智能氣體報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（GDS）

可燃?xì)怏w和有毒氣體監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)（GDS系統(tǒng)）用以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備等裝置異常操作和設(shè)備狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)停車(chē)和/或隔離裝置以防止異常條件引起的其他嚴(yán)重后果、事故報(bào)警和記錄，以達(dá)到對(duì)裝置和人員的保護(hù)等功能。用以實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置安全聯(lián)鎖保護(hù)控制，以防止異常條件引起的其他嚴(yán)重后果，以達(dá)到對(duì)裝置和人員的保護(hù)等功能。配合我公司生產(chǎn)的氣體報(bào)警檢測(cè)儀，反應(yīng)快，效率高。

通常，系統(tǒng)控制單元（控制站）、工程師站、操作員站等均連接在系統(tǒng)的高速通訊網(wǎng)絡(luò)上?？刂葡到y(tǒng)可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)Modbus RTU 協(xié)議與第三方產(chǎn)品（如DCS、Enteck 等）進(jìn)行通訊。并且通訊介質(zhì)支持串行電纜，重要信號(hào)參數(shù)（如聯(lián)鎖信號(hào)、負(fù)荷信號(hào)）則通過(guò)硬接線(xiàn)連接。

上圖說(shuō)明了GDS 雙重化容錯(cuò)操作的幾個(gè)核心單元。系統(tǒng)操作包括如下幾個(gè)基本步驟：

 ● 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，輸入模塊進(jìn)行信號(hào)接收、信號(hào)緩存以及各種必需的轉(zhuǎn)換。然后輸入信號(hào)經(jīng)雙重化的內(nèi)部總線(xiàn)傳送到雙重化處理器模塊；

 ● 雙重化處理器模塊的微處理器從雙重化的內(nèi)部總線(xiàn)的每個(gè)通道接收輸入的信號(hào)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行表決；

 ● 在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，每個(gè)處理器都將自己的輸入信號(hào)跟其它兩個(gè)CPU 的輸入信號(hào)進(jìn)行比較；

 ● 雙重化處理器同步地執(zhí)行應(yīng)用程序，產(chǎn)生的輸出信號(hào)被送回雙重化的內(nèi)部總線(xiàn)；

 ● 輸出模塊接受處理器送來(lái)的信號(hào)，進(jìn)行4 選2 自診斷表決，對(duì)表決后的信號(hào)進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換工作，送出系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行單元。

  GDS 連續(xù)地、高速地進(jìn)行上述操作，實(shí)現(xiàn)快速的閉環(huán)數(shù)據(jù)處理。

  如果GDS 系統(tǒng)中發(fā)生了一個(gè)內(nèi)部故障，這個(gè)故障將通過(guò)表決器被限制。系統(tǒng)中廣泛分布的表決芯片確保系統(tǒng)中的任何內(nèi)部故障都不會(huì)傳播到程序處理過(guò)程中去，并且能夠準(zhǔn)確地指示出系統(tǒng)內(nèi)部故障的位置。

  每個(gè)寄存器和程序控制器都以同樣的方式進(jìn)行表決。所有的內(nèi)部通訊都有接收電路進(jìn)行通訊校驗(yàn)。

主要特點(diǎn)

  GDS系統(tǒng)采用容錯(cuò)技術(shù)，滿(mǎn)足買(mǎi)方日益變化的現(xiàn)場(chǎng)需求。下面是GDS系統(tǒng)的幾個(gè)重要特點(diǎn)：

 ● 的HIFT設(shè)計(jì)，保證系統(tǒng)的安全性、可靠性和運(yùn)行速度。

 ● 無(wú)限制的在線(xiàn)修改：裝置不停車(chē)的組態(tài)修改對(duì)于許多過(guò)程工業(yè)是危險(xiǎn)但又必須的，GDS系統(tǒng)能夠幫助你實(shí)現(xiàn)多變量無(wú)次數(shù)限制的在線(xiàn)修改。該系統(tǒng)的離線(xiàn)仿真也是全局有效，而不僅僅是針對(duì)局部。

