TPS系统知识讲座(WORD版)

DCS（HENEYWELL）系统知识讲座第一节HENEYWELL系统概况美国HENEYWELL公司产品目前应用最广泛的是TPS系统，并且作为中油大赛中DCS的参赛项目之一。我们以TPS系统为基础讲解，在过程中涉及到的TDC3000与TPS系统不同的地方会着重作出说明。首先对仪电培训基地DCS（HENEYWELL）系统作一简单的介绍，该系统是由104厂拆回的一套TDC3000的系统，型号及版本为MICRO—TDC3000（R400）。该系统保存完整，共有三个操作站，一个控制站，IOP卡件29块，其中HLAI（高电平模拟量输入卡）10块，AO（模拟量输出卡）9块，LLAI（低电平模拟量输入卡）2块，LLMUX（多路低电平模拟量输入卡）3块，PI（脉冲量输入卡）1块，DI（数字量输入卡）3块，DO（数字量输出卡）1块。第二节硬件的组成及连接一、TPS和TDC系统结构图如下：TPS系统典型配置（以催化裂化装置为例）见图1TDC系统典型配置（以培训基地DCS为例）见图2TAPTAP图1TPS3000典型配置图LCNALCNBHMLMGUS3GUS2GUS1NIMNIMUCNBUCNAUCNBUCNA75终端电阻TAPTAPUCNINTERMODULEIOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡PAOY22AO（16）IOP卡PALM02RTD（32）IOP卡PLAM02TC（32）IOP卡PAIH03AI（16）高性能I/OLINK卡COM/CONPRO通讯/控制处理器-+FTATAOY22AO(16)16132-31+......2-1+1A1B1C.........32A32B32C132TAMR03TRD(32)FTAT1AT1B......10P11+116TAMT03TC(16)FTAFTATAIH12AI(16)16112-11+10P.........3-2+1P输出安全栅输入安全栅调节阀（4-20mADC)热电阻热电偶（MV）变送器（4-20mADC)312442卡件供电TB3TB2TB1TAPTAP图2典型配置图（以基地DCS为例）LCNAHMUS2US3US1NIMNIMUCNBUCNAUCNBUCNA75终端电阻TAPTAPIOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡IOP卡AdvancedcontrolAdvancedI/OLinkinterfaceIOP卡AOIOP卡LLMUXIOP卡LLAIAdvancedCommunModem-+FTATAOY22AO(16)16132-31+......2-1+1A1B1C.........32A32B32C132TAMR03TRD(32)FTA13......IN1IN8TAIL02AI(8)FTAFTATAIH02AI(16)161.........TB3TB2TB1输出安全栅输入安全栅调节阀（4-20mADC)热电阻热电偶（MV）变送器（4-20mADC)LCNB二、硬件说明结合配置图，对各个部份作出说明GUS（全局用户操作站）：TPS系统的人机接口，用于整个LCN系统的信息访问。GUS平台支持过程操作和过程工程组态及设计功能。硬件：主机箱：PENTIUN主板、硬盘、光驱、软驱、ZIP驱动监视器、PC键盘、鼠标、IKB键盘、MAU盒或电缆LCNP主板LCNBLCNALCNMAULCNP硬盘软驱ZIP驱动光驱彩色监视器TOUCHSCREEN（触屏）IKB键盘IKB接口主板图3GUS典型配置图LCN总线（LCNA黄、LCNB绿冗余）75欧姆同轴电缆对于GUS来说，我们可以看到LCN电缆，连接方式如同UCN电缆的连接方式，采用A、B冗余自动切换。传输速率5M/秒，串行通讯，40节点/300米。US：UniversalStation万能操作站US由两块板组成，主板K2LCN-4，属性板EPDG2NIM：NetworkInterfaceModule网络接口模块功能：提供LCN网络访问UCN网络的接口。转换LCN的通讯技术和协议为UCN通讯技术和协议。每条LCN网络允许10个冗余NIM对，每个UCN网络允许3个冗余对。每个NIM允许处理8000个有名点。硬件：K2LCN板EPNI板（属性板）HM：HistoryModule历史模件功能：文件服务器用于存贮设备及数据文件。硬件：K4LCN板SPC板（属性板）AM：ApplicationModule应用模件实现复杂控制，除一组标准算法外，允许用户使用CL程序开发用户的算法和策略。LCN地址的设定：以上讲述的各模件在LCN上各占有固定的地址，各个模件的地址的设定由其主板（K2LCN-4）上的跳线决定。跳线的设定方式如下：①拔出有效②P为奇偶校验③拔出的数目为奇数例如：US2在LCN上的地址为2，则21=2，所以1位拔起，因拔出的数目为1个，所以P不拔出。HM在LCN上的地址为6，则21+22=6，所以1位、2位拔起，因拔出的数目为偶数，所以P拔出。地址6的设定方式为1、2、P位拔出。UCN网络组件：干线电缆：网络的主干通道，75ΩRG-11同轴电缆。在发送设备和接爱设备之间传送信息支线电缆：网络的支线通道，75ΩRG-6同轴电缆。将控制设备和TAP连接起来。TAP：连接干线电缆和支线电缆之间的设备。提供隔离作用，TAP的安装方向要求由一个TAP的隔离端接于另一个TAP的非隔离端。而且冗余设备必须连接到相同的物理TAP。终端电阻：75Ω终端电阻连接到TAP任何未使用的端口。UCN总线与NIM属性板后I/O卡连接。见下图HPM：HighPerformanceProcessManager高性能过程管理器用于扫描和控制TPS系统过程数据，它具有快速的内部处理器和大内存容量。HPM的心脏部分为HPMM，是一硬件组，用以完成控制处理和功能，所有IOP卡件共享HPMM。它由以下三部分组成。I/Olink（高性能I/O连接卡）：完成高速的I/O与通讯/控制卡的通讯。