HIMA培训总结学习课程

1、 2013年3月11日在上海黑马安全自动化系统有限公司参了为期一周的HIMA的H41/51q系统培训及博大实地合成氨/尿素ESD系统的出场验收（FAT）。以下将培训内容作以总结 。第1页/共64页第一页，编辑于星期五：二十三点 十分。 系统简介 培训课程内容 系统硬件介绍 ELOP编程工具使用 常用操作第2页/共64页第二页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统简介系统简介 第3页/共64页第三页，编辑于星期五：二十三点 十分。SIS可以做什么？可以做什么？控制高限控制高限临界报警值临界报警值SIS控制控制控制低限控制低限BPCS 控制控制失控的过程参数失控的过程参数SIS使装置紧急停车使装置紧

2、急停车机械泄放机构动作机械泄放机构动作正常的工艺参数正常的工艺参数Boom!联锁动作值联锁动作值系统简介系统简介第4页/共64页第四页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统简介系统简介 HIMA公司是全球著名的安全控制系统供应商，为博大实地50/80化肥项目提供2套H51q系统用于合成氨装置和尿素装置的SIS系统（安全仪表系统）。 第5页/共64页第五页，编辑于星期五：二十三点 十分。 HIMAHIMA的的H41/51qH41/51q系统为系统为CPUCPU四重化结构四重化结构（QMRQMR），四个微处理器由），四个微处理器由2 2块同样的块同样的CUCU模件构成冗模件构成冗余的中央控制单元。采

3、用双余的中央控制单元。采用双1oo2D1oo2D结构，即结构，即2oo4D2oo4D结结构的目的是为用户提供最大的实用性（可用性），构的目的是为用户提供最大的实用性（可用性），其容错功能使得系统中任何一个部件发生故障，其容错功能使得系统中任何一个部件发生故障，均不影响系统的正常运行。与传统的三重化结构均不影响系统的正常运行。与传统的三重化结构相比，它的容错功能更加完善。相比，它的容错功能更加完善。系统简介H41/51q-HRS系统系统第6页/共64页第六页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统简介系统简介H41/51q-HRS系统系统系统特点系统特点:无故障修复时间限制；无故障修复时间限制；实用

4、性实用性99.99%以上；以上；平均无故障时间平均无故障时间200年以上；年以上；系统故障诊断率系统故障诊断率99.99%以以 上，上，HIMA特有的冗余、特有的冗余、 容错和故障分离技术，使容错和故障分离技术，使 系统对硬件和软件诊断的系统对硬件和软件诊断的 准确性、及时性和灵敏度准确性、及时性和灵敏度 得到极大改善，使误报率得到极大改善，使误报率 和漏报率大幅降低；和漏报率大幅降低；第7页/共64页第七页，编辑于星期五：二十三点 十分。培训课程内容第8页/共64页第八页，编辑于星期五：二十三点 十分。培训课程内容培训课程内容 HIQuad系统硬件介绍 ELOP编程工具使用 OPC DA通讯

5、和HMI软件组态 OPC AE通讯和SOE软件组态第9页/共64页第九页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍第10页/共64页第十页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍 H51q外观外观 电源分配单元 主机架 子机架第11页/共64页第十一页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍 主机架主机架主机架主机架: 2 个个CU 模件模件, 最多最多 5 个通讯模件个通讯模件 CM;3 块电源卡块电源卡 (2oo3): 24V dc/5V DC;1 块电源监视卡块电源监视卡 (F7131);16 个子机架个子机架 / 每个主机架每个主机架;16 个个 I/

6、O 模件模件 / 每个子机架每个子机架;系统机柜系统机柜: Rittal 800*800*(2000+100)或或 800*600*(2000+100) 第12页/共64页第十二页，编辑于星期五：二十三点 十分。K1412B3x F7126F71312xF8650XZ6018, 3 fansHIMA System Rack H51q-HS / HRS 系统硬件介绍系统硬件介绍 主机架主机架第13页/共64页第十三页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍 子机架子机架第14页/共64页第十四页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍 系统结构系统结构每个子机架的

7、逻每个子机架的逻辑地址设定是由辑地址设定是由第第17槽位的槽位的F7553侧面的侧面的拨码来实现拨码来实现第15页/共64页第十五页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍 系统结构系统结构左边的逻辑地址左边的逻辑地址1.11.8右边的逻辑地址右边的逻辑地址2.12.8第16页/共64页第十六页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍 系统结构系统结构第17页/共64页第十七页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍 安全切断工作原理安全切断工作原理卡件故障时，电压卡件故障时，电压输出被切除。由于输出被切除。由于冗余电压的存在现冗余电压的存在现场

