【正文】 數(shù)據(jù)精確度模擬量輸入精度 ≤% 模擬量輸出精度 ≤%現(xiàn)場控制站間誤差 ≤1 秒時鐘誤差操作員站間誤差 ≤1 秒記錄精度 模擬量時間精確到秒，開關(guān)量 時間精確到毫秒。41 / 74 兩個單元并聯(lián)的情況: MTBF = +rtd()???10?2??1? 若 則可簡化為:?12? MTBF= 3同樣可以得出 3 個單元并聯(lián)時的 MTBF: MTBF= +rtd()???10?2 當 時有:?12? MTBF= 6如果以 2 塊或 3 塊 HS 模板組成并聯(lián)系統(tǒng),則 MTBF: MTBF2= MTBF(HS)=30=45(年) MTBF3= 30=55(年 )16其中 MTBF(HS)的計算依據(jù)串聯(lián)公式,其中失效率為組成 HS 模板的單元器件的失效率,由此可見,兩個單元并聯(lián)時,可將 MTBF 提高 1/2,三個單元并聯(lián)時 ,只能再將 MTBF 提高 1/3。MTBF、MTTR 數(shù)據(jù)：MTBF20 萬小時 MTTR5 分鐘 可利用率% MTBF 的計算方法:MTBFc= = 其中 為各串連器件的失效率。在 I/O 模塊冗余配置的情況下，一旦板級診斷軟件發(fā)現(xiàn)主 I/O 模塊有故障，即由特定的切換電路切換至備份模塊。△ 在控制器冗余配置的情況下，主、從 單元通過雙口 RAM 進行數(shù)據(jù)交換，以隨時保持數(shù)據(jù)的一致，這樣當主單元故障時，可實現(xiàn)無擾動切換。易于集成眾多廠家的優(yōu)秀成熟的產(chǎn)品，方便地在系 統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)、 趨勢報 表、報警追憶、歷史數(shù)據(jù)等功能中全面使用。 系統(tǒng)的配置與運行確定系統(tǒng)規(guī)模，配置硬件添加工程應(yīng)用：數(shù)據(jù)、程序算法、圖形、歷史庫、報表等對系統(tǒng)下裝工程軟件及工程數(shù)據(jù)系統(tǒng)運行 INTERNET 遠程訪問 與瀏覽軟件40 / 74支持 WEB Server/Explorer 的遠程訪問功能；無論身處何地,都可以通過 INTERNET 瀏覽器訪問系統(tǒng)的工藝流程圖、實時運行數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)回讀可從控制器中讀取當前工程的全部數(shù)據(jù)，包括所有參數(shù)。支持所有數(shù)據(jù)的 在線無擾下裝通過有效的判斷機制，在不干擾系統(tǒng)運行的前提下，將所有工程文件（可包括源程序）全部下載到控制器。支持算法 離線仿真調(diào)試 ，有效提高工程效率，減少 錯誤率脫離控制器運行；可設(shè)置斷點、監(jiān)視變量；單步執(zhí)行、單循環(huán)執(zhí)行；跳入執(zhí)行、調(diào)出執(zhí)行；查看調(diào)用棧、顯示流控制；強制輸出。由基本功能 塊、 連線、輸入輸出端子及段組成，它以圖 形方式表示，并 規(guī)定了所有功能模 塊的調(diào)用順序和相應(yīng)模塊運算所需的參數(shù)。由一些觸點（常開、常閉、正傳感、負傳感、反 轉(zhuǎn)）、線圈（輸出、單穩(wěn)態(tài)、鎖定、解 鎖、跳轉(zhuǎn)）、 連線及定時器、 計 數(shù)器、步序器組成。一個 SFC 是由一系列操作步(step) 和轉(zhuǎn)移(transition)組成，每個操作步包含一組影響過程的動作(action) 。38 / 74?完整的內(nèi)存保護；?組 件化、擴充性；?分布式網(wǎng)絡(luò)；?是多任務(wù)、多用戶、分布式、實時的、嵌入式系 統(tǒng)；?真正多進程“并行運行”；?內(nèi)核小（幾十 KB）；?管理內(nèi)存無限大（DOS 可管理 640KB） ConMaker 開發(fā)資源管理器開發(fā)資源管理器由：、 器、樹、。方便地實現(xiàn)報警紀錄的輸出打印 ，可逐行打印、選擇打印。