西屋OVATION系统介绍(太仓)
OVATION系统培训教材
OVATION控制系统培训教材检修部热控专业2005－1目录1.系统硬件 ........................................................................................................... - 1 -1.1.网络系统................................................................................................. - 1 -1.2.DPU ......................................................................................................... - 2 -1.3.I/O机架及柜内总线............................................................................... - 7 -1.4.远程站点的配置及连接......................................................................... - 9 -1.5.I/O模件................................................................................................. - 10 -1.6.AI模件.................................................................................................. - 13 -1.7.AO模件 ................................................................................................ - 15 -1.8.DI模件.................................................................................................. - 16 -1.9.DO模件 ................................................................................................ - 18 -1.10.VP模件 ............................................................................................. - 19 -1.11.脉冲计数模件.................................................................................... - 21 -1.12.其他模件............................................................................................ - 22 -1.13.机柜电源系统.................................................................................... - 23 -1.14.硬件的基本维护工作........................................................................ - 25 -2.服务器、工程师站 ......................................................................................... - 26 -2.1.服务器、工程师站概述....................................................................... - 26 -2.2.访问组态工具....................................................................................... - 27 -2.3.系统硬件组态....................................................................................... - 27 -2.4.系统数据库介绍................................................................................... - 30 -2.5.系统数据库的编辑............................................................................... - 34 -2.6.系统画面的组态................................................................................... - 39 -2.7.系统功能软件的使用........................................................................... - 57 -2.8.系统逻辑图的组态............................................................................... - 59 -3.操作员站基本操作 ......................................................................................... - 69 -3.1.操作员站画面概述............................................................................... - 69 -3.2.报警窗口的使用................................................................................... - 71 -3.3.趋势图的使用....................................................................................... - 72 -3.4.在系统中组建历史点........................................................................... - 75 -4.系统维护和管理 ............................................................................................. - 75 -4.1.SOLARIS系统基本维护 ..................................................................... - 75 -4.2.OV ATION系统备份和恢复................................................................. - 75 -4.3.组态操作员站custom graphic菜单显示的项目 ................................ - 77 -4.4.组态操作员站薄膜键盘中1－48个按钮的功能............................... - 78 -4.5.组态data analysis and maintaince菜单显示的项目 ........................... - 78 -OVATION系统培训教材OV ATION是美国西屋推出的最新分散控制系统，其控制网是标准的以太网，采用了高速、髙容量的商业化的硬件；系统的建立严格按照开放式标准进行，可以把第三方的产品很容易地集成在一起；先进的分布式全局数据库将功能分散到多个独立的站点，而不是集中在一个中央处理器；以上众多特点决定了系统的安全可靠和高可用性。
Ovation系统介绍
热控—陈昭
目录
Ovation系统的硬件 Ovation系统的软件 调试过程中一点总结
Ovation系统的结构及硬件
典型的OVATION系统结构
站 ： 设 置 和 操 作 功 能 的 人 机 接 口
服务器/工程师站
编程中心（建立数据库， 控制逻辑） Power Tools 服务器 Oracle 数据库服务器
221wwwwwwwpcei12345678910111213141516wpcei12345678910111213141516wpcei12345678910111213141516wpcei12345678910111213141516wpcei12345678910111213141516wpcei12345678910111213141516wfrontwwwwwwwpcei12345678910111213141516wpcei12345678910111213141516wpcei12345678910111213141516wpcei12345678910111213141516wpcei12345678910111213141516wpcei12345678910111213141516wrear?控制器底盘?安装板?iobranch5?8modules?iobranch6?8modules?每个摸块的io端子块终端器?i0子系统结构wirestripgauge信号端io基座baseterminationunit?每个基座有2个io卡槽?io卡支持热插拔即带电插拔?模块电源和辅助电源由总线连接emodule实现数模转换型号要与pmodule对应personalitymodule特性模块automaticinterconnectionofiobases自动互连io总线sparefuseholders备用保险丝孔?模件有电子id号?电子模块和特性模块都有代号terminalblocksupportsingle12awgcabletwo14awgcabledownto22awgpmodule提供通信介质的连接模块电源为卡件的工作电源辅助电源是指系统供电方式下提供给现场变送器的电源io模件?16channeldigitalinput?16channeldigitaloutput?4channelanalogoutput?8channelanaloginput?4channel3and4wirertdinput?16channelsequenceofevents?
