北京和利时系统工程有限公司

　　和利时在石化行业提供的主要产品有哪几类？

　　目前，杭州和利时自动化有限公司提供面向石化行业的DCS产品为HOLLiAS MACS 系列分布式控制系统。主要分为以下两种型号：

　　(1) HOLLiAS MACS-F系统：规模上适合于中大型项目（2万个物理点以内）；

　　(2) HOLLiAS MACS-S系统：规模上适合于大型或超大型项目（10万个物理点以内）。

　　HOLLiAS MACS系统是和利时公司在总结十多年用户需求和行业的应用特点、积累三代DCS系统开发应用的基础上，全面继承以往系统的高可靠性和方便性，综合自身核心技术与国际先进技术而推出的第四代DCS。已成功的为催化裂化、常减压、聚乙烯、加氢精制、沥青、延迟焦化、制氢、酮苯脱腊、硫磺回收等工艺提供控制解决方案。

　　HOLLiAS MACS系统同时充分体现了国际上DCS系统的最新发展特点：

　　★ 开放化：DCS已经不是一个封闭的系统。MACS系列可以方便的通过组态直接无缝集成第三方系统和设备，无需更改系统程序。

　　·提供OPC/DDE/ODBC等软件标准接口，可与第三方的应用程序之间直接进行数据交换。

　　·支持PROFIBUS/HART/MODBUS等国际上常用现场总线，可以方便添加第三方设备，如智能仪表、PLC和变频器。

　　★ 信息化：DCS已经超越一个传统控制系统的定位。MACS系列有机集成了工厂与过程管理来大幅度提升企业的生产效率。

    ·可无缝集成制造执行系统（MES），实现控制信息与生产管理信息的有机集成。

　　·可无缝集成设备管理功能（AMS），实现工厂设备的全电子化信息管理和维护。

　　·可连接常见企业管理系统（ERP），让现场控制层成为企业管理可透明覆盖的范围。

　　·可支持基于Internet的远程访问和浏览，即使身处异地，过程信息也可时时掌握。

　　★ 智能化：DCS各子部件都已智能化。MACS系列的各部件之间通过全数字信息进行协调控制。

　　·每个I/O都配备CPU芯片，实现I/O通道级故障诊断。

　　·各个部件都可以实现自诊断，自动报警。

　　★ 小型化：DCS的小型化是大势所趋。MACS系列采用低功耗设计，大大推进了系统的小型化。

　　·主控制器典型功耗为6W左右，无需任何风扇散热，体积减小到三代进口DCS主控的十几分之一。

　　·I/O模块典型自身功耗为2W左右，体积大幅度缩小，可靠性进一步提高。

　　★ 高可靠：DCS的设计理念向安全系统靠拢。MACS系列广泛采用了在安全保护系统中才使用的技术和器件。

　　·采用确定性实时的工业以太网协议，无论通讯负荷如何变化，无任何数据碰撞，确保系统网络的可靠性。

　　·采用信息冗余技术，实现数据纠错。

　　·采用数据加密技术，确保阻断非法数据访问。

　　·采用故障-安全（Fail-safe）设计技术，确保通道故障时停留在安全态。

　　·采用国际安全编码标准进行软件开发。

　　·软件测试代码覆盖率达到100%。

　　·大幅度提高系统的自诊断覆盖率。

　 石化行业存在着十分突出的安全隐患，和利时能提供什么方案来避免和解决这类问题？

　　石化行业具有高温、高压、易燃、易爆、易中毒、易腐蚀等特点，在企业内不同的原材料和产品又分别又程度不同的危害。与其它行业相比，石油和化工行业生成潜在的不安全因素更多，危险性和危害性更大。因此石化行业更强调系统的安全性和高可靠性。