 ● GDS系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)的電氣隔離為2500伏。

 ● 每個(gè)輸入點(diǎn)（DI和AI）可組態(tài)設(shè)置4個(gè)SOE，記錄門(mén)限值或事件。

 ● 10ms以?xún)?nèi)的SOE分辨率和系統(tǒng)規(guī)模沒(méi)有關(guān)系。

 ● 預(yù)診斷，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行特征分析并進(jìn)行趨勢(shì)預(yù)測(cè)。GDS控制器能夠?qū)芈愤M(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)并與正常值比較。如果回路特征發(fā)生較大變化，系統(tǒng)將進(jìn)行報(bào)警，并向操作員提供資料，以便進(jìn)行分析處理。

 ● GDS 的操作系統(tǒng)通過(guò)了安全認(rèn)證—SIL認(rèn)證。

 ● TUV認(rèn)證的防火墻設(shè)計(jì)確保不同安全等級(jí)的應(yīng)用程序可以同時(shí)在系統(tǒng)中運(yùn)行而互不影響。

 ● 支持全部5種IEC61131編程組態(tài)語(yǔ)言：梯形邏輯圖、功能塊、結(jié)構(gòu)化文本、指令表和順控圖。

 ● 根據(jù)IEC 61508 的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，通過(guò)了功能安全的TUV認(rèn)證。

 ● 提供OPC連接。

 ● 時(shí)鐘同步功能，控制網(wǎng)接入硬件GPS設(shè)備。

 ● 模塊自身溫度，濕度，電壓，電流等6種實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)。

 ● 超過(guò)99.99%的自診斷范圍。

 ● 取樣方式：同步。

 ● 容錯(cuò)方式：硬件容錯(cuò)HIFT。

系統(tǒng)原理

系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì)核心在于確保系統(tǒng)中的單點(diǎn)故障不會(huì)造成系統(tǒng)誤停車(chē)或者拒停車(chē)。

1、內(nèi)存保護(hù)

內(nèi)存管理單元（MMU）中的內(nèi)存保護(hù)功能對(duì)于一個(gè)安全系統(tǒng)至關(guān)重要。內(nèi)存管理單元保護(hù)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)和代碼不被破壞。MMU通過(guò)將應(yīng)用程序產(chǎn)生的虛擬地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存總線(xiàn)上的物理地址，來(lái)完成這一功能。操作系統(tǒng)具有內(nèi)置的MMU支持。應(yīng)用程序或程序塊的數(shù)據(jù)被分組存儲(chǔ)在專(zhuān)用的數(shù)據(jù)區(qū)中。對(duì)MMU可以組態(tài)，以便只讓某個(gè)特定的應(yīng)用程序才能對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)。當(dāng)其它應(yīng)用程序企圖改寫(xiě)該數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)時(shí)，MMU將做出保護(hù)，禁止其操作。

不同應(yīng)用程序之間可以建立通訊。如果兩個(gè)不同的應(yīng)用程序具有不同的專(zhuān)用數(shù)據(jù)區(qū)，但處于MMU的同一個(gè)管理段中，則在發(fā)送的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)發(fā)生變化的情況下，接收的應(yīng)用程序可以自由地訪(fǎng)問(wèn)在發(fā)送的應(yīng)用程序的專(zhuān)用數(shù)據(jù)區(qū)。如果這兩個(gè)專(zhuān)用數(shù)據(jù)區(qū)處于MMU中的不同管理段中，則發(fā)送區(qū)的數(shù)據(jù)僅僅簡(jiǎn)單地被復(fù)制到接收區(qū)，原始數(shù)據(jù)不會(huì)變化。接收程序可以對(duì)已接收的數(shù)據(jù)可以讀寫(xiě)。

