霍尼韦尔TPS控制系统硬件介绍
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
通过MAU盒连接 DELL主机通过MAU电缆与MAU盒相连 MAU盒上的T型头接于LCN电缆
Native Window 操作
• 系统为用户提供一个访问TPN（LCN）/UCN的窗口。 • 完成LCN系统和过程的操作，以及全部工程组态(设计)功能。
Native Window窗口显示
• 菜单条Menu Bar：支持系统和过程的操作
• 状态条Status Bar: 提供系统和过程指示器或命令 键
⊙_--⊙：Native Windows窗口的连接 ACK：报警确认。 SIL：报警消音。 A：调出区域报警总貌画面 C：调出站群状态画面 M：调出CL程序信息画面 S：调出系统状态画面 RTJ：实时杂志请求。 ENG/LOAD：改变键锁(软)位置/GUS装载属性文件 OVR/INS：字符输入方式(覆盖/插入)。 LEDs:XX：显示GUS在TPN(LCN)网络的地址，同时调出 LCN板的状态显示画面。
• HM主要功能：
文件服务器 存储系用户应用软件 包括用户编制的应用数据库、控制语言和操作画面 采集过程历史数据和历史事件并存储 过程报警、操作员状态改变、操作员信息、系统状 态改变、系统维护提示信息、连续过程历史数据及 点检测(CHECKPOINT)备份文件等
• HM特性
最多可采集并保存2400个过程参数 数据采集可按60，20，10或5m的间隔采集 数据存储则按分平均值（Snap Shot）或用户平 均值（User Average）保存 可保存一周的小时平均值、42个班的班平均值、 31天的日平均值和12个月的月平均值等
• TPS系统的典型配置
硬件构成
TPS系统主要由： • LCN网络 • LCN设备 • UCN网络 • UCN设备
LCN网络 LCN网络
LCN：Local Control Network 局部控制网 络 • 概述： LCN用以支持 TPS LCN网络上设备或模件 （Module）之间的通信，遵循IEEE 802.4 通信标准，采用总线型通信网络，“令牌 传送”协议。
• 硬件: Dell主机 LCNP/LCNP4主板 硬盘 光盘驱动器CD-ROM ZIP/TAP可选驱动器 彩色监视器 IKB集成键盘或PC键盘 鼠标或球标 键锁 MAU盒及MAU连接电 缆
• GUS软件
Base Softwave:类似于PC机上的操作系统 Display Server:用于支持流程图和下层通讯 Display Build：画流程图 File Transfer：文件传输软件 Multiple Display:多幅流程图软件，最多调4幅 TPS DDE：用于动态数据采集
• GUS基本组态包括设置GUS的LCNP板，Native Window窗口的 连接以及GUS外设 • 组态菜单: Start→Program→Honeywell TPS→Configuration Utility • 组态内容 Board 0: LCNP：设置GUS地址和虚拟键锁访问。 COMMON：事件记录形式。 COMMON Native Window：窗口的本地和远程连接。 Keyboard：6个用户自定义键标签名和PC机蜂鸣器报警声音设置 Printer：打印机设置以及实时打印设置。 Emulated DISKS：创建虚拟软盘，分配TPN(LCN)文件 XXX.lcn 空间，存贮TPN(LCN)文件的目录与文件结构。 Device/Services：自动启动TPS的仿真服务软件以及同步PC机 到LCN的时间 LCNI18N： Native Window窗口内文字显示的不同语言及字型。
•
LCN网络的功能 在网络各设备之间传送所有信息 按有效规约和高速通信，保证实时信息交换 通过冗余的传输媒介及信息完整性检查，提 供可靠的通信
• LCN网络结构:
总线拓扑结构 串行通讯，5M/s 介质：同轴电缆 40节点/300m 光纤网缆 64节点/4.9km 广播型通讯方式，令牌环传递 电缆A/B冗余设置 自动、手动、遇故障切换 通过T型头扩展至节点 两端加75 终端电阻
• 卡件箱
可以安装两个LCN模件， 只能安装一个LCN模件 网络地址大的节点安装 只有一个供电电源 在上面 两个独立的供电电源
HM：History Module 历史模件 • HM概述：
历史模件（HM）是TPS系统的唯一的永久性存储 单元，是LCN上唯一具有自启动能力的节点，也 LCN 是LCN上的必备节点。它用于存储系统文件、用 户软件和过程历史数据。
• HM软件及其特点
HMO:在线操作属性，用于支持所有系统活动， 提供文件服务功能及历史数据存储 HMI:离线初始化属性，用于HM本身硬盘初始化 和硬盘故障或磁盘表面故障修复期间的数据恢复， 并且不响应节点的请求 两种属性的系统软件不能同时驻留于HM中
