1

Honeywell Proprietary

1

Document control number

Надежность. Безопасность. Эффективность.

Конференция Honeywell 22-24 сентября 2015

Reliability.

Security.

Efficiency.

Решения Honeywell в области автоматизации Турунцев Борис

2

Департамент PMC (Process Measurement and Control)

Новое поколение оборудования КИП и А:

• КИП (Давление, температура, расход, уровень)

• Анализаторы pH/ORP, электропроводимости, растворенный кислород

• Электронные регистраторы, локальная автоматика

• Контроллеры и ПО DCS/SCADA

• Беспроводное оборудование

• Коммерческий учет углеводородов

• Оборудование для станции налива

• Присадки

• Поверочное оборудование для узлов учета

Тема сегодняшней презентации

3

Какие системы мы классифицируем как малые и

средние?

Семейства

UDС/DCP/QX/SX

Модульные системы:

•HC900 (Process, SIL2)

•MasterLogic ML200, ML50

•RTU2020 Experion HS

Управление оборудованием

Небольшие и средние процессы

Интеграция UDC, сторонних PLC

Распределенная система управления

(DCS) PlantCruise:

• Построена на базе Experion PKS

• Контроллеры C300 Series 8

• Интеграция HC900, ML, RTU2020,

• cторонние PLC

Технологические процессы 24/7/365

Нет необходимости

применения

SCADA-пакетов

Небольшие и средние

системы управления, SCADA

Experion HS

Управление производством в целом

Средние и большие системы управления

4

Спектр модульных систем (MS)

HC900 (Process и SIL2)

•SIL и Process в одном контроллера

•Удобство и легкость работы с ПИД

•900 Control Station

•Прогрузка без ограничений

•Расширение конфигурации в «горячем» режиме

•HART и SOE в будущем

Требовательность

задачи

AI, AO DI, DO

PlantCruise by Experion

•100 % DCS

•Конфигурирование через Excel

•HART

•Modbus

•Profibus

•Foundation Fieldbus

MasterLogic 200(200R)

•HART

•Диагностика цепей DI,DO

•Modbus

•Profibus

•DeviceNet

•User Protocols

RTU2020

•HART

•1.8 W

•Modbus

•DNP3

•32 Gb FlashCard

ML50

•Компактный

•Быстрый

•Ethernet/IP

•Modbus

•Profibus

•Различный В/В

5

Новый ПЛК от Honeywell – MasterLogic ML200

• Новые технологии.

• Быстрая конфигурация и интеграция.

• Проверенное техническое решение.

• Отличное соотношение цены и качества.

6

Технологии

•Резервированный CPU

•Резервированные БП

•Резервированная сеть

•Модули I/O

24VDC и 110/220VAC вход

Механические и твердотельные реле,

8, 16, 32, 64 DI (SOE), DO

Токовые/вольтовые аналоговые входы

HART AI, AO

TC/RTD

Частотные входы, счетчики

Позиционирование

•Коммуникации

Ethernet

Последовательные порты

Profibus

Devicenet

Пользовательские протоколы

7

Архитектура системы ML200R

Основной

CPU

Резервный

CPU

Резервный

CPU

Основной

CPU

Profibus DP

Modbus RTU/ASCII, User Protocol

DeviceNet

Одинарное кольцо Двойное кольцо

• До 31 удаленной базы В/В

• До 23 808 каналов В/В

• До 128 000 сетевых каналов В/В

•До 2 км между базами

•Топология “кольцо”, и “двойное кольцо”

•Резервирование питания

•1 Гб канал синхронизации, 50 мсек время переключения

ML50

ML200

9

Высокоскоростной

процессор

Память

IEC 61131-3 Std.

Запуск

Типы программ

В/В

Функциональные

блоки

Типы данных IEC

Переменные

Режимы процессора

Обслуживание

Настраиваемые

Процессор / Питание / Сетевое подключение

42 нс/шаг – стандартное время сканирования на

2500 В/В 15-20 мс

16 Мб Флеш память, 7 Мб программа, 2 Мб переменные

Языки программирования LD, IL, SFC, ST

Возможность холодного и горячего запуска

Циклическая, с прерываниями, с инициализацией и.т.д.