通過(guò)將過(guò)程分成不同的塊，操作系統(tǒng)可以將一個(gè)應(yīng)用程序從邏輯上分開(kāi)。應(yīng)用程序的每個(gè)功能塊是獨(dú)立的、分離的。

上述特性可以應(yīng)用在關(guān)鍵的安全控制場(chǎng)合。這時(shí)應(yīng)用程序分為兩個(gè)截然不同的部分。一個(gè)部分執(zhí)行應(yīng)用程序，而另外一個(gè)監(jiān)督和檢查其運(yùn)行。執(zhí)行監(jiān)督的應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)必須不受任何影響。這正是內(nèi)存保護(hù)的重要的應(yīng)用實(shí)例。

在設(shè)計(jì)上，操作系統(tǒng)能夠盡可能減少程序錯(cuò)誤，并能對(duì)非法訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)象向程序員報(bào)警。當(dāng)給一個(gè)應(yīng)用程序分配了某個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，或者該應(yīng)用程序接收到來(lái)自其它應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，那么它就獲得了對(duì)該數(shù)據(jù)區(qū)的所有權(quán)。它就可以讀寫(xiě)該數(shù)據(jù)。當(dāng)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)區(qū)被收回并被重新分配，或把數(shù)據(jù)發(fā)送給了其它應(yīng)用程序，它就失去了對(duì)該數(shù)據(jù)區(qū)的所有權(quán)。當(dāng)一個(gè)應(yīng)用程序試圖調(diào)用一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)的地址，但它并不擁有其所有權(quán)時(shí)，操作系統(tǒng)將產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤信息。另外，如果一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的地址沒(méi)有指向一個(gè)有效的數(shù)據(jù)區(qū)，即使地址在該應(yīng)用程序擁有的區(qū)域內(nèi)，系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤信息。

2、IEC61508 — 安全系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

IEC61508 是一個(gè)有關(guān)工業(yè)安全系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。它涉及電子、電路以及可編程電子系統(tǒng)，涵蓋硬件和軟件兩個(gè)方面。

為了劃分危險(xiǎn)區(qū)域的等級(jí)，IEC 提出了整體安全水平（SIL）的概念。IEC 61508根據(jù)安全系統(tǒng)滿(mǎn)足安全要求的程度，將安全系統(tǒng)分為4個(gè)等級(jí)（SIL1-4）。整體安全水平和工業(yè)安全系統(tǒng)的技術(shù)性能密切相關(guān)。在IEC61508中，對(duì)整體安全水平是這樣表述的：

整體安全水平分為4級(jí)，它表明了安全系統(tǒng)中安全功能滿(mǎn)足綜合安全要求的能力。。

IEC61508對(duì)安全系統(tǒng)從設(shè)計(jì)到使用的整個(gè)過(guò)程的管理文件的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)也給予指導(dǎo)。以下是GDS系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上滿(mǎn)足的兩個(gè)整體安全水平等級(jí)的簡(jiǎn)介。

SIL—1 安全操作

系統(tǒng)提供安全和保密操作。系統(tǒng)的硬件故障診斷措施都是基本的。這種結(jié)構(gòu)主要用在一些基本的控制和監(jiān)視上。

SIL—3 容錯(cuò)

高度的可用性和失效－安全操作是系統(tǒng)的主要要求。當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)一個(gè)或者多個(gè)故障時(shí)，系統(tǒng)能正常運(yùn)行，同時(shí)故障模塊能夠在線(xiàn)更換。如果故障超出了系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，則系統(tǒng)將按照預(yù)先的設(shè)定，轉(zhuǎn)為失效－安全模式，確保買(mǎi)方生產(chǎn)裝置和設(shè)備的安全。這種設(shè)計(jì)適用于高可靠性、高可用度以及對(duì)系統(tǒng)在線(xiàn)時(shí)間要求很高的應(yīng)用場(chǎng)合，如石油化工行業(yè)等。

3、I/O 保護(hù)的等級(jí)

