集散控制系统构成

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LM的继电梯形逻辑程序可由程序装载器、操作 终端、操作管理站或PC机加载到LM中。它也可 保存在历史模件(HM)中,通过UCN下装。 (3)故障安全控制管理器(FSC:Fail Safe Control Safety Manager) 故障安全控制管理器是一种采用独特高级自诊断 的先进生产过程保护系统。它是以微处理器为基 础的容错安全停车系统,用于保护操作人员的安 全,保护生产设备和装置,保持最佳生产状态, 保护操作环境。
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过程管理器能对五种类型的控制点进行处理.它们是 数字复合(Digcomp)、逻辑(Logic)、过程模块 (ProcMod) 、常规PV(RegPV)和常规控制 (RegCtl)。
数字复合点(Digcomp)指数字量输入和数字量输出点 .它为两位或三位式的装置(如电机、泵、电磁阀等)提 供接口,并且与逻辑点、数字复合点共同提供处理联 锁功能等。 逻辑点提供可组态的混合逻辑能力,它与数字复合点 组合,用于提高整体的逻辑功能。 逻辑点(Logic)由逻辑块、标志、数值、输入输出连接 组成。
LCN网是TPS系统的主干网,在LCN网上可挂上 具有不同功能的LCN网络模件.如US,HM,AM, NIM,GUS等.则可实现对现场控制过程的监控,文 件管理,历史数据采集,检测存档,同时也可实现与 其他计算机网络的通讯,是开放性系统。 基本技术数据 通讯协议,符合IEEE制定的IEEE802.4开放互连模型.标 准总线拓扑结构,广播式的通讯方式,令牌存取通信控 制。
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FSC系统采用了FSCad的菜单式组态软件进行 应用组态。已有的现场位号可直接从数 据库调用。使用功能逻辑图(FunctionaI Logic Diagram)的设计方法.利用标准符号库, 组态工程师可以生成用户的应用逻辑图。Fscad 能自动把逻辑图翻译成相应代码后下装到 FSC系统中。FSCad允许用户自定义功能块, 完成所需功能。在设计组态时,用户通过PC 机来模拟FSC硬件,对所组态的功能进行完整的 调试,这对于保证工程应用的质量十分有用。
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• FSC由FSC—安全管理模件(FSC—SMM)、
FSC控制处理器和I/o模件组成。它是UCN网 的节点,因此,可以分别地与UCN网上的PM 系列管理器通信,也可以与历史模件HM进行 程序的存取。
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• 过程模块(Process Module)的数据点是由用户
建立的。用户采用而向过程工程师的控制语言 (CL/PM:Control language)编写。它可以 与PM的数据库进行通信,能用操作站 (US或GUS)方便地进行程序的下载和修改,而 不影响其他用户程序、常规控制或逻辑块 的执行。通过UCN,它也能把程序传送到其他 的控制器和模件。
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• UCN网络节点
HPM: High—Perfermence Process Manager高性能过程管理器 APM: Advanced Process Manager先进过 程管理器 PM: Process Manager过程管理器 LM: Logic Manager逻辑管理器 SM: Safety Manager安全管理器
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• 节点类型
US: UniversalStation 万能工作站
UxS: UniversalStationX 高级万能工作站
GUS: Globel User Station 全方位用户工作站
UWS: Universal WorkStation 工程师站
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• 串行传输信号5Mbit/sec
通讯电缆为75欧姆同轴电缆,冗余设置 一段LCN同轴电缆的最大长度为300米,其上 可挂40个节点 用光缆和LCNE卡扩展,一段光缆最大长度为 2km,一条LCN网络。最长可扩展到4.9km ,最多可挂64个节点.
