中國石油天然氣股份有限公司企業標準 QSY XQ Honeywell SafetyManager系列ESD系統維護規程

Q/SY XXXXXXXX.Q/SY中国石油天然气股份有限公司企业标准 Q/SY XQ Honeywell SafetyManager系列ESD系统维护规程Operation and maintenance procedures for SafetyManagerof ESD control system2010年 月 日发布 2010年 月 日实施中国石油天然气集团公司西气东输管道分公司 发布7目 次前 言II1 范围12 总体描述13 规范性引用文件14 术语和缩略语15 系统构成16 硬件技术指标27 操作步骤5附录A6前 言本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国石油西气东输管道公司提出。本标准由中国石油西气东输管道公司质量安全与环保处归口。本标准起草单位：中国石油西气东输管道公司压缩机处。本标准主要起草人：本标准于2010年 月 日首次发布。 Honeywell SafetyManager系列ESD系统维护规程1 范围本标准规定了西气东输站场ESD控制系统组成，Honeywell的SafetyManager系列安全控制系统的硬件技术指标、操作方法，运行维护方法等内容。本标准适用于西气东输二线使用的SafetyManager系列控制器组成的ESD系统。2 总体描述西气东输二线ESD（Emergency ShutDown）控制系统由Honeywell SafetyManager设备组成，是故障安全型控制系统。西气东输阀管道站场在出现天然气泄漏、火灾、自然灾害等意外情况时，启动ESD控制系统紧急停站逻辑，紧急停运站场，保障站场安全，减少损失。应定期对ESD系统进行维护检查，确保系统运行可靠。3 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范Y/T 6069-2005 油气管道仪表自动化系统运行技术规范4 术语和缩略语下列术语和定义适用于本标准ESD：Emergency ShutDown紧急关断系统，是故障安全型控制系统MODBUS：Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言SM：SafetyManager是Honeywell公司开发的用于ESD的控制系统Chassis：SM机柜上所使用的机笼箱QPP：Quad Processor Pack SM控制系统的控制器 USI：Universal Safety Interface SM控制系统的通讯卡件PSU：SM控制系统的供电单元CPU：Central Processing Unit中央处理器BKM：Battery and Key Switch Moudle SM控制系统的电池与钥匙开关控制卡件USB：Universal Serial BUS通用串行总线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯LED：Light Emitting Diode发光二极管，是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件RAM：Random Access Memory随机存取器5 系统构成 ESD系统选用Honeywell的SafetyManager系列产品，ESD系统通过主机架的USI模块与AB的PLC系统之间进行MODBUS协议通讯；ESD系统由主机架的USI模块与上位机服务器通过Safe Net网络进行数据的通讯。6 硬件技术指标6.1 SM系统机柜SM系统机柜采用Rittal标准机柜。SM系统的CP卡件和I/O卡件安装在旋转机架上（Swing Frame）。旋转机架上共有10个卡笼（Chassis）位置。SM控制器和IO通常从机架的Chassis2开始配置，所以控制器机柜内的旋转机架最多放置8个IO Chassis，如果是单独的IO机柜，就可以最多放置9个IO Chassis。6.2 控制器（QPP）控制器通常放置在每一个CP的左侧，他是SM系统的核心。图6.1为CP卡件：图6.1 SM系统CP卡件QPP的主要功能是：持续的周期执行读输入信号，执行功能逻辑程序，写输出到输出卡功能，连续测试系统硬件，以保证安全控制。