　　我们从以下几个方面来增强系统的安全性和可靠性，避免安全隐患的发生：

　　★ 先进的控制器系统

　　和利时公司完全自主研发，具有独立知识产权的“大型综合自动化控制系统（HOLLiAS-MACS）系统”，运用了网络技术、现场总线技术、控制技术、模块化技术、数字化技术等先进技术，统一了生产制造和工艺过程技术，解决了数据管理、配置编程、通讯等集成化的问题，强化现场总线，打破控制领域的界限。系统的可靠性、冗余性、先进性、可维护性、开放性等方面均达到了较高水平，适用于干扰严重的中国工控现场，达到了国际先进水平，产品具有较高的灵活性，满足了大、中型企业对DCS系统的应用要求。

　　系统采用了容错设计，高可靠性的器件、工艺，带校验的内存，抗振，热设计，降额设计等环节和手段，提高系统的可靠性和可用性。

　　★ 稳定的系统网络

　　对于单个工程：实时数据使用对等网络结构，每台机器上都运行实时数据库，由于数据都来自控制器，所以数据一致性得到保证，由于控制器端的缓冲机制，数据同步得到保证，优点是任意一台操作员站发生故障，都不会影响其它操作员站的正常工作；历史数据可以配备历史站，操作员站可以兼做历史站，历史趋势日志数据在历史站中保存，有效地分担了数据和网络的负荷。

　　多个工程采用域结构。可以根据对象的位置、范围、功能和操作特点等，把整个控制系统用高速实时冗余网络分成若干相对独立的分系统，一个分系统构成一个域，并且各个域之间可以通过标准的协议或中间件进行数据交换。这种体系结构既可以根据现实情况灵活配置工程，又便于扩展改造。并且平台开放，具有集成异构系统的能力。

　　★ 隔离技术

　　·系统总线和模块之间采用光电隔离

　　·系统电源和模块电源之间采用DC/DC隔离

　　·网络具有物理层和协议层双重隔离

　　·全系列模块的各个通道之间完全电气隔离，独立A/D

　　★ 冗余技术

　　·网络冗余

　　·电源冗余

　　电源均流冗余，采用分布式、散热性好、安全且易维护。

　　·控制器冗余

　　·IO卡件冗余

　　·DP总线冗余

　　·背板内部电路冗余

　　★ 丰富的自诊断

　　系统对设备（包括卡件）进行自诊断，并在发生故障时给出指示，使运行人员能立即确定故障部位，并更换设备。

　　·设备诊断

　　·包括电源、模块、通道诊断。

　　·历史站诊断

　　·实时站诊断

　　·操作站诊断

　　·网络诊断

　　★ 操作安全

　　·分权限操作，分工段操作，相互合作，互不影响；

　　·操作员站在线系统运行后，可以使用普通键盘进行安全的操作当操作员站在线运行起来后，如果不是工程师级别，则锁定系统键。

　　·充分检查数据输入的合法性、合理性，最大限度的减少人为错误；

　　★ 防病毒

　　·采用和利时专用的HSIE（和利时工业以太网），保证了系统网络的安全性

　　·控制器内置软件防火墙

　　·系统配置防病毒软件，有效防止病毒攻击

　　工业无线技术正被石化行业用户所关注，和利时在这方面有什么优势或能提供什么方案吗？

　　工业无线技术是本世纪初新兴的，一种面向设备间信息交互的无线通信技术，是对现有工业通信技术在工业应用方向上的功能扩展和提升，将引发传统工业测控模式的变革，引领工业自动化系统向着低成本、高可靠、高灵活的方向发展。欧美等国政府多次在发展规划中指出，工业无线技术将在提高产品质量、降低生产成本、提高能源效率等方面发挥重要作用。美国能源部还将工业无线技术列为实现到2020年美国工业整体能耗降低5％目标的主要技术手段之一。

　　国际上工业无线技术的国际标准有WirelessHART（HART基金会）、ISA 100.11a（ISA）、WIA-PA（中国）三种。

　　WirelessHART

　　WirelessHART通讯协议是2007年9月由HART通讯基金会发布，它是第一个专门为过程工业而设计的开放的可互操作的无线通讯标准，满足了工业工厂对于可靠、强劲、安全的无线通讯方式的迫切需求。除了保持现有HART设备、命令和工具的能力，它增加了HART协议的无线能力。每个WirelessHART网络包括三个主要组成部分：连接到过程或工厂设备的无线现场设备；使这些设备与连接到高速背板的主机应用程序或其他现有厂级通信网络能通信的网关；负责配置网络、调度设备间通信、管理报文路由和监视网络健康的网管软件。网管软件能和网关、主机应用程序或过程自动化控制器集成到一起。