系統(tǒng)提供高靈活度的I/O模塊。這些模塊可以靈活地配置及組態(tài)，實(shí)現(xiàn)不同安全等級(jí)綜合應(yīng)用的功能。模塊內(nèi)部還有全面的自診斷功能，診斷范圍到通道級(jí)，診斷率接近99%。

系統(tǒng)硬件

系統(tǒng)硬件由工程師站和安全控制站構(gòu)成，控制站由控制器模塊、安全輸入模塊及其端子板、安全輸出模塊及其端子板、網(wǎng)絡(luò)通信模塊組成。系統(tǒng)的控制器模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和I/O模塊都安裝在機(jī)架中，系統(tǒng)的機(jī)架分為主機(jī)架和擴(kuò)展/遠(yuǎn)程機(jī)架，主機(jī)架與擴(kuò)展機(jī)架通過(guò)擴(kuò)展通信模塊和光纖電纜實(shí)現(xiàn)連接。現(xiàn)場(chǎng)I/O信號(hào)接入與I/O模塊配套的I/O端子板，再通過(guò)電纜接入到I/O模塊的三組通道中。

1、控制器模塊

控制模塊式GDS系統(tǒng)的處理器單元，執(zhí)行以下關(guān)鍵/安全控制任務(wù)：

A：執(zhí)行內(nèi)核程序；

B：I/O模塊的接口，讀取輸入數(shù)據(jù)，寫(xiě)輸出數(shù)據(jù)；

C：與其他控制器通訊（本站或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的其他控制站）；

D：執(zhí)行周期性的系統(tǒng)診斷；

E：第三方通訊（HMI、PCS等）；

F：其他節(jié)點(diǎn)的通訊信息封裝及檢查；

模塊的數(shù)據(jù)處理單元和供電單元在電路上是隔離的，以防止外部的故障導(dǎo)致模塊停止工作，同時(shí)模塊為底板雙路供電，在內(nèi)部電路上有過(guò)電壓保護(hù)，供電的正常與否通過(guò)診斷可以知曉。

模塊有兩個(gè)功能獨(dú)立的10/100Mbps自適應(yīng)以太網(wǎng)接口，支持Modbus RTU及GDS專(zhuān)有協(xié)議，同時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)其他控制器均有效；此外有兩個(gè)串口供Modbus RTU 485協(xié)議通訊，兩個(gè)串口數(shù)據(jù)和供電電路隔離，通訊波特率可以從1200-115200寬范圍設(shè)置。

模塊內(nèi)部有周期檢查的診斷電路，配合看門(mén)狗電路來(lái)監(jiān)視模塊的執(zhí)行情況，一個(gè)控制站可以是一塊、兩塊甚至三塊控制模塊，當(dāng)有兩塊及三塊控制模塊時(shí)，該控制單元提供了容錯(cuò)結(jié)構(gòu)（Faulttolerant），模塊支持在線(xiàn)更換，重新更換的卡件對(duì)配置及組態(tài)會(huì)自學(xué)習(xí)，不會(huì)影響在線(xiàn)的模塊。

2、數(shù)字量輸入模塊

數(shù)字量輸入模塊均為點(diǎn)點(diǎn)隔離，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)允許0V-32V dc輸入。每一個(gè)通道提供輸入狀態(tài)及輸入電壓給處理單元，具備線(xiàn)路監(jiān)測(cè)及故障診斷功能。

模塊每一個(gè)通道狀態(tài)、模塊自身狀況均有LED指示，同時(shí)LED的狀態(tài)均有變量可以通過(guò)Workbench（組態(tài)軟件）讀取。這些綜合診斷幫助損壞模塊的更換和維修。

這些模塊通過(guò)輸入端子板采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，對(duì)于單模塊配置，為非安全應(yīng)用同時(shí)沒(méi)有容錯(cuò)功能，對(duì)于雙重化或三重化配置，具備容錯(cuò)功能，這樣使得系統(tǒng)具備在線(xiàn)更換的能力，而不影響工藝的生產(chǎn)。

