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西门子模块6ES7513-1AM03-0AB0详细说明

SA系统基本配置

1. 调度控制中心

SA系统的调度控制中心安装在CB30A中心平台中心控制室（CCR），调度控制中心包括一套完整的带有标准的（非用户设计的）硬件与软件的计算机系统，详见SA系统配置图附图一。主要包括：


2台操作员工作站（双CRT）

1台PLC的远程维护及故障处理站

1台工程师站（带1台A4彩色激光打印机）

1台针式宽行打印机（打印报警及事件）和1台A3激光打印机（打印报告及报表）

2台互为冗余的SA系统服务器及磁盘阵列系统；

一部大屏幕投影仪（2mX2m），通讯采用局域网。


上述的这些操作站、服务器及投影仪作为该局域网的节点，并通过工程师站（或具有工程师站功能的操作站）进行组态。调度控制中心还包括必要的接口硬件、软件及通讯协议。SA系统的通讯协议应是基于TCP/IP的工业以太网协议，如DNP 3.0、IEC 60870-5等。


2. CB30A中心平台PCS系统

PCS系统安装在CB30A中心平台中心控制室（CCR），主要包括：


2台操作员工作站，其中一台兼用作工程师站,用于系统组态,互为热备用。进行画面显示、数据处理、报警、数据归档及操作控制。

PCS机柜（包括端子柜）由卖方根据系统的规模合理配置，并在报价中给出机柜的数量和规格。PCS系统控制网络1：1冗余，PCB30ACS系统的控制器处理模块、电源模块、通讯模块考虑1：1冗余，配置各PLC通讯接口模块，I/0模块的配置依据PCS系统I/O数据表。

3. CB30A中心平台ESD系统

紧急关断系统采用冗余、容错的控制器，安全级别达TUV3-4级，确保紧急情况下关断系统实现关断，紧急关断系统的信号通过数据通讯在PCS操作站上显示。


4. CB30A中心平台所属井组平台RTU

井组平台RTU控制器处理模块、电源模块、通讯模块考虑1：1冗余。紧急停车及安全联锁系统（ESD&SIS）由RTU内相对独立的特定卡件完成，与ESD有关的I/O点通道冗余，卡件冗余。


5. 工业数字电视监视系统


1）CB30A中心平台工业数字电视监视系统配置数字视频服务器、画面处理器、离线存储器、21“彩色.

SA系统基本功能

1. 调度控制中心功能

SA系统调度控制中心完成以下功能：

SA系统服务器将持续扫描所有的井组平台RTU的数据、状态、报警信息，检查数据的有效性，并更新SA系统数据库。

SA系统调度控制中心完成对CB30A中心平台有关信息传送、接受和下达的执行命令。

SA系统调度控制中心完成对埕岛油田陆地中心站有关信息传送、接受和下达的执行命令。

提供*新的报警状态及可选择的数天的历史报警记录。

生成小时及日报表包括：当前报警状态、当前设备状态、井口压力及温度、单井计量。

生成用户报表。

所有井组平台数据的实时及历史趋势，包括系统压力、温度、流量、阀状态、计算值等。

SA系统服务器数据库应为各操作站提供持续的数据获取服务。

所有的操作站均应配置相同的硬件及操作系统软件。

所有的操作站均应有运行任何一种应用软件的能力。

调度控制中心应具有0.9999的系统**性。

合适的冗余能力。

CB30A中心平台所属井组平台油井启、停控制功能。

紧急关断指令下达；及时关断所属井组平台油井、安全阀、海管进出口关断阀等。

提供中文人机对话的窗口，可实现交接班日志的综合管理及生产指令发布的联机综合管理。

汉化功能。包括画面、报警提示、命令条、数据、报表等。
2. CB30A中心平台站控系统的功能

站控制系统除完成对CB30A中心平台的监视控制及生产管理任务外，还作为将来SA系统的现场控制单元，负责将有关信息传送给调度控制中心并接受和执行其下达的命令。其主要功能（不限于此）：