8、设备继续带电场设备继续带电I/O BUS故障时故障时CU会停止工作，会停止工作，watchdog会切断会切断所有输出电压。现所有输出电压。现场设备由于冗余电场设备由于冗余电压存在继续工作。压存在继续工作。CU故障时故障时CU会停会停止工作，止工作，watchdog会切断会切断所有输出电压。现所有输出电压。现场设备由于冗余电场设备由于冗余电压存在继续工作。压存在继续工作。第18页/共64页第十八页，编辑于星期五：二十三点 十分。在每个在每个CU 模件上有两个模件上有两个CPU和硬电路比较器；和硬电路比较器；AK6/SIL3安全等级；安全等级；100%兼容功能；兼容功能；重新开发设计的重新开发设计

9、的 P 电路板；电路板；开发设计了新的风扇结构，使开发设计了新的风扇结构，使CPU的温度低于环境温度的温度低于环境温度10C ,因而具有更高的可靠性；因而具有更高的可靠性；仍提供原型号仍提供原型号 F 8650 /F8650A & F 8653 /F8653A的服务和备件；的服务和备件；*系统硬件介绍系统硬件介绍中央单元（中央单元（CU）模件模件 第19页/共64页第十九页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍以太网通讯模件以太网通讯模件总体描述总体描述： 采用F8627X 以太网通讯模块，H41q/51q 系统可以同时传送安全相关的安全以太网数据和非安全相关的OPC

10、 协议数据。 从4.x 的操作系统开始，F8627X 已经能够支持“MODBUS TCP” 和“ELOP II TCP”功能。ELOP II TCP 使得PADT(PC)及F865x 中央模块之间的快速的数据交换得以实现。 第20页/共64页第二十页，编辑于星期五：二十三点 十分。第21页/共64页第二十一页，编辑于星期五：二十三点 十分。BSN：系统站号第22页/共64页第二十二页，编辑于星期五：二十三点 十分。第23页/共64页第二十三页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍数字量输入模块数字量输入模块第24页/共64页第二十四页，编辑于星期五：二十三点 十分。卡件在正常

11、工作时有自检测功能当发现通道故障时操作系统会把整个卡键16个通道全部赋值为“0”同时CU上出现报警。第25页/共64页第二十五页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍数字量输出模块数字量输出模块第26页/共64页第二十六页，编辑于星期五：二十三点 十分。 F3330安全工作原理安全工作原理 当自检测功能检测到卡键通道故障时，操作系统会通过一体化安全切断电路（冗余）切断整个卡件的24V电源以保证现场安全。如果安全切断电路切除失败，看门狗信号生效。该CU下所有输出卡件都会失电。系统硬件介绍系统硬件介绍数字量输出模块数字量输出模块第27页/共64页第二十七页，编辑于星期五：二十三点

12、 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍数字量输出模块数字量输出模块第28页/共64页第二十八页，编辑于星期五：二十三点 十分。系统硬件介绍系统硬件介绍模拟量输入模块模拟量输入模块第29页/共64页第二十九页，编辑于星期五：二十三点 十分。第30页/共64页第三十页，编辑于星期五：二十三点 十分。第31页/共64页第三十一页，编辑于星期五：二十三点 十分。第32页/共64页第三十二页，编辑于星期五：二十三点 十分。ELOP编程工具第33页/共64页第三十三页，编辑于星期五：二十三点 十分。提供工程、设计、逻辑和离线提供工程、设计、逻辑和离线(off-line)测试所必须的完测试所必须的完备的功能备的功

13、能 ELOP II 工程软件包满足工程软件包满足HIMA PES硬件工程设计和编程硬件工程设计和编程的所有要求的所有要求 操作软件包集成了操作软件包集成了HIMA PES安全操作和平稳维护的所安全操作和平稳维护的所有功能有功能*ELOP II编程工具编程工具完整的功能完整的功能第34页/共64页第三十四页，编辑于星期五：二十三点 十分。工程组态工程组态逻辑的输入由逻辑的输入由 拖拖/放放(Drag & Drop) 功能实现功能实现无须无须连接连接PES，对控制逻辑进行对控制逻辑进行 离线离线(off-line)仿真仿真自动连线自动连线编程语言编程语言: FBD, SFC 变量的导入变量

14、的导入/导出功能导出功能 (CSV)位号名可达位号名可达256个字符个字符 (KKS 标准)用户访问级别限制用户访问级别限制直接在直接在 ELOP II中进行挡案管中进行挡案管理理*ELOP II编程工具编程工具开放的系统开放的系统第35页/共64页第三十五页，编辑于星期五：二十三点 十分。 变量列表 FBD-编辑器 FBD 图 页图拖拖 & 放放 双击, 打开 FBD编辑器ELOP IIELOP II编程工具逻辑组态第36页/共64页第三十六页，编辑于星期五：二十三点 十分。 控制盘 Off line 测试图 Off line 测试区ELOP II编程工具离线测试第37页/共64页第

