OVATION网络结构
ovation控制系统中典型逻辑控制图例的分析
ovation控制系统中典型逻辑控制图例的分析以《Ovation控制系统中典型逻辑控制图例的分析》为标题，文章将概述Ovation控制系统中典型逻辑控制图的结构，并对它们的运作原理进行详细分析，以期达到对控制系统运作机理、结构及次级细节的深入认识和实践应用。
Ovation控制系统是一种分布式的实时多处理系统，主要用于实现复杂的控制任务。
它的基本构成单元是Ovation控制器，它是一种网络型控制器，可以将多个控制模块结合起来，形成一个完整的控制系统。
Ovation控制器具有多种模式供用户选择，其中包含了比较和控制图，这种图是一种比较常用的模式，它可以实现控制过程中所需要的各种逻辑。
典型的控制图是一种以图表形式展示的控制逻辑。
典型的控制图由输入、输出、逻辑操作节点、逻辑线路和连接点等组成，以及控制图的执行/变换控制图。
逻辑操作节点和逻辑线路可以用来构建和表示控制系统的控制逻辑，用于实现控制过程中的逻辑控制，连接点用于连接不同节点及线路，构建出一个完成的逻辑控制系统，而执行/变换控制图则是对控制逻辑图在动态条件下的变换过程，给出控制系统在不同状态下的控制变换过程。
逻辑控制图广泛用于控制系统中，可以实现控制系统中所需要的各种复杂的功能。
逻辑控制图有两种类型：定时逻辑控制图和事件逻辑控制图。
定时逻辑控制图的功能是根据设定的定时参数对输入信号进行调整，以达到控制输出的目的；而事件逻辑控制图的功能则是根据输入信号的变化，根据预定的逻辑关系，相应地调节输出信号。
Ovation控制系统中的典型逻辑控制图可以执行若干功能。
例如，可以实现自动或手动控制的功能，也可以实现开关跳转、事件触发和定时触发等功能，还可以实现故障检测、故障抑制、运行调试和数据记录等功能。
此外，还可以实现模拟数字转换、模拟数字比较、多级控制、脉冲计数和定时脉冲记录等功能。
以上是Ovation控制系统中典型逻辑控制图的结构特点，其运行原理也是非常重要的。
Ovation控制系统简介
· RTOS 所占内存仅为 32KB · RTOS 存储和启动使用闪存（Flash Memory）
（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
操作系统
Ovation 控制器所使用的操作系统不同于其它 操作系统如 UNIX，它只使用于兼容 POSIX 的 RTOS 核心部分。该操作系统内嵌于 Ovation 的 控制器中。
控制器硬件规格
处理器
Intel
内存
128MB Flash 和 128MB RAM
总线结构 PCI 总线
网络端口 4 个 10/100MB 以太网端口
电源
24VDC 40W
发生点（有 最多到 16,000，具体容量与处理
点名）
器和内存有关
过程控制任 务
最多 5 个具有不同回路执行时间 的任务。两个执行时间固定，三 个执行时间自定义。
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
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 光纤或者五类双绞线 通讯
IEEE 802.3 标准 连 接 每个节点引出两根网络线缆分别 方式 接至不同的交换机
态或超过一个增幅的限制。
如果用户要求，报警的报告可以延迟一个用户 预定义的时间间隔。当控制器和用户界面有接 口时，Ovation 控制器具有报告 6 种独立的报 警能力：
标准控制器功能
控制
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系统培训教材
目录1.系统硬件 ........................................................................................................................................... 1.1.网络系统 ............................................................................................................................... 1.2.DPU ...................................................................................................................................... 1.3.I/O 机架及柜内总线 ............................................................................................................ 1.4.远程站点的配置及连接 ....................................................................................................... 1.5.I/O 模件 ................................................................................................................................ 1.6.AI 模件 ................................................................................................................................. 1.7.AO 模件 ................................................................................................................................ 1.8.DI 模件 ................................................................................................................................. 1.9.DO 模件 ................................................................................................................................ 1.10.VP 模件 ............................................................................................................................ 1.11.脉冲计数模件 .................................................................................................................. 1.12.其他模件 .......................................................................................................................... 1.13.机柜电源系统 .................................................................................................................. 1.14.硬件的基本维护工作 ....................................................................................................... 2.服务器、工程师站 ...........................................................................................................................2.1.服务器、工程师站概述 ....................................................................................................... 2.2.访问组态工具 ....................................................................................................................... 2.3.