• HM启动方式
自启动方式：HM上电后，自装载HMO属性文件， 以支持系统的请求 HM状态显示：LOCLOAD—>READY—>OK 非自启动方式：HM上电后立即被复位一次，然后 手动装载HMI属性文件，以支持HM本身初始化 POW_ON—>NET LOAD—>READY—>OK
• NIM特性:
每条LCN网络允许20个冗余NIM对 每条UCN网络允许3个冗余NIM对 每个NIM 允许处理8000个有名点 每秒数据流通量为 1200个参数
• 硬件：
K4LCN板 EPNI板：Enhanced Process Network Interface LCN I/O板 NIM MODEM卡
• 软件：
NMO在线操作属性软件
槽号
正面
背面
1
K4LCN
LCN I/O
2
EPNI
NIM MODEM
• NIM、HM与LCN的连接
通过卡件箱背面的 LCN I/O板连接 LCN I/O板位于卡件 箱的1号槽 LCN I/O板的接口通 过T型头与LCN相连
LCN网络节点地址设定
• 跳线位置： NIM / HM各自 K4LCN板上 • 跳线设定原则： 拔出为有效 拔出数为奇数 P为奇偶校验， 拔出跳线数为 偶数时，将P 拔出凑成奇数
Native Windows窗口的操作
• Native Windows窗口启动（即LCNP4装载GUS属性软件） • LCNP4板状态显示 Menu→Access→View LCNP Status LEDS:XX→LCNP状态显示画面 • LCNP4板的复位及启动操作 复位：Menu→Access→View LCNP Status 状态条 LEDS：XX→LCNP状态显示画面→RESET LCNP IKB键盘 RESET键 • 启动装载： 如果Native Window出现→按“LOAD”键→出现W，N，1， 2，3，4，X？ →键入 W 回车→等待出现提示NCF？N，1， 2，3，4，X？→键入 N →回车→ 等待出现系统状态画面
File文件菜单：访问Native Window操作和打印功能 View观察菜单：Native Window窗口菜单条/状态条设置 Alarm报警菜单：处理各种过程报警和信息 Displays显示画面菜单：出各种标准操作画面 Control控制菜单：完成对过程的控制改变。 History历史数据菜单：访问趋势功能 Engineering工程组态菜单：完成工程组态设计 Access访问菜单：GUS系统组态的访问 Help帮助菜单：提供在线帮助信息
• TPS控制系统的特点
TPS是一个统一的平台:将用户的商业信息和工厂控 制系统无缝地集成在一起。 TPS是开放的:基于MS WindowsNT工作站，TPS 被设计为NatiVe Window而嵌入在NT环境中，拥 有NT的更多功能，灵活易使用。 TPS核心技术:TPS将包括Windows NT TPS :TPS Windows NT操作系统、 OLE公共软件、ODBC公共数据库等技术集成在一 起。 TPS提供唯一的人机接口:TPS提供唯一的人一机接 口，即GUS，GUS是基于Windows界面。 TPS结构开放并且安全：TPS系统采用了安全的工 业网络。
GUS基本组态
• LCN设备的结构 LCN设备的电路板 卡件箱 外部设备
• 卡件箱中的电路板
主要包括： • 通性板：不同类型的LCN设备可以互换 主板：运行模件特性软件，完成各种功能运算
接口板：LCN I/O板，提供模件与LCN的连接 • 特性板：提供模件对外部设备的驱动及与外部设备 的连接 ，有各自的I/O板
• TPS发展历程
1994年，从开放性系统出发，推出了基于HP Unix操作系统的TDC3000X系列。 1995年，推出APM的改进产品高性能过程管理器 (High Performance Process Manager，HPM) 1996年，推出了基于Power PC的第一代全厂一 体化解决方案系统（Total Plant Solutions， TPS） 1997年改为基于DELL PC的系统，并开发以 DELL PC为硬件平台，以Windows NT为软件平 台的应用节点（Application Node，APP Node）
• LCN的连接（一般采用同轴电缆作传输介质）
• LCN常见设备
GUS：全方位用户操作站 NIM： 网络接口模件 HM： 历史模件
GUS:Global User Station 全方位用户操作站
• 主要功能: TPS系统的人机接口 用于整个LCN系统的 信息访问及策略干预 支持过程操作和过程 工程组态及设计功能
NIM: Network Interface Module 网络接口模块 • NIM概述