37 / 74硬件報警系統(tǒng)自動地、不間斷地、動態(tài)地輪詢外圍設(shè)備的狀態(tài)，將所有出現(xiàn)的故障自動報告給操作員站。模擬量報警：模擬量的高限、高高限、低限、低低限、偏差、速率等報警。35 / 74 內(nèi)置 InterCode 編程接口提供專為工廠自動化監(jiān)控而設(shè)計的簡單易用的編程語言InterCode 特點 ：?提供功能強大的接口函數(shù)?無需專業(yè)編 程 經(jīng)驗即可掌握?支持多任務(wù)、多線程、遠程調(diào) 用?可 訪問系統(tǒng)所有的 應(yīng)用：變量、報警、 趨勢、圖形、控制、操作系統(tǒng)、通訊接口 報表支持多種格式：Excel 格式，RTF(豐富文本格式)，TXT （普通 ASCII 文本）， DBF（數(shù)據(jù)庫文件）報表36 / 74 統(tǒng)計系統(tǒng)提供各種來自于各種工業(yè)現(xiàn)場實踐的統(tǒng)計功能,如最大值、最小值、平均 值等 安全策略※ 5 級權(quán)限與區(qū)域分配的安全策略給一個頁面分配一個區(qū)域給一個頁面鍵盤命令分配一個區(qū)域或權(quán)限給一個對象分配一個區(qū)域或權(quán)限給一個對象鍵盤命令分配一個區(qū)域或權(quán)限給一個對象定義一個 Disable 屬性※ 實時鍵盤和鼠標的安全性禁止控制菜單命令顯示無標題欄的窗口取消啟動信息框中的 Cancel 按鈕禁止 Windows 鍵盤命令※ 用戶自定義的操作記錄庫將用戶的全部操作記錄送入專用操作數(shù)據(jù)庫中,便于分析查閱。?◇ 安全方便的歷史數(shù)據(jù)的顯示與調(diào)用：使用磁盤文件方式來存儲歷史數(shù)據(jù)，支持多種方式（包括文本方式）的可視數(shù)據(jù)存儲，便于用戶的二次使用。?支持立體圖形與三 維動畫?完美工藝流程 圖32 / 7433 / 74 儀表化的控制界面可定制為儀表風格的控制操作界面，符合運行人員的操作 習(xí)慣。?動態(tài)特性 :完成數(shù)值顯示、填充、曲線跟蹤、平移、旋轉(zhuǎn)、 閃爍、縮放及各種動畫功能。INTERNET 瀏覽軟件。 全面冗余設(shè)計 軟件組成ConMaker 控制器軟件：負責系統(tǒng)控制站的運行與維護。一旦發(fā)現(xiàn)故障，可帶電對故障 單元進行更換。診斷結(jié)果每秒鐘都上傳 到上位機的系統(tǒng)狀態(tài)圖中顯 示。現(xiàn)場控制站的所有單元上均帶有 CPU，每 單元均可進行周期性自診斷。所有過程輸入輸出單元都采用可靠的光電隔離技術(shù)，使各單元之間和單元與上位機之間的 CPU無任何電氣聯(lián)系，從而提高系 統(tǒng)的抗干擾能力、可靠性和安全性。另一方面，一旦主控制器發(fā)生故障，各單元仍能完成基本的輸入輸出功能。?MACS DCS 基于 Profibus 現(xiàn)場總線技術(shù)設(shè)計，支持 FF、DEVICENET、CANBUS 等主流總線。延續(xù)性： 操作站采用通用系統(tǒng)平臺，可跟隨 計算機水平不斷提高而同步升 級。經(jīng)濟性： 現(xiàn)場總線的系統(tǒng)設(shè)計，有效 節(jié)約整體項目投資，降低運行維護成本。先進性： 靈活的 Client/Server 結(jié)構(gòu)：適合于大規(guī)模系統(tǒng)的 I/O、 Alarms、Reports、Trends、Time服務(wù)器可分布式設(shè)置；既保證數(shù)據(jù)的一致性,又可負荷均擔。 性能令用戶滿意實時性： 控制器 CPU 采用 Pentium 級芯片，基于 QNX 嵌入式實時操作系統(tǒng)，保 證控制精確、實時、高效?；?Iner 技術(shù)的遠程數(shù)據(jù)訪問與瀏覽。最新的信息及控制技術(shù)：基于 Profibus 現(xiàn)場總線的設(shè)計,采用嵌入式控制系統(tǒng) QNX,分布式數(shù)據(jù)庫,基于 C/S 、 B/S 的體系結(jié)構(gòu)。 