系统硬件组态 ....................................................................................................................... 2.4.系统数据库介绍 ................................................................................................................... 2.5.系统数据库的编辑 ............................................................................................................... 2.6.系统画面的组态 ................................................................................................................... 2.7.系统功能软件的使用 ........................................................................................................... 2.8.系统逻辑图的组态 ............................................................................................................... 3.操作员站基本操作 ........................................................................................................................... 3.1.操作员站画面概述 ............................................................................................................... 3.2.报警窗口的使用 ................................................................................................................... 3.3.趋势图的使用 ....................................................................................................................... 3.4.在系统中组建历史点 ........................................................................................................... 4.系统维护和管理 ............................................................................................................................... 4.1.SOLARIS 系统基本维护 ..................................................................................................... 4.2.OVATION 系统备份和恢复 ................................................................................................ 4.3.组态操作员站custom graphic 菜单显示的项目................................................................. 4.4.组态操作员站薄膜键盘中1－48个按钮的功能 ............................................................... 4.5. 组态data analysis and maintaince 菜单显示的项目 ........................................................... OVATION 系统培训教材 【最新资料，WORD 文档，可编辑修改】OVATION系统培训教材OVATION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集散控制系统
1C31116G04
1C31227G01A-G02 1C31116G01-G04 1C3116401-G02 5X00059G01 1C31132G01 5X00063G01 1C31110G01-G02 5X00034G01 1C31110G03 1C31238H01（插入） 1C31110G01-GO3 5X00034G01或插入
数字量输出
1C31125G01-G03
继电器输出 数字量输 出 回路控制 脉冲输入 伺服驱动器 速度检测器（RSD） 阀定位器
N/A 1C31177G01-G03 1C31150G01-G03 1C31201G01-G02 1C31192G01 1C31197G01-G04
OVATION控制器组态
OVATION控制器
继电器输出模块由两部分组成，即基座和继电器输出电 子模块。 继电器模块包括带有连接器的基板，塑料外壳和DIN导 轨夹紧装置，可同时容纳多个与现场接口的继电器。每 个继电器输出基座可容纳1个继电器模块，占用1个逻辑 地址。由于需要额外的空间容纳继电器，其长度是标准 I/O组件的1.5倍。继电器输出电子模块是可在线更换的 模块，他提供了继电器输出电路板，电路板线圈驱动接 口、I/O总线和总线电源接口。
OVATION控制器
Ovation分散控制系统的输入输出模块安装在I/O基 座中，I/O基座容纳Ovation I/O电子模块、特性模 块，并提供现场到I/O模块的信号连接的接线端子， I/O基座串行连接在一起就形成了Ovation I/O子系 统的分支。 为了保证过程控制的长期可靠，Ovation I/O模块设 计成外形标准的，带内置故障容错和诊断功能的插 入式模块。模块内置的连接器取消了电源和通讯之 间的连接导线。由于用软件组态模块功能和地址， 所以不需要跳接件。
OVATION操作员培训htc
Ovation 操作员站. . .课程目标
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美国西屋 OVATION 控制系统培训…第一讲－－－操作员站
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Ovation 操作员站. . . 功能
操作员事件
过程画面
趋势图
报警信息
点信息细目
点信息一览
美国西屋 OVATION 控制系统培训…第一讲－－－操作员站
美国西屋 OVATION 控制系统培训…第一讲
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使用菜单系统 使用Point menu 使用打印选项窗口 使用点信息系统 使用基本报警系统 使用过程画面系统 使用趋势系统 显示系统状态图 使用Put Highway Online操作 使用点浏览功能 使用日志记录功能 浏览General Message窗
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美国西屋 OVATION 控制系统培训…第一讲操作员站－－－菜单系统
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操作员站 过程图形显示 全面的控制和报警 操作事件记录 点信息及趋势
计算服务器 性能计算 特殊应用
美国西屋 OVATION 控制系统培训…第一讲
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Ovation 网络 . . . 连接统一的企业化管理
开放式数据基本连接 (ODBC) 动态数据交换 目标链接及嵌入 (OLE) 结构查询语言 (SQL) X-Window Java 程序服务器 过程控制(OPC)的目标链接与嵌入 - 未来的
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。
OVATION系统(电厂DCS系统培训课件)一
I/O Interface Card (PCQL/PCRL/PCRR) FLASH Disk
ISA/PCI Processor (CPctor
Other I/O
Conn.
