industrial it system 800xa -...

E x t e n d e d A u t o m a t i o n S y s t e m 8 0 0 x A

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扩展的自动化 800xA系统

可持续提高生产力的自动化解决方案

Industrial IT System 800xA

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7议程

n 扩展的自动化的概念

n 系统功能与益处

n 控制与 I/O，包括传动、马达控制和现场总线的集成

n 缩短决策及执行时间

n 高效工程

n 安全控制器集成

n 生产管理集成

n 利用信息集成来加强设备可视度

n 通过现场总线实现工厂资产优化

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7800xA 系统 –扩展的自动化

n ABB 新一代的用于流程工业的自动化解决方案

n 可提供最大化的系统集成和完整的生命周期管理

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7传统的自动化

仪表和变频器

过程控制过程控制

操作操作

工程工程

“传统” DCS/OCS

信息管理

资产优化

S88 生产管理

PLC

高级控制

马达控制中心

SIS安全

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7System 800xA -对自动化的扩展和延伸

IndustrialIT系统

仪表及传动

InformationManagement

资产优化

S88 生产管理

安全系统

马达控制中心

先进控制与工业解决方案

PLC

操作操作工程工程

统一的操作、工程和信息管理环境和界面

在一个扩展的自动化系统框架内

重新定义自动化系统的标准

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7800xA系统 –应用领域

n 石油及天然气

n 制浆及造纸

n 化工及炼油

n 生物制药

n 电厂

n 冶金

n 水泥及矿山

n 食品及饮料

n 船舶及航运

n 水及污水处理

n Etc.

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7800xA系统 -系统结构

Client/server Network

Third party application server

Applicationserver

Aspectserver

Workplaces Enterprise Optimization Suite

Third partycontrollers,servers etc

Serial, OPCor fieldbus

Fieldbus, etc.

Firewall

Plant Network / Intranet

Fieldbus

Connectivityserver

Control Network

AC 800M AC 800C

OperateITInformITEngineerIT

ControlIT

FieldIT

ProduceITOptimizeIT

Process Panel

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7

MCC

变频器与马达

S800 I/O

S900 I/O (Ex)

工作站

控制网络

远程客户端

系统服务器

现场总线

高速连接器(FF HSE/H1, PB DP/PA)

工厂网络 / 内部互联网 / 因特网

AC 800M控制器

路由器 / 防火墙


AC 800M 控制器

绿园 (Green Field) – 800xA 系统

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“Traditional”ABB DCS/OCS

延伸您已有的OCS系统到 800xA 系统 …过程控制

仪表与变频器

信息管理

资产优化

S88 生产管理

本安

马达控制中心

高级控制与工业解决方案

“传统”ABB DCS/OCS

IndustrialIT系统升级

IndustrialIT系统升级

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MCC

变频器与马达

S800 I/O

工作站

控制网络

远程客户端

系统服务器

现场总线



Advant Master控制器



AC 800M

800xA 系统与 Advant Master

S100 I/O

800xA 系统结构

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MCC

变频器与马达

S800 I/O

工作站

控制网络

远程客户端

系统服务器

现场总线



Harmony INFI 90控制器



AC 800M

800xA 系统与 Harmony

Rack I/O

800xA 系统结构

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817

MCC

变频器与马达

S800 I/O

工作站

控制网络

远程客户端

系统服务器

现场总线



Melody控制器



AC 800M

800xA 系统和 Melody

S100 I/O

S900 I/O (Ex)

800xA 系统结构

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MCC

变频器与马达

工作站

控制网络

远程客户端

系统服务器

现场总线



PLC Connect(1oo2 redundancy)



AC800M

800xA 系统与第三方PLC 的连接800xA 系统结构

ModbusRTU

Comli

SattBus

E.g. 第三方 PLC

Dial-up

IEC870

OPC DA 2.0 server

OPC client

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817IndustrialIT –相互通讯、共同工作

属性目标（Aspect Objects）是 IndustrialIT

的技术基础。

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817解决方案 –属性目标 –集成

“…目标一致化，使寻找和储存数据更简便.…一个综合物质把所有的区别都隐藏起来!”

