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SYMPHONY系统介绍Page1欢迎您来参加Symphony系统培训SYMPHONY系统介绍Page2Symphony系统介绍系统概述ISYMPHONY系统介绍Page3控制系统介绍：常规控制类型回路控制（LoopControl）：信号类型；模拟信号；控制算法：PID及相关运算；控制特征：连续及闭环；操作特性：具有Auto/Man方式；表达参数：测量值ProcessVariable（PV）设定值SetPonit（SP）输出值Output（OUT）SYMPHONY系统介绍Page4控制系统介绍：常规控制设备满足回路控制（LoopControl）：检测仪表；温度、压力、物位、流量；控制仪表：调节器及运算器；执行仪表：执行器、阀门定位器；代表设备：电动单元组合仪表50年代：DDZ－I（使用真空管）60年代：DDZ－II（使用分离元件）70年代：DDZ－III（使用集成电路）80年代：DCS（使用CPU电路）SYMPHONY系统介绍Page5控制系统介绍：常规控制类型顺序控制（SequenceControl）：信号类型；两位信号；控制算法：AND、NO、OR等逻辑；控制特征：断续及开环；操作特性：具有Auto/Man方式；表达参数：接通/断开（ON/OFF）SYMPHONY系统介绍Page6控制系统介绍：常规控制设备满足顺序控制（SequenceControl）：现场设备：开关、继电器；控制设备：控制逻辑装置；执行设备：开关、继电器；代表设备：50~60年代：继电器构成的固定逻辑装置；60~70年代：分离元件构成的固定逻辑装置；80年代后：CPU构成的可编程逻辑装置；SYMPHONY系统介绍Page7控制系统介绍：分布式控制系统分布式过程控制系统（DCS）：DistributedControlSystem系统类型：数字化系统；技术基础：采用4C技术；结构特征：模件化及模块化；SYMPHONY系统介绍Page8控制系统介绍：分布式控制系统分布式过程控制系统的结构：就地现场控制站；操作员使用的人机站；工程师使用的工具站；系统数据交换网络；SYMPHONY系统介绍Page9控制系统介绍：分布式控制系统分布式过程控制系统的特点：系统具有分散特性；系统具有集中特性；系统具有数据共享特性；系统具有综合控制特性；系统具有配置、开发特性;系统具有兼容、发展特性；SYMPHONY系统介绍Page10Symphony系统介绍：系统发展第一代（80年）DCS系统：Network-90第二代（87年）DCS系统：Infi-90第三代（94年）DCS系统：Infi-90Open第四代（98年）DCS系统：SymphonySYMPHONY系统介绍Page11Symphony系统介绍：系统发展代表设备：控制器操作员站工程师站电源系统Network-90：COM/LMMOIUSCADN-90Infi-90：MFCOISSCADMPSIInfi-90Open：MFPOISWCADMPSIISymphony：BRCHSIComposerMPSIIISYMPHONY系统介绍Page12Symphony系统介绍SYMPHONY系统介绍Page13系统介绍：系统概述Symphony系统的设备结构：过程控制单元HarmonyControlUnit(HCU)；人系统接口HumanSystemInterface(HSI)；系统组态、维护工具Composer；计算机接入网络的接口NetworkComputerInterface(ICI)；过程管理数据传递的网络ControlNetwork(Cnet)；网络至网络的接口Cnet－CnetNetworkInterface;SYMPHONY系统介绍Page14系统介绍：系统概述Symphony系统的软件结构：控制语言：块状控制语言－功能码FunctionCode(FC)；操作系统：ConductorNT/Composer操作系统(Microsoft)WindowsNT/2000；ConductorVMS操作系统(DEC)OpenVMS；组态工具：控制策略组态软件AutomationArchitect；ConductorNT画面组态软件Grafx；ConductorVMS画面组态软件GDC；SYMPHONY系统介绍Page15系统介绍：系统概述系统设备型号谱系：•涉及的系统安装：IE…（Enclosure）•涉及的通信网络：IN…（Network）•涉及的系统模件：IM…（Module）•涉及的连接端子：NT…（Termination）•涉及的连接电缆：NK…（Cable）•涉及的接口设备：II…（Interface）SYMPHONY系统介绍Page16系统介绍：网络结构企业数据管理层：操作网络OperationNetwork(Onet)过程数据管理层：控制网络ControlNetwork(Cnet)过程控制数据层：控制通道Controlway(C.W)过程I/O数据层：I/O扩展总线I/OExpanderBus(X.B)SYMPHONY系统介绍Page17系统介绍：网络能力采用的环状结构(Cnet)中心环CentralRing子环/工厂环、HCU、ICI10Mbaud、250个节点、同轴电缆，节点距离1,000－2,000m子环RingHCU、ICI10Mbaud、250个节点、同轴电缆，节点距离1,000－2,000m工厂环PlantLoopHCU、ICI0.5Mbaud、63个节点、同轴电缆，节点距离1,000－2,000mSYMPHONY系统介绍Page18系统介绍：网络能力采用的总线结构(C.W/X.B)Controlway(C.W):连接处理器的串行总线;1Mbaud对等通讯可带32个处理器I/OExpanderBus(X.B)：连接I/O模件的并行总线;0.5M字节可带64个子模件SYMPHONY系统介绍Page19系统介绍：Cnet组合网络结构ControlNetworkControlNetworkControlNetworkPlantLoopRemoteRingControlNetworkCentralRingHSIHCUICICnet-CnetSYMPHONY系统介绍Page20系统介绍：Cnet及HCU结构SYMPHONY系统介绍Page21系统介绍：通信方式操作网络(Onet)：使用了TCP/IP以太网协议；控制网络(Cnet)：使用存储转发协议；控制通道(C.W)：使用自由竞争协议；I/O扩展总线(X.B)：没有使用标称协议；SYMPHONY系统介绍Page22系统介绍：通信方式存储转发通信方式工作方式：每一节点通过相应传输介质，与另外两个相邻的节点相连接，最后形成一个闭合的环形网络结构。数据报告将环绕网络的所有节点依次传递，从信息源节点开始至目的节点，再由目的节点回到原发出信息报告的节点止。主要特点：对数据传输等待的时间短响应快；对数据通信的流通结构并行性好；对数据传输的环境抗干扰能力强；SYMPHONY系统介绍Page23系统介绍：通信方式存储转发通信方式示意图：BCADControlNetwork源节点目的节点中途节点中途节点SYMPHONY系统介绍Page24系统介绍：通信方式对等通信方式工作方式：以总线结构连接的所有节点均是独立的、平等的通信主体。它以广播方式发布所产生的信息，而其它节点处于接收信息的状态。并且网络上，同时发布信息的节点需竞争占用总线。主要特点：对数据传输等待的时间短；在网络轻载时碰撞机会小数据传送快；数据就地传输利于抗干扰；SYMPHONY系统介绍Page25系统介绍：通信方式对等通信方式示意图MFPMFPNPMMFPC.WSYMPHONY系统介绍Page26系统介绍：通信方式主、从通信方式工作方式：该总线上处理器是主模件，通道模件是子模件。主模件按照应用软件运行。子模件通过总线得到主模件的请求后，会与主模件通讯为主模件提供I/O通道，或上传数据或下传数据及接收主模件的诊断。主要特点：主、从模件间直接交换数据安全性好；该总线采用并行传输速度快；数据就地传输利于抗干扰；SYMPHONY系统介绍Page27系统介绍：通信方式主、从通信方式示意图I/OI/OMFPI/OX.BSYMPHONY系统介绍Page28系统介绍：通信技术例外报告：例外报告报告的数据包括：在过程控制中所产生一些涉及测量、状态、操作、报警及管理等方面信息，经过一定的技术处理，而形成的一种反映信息值或状态的专门报告。例外报告的三要素：数据的变化率用例外报告死区表达DB；最小例外报告时间用tmin表达；最大例外报告时间用tmax表达；SYMPHONY系统介绍Page29系统介绍：通信技术例外报告产生的必要条件：当数据处在tmin外，且变化量超过DB时；当数据处在tmax时刻，即使变化量没有超出DB时；当数据到达报警限或从报警限返回正常值时；SYMPHONY系统介绍Page30系统介绍：通信技术SYMPHONY系统介绍Page31系统介绍：通信技术数据压缩技术：使所传送的数据进入标题帧和数据帧格式；把具有地址的多个数据压缩在一个信包内；数据帧的长度可变(取决于NPM的采集)；标题帧数据帧SYMPHONY系统介绍Page32系统介绍：通信技术信包格式：信息原节点地址（SourceAddress）；信息码（MessageCode）；信息计数（MessageCount）；目的节点地址（DestinationAddress）；信包内容（Data）；SYMPHONY系统介绍Page33系统介绍：通信技术确认重发技术：在数据帧内包括ACK/NAK确认字段；信息包被目的节点接收后将NAK改为ACK；信息包未被接收依旧保持NAK；该信息包返回原节点将校验确认字段：表达为ACK将引起源节点撤销信包；表达为NAK将引起源节点重发信包；SYMPHONY系统介绍Page34系统介绍：通信技术信包安全码：第一种码：用于保持和检查传输同步；第二种码：用于核对发送和接收信包的一致性；第三种码：用于该信包访问节点的计数；第四种码：用于检查信包的大小；第五种码：用于对信包数据的异或检验和；SYMPHONY系统介绍Page35系统介绍：信号传递举例I/O模件端子单元AICOControlNetwork硬件数据类型总线接口C.WX.BSYMPHONY系统介绍Page36系统介绍：软件组态的示意图FC19、FC80等功能码的应用SYMPHONY系统介绍Page37系统介绍：过程控制单元HarmonyControlUnit过程控制单元的主要功能：经过配置满足各种I/O信号；完成现场所需的各种控制功能；将采集的数据进行处理形成所需的信包,并向整个系统提供I/O数据；通过标准接口实现与其它控制设备或第三方计算机的连接；SYMPHONY系统介绍Page38系统介绍：过程控制单元HarmonyControlUnit过程控制单元的主要结构：机械安装结构：机柜、模件安装单元、现场端子盘；数据通信结构：控制通道、I/O扩展总线；过程控制结构：通信模件、控制器、I/O子模件；现场连接结构：端子单元、预制电缆；模件电源系统：模件电源系统MPSII/MPSIII；SYMPHONY系统介绍Page39系统介绍：过程控制单元HarmonyControlUnit机械安装设备示意图（电源总线）：SYMPHONY系统介绍Page40系统介绍：现场控制单元机械安装设备示意图（模件安装单元）：SYMPHONY系统介绍Page41系统介绍：过程控制单元HarmonyControlUnit机械安装设备示意图（NFTP01）：SYMPHONY系统介绍Page42系统介绍：过程控制单元