Network Interface Card
Power Supply (DC/DC)
PCI Slot - I/O Interface Card (PCQL/PCRL/PCRR)
2022/3/23
Ovation OV010XP
3
Module 1 Ovation系统结构介绍
• 了解OVATION系统的基本结构 • 了解OVATION系统的主要硬件 • 操作站的主要功能
2022/3/23
Ovation OV010XP
4
OVATION系统的基本结构
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
w
P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
w
P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
w
P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
w
P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
PCI Slot - I/O Interface Card (PCQL/PCRL/PCRR)
9
控制器特性
• 本地I/O接口
– 高密度
• 每对控制器最多128 I/O 模件 – 每个控制器 2 I/O 接口卡 – 每个 I/O 接口卡 8 I/O 支线 – 每个支线 8 I/O模件
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。
DCS系统网络
组号 1X00093G01
1X00093G06
应用 IP Traffic
Root
1X00093G07
Backup Root
端口分配
1: 至root或fan-out 端口1 2~24: IP link, Ovation 辅助网络设备
1: IP 端口 2-3: 与 G07 冗余互连 4-5, 6-7, 8-9: 三对 fan-out 端口，供扩展 10-24: Ovation drop (控制器或操作站)
3、网络基本知识-网线
在局域网中常见的网线主要有双 绞线、同轴电缆、光缆三种。 双绞线，是由许多对线组成的数 据传输线，与RJ45水晶头相连， 连接方法主要有两种：直通线缆 和交叉线缆。 双绞线有STP和UTP两种 。
三、OVATION 系统结构-组成
1、网络部分：OVATION分散控制系统网络由互为冗余网、数据交换 站以及操作员站、工程师站、历史站、控制器等各节点构成。
2.3、网络基本知识-TCP/IP配置
3、默认网关 一个网络连接到另一个网络的“关口” 是一个可直接到达的 IP 路由器的 IP 地址。配置默认网关可以 在 IP 路由表中创建一个默认路径。 一台主机可以有多个网关。 默认网关的意思是一台主机如果找不到可用的网关，就把数据包 发给默认指定的网关，由这个网关来处理数据包。现在主机使用 的网关，一般指的是默认网关。 一台电脑的默认网关是不可以随 随便便指定的，必须正确地指定，否则一台电脑就会将数据包发 给不是网关的电脑，从而无法与其他网络的电脑通信。默认网关 的设定有手动设置和自动设置两种方式
• 在OVATION网络中不同位置的交换机的IOS与交换机配置文件不同，不能混用， 且IOS版本与交换机配置文件版本有对应关系，更换时有格外注意。
西屋ovation系统网络结构
第二章 OVATION 系统网络2.1Ovation系统的网络西屋公司WDPF－II系统的通讯网络是一个很有特色的通讯，它通过双口RAM实现了通讯管理与主CPU的分离，实现了各站CPU透明访问全局数据库功能，使系统功能的增加可用增加站的办法来实现。
它的通讯管理由广播与民主方式相结合，既适应了DCS周期性工作要求，又提备了整个系统响应补长线的能力，实时响应性极佳。
WDPF－II的通讯系统是西屋公司的专利。
正因为如此，它的批量就不会很大，技术更新和进步较慢，比不上通用的通讯网络如以太网等的发展。
此次西屋公司放弃自己的专利，毅然采用国际上通用的全冗余网络，严格遵循ANSI标准IEEE802.3。
可以实现企业内部的局域网（LAN）和广域网（WAN）以及与Intranet网的接通期是希望随着世界电子技术的进步向取得水涨船高的效果。
Ovation系统由三大部分组成：网络、控制器、工作站。
100MB的高速公路，最大1000个站，每条网20万个点。