美国西屋ovation 系统配置介绍
OVATION系统配置描述OVATION系统特点及其在电厂优化设计中的应用一、DCS发展的新阶段自从70年代年推出第一套工业DCS系统到现在已有24年了。
DCS由于集成了4C 技术（Computer，Communication，CRT，Control）克服了传统仪表自动化系统中诸多缺点，实现了仪表自动化领域中的四个取代，即：1、用数字技术取代模拟技术，使测量精度提高了一个数量级。
2、用CRT取代了常规模拟仪表，压缩了监视面和控制室面积，使运行操作员得到的过程信息更集中、更生动和丰富多彩，操作更灵活有效。
3、用编程技术取代了原调节顺控的硬接线，极大地减少了施工调试工作量，使自动、顺控的投入率有很大的提高，取得了明显的效益。
4、用先进控制算法部分取代常规PID算法，使一些用PID算法不易取得实效的过程实现了自动。
提高了控制精度，这一过程目前仍在继续。
但是我们还应当看到当前在我国电力工业中使用的众多DCS系统及其应用还存在不少问题。
首先，我们当前使用的DCS绝大部分都是专利版权的不开放系统，由于目前大部分DCS是不开放的，所以DCS总的技术水平落后于计算机技术的发展水平。
其次，当前电力工业中应用的DCS绝大部分未实现物理分散。
为了实现DCS ，把所有测点都引入中央控制室，其电缆费用高得惊人。
以2×300MW机组为例，其控制测量用电缆高达1400公里，与电缆有关的直接间接费用高达5000万元，大大高于DCS本身的费用。
第三，DCS使用范围不宽，当前还只限于机炉本身的控制，电气控制纳入DCS 才刚开始，未能使DCS成为电厂各车间的信息中心。
工作站和以PC为基础的人机界面，以工业PC为基础的I/O控制器IEEE标准网络技术及规约组成的过程控制系统才是真正开放的计算机系统。
二、OVATION系统特点介绍OVATION系统是西屋公司在总结WDPF 系统大量使用经验基础上容纳了最新技术成就，历时3年，于1997年9月正式宣布可在我国投放市场。
西屋公司OVATION系统控制系统简介
OVATION－西屋过程控制及信息技术之大成西屋公司OVATION系统，包括以下几部分：1.OVATION 控制网络（FDDI)。
2.OVATION控制器。
3.OVATION过程I/O4.OVATION人机界面OVATION系统概要：西屋采用商用、可靠的工具，包括：•通讯网络•操作系统•标准工作站•工业标准结构•开放式通讯协议1．OVATION控制网络：OVATION的高速FDDI网络不同于其它DCS系统，它是一个完全确定性实时数据传输网络，即使在工况扰动的情况下也决不丢失、衰减或延迟信号。
此外，按照ANSI标准，FDDI提供全冗余的反转双环，并且在双环电缆中断时，使用自动重新组态功能以屏蔽发生错误的部分。
1．1 网络标准FDDI网络可使用户采用最好的方法来获取系统信息，不用考虑协议、网络管理和操作系统等。
OVATION网络软件采用ISO/OSI标准，可以在任何一个标准物理网络层中通讯，在使用FDDI时具有所有网络的特性：冗余、同步、确定和令牌传输。
当在与以太网、快速以太网、令牌环或其它拓扑结构相连时它使用TCP/IP协议。
OVATION系统的设计原则是从上到下的所有标准都合成一个完全开放的环境，所以OVATION允许最终用户在系统中集成其它厂商的产品。
基于开放式的通讯协议，OVATION 系统已经成功的将全厂区域自动控制和信息组成了一个整体，在今后所有的版本中也会无一例外的使用所有标准组合。
1．2 特性：速度 100MB 每秒容量 200,000实时点每秒长度 200公里站点 1,000个介质 光纤或铜缆2．OVATION控制器特点：•具有处理多种应用程序(包括网络)的能力•提供控制器完全无扰动切换的能力•兼容第三方用于数据通讯、控制、 用户 C 语言编程和仿真的软件•支持多任务和优先任务计划•完全符合 POSIX1003.1b的开放系统 标准•容易理解的命名法表示过程点(优于使用复杂的名称或硬件地址加偏移 量的命名法)•RTOS所占内存低于 50KB•RTOS存储和启动使用闪存(Flash Memory-20MB) (无需电池固化的内存)•RTOS的模块式结构只执行控制算法和通讯的功能•应用软件的组态程序记录在闪存中2．1 控制器硬件的规格处理器 Intel 奔腾时钟速度 133MHz控制内存 3MB闪存 20MB内存 32MB DRAM总线结构 PCI总线I/O模件 最多 128个就地卡件远程 最多1024块远程卡2．2 控制器规格：点的类型 最大量发生点(有点名) 最多到 16,000模拟量(硬接线) 1,024数字量(硬接线) 2,048SOE(硬接线) 1,024过程控制区域 最多 5个I/O 采样速度 10毫秒到 30秒I/O 接口 PCI总线(OVATION 和 Q-Line)2．3 应用程序：OVATION控制器为了满足用户的需求 ，提供了大量的应用程序和功能： •连续(PID)控制•布尔逻辑•特殊逻辑和定时功能•数据采集•SOE处理•冷端输入补偿•过程点传感器/限位检验•过程点报警处理•过程点转换为工程单位•过程点数据库存储•就地和远程 I/O接口•过程点上标签2．4 历史事件顺序(SOE)整体的 SOE处理能力由 I/O子系统和标 准软件提供。
汽轮机控制系统操作说明DEH
