PDF《智能平台》

Mark* VIeS 安全控制系统 GE 智能平台 梦想启动未来 今天的世界存在大量的机器、操作人员、需要高性能的自动化解决方案,将他们的机 器、数据和人员无缝隙的连接起来,以保证他们的控制系统被安全的集成,从而保证基 础设施的运行安全.

由于许多熟练的、有技能的人员逐渐退休,这种集中连接的安全性 和基础设施和过程操作的风险正在日益增加,这些组合的因素已经导致严格的安全法规 和系统安全认证的需求和程序安全以及合规操作的需求. 为了帮助满足逐渐增多的互联世界的安全 挑战,GE结合在工业互连网上的领先经验 和丰富的过程安全系统经验,提供了Mark VIeS安全管理系统. 至关重要的是,GE提供的具有广阔商业市 场的 Mark VIeS安全管理系统,是从有着 几十年历史的透平保护系统和控制系统继 承而来的.Mark VIeS 系统是一个完整的、 灵活的和可靠的工程化过程安全系统,并 且具有增强的网络安全功能,可以广泛的 应用于工厂紧急停车,锅炉燃烧管理和保 护,火灾保护系统和旋转机械的控制. 一个完整的基于工程的解决方案 GE智能平台具有丰富经验的功能安全专 家能够设计、执行和支持您的整个安全系 统――包括硬件、软件和应用工程,使您 的系统停车风险最小,同时满足过程安全 的需求.使您花费较少的时间,关注您的 安全系统,花费更多的时间关注您的核心 需求. 生命周期管理作为整个功能安全系统的一 部分,GE 提供的 Mark VIeS作为一个集成安 全系统包括: ? 安全需求规定的评估 ? 控制系统硬件设计 ? 应用程序代码和 HMI 图形画面的生成 ? 为整个安全回路获取 SIL校验报告 ? 与基本过程控制系统集成 ? 工厂验收测试 (FAT) ? 现场调试支持服务 ? 将客户的功能安全系统生命周期管理集成 在一起 GE在国际上的功能安全标准上的专业工程 经验和知识,保证您的特殊需求的安全系 统能够成功的被设计、执行和支持. Mark VIeS 安全管理系统提供了一个无缝隙 的,集成化的工程化解决方案,它被设计 成满足在恶劣环境下工作的安全系统,具 体适用的工业包括: ? 石油天然气 ? 发电机组 ? 化工和流程工业 ? 造纸 ? 矿山和采矿工程 Mark VIeS安全管理系统提供如下特性: ? 被验证的安全解决方案 ? 灵活性和可靠性 ? 提高生产力和效率 ? 无缝隙的和基本过程控制系统集成 ? 支持生命周期管理 Mark VIeS安全管理解决方案 Mark VIeS 安全管理系统是以 GE三十多年的控制经验,传承连续的四代控制系统,在世 界上安装超过10,000 多套的三重化冗余系统 (TMR) 系统发展而来.这些经过验证的可靠 的系统,在世界范围内完成着关键的应用控制,使用灵活的安全集成级别(SIL) 组态和 合规的制造解决方案来满足过程的需要. 经过验证的安全解决方案 GE带着几十年在专业领域的经验开发了 Mark VIeS安全管理系统.Mark系列控制器 在运行可靠性和跳车可靠性上赢得了巨大 的荣誉,在发电和基础设施上的全球应用 超过几千套三重化 (TMR) 系统. 这些被验证的系统是集成的Mark VIeS安 全管理系统的核心. 为了帮助保护您的基础设施,Mark VIeS 系 统还增加了网络安全特性,该特性和GE 的 工厂范围的安全管理系统集成在一起,提 供边界安全防御和侵入检测,并且防止拒 绝服务的攻击和缓存溢出. 经过验证并且具有高可靠性的 Mark VIeS 系 统帮助保持操作的安全和网络安全: ? 专用的网络安全处理和响应 ? 限制的数据存取 ? 口令保护 ? 网络安全认证Achilles - Level

1 ? 用户授权的存取控制 ? 网络安全登陆 ? 专有加密协议 与基本过程控制系统的通讯 工业标准的集成化工具可以用于工厂网络 的网关和用于与基本过程控制系统,例如 PLC或者DCS的对等通讯. 与Mark VIe 基本过程控制系统共享的 I/O 网络(Shared IONet) 共享的IONet允许 Mark VIeS 和Mark VIe 控 制器在以太网输入/输出网络上共享 I/O 模块.这个特性使得用户能够通过一套现场 仪表给安全系统和基本过程控制系统发送 数据,减少了安装和运行成本. 在苛刻环境的可靠性 GE明白安全系统不仅安装在干净的房间. 这就是为什么Mark VIeS安全管理系统提 供在苛刻环境下的高性能.处理器、网络 交换机和I/O模块被批准可工作在危险区 域-Class 1,Division