       該模塊具備線(xiàn)路監(jiān)測(cè)功能，可以通過(guò)workbench軟件設(shè)置，每一個(gè)輸入有5個(gè)可調(diào)整的電壓范圍（可以調(diào)整8個(gè)閥值，是具備區(qū)域滯后功能），安全手冊(cè)指出，具備回路監(jiān)測(cè)的功能增加了回路的安全完整性等級(jí)。

3、數(shù)字量輸出模塊

數(shù)字量輸出模塊是8點(diǎn)數(shù)字量輸出模塊，每個(gè)通道容量為1A（32V時(shí)），模塊支持通道級(jí)的電壓電流監(jiān)測(cè)功能，以及反向電流保護(hù)和負(fù)載短路開(kāi)路監(jiān)測(cè)。模塊設(shè)計(jì)上為失效安全型（故障失電），模塊本身具備單一故障不停車(chē)功能，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)端供電，提供冗余供電而不需要外部額外的反向二極管。

模塊在輸出回路和數(shù)據(jù)處理回路上隔離，防止因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)端的故障導(dǎo)致模塊故障。對(duì)于通道上的過(guò)負(fù)載（超電流/短路），模塊對(duì)每個(gè)通道均有反向逆流保護(hù)。模塊在面板上提供了模塊狀況、通道狀態(tài)的指示。

當(dāng)配置雙重化模塊時(shí)，兩個(gè)模塊的輸出為并聯(lián)模式，使得系統(tǒng)具備容錯(cuò)功能。

4、模擬量輸入模塊

模擬量輸入模塊均為點(diǎn)點(diǎn)隔離，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)允許0mA-24mA輸入。每一個(gè)通道提供輸入狀態(tài)及輸入電流給處理單元，具備線(xiàn)路監(jiān)測(cè)及故障診斷功能。

模塊提供卡件狀態(tài)及I/O通道指示燈，這些指示燈可以很快速的幫助模塊的更換和維護(hù)。模塊配合T9831/2/3端子板使用，當(dāng)配置雙重化和三重化端子板時(shí)系統(tǒng)是具備容錯(cuò)功能的，實(shí)現(xiàn)模塊的在線(xiàn)更換。

指示燈的閥值可以通過(guò)workbench設(shè)置，每一個(gè)輸入有5個(gè)電壓區(qū)間（8個(gè)閥值帶滯后送往）可以配置，，其默認(rèn)的配置為：Fault：0-3.8mA；Normal：3.8-22.0mA；Fault：大于22.0mA；

系統(tǒng)功能

1、控制功能

GDS 系統(tǒng)過(guò)程與輸入和輸出信號(hào)相連接，通過(guò)內(nèi)部的用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各裝置的安全聯(lián)鎖邏輯控制，系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、連續(xù)控制、順序控制、復(fù)雜的批量控制等功能，用戶(hù)能夠方便地定義控制器的多種處理速度，以不同的速度運(yùn)行連續(xù)控制和批量控制，冗余控制器實(shí)現(xiàn)無(wú)擾動(dòng)切換，具有在線(xiàn)編程和修改的能力，程序下裝、增加和刪除I/O 點(diǎn)不影響其它程序執(zhí)行。

1.1、在線(xiàn)修改功能

在線(xiàn)修改控制方案并下載，在線(xiàn)修改過(guò)程畫(huà)面并下載，下載過(guò)程中不引響其它程序執(zhí)行。

支持在線(xiàn)修改（包括添加、刪除）、增量下裝和整體下裝功能。

2、畫(huà)面功能

系統(tǒng)設(shè)置了一臺(tái)工程師站，用于GDS系統(tǒng)的應(yīng)用軟件編程、組態(tài)、調(diào)試、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、診斷和操作，同時(shí)可作為SOE站用于順序事件收集，判斷停車(chē)事故原因，同時(shí)設(shè)置一臺(tái)操作員站。工程師站、操作員站系統(tǒng)軟件環(huán)境為中文Win 7平臺(tái)，可通過(guò)用戶(hù)名和口令保護(hù)設(shè)置多個(gè)訪(fǎng)問(wèn)級(jí)別（如分三級(jí)設(shè)置：操作員環(huán)境、儀表維護(hù)人員環(huán)境、工程師環(huán)境等），每次訪(fǎng)問(wèn)的操作時(shí)間，動(dòng)作等記錄存檔。操作密碼和操作權(quán)限由系統(tǒng)管理員設(shè)定和修改。。

