h51q—hrs系统在pta装置中的应用

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1、H51q—HRS系统在PTA装置中的应用H51q—HRS系统在PTA装置中的应用ApplicationofH51q-HRSSysteminPTAPlant中国纺织工业设计院(北京100037)姚金才李骞摘要:本文主要介绍PTA装置H51q-HRS系统的设计.重点介绍H51q.HRS系统的硬件配置和复杂安全联锁回路的设计及系统的特点等.Abstm~:Inthisarticle,weintroducetheapplicationofH51q-HRSsystemwhichproducedbyHIMA,suchascon-figurationofhardware,comp

2、lexinterlock,andthecharacteristicofsystem.关键谲:H51q-HRS系统硬件组态联锁控翩回路Keywords:H51q-HRSsystemHardwareconfigurationComplexinterlock1概述本PTA装置采用国外的工艺专利技术和基础设计,装置包括氧化,离心分离,再浆和后氧化,结晶和过滤,干燥,风送,贮存,产品包装等,具有工艺过程复杂,介质特殊,流程长,控制要求高等特点,装置安全等级为AK4,因此系统选用了HIMA公司生产的H5lq—HRS以CPU四重化为核心的2oo4D结构的安全联锁控制系统(注:H

3、5lq—HRS系统安全等级达到了TiJVAK6/SIL3).2H5"Iq—HRS系统的配置和特点2.1硬件系统的配置HIMA公司生产的H5lq—HRS是PES(ProgrammableElectronicSystems)系统,其硬件系统配置如下:一套中央控制单元共有4个CPU,每2个CPU集成在一块CU模件上,再由2个CU模件构成以四重化(QMR)为核心的中央控制单元.CPU为INTEL386EX,时钟频率为25MHz,内存为1MB(逻辑,参数76和变量),基本循环时间为25ms,每个CU配有通讯模件F6281A,采用1套冗余的RS485通讯接口方式与DCS进行数

4、据通讯.一套工程师站/SOE站,配有P42.3G,512M内存,40G硬盘,17"液晶显示屏等,以及HPA4激光打印机1台.系统控制模块采用RS485接口与工程师站/SOE站通讯.H51q—HRS系统配置的I/O模件为:(1)AI8点模拟量(4-20mA)输入:16块冗余模块,型号为F6217K;(2)DI16点数字量输入:7块冗余模块,型号为F3236K;(3)DO8点数字量输出:27块冗余模块,型号为F3330K;(4)DO16点数字量输出:3块冗余模块,型号为F3322K;硬件系统配置如图1所示.2.2系统主要特点HIMA早在loo2D结构就获得了TUVAK

5、6/SIL3的2006年第7期中周恹嚣俄走H5lq—HRSF8650E冗余Modbus到DCS—■'工程师站图1硬件系统配置不葸图安全标准认证,而H51q—HRS系统是以CPU四重化件.模拟输人卡F6217具有安全相关的冗余处理器,(QMR)为核心的中央控制单元,即2oo4D结构,更可实现卡件的全功能测试,其分辨率为l2位,基本可为用户提供高度的冗余容错能力.误差(转换精度)小于0.1%.H51q-HRS系统具有一个全冗余的系统结构,即其自诊断技术可在一个扫描期内对系统的全部硬它由i:i冗余的中央控制单元,通讯/扩展接口,I/O件进行诊断.中央控制单元在故障的情况

6、下,整个系模件和2003电源模件构成.它即达到AK6/SIL3的安统可以通过一个独立的高优先级别的检测看门狗(wat一全等级要求(DINV19250/IEC61508),又满足非常高chdog)电路系统,发出停机命令而使生产装置按照预的冗余纠错能力.当某一个模件发生故障时它将被自定的顺序安全的停车.动切除,与其冗余的另一个模件可以继续运行,因此H51q—HRS系统保护接地电阻小于4Q;工作(逻整个系统没有故障修复时间的限制.辑)地可以不接(24VDC)浮空.H5lq—HRS系统的基本扫描周期(CYCLETIME)为25ms,SOE的打印分辨率为lms.系统的SOE

7、功能可对系统本身的故障或导致联锁停车的各种事件进行详细的记录.ElopI1软件包是符合IEC61131—3标准的工业化软件包,提供标准功能块语言进行编程组态工作,可以完成逻辑运算,PID,顺序控制等各种控制程序.ElopI1软件包独有的反向编译功能允许在线修改和下装用户的应用程序,而无须进行程序下装后的100%的逐点测试(此功能经TUV认证).I/O模件具有各个通道之间的安全隔离.一个通道的故障不会对其他通道产生影响.所有与安全相关的I/O模件均具备自测试功能,并可在线更换故障卡中阅俄嚣俄表2006~7期3安全联锁回路应用ElopI1支持用户自己开发功能块来满足装

8、置控制需求