15、三十七页，编辑于星期五：二十三点 十分。Drag & Drop 机柜 子机架 主 机架 卡件列表ELOP II编程工具硬件组态第38页/共64页第三十八页，编辑于星期五：二十三点 十分。CU 模件和协处理器模件上的模件和协处理器模件上的RS485接口，用接口，用MODBUS通讯协议与上位通讯协议与上位控制系统通讯；控制系统通讯；模件模件 F 8627和和 F 8628 可以放入可以放入H51q PES 的主机架中；的主机架中；无任何无任何附加的组态要求；附加的组态要求； 由简单的拖由简单的拖/放放(Drag & Drop) 即可即可实现到上级自动控制系统的通讯；实现到上级自动控

16、制系统的通讯；*F8627 Ethernet plus TCP/IP F8628 Profibus-DP SlaveELOP II编程工具通讯功能通讯功能第39页/共64页第三十九页，编辑于星期五：二十三点 十分。常常 用用 操操 作作 第40页/共64页第四十页，编辑于星期五：二十三点 十分。 打开ELOP-II中的项目 打开在线测试 联锁强制常用操作第41页/共64页第四十一页，编辑于星期五：二十三点 十分。一、打开一、打开ELOP-IIELOP-II中的项目中的项目第42页/共64页第四十二页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作常用操作一、打开一、打开ELOP-IIELOP-II中的

17、项目中的项目a.在上位计算机（工程师站）上打开ELOP-II 软件。第43页/共64页第四十三页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作常用操作一、打开一、打开ELOP-II中的项目中的项目b.在项目向导中选中“open project”C.点击下一步“next”第44页/共64页第四十四页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作常用操作一、打开一、打开ELOP-II中的项目中的项目d.在浏览拦中确认所打开的项目文件为最新的文件e.点击完成“finish”第45页/共64页第四十五页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作常用操作一、打开一、打开ELOP-II中的项目中的项目f.此时项目已打开

18、红圈所示：“RE_ESD01RE_ESD01”为合成氨装置程序“RE_ESD02RE_ESD02”为尿素装置程序第46页/共64页第四十六页，编辑于星期五：二十三点 十分。二、打开二、打开在线测试在线测试ONLINE-Test 在线测试的作用是用工程师站来监测现场设备的运行状态。需要工程师站的程序版本与CU内部的版本一致才可打开此功能。 第47页/共64页第四十七页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作常用操作二、打开在线测试二、打开在线测试a.在打开的项目中选中所要在线的程序第48页/共64页第四十八页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作常用操作二、打开在线测试二、打开在线测试b.鼠标

19、右键弹出下拉菜单。选择ONLINE-TestONLINE-Test第49页/共64页第四十九页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作二、打开在线测试C.在打开的“OLT”标签中确认通讯状态、系统状态。滚动的红三角表示连接的系统正在运行中。第50页/共64页第五十页，编辑于星期五：二十三点 十分。C.双击程序就可对当双击程序就可对当前的系统进行监前的系统进行监测。线条红色表测。线条红色表示状态为示状态为“1”1”蓝色表示为蓝色表示为“0”0”。常用操作二、打开在线测试第51页/共64页第五十一页，编辑于星期五：二十三点 十分。三、联锁强制三、联锁强制 当逻辑输入条件不满足（工况异常、仪表故障等

20、），导致逻辑输出结果不能使装置正常运行；在开停车时工艺人员需要直接动作现场的执行单元（阀门、泵等）时需要对系统I/O点进行联锁强制。 第52页/共64页第五十二页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作常用操作三、联锁强制三、联锁强制a.打开在线测试后，在上方工具栏中点击 按钮。在逻辑编辑区的下边弹出页图区域第53页/共64页第五十三页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作常用操作三、联锁强制三、联锁强制b.在变量列表中任意选中一行，连续键入变量名称。找到后缀为“R1”或“R2”的变量鼠标右击 跳转到变量的逻辑编辑页面。第54页/共64页第五十四页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作常用

21、操作三、联锁强制三、联锁强制 在这个页面中就可在这个页面中就可对变量进行强制对变量进行强制第55页/共64页第五十五页，编辑于星期五：二十三点 十分。1.总强制开关： 填充黑色时为允许强制。 分强制开关：位置 上侧OFF 下侧ON2.现场实际值，不可修改。3.强制值。 常用操作常用操作三、联锁强制三、联锁强制第56页/共64页第五十六页，编辑于星期五：二十三点 十分。常用操作常用操作三、联锁强制三、联锁强制操作步骤：操作步骤：1.1.确认强制值是否为所需要的状态。否则对其双击改变。确认强制值是否为所需要的状态。否则对其双击改变。 “FALSE”=0 “TEUE”=1FALSE”=0 “TEUE”=1 2.2.将分强制开关打到强制值将分强制开关打到强制值对应对应位置位置“ON”ON”。上下两个冗余通道必须同时强制。上下两个冗余通道必须同时强制。3.3.取消强