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过程模块点是为常规、批量或混合控制的应用 而设置的。其顺序程序用于监视和访问温度、 流量、压力等数值或两位式设备的状态。顺序 程序包括数据说明和执行部分。数据说明执行 部分由正常程序、子程序和异常状态处理程序 三部分组成。正常程序是正常条件下的执行程 序,它出段(Phase)、步(step)及语句 (statement)组成。子程序可以执行某一特定工 作,它可被正常程序或异常状态处理程序多次 调用。
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集散控制系统构成 数值点(Numberic)是存放实数的,用于批量和 配方控制中有关数据和中间数据的存放。 计时点(Timer)用于事件处理,它由操作人员或 顺序程序来设置,共有64个计时点。
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Engineer Station
PIN
Rack I/O Fail Safe Series A Controller
GUS
APP HM
US
PLC troller
PLC
PM Family
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TPS的特点 TPS是一个统一的平台:它将用户的商业信息 和工厂控制系统无缝地集成在一起。 TPS是开放的:它基于MS WindowsNT工作站 ,它拥有NT的更多功能,且灵活易使用。 TPS核心技术:TPS将各种技术集成在一起。包 括:Windows NT操作系统,OLE公共软件, ODBC公共数据库技术。
先进过程管理器(APM)和高性能过程管理器 (HPM)。 PM是高柔性的数据采集和控制设备。它由过程 管理器模件(PMM)和I/o子系统组成。 PMM由通信处理器和调制解调器、I/o链路接 口处理器及控制处理器三部分组成。 I/o子系统由双重冗余的I/o链路和最多40个可 选的智能I/o处理器组成。
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数据采集(DATAACQ:Data Acquistion) 流量补偿(FLOWCOMP:Flow Compensation) 三者取中值(MIDOF3:Middle of Three Selector) 高选、低选和取均值(HILOAVG;High Selector,Low Selector, Average) 求和(SUMMER:Summer) 具有超前滞后补偿的可变纯滞后(VDTLDLG: Variable Deadlime with Iead—Iag Compensation) 累积(TOTALIZR:Totalizer) 通用线性化(GENLIN:GeneralLinearization) 计算(CALCULTR:Calculator)
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集散控制系统构成 (2)LM逻辑管理器
逻辑管理器(LM)主要用于逻辑控制,它具有 可编程序控制器的优点。由于它直接挂在UCN 网络上,因此它与网络上挂接的其他模件,例 如PM、APM或HPM,都能方便地进行数据通 信。 逻辑管理器(LM)由逻辑管理模件(LMM)、控制 处理器、I/O链路处理器及I/O模件等组成。
MH: History Modulel
历史模件
AM: Application Module 应用模件
NIM: Network Interface Module 网络接口模件
CG: Computer Gateway 计算机摸件
PINM:Plant Network Module 工厂网络接口模件
NG: Network Gateway Module LCN网络接口
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• 系统构成
Human Interface Console Operations
Process Controllers
I/O Options
PM I/O PM I/O
Special Purpose I/O and Remote
I/O
PM I/O
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集散控制系统构成 常规控制点(Regulatory Control)用于进行标推的控 制算法。通过菜单来选择算法中有关项的参数,从 而实施相应的控制算法。常规控制点有四种操作方 式可选择,即手动(MAN)、自动(AUTO)、串级 (CAS)和后备串级(BCAS)。控制算法有PID、 PIDFF、PIDERFB、OSPROP、 RATIOCTL、 RAMPSOAK、 AUTOMAX、INCRSUM、 ORSEI.
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集散控制系统构成 FSC系统允许在线维护.维护切换开关的使用使 得整个应用程序不必离线执行,对现场仪表的 维护变得十分方便。也不用担心会造成误跳闸 等事故。 3.集中操作和管理站 (1)操作站
万能操作站(US)是TPS系统中主要的人机界 面。它由电子模块模板和一个48cm(19in)分辨 率1280×1024的彩色监视器和键盘等组成。电 子模块包括做处理器/存储器板、显示发生器 板、外围接口板等。
• 工厂信息网络(PIN)是信息管理系统的一个重
要组成部分。通过TPS节点(GUS、PHD、 APP),PIN可以直接与LCN相连,实现信息 管理系统与过程控制系统的集成。
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集散控制系统构成 2.分散过程控制装置 (1)PM系列分散过程管理器 PM系列分散过程管理器包括过程管理器(PM)、
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集散控制系统构成 先进过程管理器APM具有与PM相似的结构形式 ,但在功能和能力上有较大的改善。它增加了 设备控制点和数组点,并把离散控制集成在控 制策略中,它也增加了串行I/o处理器。 高性能过程管理器HPM是性能价格比最佳的过 程管理器。它采用两个68040处理器作 为通信处理器和控制处理器,用80c32作为I/o 链路处理器,可连接的旧P也有增加。图
基本技术数据 与MAP和IEEE802.4及ISO标准通信协议相皆容 的令牌传送,载带总线网络 串行通讯信号5Mbit/Sec侍输速率 通讯电缆75欧姆同轴电缆,75欧姆终端电阻, 冗余设置 可带32对冗余装置 支持Peer To Peer通讯 一条LCN可挂20条UCN网络
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集散控制系统构成 异常状态处理程序是检测到有部分或顺序或紧 急停车的状态时执行的程序,它具有最高的优 先级。 常规PV点(Regulatory Pv)是为实现过程变量 PV的计算和补偿功能,提供一种易于使用的可 组态方法。它支持下列过程变量的算法:
模件
HG: Hiway Gateway 数据大道接口模件
PICG:PLC Gateway PLC接口
AxM; Application ModuleX X型应用模件
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UCN网—— 万能控制网络 UCN网络是面对过程控制的网络。在UCN网上 可挂HPM,APM,PM,LM等过程控制装置, 可实现对压力,温度,流量等控制进行数据采 集和先进控制。
TPS结构开放并且安全:TPS系统采用了安全 的工业网络。
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1.通信系统 TPS系统的通信网络包括工厂信息网(PIN)、就地控制网
(LCN)、万能控制网(UCN)、高速数据公路(DH)和现 场总线。 DH是Honeywel公司的专利网络,总线形结构,传输 速率250kbps. LCN网--局域控制网
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