. .汽轮机控制系统〔DEH〕设计及操作使用说明汽轮机300MW机组DEH系统说明书DEH系统使用的是西屋公司的OVATION型集散控制系统。
其先进性在于分散的构造和基于微处理器的控制，这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。
100MB带宽的高速以太网的高速公路通讯使各个控制器之间相互隔离，又可以通过它来相互联系，可以说是整套系统的一个核心。
系统的主要构成包括：工程师站、操作员站、控制器等。
一、DEH系统功能汽轮机组采用由纯电调和液压伺服系统组成的数字式电液控制系统(DEH)，提供了以下几种运行方式：•操作员自动控制•汽轮机自启动•自同期运行•DCS远控运行•手动控制通过这几种运行方式，可以实现汽轮机控制的根本功能如转速控制、功率控制、抽汽控制功能。
1．根本控制功能工程师站和操作员站的画面是主机控制接口，它是用来传递指令给汽轮机和获得运行所需的资料。
翻开CUSTOM GRAPHIC窗口，运行人员可以用鼠标点击对应的键来调出相应的图像。
也可以翻开DATA ANALYSIS AND MAINTENANCE窗口，选用OPERATOR STATION PROGRAMS按钮，在OPERATOR STATION PROGRAMS菜单上选用DIAGRAM DISPLAY按钮，在DISPLAY DIAGRAM菜单上选用所需的图号，再按DISPLAY按钮，就能调出所需的图形。
1.1根本系统图像所有根本系统图像将机组运行的重要资料提供应运行人员。
屏幕分成不同的区域，包括一般信息，页面特定信息。
1.2一般信息1.2.1控制方式—用来表示机组目前所有的控制方式。
这些方式分操作员自动、汽轮机自动控制、遥控、以及手动同步和自动同步。
1.2.2旁路方式－DEH提供一个旁路接口，可以调节再热调节汽阀，以便与外部的旁路控制器相配。
运行人员可根据实际情况选择带旁路运行方式和不带旁路运行方式。
1.2.3控制设定－主要显示实际值、设定值、目标值和速率。
Ovation系统简介
仿真试验成为数字化仪控系统真正投入运行前原理样机、工程样机研制过程中非常重要的手段之一。
Ovatio n系统简介在核电站数字化仪控系统开发仿真试验中．采用的是西屋公司Ovation的最小配置系统。
这是一个可以扩展的快速以太网系统．其中的SUN Blade150工作站既作为工程师站，又作为操作员站，所有的控制组态都在SUN工作站上进行。
从而建立的最小配置核电站数字化仪控系统组成包括：I ／O卡件、控制器、高速数据通信网络、系统服务器、操纵员控制台、工程师站、显示器、键盘、微机等。
该Ovati on系统的硬件配置如图7：(1)Sun Blade15O工作站一台，作为Ovation系统的操作员站和工程师站,主要用于完成监视以及组态等任务。
主要性能指标和配置为：600MHz Sparc处理器芯片；512M内存；36G内置硬盘；32M 显存的显示卡；20英寸纯平彩色CRT显示器；软盘驱动器、CD—ROM驱动器；外置SCSI硬盘盒和磁带驱动器。
(2)Ovatio n控制器一套．可实现从10ms～30 S五种不同频率的过程控制．并实现报警处理、冗余处理、控制状态和备份状态管理、以及故障自动切换等功能。
配备了VxWorks嵌入式实时操作系统。
两组控制器硬件，互为冗余：两组控制器电源．互为冗余。
CiSCO24口高速交换机，作为Ova t ion控制器和Sun工作站通信连接的桥梁．提供1 00M带宽的高速以太网通信条件。
4个I／o模块，主要是数据的采集和发送模块．包括模拟量和数字量的处理。
模拟量输入／输出模块，8路输入／输出信号互为隔离．每路有单独的A／D(D／A)转换器．O．4w低功耗．1 3位分辨力．正常时每秒刷新10次．每8 S自动校验一次．每路电流输入配有熔断保险丝。
西屋公司的OVATION系统DEH的操作功能
西屋公司的OV ATION型集散控制系统，其先进性在于分散的结构和基于微处理器的控制，这两大特点加上冗余使得系统在具有更强的处理能力的同时提高了可靠性。
100MB带宽的高速以太网的高速公路通讯使各个控制器之间相互隔离，又可以通过它来相互联系，可以说是整套系统的一个核心。
系统的主要构成包括：工程师站、操作员站、控制器等。
一）进入DEH操作画面的方法。
通过操作员站的Window(1-4)点击工具栏上的Page – Top进入主画面，如图1。
在进入DEH的主画面后，可以通过主画面调用不同的画面。
图1二）DEH操作主画面DEH OVERVIEW。
DEH UNIT OVERVIEW是本DEH系统中最重要的操作画面,如图2。
图2三）DEH 基本控制功能基本控制区包含了控制方式、启动方式、目标速率、反馈切投、阀门模式、高低限制以及汽机挂闸、OPC切投、手操面板、阀门活动试验、阀门严密性试验、同期控制、快关功能投切等。
A ) 控制方式选择在DEH主画面上点击CNTL MODE 按钮，弹出DEH控制方式操作画面,如图3。
DEH控制方式包括操作员自动方式、ATC方式、遥控方式、手动同期方式、自动同期方式。
图3进行控制方式切换：先点击控制方式按钮，点击后,相应按钮右方的状态显示框会变成红色，再点击下方的IN SERVICE 或OUT OF SERVICE 按钮，实现控制方式切换。
右方的显示区以IN 或OUT 来表示该控制方式的投入或退出。