DCS 系統(tǒng)技術(shù)特點MACS Meet All Customers Satisfaction 是和利時公司繼承多年控制系統(tǒng)的開發(fā)制造和工程經(jīng)驗！28 / 74◇　 基于當今最先進的技術(shù) ，采用成熟的先 進控制算法◇　 集成 AMS 系統(tǒng) 、RealMIS 系統(tǒng)、 ERP 系統(tǒng)和 CRM 系統(tǒng)為工廠自動控制和企業(yè)管理提供的全面解決方案 系統(tǒng)特點 靈活開放控制系統(tǒng)Macs 系統(tǒng)繼承了和利時公司在自動控制領(lǐng)域的成熟技術(shù) 與豐富工程經(jīng)驗。高效性：支持較復(fù)雜的應(yīng)用高性能：基于網(wǎng)絡(luò)工作，使 OPC 的事件、 報警等功能迅速傳遞1 臺 P233 Server, 4 臺 Client，可提供近 20,000/s，占 10% CPU。OPC 的特點：OPC 基于 COM（The Component Object Model）DCOM（Distributed Component Object Model）靈活性：OPC 的事件、報警功能非常完善、 強大、靈活，支持超過 100 家眾多的廠家的典型優(yōu)秀的應(yīng)用。 開放標準基于微軟 OM/DCOM 技術(shù)的 OPC (OLE for Process Control and Factory Automation)已成為過程控制的接口標準。若 各 現(xiàn) 場 控 制 柜 為 密 集 安 裝 ，應(yīng) 去 掉 中 間 柜 的 兩邊 側(cè) 板 ，方 法 為 ：拉 開 前 后 機 柜 門 ，從 機 架 立 柱 的 內(nèi) 側(cè) 擰 下 兩 邊 側(cè) 板 的 固 定 螺 釘 ，去 掉 兩邊 側(cè) 板 ，用 螺 栓 （M10）將 相 鄰 兩 機 柜 的 機 架 連 接 起 來 。 大 于 50m 大 于 10m連 接 螺 栓橡 膠 絕 緣 墊底 座 圖 2 密集型安裝現(xiàn)場控制柜示意圖25 / 74若現(xiàn)場控制柜為獨立型安裝，兩柜 間地角螺釘?shù)木嚯x應(yīng)加上兩 側(cè)擋板的厚度及兩柜間的距離，至少 應(yīng)增加 40mm，如圖 4 所示。為保證系統(tǒng)的良好通風、便于開關(guān)柜 門和操作員的工作，安裝現(xiàn)場控制柜時，與屋頂?shù)木嚯x應(yīng)不小于 500mm，即屋頂距地面的高度不應(yīng)小于 2700mm，現(xiàn)場 控制柜側(cè)邊距墻壁或物體的距離應(yīng)不小于1000mm，現(xiàn)場控制柜前后距 墻壁或物體的距離應(yīng)不小于 1500mm，若 現(xiàn)場控制柜為前后排放置，兩排現(xiàn)場控制柜間的距離不應(yīng)小于 2500mm。 80 650 10 60 2175 210 760 60 4?15 760 10 49 540 (a) (b) (c) 20 210 圖 1 FP030 系列現(xiàn)場控制柜外型尺寸及安裝尺寸24 / 74現(xiàn)場控制柜布局現(xiàn)場控制柜可分別獨立安裝，也可密集安裝。 （b）與（a ）的區(qū)別僅在于多柜拼合時，中間柜要去掉兩邊側(cè)板，其它尺寸完全相同。其中：（a）為單柜外型尺寸?，F(xiàn)場信號線由機柜的底部進入機柜。機柜底座與機柜主體之間為橡膠絕緣。22 / 74 附圖 1 中控室 DCS 系統(tǒng)接地示意圖 I/O 控制站接地示意圖 附圖 2 現(xiàn)場控制柜外型尺寸及安裝尺寸現(xiàn)場控制柜為框式結(jié)構(gòu)，前后開 門，左右 側(cè)板可拆卸。報價中的連接 電纜長度僅為估算值，可根據(jù)實際要求提供。機械要求機柜應(yīng)使用至少 M8 螺栓與地面固定。機柜室的照明條件為：120LUX。熱負荷 報價系統(tǒng)自備冷卻風扇，可在 40℃下長年連續(xù)工作。系統(tǒng)使用的電池為密閉結(jié)構(gòu)，不會能向大氣排放有害氣體和物質(zhì)，并且在放盡電能后不會破壞電池結(jié)構(gòu)。 