网络接口模件（NIM）是TPS系统连接LCN与 UCN的节点，它既是LCN上的节点，同时又是 UCN上的节点，具有双重身份 ，发挥着承上启 下的作用，因CN网络访问UCN网络的接口。 实现LCN和UCN之间通讯协议和数据格式的转 换 实现LCN与UCN的实时数据交换 实现LCN模件对UCN设备中数据的访问 使程序和数据库可以加载到HPM中 UCN设备上的报警与信息可传递到LCN上
• 操作站操作级别
3个操作级别，由低到高分别为：操作员级 （Oper）、值班长级（Supr）和工程师级 （Engr） 系统缺省的操作级别为Oper 级别越高，操作权限越大，能进行的操作也越多 操作所需的级别可以在网络组态过程中进行定义 亦可使用操作级别钥匙在操作员键盘上完成
• GUS与LCN的连接
TPS控制系统
TPS(Total Plant Solution)全厂一体化解决方案 TPS是第一个将整个工厂的商业信息系统与生产 过程控制系统同意在一个平台上的自动化系统
• TPS发展历程
1975年11月推出以微处理器为基础的分散控制系统 TDC2000(Total Distributed Control，TDC)系统。 1984 年 开 发 局 部 控 制 网 络 (Local Control Network, LCN) ， 推 出 TDC3000 系 统 ， 原 有 的 TDC2000 系 统 的 设 备 通 过 数 据 高 速 通 道 接 口 (Hiway Gateway，HG)与LCN相连。 1988年 ，推出通用控制网络(Universal Control Network，UCN)，过程管理器(Process Manager， PM)和逻辑管理器(Logic Manager，LM)。UCN通 过 网 络 接 口 模 件 (Network Interface Module ， NIM)与LCN相连。 1992年 ，推出了PM的 改进产品先进过程管理器 (Advanced Process Manager，APM)。
• 硬件： K4LCN板 SPC板 Smart Peripheral Controller LCN I/O I/O板 SPC I/O板 • 软件： HMI初始化属性软件 HMO在线操作属性 软件
槽号
正面
背面
1
K4LCN
LCN I/O
2
SPC
SPC I/O
• HM磁盘
每个HM可以有一到两 个磁盘 如选择两个磁盘，则 必须是同种规格 两个盘可以配置为冗 余和非冗余两种方式
Native Window 操作
• 系统为用户提供一个访问TPN（LCN）/UCN的窗口。 • 完成LCN系统和过程的操作，以及全部工程组态(设计)功能。
Native Window窗口显示
• 菜单条Menu Bar：支持系统和过程的操作
• 状态条Status Bar: 提供系统和过程指示器或命令 键
⊙_--⊙：Native Windows窗口的连接 ACK：报警确认。 SIL：报警消音。 A：调出区域报警总貌画面 C：调出站群状态画面 M：调出CL程序信息画面 S：调出系统状态画面 RTJ：实时杂志请求。 ENG/LOAD：改变键锁(软)位置/GUS装载属性文件 OVR/INS：字符输入方式(覆盖/插入)。 LEDs:XX：显示GUS在TPN(LCN)网络的地址，同时调出 LCN板的状态显示画面。
• HM主要功能：
文件服务器 存储系用户应用软件 包括用户编制的应用数据库、控制语言和操作画面 采集过程历史数据和历史事件并存储 过程报警、操作员状态改变、操作员信息、系统状 态改变、系统维护提示信息、连续过程历史数据及 点检测(CHECKPOINT)备份文件等
• HM特性
最多可采集并保存2400个过程参数 数据采集可按60，20，10或5m的间隔采集 数据存储则按分平均值（Snap Shot）或用户平 均值（User Average）保存 可保存一周的小时平均值、42个班的班平均值、 31天的日平均值和12个月的月平均值等
• TPS系统的典型配置
硬件构成
TPS系统主要由： • LCN网络 • LCN设备 • UCN网络 • UCN设备
LCN网络 LCN网络
LCN：Local Control Network 局部控制网 络 • 概述： LCN用以支持 TPS LCN网络上设备或模件 （Module）之间的通信，遵循IEEE 802.4 通信标准，采用总线型通信网络，“令牌 传送”协议。
• 硬件: Dell主机 LCNP/LCNP4主板 硬盘 光盘驱动器CD-ROM ZIP/TAP可选驱动器 彩色监视器 IKB集成键盘或PC键盘 鼠标或球标 键锁 MAU盒及MAU连接电 缆
• GUS软件
