可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)（GDS系統(tǒng)）是根據(jù)GB50493《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求研發(fā)的一套檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)由監(jiān)控軟件、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、控制裝置、氣體探測(cè)器以及電源模塊等附件組成。經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)至控制中心的計(jì)算機(jī)人機(jī)界面形成檢測(cè)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，報(bào)警，組態(tài)，調(diào)校，維護(hù)。

    GDS系統(tǒng)具有可靠、成熟、實(shí)用、擴(kuò)展方便等優(yōu)點(diǎn)，能滿足各種工業(yè)生產(chǎn)裝置安全的需求，并為實(shí)現(xiàn)全廠管控一體化和系統(tǒng)安全奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、GDS系統(tǒng)簡(jiǎn)介

    GDS系統(tǒng)通過(guò)三重模件冗余（TMR）結(jié)構(gòu)和2oo3D的投票表決加診斷的運(yùn)行方式來(lái)完成的。GDS系統(tǒng)不論是在其部件的硬件故障或者是內(nèi)部外部導(dǎo)致的瞬間故障出現(xiàn)時(shí)，都能做到無(wú)差錯(cuò)、不中斷控制。

    GDS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)從輸入模件經(jīng)主處理器到輸出模件完全是三重化的。每個(gè)I/O模件內(nèi)有三個(gè)獨(dú)立的分電路。輸入模件中每個(gè)分電路讀入過(guò)程數(shù)據(jù)并將此信息送到各個(gè)主處理器，三個(gè)主處理器（通過(guò)其機(jī)架背板）利用其專有的高速三總線進(jìn)行相互間的通訊。

    每個(gè)掃描周期內(nèi)，三個(gè)主處理器同過(guò)三重化總線與其相鄰的二個(gè)主處理器進(jìn)行通訊，達(dá)到時(shí)間同步。三重化總線對(duì)數(shù)字輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行投票表決，比較數(shù)字輸出數(shù)據(jù)，并向每一個(gè)主處理器發(fā)送一份模擬量輸入的拷貝。主處理器執(zhí)行各種控制程序并向各個(gè)輸出模塊發(fā)送由控制程序產(chǎn)生的輸出。輸出數(shù)據(jù)的表決在輸出模件中完成，這樣就使輸出表決盡可能的靠近現(xiàn)場(chǎng)端，以便檢測(cè)并補(bǔ)償可能在三重化總線表決與驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的輸出之間發(fā)生的任何錯(cuò)誤。

    對(duì)每一個(gè)I/O模塊，GDS系統(tǒng)可以支持一個(gè)可選的熱備模塊，在系統(tǒng)運(yùn)行期間當(dāng)主模塊被檢測(cè)出故障時(shí)，備用模塊會(huì)接替控制。I/O安裝背板上支持熱備模塊的槽位也可以用來(lái)作為系統(tǒng)在線修復(fù)。

二、工作站

    工程師站能對(duì)GDS系統(tǒng)進(jìn)行診斷并顯示系統(tǒng)故障。工程師站具有打印組態(tài)數(shù)據(jù)和圖形的功能。用于現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室內(nèi)裝置控制器的流程顯示、報(bào)警和組態(tài)、糾錯(cuò)、修改、測(cè)試、軟件裝載及維護(hù)等。

    操作站配備操作軟件，具備流程顯示、報(bào)警顯示以及一般操作等功能。操作站可通過(guò)組態(tài)形成報(bào)警畫(huà)面用作報(bào)警監(jiān)視。

    所有工程師站通過(guò)冗余以太網(wǎng)與系統(tǒng)通接口相連接，運(yùn)行組態(tài)軟件。工程師站用于GDS系統(tǒng)的應(yīng)用軟件編程、組態(tài)、調(diào)試、在線監(jiān)測(cè)、診斷。SOE站與操作站集成，SOE軟件安裝在操作站中，用于順序事件收集，判斷停車事故原因。

    操作站/SOE站采用授權(quán)許可的方式進(jìn)行用戶登錄管理。多臺(tái)操作站/SOE站之間可以保持?jǐn)?shù)據(jù)同步和互為備用。GDS系統(tǒng)提供安全可靠的文件版本管理技術(shù)。不會(huì)因?yàn)槎嗯_(tái)操作站而引起控制器組態(tài)文件版本沖突。

