6ES7355-2SH00-0AE0技术参数
行业变革取决于技术创新
西门子金融解决方案帮助企业实现业务增长,针对西门子产品和第三方设备提供智慧融资解决方案。我们努力实现对客户的承诺,提供快速、便捷的融资服务。我们的解决方案将技术设备与智慧融资相结合,帮助企业获得*的设备与技术,创造美好未来。
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为zui终用户和供应商提供解决方案
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科技往往是促进企业发展的关键
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西门子金融服务在中国
西门子财务租赁有限公司(SFLL)隶属于西门子金融服务集团,是西门子在华的全资子公司。依托金融服务遍布的服务网络,我们将*的资产融资产品本地化,为中国企业提供符合可持续发展需求的金融产品。
西门子财务租赁有限公司总部设在北京,在中国大陆许多主要城市和地区均设有办事处,能够快速回应客户的需求。
研究报告
数字化生产力红利
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金融解决方案的成功应用
基于对客户及金融知识的深刻理解,我们致力于满足客户的不同需求,并提供真正有价值的解决方案。这里您将了解更多我们在工业、医疗以及能源等领域的成功经验。
金丰(中国)机械工业有限公司 | 中国 | 工业领域
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在自动化的许多领域,有效性的要求越来越高,对自动化系统的容错水平的要求也变得越来越高,尤其在设备停机代价非常大的场合。为了满足这些严格的要求,在DCS系统中通常采用冗余技术,这样才能够满足这些领域所需要的安全性、可靠性和有效性的标准。
在DCS控制系统中,分布处理单元是系统关键的部分。当前这些分布处理单元的控制器往往是基于86系列CPU建构的,这种架构目前被广泛采用。由于86系列分布处理单元的特点,导致现在的控制器处理单元存在很多的缺点,如放热量大等。在封闭的环境中,这些问题始终很难解决。随着很多低功耗技术的发展和低功耗控制器的出现,分布处理单元的CPU可以有更多的选择,尤其是低功耗的控制器产生很少的热量,且可以使系统的集成度更高。
无论是国内还是国外的DCS控制系统之间有多大区别,冗余技术在这些DCS控制系统中都被广泛采用。DCS控制系统中主要采用了网络冗余技术、分布处理单元冗余技术、IO卡件冗余技术、电源冗余技术等。
1DCS系统的模型
DCS控制系统是控制技术、计算机技术、通信技术及图形显示技术相结合的产物,其一般的体系结构见图1。由图1DCS控制系统模型框图可知,DPU指的是分布处理单元。DCS控制系统的体系结构分为3层:过程控制层、监控层和管理层。其中过程控制层是DCS系统控制的基础,其设备的主要功能是控制接口、现场控制单元、检测仪表和执行机构;监控层主要由监控计算机、操作站和接口装置构成,主要负责操作监视、系统报警、趋势显示及系统诊断等功能;管理层主要由管理计算机组成,负责整个系统的管理工作。
DCS控制系统的冗余设置大部分都与过程控制层和监控层有关,大部分的冗余技术都与过程控制层相关。下面结合的基于ARM控制器的分布式处理单元,对DCS控制系统中采用的冗余技术中的分布处理单元冗余和网络冗余进行讨论。
2基于ARM的分布处理单元结构
基于ARM的分布处理单元的结构框图见图2,这和一般的分布处理单元的结构非常相似。这里主要把处理单元分为6部分:ARM控制器、上层网络模块、电源管理模块、存储器模块、低层网络模块和时钟模块。ARM控制器和存储模块组成了基本的嵌入式系统,整个DCS控制系统的数据处理和控制策略都是在这里处理的。上层网络模块主要是指和管理层通信的主/冗余网络和一个实现主/冗余分布处理单元进行数据交换的网络,这部分的主要功能是完成管理层对DCS控制系统的实时检测和实现主/冗余分布处理单元的数据冗余。底层的网络模块是由分为主次的2条485网络组成,此模块主要实现ARM控制器的I/O卡件之间的数据通信。存储器模块可分为两部分,一部分用来管理存放操作系统,另一部分用来管理存放实时数据。电源模块和时钟模块分别实现电源的管理和时钟的管理。
