摘要：

PAC8000控製係統可提供常規的PLC或DCS控製係統，同時可提供滿足IEC61508和IEC61551標準的

、具有SIL2認證的安全控製器和安全IO模塊


，具有SIL2認證的安全控製係統又稱之為SafetyNet係統。SafetyNet安全係統采用與PAC8000常規控製係統相同的係統架構，並使用同一個編程平台
，這種方式使得SafeyNet係統的安裝、組態與編程更為容易與方便，對於要求達到SIL2安全等級要求的火氣控製係統SafetyNet係統性價比更高，係統實施與維護更為方便快捷。

1. 項目背景

西氣東輸陝京2線增輸工程新建榆林壓氣站
、陽曲壓氣站
、石家莊壓氣站和興縣壓氣站可燃氣/火焰檢測報警係統，由可燃氣探測器
、火焰探測器、火災和氣體控製報警係統組成，用於上述壓氣站壓縮機廠房內的可燃氣體和火焰的檢測和報警。火氣係統要求實現控製器
、網絡和電源冗餘，係統安全等級為SIL2，係xi統tong設she計ji按an照zhao模mo塊kuai化hua的de設she計ji原yuan理li，提ti供gong較jiao高gao的de實shi用yong性xing和he可ke靠kao性xing。係xi統tong具ju有you完wan善shan的de自zi診zhen斷duan功gong能neng。係xi統tong的de組zu件jian機ji架jia安an裝zhuang
，采cai用yong模mo塊kuai化hua及ji插cha入ru式shi的de設she計ji。模mo塊kuai無wu需xu特te殊shu工gong具ju就jiu能neng進jin行xing更geng換huan， 故障部件能夠進行熱插拔更換。

2. SafetyNet控製係統

2.1 總述

SafetyNet控製係統是麵向工廠自動化的新一代模塊化開放式安全控製係統
，采用先進的安全型RailBus總線構架；雙重化的硬件體係結合全麵的冗餘容錯技術和特有的故障安全策略
，使得係統可靠性達到99.999%。高速的控製器和大容量內存保證係統的執行速率和精度。SafetyNet同時提供獲得IEC 61508 SIL2認證的控製模塊
，為用戶提供符合安全要求的ESD與F&G控製係統。

2.2 硬件構架

底板

采用先進的RailBus總線技術的控製器底板和I/O模塊底板，每個控製器底板可安裝一對冗餘的控製器

，一個電源監測模塊，同時備有兩個9針的RS485接口，支持MODBUS RTU協議。每個I/O底板可安裝8個IO模塊，模塊與模塊間相互隔離，支持熱插拔。

主控製器

獲得SIL2認證的 SafetyNet控製器采用IBM PowerPC 266MHz 32位微處理器(等同於Pentium512MHz)，25M內存
，雙以太網和串行通訊接口
，支持API、現場總線
、ModBus
、HART
、點對點通訊以及OPC，可以實現冗餘配置，可直接安裝在危險2區。一個控製器節點最多可安裝64個I/O模塊，支持在線熱插拔。

I/O模塊

I/O模塊可以根據現場需要選擇安裝控製室或者現場區域
，通道隔離
、監測以及LED指示，獲得SIL 2 認證，支持多種信號類型，支持在線熱插拔。模擬量輸入A/D轉換分辨率達到16位，模擬量輸出A/D轉換分辨率達到12位，能夠對現場回路進行檢測，內置輸入變量線性化、工程單位轉換、開平方濾波、報警及冷端溫度補償運算功能。

接線端子排

kechaixie，tijixiao，kexuandaihuilukaiguanhebaoxiansi
，kexuanwudianhuhewuhuohuaxingjiexianduanzipai，teyoudejiansuoshejibaozhenganzhuangdezhengquexing。kezhijieyongyulianjiexianchangxinhaoyuIO模塊，節省了機櫃端子排投資。

電源

N+1冗餘配置的、采用浮空設計的電源模塊，正常情況下兩塊電源各承擔50%的供電負荷，其中一塊電源出現故障時，另一塊電源承擔100%的負荷。

在這些應用中，SafetyNetdetongyongpingtaihendachengdudijiangdileshicheheweihuchengben，jiehejigeceshigongjuduikongzhiluojijinxingpinggu，baokuowanzhengxingfenxiqihejiaochacanzhaofenxiqi。zhexiegaoxiaolvdegongjubangzhuyonghujianshaokaifaIEC61508安全應用程序所需的時間和精力。同時提供信任主機列表(Trusted Host Table)、關鍵切換點(Key Switch)等關鍵安全應用功能。SafetyNet同時提供變量保持功能，係統斷電後程序不丟失，同時可以恢複至斷電前的狀態。

2.3 軟件

專門針對安全應用開發的 SafetyNet Workbench是一個完整的項目開發環境
，可組態包括儀表索引、控製策略（過程和離散）
、靜態分析、完整性分析、交叉參照分析、過程可視化（操作麵板）配置
、曆史記錄參數配置（報警及趨勢記錄）
、離線仿真在線下裝和工程管理等多項功能的項目工程
，支持IEC61131-3標準中的梯形圖、功能塊和結構化文本編程語言
，支持自定義功能塊、函數功能，並提供加密功能。

2.4 通訊

2個以太網口
、4個串行通訊口集成在CPU卡及其底板上，全麵支持Modbus TCP以太網通訊協議
、Modbus RTU工業串行通訊協議、RS232/422/485串行通訊協議、HART協議
，以及FF、Profibus現場總線協議。操作站與控製站能夠冗餘通訊，保證了操作係統的安全可靠性，全麵采用OPC技術，為廠級信息管理係統提供了方便的數據接口。

