1000万吨／年炼油和80万吨／年乙烯 SIS&GDS项目
1、项目概况
某炼化企业炼化一体化项目为新建超大型炼油、化工一体化项目，由1000万吨/年炼油和80万吨/年乙烯共计32 套工艺装置组成。项目包括全厂除EOA、动力中心及码头SIS以外所有装置SIS及GDS系统。
提供的系统覆盖范围包括：
o 化工部分SIS系统一共有22套SM。
o 化工部分GDS系统一共有6套SM。
o 炼油部分SIS系统一共有28套SM。
o 炼油部分GDS系统一共有12套SM。
o 码头部分GDS系统一共有1套SM。
系统采用霍尼韦尔自动化控制系统SafetyManager安全仪表系统，设中心控制室（下称中控室），中控室可以对整个项目的过程数据进行集中监控和操作。SIS操作站设于中控大厅，服务器及远程IO机柜设于中控机柜间，各装置工程师站、网络机柜、控制机柜、继电器柜、端子柜等分别安装在各装置现场机柜间内。
SafetyManager系统配置具有完备的冗余设计，提供全方位的可靠性保障措施，不仅从控制器系统的电源、控制器、输入输出卡件、所有的通讯网络以及关联的全部通讯设备提供冗余配置支持，而通过全局数据库可以支持到各类用户站的互为后备，达到操作员站之间的工作功能的冗余。
该系统是当代最先进的控制系统之一，包含了霍尼韦尔三十年来在过程控制、资产管理、行业知识等方面积累的经验，采用最先进的开放平台和网络技术，为工业企业提供一个统一的、全厂的、自动过程控制、设备和资产管理，直至操作管理、生产管理、集成制造等一体化的知识系统体系结构和全系列的解决方案。
2、系统概述
2.1 概述
为满足用户对不同装置安全性和连续性生产的要求，SM 在设计上具有多种配置方式，能满足 TUVAK6 级及 SIL3级（SM2004D）标准的要求。SM 能保证在装置出现任何异常情况时，控制在一个安全的状态。高度的自诊断功能确保SM能在过程安全时间内发挥作用。
在过程安全时间内，SM 系统可以完成诊断整个系统，并执行两次以上应用程序。这种自诊断可以消除内部一切可能存在的隐患，且该技术已经获得 TUV 认证。
通讯功能 SM 系统具有符合 MODBUS TCP／RTU通讯协议的标准通讯接口，符合国际通讯标准，可与任何具有同样通讯接口的设备进行通讯。同时，霍尼韦尔 SM 系统还可通过专有的通讯卡与霍尼韦尔 Experion SM 系统的 FTE 高速容错以太网实现无缝集成，从而实现 SOE 功能的集成、报警功能的集成、操作界面的集成、数据共享等。
在线修改功能 在项目调试阶段及生产运行过程中，有时需要对运行程序作在线修改，HSMS是第一家成功开发出 CPU 冗余结构，可实现无限制在线修改功能的安全管理系统。
文件自动归档功能 SM 系统具有强大的文件自动归档功能。当您完成数据库组态及逻辑图后，可自动生成标准的文档格式，包括组态数据库，逻辑图，标签及版本号，日期等。并可通过 Excel 或 DebaseIII输入输出。由此省去了您整理资料的烦琐劳动，并确保您系统运行的软件版本与您最终资料相一致。
极易编程 SM 系统采用 FLD 功能逻辑图进行编程。该语言符合IEC61131-3标准，采用符号库生成有关逻辑，简单方便，避免了编程可能导致的错误。友好的用户界面让工程师使用起来得心应手。
仿真调试功能 仿真调试可以在FLD界面和系统界面上进行。通过PC 工作站可存取所有的系统变量。输入输出强制（Force）功能，可改变输入输出变量的状态，输入输出的变化过程及强制操作状态都被记录下来。
短路保护功能 SM 系统的输入输出电路都有短路保护功能，任何外部的短路都可被诊断检查出来而加以保护。
高度自诊断功能 SM 系统采用微处理器技术，取消了母板结构，诊断覆盖面超过/99.99％，系统符合 DIN V 19250 AK1-6 级标准及 IEC61508 SIL3 标准。其高度的自诊断功能，确保系统安全性及高可靠性。
2.2 SM系统构成
SM系统控制器主要硬件模块有：
o QPP (Quad.Processor Pack)
o USI (Universal Safety Interface)
o PSU(Power Supply Unit)
o BKM(The Battery and Key switchModule)
QPP(Quad Processor Pack)
四重化处理器模块（QPP）是SM系统的心脏，负责控制所有的系统操作。每个 QPM 模块有两个微处理器和两个内存。微处理器的每次读写指令都要先对硬件和逻辑运算进行比较，另外对硬件的诊断测试使QPM模块的诊断覆盖率 DC高达99.99％，因此，在一个QPP 模块运行的情况下仍可以保证系统的安全等级达SIL3。
四重化处理器模块（QPP）的硬件和软件具有高可靠性和容错性，控制站具备顺序控制、批量控制和一般连续控制功能，控制站具备顺序事件记录的功能。
USI (Universal Safety Interface)
SM系统的通用安全通讯接口模块USI0002，该模块通过TUV认证，满足SIL3 安全级别。其内置4个相互独立的通讯端口，其中2个不同网段的以太网口，2个RS485或RS232 串口（通过通讯适配器组态完成），内部安装有基础安全防火墙，可有效防止网络风暴、垃圾对SM系统的侵袭，保证系统的安全运行，并正因为如此，SM 系统为第一家通过计算机网络安全认证的SIS系统，可以在数据通讯时（OPC或Modubus），充分保证SM系统的安全性。
PSU(Power Supply Unit)
PSU模块是电绝缘的，为控制器、I0卡件及FTA提供5V电源。
BKM(Battery Key switch Module)
BKM 模块由蓄电池以及复位和强制钥匙开关组成。在一个控制器底板中只需要一个BKM。它同时用于冗余和非冗余配置。
3、系统配置
3.1 系统结构总图
下面的结构示意图可以让您更直观的了解该项目的配置情况：
3.2 配置原则
系统配置时遵循了冗余原则，SM系统所支持的冗余是系统本质的冗余，由系统硬件/软件本身所支持，无须设计额外的应用软件予以实现。
系统FTE网络和网络交换机等设备的均 1:1 冗余配置。
QPP控制器、I/O子系统通讯网络等部件均 1:1 冗余配置。
系统机柜电源系统均 1:1 冗余配置，辅助机柜电源均 1:1 冗余配置。
每个操作站都有独立的计算机主机，操作站可互为后备，具备工作冗余功能。
3.3 中控室
本项目一共包含37个装置。
炼油部分25个装置，SIS配置1台防病毒服务器，3对冗余数据服务器，17台操作站，3台工程师站，1台打印机；GDS配置1台防病毒服务器，1对冗余数据服务器，14台操作站。
化工部分12个装置，SIS配置1台防病毒服务器，3对冗余数据服务器，14台操作站，4台工程师站；GDS配置1台防病毒服务器，1对冗余数据服务器，11台操作站，1台打印机。
以上电脑均放置与中控室机柜间内，采用KVM连接至中控大厅和工程师室，均为单屏显示。
3.4 现场机柜室
本次项目共涉及22个现场机柜间，每套装置系统柜及辅助柜都置于现场机柜间内，通过交换机及光纤设备与中控室远程机柜及服务器相连接，每套装置在各自机柜间设一台或两台工程师站。
项目中通过MODBUS /OPC通讯接口与DCS系统进行通讯，数据需要传到DCS系统中，实现对设备的远程监控。