3控制器冗余
分布式处理单元的冗余根据冗余度可以分为冗余度为1∶1和1∶n两种情况。这在每个DCS厂家的产品中是不同的。这两种方式各有优缺点。这里介绍的是冗余度为1∶1的冗余设置。
分布处理单元冗余度为1∶1,就是将2块组态一样的控制器设置成冗余方式。在投入运行时,若出现故障,两分布处理单元之间能实现无扰动切换,保证系统的正常运行。
本系统所采用的分布处理单元均带3个网络接口,其中2个网口分别连接到A网和B网,实现各工作站点间的数据通信,第3个网口通过对等网数据连接子分布处理单元间(对等网数据现可选用光纤作传输介质),用来传输主、从分布处理单元之间的备份数据;分布处理单元之间的状态信息由串口传输。冗余分布处理单元与网络的连接见图3。
冗余分布处理单元的工作原理:两个分布处理单元硬件配置相同,内部装有相同的操作系统,相同的组态软件,
相同的组态信息。在同一时刻只有1个分布处理单元通过双机交换卡接受过程信息并进行运算处理,后产生控制结构去控制过程设备,此分布处理单元称为主分布处理单元。冗余分布处理单元并没有闲置,它在每一个工作周期都通过双机之间的光纤对主分布处理单元所接受的过程信息和运算结果进行实时拷贝,这样冗余分布处理单元始终与主分布处理单元同步。冗余分布处理单元检测拷贝的信息是否完整,是否在所允许的容错度内。一旦信息不完整或报错,则说明主分布处理单元工作不正常。在这种情况下,冗余分布处理单元通过光纤将主分布处理单元旁路,切换为主分布处理单元继续工作。切换时间选用短的运算周期(几十ms或更短),从而实现无扰动切换。等到主分布处理单元恢复正常后,冗余分布处理单元自动把控制权交还给主分布处理单元,转为冗余备份状态。
从图3中可看出双分布处理单元仲裁电路工作原理为将分布处理单元各自自身之诊断结果加到仲裁电路上,并读取相应的仲裁结果,以确定自身之主辅状态。通过编程,确定各状态的优先级,由于双分布处理单元均根据仲裁之结果确定各自之主辅状态,故只要仲裁结果变化了,双分布处理单元则自动进行切换。
编程器是可编程控制器的重要外围设备(简称外设).它将用户程序写到可编程控制器的用户程序存储器里。编程器不仅能对程序进行写入、读出、检验、修改,还能对可编程控制器的工作状态进行监控。随着可编程控制器技术的发展,编程语言也多样化,编程器的功能也不断增加。 在线编程和离线编程 根据编程器的编程方式可分为在线编程和离线编程两种。 在线编程也叫做联机编程.编程时是将编程器与PC上的专用插座直接相连,或者通过一个专用接口相连,程序可直接写到PC的用户程序存储器中。这种编程方式,可对程序进行调试,可随时插入、删改程序,并可监视PC内部器件(如定时器、计数器等)的工作状态,还可强迫某个器件置位或复位,强迫输出。这种方式具有编程、检查、监视、测试的功能。 离线编程也叫做脱机编程。编程时,编程器与PC不相连,编制的程序先存放在编程器的存储器中,程序编写完毕,再与PC相连.将程序送入PC的存储器中,离线编程不影响PC的工作。 其他类型的编程器 图形编程器体积比较大,功能比较强。它的显示屏又分为两种:一种是液晶显示(LED)作屏幕,另一种用阴极射线管(CRT)作屏幕。图形显示器用来显示编程内容,还可提供各种其它必须的信息,如输入、输出辅助继电器的占用情况、程序容量等。在调试程序、检查程序执行时,它也能显示各种信号状态、出错提示等。图形编程器的操作键盘上有各种编程方式所需的功能键、数字键、字符键及屏幕控制键,并可在显示屏上提供各种操作指示,编程操作十分方便。图形编程器既可联机在线编程,也可脱机离线编程,可用多种编程语言编程,直接编写的梯形图显示在屏幕上十分直观。这种编程器可与打印机、盒式磁带录音机、绘图仪等设备相连,监控功能强,但价格高,适用于中、大型可编程控制器的编程要求。 个人计算机(IBM-PC及兼容机)加上适当的硬件接口和软件包,也可用作编程器。用这种方式也可直接编制梯形图,监控的功能也很强,对于已有个人计算机的用户,可省去一台编程器,并可充分利用原有的计算机,这种硬件接口和软件包的价格较贵。 |