Удаленный В/В: 23,808 ; Сетевой В/В: 128,000

256 ПИД и большая библиотека функциональных блоков

BOOL, BYTE, WORD*, INT*, REAL*, TIME, DATE, STRUCT, ARRAY…

Прямые (Входы, Выходы, Регистры), Символьные (именные)

RUN / STOP / DEBUG; LOCAL / REMOTE

Online изменения, Форсирование В/В, Горячая замена и.т.д.

Функциональные блоки, Типы данных для спец. применений

Основные особенности процессора

Резервирование

10

Интеграция в Experion HS/PlantCruise/PKS

•MLDP – MasterLogic Dedicated Protocol

•Прямая адресация ВСЕЙ памяти контроллера. Программируйте не думая об

организации памяти.

•Сенсорные панели ЧМИ HCiX также поддерживают MLDP

•Тэги создаются в ПО Microsoft Excel. Значительная экономия времени

•ПОЛНАЯ ДИАГНОСТИКА контроллера (battery fail, module error, CPU failover и т.д.) встроенная в подсистему событий Experion HS/LX. Нет необходимости в служебных

тэгах

•ПРЕДНАСТРОЕННЫЕ графические дисплеи для диагностики контроллера.

Непревзойденное удобство в обслуживании

•Последовательность событий (SOE), встроенная в подсистему событий с разрешением

1 мс

•Синхронизация времени с сервером Experion HS/LX

Полная диагностика системы

11

Интеграция в Experion HS/PlantCruise/PKS

Experion

Servers

Dual

Ethernet

Системный журнал ML в Experion (Alarms/ Events)

Экран статуса ПЛК в окне станции

Простая конфигурация в Quick Builder

Синхронизация времени Experion & ML

MasterLogic Dedicated

Protocol

12

Компактные размеры

•Шасси процессора ( 55*98*90 мм) = ( Ш*В*Г )

•Сокращает место под установку

•Сокращает место, требуемое для хранения

•Основное шасси имеет 2 или 6 слотов

Поддерживает блок питания, процессор и платы

коммуникаций Ethernet

•Шасси расширения имеет 8 или12 слотов

Поддерживает модули расширения, В/В,

коммуникационные платы

13

Модули дискретных входов/выходов

• Модули 24В постоянного тока

• Модули переменного тока (110В или 220В)

• Релейный, семисторные, транзисторные модули

• Платы на 8, 16, 32, 64 входов/выходов

• Оптическая изоляция

•DI, DO с диагностикой канала

• Индивидуальные светодиоды состояния входов/выходов

• Время отклика 1мс

• Удержание выхода во время сбоя процессора или модуля В/В

• Простота обслуживания/подключения

Модули на 32 и 64 канала

поставляются с выносной

терминальной панелью

14

•Модули входов ток/напряжение

•HART

•Высокоскоростное аналогово-цифровое преобразование и обработка. 250µs/канал

•Высокое разрешение (16 бит 0 ~ 16,000, 4000-20000 и т.д.)

•Простота конфигурирования через ПО SoftMaster

•Cветодиоды состояния RUN/ERROR

•Каждый канал может быть индивидуально активирован/ деактивирован что позволяет улучшить/увеличить скорость обработки

Модули аналоговых входов/выходов

15

Модули аналогового ввода/вывода

16

•Хранение истории с интервалом от 1 мСек

•Архивы до 16 Гб

•Карты памяти CF или USB 2.0

•256 тэгов на модуль

• Данные хранятся в формате CSV

Модуль историзации 2MLF-DL16A

Надежное хранение данных процесса

17

Специальные модули

Высокоскоростной счетчик

(импульсный вход)

• Инкрементный шифратор

•Поддерживает различные напряжение

импульсного входа (5В, 12В, 24В)

• Предустановленная функция

сумматора. Два встроенных

транзисторных выхода

• Светодиоды состояния вход, выхода и

состояния готовности.