遥控、自动同期及手动同期都是建立在操作员自动控制方式的基础上的，三种方式不能同时存在，进入某种方式会自动退出其它方式。
点击手动同期按钮后，会进入手动同期操作画面（图4），点击MANUAL SYNCH按钮后,其按钮右方的状态显示框会变成红色，再点击下方的IN 或OUT 按钮。
右方的显示区以IN 或OUT 来表示手动同期的投入或退出，操作员可以通过安RAISE SPEED-1RPM/LOW SPEED-1RPM升降按钮来调整汽轮机转速。
艾默生简介
DeltaV 由艾默生过程控制有限公司于1996年推出的用于过程控制的软件。
DeltaV 系统提供强大易用的设计和操作过程控制软件。
DeltaV 采用标准Windows特征来提供熟悉的用户界面。
最新版本为DeltaV10.4，在各种DCS中市场占有率第一，且其系统在国际上非常流行，与全球知名石油化工企业有着广泛的合作。
DeltaV 包括以下应用：1先进控制Advanced control:InSight监察识别;Neural神经网络；redict预测控制；redictPro专家预测控制；SimulatePro仿真专家；Tune with Insight应用识别整定；2 工程应用；3设置与安装；4操作员应用；5批量应用；6DeltaV自学引导；DeltaV系统不但拥有BPCS而且拥有集成的SIS。
DeltaV系统只在v4和v8中出现过汉化版，但汉化的内容也只限于帮助手册Books Online和操作界面Operator Interface，其它的应用程序以及产品手册（Product Data Sheet）和帮助说明，白皮书等都是英文的。
有些用语也非常难以翻译，找不到中文恰当的说法，例如Decommission a controller，各位如有读过DeltaV的中文手册，就会发现这样的问题不在少数。
在此建议各位最好还是使用英文版，好在自控专业文章对英文的要求并不高，这样也可以提高各位的英文阅读水平。
如果有机会合Emerson的工程师交流，使用英文（至少使用英文术语）也可以减少对DeltaV系统理解的歧义。
至于DeltaV系统的功能，Web发布确实很差，这是因为该功能的用户较少，所以功能上几乎没有改进。
不过自2002年DeltaV v7.2后DeltaV迁移到了WinXP和Win Server 2003平台上，利用Windows的Terminal Serveice所形成的DeltaV Remote Client功能更为强大且使用方便，Web发布已没有太多的意义。
OVATION组态的DEH系统1
可调的模拟量参数有： (1)目标转速值(TARGET SPEED)； (2)目标压力值(TARGET TP)； (3)目标调速级压力值(TARGET IP)； (4)目标阀位值(TARGET VALVE)； (5)负荷率(LOADRATE)； (6)加速率(ACCEL RATE)； (7)负荷高限(HIGH LOAD LIMT)；
(8)负荷低限(LOW LOAD LIMT)； (9)阀限(VALVE：POSITION LIMIT)； (10)主蒸汽压力保护限值(THR01、PRESS LIMIT)。 逻辑量参数的调整包括状态选择、方式切换、 功能投退、进行和保持等。 调整模拟量参数时，可进人有关画面，在弹 出的操作窗口中，修改参数后按下确认键。
(9)在线试验。1)喷油试验；2)电气、机械超 速试验；3)阀门活动试验；4)阀门严密性试 验；5)电磁阀试验。 (10)控制方式切换。 (11)ATR热应力控制。
二、控制系统配置 DEH控制系统硬件配置主要由以下部分组 成：(1)机柜；(2)电源系统；(3)模块；(4)操 作员站；(5)工程师／高性能工具库工作站。
DEH接受双路交流不停电电源，内部有冗 余设计，一路失电，另一路可自动接通。 其直流电源采用了冗余技术，即一块电源 模件故障，仍然不影响系统的正常工作。 带CPU的控制器，按所完成的控制任务不 同，在系统中分为两组：自动控制和自启 动。每一组配置有冗余的处理器。
超速保护及自动控制部分主要完成①转速测 量以及各种紧急情况的处理，如甩负荷、 负荷不平衡、超速限制、超速遮断等；② 参数的设置、反馈回路的投切、控制方式 的选择、电磁阀试验、喷油试验；③伺服 控制、手动自动方式选择、快卸负荷、单 阀／顺序阀、挂闸等。 自启动部分主要完成信号检测与替换、参数 越限报警、保持、自启动、应力计算及寿 命管理。
第五章 OVATION系统概述
5 OVATION系统概述Ovation人机界面提供操作控制系统的安全、高效和灵活性。
Ovation人机界面，使用了商业化的操作系统，Ovation人机界面为用户提供了强大的监视、操作和维护能力，使Ovation 成为工业领域中最可信赖的和具有交互性的实时监视和控制网络。
Ovation提供了三种可供用户选择的标准平台以提供人机界面：PC、UNIX或Java/浏览器工作站版本。
PC版本使用Microsoft Windows NT4.O操作系统，而工作站版本结合了Sun 微处理系统强有力的操作系统。
任意一种平台都可以作为工程师或操作员的人机界面来完成读取和处理企业级的所有数据。
Ovation人机界面包括：操作员站、工程师站、历史站和记录服务器等。
操作员站用于操作人员监视、操作控制和记录生产过程的运行状况，以保证生产过程的安全经济运行。
工程师站是以个人计算机为基础的系统开发和维护的工具性设备，供系统工程师对系统进行配置、组态、调试及控制方案的维护等。