2.1、總貌畫(huà)面

顯示系統(tǒng)各設(shè)備、裝置、區(qū)域的運(yùn)行狀態(tài)以及全部過(guò)程參數(shù)變量的狀態(tài)、測(cè)量值、設(shè)定值、控制方式（手動(dòng)／自動(dòng)狀態(tài)）、高低報(bào)警等信息。從各顯示模塊可以調(diào)出其他畫(huà)面。

2.2、分組畫(huà)面

以模擬儀表的表盤(pán)形式按事先設(shè)定的分組，同時(shí)顯示幾個(gè)回路的信息：如過(guò)程參數(shù)變量的測(cè)量值、調(diào)節(jié)器的設(shè)定值、輸出值、控制方式等。變量值每秒更新一次，分組可任意進(jìn)行，操作員可從分組畫(huà)面調(diào)出任一變量(模擬量或離散量)的詳細(xì)信息。

對(duì)模擬回路可以手動(dòng)改變?cè)O(shè)定值、輸出值、控制方式等；對(duì)離散量可以手動(dòng)操作設(shè)備的開(kāi)啟和停止，畫(huà)面顯示出指令狀態(tài)和實(shí)際狀態(tài)。

2.3、單點(diǎn)畫(huà)面(調(diào)整畫(huà)面)

顯示一個(gè)參數(shù)、控制點(diǎn)的全部信息以及實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)。從調(diào)整畫(huà)面也可以直接對(duì)模擬回路進(jìn)行設(shè)定、調(diào)整操作。

2.4、趨勢(shì)畫(huà)面

系統(tǒng)具有顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)表上任何數(shù)據(jù)點(diǎn)趨勢(shì)的能力，并在同一座標(biāo)軸上顯示至少四個(gè)變量的趨勢(shì)記錄曲線(xiàn)，有可供用戶(hù)自由選擇的參數(shù)變量、不同顏色和不同的時(shí)間間隔，也可以對(duì)數(shù)據(jù)軸進(jìn)行任意放大顯示。

2.5、報(bào)警畫(huà)面

顯示當(dāng)前所有正在進(jìn)行的過(guò)程參數(shù)報(bào)警和系統(tǒng)硬件故障報(bào)警，并按報(bào)警的時(shí)間順序從*近發(fā)生的報(bào)警開(kāi)始排起，報(bào)警優(yōu)先級(jí)別和狀態(tài)用不同的顏色來(lái)區(qū)別，未經(jīng)確認(rèn)的報(bào)警處于閃爍狀態(tài)。

報(bào)警內(nèi)容包括：

 ● 報(bào)警時(shí)間

 ● 過(guò)程變量名

 ● 過(guò)程變量說(shuō)明

 ● 過(guò)程變量的當(dāng)前值

 ● 報(bào)警設(shè)定值

 ● 過(guò)程變量的工程單位

 ● 報(bào)警優(yōu)先級(jí)別

2.6、圖形畫(huà)面

生產(chǎn)裝置的圖片、工藝流程圖、設(shè)備簡(jiǎn)圖、單線(xiàn)圖等都可以在CRT上顯示出來(lái)，每個(gè)畫(huà)面都包括字母數(shù)字字符和圖形符號(hào)，通常采用可變化的顏色、圖形、閃爍表示過(guò)程變量的不同狀態(tài)，所有過(guò)程變量的數(shù)值和狀態(tài)每秒動(dòng)態(tài)刷新。操作員在此畫(huà)面對(duì)有關(guān)過(guò)程變量實(shí)施操作和調(diào)整。

