集散控制系统构成
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集散控制系统构成
• 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
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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-22 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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。
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
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-13 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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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-15 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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)
集散控制系统构成
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。
Engineer Station
PIN
Rack I/O Fail Safe Series A Controller
GUS
APP HM
US
PLC G
AM LCN
Fail Safe Controller
PLC
PM Family
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-2 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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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集散控制系统构成
• 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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-16 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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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-9 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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。
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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-6 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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。
MH: History Modulel
历史模件
AM： Application Module 应用模件
NIM： Network Interface Module 网络接口模件
百度文库
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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集散控制系统构成
• 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 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：
• 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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-8 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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)、
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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-3 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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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-18 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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。
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-17 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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
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-20 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
• 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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-21 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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-19 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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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-10 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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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-11 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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-4 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
• 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．
集散控制系统构成
• 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。
• 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
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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-22 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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。
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
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集散控制系统构成
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)
集散控制系统构成
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。
Engineer Station
PIN
Rack I/O Fail Safe Series A Controller
GUS
APP HM
US
PLC G
AM LCN
Fail Safe Controller
PLC
PM Family
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-2 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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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集散控制系统构成
• 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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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
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。
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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-6 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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。
MH: History Modulel
历史模件
AM： Application Module 应用模件
NIM： Network Interface Module 网络接口模件
百度文库
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
-1 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
• 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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-14 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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：
• 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)、
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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-3 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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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-18 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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。
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-17 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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
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-20 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
• 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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-21 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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-19 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
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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-10 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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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-11 Disk: 12 ( ?10/30/96)
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-4 Disk: 12 ( ?10/30/96)
集散控制系统构成
• 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．
集散控制系统构成
• 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。