霍尼韦尔EXPERIONPKS在湛江晨鸣70万吨制浆厂的过程控制系统解决方案(2)

它以全新的设计理念和外观给人以耳目一新的感觉，18 度倾斜确保了机柜内热量均匀散发，减少了热点，延长了产品使用周期，C 系列卡件支持多种认证；防腐蚀保护；支持热插拔；冗余I/O；在线维护诊断。模拟量输入输出卡都有16 位模拟量通道，支持冗余，支持HART协议通讯，有4个可以配置的调制解调器来 处理HART协议信号，50m扫描速率。数字输入卡有32 位数字量通道，两种模件类型分为24V直流输入和100V/120V/125V/240V交流输入两种，支持冗余。输出卡32位输出，分为触点输出和继电器输出，支持扩展。

防火墙模块

图1.3  防火墙模块结构图

Honeywell 专门开发了具有专利技术的最新R300 控制防火墙.可以防止外部的攻击,控制防火墙只允许与C300 控制器有关的信息通过.控制, I/O 通讯, 和 peer-to-peer 通讯不受影响，保证确定性。 利用TCP 的端口过滤，允许只有和控制器相关的信息可以通过；限制ARP广播和Bootp广播，限制广播流量；限制SYN 洪水攻击的连接流量；允许NTP 时间同步数据包通过，但限制其流量；区分内部数据包优先与外部数据包；不需要组态。  

防火墙模块支持C系列产品，为C和现场接口模块提供9口FTE分布。C300及C系列现场端口模块都必须与防火墙连接。防火墙与L1或L2开关之间采用光缆或STP连接。它采用24V直流供电，支持冗余及运行自诊断，但是与其他防火墙之间只可并接不可串接。当发生故障时，指示灯显示。防火墙输入输出端子板可连接控制器，C系列现场接口模块及FTEB 。

容错以太网FTE

图1.4 系统FTE结构图

容错以太网FTE是高性能的Experion的控制网络。FTE不仅提供网络容错功能，而且满足工业控制应用的性能和安全要求。PKS 网络上所有节点均为容错以太网节点, 这是整个系统鲁棒特性的网络支持的关键,容错以太网是系统可靠性的有力保障, 容错以太网可使系统带载能力成倍增长, 而负荷量减少一半。一般的冗余设计是指两条通讯线路一条工作另一条备份, 如果出错另一条切入, 原理设计是出错后再补救,补救在后。容错以太网技术是指两条通讯线路同时工作, 同时另外两路备份, 如果其一出错会给出报警但整个网络不会出现中断的情况, 原理设计是保证不出错, 预防在先。FTE由多路选择逻辑单网的组网方式代替了双网结构，实现了多路由选择，最优路径选择和交换机快速切换。它包括冗余的交换机和电缆，需要两个防火墙的支持，一个支持FTEA，另外一个支持FTEB。FTE节点间有 4条通讯路径，普通以太网有两条通讯路径。

其它硬件结构

FIM总线接口卡 支持冗余， 支持4条H1总线（每条可接16台设备），它不占控制器负荷，可独立运行，但当控制需要时可与控制器连接，一个控制器可支持15 个FIM，当控制器故障对其不影响。 

电源供电系统  提供三种选择：不冗余无后备电池，冗余无后备电池，冗余有后备电池。可提供现场设备电源和现场总线电源，提供C控制器内RAM的备份电池电源提供24V直流，20Amp电源给所有模件，冗余电池电量可操作控制器及I/O卡件30 分钟 。

模块间的连接  C 系列卡件及PM收集现场信息通过控制器上IOTA的 IOLINK送达控制器，控制器进行判断，执行，控制器及总线接口模块FIM 通过FTE 连接至防火墙，防火墙通过L1/L2 开关将信息向上级网络发布。

二、SM 系统构成及工作原理  

SM 系统是成熟可靠的安全仪表系统（SIS），主要应用于世界各地的石油，石油化工及化工、及电力等行业。它的广泛应用充分证明了该系统能完全满足客户对装置安全生产和连续性方面的严格要求。使用SM 系统，能使装置具有最好的安全性和生产连续性（SIL3）。

为了降低工业过程中的风险，需要多重措施或者防护层，SIS只涉及到其中的一个层面，也就是防护层的电气的、电子的或者可编程的电子设备。当生产过程中预定条件受到冲击时，SIS自动的将其置于安全状态。SM为HONEYWELL在2004年推出的安全系统。因为它高达99.9%的自诊断率，所有有很高的安全性，又因为其冗余结构具有很好的可用性。

SM 系统所有的卡件都支持在线热更换，当系统冗余配置时，卡件热插拔不会影响系统运行，SM 系统高度的自诊断功能，确保能随时检测出系统硬件、软件及操作所发生的故障，报警并记录下来，提醒维护工程师及时处理；所有新更换的硬件被系统CPU 测试通过后才被接收，测试出的错误信息及过程变量可通过SOE 功能存档；输入输出强制功能方便及时处理现场出现的各种故障；FLD 及回路状态的在线监测可方便及时了解过程状态信息。 

SM系统硬件