2.7、棒圖

棒圖可以表示過(guò)程變量的變化，如棒圖表示塔的液位，棒圖能以水平或垂直方式顯示。

2.8、報(bào)表功能

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有記錄都可生成報(bào)表打印。用報(bào)表生成軟件應(yīng)可以建立和修改報(bào)表，并可以對(duì)報(bào)表的各個(gè)字段進(jìn)行組態(tài)。報(bào)表功能可由程序控制、報(bào)警控制和操作員控制啟動(dòng)。報(bào)表可任一臺(tái)打印機(jī)完成打印。系統(tǒng)應(yīng)能生成以下報(bào)表：

 ● 即時(shí)報(bào)表：由數(shù)字信號(hào)觸發(fā)或操作員啟動(dòng)，打印數(shù)據(jù)庫(kù)所有變量的當(dāng)前值。

 ● 定期報(bào)表：每小時(shí)、每班、每天、每月結(jié)束時(shí)打印出某些選定點(diǎn)（包括計(jì)算變量）的數(shù)值。

 ● 報(bào)警匯總報(bào)表：可印出近五百個(gè)系統(tǒng)報(bào)警和過(guò)程報(bào)警。

 ● 操作記錄報(bào)表：可打印出近72 個(gè)小時(shí)的操作記錄，包括操作站編號(hào)、操作員名稱(chēng)、操作開(kāi)始和結(jié)束的日期時(shí)間，以及操作內(nèi)容（事件記錄）。

 ● 系統(tǒng)維護(hù)報(bào)表：可列出全部系統(tǒng)報(bào)警的診斷結(jié)果，并標(biāo)有故障日期及時(shí)間和返回正常的日期及時(shí)間。

3、數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)功能

為了有利于事故分析，在工程師站上安裝SOE 查詢(xún)軟件，用來(lái)檢索和查詢(xún)順序事件記錄并確定報(bào)警事件。系統(tǒng)SOE 分辨率可達(dá)到1ms，可以方便地記錄故障報(bào)警，捕捉報(bào)警信息，為事故分析提供手詳實(shí)的信息；SOE 的記錄和檢索功能可在工程師站站上完成。采集的SOE 數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)存貯在系統(tǒng)內(nèi)存和電腦硬盤(pán)中，并可通過(guò)打印機(jī)打印出來(lái)。配置的工程師站硬盤(pán)500G，足夠記錄3 年以上SOE 數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失及硬盤(pán)容量少于10%時(shí)將會(huì)報(bào)警。

4、自診斷功能

系統(tǒng)具有完備的自診斷功能，并在連續(xù)工作的基礎(chǔ)上運(yùn)行；控制器、及I/O模塊的都具有自診斷功能，其中I/O模塊自診斷范圍到通道級(jí)別。在處理器或其它系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，能給出相應(yīng)的報(bào)警指示，報(bào)警條件至少包括以下幾種：

 ● 處理器故障；

 ● 通訊故障；

 ● 電源故障；

 ● CPU時(shí)鐘故障；

 ● 處理器存儲(chǔ)器故障；

 ● I/O卡件故障。

5、時(shí)鐘同步功能

GPS 時(shí)間同步系統(tǒng)，授時(shí)精度高、覆蓋范圍廣，可為控制系統(tǒng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)和設(shè)備提供全自動(dòng)、高精度的時(shí)間同步基準(zhǔn)，較好地解決了落后的人工校時(shí)和網(wǎng)絡(luò)授時(shí)精度問(wèn)題。時(shí)鐘同步系統(tǒng)采用單點(diǎn)接入、多系統(tǒng)設(shè)備共用一個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘源，為GDS系統(tǒng)、操作員站、工程師站提供統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)，統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)上所有計(jì)算機(jī)時(shí)鐘，保證時(shí)鐘一致。