OVATION 网络通讯网络各项指标如下•速率：100MB/S•容量：20万实时点/每秒•介质：（OVATION 网络）/同轴电缆（UTP）•节点：1000个•网络拓扑，双环冗余，故障电环绕•每网长：200KM•支持同步和异步通讯方式•支持令牌存取方式•工业TCP/IP协议完全与以太网兼容Primary•网络设备分为以下几种类型：1. 根（Root）交换机型号及端口设置：2.Fan-out及IP Traffic交换机型号及端口设置：•网络组态有单网和多网方式:一般情况下单网用于单台机组的网络方式，而多网常用于多台机组的互相监督和控制。
2.4 多网网络作为多机组的网络结构方式，通常我们采用多网网络方式组态网络。
图2.2-3为典型的多网组态方式。
图2 -3 典型的多网组态方式2.5 网络设备的功能2.5.1 快速以太网的一般概念以太网的工作方式是指数据从发送到到达目的地这一过程的运行规则。
Ovation系统介绍
w w Power Supply
w
w
w
w
w
w
W
F侧：主备控制器
FFFF
P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16 16 16 16 16 16 16
16 16 P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15P C E I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16 16 16 16 16
OVATION系统网络及控制器简介
Fast Ethernet Interface
I/O Interface (PCRL)
IDE Flash
To Other I/O Branch
Disk
带本地 I/O的控制器方框图
PCI Bus
CPU Card
冗余控制器的底板框图
Fast Ethernet Interface
Redundancy Status
以太网
网络 接口
输入设备
LT
NIC RAM CPU
NIC
RAM
CPU Flash Disk I/O
输出设备
FT RTD
Flash Disk
I/O
Io卡件
控制器和I/O的 接口PCI卡
备用控制器同样进行扫描、更新I/O点，和网络 进行通讯，以保证切换时的无扰。但不对数据 进行运算，只是对控制器状态进行监视程控 （包括卡件工作状态、通讯状态）。当有错误 发现，备战马上投入进行切换。 主板上，CPU卡之间有冗余线。 对整个网络来说，主备控制器是两个独立的站， 有不同的IP地址。
奔腾处理器
商业化操作系统
FLASH Disk Other I/O Conn. PWR PWR TWI Connector Other I/O Conn. ISA/PCI Processor (CPU Card)
控制器
Fast Ethernet高速公路接口
Fan
Power Supply (DC/DC) Network interface Card I/O Interface Card (PCQL/PCRL/PCRR) I/O Interface Card (PCQL/PCRL/PCRR) FLASH Disk ISA/PCI Processor (CPU Card) TWI Connector
艾默生推出全新设计的Ovation以太网链路控制器I／O模块
ｃｎｓ编辑窗 口按照上述方法 加入相应 的输入控制 变 ｅｔ ” 量， 就可 以灵活 自如地 生成各种各样 的超文本报表 。
１９ ６ ７．
易于编制复杂报表和易 于操 作 的特点 ， 使在 Ｌｂ ＩＷ ａＶ Ｅ
平 台下生成可读性强 的复杂报表不再那么困难 。该方 法一方面增加了程 序的可移植 性和通 用性 ， 另一 方面
［ ］侯 国屏 ， ６ 王坤 ， 叶齐鑫． ａ ＶＥ ． 编程与虚拟仪器设 计［ ． Ｌ ｂ ＩＷ７ １ Ｍ］
和一次修改 ， 测试 系统用一个 通用 的报 表生成程 序即
可生成各式各样的符合要求 的超文本报 表。
足， 为操作信息和数据处理结 果 向超 文本报 表 自动填
写创建 了条件。 改进后的基于 Ｒ ｐｒ Ｇ ｎｒ ｉ ｅｏｔ ｅｅ ｔ ｎ类 函数 的报 表生 ａｏ 成方法 ， 巧妙地 将预先设 计 的 目标超 文本报 表 的 Ｈ — Ｔ ＭＬ 代码 以字符 串的形式填人 “ ｕｈＴ ｘ” 并 在“ ｕｌ Ｂ ｉ ｅｔ ， Ｂ ｉ ｔ Ｔｘ” ｅｔ中修改 Ｈ Ｍ Ｔ Ｌ代码 ， 从而达到增加输入控制端 的 目的 ； 最后再将字符 串形式 的 Ｈ Ｍ Ｔ Ｌ代 码输入“ ｏ ａ Ｆｒ ｔ ｍ
北 京 ： 华 大 学 出版 社 ，０ ５ ２ １— ３ ． 清 ２０ ：１ ２ ２
又大大降低了测 试人员 的工作 量。通过在 “ 飞机 电源
产 品检测系统 ” 赵建 ， ７ 谢力元 ， 陈强． 基于 Ｌｂ ＩＷ 的虚拟仪器报 表生成技 术 ａ ＶＥ 的研究［ ］ 计量技术 ，０ ５ ３ ：２—１ ． Ｊ． ２０ （ ） １ ４