自備電池 控制站控制器的 SRAM 具有自備電池。 配電圖 和利時在合同簽訂后即提供整個系統(tǒng)的供電分配圖，說明熔斷絲和開關(guān)的設(shè)置、接地端子位置、電纜能力、機柜的電纜進線口，以及安全性和可靠性等。對標書要求的允許范圍可以承受。冗余電 源采用二極管隔離切換。 若有一內(nèi)部電源出現(xiàn)故障， 則其冗余電源自動切換，同時向操作員發(fā)出報警。在每個機柜內(nèi) 設(shè)有一個 220V50Hz 電源輸出插座供校驗用。編號與系 統(tǒng)接線圖上的編號一致。電源故障除有系統(tǒng)診斷報警外還有就地指示(發(fā)光二極管) 。 系統(tǒng)配有電源監(jiān)視設(shè)備，對 內(nèi)部直流電源輸出進行檢查 ；電源故障有相應(yīng)的報警和保護。 報價系統(tǒng)的控制站所需的電源模塊數(shù)量見硬件清單。和利 時計算可用率采用的公式為(A ＝MTBF／(MTBF 十 MTTR)。MACS 系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)制造、可使硬件可用率達到 ％以上。控制站平均故障間隔時間(MTBF) 為 100000 小時，平均故障修復(fù)時間(MTTR)為 5 分鐘。每一卡件 電源組件都配有發(fā)光二極管以指示卡件或 電源組件是否有故障。系統(tǒng)可生成維護報表，可 設(shè)置該報表每周、每月自動打印，列出所有超出正常限的工位號、系統(tǒng)的診斷報警。 和利時對買方技術(shù)人員／工程師培訓(xùn)有標準模式，其時間和費用詳見報價的有關(guān)部分。 為便于系統(tǒng)維護和升級，和利時對每一用 戶提供組態(tài)圖，端子 圖、卡件種類、編號、輸入/ 輸出變量代號。 MACS 系統(tǒng)的 維護和可靠性要求系統(tǒng)維護 MACS 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計使任何硬件故障都可以快速排除，可以不斷 電更換卡件。系統(tǒng)響應(yīng)時間從某一輸入變化到畫面顯示該輸入變化的時間：I/O 輸入刷新50ms；DP 傳輸最大50ms ；主控器單周期循環(huán)處理時間250ms；以太網(wǎng)傳輸最大10ms；屏幕顯示刷新時間200ms∑最大耗用時間 560ms1 秒鍵入到相應(yīng)輸出變化的最大時間：鍵盤響應(yīng)200ms；以太網(wǎng)傳輸最大10ms ；主控器單周期循環(huán)處理時間250ms ；DP 傳輸最大50ms； I/O 輸出刷新50ms∑最大耗用時間 560ms1 秒 以上計算是假設(shè)通訊系統(tǒng)在滿負載條件下。外存負載 圖形、系統(tǒng)組態(tài)組態(tài)副本存于工程 師站的硬磁盤上，所占空間小于 100M。通訊負載 通訊負荷計算見前述。 和利時將在系統(tǒng)設(shè)計時根據(jù)用戶的實際需求提出具體的各項估算估算方法，并提供系統(tǒng)投運后能19 / 74測試系統(tǒng)負荷的軟件和方法。 MACS 系統(tǒng)的系統(tǒng)負載要求 報價系統(tǒng)所有子系統(tǒng)的估算負載不超出該子系統(tǒng)能力的百分之五十。系統(tǒng)內(nèi)通訊方法說明 DCS 系統(tǒng) 的通信系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)為總線型， 100Mbps 以太網(wǎng) 詳見有關(guān)說明。接口設(shè)備 在不影響系統(tǒng)其他部分工作速度的情況下支持第三方通訊。冗余 雙重化的全冗余數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，能 夠自動切換，并 產(chǎn)生系 統(tǒng)診斷報警。與第三方的通 訊協(xié)議、通 訊方式等由和利 時與第三方協(xié)調(diào)解決。通 訊系統(tǒng)為現(xiàn)場控制站、操作站、工程師工作站、和上位計算機接口提供可靠的、冗余的高速數(shù)據(jù)傳送。和利時