同时，也具有操作员站的监视和操作功能。
历史站用于历史数据的收集、存储和处理，供生产管理人员进行数据分析、统计和报表打印。
记录服务器提供打印机管理、报表定义及报表生成功能。
5.1操作员接口站OIS有效的控制，要求有清晰、简明的过程运行画面的支持。
Ovation操作员站的软件利用微软的窗口技术，提供了运行现代控制系统所需要的具有稳定性和灵活性的全厂生产过程的动态视图，采用高分辨率的窗口展现控制图形、诊断、处理、报警和状态显示画面。
通过直观的导航工具，操作员可以访问动态系统点、历史数据、通用信息、标准功能画面、事件记录和复杂的报警管理程序等。
高速的Ovation网络通信每秒钟更新一次过程数据。
Ovation系统的安全性对被授权人员限制访问重要的信息和过程控制特性。
操作员软件可以在各种PC平台上运行，提供灵活的处理性能来满足用户的需要。
与第三方应用和部件的兼容性使操作员站随时准备升级，以满足未来工厂的要求。
Ovation系统优势
Ovation系统优势整体优势：1 采用市场主流的、标准化产品，如Oracle数据库、CAD软件等，极大地方便了用户的学习和使用，而且具有充分的扩展性，保护用户投资。
系统采用采用完全对等的网络结构，克服了客户机/服务器等网络主-从依赖的缺欠。
模件密度低，模件通道间、通道与地、通道系统均1000V AC/DC高压隔离，模件损坏率很低。
软件采用SAMA图方式，人性化程度好，用户容易掌握、上手。
OVATION系统在国内使用用户口碑较好，售后服务及时，系统稳定性高。
2 1999年OVATION在我国在甘肃平凉电厂第一次应用，至今已逾10年，正处于系统成熟期。
应用领域成熟广泛，全球业绩三千余套，目前已有422套OVATION系统在国内应用。
1000MW 机组共计82 台，其中 54 台使用 Ovation 控制系统，39台已投运；600MW机组业绩为227台,159台已投运；燃机机组业绩为78台，运行41台。
具体优势：1 系统架构方面：Ovation采用对等网络结构，是100M以太网，整个网络中没有任何一台工作站在正常运行中是不可缺少的，整个系统负荷可以有效分散到不同的工作站上，高速公路构架采用单层网络结构，将监控层网络和现场控制层网络合二为一，各个采用点对点通讯方式，所有实时数据和监控命令都通过信息高速公路直接传输，不需要经过任何网关或服务器等第三方环节，减少了中间瓶颈，网络结构简单直观，便于工程设计及后期系统维护检修。
这种设计方案极大地提高了整个系统的可靠性和安全性，是服务器/客户机架构所无法比拟的。
有的系统采用服务器/客户机架构，整个控制系统的核心是一台容错服务器，控制系统的所有任务将全部在这台机器上运行，降低了系统的可靠性和安全性，而且不利于系统的扩展。
2 控制器方面，Ovation 的OCR1100控制器是目前业内性能最强的控制器，采用Intel系列芯片，1100MHz主频，256M内存，128M闪存；支持五个独立的控制域，每个控制域的执行时间从10ms到30s可调。
浅析Ovation DCS系统及网络结构
浅析Ovation DCS系统及网络结构摘要：Ovation系统采用了目前广泛认可的硬件、软件、网络和通讯接口，取代了过时的、有专利的DCS结构。
采用开放性网络、SUN工作站和Intel奔腾处理机这些普遍认可且熟悉的硬件，从而简化了Ovation系统的整个组态和执行过程。
目前正逐渐成为大型火电厂新建机组的主流控制系统。
关键词：Ovation；分散控制系统；组态；Intel1 系统概述1.1 系统发展背景分散型控制系统(Distributed Control Systems,简称DCS)是由以微处理机为基础, 以危险分散控制,操作和管理集中为特性,集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。
随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展, DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展, 不同型号的DCS可以互连, 进行数据交换,并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连, 实现实时数据上网, 成为过程工业自动控制的主流。
目前, 艾默生过程控制公司生产的Ovation控制系统在大型火电厂控制系统中的应用非常广泛。
Ovation系统是集过程控制及企业管理信息技术为一体的融合了当今世界最先进的计算机与通讯技术于一身的典范。
其采用了高速度、高可靠性、高开放性的通讯网络, 具有多任务、多数据采集及潜在的控制能力。
Ovation系统利用当前最新的分布式、全局型的相关数据库完成对系统的组态。
全局分布式数据库将功能分散到多个可并行运行的独立站点,而非集中到一个中央处理器上,不因其他事件的干扰而影响系统性能。
1.2 系统特点高速、高容量的网络主干采用商业化的硬件。
基于开放式工业标准, 系统能将第三方的产品很容易地集成在一起。
分布式全局数据库将功能分散到多个独立站点,而不是集中在一个中央处理器中。
1.2.1 网络特点Ovation站点直接和高速公路通讯, 以便发送和接收实时数据和控制命令。