Модуль управления

положением

•Высокоскоростное

управление

серводвигателями

•Специальное ПО для

конфигурации и

мониторинга

18

Сетевые модули

Fast Ethernet (FEnet)

Витая пара или волокно

Experion интеграция, Peer-2-Peer, MODBUS TCP, пользовательский протокол

Serial Communication

(Snet)

Profibus-DP

DeviceNet

Два порта с RS232, RS422/485 опциями

MODBUS RTU/ASCII, SoftMaster, пользовательский протокол

Связь с Profibus DP устройствами по RS485

Конфигуратор Sycon

CAN bus связь с устройствами DeviceNet

Конфигуратор Sycon

19

MODBUS TCP Master/Slave

• Modbus TCP это наиболее распространенный/используемый открытый протокол основанный на TCP/IP и UDP/IP.

• MasterLogic ПЛК обеспечивает Modbus TCP slave (сервер) или Мастер (клиент) функции

• Поддерживаются следующие команды:

Read Coil (Code 1) & Input status (Code 2)

Read Holding Register (Code3) & Input Register (Code4)

Force Single Coil (Code5) & multiple Coil (Code15)

Preset Single Register (Code6) & multiple register (Code16)

• Макс. 250 байтов могут считаны или прочитаны одной командой.

• Гибкое конфигурирования отображения памяти контроллера на регистры MODBUS

Modbus TCP Сервер (Slave) Modbus TCP Клиент (Мастер)

HMI /SCADA/DCS etc… MasterLogic PLC

Modbus TCP

20

• Поддерживает TCP/IP и UDP/IP протоколы

• Доступна связь по витой паре и оптоволокну

• Связь Peer-to-Peer

• Modbus Master/Slave

• Связь со SCADA

• Пользовательские протоколы

Модуль скоростного Ethernet FEnet

21

Модуль Snet

• Modbus RTU/ASCII Master/Slave

• RS482/422/232

• Связь Peer-to-Peer

• Связь со SCADA/ ПО SoftMster

• Пользовательские протоколы

22

ПО SoftMaster

23

ПО SoftMaster – Инструменты мониторинга

Мониторинг

проекта

Форсирование

В/В

Встроенные

тренды Мониторинг

специализированных

моделей

Мониторинг

системы

Мониторинг

переменных

24

Пример Проекта. ГОК “Олений Ручей”

• 7500 каналов В/В

• 7 CPU ML 200R

• 6 Experion HS, 1 Experion PKS

• Надо проектом работало 7 человек

• Интеграция различного оборудования по

протоколам Modbus, Profibus

• PHD, eServer

• Единая операторная

25

HC900 Control System

Функциональность DCS по цене ПЛК

26

Семейство процессоров HC900 C30 C50 C70 C75

Макс кол. Вх/Вых

Макс кол. Анал. Вх.

Кол. Слотов

Удалённые шасси

384

192

12

Нет

1920

960

60

Да

Функц. блоки 400 2000

Ethernet, RS232/485 Да Да

Резервирование Нет Нет

Мин. Время скан.

Вх/Вых и логики 500 мс

Мин. Время скан.

Логики

500 мс

10 мс

С30

Эконом

С50

Оптимальн.

1920

960

60

Да

1920

960

60

Да

5000 5000

Да Да

Нет Да

500 мс 500 мс

10 мс 10 мс 25 мс

С70

Высок. Произв.

С75

Резервирован.