MODBUS TCP：連接操作站、工程師站，最大通訊距離依介質不同而不同。

MODBUS RTU：連接其它控製設備如PLC等，最大通訊距離依介質不同而不同。

HART協議、FF、ProfiBus現場總線：連接現場儀表以及總線設備。

OPC：連接先進控製與優化係統、廠級信息管理係統。

2.5 係統特點

開放性

係統采用符合工業標準的開放協議，通訊係統網絡為國際流行的冗餘容錯的以太網結構。

控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)使(shi)得(de)用(yong)戶(hu)很(hen)容(rong)易(yi)搭(da)建(jian)一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)複(fu)雜(za)的(de)係(xi)統(tong)。擴(kuo)充(chong)靈(ling)活(huo)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)從(cong)小(xiao)到(dao)幾(ji)個(ge)回(hui)路(lu)
，大(da)到(dao)數(shu)千(qian)個(ge)回(hui)路(lu)不(bu)同(tong)規(gui)模(mo)的(de)應(ying)用(yong)。

極強的環境適應能力

直接安裝於防爆區域2區

抗腐蝕等級： ISA SP71.04 G3等級

環境溫度範圍： -40ºC ~ +70ºC

濕度範圍： 5% ~ 95%相對濕度

 抗衝擊：EN60068-2-27，30g

 抗振動：EN60068-2-6
，5g

 高度的可靠性

SafetyNet獲得TüV IEC61508認證，其廣闊的冗餘功能可以為您提供多種冗餘選項，這些冗餘可以包括：

冗餘控製器

控製網絡

係統電源

rongyukongzhiqibeiyongyuzhongyaokongzhideyingyongchanghe。caiyonghusuorongyufangshi，shixiancongzhukongzhiqidaohoubeikongzhiqidewuraodongqiehuan。kongzhiqirongyumoxingzhichizaixianzutaihezaixiandeyingjiangenghuan
，rongyukongzhiqizhijiandegongxiangxinxibeishishigengxin

，shiderongyuxitongdeyingyongbiandegengjiajiandan。tongshizhichiLAN冗餘。每個控製器有兩個獨立的以太網接口
，每個接口可以連接到一個獨立的網絡，實現LAN的完全冗餘。冗餘電源被應用在重要的應用中
，當一個電源故障時依然能夠確保係統的連續運行。

kongzhiqicaiyongduidengdetongxunfangshi，kongzhiqizhijiangongxiangshujuxinxi。gainenglishidezhongyaodexinxikeyizaixianchangkongzhiqizhijianshixianyouxiaodegongxiangerbubitongguokongzhishi。

功gong能neng強qiang大da的de離li線xian仿fang真zhen功gong能neng
，可ke以yi在zai控kong製zhi程cheng序xu下xia裝zhuang到dao控kong製zhi器qi之zhi前qian
，在zai離li線xian狀zhuang態tai下xia完wan成cheng控kong製zhi策ce略lve的de功gong能neng測ce試shi，從cong而er避bi免mian對dui現xian場chang的de影ying響xiang，加jia快kuai控kong製zhi策ce略lve的de投tou用yong
，縮suo短duan開kai車che時shi間jian。

允許在測試、kaicheheweihujieduanjinxingzaixianzutaidetiaozheng，congeryouxiaoditigaoxitongkaichejindu
，jianshaocaozuotinggongshijian。kongzhixiangmugongchengzhongdezutaixiugaiyexiangdangjiandan
，jinxuyicixingditiaozheng，shujukujiqixiangliandeHMI包括PID控製麵板及現場設備圖形符號將被自動更新。

自動生成包括I/O組態報告
、材料表、儀表索引
、係統啟動、維護信息及接線圖內容的係統文檔。係統製圖自動保持最新的組態
，為您節省了大量時間。

3. SafetyNet控製係統在西氣東輸陝京2線火氣控製係統中的應用

西氣東輸陝京2線增輸工程榆林壓氣站
、陽曲壓氣站、石家莊壓氣站和興縣壓氣站要求每個壓氣站配備一套SIL2等級的冗餘配置的火氣控製係統，每個係統有一個工程師站兼操作員站以及SIL2控kong製zhi係xi統tong構gou成cheng，對dui壓ya縮suo機ji廠chang房fang內nei可ke能neng的de氣qi體ti泄xie漏lou和he火huo焰yan進jin行xing檢jian測ce並bing報bao警jing。通tong過guo安an裝zhuang於yu現xian場chang危wei險xian區qu域yu的de氣qi體ti及ji火huo焰yan探tan測ce器qi探tan測ce現xian場chang險xian情qing，當dang發fa生sheng氣qi體ti泄xie漏lou或huo火huo災zai時shi，火huo災zai和he氣qi體ti控kong製zhi係xi統tong進jin行xing報bao警jing
，提ti醒xing操cao作zuo人ren員yuan采cai取qu相xiang應ying措cuo施shi。同tong時shi將jiang報bao警jing信xin號hao通tong過guo硬ying接jie線xian和he通tong信xin方fang式shi傳chuan輸shu給gei站zhan控kong係xi統tongPLC和ESD係統。火災和氣體控製係統將與站控係統PLC采用RS485串行通信方式
，通訊協議為MODBUS-RTU協議。每個壓氣站係統結構圖與操作畫麵如下：

 4.結束語

針對需要SIL2功能的火氣控製係統應用，SafetyNet控製係統可提供冗餘的控製器
、網絡係統和電源
，同時其安裝、接線
、組態與編程方式繼承了PAC8000控製係統中與DCS係統相同的方法和功能，大大簡化了係統實施與維護，使得係統實施周期更短
，係統故障點更少
，維護更為方便快捷。

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