包括I/O连接处理器、I/O连接驱动和接收接口、+24Vdc~+5Vdc的电源转换器和与通讯/控制卡通讯的SRAM。Comm/CtrlProcessors（通讯/控制卡）：完成控制处理和与UCN的通讯。包括共享RAM的通讯处理器和控制处理器、UCN接口、冗余HPMM接口、前面板指示灯和背板总线。UCNInterfaceModule（高性能UCN接口卡）：提供HPM与UCN的接口。包括与MAP载波兼容的调制解调器和冗余电缆。Comm/CtrlProcessorsI/OLinkProcessorHLAIHLAIHLAIHLAIHLAIHLAIHLAIDODIAODILLMUXLLMUXUCNINTERMODIOP卡件HPMMAPM：AdvancedPerformanceProcessManager先进过程管理器ModormAdvancedCommunAdvancedI/OLinkinterfaceAdvancedcontrolHLAIHLAIHLAIHLAIDODIAODILLMUXLLMUXIOP卡件APMMIOP（智能化输入输出卡）：是一个微处理器控制卡，完成输入输出信号处理，维护用户定义的控制数据库。具有输入输出线性化、开关量输入时间及输出脉宽调制、工程单位转换和报警处理等功能。完成数据采集的输入和控制输出的处理，共享通过I/OLINK处理器与HPMM（APMM）的并行连接。HPM支持40对冗余的IOP。FTA（FieldTerminationAssembly）：每个IOP通过FTA电缆与FTA端子板连接，实际的现场接线与FTA端子板连接。FTA起信号隔离、浪涌保护、限流、状态指示、旁路手动操作等功能。IOP卡类型：HLAI：高电平模拟量输入卡LLAI：低电平模拟量输入卡AO：模拟量输出卡DI：开关量（数字量）输入卡DO：开关量（数字量）输出卡PI：脉冲量输入卡LLMUX：多路低电平模拟量输入卡第三节组态针对我们日常工作的需要，这一节我们将就以下几个方面讲解HENEYWELL系统组态知识。一、如何进入组态画面对于TPS和TDC而言，因所使用的操作站不同，进入的方式也会有一定的差别，但组态的原理是一样的。对于TPS系统来说，首先要运行TPS系统的NativeWindows程序，运行方式：点击开始---所有程序---HONEYWELLTPS---NativeWindows。NativeWindows菜单：1）Engineering：Menu工程师主菜单（除画图外均在此菜单下进行）2）Access：Mount/DismountEmulatedDisks操作虚拟盘3）操作菜单：系统操作画面：ConsoleStatus：站群状态画面（看操作站GUS或US画面）SystemStatus：系统状态画面（看LCN、UCN、各卡状态）过程操作画面：Detail：细目画面（定义过程点的细节如PID参数，做一组态后可在此观察细节）Group：操作组（显示点基本的与操作有关的项，共可定义1~400个组、每组8个点）选择Engineering，进入工程师主菜单。对于TDC系统来说，。使用工程师键盘，按CTR+HELP键，进入工程师主菜单：工程师主菜单内容见下图二、组态1、NCF（NetworkConfigurationFile网络管理文件）组态（NCF文件定义了LCN网络的组态，它将成为每个LCN节点数据库的一部分）：１）UnitName单元名称（过程单元名称及描述）单元名用来逻辑地划分生产过程，通常与实际过程单元相对应。例如催化划分单元就以反应A1、分馏A2等一直划分到A6。系统以单元为基础，完成过程点报警、信息、事件及历史数据采集。100单元/LCN２）AreaName区域名称（用来识别区域数据库10区域/LCN）系统使用区域名来识别一个区域数据库。10区域/LCN３）ConsoleName站群名称（一组操作站及其外设的集合，在同一个站群内共享外设及屏幕，10站群/LCN）4）LCNNodeLCN节点（定义LCN网络配置的全部节点，包括地址、类型、软件定义、冗余等）上图为LCN节点组态画面，1-6为操作站组态，9、10为NIM组态，21为HM组态。下图为US操作站及NIM组态内容。5）SystemWideValue系统参数值（定义系统各方面的值和规定，包括用户键锁访问权限、班次时间、报警通知策略和LCN节点线路板的硬件和固化软件版本号）６）VolumeConfiguration卷组态（分配HM所有有效硬盘的存储空间）组态HM的节点对号、硬盘个数、硬盘尺寸、每个单元分配的历史组数等。2、启动LCN网络，HM初始化。HM是LCN上的一个节点，是一个磁盘存贮系统。硬件：K4LCN板处理器主板SPC板硬盘驱动板硬盘单盘/单盘冗余/双盘/双盘冗余软件：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贮。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。本地卷：所有支持HM本身的软件，包括HMO或HMI，都存贮在HM硬盘！901卷中。HM启动：自启动：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：HM上电后立即被复位（电源复位按钮）一次，然后手动装载HMI属性文件，以支持HM本身初始化。HM状态显示：POW_ON---NETLOAD---READY---OKHM初始化：装入离线初始化属性（HMI）：进入工程师主菜单，点击“SYSTEMSTATUS”，选择“HM”，点击“LOAD”，“MANUALLOAD”，“INITPROGRAM”，在选择“ALTERNATESOURCE”时，根据安装虚拟盘（&z1）所在位置选择1，选择EXECUTECMMAND，屏幕上显示DATASOURCEFORNODEnn。选择“ALTERNATESOURCE”时，根据安装虚拟盘（&ASF）所在位置选择2，点击EXECUTE