27

Гибридный контроллер HC900

•Решение для НЕПРЕРЫВНЫХ производственных процессов МАЛОЙ и СРЕДНЕЙ сложности

•Уникальные свойства данного контроллера:

• НИКАКИХ ОГРАНИЧЕНИЙ на прогрузку даже в нерезервированной конфигурации. Нет надобности останавливать процесс

• ДОБАВЛЕНИЕ АППАРАТНЫХ КОМПОНЕНТОВ в «горячем» режиме. Нет надобности останавливать процесс

• Непревзойденная ПРОСТОТА И ЛЕГКОСТЬ ОСВОЕНИЯ обслуживающим персоналом

• Непревзойденное удобство в работе с контурами регулирования. Алгоритм Accutune

• 2 ПРОЕКТА в одном контроллере. Процесс и безопасность (SIL2)

900 Control Station HC900 Controller & I/O ПО HC Designer

28

Система управления и система безопасности в ОДНОМ

контроллере

Experion HS with

В/В системы безопасности

C75S

(резервированная сеть)

900 Control Station

В/В системы управления

29

Переключатель режима работы

CPU. Run/Run-Program/Program

2 Порта RS485. Modbus RTU,

Peer-to-Peer, CS900, HC Designer

HC 900 C70

Порты для связи со СКАДА,

Modbus TCP Slave/Master, Peer-to-

Peer, CS900, HC designer

Порт для подключения

удаленного В/В

Ethernet 100Base-T (RJ-45)

CS900

HC Designer

Батарея 3,6 В

Светодиод состояния

контроллера

Контроллер HC900

31

Технологии DCS-контроллеров

Конфигурация функциональными блоками

• Широкий спектр функциональных блоков. От

простых до специализированных, комплексных

блоков.

• Порядок выполнения программы задает

пользователь

• Отсутствие каких-либо ограничений

Работа с аналоговыми переменными

•Возможность ручного перехвата управления ПИД-регуляторами

•Авто-настройка ПИД-контуров включая каскадное управление

(стандартно для всех контуров)

•Программирование уставок и изменение уставок по расписанию и

условиям

32

• Тачскрин – дисплеи 10 & 15” с дополнительными функциональными клавишами

• Стандартная графика+пользовательские мнемосхемы

• Ethernet или RS232/422/485

• Встроенный Web-сервер

• Заготовки инженерных дисплеев

• Дисплей системных данных контроллера

• Архивирование и тренды

• Экспорт данных по FTP, включая LOG-файлы

• Выбор и управление рецептами

• Мощная система безопасности

• Email-функционал

• До 3-х станций на контроллер 900 Control Station

Локальное управление процессом

33

Структура нерезервированного контроллера

Experion HS

Коммутатор

Удаленные стойки В/В

900 Control Station

34

Архитектура резервированного контроллера

• Резервированные процессоры

• Резервированный Ethernet на каждом процессоре C70R

• Независимый источник питания для каждого процессора C70R

• Резервированная линия связи от каждого процессора к шасси Вх/Вых

• Серийные связи отслеживают основной процессор

• Резервированный блок питания для шасси Вх/Вых

A B

A B

Локальная

панель

управления

Шасси Вх/Вых

Резервированные:

- Источник питания

- Линия связи

35

Шасси контроллера

4 I/O слота

Выбирайте по Вашим потребностям

• 3 размера шасси

• Могут быть заменены в любое время

• Замена любого компонента

• Любой модуль I/O может быть установлен

в любом слоте

• Любое шасси предусматривает установку

процессора

Можно установить процессор либо сканер удаленного I/O

8 I/O слотов

12 I/O слотов

36

Модули Ввода/Вывода

• Интеллектуальные (процессор в

каждом модуле)

• Светодиодные индикаторы состояния

Вх/Вых на дискретных модулях

• Индикаторы состояния платы (на всех

типах плат)

• Установка/Снятие модулей под

напряжением

• Защитная крышка доступа к клеммам

• Три типа клеммных колодок

• Барьерные • Евро • Выносные терминальные панели

Модули Ввода/Вывода

• Аналоговый Вх 8 т

• Аналоговый Вх 16 т

• Аналоговый Вых 4 т

• Контактный Вх 16 т

• Дискретный Вход

24 В пост.тока 16 т

• Дискретный Вход

24 В пост.тока 32 т

• Дискретный Вход

120/240 В пер.тока 16 т

• Дискретный Выход

120/240 В пер.тока 8 т

• Релейный выход 8 т

• Импульсный вход 4 т

37

Резервирование

Надежность

•Резервированные процессоры

•Резервированные коммуникации

•Резервированное питание

Простота в использовании

•Автоматическая настройка

•резервного процессора

•Нет необходимости в

•специальной конфигурации

•Совместимый с существующими

• конфигурациями для C30/C50/C75

39

ПО HC Designer

39

•Язык функциональных блоков

•Редакт. в режиме Реал. времени

•Встроенный “Help”

•Одно ПО для:

Конфигурирования контр.