对现场的工艺变量进行数据采集和处理；

对发电机及电力设备相关变量的监控

压力、流量控制

流量计量

中心平台可燃气体的监视和报警；

火灾系统的监视和报警

逻辑控制

连锁保护

显示动态工艺流程

显示各种工艺参数和其他有关参数；

显示报警一览表

显示实时趋势曲线和历史曲线

打印报警和事件报告

打印生产报表

数据通信管理



3. CB30A中心平台井组平台RTU的功能

井组平台RTU除完成对井组平台的测量和控制外，还作为将来SA系统的现场控制单元，负责将有关信息传送给调度控制中心并接受和执行其下达的命令。其主要功能（不限于此）：

对现场的工艺变量进行数据采集和处理；

对电力设备相关变量的监控

流量计量

可燃气体的监视和报警；

火灾系统的监视和报警

逻辑控制

连锁保护

紧急关断控制



五. 基于全集成自动化思想的新一代过程控制系统PCS7

随着工业自动化过程控制理论和计算机技术的迅猛发展，以及对工业自动化过程控制系统的**性、复杂性、功能的完善性、系统的可维护性、人机界面的友好性、数据的可分析可管理性等各个方面都提出了愈来愈高的要求, 同时也为工业自动化过程控制系统的发展指明了方向:

系统之间的横向数据交换日益增加

系统与管理层和现场仪表级的数据交换日益增加

现场总线的应用越来越广泛

厂商的产品日益开放，通过OPC、SQL等技术使得不同系统之间的准确、高速、大量的数据交换得以实现

全集成，一体化的解决方案

因此，传统的DCS系统已经不能满足90年代自动化过程控制系统的设计标准和要求，SIMATIC PCS7过程控制系统就是在这种形势下开发的新一代过程控制系统，它是一个全集成的、结构完整、功能完善、面向整个生产过程的过程控制系统。

SIMATIC PCS7是西门子公司结合***的计算机软、硬件技术，在西门子公司S5，S7系列可编程控制器及bbbEPERM系列集散系统的基础上，面向所有过程控制应用场合的**过程控制系统。

SIMATIC PCS7采用良好的上位机软件WinCC作为操作和监控的人机界面，利用开放的现场总线和工业以太网实现现场信息和系统通讯，采用S7自动化系统作为现场控制单元实现过程控制，以灵活多样的分布式I/O接收现场传感检测信号。

SIMATIC PCS7是基于全集成自动化思想的系统，其集成的核心是统一的过程数据库和一的数据库管理软件，所有的系统信息都存储于一个数据库中而且只需输入一次，这样就大大增强了系统的整体性和信息的准确性。

SIMATIC PCS7的通讯系统采用的是工业以太网和PROFIBUS现场总线。工业以太网 用于系统站之间的数据通讯， SIMATIC PCS7采用符合IEC－1131－3*标准的编程软件和现场设备库，提供连续控制、顺序控制及**编程语言。现场设备库提供大量的常用的现场设备信息及功能块，可大大简化组态工作，缩短工程周期。SIMATIC PCS7具有ODBC、OLE等标准接口，并且应用以太网、PROFIBUS现场总线等开放网络，从而具有很强的开放性，可以很容易地连接上位机管理系统和其它厂厂商的控制系统。

全集成自动化系统控制网络总图操作员站务器采用客户机/服务器结构，客户机与服务器之间通过100MHz以太网通讯。服务器与AS417H自动化系统的CPU之间采用光缆介质连接，通过100MHz的工业以太网来交换数据.

PCS7系统的工程师站同时挂在两个网络上，即连接客户机/服务器的100MHz以太网和连接自动化系统的CPU的100MHz工业以太网。工程师站可以完成控制画面和控制策略的组态。
AS417H自动化系统与远程I/O子站的通讯采用PROFIBUS-DP。AS417H通过PROFIBUS-DP的*双绞线直接与远程I/O子站相连接。其它AS417H将通过冗余的光缆和冗余的接口模块与各自的远程I/O子站进行通讯，满足分散控制系统技术规范书中(1.5工厂及装置简况)提出的要求。


