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/O
4.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) 2,048
SOE(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。

SOE记录下用户设定的数字量输入变化状态序列的分辨率为1/8毫秒。

2．5 冗余
OVATION控制器的设计是能够提供不 同关键设备的冗余要求，包括：
•FDDI网络接口
•功能处理器、内存和网络控制器
•处理器电源
•I/O接口
•输入电源
•I/O电源
•辅助电源
•远程 I/O通讯媒介
全冗余的控制器能配备：
•双奔腾基础的功能处理器
•双网络接口
•双处理器电源
•双 I/O电源
•双辅助电源
•双输入电源
•双 I/O接口
3． 模拟量输入/输出模件
•IEEE抗浪涌能力
•直观的 LED诊断/状 态指示灯
•自动归零，自动增益修正
•符合 IEC 801-2至5标准
•通道到通道与通道到逻辑的电气隔 离
•13位分辨率
•提供调节过的隔离电源(使用二维变压器技术)
•在线初始诊定，使用 EEPROM存储 整定常数
3．1 模拟量输入模件：
•8路信号输入
•不同输入等级组态：+/- 20mV，+/- 50mV，+/- 100mV，0-1 V，0-5 V， 0-
10 V，4-20 mA
•每个通道每秒 10次转换
•热电偶开路检测
•广泛的使用低电耗的晶片
•点的品质状态报告
3．2 模拟量输出模件：
•4个通道
•3种输出量程： 0-5 V，0-10 V，0-20 mA
•电流输出型提供过流和低于额定电 流指示
•故障模式－保持上一个状态或关闭
•2个电流输出模件可以冗余，只需将信号线串接
3．3 热电阻检测(RTD)模件
•4个输入通道
•支持2线， 3线和 4线制 RTD
•每个通道提供开路电流检测
3．4 数字量输入/输出模件
•IEEE抗浪涌能力
•直观的 LED诊断/状态指示灯
•点到点与点到系统的对地 1000V光 绝缘对
3．5 数字量输入模件
•16路微分或单边的数字量输入
•2种输入等级组态
⇒24VDC或 48VDC
⇒125V
•符合 IEC 801-2和 801-4至 6标准
•过压熔断状态检测
•现场电缆允许最长达 1000英尺
3．6 接点输入模件
•16路单边接点输入
•48V带内部电压监视的卡件内电源
•符合 IEC801-2和 IEC801-4至6标准
•保险丝熔断检测
•接地出错检测
3．7 数字量输出模件
数字量输出模件可以直接与处理器、机械式或固态继电器设备接口。

•16路单边输出
•符合 IEC801-4等级4和 IEC801-5等 级3标准
•从 I/O总线到现场输出的光隔离对
•对接点的时间输出周期和动作(关或保持)可用软件组态通讯
•保险丝熔断检测
4． OVATION用户界面
4．1 操作员用户界面特征：
•标准平台：Solaris操作系统的 SPARC工作站
•单显示器或双显示器支持，全面多 任务操作
•OVATION操作员站能够完全的与 FDDI网络接口，允许对 200,000动 态点进行访问
•具有快速直接访问信息能力，例如 通过导向调节显示页的缩放
•支持多种语言、字符集和文化背景 转换的能力
•Sparc基准平台确保多用户支撑和对 将来硬件发展的兼容性
4．2 标准操作员特征
1） 操作员时间记录：
每个操作员事件消息包含下列内容：
•事件子类型
•日期/时间(最靠近的秒)
•事件说明
根据事件的不同，每个消息还可能包括下列内容：
•点、设备或站点名
•点的描述
•老的数值/模式和新的数值/模式
•回路号，算法名称和算法类型
•数据采集系统功能和失败
•算法调整和失败
•更新时间
•强制键入数值
•错误清除/确认
2）报警管理
说明：
历史报警清单 5,000个
报警优先级 8级
图形模块位图报警 200个
报警清单的颜色 16种
3） 报警优先级
为了区分报警的重要性，过程点定义为1 -8档优先级，8级最低，1级最高。

4） 报警确认
•操作员知道一个报警的情况
•然后完成确认的行为
过程图象 超过 25,000
过程图象窗口 每个窗口最多8幅(双CRT支撑 8幅，每个显示器4幅)可选 每幅图象的动态区域 超过 700个
每幅图象的颜色 256种
图象更新速率 <1秒
4．3 LOG服务器特点：
•用 Spreadsheets来定义 LOG及报表格 式，使所需培训时间最短
•自由格式报表可在同一份报表中将 实时数据、历史数据及文件组合在 一起
•打印序列中心管理及高级打印机自 诊断，使打印机管理简化
•记录及报表可以打印出来也可以用 ASCII码式商业 Spreadsheets格式将 其以文件存储为 历史数据存档
4．4 OVATION高效工具特点
•控制建立器是一个友好直观的 AU-TOCAD软件包
•图形建立器使用一个 CAD型的环境 来快速创建和编辑高分辨率的过程 图象 •测点建立器专为用户增加、删除或 修改系统测点设计
•组态建立器用于定义或维护系统结 构数据库
•报表建立器提供了设计和修改用户 自定义类型报表的工具
4．5 控制建立器
控制建立器是一个友好直观 AUTOCAD 软件包，作为一个快速完整的图形工具，控制建立器是OVATION控制器内的控制功能主要编程手段。

它能自动创建控制器算法需要的所有内部和缺省测点。

控制建立器还提供一个标准的控制库(压缩几个功能如布尔、文本和图形模块)。

控制建立器提供了一个标准的 AUTOCAD的环境，允许用户使 用不同工具、图形库和模块组等功能。

1）控制建立器特性
•所有图形用户可定义尺寸、格式或 类型
•允许操作员使用任何文本过滤系统 来处理用户标题块、边界组态和数 字化方案
•控制方案提供文本和图形两种方式 来注解。

另外提供调试控制器、功 能生成解释和额外细节等等控制策 略中的说明
•控制策略可以定义为宏模块并存储 入功能库中以备今后调用。

•使用控制器确认功能，使得用户能 了解控制器内是否能容纳现在创建 模块的执行码大小
2）图形建立器
图形建立器使用户能够创建和编辑鲜明全色彩的 160,000象素的 OVATION系 统显示图像。

本软件提供了一个扩展图形符号编辑器，允许用户创建、定义和存储最多 256个用户自 定义图形。

3）规格
图像分辨率 16K * 16K
颜色 256种可选；(共 100万种)
线宽 15种可选
字型号 不可变比例文本有8种型号可选；可变比例文本无限制填充图案 8种标准可选；256种可组态
线的类型 8种标准可选；256种可组态
图形/符号编辑器 最多 256个
填充图案，建立/编辑器 提供
宏模块支撑 提供
点击点名功能 提供
错误检测功能 提供
重定尺寸时维护
提供
外观比例
旋转功能 顺时针/反时针方向
倒置功能 上/下和左/右
分项拷贝数(同时) 10个
组合/取消组合 提供
图形中存入摘要 提供
编辑 提供
自动存储功能 提供
缩/放功能 提供
栅格功能 提供
就地图像组 最多5,000(每组最多 250个测点) 全域图像组 最多5,000(每组最多 250个测点) 就地趋势组 最多 1,000个组，1-8个测点
全域趋势组 1,000个组
就地历史组 最多5,000(每组最多 20个测点) 全域历史组 5,000个组
趋势组 每组最多 20个测点。