生产报告

集成属性系统

信息属性

操作程序

订单

仓库状态

EnterpriseResourcePlanning

DocumentManagement

MechanicalCAD

System

Spreadsheet

MaintenanceSystem

结构图

模型属性目标

真实生活中工厂区域设备

最终产品

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817

800xA系统 -基础平台

n 所有的软件产品基于一个共同的系统平台n 操作、工程和信息管理

n Windows, 标准的PC硬件n 软件产品嵌插在800xA的基础平台上

其它属性系统批处理管理信息管理资产优化

Common Operations, Engineering, & Information Management

设备管理

AC 800M Advant Harmony Melody 其它 OPC

制造管理

Connectivity Options

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MCC

变频器与马达

S800 I/O

S900 I/O (Ex)

工作站

控制网络

远程客户端

系统服务器

现场总线



控制器



控制器

硬件和软件 – 800xA

安全控制器

标准和热插拔

I/O

FullSupport for

FF

传动集成

INSUM集成

批量服务器

信息管理服务器

资产优化服务器

用户接口

系统服务器

过程自动化控制器

Device Integration

Device Calibration

远程用户接口

CMMS集成

FullSupport for

HART

FullSupport for PROFIBUS

第三方PLC/DCS连接

制造管理

工程工具控制逻辑画面

过程工程工具PET 集成

Zone 1I/O

AdvantMaster

AdvantMOD

Melody

Infi-90DCIFreelance

DMS集成


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817

系统特征与益处

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817系统功能特点

强大的系统框架结构

灵活易于扩展符合标准而开放

保护投资强化的安全

丰富的系统诊断本土语言支持

冗余

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817个性化的工作界面 -信息显示更具针对性

n 工作站可为不同的用户量体定置n 操作员n 高级操作员n 维护员n 工程师n 工厂经理

n 菜单和工具条上的内容可因人设定n 收藏夹

n 用户分类的菜单选项(例如：工程师可访问控制策划而操作员则不可)

n 用户的权限根据登录时的安全设定n 更换用户 (Log over)n 鉴定 (Authentification)

个性化的工作界面使信息更集中更具针对性

Maintenance WorkplaceManagement Workplace操作员工作站

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817显示有关信息

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扩展的操作员界面

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小型

灵活而可扩展的系统结构

中型

大型

所有层面均可冗余配置

ü 系统服务器

ü 客户端 / 服务器网络

ü 连接服务器

ü 控制网络

ü 控制器

ü I/O

ü 现场总线

PLC 产品

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817本土语言支持 (NLS)

. .

. .

. .

. .. . . .

Core AC800M AC400

•瑞典语 ü ü ü

•德语 ü ü ü

•法语 ü ü

•中文 ü ü ü

•俄语 ü ü

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817800xA 系统运用国际及行业标准

总线设备

控制器

HMI

TCP/IP

IEC 61131-3

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817800xA系统支持全面的OPC 连接方式

800xA 系统OPC 客户端

800xA 系统OPC 服务器

维护, MES, ERP, APC

系统支持 OPC DA, OPC AE, OPC HDA

支持•OPC DA•OPC AE

第三方PLC/控制器

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符合 21 CFR part 11 标准

n 审计追踪 (Audit Trail)n 电子签名 (Electronic Signature)n Log over (新用户)n 身份鉴定 (Authentification)n 系统同步 (Synchronization)

800xA 系统结构

安全可靠的操作


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控制与 I/O

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全面的控制器解决方案

n 技术领先的控制器家族, 可适应各类工厂需求

n 小型混合应用

n 大型集成自动化应用

n 800xA 控制与 I/O 包括:n AC 800M 控制器n AC 800M HI 高诚信控制器n S800 I/On S800 I/O (高诚信)n S900 I/O (Ex)

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PM856

8MB24 MHz

选择不同的速率、内存和可用性

PM851

8MB24 MHz

PM865 PM865可冗余

32MB96 MHz

SIL2


32MB96 MHz


16MB48 MHz

PM860

8MB48 MHz

AC 800M 系列－性能

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控制逻辑的工程设计

n Control Builder (CB)n 支持IEC 61131-3五种编程语言n 可在同一应用程序中使用不同的语言

n CB 有如下编辑器：

n 功能设计器 (Function Designer)n 用于 “top-down”设计n 涵盖所有的控制逻辑，包括 I/O 和现场设备

n 能自动地对程序代码的执行顺序进行优化

n 在线调试

n 控制模块编辑器 (Control Module)n 能自动地对程序代码的执行顺序进行优化

n 面向对象的解决方式, 内部可同时混用五种语言（ IEC 61131-3 )

