DELTAV过程控制网络简介

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Ovation 控制器 由于使用开放的工业标准,Ovation 控 制器在工厂过程控制中功能强大。Intel 奔腾处理器增强了灵活性,并能够节省 成本。控制器把快速发展的微处理器技 术方便地组织在系统中。提供在优先任 务计划下的实时多任务、PC 兼容操作系 统等功能,使用户在控制器软件上投资 最经济。 Ovation 控制器执行简单或复杂的调 节、逻辑控制、数据采集、提供与 Ovation 网络和 I/O 子系统的接口。控 制器内部使用标准 PC 结构并提供无源 PCI/ISA 总线接口,它可以和即插即用 (plug and play)的标准 PC 产品相兼 容。 Ovation 按制器使用多任务商用实时操 作系统(RTOS)处理数据。RTOS 用来执 行和协调多应用区域的控制、与网络通 讯以及对控制器内部统一管理。
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OVATION-艾默生过程控制及信息技术之大成 网络
Ovation 硬件 Ovation 基于奔腾处理器结构及 PCI 总 线方式。PCI 是一种 32 位用于奔腾和奔 腾处理器中的扩展总线。使用 PCI 总线 作为系统的设计思路,可以支持其它的 PC 设备。
Ovation 控制器硬件 Ovation 控制器被设计为可适用在不同 硬件平台上。这种灵活性使得控制器可 在更新和更好的平台和商用操作系统中 移植,可以满足未来的需求。
PWS 知道今天的控制和信息系统必须做 到:在安装、维护上更快、更灵活、成 本更合理, 以及与工业标准网络产品兼 容。如果这样,那么您就应该选择 Ovation。
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
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清单中清除后改变报警的状态,它将自 动恢复到不能再次被释放的状态。 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:
· 网络接口 · 功能处理器、内存和网络控制器 · 处理器电源 · I/O 电源 · 输入电源 · I/O 电源 · 输助电源 · 远程 I/O 通讯媒介
全冗余的控制器能配备:
· 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。
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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。
因为 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。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一个整 体,在今后所有的版本中也会继续使用 所有标准组合。
· 4 个高限 · 用户定义高限 · 最高的增幅限制 · 4 个低限 · 用户定义低限 · 最低的增幅限制
用户界面能够按照用户选择报警的重要 性来报警排序。当报警显示在报警画面 上,它可以标明报警叙述为“警报”或
OVATION “信息”。一个报警确认功能允许操作员 输入报警确认,激活的报警将从报警清 单中消除。如果过程点从报警
· 每个通道每秒 10 次转换 · 热电偶开路检测 · 广泛使用低电耗的晶片 · 点的品质状态报告
标准控制器功能
控制 Ovation 控制器使用奔腾处理器,具有 同时处理 5 个过程控制区域的能力,扫 描频率从 10 毫秒到 30 秒。每个控制组 态均可包含 I/O 过程点和算法。
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。
Ovation 控制器的硬件平台和操作系统 以工业标准为基础,提供以下优点:
· 降低硬件和软件的淘汰风险 · 降低硬件和软件更新的成本 · 提高跟踪技术发展的能力
控制器硬件的规格
处理器 时钟速度 内存 总线结构 I/O 模件
Intel 奔腾 266MHZ 64MB DRAM PCI 总线 最多 128 个就地卡件

· 14 位分辨率 · 提供调节过的隔离电源(使用二维
变压器技术)
· 在线初始认定,使用 EEPROM 存储整
定常数 模拟量输入模件:
· 8 路信号输入 · 不 同 输 入 等 级 组 态 : +/-20mV ,
+/-50mV,+/-100mV,0-1V,0-5V, 0-10V, 4-20 mA, 1-5VDC
· 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 · 冷端输入被偿 · 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
3பைடு நூலகம்
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Ovation 控制器特色:
· 具有处理多种应用程序(包括网络)
的能力
· 控制器能够完全无扰切换 · 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