第四章 OVATION系统硬件设备
4OVATION系统硬件设备4.1概述作为一种纵向分层和横向分散的大型综合控制系统，分散控制系统以多层计算机网络为依托，将分布在全厂范围内的各种控制设备的数据处理设备连接在一起，实现各部分信息的共享的协调工作，共同完成控制、管理及决策功能。
分散控制系统硬件设备由三大部分组成：（1）数据通信网络：数据通信网络连接分散控制系统的各个分布部分，完成数据、指令及其它信息的传递。
为保证DCS可靠性，电源、通信网络、过程控制站都采用冗余配置。
（2）工作站：根据站的使用功能不同分为几种不同功能站，包括：服务器、工程师器、操作员站、历史站以及其他功能站。
①工程师站提供技术人员生成控制系统的人机接口，主要用于系统组态和维护，技术人员也可以通过工程师站对应用系统进行监视。
②操作员站提供技术人员与系统数据库的人机交互界面，用于监视可以完成数据的状态值显示和操作员对数据点的操作。
③历史站保存整个系统的历史数据，供组态软件实现历史趋势显示、报表打印和事故追忆等功能。
（3）控制器（分散处理单元）：作为控制中心，控制器采用了冗余的方式达到最大的可靠性、安全性。
控制器采用与PC兼容的实时操作系统（全32位优先级多任务系统），以及标准的PC结构和无源的PCI/ISA总线接口。
控制器用于现场信号的采集处理，控制策略的实现，并具有可靠的冗余保证、网络通信功能。
下面对控制器、I/O系统及常用卡件等进行详细介绍。
4.2Ovation控制器4.2.1 Ovation控制器概述Ovation分散处理单元DPU由过程控制器、I/O子系统、电源系统和过程控制器机柜组成。
Ovation控制器执行简单或复杂的参数调节、逻辑控制、数据采集、提供与Ovation网络和I/O子系统的通信接口。
控制器内部使用标准的PC结构，并提供无源PCI/ISA总线接口，它可以和即插即用的标准PC产品相兼容。
Ovation控制器提供对多应用程序的支持，具有强大的适应性、灵活性、价格优势和控制能力。
OVATION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：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2．2 控制器规格：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。
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Ovation网络地址
Internet中定义了5类地址。 A类地址用与大型网络，B类地址用于大中型网络，C类地址 用于小型网络。 Ovation系统采用C类地址。 Ovation系统IP地址的一般格式：192．168．x．drop号 x--子网号,范围（1-63） 为偶数时，用于定义Drop站点 为奇数时，用于定义交换机 或非Ovation站点 层的划分：Area 0-10 0 Area为Root Switch所在层 1-10 Area为Fan out Switch所在层 每个Area划分16或8个IP地址。 举例，教材12页
OVATION控制系统 OVATION控制系统
工作站
双路连接器
冗余 快速以太网高速公路
单路连接器
IP SWITCH
网络打印机
控制器
目前应用广泛的ovation系统网络采用以太网，冗余工作方式， 采用交换机作为网络通讯的设备。 每个控制器都通过一对冗余的交换机与各个工作站进行数据传输。
OVATION控制系统网络特 OVATION控制系统网络特点： 控制系统网络特点
只有下列设备可以连接到Root Switch ，Fan Out Switch。 • Ovation Controlers 控制器 • NT Workstations NT 工作站 • Solaris Workstations SUN 工作站 • 被认可的Switchs可用于连接其它设备或网络
交换机端口定义
Ovation系统数据流
现场设备
控制器
工程师站
操作员站
Ovation网络练习（一） • 观察实验室ovation系统的硬件组成 • 观察网络连接方式 • 熟悉sam1 sam2对应的控制器、工程师 站、网络交换机 • 绘制实验室简单网络架构图 使用星形和总线型两种方法
Ovation系统数据流
操作员站是实现运行操作功能的人机界面。便于运行人员实 操作员站 时了解现场运行状态、运行参数、当前值是否异常情况，输 出指令进行调节和控制从而保证生产过程的安全、可靠。 工程师站提供了DCS系统的组态、配置工作的软件，DCS系 工程师站 统的在线运行，监视各个节点的运行情况，并及时调整系统 配置和系统参数配置（如自动调节的P、I、D的参数等），使 P I D 系统长期运行在最佳工作状态。
