第3章 TDC-3000和TPSPKS集散控制系统

兰州石化职业技术学院课时计划

第3章TDC-3000和TPS/PKS集散控制系统

3.1 TDC-3000系统概述

3.1.1 TDC-3000系统构成

TDC-3000系统由LCN网络及其模件、UCN网络及其管理站和DHW通信通道及其设备等组成，如图3.1所示。

图3.1 TDC-3000系统构成

1.局部控制网络及其模件

局部控制网络(LCN) 及其所连接的模件组成有：LCN和万能操作站US、万能工作站UWS、历史模件HM、应用模件AM、网络接口模件NIM、数据通道接口HG、计算机接口CG、可编程逻辑控制器接口PLCG等。

主要完成的功能：系统的监视、操作、工程管理和维护；先进控制和综合信息处理；提供与过程控制网络之间的连接；与LCN网络上模件之间的通信，信息处理与存储。

(1)万能操作站（US）万能操作站是TDC-3000系统的主要人机接口，能满足操作人员、管理人员、系统工程师及维护人员的各种要求。

(2)万能工作站（UWS）是人机接口，具有US的全部功能，为工厂办公室管理而设计的。

(3)历史模件（HM）历史模件是TDC-3000系统的存储单元，它可以存储过程报警、操作员状态改变、操作员信息、系统状态信息、系统维护提示信息、连续过程历史数据等，还存储系统文件、确认点（CHENKPOINT）文件及在线维护信息等。

(4)应用模件（AM）应用模件用来完成复杂运算，实现高级、多变量控制功能，以提高过程控制及管理水平。

(5)网络接口模件（NIM）、高速通道接口（HG）和计算机接口（CG）

2.万能控制网络及其管理器

(1) 万能控制网络（UCN）是一个开放式通信网络，它采用IEEE802.4标准通信协议，与ISO标准相兼容，通信速率为5Mbps，点对点（Peer-to-Peer）对等通信方式, 令牌总线传送。

(2)过程管理器(PM) 为数据监测和控制提供了输入输出功能、控制功能。

(3) 先进过程管理器（APM) 它比PM 增加了数字输入事件顺序(DICOE)处理、设备(DEVICE) 管理点、CL 程序等数据点和非TDC-3000 设备串行接口能力。

(4)逻辑管理站（LM）是用于逻辑控制的现场管理站，提供逻辑处理、梯形逻辑编程、

执行逻辑程序、与UCN和LCN网络中的模件进行通信等功能。

3.数据高速通道及其设备

DHW是TDC-3000 BASIC的数据高速通道。用来相连基本控制器（BC）、增强控制器（EC）、多功能控制器（MC）、先进多功能控制器（AMC）、过程接口单元（PIU）、数据高速通道接口（DHP）、基本操作站（BOS）等单元通信，实现生产过程的控制和数据采集。

3.1.2 TDC-3000系统的特点

1.开放式系统

2.递增的分级控制

3.范围广泛的数据采集与控制功能

4.面向过程的单一窗口

5.工厂综合管理、控制一体化

6.系统规模配置灵活、扩展方便

7.系统安全可靠，便于维修

8.真正的分散

9.新老系统兼容

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3.2 TPS系统概述

3.2.1 TPS系统构成

管控一体化的新一代集散控制系统的典型代表，如图3.2所示。

图3.2 TPS系统构成

1. 工厂信息网络

工厂信息网络(，PIN)通过GUS、PHD、APP 等节点与TPS过程控制网络（TPN）直接相连，实现信息管理系统与过程控制系统的集成。

2. TPS过程控制网络及其模件

TPN主要用于模件之间通信，通过人机接口实现先进控制策略和综合信息处理功能。

(1)全局用户工作站(GUS)

(2)历史模件(HM)

(3)网络接口模件(NIM)

3.万能控制网络及其模件

(1)高性能过程管理器(HPM)

(2) 逻辑管理器(LM)

(3) 故障安全控制器(FSC)

3.2.2 TPS系统的特点

TPS特点体现在以下几个方面。

1.真正实现了系统的开放

2.人机接口功能更加完善

3.数据采集和控制的范围广泛

4.系统总体实现数字化

5.工厂综合管理控制一体化

6.系统安全可靠、维护方便

7.系统的兼容性好

3.3 PKS系统简介

3.3.1 PKS系统构成

1.Experion PKS系统的基本构成

Experion PKS 系统的基本结构如图3.3 所示。

图 3.3 Experion PKS 系统基本结构

2.Experion PKS系统工作站的功能

(1)容错以太网（FTE）

(2)操作员站(OPS)

(3)工程师站(EWS)

(4)eServer工作站

(5) ACE高级应用控制环境

(6)现场控制站

(7)故障安全控制器(FSC)

3.3.2 Experion PKS具备的最新技术和优势

1.PKS最新技术

(1)利用高速动态缓存区采集实时数据，具有报警、显示、操作和报表报告等服务功能。

(2)开放的工业标准的html文件格式和Web浏览器的访问界面的HMIWeb TM技术。

(3)紧凑型的混合控制器一体化的控制。

(4)快速简便地生成可重用的控制策略。

(5)先进的产生器/使用器技术的控制网络。

(6)利用Foundation TM Fieldbus基金会现场总线技术集成测量和控制设备。

(7)安全的Internet 浏览器访问界面的在线技术文本和技术支持。

2.PKS的基本系统组件

(1)常规连续控制和逻辑控制一体化的混合控制器

(2)高级应用控制环境

(3)高性能服务器

(4)操作员站人机界面（HMI）

(5)PKS 软件

(6)过程控制网络

(7)过程仿真系统