    工程師站上組態(tài)軟件的所有操作都可以形成歷史記錄，便于運(yùn)行管理。

    監(jiān)控軟件其系統(tǒng)平臺(tái)基于WIN 7操作系統(tǒng)，可以為用戶提供良好的人機(jī)界面。該軟件通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)及通訊卡與下層控制器保持通訊，確保數(shù)據(jù)的及時(shí)刷新；通過(guò)此軟件將能夠?qū)崿F(xiàn)繪制用戶流程圖形及報(bào)警顯示、記錄過(guò)程報(bào)警、記錄歷史數(shù)據(jù)及歷史趨勢(shì)、完成過(guò)程操作等功能，并能夠直觀動(dòng)態(tài)地顯示當(dāng)前裝置的狀態(tài)，從而更好地實(shí)現(xiàn)操作人員監(jiān)控和操作。

    不同操作站之間可以實(shí)現(xiàn)互為備用，不同的裝置在操作員通過(guò)不同的用戶授權(quán)許可方式進(jìn)入使用相應(yīng)的裝置監(jiān)控部分。

三、組態(tài)軟件

    按照1131—3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的基于WINDOWS 7的編程軟件使用方便，軟件語(yǔ)言基于梯形邏輯和模型塊技術(shù)，組態(tài)軟件具有仿真特性，用戶可以下裝到控制器上證明運(yùn)行程序，并提供離線模擬測(cè)試。

    無(wú)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)或控制系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，可由計(jì)算機(jī)輸入仿真信號(hào)，模擬裝置的運(yùn)行狀況，該功能可方便地對(duì)裝置的連鎖控制功能或邏輯進(jìn)行離線調(diào)試和操作培訓(xùn)，大大縮短開(kāi)車調(diào)試時(shí)間。同時(shí)，也便于對(duì)修改后的邏輯進(jìn)行離線的功能測(cè)試，降低了在線測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)，也大大方便了用戶日后的維護(hù)工作。

四、SOE 軟件

    GDS系統(tǒng)主處理器可分配16個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域，用于SOE的記錄存儲(chǔ)，可一次性記錄多達(dá)20000個(gè)事件，記錄精度小于一個(gè)掃描周期。SOE記錄文件可通過(guò)軟件讀取、分析、打印等，也可轉(zhuǎn)存在硬盤(pán)中作為永久保存。

自診斷功能

GDS系統(tǒng)具有完備的系統(tǒng)自診斷功能，達(dá)到99.9%的系統(tǒng)自診斷率

?系統(tǒng)上電自診斷

?在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件配置變化

?在線監(jiān)測(cè)所有卡件和I/O通道電路的狀態(tài)

?實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)掃描時(shí)間

?實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的內(nèi)存使用情況

五、控制模塊

    GDS系統(tǒng)的硬件核心是基于三重模塊冗余(TMR)結(jié)構(gòu)的容錯(cuò)控制器，GDS系統(tǒng)有三個(gè)主處理器，每一個(gè)主處理器CPU32為位、50MHz，并提供16MDRAM存放用戶暫寫(xiě)的應(yīng)用程序、存放SOE和I/O數(shù)據(jù)、存放診斷和通信緩沖數(shù)據(jù)等，存放在DRAM中可執(zhí)行的應(yīng)用程序下載到EPROM。工作方式為3-2-1-0，系統(tǒng)中所有的I/O信號(hào)都要經(jīng)過(guò)硬件的三取二表決。同時(shí)系統(tǒng)中所有的I/O信號(hào)都要經(jīng)過(guò)硬件的三取二表決。

    控制器主處理器采用專用工業(yè)級(jí)CPU。1套控制器共3塊，每塊主處理器內(nèi)有兩塊CPU，32位，16M內(nèi)存。

六、I/O模塊

AI 模件

    每個(gè)AI卡上設(shè)有3條獨(dú)立電路，在每個(gè)電路上都有一個(gè)微處理器掃描輸入信號(hào)并傳送到相應(yīng)的主處理器上，每個(gè)電路都獨(dú)立執(zhí)行on-going診斷，模塊上的FAULT指示的是某個(gè)電路的故障而不是模件失效。TMR AI模件保證可以在出現(xiàn)單點(diǎn)故障時(shí)正確運(yùn)行并可在限定類別的多個(gè)故障時(shí)正常運(yùn)行。TMR AI模件的詳細(xì)技術(shù)規(guī)格和TüV認(rèn)證證書(shū)見(jiàn)附件。

