横河ESD-3

Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage1工程标准的CS3000Builder中的SystemView窗口在系统中添加SCSProSafe-RSENG建立Prosafe-RS位号清单.ProSafe-RSENG负责Prosafe-RS位号清单与CENTUM操作站/控制站的等值化Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage2同时使系统的安全性和可用性实现最大化考虑整体安全回路的集成解决方案使安全性和可用性同时实现最大化。集成解决方案不仅可节省工程时间和成本，而且还能将损害安全性和可用性的工程差错降至最低。什么是安全管理最优化？SensorsLogicSolver资产管理计划中的阀门局部行程测试(PST)设备状态&诊断生产操作过程报警&设备报警ProSafe-RSDPharpEJXSVI-ⅡAPESD过程数据输出信号传感器LogicSolver最终执行元件Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage3安全是什么？在必要时使生产过程处于安全状态在老式系统中,由单一信号(e.g.on/off)控制安全回路。所以无法实现以下机能：-追加其他机能（例如：避免不必要的错误停车）-进行高度的信息交换（例如：在线诊断等）传感器逻辑控制器终端阀门++安全保证=安全统合方案由整个回路来实现Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage4如何实现可用性？30%10%60%Logicsolver故障传感器故障阀门故障安全应用故障的主要原因安全回路设备的故障可引起误跳闸及停止过程。目前最大的故障源就是最终元件（阀门）典型的阀门故障:-电磁阀故障。切断供气和造成误跳闸-截流阀故障。运动部件长期不运动引起的问题，例如阀门粘结。Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage5为什么不在两个领域内同时拥有最佳方案呢？警觉的方案您带来正常的运行和放心操作员目前有一个一体化界面可有效处理控制和安全回路。可方便地诊断资产状态、确保资产可用性，同时优化维护。资产管理经理DPharpEJX数字式变送器ProSafe-RS一体化的安全系统SVI-ⅡAPESD数字式阀门定位器PRM工厂资源管理器Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage6用户的收益－Exida的比较研究在可用性、安全性以及总拥有成本中的主要差异压力变送器信号3取2表决,SIL3级别logicsolver,配备3通电磁阀的独立远程操作的球阀.20年2.68E-2/376个月更高非常高点对点的解决方案单EJX压力变送器,ProSafe-RSSIL3logicsolver,独立的，带SVI-IIAPESD定位器的远程操作的球阀.39年8.98E-3/1115年更低低横河电机的一体化解决方案描述MTTF平均PFD/RRF验证测试周期(阀门)资本成本生命周期成本冗余安全回路的可用性三重安全保障阀门验证测试时间间隔扩大了10倍降低了资本成本及生命周期成本横河电机的一体化解决方案:MTTFS:失效前平均时间PFD:失效概率RRF:风险降低因数Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage7带HART通讯的系统构成FFCS-LVnet/IPPRMHIS/ENGS1BUS2BUSFFCS-LVnet/IPPRMHIS/ENGS1BUS2BUSVnetSENGSENGVnetrouterR1.02.00之前HART多路复用器SCSSCSR1.02.00之后HART安全传感器HART设备HART在ProSafe-RS系统的传输无需任何HART专用设备.-设备监视-通过HART进行PSTHARTHART信号在多路复用器和PRM之间通过串行通讯传输HART信号HART信号HARTsignal安全阀控制阀Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage8SimpleSolutionforPartialStrokeTestPSTimprovestheprooftestfrequency,keepingtheSILofSafetyLoop.SafetySensorsEJXDifferentialPressureTransmitterYTATemperatureTransmitterSafetyValvePositionerSVI-IIAPESD*NowunderdevelopmentbyPlantResourceManagementPLUG-INValVueIIonSafetyLoopDirectHARTconnectionenablestocollaboratewithPRMandrealizePSTVnet/IPorVnetAISAI143-HAOSAI533-HValVueIIfeatures-PSTschedulingfunction-GraphicalviewsofPSTresults-Advanceddiagnosticfunctions-MonitoringofvalvesPeriodicalautomaticPSTfunctionsinpositionerCopyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage9市场上目前采用的安全系统解决方案-1oo2D-TMR-QMR(真的?)TMRCopyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage10非冗余的“输入卡-CPU-输出卡”的方案就可以达到SIL3-所有卡件内部采用经过验证的CS3000设计中的“Pair&Spare”CPU技术。