Настройка профайлов/Рецептов

Конфигурирования Оп. интерфейса

Документации

Мониторинга / Отладки / Форсир.

Экспорт. Тегов для HMI/OPC импорта

•Дополнительные функции

Авто-настройка / Нечеткая логика

ПИД / Посл. / Быстрая логика

Программаторы уставок

•База данных сохраняется в контроллере

Восстановление конфигурации

База данных Оп. интерфейса

Профайлы/Посл./Рецепты

Построение

Мониторинг

52

RTU2020 v110

Новый контроллер для управления

удаленными объектами Honeywell

53

RTU 2020

• 28 встроенных входов/выходов

• Поддержка HART

• Жесткие условия эксплуатации

• Низкое потребление энергии

• Современный, мощный процессор

• Коммуникации и ведение архива

• Конфигурирование RTU

– Программирование на языках МЭК 61131-3

– Удалённое управление

– Расчет расхода газа

• Эффективный дизайн

«Идеальное зрение» с RTU 2020

1. 24 VDC Питание

2. Порты RS485 ( 2 шт.)

3. Порты RS232 ( 2 шт.)

4. Порты Ethernet (qty 2)

5. IO на борту (28 шт.)

6. Слот SD Card

7. Светодиоды статуса

1 2

3

4

5

6

7

54

28 встроенных входов/выходов

+ 9 модулей по 28 смешанных каналов

280 каналов Ввода/Вывода

55

Зачем нужен HART?

• Лучшие решения по техническому обслуживанию

• Использование HART диагностики в RTU

• Отображение сигнализации в Experion

– Передача данных в FDM

– Уменьшение расходов и увеличение производительности при обслуживании

Помогает управлять тысячами распределенных активов

Поле ‘A’

x 100 ++

Поле ‘C’

x 100 ++ Поле ‘B’

x 100 ++

Безопасность Снижение расходов

56

RTU2020 и HART

Все встроенное: Никаких доп. Модулей и ПО

FDM R440

Experion

HA

RT

IP

HART

AI

AO

CMD48 CMD03

SV Logic

Common

Alarm

PID

57

Зачем нужен встроенный HART?

• Снижение расходов:

– Никаких доп. модулей HART

– Никаких внешних HART мультиплексеров

• Снижения потребления энергии

– Никаких доп. модулей HART

– Никаких внешних HART мультиплексеров

– Снижение потребления на 1Вт

Снижение расходов, снижение энергопотребления

58

Жесткие условия эксплуатации

• -40°C -75°C

• Специализированное защитное покрытие (G3)

• Установка в опасные зоны

– FM/CSA Class I Div 2

– ATEX Zone 2

• CE

• Повышенные вибрации

– 1.0 g ускорение при10–150 Гц;

– 0.5 g ускорение при150–2000 Гц

Повышенная температура эксплуатации

75°

70°

59

Наименьшее энергопотребления

По сравнению с другими RTU: •3.8 Вт

•4.9 Вт с HART

Как это помогает? • Меньшие батареи= $$

• Меньшие солнечные панели= Меньше инфраструктуры= $$

Ниже энергопотребление= Ниже стоимость решения

Включает

60

Меньший износ компонентов

Меньшее энергопотребление = Меньшее тепловыделение

Эффективные Тепловые Пути = Меньшее тепловыделение

Меньшее тепловыделение = Меньший износ компонентов

Меньший износ компонентов = Увеличение надежности

Энергопотребление ниже; Шире область применения; Более надежный

LED

пример

Example Reference: Influence of Temperature on Microelectronics and System Reliability> Pradeep Lall (Author), Michael Pecht (Author), Edward B. Hakim (Author)