n 直观的图形化显示让在线程序调试更简便

指令表

顺序功能表

结构化文本

梯形图

控制模块图

800xA系统工程

功能块图表

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817I/O 模块

S800L I/O

热插拔 SIL 3 认证

热插拔 HART Enabled

热插拔、冗余

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817冗余使停工期最小化

RCU 连接

Spare Base Plates

110/220V

24V冗余CPUs

冗余 I/Os

控制网络冗余

Profibus线冗余

冗余电源

冗余 ModulebusSlaves

冗余ProfibusSlaves

冗余 PROFIBUS Master

冗余optical ring

冗余HSE Master

冗余HSE链路设备

MMS on TCP/IP over Ethernet

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817设备集成的自由选择

电动执行机构

交流驱动直流驱动MV 驱动

开关设备

现场总线仪表

带 HART的远程IO


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集成化的高诚信控制器

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通过高度完整减低风险传统途径：单独的 SIS 解决方案

(DCS 或 BPCS) SIS

工程工程操作操作

历史历史

资产管理

通讯

仪器仪表

审计追踪审计追踪

仪器仪表

n 两个单独的系统

n 可以改进的余地…n 工程和变更管理

n 信息管理

n 通讯

n 资产优化

n 诊断

n 仪器仪表

n 项目和生命周期成本

n 人员培训

n 维护 / 备件n 二元性

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其它方式: 嵌入式控制和安全通过高度完整减低风险

(BPCS) SIS

工程操作

历史

资产管理

审计追踪

仪器仪表

n 嵌入式控制和安全解决方案的益处

n 统一的工程工具

n 统一的历史和审计追踪

n 统一的资产和设备管理

n 统一的人机界面

n 统一的或共享的仪器仪表

n BPCS 和 SIS 有单独的控制程序

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传统系统 800xA 系统

硬件

软件

工程

生命周期

集成安全装置的益处

•减少工程量

•减少培训

•减少备件储备

•更有效的操作

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高度完整的系统结构嵌入式安全和控制

提供统一的嵌入式安全和过程控制环境

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符合工业标准嵌入式安全和控制

TÜV Product Service, the foremost independent certification agency in the business, has certified all

product components on the 800xA Safety offering

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系统安全和嵌入式的防火墙嵌入式安全和控制

处理器模块PM865SM810 S880 I/O 模块

C

P

RAF

“访问许可” “复位所有强制”强制显示

系统报警

支持冗余


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工程效率最大化

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传统的系统工程

n 需要多个组态工具和系统来管理工厂的生命周期

n 不准确的数据

n 信息不能普遍的访问

n 复杂的维护

n 需要额外的培训

n 减少支出、加大生产力

n 降低成本

n 更少的资源

n 75% 的自动化费用来源于工程、测试和文档

最高效率工程

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800xA 的解决方案

n 统一的工程和工厂信息管理n 系统统一的数据输入

n 完整资产生命周期工程

n 灵活地重复使用“最好的工业惯例”n 结合现场总线设备组态和诊断

最高效率工程

“ABB offers an opportunity to shorten the effort in applying control to the full range of applications from simple to complex.”– ARC

Source: ARC Insights #2003-12M February 26, 2003

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控制逻辑

流程图连接至供应商网站

800xA 系统解决方案 –一个集成化的环境

现场总线管理 Internet/Intranet 网络

设备参数

安全系统

批次

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817高效工程可通过使用…

Command Name LibRef

Functional Structure.ObjectParent

Control Structure.ObjectParent

TagData.AspectName

S_MatIdentification

A_MatIdentification

TagSheet.AspectName File name

FBD.AspectName

ignore Test Functional Structure Test #ROOTFQS111 FQS Test TagData Water Water TagSheet ControlLogicFQS111Y FQS111FQS111U FQS111FQS222 Test TagData Water Water TagSheet ControlLogicFQS222Y FQS222FQS222U FQS222

大批量数据工程

类型解决方案

大幅度地提高了工程效率－

缩短生产周期，改进质量…

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功能设计器－用于“Top-Down”设计800xA 系统工程

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817集成过程工程工具 (Process Engineering Tool)

n 完整资产生命周期工程

n 改进组态和配置功能

n 减低了发现成本

n 信息重复使用

n 改进的内置周期

Source: ARC Insights #2004-47MHLP October 28, 2004

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基本工程详细工程

数据库

控制系统工具

传统的工作流程: 从设计到工程

基本设计详细设计

数据库

第一步手动操作

EPC –设计工具

第二步手动操作

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817一个集成的 800xA环境

基本设计详细设计基本工程详细工程

数据库数据库

EPC -设计工具控制系统工具

双向数据交流

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817什么是 Process Portal?

