HIMA维护手册

德国HIMAH51q-HRS维护手册第1页共53页SIS德国HIMA维护手册第一章机房管理第二章系统概述第三章系统结构第四章硬件构成第五章系统软件第六章硬件的安装及更换步骤第七章常见故障及代码德国HIMAH51q-HRS维护手册第2页共53页一、机房管理1.1机柜室管里应加强机柜室人员和设备管理。为保证系统运行在适当条件下，请遵守以下各项：1）密封所有可能引入灰尘、潮气和鼠害或其它有害昆虫的走线孔（坑）等；2）保证空调设备稳定运行，保证室温变化小于+5℃/h，避免由于温度、湿度急剧变化导致在系统设备上的凝露；3）现场与控制室合理隔离，避免现场灰尘进入控制室，同时控制室定时清扫，保持清洁。4）进入机房、工程师室作业人员严格遵守各项规章制度，进出须换鞋或带鞋套，不得将污物、食品、饮料等带入机房；爱护机房、工程师室内设备，保持机房、工程师室整洁；进入机柜间应关闭手机。5）过程控制计算机机柜间内禁止使用无线对讲设备。6）技术组全面负责过程控制计算机的管理，各班组负责过程控制计算机机房、工程师室的日常卫生和日常维护工作。工程师室内计算机及网络设备的维修由技术组成员负责，班组配合。技术组成员在维修完设备后应做好设备规格化工作。7）日光灯完好、灭火器按期检查、室内卫生整洁、操作台（柜）、主机外部、显示器、打印机等卫生清洁、打印机不缺纸、机柜内设备如机柜过滤网清洁、风扇完好，电话机、其他未明确但属于共有的设备等完好。8）布线层的槽盒盖可以不盖，但应根据规格大小整洁地放置在地面上。布线层墙壁、电缆进线口应密封，无人时，电灯只保留一组常亮。9）室内施工管理：本班的设备施工作业由本班完成，外委作业时由本班派人监护（包括分析、检修等工作涉及更改电源时）。施工结束后应做到工完料净场地清，负有管理责任的班组应及时向对方班组指出施工作业后的室内卫生等问题。1.2计算机资料管理德国HIMAH51q-HRS维护手册第3页共53页1.2.1过程控制计算机系统软件和应用软件由专人保管，软、硬盘资料放置在防磁化金属柜中集中保管。1.2.2原版书面资料和电子版资料由仪表控制部资料室统一管理。1.2.3备份管理：对于停工检修装置或正常生产装置进行大技措、大改造时，需在装置自开工正常的一月内，做好软件备份并归档。控制系统的组态软件需二套备份，其中一套必须存放于资料室的防磁化柜中。对于改造或检修的装置，在改造或检修工程开始前必须做好计算机软件备份。1.2.4新装置的过程控制计算机硬件、系统软件在出厂前或投运前必须由用户和生产厂商共同进行测试并确认；过程控制计算机应用软件功能应由用户、工程承包商和生产厂商共同确认。确认资料由仪控部工程负责人交资料室存档；生产过程控制计算机系统软件版本升级后应由生产厂商和用户进行再确认，确认资料由仪控部配合负责人或实施人交资料室存档。1.3日常维护过程控制计算机一般性检查和维护（以下简称一级维护）由各所管辖班组实施。1.3.1每日应检查过程控制计算机室的温度和湿度，并在一级维护本上记录。机房允许温度为15℃--30℃，湿度为40%--80%RH；每日的检查还包括：控制站、工程师室设备（包括控制器、I/O、机柜风扇、供电状态）的运行状态；操作站SOE（包括主机、显示器、机柜风扇、鼠标键盘）的运行状态；系统报警信息（包括网络、系统硬件、维护信息、德国HIMAH51q-HRS维护手册第4页共53页系统报警）；机房的照明、空调运行状况。如有异常，要在一级维护记录本的“说明栏”中作详细记录并及时汇报。1.3.2班组系统管理员要切实履行控制系统日检工作，每个工作日应按规定的巡检时间，对机柜室、工程师室、操作室内的控制系统设备（包括ＤＣＳ、ＥＳＤ、ＩＴＣＣ、ＩＰＣ等）、供电设备（包括由仪控部管理的ＵＰＳ、２４ＶＤＣ电源）、联锁报警画面、气报仪二次表（如有安装的）进行运行状态检查，如发现异常或系统报警，应及时向班长或系统技术员汇报并协助系统技术员进行处理。检查机柜室、操作室内的空调设备，确保控制系统的运行环境符合要求。