AO 模件

    每個(gè)AO卡上設(shè)有3條獨(dú)立電路，它們獨(dú)立地從通道對(duì)應(yīng)的MP接收數(shù)據(jù)，通道提供表決電路的輸入用以選擇一個(gè)通道驅(qū)動(dòng)輸出。AO模塊每個(gè)電路都獨(dú)立執(zhí)行on-going診斷，模塊上的FAULT指示的是某個(gè)電路的故障而不是模件失效。3481模件保證可以在出現(xiàn)單點(diǎn)故障時(shí)正確運(yùn)行并可在限定類別的多個(gè)故障時(shí)正常運(yùn)行。模塊內(nèi)部還設(shè)有自效驗(yàn)智能回路和電壓電流反饋電路，時(shí)刻進(jìn)行在線自效驗(yàn)。

DI 模件

    每個(gè)DI卡上設(shè)有3條獨(dú)立電路，在每個(gè)電路上都有一個(gè)微處理器掃描輸入信號(hào)并傳送到相應(yīng)的主處理器上，每個(gè)電路都獨(dú)立執(zhí)行on-going診斷，模塊上的FAULT指示的是某個(gè)電路的故障而不是模件失效。模件保證可以在出現(xiàn)單點(diǎn)故障時(shí)正確運(yùn)行并可在限定類別的多個(gè)故障時(shí)正常運(yùn)行。

DO 模件

    每個(gè)DO卡上設(shè)有3個(gè)微處理器分別接受主處理器的輸出數(shù)據(jù)，通過(guò)Quad表決電路進(jìn)行表決后輸出。每個(gè)電路都獨(dú)立執(zhí)行on-going的OVD診斷，以防止“Stuck-ON”。模件保證可以在出現(xiàn)單點(diǎn)故障時(shí)正確運(yùn)行并可在限定類別的多個(gè)故障時(shí)正常運(yùn)行。模件的詳細(xì)技術(shù)規(guī)格和TüV認(rèn)證證書(shū)見(jiàn)附件。

通訊模件

    每塊通訊模件提供3個(gè) RS485/422串行通訊口，支持Modbus的主/從設(shè)備的通訊連接，也支持TSAA協(xié)議的應(yīng)用和通訊連接，如TriStation1131、SOE等。2個(gè)802.3的Ethernet網(wǎng)口支持10/100M TCP/IP連接，同時(shí)支持基于TSAA的GDS對(duì)等網(wǎng)。

七、機(jī)柜

    機(jī)柜采用標(biāo)準(zhǔn)顏色為RAL7035，標(biāo)準(zhǔn)尺寸為800mm x 800mm x 2000mm，另配有100mm高的底座。機(jī)柜帶照明。配置彈出翻轉(zhuǎn)式門把手。

    系統(tǒng)柜內(nèi)帶有風(fēng)扇、各種接地匯流銅排、匯線槽盒及接線端子等常用的安裝附件。機(jī)柜中包含為系統(tǒng)控制站和卡件安裝的專用機(jī)架及配套供電的專用24VDC冗余電源。

    GDS系統(tǒng)不單獨(dú)設(shè)置配電柜；由UPS電源和/或一路市電。

    除 UPS 提供的電源（如：24VDC 等）外，所有供電都由供電模塊生成。這些模塊是冗余的。每個(gè)供電模塊都是100%負(fù)荷，內(nèi)部配電*大限度冗余。直流電源屬供貨范圍。

    一般接地按如下考慮：

    特殊應(yīng)用及國(guó)際/美國(guó)國(guó)家/地區(qū)/本地的電氣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了專門的接地要求。在美國(guó)，國(guó)家電氣標(biāo)準(zhǔn)（NEC）及建筑標(biāo)準(zhǔn)為政府文件。

    接地工程符合SH/T3081-2003、IEC354-5-548-1996、ISA-RP12.6-1995 等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，即采用等電位連接方式的共用接地系統(tǒng)，接到電氣的接地系統(tǒng),接地電阻<=4歐姆。