в соответствии со стандартом IEC61000-4-3

Устойчивость к наносекундным импульсным помехам: в соответствии со стандартом IEC61000-4-4

Устойчивость к выбросам напряжения электропитания: в соответствии со стандартом IEC61000-4-5

Устойчивость к помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями: в соответствии со стандартом IEC61000-4-6

Устойчивость к кратковременному падению напряжения и кратковременному прерыванию электропитания: в соответствии со стандартом IEC61000-4-11

Масштаб системы
  • Поддерживает не более 15 доменов
  • Операторская станция: 64/домен
  • Станция управления объектом: 64/домен
Возможности режима реального времени
  • Разрешение SOE: <1 мсек
  • Время от нажатия кнопки управления до соответствующего изменения выходного сигнала: <1 сек
  • Цикл выполнения задачи контроллером: 50 мсек, 100 мсек, 200 мсек, 500 мсек, 1 сек
  • Время обновления данных на экране: <1 сек