艾默生新版DCS控制系统OVATION-XP的可靠性分析和故障预防Word文档
艾默生新版DCS控制系统OVATION-XP的可靠性分析和故障预防2007-05-26 22:02:51 未知能动信息网关注：356次文字大小:[大][中][小] 进入论坛讨论核心提示：河津电厂二期工程2×300MW引进型机组的DCS系统，采用了艾默生过程控制公司（原西屋公司）最新一代DCS控制系统OVATION－XP版，为国内第一家火力大机组控制全面以PC机为基础采用视窗XP的应用对象，本文参考DCS系统的通常应用情况，针对该新版OVATION－XP控制系统，提出了故障预防的方法。
关键字：艾默生 DCS控制系统 OVATION-XP 可靠性分析故障预防1 引言近年来，DCS在火电厂过程控制领域的应用水平得到了迅速提高，DCS从单一功能向多功能、一体化方向发展，目前我国主力发电设备300MW等级火电机组大部分都采用了先进的集散控制系统。
河津发电厂二期工程2×300MW机组为国产引进型燃煤火电单元机组，安装两台哈尔滨汽轮机厂生产的 300MW亚临界、一次再热、单轴、双缸（高中压缸合缸）双排汽、直接空冷凝汽式汽轮机。
锅炉型式为哈尔滨锅炉有限责任公司生产的亚临界参数、切圆燃烧、自然循环汽包锅炉。
DCS采用了爱默生过程控制公司的最新OVATION－XP版控制系统，极大地改善了机组运行环境，提高了热工自动化水平，便于热控设备的维护管理，特别是在硬件系统的开放性、接口的灵活性、模块化的设计、在流程画面的汉化、控制策略的修改、历史趋势的记录及事故分析方面优势非常明显。
但是由于对DCS系统的了解不够以及DCS系统本身的特性，为了预防运行过程中或多或少出现影响机组安全与可靠性的故障，在这里笔者参照DCS系统通常的故障情况，针对OVATION－XP版系统进行可靠性分析和故障预防。
2 可靠性分析及注意事项DCS系统的可靠性是指在规定的工作条件下和规定的时间内，系统成功地完成规定功能的能力，它是对一套控制系统的综合评价。
Ovation 介绍中文版
OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS)网络Ovation网络在今天的过程控制领域，对于任何技术的投资必须考虑它与未来科技的发展的兼容性。
因此，控制系统需要一个开放的结构。
Ovation 采用适用于实时过程控制的通讯网络，具有最快的速度和最大的容量。
采用全冗余容错技术的Ovation Control Network 严格遵循IEEE的标准。
Ovation网络与通讯介质无关，既可采用光纤，也可采用UTP。
其采用的硬件极易在市场上购得，而且取消了对特殊网关和接口的要求，能够与企业内部 LAN，WAN 和 Intranet 的完全连通。
Ovation 的网络不使用常见的过程控制系统中数据高速公路与厂区内 LAN 连接所需的复杂网桥。
用户可用 Ovation 的统一网络，在确保过程安全的前提下，把过程控制同企业信息系统结合起来。
Ovation的高速网络不同于其它DCS系统，它是一个完全确定的实时数据传输网络，即使在工况扰动的情况下也决不丢失、衰减或延迟信号。
网络标准Ovation 能够把控制机制和信息整体结合起来，是实现投资目标的有效途径。
它能允许最终用户使用最好的方法来组织他们的信息集合，而不用考虑协议、网络管理和操作系统等等。
Ovation 网络软件使用 ISO/OSI 可以在任何一个标准物理网络层中通讯，具有所有网络的特性：冗余、同步、确定和令牌传输。
当在与以太网、快速以太网、令牌环或其它拓扑结构相连时，它使用TCP/IP协议。
因为Ovation系统在控制系统网络术上的突破，最终用户为了在局域和广域范围内（LAN 和WAN）构建信息系统，可以合成多个网络系统。
所有其它分散控制系统厂商为了控制系统和厂区局域网相连接所设计的各种网关和用户接口在Ovation系统并不需要。
Ovation 系统设计原则是将从上到下的所有标准都合成一个完全开放的环境，所以Ovation 允许最终用户在系统中集成其它厂商的产品。
OVATION系统培训教材
OVATION系统培训教材检修部热控专业2005－1名目1. 系统硬件- 1 -1.1. 网络系统- 1 -1.2. DPU - 2 -1.3. I/O机架及柜内总线- 7 -1.4. 远程站点的配置及连接- 9 -1.5. I/O模件- 10 -1.6. AI模件- 11 -1.7. AO模件- 13 -1.8. DI模件- 13 -1.9. DO模件- 15 -1.10. VP模件- 16 -1.11. 脉冲计数模件- 18 -1.12. 其他模件- 18 -1.13. 机柜电源系统- 19 -1.14. 硬件的差不多爱护工作- 20 -2. 服务器、工程师站- 21 -2.1. 服务器、工程师站概述- 21 -2.2. 访咨询组态工具- 23 -2.3. 系统硬件组态- 23 -2.4. 系统数据库介绍- 26 -2.5. 系统数据库的编辑- 30 -2.6. 系统画面的组态- 34 -2.7. 系统功能软件的使用- 49 -2.8. 系统逻辑图的组态- 51 -3. 操作员站差不多操作- 61 -3.1. 操作员站画面概述- 61 -3.2. 报警窗口的使用- 62 -3.3. 趋势图的使用- 63 -3.4. 在系统中组建历史点- 65 -4. 系统爱护和治理- 65 -4.1. SOLARIS系统差不多爱护- 65 -4.2. OV ATION系统备份和复原- 66 -4.3. 组态操作员站custom graphic菜单显示的项目- 68 -4.4. 组态操作员站薄膜键盘中1－48个按钮的功能- 68 -4.5. 组态data analysis and maintaince菜单显示的项目- 69 -OV ATION系统培训教材OV ATION是美国西屋推出的最新分散操纵系统，其操纵网是标准的以太网，采纳了高速、髙容量的商业化的硬件；系统的建立严格按照开放式标准进行，能够把第三方的产品专门容易地集成在一起；先进的分布式全局数据库将功能分散到多个独立的站点，而不是集中在一个中央处理器；以上众多特点决定了系统的安全可靠和高可用性。