六.生产实时系统

生产实时系统采用WinCC MULTI-CLIENT方式，主服务器作为WinCC CLIENT 并作为WEB SERVER，与办公室标准以太网相连。网络通讯协议采用TCP/IP。在工程师站上进行工艺操作画面、报警画面、历史趋势、报表等功能的组态（这些都是WINCC的基本功能），然后在SERVER和CLIENT上运行组态的项目。由于实时系统的工位号容量为2000个，所以选用64K点的WINCC运行系统。

WinCC SERVER完成与DCS之间的数据交换。服务器位于各DCS控制室，由局域网相连， 通过bbbbbbS共享机制实现数据共享。为了与WINCC CLIENT通讯, WINCC SERVER端运 行于bbbbbbS NT4.0 SERVER或bbbbbbS 2000 SERVER操作系统,并安装WinCC 和 WinCC SERVER选件软件包。WINCC SERVER向WINCC CLIENT提供数据。每台SERVER *多可以带 16台CLIENT站， 在本系统中，连接5台WINCC CLIENT。


WinCC Web Navigator选件包：

WinCC可选软件包Web Navigator使用户可以通过Internet、LAN或公司局域网浏览或操作 WinCC过程画面。根据系统需要，设置可以通过WEB浏览生产过程画面的用户，并分配不同的权限，以进一步提高安全性。



软件配置：

1. Server端：WinCC V6+Web Navigator Server

2. Client端：IE+Web Navigator Clien



七. 项目中的难点:

1. CB30A中心平台: 泵,阀的时间联锁控制关系.倒泵计量程序控制.

2. 紧急关断系统（ESD）:S7400FH故障安全系统的软硬件调试.

3. 远程井组平台控制器S7300H软冗余程序的调试,投运.远程无线通讯调试.

不过,SIMATIC PCS7采用符合IEC－1131－3*标准的编程软件和现场设备库，提供连续控制、顺序控制及**编程语言SCL。SCL是一种类PASCAL的**语言，它采用IEC－1131的标准。利用SCL可以很方便地编制用户功能块。用SCL生成的功能块可在CFC中被多次调用。用户可以把过程的数学模型和优化控制策略用SCL编成功能块，直接下载到控制器中运行。这样，可以把过程的优化控制放在控制器中，全面实现对工艺过程的优化控制。如能熟练使用连续控制、顺序控制及**编程语言SCL就可大大简化组态工作，缩短工程周期。许多工艺控制上的难点就会迎刃而解.



八. 结束语

系统的投入时间:2004/11/20
运行情况:良好.


九.应用体会

项目进行当中，使用西门子自动化产品的体会:

1. 具有过程控制系统的所有特性和功能,过程控制简单而安全、方便信息网络和现场总线及仪表的集成，设计模块化，系统的扩展性强.

2. 现场总线技术,大量节省了电缆的费用，也相应节省了施工调试以及系统投运后的维护时间和费用.

3. SIMATIC PCS7采用符合IEC－1131－3*标准的编程软件和现场设备库，提供连续控制、顺序控制及**编程语言。现场设备库提供大量的常用的现场设备信息及功能块，可大大简化组态工作, 缩短工程周期.

4. SIMATIC PCS7具有ODBC、DDE、OPC、OLE等标准接口，并且应用以太网、PROFIBUS现场总线等开放网络，从而具有很强的开放性，可以很容易地连接上位机管理系统和其它厂厂商的控制系统。

5. S7400FH故障安全系统是*次在中国应用,其软件编程和硬件的接线调试方式都有别于S7400H系统,约束条件较多,故障安全理念比较复杂.但真正了解后,系统的安全和稳定性还是很不错的.

6. S7-300软冗余系统在七个远程无人职守油井平台得到应用,此系统刚调试阶段,很不稳定,但了解和掌握其规律后,系统运行一年多非常稳定.

7. 西门子的网络系统非常稳定强大,特别是在中心平台通过无线网络系统对远程几公里外的S7300H系统进行软件参数,调试,下载,非常安全,顺利.此性能得到用户的高度赞赏.

8. 西门子的Web Navigator功能安装调试非常简单方便. 此性能也得到用户的高度赞赏

9. 西门子的Wincc Server-Client结构在对归档数据,和历史趋势时间同步的实施过程比较复杂,且容易出错,需要改进