61

Современный процессор

• Двухъядерный ARM®Cortex™-A9

• Скорость: 667 МГц

• Готов к:

– Увеличению входов/выходов

– Интеграции беспроводных решений В/В

• Скорости процессоров остальных популярных RTU:

– 32 MHz Одноядерный

– 256 MHz Одноядерный

– 33 MHz Одноядерный

– 150 MHz Одноядерный

Избыточная производительность для улучшения характеристик в будущем

62

Расширенные коммуникации- особенность RTU

Порты:

– 2 x Ethernet (RJ45)

– 2 x RS232 (RJ45)

– 2 x RS485 (клеммы)

Стандартные протоколы

– Modus Master, Slave (Посл., Ethernet)

– DNP3 Slave (Посл., Ethernet)

– HART IP

– Honeywell (конфигурирование)

Среды передачи

– Низкоскоростные последовательные каналы

– Каналы Ethernet

– Радио канал

– GPS/GPRS

– Спутниковые каналы

– Dial up модемы

– Выделенные линии

– Линейные модемы

– Оптика

– PSTN, ISDN

Различные среды передачи для верхнего уровня и локальных подсистем

63

Панель RTU2020

Коммуникации: Решение на базе RTU

Гибкие решения для нужд заказчика

Experion Управление активами

Управление производством

Локальные подсистемы

Радио (опционально) Локальный ЧМИ

(опционально)

IP Камера (опционально)

65

Конфигуратор RTU

• Программирование МЭК 61131-3

– Лестничная логика (LD)

– Функциональные блоки (FBD)

– Структурированный текст (ST)

– Список инструкций (IL)

– Последовательные функциональные схемы (SFC)

• Простое построение подобных RTU

• RTU диагностика

• Обновление прошивок

– Групповое, в т.ч. через медленные каналы

66

Оборудование конфигурируется с минимальными усилиями Дисплеи генерируются автоматически Делает возможным конфигурирование менее обученным персоналом

Стандартный дисплей с оборудованием позволяет оператору сфокусироваться на том, что важно Эффективное управление тысячами активами

Использование фильтров для быстрого поиска нужного актива

Непревзойденный дизайн Новейший сенсорный дизайн Представление информации в простом и эффективном виде

Значительно

упрощает

конфигурацию

Непревзойден-

ное удобство

для

операторов

…и это

здорово

выглядит

Новая концепция Experion “Оборудование”

68

Пример того как шаблоны экономят ваше время

Значительное сокращение времени на конфигурирование

Задача

Разработка оборудования

Построение дисплеев и

связей

Задача

Настроить шаблон

Тестирование

Задача

Копирование/вставка

Редактирование дисплеев

Редактирование расчетов

Тестирование

Исправление ошибок

Задача

Создание экземпляра из

шаблона

Прогрузка экземпляра

Настройка оборудования Настройка оборудования

Добавление оборудования.

(напр. Скважины)

Добавление оборудования. (напр. Скважины)

4 Часа

После

10 МИН

20 Часов

До

2-6 Часов

На новый тип оборудования

На новый экземпляр

69

ЧМИ. Дисплеи генерируются автоматически

ЧМИ генерируется из шаблона

Автоматически создаваемые дисплеи с ключевыми параметрами

Настраиваемые фильтры

Оборудование со всех серверов DSA

Фильтрация по ассетам

74

Легкое подсоединение поля и установка в шкафах

Меньше ошибок – Экономия времени

Замена RTU по месту

• Меньше взаимодействия с опасной средой

• Уменьшение времени простоя

После

5 мин

До

45 мин

75

Honeywell RTU2020: Отличное решение

Отличный результат с RTU2020

75° 70°

76

Спасибо за внимание!

www.honeywell.com