OVATION控制系统中典型逻辑控制图例的分析
An Analysis on Legends of Typical Logic Control Drawing in OVATION Control Systemxx志军，xx，xx，于朝晖，xx(河北省电力研究院，河北石家庄050021)随着现代科技的进步，社会的发展，单机容量不断提高，机组所需控制的设备和监测参数越来越多，自动化程度越来越高，手动控制已不能满足现代机组的控制要求，分散控制系统(DCS)已开始得到广泛应用。
DCS控制系统工程软件基本是由一些标准结构的软件模块即功能块组成，如与非门、函数块、PID调节块等，各基本单元简单而标准化，复杂功能的实现通过用标准基本单元的复杂连接而完成，这使得DCS环境下的控制系统具有可任意组态的特点。
但因现代火电机组单机容量大，控制参数多，由功能块搭接的控制回路较为复杂，给电厂热控维护人员及时进行事故分析带来不便，或容易造成故障。
为此，如何既能满足电厂设备的复杂性控制要求，又能保证维护人员对控制逻辑一目了然，是各个DCS厂家发展和提高的目标。
1典型逻辑控制图例的必要性在单元机组控制设备中，电机、阀门等设备一般较多，且逻辑控制模式基本相同，所不同的是联锁保护、启动条件等外在因素，因此，这些设备的逻辑控制可采用典型逻辑图例的控制方法，即固化一个逻辑图，将外在限制条件分别添加后即可形成不同的设备控制，可极大地节省工程人员的重复劳动。
OVATION控制系统为美国西屋公司产品，其前身为WDPF控制系统，在河北省南部电网的电厂有应用，但因其逻辑控制界面为梯形图，在设计和检查方面都有诸多不便且容易出错。
新推出的OVATION控制系统则采用了功能块的搭接模式，不仅简化了设计，减少了工程人员的工作量，更为电厂维护人员的事故分析、逻辑检查提供了便利条件。
2典型逻辑控制图例的分析OVATION控制系统中对典型逻辑图例的设计可分为手操键盘、启停允许、启停请求、启停命令和故障报警5部分，下面逐项进行分析。
OVATION的VP卡检验
西屋公司的OVATION分散控制系统通过VP卡控制大机调节门。
VP卡产生冗余的输出控制信号以驱动电液伺服阀执行机构线圈，现场安装于阀门上的LVDT收集阀门的位置反馈信号并返回给VP卡的输入模块，在VP卡内部与指令求偏差，形成闭环。
双VP卡双LVDT的阀门控制系统示意图如下：本工程所用VP卡型号为1C31194G01，该卡件有330Ω的内置阻抗，可以提供最多±24.9毫安的电流进入82Ω的伺服线圈。
VP卡接线图如下所示：本工程每个调门只用了单VP卡，单LVDT的控制形式。
VP卡通过整定程序可以自动完成大机调门的整定。
在整定过程中，VP卡将进入LOCAL模式，并要求执行控制器跟踪。
程序首先确定输出电压没有超过允许的范围，然后驱动阀门开到100%，并确保反馈电压值略小于10V，使得调门在全开时能够确保开满，并记录调门在100%位置的反馈电压；随后程序继续驱动调门从100%位置关到0%，并确保反馈电压略大于0V，使得调门在全关时能够确保关死，并记录调门在0%的反馈电压；最后，将0%位置、100%位置和反馈增益写入EE存储器，并将VP卡返回到AUTO模式。
程序自动整定后的调门参数可以通过校准图观察并根据现场实际情况进行调整，校准图如下：pi主要调节参数：Gain=10;该参数是PI控制器在阀门动态变化时的比例增益。
piResetT=1000; 该参数是PI控制器在阀门动态变化时的积分时间，单位为ms。
piGainDb=1; 该参数是PI控制器在阀门稳态变化时的比例增益。
piResetT=1000; 该参数是PI控制器在阀门稳态变化时的积分时间，单位为ms。
errorDbF=1;当目标位置和实际位置之间差别绝对值大于该值时，阀门被认为在动态变化情况。
errorDbS=0.5;当目标位置和实际位置之间差别绝对值小于该值时，阀门被认为在稳态情况。
注：调门整定时应该以现场和曲线观察静态时阀门无抖动为验收标准，并应详细记录调门伺服线圈、LVDT线圈电阻、调门斜坡响应曲线及重要参数。
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华能太仓电厂2X600MW 超临界机组OVATION
控制系统的选型和设计特点
一、概要
华能太仓电厂位于江苏省太仓市，距上海仅60公里。
我厂一期工程为2X300MW 燃煤机组，已于2000年正式投产发电。
二期工程为新建两台600MW超临界燃煤机组，锅炉为东方锅炉厂生产，汽轮机为哈尔滨汽轮机厂生产。