非冗余CPU卡非冗余输入卡非冗余输出卡输入Circuit,MPUCircuit,MPUCPUMPU,memoryMPU,memory输出Circuit,MPUCircuit,MPUProSafe-RS解决方案Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage11冗余的CPU卡和I/O卡的方案可以满足高可用性的要求-经过验证的CS3000冗余技术-可以在卡件级选择冗余方案冗余CPU卡冗余输入卡冗余输出卡InputCircuit,MPUCircuit,MPUCPUMPU,memoryMPU,memoryOutputCircuit,MPUCircuit,MPU输入Circuit,MPUCircuit,MPUCPUMPU,memoryMPU,memory输出Circuit,MPUCircuit,MPUProSafe-RS解决方案Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage12卡件冗余是针对可用性，不是针对安全性。即使一侧的设备全部故障，系统仍然保持SIL3的安全等级。InputCircuit,MPUCircuit,MPUCPUMPU,memoryMPU,memoryOutputCircuit,MPUCircuit,MPUInputCircuit,MPUCircuit,MPUCPUMPU,memoryMPU,memoryOutputCircuit,MPUCircuit,MPU×××ProSafe-RS解决方案Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage13最小的系统配置安全型控制器(CPU+I/O)工程师站-工程-在线监视-维护安全型控制器安全型工程师站VnetIP/VnetCopyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage14一个CPU机架容纳50个I/O通道*50DIO点50ms一个CPU机架和相应的I/O机架可以容纳1000个I/O通道*1000IO点250ms总共10个机架(1000点)在Vnet上的分布式结构64台站/域、100,000工位号Vnet非常小大型和分布式规模可变的结构Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage15DCS和SIS共用Vnet设备(转发器/总线转换器/网关)DCS和SIS在物理上集成，在逻辑上分离EthernetBCVRepeaterCGWENGHISCGWSENGOpticalRepeaterVnet域ASafetyControllerVnet域BVnet域COpticalRepeaterFCSFCSFCSSafetyENGHIS/ENGSENGFCSSafetyControllerSafetyControllerSafetyControllerSafetyControllerSafetyControllerFCS规模可变的结构Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage16ESB-BusVnetCPU:CPUmodulePSM:PowerSupplyModuleIOM:IOModuleESB-M:ESBMasterModuleESB-S:ESBSlaveModuleESBBus:ExtendedSerialBackboardBusVnet:CS3000mainnetworkPSM100-120VAC/220-240VAC/24VDCCPU节点单元:-冗余或非冗余CPU-冗余电源卡-冗余ESB总线-冗余Vnet控制网络-最多6(8)块I/O卡-HKU(环境温度监视)I/O节点单元:可扩展到最多9个节点单元-冗余电源卡-冗余ESB总线（128MB)-最多8块I/O卡ESB-MPSMPSMCPUCPU(opt)ESB-MIOM相同的系统结构ESB-SESB-SESB-SESB-SPSMPSMPSMPSMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMIOMProSafe-RS无缝集成的解决方案Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage17相同结构的优点机柜布置的标准化设计硬件更换的标准化FIO安全控制器安全I/OCS3000现场控制站FIOCopyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage18安全型I/O卡的类型数字量输入:24Vdc、16通道、SOE(1ms分辨率)数字量输出:24Vdc、8/16通道、0.6A(15W)/通道模拟量输入:4-20mAHART、16通道、2/4线制（可选）模拟量输入:1-5V、16通道模拟量输出:4-20mAHART、8通道RS232C通讯卡RS422/485通讯卡Copyright©YokogawaElectricCorporationOctober2006YokogawaChinaPage19I/O镜像ESB总线CPU控制逻辑(功能块,梯形图等)端子板与非冗余的连