数据高速公路
分布处理单元DPU 分布处理单元DPU
采用westnet数据高速公路，网络结构为总线结构，采用令牌存取方式 处理器与数据高速公路需要特定接口：DHC
WDPF II 控制系统
以太网信息高速公路 工作站 数据高速公路
分布处理单元
采用了双层网络结构，各个工作站和控制器之间采用westnet II数据高速公路。 下层的数据高速公路是实时变化的，用于传输生产现场的数据。 上层采用以太网,非实时的，用于传输各种报表，SIS数据等
OVATION控制系统 第三代OVATION控制系统
W3—100MB速率高速公路，最大1000个节点， W3 100MB速率高速公路，最大1000个节点，网上 100MB速率高速公路 1000个节点 最大存取变量20万个点。 20万个点 最大存取变量20万个点。
WDPF 控制系统
操作员站，工程师站， 操作员站，工程师站，历史站
Fan Out Swith 端口定义
• • • • • 所有口（除了port 1）被组态为100MBPS,全双工通讯，不可自动商议。 Port 1被定义为自动协商，阻止Ovation多路传输，可以与IP设备相连 （10mbs/100mbs），可与IP Switch相连，一般连打印机。 Port 2用于两个Fan Out Switches冗余互联 Port 3,4用于与上层Root Switch进行级联 Port 5-24用于与上层Root Switch进行级连接或Local Port。
OVATION控制系统培训 OVATION控制系统培训
OVATION分散控制系统介绍 OVATION分散控制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ统介绍 网络结构
浙江省电力试验研究院热工所
一、OVATION 网络发展过程
第一代WDPF 控制系统 W1—2MB速率高速公路，最大254个站点， W1 2MB速率高速公路，最大254个站点，网上最大 2MB速率高速公路 254个站点 存取变量16383个点。 16383个点 存取变量16383个点。 第二代WDPF II 控制系统 W2—2MB速率高速公路，最大254个站点， W2 2MB速率高速公路，最大254个站点，网上最大 2MB速率高速公路 254个站点 存取变量32000个点。 32000个点 存取变量32000个点。
OVATION 网络结构形式
OVATION网络结构分类 OVATION网络结构分类： 网络结构分类：
单层星形 多层星形 多网星形
单层星形拓扑网络
双层星形拓扑网络
多网星形拓扑网络
Ovation系统网络设备
• • • • 交换机Root Switch，24口，冗余成对使用。可连接下层 Fan Out Switch 或本地控制器、工作站 交换机Fan Out Switch ，24口，冗余成对使用。可连接上 层Root Switch或本地控制器、工作站 UTP同轴电缆，传输距离最大2Km 光纤，传输距离最大100Km，多用于远程站的连接
Root switch 端口定义
• • • • 所有口（除了port 1）被组态为100MBPS,全双工通讯，不可自动商议。 Port 1被定义为自动协商，阻止Ovation多路传输，可以与IP设备相连 （10mbs/100mbs），一般连打印机。 Port 2,3用于两个Root Switches冗余互联 Port 4-24用于连接下层fan Out Switchs 或Local Port。
采用标准化的商业以太网 拓扑结构为层次星形结构 逻辑上是总线结构 一般采用冗余工作方式
OVATION 通讯网络各项指标
100 M/秒的通讯速率 介质：光纤或同轴电缆 支持最多 1000 个网络节点 双冗余星形拓扑结构 20万 实时点 / 秒 高带宽应用 令牌存取方式 支持同步和异步通讯方式 工业TCP/IP协议完全与以太网兼容
Ovation系统数据流
以上介绍了OVATION分散控制系统网络构成，下面介绍网络内的各 个组成部分是如何工作的 OVATION控制系统中每个节点有各自的网络号（节点号），各自的 网络接口以及ip地址 每个节点（工作站、控制单元）通过网络来接收/发送数据，协调各 自的工作来完成DCS的整体工作。 现场设备的控制信号（温度、压力、流量、水位、设备装态等）经由 I/O模块 模块转化为数字量送给控制器，放置于存储器，形成一个实时变 模块 化的现场过程量的影相 控制器将实时数据通过网络传送到操作员站、工程师站，实现全系统 控制器 范围的监督和控制。并接收操作员站、工程师站下发的信息、指令， 通过I/O模块进行输出至现场设备来实现回路控制和逻辑控制；也可 实现自动控制、回路控制。