2 场合并且所有模块可 以工作在 -30° 到65° C 而无需风扇或者外 部冷却,这意味着您的系统有更少的停机 时间. 灵活性和可靠性 灵活的冗余 冗余是安全控制系统在设计、维护或维修 时保证过程的连续运行的关键特性.基于 以太网骨干网络的 Mark VIeS 安全管理系统 允许安全系统的每个子系统不同的冗余级 别进行组态. ? 控制器能被组态成:单重化、双重化或者 三重化 ? IO 网络 (IONet) 通讯能被组态成:单重化、 双重化或三重化 ? I/O模块能被组态成:单重化、双重化或三 重化 这种灵活性能够满足规定的SIL需求,对于 每一种应用,减少了安装和维护成本,并 且能够很好的进行生命周期的管理.定制 您的冗余级别来满足安全和运行可靠性的 需求. Mark VIeS的优势 提高生产力和效率 精致的应用自动化工具和在控制系统与HMI 之间无缝隙的数据集成使得在过程执行时 更有效率从而减少交付使用的时间成本和 质量改善.增强了软件的可重复使用,在 整个企业构成一个紧密联系的系统. 和基本过程控制系统的 集成 GE 智能平台了解在安全系统和基本过程 控制系统之间无缝隙集成的重要性.Mark VIeS提供了一个灵活的、可伸缩的, 与基本 过程控制系统具有共同组态界面和共同的 基于标准化的操作员接口.允许这一世界 级的安全系统连接到现存的系统中,创建 无缝隙的安全程序 Mark VIeS 通过在工厂范 围的控制系统之间的数据共享来实现可视 化,HMI、历史数据、设备管理系统和工 厂范围内的趋势工具之间共享数据.关键 的人员获得运行的信息,允许他们做更好 的、更快速地决策. 生命周期管理和支持 Mark VIeS产品 生命周期管理 Mark VIeS 安全管理系统采用基于以太网的 分布式结构,增强了系统的互联性,改善 了系统的生命周期管理.它利用控制器和 I/O之间的安全的黑色通道实现以太网基础 上的对等通讯,采用这种方式,提高了系 统性能并且简化了系统设计.IONet交换机 是基于工程化设计的长生命周期的产品, 适用于恶劣环境并且具有优异的性能. Mark VIeS 安全系统提供高速和高可用性来 最大化提高生产力和效率.通过在所有层 面使用100MB以太网,程序的执行速度小 于40毫秒,并且当替换系统的元件时,无 需考虑停车或者重新进行组态下装,最大 化的增加系统运行时间. 功能安全生命周期管理支持 Mark VIeS 利用exSILentia安全生命周期管理 工具分析安全仪表功能 (SIFs) 和计算用户 规定的应用的安全参数.这个软件帮助客 户在设计他们的安全系统中获得一个新的 级别的一致性和生产力. 当使用exSILentia工具分析安全仪表功能 时,整个SIF需要被包括和评估: ? 现场传感器 ? 逻辑解算器 ? 最终的元件 Mark VIeS 功能安全参数评估被包括在逻辑 解算器部分,通过这个工具来计算SIF的安 全和操作特性. 以太网基础上的分布式结构允许 混合使用铜缆和光纤,采用光纤 方式模块可以被连接到更远的距 离.另外,使用以太网增强了系 统的互联性和灵活性,改善了系 统的生命周期管理,当更换或升 级时只需要更换或升级相应的系 统组件.未来将会证明,Mark VIeS的生命周期将超出您的期 待. 本地网络 扩展网络 控制器 控制器 交换机 交换机 交换机 I/O 模块 I/O 模块 现场设备 现场设备 解决方案的组件 Mark VIeS 控制器 Mark VIeS 系统的核心是控制器,每个控制器由主处理器和冗余的 以太网卡构成,以太网卡用于和I/O网络以及控制网络进行通讯. 一组两个或三个控制器能被用于组成双重化控制系统或三重化控 制系统.控制逻辑能通过功能块 (FBD) 和梯形图 (RLD) 进行编程. 实时的操作系统用于执行控制逻辑和与I/O子系统的通讯. Mark VIeS I/O 模块 (I/O 卡和端子板) Mark VIeS I/O 模块由三部分构成: 用于现场接线的端子条,端子板和I/O卡.端子条有两种类型,栅 型或盒型,端子条被安装在端子板上,端子板上有DIN导轨安装支 架.每个I/O卡上包括两个IONet口和一个本地处理器用于实时时 钟同步,用于SOE事件记录的时间标签,所有的开入和开出都具 有SOE功能,如果用户选择SOE功能,只需要点击一下SOE使能按 钮,无需复杂的操作和专用的SOE硬件的花费. 单重化I/O模块包括一块 I/O卡,该卡安装在单重化的端子板上, 三重化 I/O模块包括三块相同的 I/O卡,三块 I/O卡被安装在三重化 的端子板上.I/O 冗余的选择在硬件组态中单独选择,并且对于应 用程序来说是透明的. I/O 网络 (I/O Net) I/O 网络是专属的,全双工点到点的协议.它支持100 MB确定性的 网络通讯,适合本地 I/O 或者分布式I/O.在每一帧中,在线控制 器从输入模块读取数据,写输出数据到输出模块,并且在两重化 或三重化控制器之间同步变量.IONet 交换机是GE设计的满足苛 刻环境,性能优异的交换机. Mark VIeS虚拟控制器 用于培训、校验、仿真过程和相关的控制进行评估. 虚拟控制器提供一个PC-based 形式的控制器,支持如下功能: ? 执行应用程序 ? 和ToolboxST 应用的通讯接口 ? 以太网全局数据服务 (EGD) ? 过程报警管理 三重化 (TMR) 单重化模块 三重化模块 两重化 (Dual) 单重化 (Simplex) 工厂数据高速公路 因为灵活所以容易 单板控制器结合以太网基础上的 I/O网络使得Mark VIeS支持多种 控制模式来满足安全仪表功能 (SIFs). 可以为客户量身订制的系统更加适合您的运行,多种冗余 选择对应用程序代码没有任何影响. 一个三重化( TMR)冗余的事例可以参考右边的图形. ? TMR 2oo3 SIL3 高/低需求失电........