Base Softwave:类似于PC机上的操作系统 Display Server:用于支持流程图和下层通讯 Display Build：画流程图 File Transfer：文件传输软件 Multiple Display:多幅流程图软件，最多调4幅 TPS DDE：用于动态数据采集
• GUS基本组态包括设置GUS的LCNP板，Native Window窗口的 连接以及GUS外设 • 组态菜单: Start→Program→Honeywell TPS→Configuration Utility • 组态内容 Board 0: LCNP：设置GUS地址和虚拟键锁访问。 COMMON：事件记录形式。 COMMON Native Window：窗口的本地和远程连接。 Keyboard：6个用户自定义键标签名和PC机蜂鸣器报警声音设置 Printer：打印机设置以及实时打印设置。 Emulated DISKS：创建虚拟软盘，分配TPN(LCN)文件 XXX.lcn 空间，存贮TPN(LCN)文件的目录与文件结构。 Device/Services：自动启动TPS的仿真服务软件以及同步PC机 到LCN的时间 LCNI18N： Native Window窗口内文字显示的不同语言及字型。
•
LCN网络的功能 在网络各设备之间传送所有信息 按有效规约和高速通信，保证实时信息交换 通过冗余的传输媒介及信息完整性检查，提 供可靠的通信
• LCN网络结构:
总线拓扑结构 串行通讯，5M/s 介质：同轴电缆 40节点/300m 光纤网缆 64节点/4.9km 广播型通讯方式，令牌环传递 电缆A/B冗余设置 自动、手动、遇故障切换 通过T型头扩展至节点 两端加75 终端电阻
• 卡件箱
可以安装两个LCN模件， 只能安装一个LCN模件 网络地址大的节点安装 只有一个供电电源 在上面 两个独立的供电电源
HM：History Module 历史模件 • HM概述：
历史模件（HM）是TPS系统的唯一的永久性存储 单元，是LCN上唯一具有自启动能力的节点，也 LCN 是LCN上的必备节点。它用于存储系统文件、用 户软件和过程历史数据。
• HM软件及其特点
HMO:在线操作属性，用于支持所有系统活动， 提供文件服务功能及历史数据存储 HMI:离线初始化属性，用于HM本身硬盘初始化 和硬盘故障或磁盘表面故障修复期间的数据恢复， 并且不响应节点的请求 两种属性的系统软件不能同时驻留于HM中
• HM启动方式
自启动方式：HM上电后，自装载HMO属性文件， 以支持系统的请求 HM状态显示：LOCLOAD—>READY—>OK 非自启动方式：HM上电后立即被复位一次，然后 手动装载HMI属性文件，以支持HM本身初始化 POW_ON—>NET LOAD—>READY—>OK
• NIM特性:
每条LCN网络允许20个冗余NIM对 每条UCN网络允许3个冗余NIM对 每个NIM 允许处理8000个有名点 每秒数据流通量为 1200个参数
• 硬件：
K4LCN板 EPNI板：Enhanced Process Network Interface LCN I/O板 NIM MODEM卡
• 软件：
NMO在线操作属性软件
槽号
正面
背面
1
K4LCN
LCN I/O
2
EPNI
NIM MODEM
• NIM、HM与LCN的连接
通过卡件箱背面的 LCN I/O板连接 LCN I/O板位于卡件 箱的1号槽 LCN I/O板的接口通 过T型头与LCN相连
LCN网络节点地址设定
• 跳线位置： NIM / HM各自 K4LCN板上 • 跳线设定原则： 拔出为有效 拔出数为奇数 P为奇偶校验， 拔出跳线数为 偶数时，将P 拔出凑成奇数
Native Windows窗口的操作
• Native Windows窗口启动（即LCNP4装载GUS属性软件） • LCNP4板状态显示 Menu→Access→View LCNP Status LEDS:XX→LCNP状态显示画面 • LCNP4板的复位及启动操作 复位：Menu→Access→View LCNP Status 状态条 LEDS：XX→LCNP状态显示画面→RESET LCNP IKB键盘 RESET键 • 启动装载： 如果Native Window出现→按“LOAD”键→出现W，N，1， 2，3，4，X？ →键入 W 回车→等待出现提示NCF？N，1， 2，3，4，X？→键入 N →回车→ 等待出现系统状态画面
File文件菜单：访问Native Window操作和打印功能 View观察菜单：Native Window窗口菜单条/状态条设置 Alarm报警菜单：处理各种过程报警和信息 Displays显示画面菜单：出各种标准操作画面 Control控制菜单：完成对过程的控制改变。 History历史数据菜单：访问趋势功能 Engineering工程组态菜单：完成工程组态设计 Access访问菜单：GUS系统组态的访问 Help帮助菜单：提供在线帮助信息