· 用容易理解的命名方法来增加过程
点(优于使用复杂的名称或硬件地 址加偏移量的命名法)
RTOS 的功能 为了促进实时控制和通讯功能,RTOS 通 过 TCP/IP 提供有优先计划的多任务安 排和网络通讯。网络通讯通过商业使用 的适配器,执行物理和媒介层处理的通 讯功能。诸如路径确定、站到站的连接 等通讯协议中的高级功能以及文件的传 输,都由控制器软件处理。Ovation 网络 执行 TCP/IP 协议仅仅是 RTOS 功能中的 一种,它也兼容其它实时操作系统和 Microsoft NT、UNIX。
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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。
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)
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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:
· 双奔腾基础的功能处理器
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· 双网络接口 · 双处理器电源 · 双 I/O 电源 · 双输助电源 · 双输入电源 · 双 I/O 接口
每个冗余功能处理器都执行同样的应用 程序,但只有一个能于 I/O 通讯并且运 行在控制模式下。备份处理器必定运行 在后备、组态或离线模式。这两种模式 被称为“控制模式”和“后备模式”
控制模式 在控制模式下,主处理器的功能类似一 个非冗余的处理器。它直接对 I/O 进行 读取、写入和执行数据采集、控制功能。 此外,主处理器监视着“后备”处理器 和网络的状态和良好。
后备模式 在后备模式下,后备处理器诊断和监视 主处理器的状态。后备处理器维持控制 所需的数据,并且通过 Ovation 网络获 取所有控制处理器发出的信息,包括过 程点数据、算法块的参数和变量点的属 性。
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一个严重的故障。触发自动的故障切换 的事件可以包括:
· 控制处理器故障 · 网络控制器故障 · I/O 接口故障 · 控制处理器电源切断 · 控制处理器复位
一旦控制权转移到后备处理器,故障的 处理器可以关闭电源、修理、重新接上 电源,这些都对执行控制算法没有任何 的影响。重新启动后,修理好的处理器 去检测到它的伙伴处理器处于控制模式 下,它会充当后备控制器。控制模式下 的控制器检测到后备处理器的出现会将 功能调节到冗余操作。
报警处理 基于每个过程点的定义,Ovation 控制 器在输入量程的范围内执行基本报警处 理功能。任何一个点报警的状态将会在 Ovation 网络上不断的更新和广泛传 播。例如:一个点的状态会被标明超出 传感器或用户定义的量程范围、改变了 状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:
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。
自动纠错控制 Ovation 控制器的冗余功能包括自动纠 错控制。意思是,如果主控制器失败, “看门狗”检测电路关闭主控制器的 I/O 接口并将错误通知后备控制器。后 备控制器马上实现 I/O 总线的控制并开 始执行过程控制的应用程序并通过 Ovation 网络广播信息。因为后备控制 器中算法块一直跟踪着输出值、通过收 到信息的逆运算,在第一次控制扫描期 间即可提供数据,所以发生错误后控制 器间可以做到无扰动切换,甚至是发生
摘要 Ovation 控制器提供对多处应用程序的 支持,具有强大的适应性、灵活性和价 格优势和控制能力。因为采用了工业标 准的硬件和软件平台,控制器的技术可 以同步于一个工厂的生命周期内需要升 级。Ovation 用户可以简单到只更换商 用的 CPU 来升级控制器。安装第三方的 设备同样快捷。
从一个全适应的开放系统 RTOS 核心到 Intel 的奔腾处理器,控制器的应用相 当灵活。这些灵活性将使技术永远移向 更新和更好的平台并且确保操作和维护 成本更低。Ovation 控制器具有最大的 厂区过程处理能力,诸如执行简单或复 杂的调节,逻辑控制,执行数据采集功 能,对高度实时的应用能够实现完全无 扰动的冗余切换。
因此,Ovation 控制器是工业领域中最 强有力的控制器。
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模拟量输入/输出模件 模拟量输入和输出模件提供了一个介于 厂区操作与 I/O 接口总线间的模拟量信 号界面。总的来说,所有模拟量输入输 出模件有如下的特性:
· 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 IEC801-2 至 5 标准 · 通道到通道与通道到逻辑的电气隔
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
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