图6.2为QPP平面图：图6.2 QPP平面图Display面板缺省显示系统实时时钟，上下翻页可以显示系统状态和诊断信息。钥匙开关有三个位置，STOP为QPP停止状态，系统不运行；IDLE状态CP不运行，QPP准备下装状态；RUN状态为CP运行状态。LED指示灯绿色时表示正常，红色时故障，无指示要检查钥匙开关位置和是否上电。6.3 通讯卡（USI）USI通常放在QPP右侧的两个槽里面，并且一个控制器最多带两块USI，图6.3为USI平面图：图6.3 USI平面图USI是SM系统的通讯卡，A，B，C，D四个通讯通道可以被用作四种不同的通讯解决方案。通过查看发送LED状态指示灯，可以确认相关通道的数据通讯是否有效。通道A和B为以太网连接。使用RJ45连接，最大长度100m，10/100M自适应以太网接口。通道C和D为RS-232与RS-485串行通讯接口。RS-232最大波特率38Kbps，最大传输距离15m，点对点传输。RS-485最大波特率4Mbps，最大传输距离30m，多通路。6.4 5VDC供电单元（PSU）PSU通常放置在每一个CP的最右侧，PSU的作用就是把24VDC转换成5VDC，其工作受Watchdog的实时监视。LED指示灯：熄灭：失电或者供电电压过低红色：5VDC输出值过低绿色：5VDC输出在合理范围内（4.73-5.73vdc）6.5 BKM（Battery and Key Switch Moudle）BKM是SM系统的必须组成模块，放置在CP卡笼箱的中间部分，BKM平面图如图6.4所示：图6.4 BKM平面图BKM前面有两个钥匙开关和一个LED状态指示灯。钥匙开关：故障复位开关：OFF：从实时诊断缓存中清除故障信息ON：启动控制器强制开关：ON：对于允许的输入/输出点可以执行强制OFF：清除所有强制，并且不能做任何强制LED指示灯：绿色：正常红色：检测到BKM故障或电池电量低BKM卡件内部放置了两块电池为冗余QPP的RAM内存和实时时钟后备电源，防止断电后相关内容丢失。BKM所使用电池是3.6V锂电池，该电池不可以充电，累计放电至少300小时，放电完成或者电量低时LED指示灯变红提示更换电池。正常使用情况下，建议最多5年对电池进行更换。6.6 IO ChassisIO Chassis是用来放置I/O模块的卡笼，IO Chassis如图6.5所示：图6.5 IO Chassis平面图每个Chassis有21个安装槽位，其从左到右18个槽位可用于安装I/O卡件，第19个槽位为空位，最右侧第20和21个槽位用于安装IO Extender。冗余和非冗余的IO要分别置于冗余和非冗余的IO Chassis上。不同类型的IO可以混合放在同一个IO Chassis上，但是它们必须具有相同的外部供电类型。每一个IO Chassis最多放置18块IO卡件。7 操作步骤7.1 SM的启动1）打开站场SM机柜供电电源2）将左侧QPP控制模块钥匙开关打在RUN上3）将右侧QPP控制模块钥匙开关打在RUN上4）将BKM卡件上Reset钥匙开关打在ON上后，恢复OFF状态7.2 SM的停用1）将左侧QPP控制模块钥匙开关打在STOP上2）将右侧QPP控制模块钥匙开关打在STOP上3）关闭站场SM机柜供电电源7.3 SM的在线下装1）进入Controller Management选择Load Controller功能2）按照提示窗口提示，将任意CP的钥匙开关打到IDLE位置，点击“Start”按钮开始下装3）当所选择的CP下装完成后，按照提示查看实时诊断信息，若没有与在线修改无关的故障发生，那么将该CP的钥匙开关打到RUN位置并且转动RESET钥匙开关，这时所选择的CP运行起来，另一个CP将被自动Halt。4）点击Continue下装另一个CP，下装完成后转动RESET钥匙开关，启动冗余CP，在线下装完成7.4 SM程序的删除1）将两个QPP的钥匙开关打在STOP位2）按住左侧QPP显示面板右侧向上箭头，将钥匙开关打到RUN位置3）将左侧QPP钥匙开关打回STOP位4）按住右侧QPP显示面板右侧向上箭头，将钥匙开关打到RUN位置5）将左侧QPP钥匙开关打回STOP位附录A（资料性附录）A.1 SM机柜和供电系统图A.1 SM机柜和供电系统A.2 BKM内视图图A.2 BKM内视图A.3 I/O模块正视图图A.3 I/O模块正视图A.4 两机柜间连接方式图A.4 两机柜间连接方式