1.3.3检维修记录：班组所做的计算机检修或维护作业，应及时登记到一级维护本中。此外，应在一周内同时登记到设备MIS中的计算机检修记录中，MIS中的记录范围为：更换显示器、键盘、卡件、电缆、打印机、更换硬盘、驱动器等硬件；清洗过滤网；修改量程、更换通道等软件组态。其中，更换鼠标及计算机重启不要求做检修记录。班组其他人员做的相应作业，应及时告知班组系统管理员。配合部技术员作业的检修记录应由部系统技术员登记。1.3.4各班组人员未经许可不能以工程师或超级用户身份登录工程师站或其它系统设备，作业人员在修改组态后必须退出组态画面，工程师站（包括ESD、ITCC系统）在正常时应处于浏览方式。1.3.5保持过程控制计算机的机柜顶部、过滤网和室内地板清洁。1.3.6技术员应及时处理维护班组反映的问题，并对负责管辖的系统，应每月全面系统地检查一遍，确保控制系统正常运行。德国HIMAH51q-HRS维护手册第5页共53页1.3.7做好过程控制计算机的配件订购计划。1.4计算机应急备件管理1.4.1为了快捷、便利更换备件，在仪控部管辖的主要机柜室设立“应急备件库”。1.4.2根据所在机柜室控制系统的配置，对主要I/O卡件类型，原则上每卡型储备1块。1.4.3“应急备件库”由系统组管理，每种部件在柜内固定位置存放，并标识名称和部件号。1.4.4建立“应急备件库”的台帐，详细记录备件使用情况，备件消耗后应及时补充。补充备件由维护班组从部仓库领出。德国HIMAH51q-HRS维护手册第6页共53页二、概述德国HIMA公司创建于1908年，是世界著名安全控制系统专业制造商。自1970年HIMA公司生产出世界上第一套TÜV认证的故障安全型控制系统HIMA-Planar-System起，HIMA公司一直处于安全控制领域的最前沿，致力于安全控制系统技术和产品的开发和应用，并在该领域保持世界领先地位。三十多年来HIMA公司生产的安全控制系统已有14,000多套投入使用，广泛分布于世界各地的炼油、化工、海上石油平台、长输管线、油气站等行业。HIMA公司生产的安全控制产品满足IEC61508和DIN19250等对安全控制的最高等级要求，并取得TÜV最高等级AK7/SIL4的认证。随着电子技术的发展，HIMA公司的安全控制系统已经发展到了第四代，1998年HIMA公司推出了CPU四重化结构（QMR）的安全控制系统H41q和H51q，使安全控制技术又有了重大性突破，首次实现了安全控制系统无故障修复时间限制，该技术是目前世界上安全控制领域中最为先进和可靠的。1．安全控制系统技术的发展安全控制系统是专门用于危险场所（如：石油化工装置）联锁和紧急事故停车的控制系统。它和普通工艺过程控制的DCS和PLC的本质区别在于，其功能是在事故和故障状态下（包括装置事故和控制系统本身发生故障时），使装置能够安全停车，并处于安全状态下，从而避免灾难的发生，即避免对装置人员的伤害及对环境的影响等，因而安全控制系统本身必须是故障安全型（FailtoSafe）的，系统的硬件和软件的可靠性都要求很高。在国际安全标准IEC61508中，对安全等级及安全控制系统的要求具有详尽的规定。TÜV是目前世界上唯一的安全控制系统认证机构。自1970年HIMA公司首先推出TÜV认证的故障安全型安全控制系统HIMA-Planar-System起，安全控制系统已有三十年的发展史。2.HIMA安全控制系统的发展历史:德国HIMAH51q-HRS维护手册第7页共53页1970年HIMA推出的世界首例经TÜV认证的故障安全型控制系统HIMA-Planar-System投入使用。1983年HIMA推出世界首例故障安全型可编程电子控制系统（PES）用于安全控制。1986年HIMA推出世界首例经TÜV认证的可编程安全控制系统H50投入使用，CPU结构型式为双冗余容错完全自诊断型，即1oo2D。1991年HIMA推出第二代经TÜV认证PES系统H51和H41系列产品.