industrial it system 800xa -...
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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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7
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
路由器 / 防火墙
AC 800M 控制器
绿园 (Green Field) – 800xA 系统
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7
“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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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
高速连接器(FF HSE/H1, PB DP/PA)
工厂网络 / 内部互联网 / 因特网
Advant Master控制器
路由器 / 防火墙
路由器 / 防火墙
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
高速连接器(FF HSE/H1, PB DP/PA)
工厂网络 / 内部互联网 / 因特网
Harmony INFI 90控制器
路由器 / 防火墙
路由器 / 防火墙
AC 800M
800xA 系统与 Harmony
Rack 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
高速连接器(FF HSE/H1, PB DP/PA)
工厂网络 / 内部互联网 / 因特网
Melody控制器
路由器 / 防火墙
路由器 / 防火墙
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
高速连接器(FF HSE/H1, PB DP/PA)
工厂网络 / 内部互联网 / 因特网
PLC Connect(1oo2 redundancy)
路由器 / 防火墙
路由器 / 防火墙
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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4JB
050
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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5JB
050
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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6JB
050
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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7JB
050
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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
高速连接器(FF HSE/H1, PB DP/PA)
工厂网络 / 内部互联网 / 因特网
控制器
路由器 / 防火墙
路由器 / 防火墙
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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9JB
050
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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0JB
050
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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B -2
1JB
050
817显示有关信息
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2JB
050
817
扩展的操作员界面
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3JB
050
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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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4JB
050
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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5JB
050
817
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B -2
6JB
050
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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B -2
7JB
050
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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8JB
050
817
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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9JB
050
817
控制与 I/O
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0JB
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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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B -3
1JB
050
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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
PM864 PM864可冗余
32MB96 MHz
PM861 PM861可冗余
16MB48 MHz
PM860
8MB48 MHz
AC 800M 系列-性能
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2JB
050
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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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3JB
050
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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4JB
050
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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B -3
5JB
050
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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6JB
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集成化的高诚信控制器
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7JB
050
817
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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B -3
8JB
050
817
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
0
20
40
60
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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9JB
050
817
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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0JB
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817
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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1JB
050
817
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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2JB
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817
工程效率最大化
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3JB
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817
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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4JB
050
817
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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B -4
5JB
050
817
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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6JB
050
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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7JB
050
817
功能设计器-用于“Top-Down”设计800xA 系统工程
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8JB
050
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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B -4
9JB
050
817
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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0JB
050
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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817800xA 过程工程工具的集成
System 800xA
双向数据交流
800xA 系统
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2JB
050
817
缩短决策及执行时间-操作
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3JB
050
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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4JB
050
817
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B -5
5JB
050
817面板 - 稳定安全的操作
n 图案库含有标准面板
n 定制面板
n 归类连接
n 更新类型,所有调用自动更新
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B -5
6JB
050
817报警情景概述
声音文件通知
操作指导
报警注释
区域报警
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7JB
050
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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8JB
050
817
生产管理集成
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050
817
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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0JB
050
817
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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B -6
1JB
050
817
批次的操作员工作站
设备概貌
流程图
程序功能表
批次概貌
800xA 系统批次管理
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2JB
050
817
800xA 制造管理 (MM)
n 四个主要功能(模块):n 库存管理
n 质量管理
n 操作管理
n 秤重及分发(Weigh and Dispense)
System 800xAProduction Management
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3JB
050
817
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
System 800xAProduction Management
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4JB
050
817
信息集成提高系统的可视性
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5JB
050
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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6JB
050
817
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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7JB
050
817
利用现场总线实现工厂资产优化
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8JB
050
817
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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050
817800xA系统的一些销售数据
n 全球范围: > 3000 n 中国: > 150
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050
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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1JB
050
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
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817
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