我厂充分认识到DCS控制系统作为全厂控制核心的重要性，为确保机组能稳定可靠的运行，为使企业在未来的竞争中保持优势，华能国际电力股份有限公司和我厂在DCS的选型上统一了思想：注重DCS产品质量、服务水平和行业经验。
即注重DCS的先进性、稳定性、可靠性和开放性，同时注重控制系统厂家的行业经验、技术支持、售后服务以及公司和产品的后续发展。
在这一指导思想下，通过严格的招标和评标，最终选用了西屋公司新一代的OVATION控制系统。
二、控制系统的主要功能
1）控制方式
采用炉、机、电及主要辅助系统（车间）分类集中控制方式。
在主厂房集控楼设置两台单元机组的集中控制室；在两台单元机组集中控制室同时设置灰类、水类辅助系统（车间）的集中监控点；在一期化学水处理车间设置水类辅助系统（车间）的集中控制室；在脱硫集控楼设置脱硫系统（车间）集中控制室。
2）全厂控制系统的构成
设立厂级监控信息系统（SIS），各控制系统向SIS提供有效的实时生产信息，通过SIS系统将全厂各控制系统联网，实现全厂生产过程实时监控，使电厂在最佳状态下运行，同时SIS为管理信息系统（MIS）提供所需的生产过程的信息。
控制网络采用厂级监控信息系统（SIS）、分散控制系统（DCS）、脱硫分散控制系统（FGD_DCS）以及主要辅助系统（车间）控制系统组成的分类控制网络。
实行控制功能分散，信息集中管理的设计原则。
下层各控制网络通过通讯接口与上层SIS进行通讯。
3）机组自动化系统主要功能
单元机组分散控制系统DCS按照功能分散和物理分散相结合的原则设计，主要功能包括数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）、汽机数字电液控制（DEH）、给水泵汽机数字电液控制系统（MEH）、给水泵汽机紧急跳闸系统（METS）、旁路控制系统（BPS）及电气量控制系统（ECS）。
汽机数字电液控制（DEH）、汽机紧急跳闸系统（ETS）随主机设备成套，其中汽机数字电液控制（DEH）采用与OVATION相同的硬件，实现DEH与DCS系统的一体化。
汽机紧急跳闸系统（ETS）采用PLC装置，与OVATION采用硬接线连接。
给水泵汽机数字电液控制系统（MEH）、给水泵汽机紧急跳闸系统（METS）采用与OVATION系统相同的软硬件，实现软硬件的一体化。
空压机站和厂用电公用部分等辅助公用系统纳入到DCS公用系统中，DCS公用系统为一套独立的控制系统，设有独立的工程师站和操作员站，可通过核心交换机与机组DCS系统进行通讯。
两台机组烟气脱硫系统设置一套FGD_DCS，由OVATION系统实现。
从总体上看，OVATION系统实现了电厂的自动化控制，实现了电厂各项控制软硬件一体化，是一套完善先进控制系统。
三、系统配置
该项目DCS总点数为17800点(不包括脱硫)具体配置如下：
机组DCS控制系统采用24对冗余控制器，以24个控制柜和22个扩展机柜实现了电厂DCS的主要功能。
包括数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（SCS）、锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）、汽机数字电液控制（DEH）、给水泵汽机数字电液控制系统（MEH）。
机组公用DCS控制系统采用2对冗余控制器，以2个控制柜和1个扩展机柜实现了对电厂空压机站和厂用电公用部分等辅助公用系统的监控功能。
控制器为英特尔PCI奔腾处理器结构，采用多任务实时操作系统（RTOS）内核处理数据。
I/O模件采用积木化设计，具有内置故障容错和诊断功能，功能和热耗低，高密度配置使得整个系统占地空间小。
选用的模件种类有模拟量输入模件、模拟量输出模件、
开关量输入和继电器触点输出模件以及转速检测专用模件。
机组DCS系统采用了1台工程师站、1台历史站、6台操作员站（其中两台直接用于连接大屏幕），机组公用DCS系统采用了1台工程师站、1台操作员站，所有这些站均采用SUN公司的BLAD150工作站。
此外机组DCS系统、机组公用DCS系统共提供了3台OPC站用于DCS和SIS的接口。
OVATION系统采用了基于CISCO交换机技术的全冗余和容错技术的快速以太网。
通讯速度为100Mbit/s的通讯速率可保证每秒200,000个实时信息的传输。
此外，我们还选用了西屋公司的资产设备管理系统（AMS），该系统基于ovation 系统平台，只需将部分的I/O模件换成带HART协议的模件，用OPC站兼作AMS站。
该系统能实现的主要功能有：在线远程组态HART设备功能；远程故障诊断功能；辅助校验功能；强大的自动文档管理功能；对传统仪表建立数据库；形成现场智能非智能仪表统一数据库管理中心；系统安全级别的管理。
四、系统调试情况
由于工期紧、留给现场安装、系统恢复、调试的时间很短，因此对系统设计质量要求很高。
为此，设计人员在系统出厂前进行了大量的硬件测试和软件测试工作。
OVATION仿真器软件包为控制系统提供了一个接口，通过OVATION 软件仿真I/O模件功能，可真实的对逻辑组态进行在线调试，特别是对机组 SCS/FSSS/ECS功能的完善具有非常大的作用。
通过以上工作大大缩短了现场的调试时间，目前我厂二期工程
3#机组正在进行设备的分部调试工作，从现在的调试情况来看，我们相信OVATION控制系统能实现安全稳定运行。
同时我们也希望西屋公司能给予我们更多的支持。