　　ISA100.11a

　　ISA-100标准定义的工业无线设备包括：传感器、执行器、无线手持设备等现场自动化设备。主要内容包括工业无线的网络构架、共存性、鲁棒性以及与有线现场网络的互操作性等。ISA-100.11a是第一个开放的、面向多种工业应用的标准族，其版本1的主要特征：提供过程工业应用服务，包括工厂自动化；在工厂内/工厂附近使用；全球部署；提供等级1(非关键)到等级5的应用，例如：监控；保证不同厂家设备的互操作性；物理层只包括IEEE 802.15.4-2006的2.4 GHz频段；在后续版本将推荐可选的其他物理层；提供一个全面的共存策略；跳信道的方式支持共存和增加可靠性；使用一个简单的应用层提供本地和隧道协议，以实现广泛的可用性；针对IEEE 802.15.4-2006 安全的主要工业威胁，提供简单、灵活、可选的安全方法；现场设备具有支持网状和星型结构的能力。
　　
　　中国的WIA-PA标准

　　工业无线网络WIA技术基于短程无线通信IEEE 802.15.4标准，使用符合中国无线委会规定的自由频带，解决工厂环境下遍布的各种大型器械、金属管道等对无线信号的反射、散射造成的多径效应，以及马达、器械运转时产生电磁噪声对无线通信的干扰，提供能够满足工业应用需求的高可靠、实时无线通信服务。

　　通过使用工业无线网络WIA技术，用户可以以较低的投资和使用成本实现对工业全流程的"泛在感知"，获取传统由于成本原因无法在线监测的重要工业过程参数，并以此为基础实施优化控制，来达到提高产品质量和节能降耗的目标。

　　WIA网络采用星型和Mesh结合的两层网络拓扑结构。第一层是Mesh结构，由网关设备及路由设备构成；第二层是星型结构，由路由设备及终端设备或手持设备构成。

　　网关：负责WIA网络与工厂内的其它网络的协议转换与数据映射；

　　冗余网关：负责网关的热备份；

　　网络管理者：负责构建由路由设备构成的Mesh网络；监测全网性能；

　　安全管理者：负责路由设备及终端设备的密钥管理与安全认证；

　　WIA网络的协议栈结构遵循ISO/OSI的层次结构，但只定义了物理层、数据链路层、网络层、应用层。

　　WIA协议栈由协议层实体，包括数据链路层、网络层、应用层（由应用支持子层、用户应用进程、设备管理应用进程构成）、功能模块及层实体间的数据接口和管理接口构成。数据链路层、网络层和应用支持子层包含的功能模块有：数据实体和管理实体。用户应用进程包含的功能模块是多个用户应用对象。设备管理应用进程包含的功能模块有：设备管理模块、网络管理模块、安全管理模块、网络管理代理模块、安全管理代理模块、管理信息库。
 

　　无线传输目前尚处在发展的早期阶段，无线技术首先会在楼宇自动化、自动抄表、事故响应、设备监控等领域得到应用。当前较适宜应用的行业有汽车制造、食品加工、制药和设备资产跟踪等。由于工厂无线技术种类较多，技术特征差异比较大，无线通信只是现有有线通信系统的一种发展和重要补充，绝非一种替代，工业控制网络将向有线和无线相结合方向发展。

　　和利时公司有一支充满活力和创新意识的高素质人才队伍，密切关注工业自动化领域的前沿热点工业无线技术，致力于研制一种既兼容无线HART标准，支持HART命令和网内报文聚合，容易升级传统仪表，有效降低网络开销，又兼容IEEE802.15.4标准，可以使用现有商用器件，易于实现，采用分层组织模式，对网络拓扑的维护更加灵活，具有自适应的跳频模式与自动重传机制，通信可靠性更强的无线传输技术，引领工业自动化系统未来的发展方向。