GDS系統(tǒng)時(shí)鐘同步模式采用控制網(wǎng)接入硬件GPS設(shè)備，支持NTP,SNTP制式時(shí)鐘信號(hào)。

操作層配置

1、工程師站/兼操作員站

工程師站設(shè)置1 臺(tái)，操作臺(tái)1 個(gè)，用于安全儀表控制系統(tǒng)組態(tài)、編程、故障診斷、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、在線(xiàn)方案調(diào)整程序開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)診斷、控制系統(tǒng)組態(tài)、數(shù)據(jù)庫(kù)和畫(huà)面的組態(tài)、編輯及修改。同時(shí)可以離線(xiàn)和在線(xiàn)組態(tài)、修改、設(shè)置參數(shù)及系統(tǒng)維護(hù)，工程師站還具有離線(xiàn)仿真調(diào)試功能。

2、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置

根據(jù)要求配置冗余通訊網(wǎng)絡(luò)，交換機(jī)采用SUP-5117M 型號(hào)，本項(xiàng)目配置2 臺(tái)交換機(jī)。

3、與其他系統(tǒng)通訊

GDS 系統(tǒng)可以通過(guò)RS－232/ 485 接口與其他廠(chǎng)商的系統(tǒng)進(jìn)行的串行通訊，執(zhí)行MODBUS 的通訊協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為雙重化冗余結(jié)構(gòu)，在其中任一條通訊線(xiàn)發(fā)生故障的情況下，通訊網(wǎng)絡(luò)仍保持正常的數(shù)據(jù)傳輸。

4、機(jī)柜

本項(xiàng)目的機(jī)柜采用CN 系列標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，前后單開(kāi)門(mén)，左軸方式，尺寸統(tǒng)一為2100mm(高)X800mm(寬)X800mm(深)（包括底座）。機(jī)柜門(mén)內(nèi)帶A3 橫向聚苯乙烯電路圖盒（帶自粘固定帶）。機(jī)柜能前后開(kāi)門(mén)，裝有風(fēng)扇及空氣過(guò)濾器，電纜從機(jī)柜的底部進(jìn)入，處理器及插槽朝機(jī)柜的前面，門(mén)內(nèi)帶正反面標(biāo)簽，門(mén)內(nèi)、外均帶機(jī)柜編號(hào)。機(jī)柜配置電源，風(fēng)扇工作狀態(tài)在GDS 實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。系統(tǒng)機(jī)柜中預(yù)留20%空間用于系統(tǒng)擴(kuò)容。本項(xiàng)目共配置1 個(gè)機(jī)柜。

A 機(jī)械制造：所有安裝于室內(nèi)的控制系統(tǒng)盤(pán)柜用冷扎鋼和經(jīng)退火處理的低碳鋼制作。機(jī)柜成品的表面光滑、平整。

B 機(jī)柜顏色：碳鋼材料的盤(pán)內(nèi)外均噴漆，盤(pán)內(nèi)外表面處理將依據(jù)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)完成，如RAL 7032。隨設(shè)備一起提供適當(dāng)?shù)拿糠N使用顏色的補(bǔ)色品。

C 吊裝點(diǎn)：所有控制盤(pán)柜配有可拆卸的吊環(huán)螺栓以便于吊裝，吊環(huán)螺栓固定在控制系統(tǒng)盤(pán)柜的頂部。

D 盤(pán)柜門(mén)：盤(pán)柜門(mén)有足夠的高度，以免機(jī)柜扭曲、變形，并防止灰塵、潮氣進(jìn)入柜內(nèi)。單門(mén)盤(pán)柜在左面安裝鉸鏈。所有柜門(mén)帶鎖，并為可拆卸型。所有柜門(mén)的鎖相同。所有柜門(mén)能180o 開(kāi)啟，并裝配定位的機(jī)械擋板。每個(gè)門(mén)內(nèi)均安裝放置A4 文檔，至少深度為40mm 的文件袋。