西门子FH故障安全系统方案与选型
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/73192008
选型时使用PCS 7产品样本:
· 第8章 自动化系统选型:选择故障安全CPU
· 第11章 过程IO选型:选择故障安全IO模块
· 第 14章安全集成系统:选择安全软件F System及Safety Matrix 选件
F System 当前版本为V6.1 SP2
SIS是安全仪表系统的简称,它主要包括下面几种应用:
· 紧急停车系统(ESD/PSD)
· 燃烧器管理系统(BMS)
· 火灾和有毒有害及可燃气体监视(F&G)
· 高压保护系统(HIPPS)
西门子S7-400FH系统可以达到SIL3 的安全等级,西门子的故障安全系统已经进入中国有十多年,并且在国内各行业有广泛的应用,包括炼油、乙烯、PX、化工、LNG等行业。
https://www.ad.siemens.com.cn/download/docMessage.aspx?Id=5979
1) 组态软件方案:
Ø PCS 7+F SYSTEM
Ø Step 7+ CFC+F SYSTEM +WINCC
由于PCS 7能自动提供通道级模板诊断、SOE、操作员记录等高级功能,因此强烈建议选择PCS 7 + F SYSTEM方案。
S7-SYSTEM V6.1 订货号: 6ES7 833-1CC02-0YA5
2) 故障安全CPU:
故障安全系统的控制器要选择S7-400FH控制器。S7-400FH 在S7-400H的硬件基础上,配置了F RT License (订货号6ES7 833-1CC02-6YX0 ).S7-400FH系统即使选择单H站,也可以达到SIL3的安全等级,控制器采用冗余配制是增加了可用性。
3)F IO模板选型:
故障安全系统不仅要选择安全型的CPU,I/O模板、传感器和最终元件(继电器、阀门)都要达到相应的SIL等级,整个安全回路才能达标。
Ø PROFIBUS DP:F System目前支持ET200M、ET200 ISP、ET200S(DP)、ET200 Pro分布式I/O从站,在流程行业建议选ET200M 分布式I/O,包括DP接口的IM153-2 HF和PN接口的IM153-4HF,如果希望将分布式I/O站点放在防爆一区,可以选择ET200 ISP的故障安全模板。对于ESD系统,建议选择F-DI 24模板,如果是火气系统,建议选择F-DI 8*Numur模板,因为Numur卡件具有断线诊断功能。
Ø PROFINET IO:
目前只有IM153-4 PN HF V4.0可用于400FH系统,接口模块订货号为:6ES7 153-4BA00-0AB0,背板定货号为 6ES7 195-7HA00-0XA0。IM153-4 PN HF模板目前还不支持接口模块冗余、I/O模板冗余、IM153-4 PN HF目前还不支持F-DI 8*Numur卡件。
除了软件外,需要注意安全卡件的热插拨背板和前连接器型号,常用的模板信息如下:
模板 |
定货号 |
宽度/ 前连 |
背板定货号 |
备注 |
F-DI 24 |
6ES7 326-1BK02-0AB0 |
80mm /40针 |
6ES7195-7HC00-0XA0 |
一个背板上插一个模板 SIL 2: 1oo1 评估, 24 个通道 • SIL 3 :对模块进行 1oo2 评估,12 个通道 |
F-DO 10*24V |
6ES7 326-2BF10-0AB0 |
40mm /40针 |
6ES195-7HB00-0XA0 |
一个背板插两个模板 单通道达到SIL3 |
F-AI 6*14Bit |
6ES7 336-4GE00-0AB0 |
40mm /20针 |
6ES7195-7HB00-0XA0 |
一个背板插两个模板 单通道达到SIL3 |
F-DI 8*Numur |
6ES7 326-1RF01-0AB0 |
80mm /40针 |
6ES7195-7HC00-0XA0 |
单通道达到SIL 2 1OO2评估后达到SIL 3 |
隔离模块的作用如下:
用于IM153和F 卡件的隔离或者普通卡件和F卡件的隔离,下面的卡件在达到SIL3等级时也不需要隔离模块。
· 6ES7 326-1BK02-0AB0
· 6ES7 326-2BF10-0AB0
· 6ES7 336-4GE00-0AB0
对于F-DI 8*Numur模板,如果达到SIL3等级,需要隔离模块。隔离模块的定货号如下:
6ES7 195-7KF00-0XA0 与它配合的背板: 6ES7 195-7HG00-0XA0
S7 F/FH Systems — 组态和编程
https://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/2201072
SIMATIC 过程控制系统 PCS 7 提纲 B 部分 - 过程安全
https://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/35016980
关于S7-400FH项目的升级,请参考:
https://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/2201072
S7 F/FH Systems — 组态和编程 第2.3章(移植到 S7 F Systems V6.1)