n 800xA 系统提供一个完美直观的工控用的HSI软件n 完全公开、符合标准

n 更有效的工程

n 具备可扩展性

n 可冗余

n 特征

n 流程图

n 报警

n 趋势

n 历史

n 报告

n 控制器集成

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817趋势

n 历史数据与运行数据的无缝集成

n 通过独立开关轻松添加新趋势

n 时间与工程单位在线缩放

n 带比例缩放的时间滚动

n 面板及窗口

n X/Y 绘图功能 -用于两变量关系的比较

n 拷贝并粘贴到Exceln Etc.

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System 800xA 生产管理

n 两个主要组成部分

n 批量管理(Batch Management)n 制造管理 (Manufacturing

Management)n 包括所有传统的S88批量管理功能n 制造管理让额外的MES功能集成到批量管理和System 800xA

System 800xAProduction Management

Most advanced batch automation and manufacturing management

system available in the marketplace

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批量管理是一个全面的批量自动化解决方案:

n 处方和程序组态

n 批量设备组态

n 计划安排、监测和控制批次和生产活动

n 自动仲裁运行时批次间的资源分配

n 收集并存储批量历史信息

什么是 800xA 批量管理?800xA 系统批次管理

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800xA 制造管理

n 与 800xA充分集成n 在操作员界面下显示MM 运行状态

n 使用与批量管理一致的制造程序和设备模型

n 统一的批次记录 -通过IM 的生产数据日志 (PDL)

n 使用共同的安全模型


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817800xA 信息管理

n 提供直观的显示信息给决策者

n 自动执行关键行动

n 灵活的报告生成和发布，包括电子签名

n 复杂的数据转换:把原始数据转变成有意义的信息

n 可靠的历史数据储存和访问，包括过程数据、PDL 数据、审计追踪记录、报告，等等。

数据

知识

益处

信息“信息是一项对所有

商业行为至关重要的资产”

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控制网络

实时及历史数据的无缝流览

800xA系统里的消息

50k 50k 消息消息

1 1 秒秒 / 1 / 1 周周

50k 50k 消息消息 –– 12001200万条万条消息消息

-- 1sec / 10 1sec / 10 年年

1 1 秒秒 / 1 / 1 周周

趋势日志

连接服务器

系统报警/事件

审计追踪报警/事件

过程报警/事件

实时和历史数据在历史服务器里

无缝的数据流览

存档

操作员工作站 / 桌面显示

历史数据储存

OPC Data Access items: 40.000 itemsOPC update rate: > 0.1s (1s default)Primary logs/Con.Server: 5.000 logsPrimary logs/IM Hist.Server: 30.000 logs Updated min log values: 30.000/minReq. max buffer size: Con.Server: 3 monthsMax buffer size: IM Hist.Server: 10 years

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Fieldbus在800xA系统中的集成

PA 网段

DTM

Ethernet based Control Network

资产优化Asset Optimization

FF HSE

LD 800HSE

FF H1 网段 H1

智能化 FF 现场仪表

控制器

Profibus DP

远程 I/O

Profibus DP/PA Linking Device

驱动设备智能化 Profibus PA 现场仪表

RLM01

Profibus DP 冗余

Device Management

相同的用户界面

n对所有设备

n对所有供应商

n对所有协议

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817在中国的一个应用案例

n 制浆及造纸

n 顾客: UPMn 应用: 纸厂n 地点: 常熟n 系统组态 - 800xA

n 14 Process Portal (过程门户)n 23 AC 800M 控制器n 5 000 I/O n 700 智能马达on Profibusn Multi-Drives control for Paper

Mill, Winder & Super Calender

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817

Control System Characteristics forPulp MillSystem 800xA

n 48 Process Portal Operator Stations and16 Engineering Stations

n 38 AC 800M and 1 AC450n More than 35.000 I/On Profibus Communication with HARTn Profibus Communication to MCC:s (>1.500 motors)n OPC to misc. Supervisory Control Systems

……integrated with n Supervisory Control for Fiber Linen Information Management System

Asia Pulp & Paper, ChinaSite: JiangLin, Hainan ProvinceAnnual capacity of 1 000.000 tons of chemical pulp

www.asiapulppaper.com

http://www.asiapulppaper.com

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