八十年代末九十年代初，其它安全控制系统厂家陆续出现，所采用的技术一般为1oo2D或2oo3表决（TMR）技术，并将该技术沿用至今。1997年HIMA推出世界首例经TÜV认证的四重化（QMR）CPU结构的A型系统产品，即2oo4D。1998年HIMA推出第三代经TÜV认证PES系统H41q和H51q,采用四重化（QMR）CPU结构,即2oo4D。3.可编程（PES）安全控制系统的CPU结构目前世界上符合IEC-61508标准并获得TÜVAK6/SIL3等级认证的可编程安全控制系统有以下三种主流CPU结构：1．双重冗余容错完全自诊断结构，即1oo2D结构。2．三重化表决部分自诊断结构，即2oo3结构(TMR)。3．四重化冗余容错完全自诊断,即2oo4D结构（QMR）。以下为三种不同CPU结构的安全控制系统性能比较：HIMAHIQuard四重化自诊断系统结构2oo4D(QMR)Honeywell-FSC双冗余自诊断系统结构1oo2DTriconex三重化表决系统结构2oo3TMR4．HIMA的四重化结构（QMR）产品H41q和H51q德国HIMAH51q-HRS维护手册第8页共53页H41q和H51q的CPU结构为四重化结构（QMR），系统的中央处理单元共由四个微处理器构成。四个处理器同时工作，每二个微处理安装在一块CPU卡上。中央处理单元共有2块CPU卡，一块CPU卡即构成1oo2D结构。HIMA安全等级SILAK6/SIL3AK6/SIL3HIMAAK6故障修复时间限制无限制HIMA带电插拨卡件件能HIMATÜV认证有HIMATÜV认证报告可提供给用户.开放通信结构RS485Profibus和以太网OPC德国HIMAH51q-HRS维护手册第9页共53页三、系统结构黑马CCR1、CCR2、CCR3的网络结构图如下：德国HIMAH51q-HRS维护手册第10页共53页德国HIMAH51q-HRS维护手册第11页共53页德国HIMAH51q-HRS维护手册第12页共53页德国HIMAH51q-HRS维护手册第13页共53页四、硬件构成4.1中央模件F8650X的结构用于PESH51q-MS，HS，HRS系统达到TUVAK6/SIL3的安全等级技术数据：◆�微处理器：2个时钟同步的微处理器，每个微处理器的型号INTEL386EX，32位，◆�时钟频率：25MHz◆�每个处理器的内存（一个中央控制模块内有2个微处理器）：◆操作系统：Flash-EPROM1MB◆用户程序：Flash-EPROM1MB◆数据内存：SRAM1MB◆�通讯接口：2个RS485串行通讯口，电气隔离◆�诊断显示：4个字符的点阵显示窗和2个LED状态指示灯◆�故障停车：安全相关的看门狗信号，24VDC输出，最大500MA电流，短路电流保护◆模块结构：两块欧洲标准的印刷电路板；一块用于诊断显示的印刷电路板◆�安装空间：8TE德国HIMAH51q-HRS维护手册第14页共53页◆�操作电压：5V，2A使用F8627X的通讯连接◆�中央模块与PDAT的连接（ELOPIITCP）◆�在一个以太网络内与其它的系统或设备通讯（安全以太网safeethernet,ModbusTCP）连接中央模件的特殊功能：◆�自学习：操作系统版本为BS41q/51qV7.0-8(05.31)以上版本◆�ELOPIITCP:操作系统为BS41q/51qV7.0-8(05.31)以上版本中央控制器的诊断信息显示：◆�4个字符的点阵显示窗◆�2个LED状态指示灯，用于通用故障的指示（CUP状态指示灯和可检测I/O模块的状态指示灯）◆�2个拨动开关（和）用于诊断信息的翻页浏览◆�1个按钮（ACK）用于对故障信息的复位运行及维护注意事项：◆�后备电池的使用寿命（没有供电）-25℃1000天-60℃200天◆�在CPU运行的情况下，推荐的更换期限为6年，后者在诊断显示窗显示BATI的三个月内更换电池◆利用开关S1的正确设置检查总线工作站的编码及传输