• TPS控制系统的特点
TPS是一个统一的平台:将用户的商业信息和工厂控 制系统无缝地集成在一起。 TPS是开放的:基于MS WindowsNT工作站，TPS 被设计为NatiVe Window而嵌入在NT环境中，拥 有NT的更多功能，灵活易使用。 TPS核心技术:TPS将包括Windows NT TPS :TPS Windows NT操作系统、 OLE公共软件、ODBC公共数据库等技术集成在一 起。 TPS提供唯一的人机接口:TPS提供唯一的人一机接 口，即GUS，GUS是基于Windows界面。 TPS结构开放并且安全：TPS系统采用了安全的工 业网络。
GUS基本组态
• LCN设备的结构 LCN设备的电路板 卡件箱 外部设备
• 卡件箱中的电路板
主要包括： • 通性板：不同类型的LCN设备可以互换 主板：运行模件特性软件，完成各种功能运算
接口板：LCN I/O板，提供模件与LCN的连接 • 特性板：提供模件对外部设备的驱动及与外部设备 的连接 ，有各自的I/O板
• TPS发展历程
1994年，从开放性系统出发，推出了基于HP Unix操作系统的TDC3000X系列。 1995年，推出APM的改进产品高性能过程管理器 (High Performance Process Manager，HPM) 1996年，推出了基于Power PC的第一代全厂一 体化解决方案系统（Total Plant Solutions， TPS） 1997年改为基于DELL PC的系统，并开发以 DELL PC为硬件平台，以Windows NT为软件平 台的应用节点（Application Node，APP Node）
• LCN的连接（一般采用同轴电缆作传输介质）
• LCN常见设备
GUS：全方位用户操作站 NIM： 网络接口模件 HM： 历史模件
GUS:Global User Station 全方位用户操作站
• 主要功能: TPS系统的人机接口 用于整个LCN系统的 信息访问及策略干预 支持过程操作和过程 工程组态及设计功能
NIM: Network Interface Module 网络接口模块 • NIM概述
网络接口模件（NIM）是TPS系统连接LCN与 UCN的节点，它既是LCN上的节点，同时又是 UCN上的节点，具有双重身份 ，发挥着承上启 下的作用，因CN网络访问UCN网络的接口。 实现LCN和UCN之间通讯协议和数据格式的转 换 实现LCN与UCN的实时数据交换 实现LCN模件对UCN设备中数据的访问 使程序和数据库可以加载到HPM中 UCN设备上的报警与信息可传递到LCN上
• 操作站操作级别
3个操作级别，由低到高分别为：操作员级 （Oper）、值班长级（Supr）和工程师级 （Engr） 系统缺省的操作级别为Oper 级别越高，操作权限越大，能进行的操作也越多 操作所需的级别可以在网络组态过程中进行定义 亦可使用操作级别钥匙在操作员键盘上完成
• GUS与LCN的连接
TPS控制系统
TPS(Total Plant Solution)全厂一体化解决方案 TPS是第一个将整个工厂的商业信息系统与生产 过程控制系统同意在一个平台上的自动化系统
• TPS发展历程
1975年11月推出以微处理器为基础的分散控制系统 TDC2000(Total Distributed Control，TDC)系统。 1984 年 开 发 局 部 控 制 网 络 (Local Control Network, LCN) ， 推 出 TDC3000 系 统 ， 原 有 的 TDC2000 系 统 的 设 备 通 过 数 据 高 速 通 道 接 口 (Hiway Gateway，HG)与LCN相连。 1988年 ，推出通用控制网络(Universal Control Network，UCN)，过程管理器(Process Manager， PM)和逻辑管理器(Logic Manager，LM)。UCN通 过 网 络 接 口 模 件 (Network Interface Module ， NIM)与LCN相连。 1992年 ，推出了PM的 改进产品先进过程管理器 (Advanced Process Manager，APM)。
• 硬件： K4LCN板 SPC板 Smart Peripheral Controller LCN I/O I/O板 SPC I/O板 • 软件： HMI初始化属性软件 HMO在线操作属性 软件
槽号
正面
背面
1
K4LCN
LCN I/O
2
SPC
SPC I/O
• HM磁盘
每个HM可以有一到两 个磁盘 如选择两个磁盘，则 必须是同种规格 两个盘可以配置为冗 余和非冗余两种方式