TRicon系統(tǒng)講義教程

1、講義第一部分 TRICON系統(tǒng)概述1.1 什么是Tricon? Tricon是一種具有高容錯能力的可編程控制器及過程控制技術。1.1.1 什么是容錯技術 容錯是Tricon控制器最重要的特性，它可以在線識別瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)的故障并進行適當?shù)男拚?。容錯技術提高了控制器的安全能力和可用性，使過程得到控制。 Tricon通過三重模件冗余結(jié)構(gòu)（TMR）提供容錯能力。此系統(tǒng)由三個安全相同的系統(tǒng)通道組成（電源模件除外，該模件是雙重冗余的）。每個系統(tǒng)通道獨立地執(zhí)行控制程序，并與其它兩個通道并行工作。 硬件表決機制則對所有來自現(xiàn)場的數(shù)字式輸入和輸出進行表決和診斷。模擬輸入則進行取中值的處理。 因為每一個分電路都是和

2、其它兩個隔離的，任一分電路內(nèi)的任何一個故障都不會傳遞給其它兩個分電路。 維修工作，包括拆卸和更換有分電路故障的故障模件都可以在線情況下進行，而不中斷過程控制。（在有熱備卡件的情況下，并確認熱備卡件處于工作狀態(tài)，方可進行。） 對于各個分電路、各模件和各功能電路廣泛的診斷工作能夠及時地探查到運行中的故障，并進行指示或報警。 診斷還可以把有關故障的信息存儲在系統(tǒng)變量內(nèi)。在發(fā)現(xiàn)有故障時，操作員可以利用診斷信息以修改控制動作，或者指導其維護過程。 從用戶的觀點看，使用是簡單的，因為此三重系統(tǒng)工作起來和一個控制系統(tǒng)一樣。用戶將傳感器或執(zhí)行機構(gòu)連接到一路接線端上，并且應用一組邏輯為Tricon編程。其余的事

3、都由Tricon自行管理。1.1.2 Tricon系統(tǒng)的特點 為了保證在任何時候系統(tǒng)都有最高的完整性，Tricon有如下特點：提供三重模件冗余結(jié)構(gòu)，三個完全相同的分電路各自獨立地執(zhí)行控制程序。能耐受嚴酷的工業(yè)環(huán)境。能夠現(xiàn)場安裝，可以現(xiàn)場在線地進行模件級的安裝和修復工作而不需打亂現(xiàn)場接線。能支持多達118個I/O模件（模擬的和數(shù)字的）和選裝的通訊模件，通訊模件可以與Modbus主機和從屬機連接，或者和Foxboro與Honeywell分布控制系統(tǒng)（DCS）、其它在Peer-to-Peer網(wǎng)絡內(nèi)的各個Tricon、以及在TCP/IP網(wǎng)絡上的外部主機相連接。可以支持位于遠離主機架12公里（7.5英里

4、）以內(nèi)的遠程I/O模件。利用基于WINDOWS NT系統(tǒng)的編程軟件完成控制程序的開發(fā)及調(diào)試。在輸入和輸出模件內(nèi)備有智能功能，減輕主處理器的工作負荷。每個I/O模件都有三個微處理器。輸入模件的微處理器對輸入進行過濾和修復，并診斷模件上的硬件故障。輸出模件微處理器對輸出數(shù)據(jù)的表決提供信息、通過輸出端的反饋回路電壓檢查輸出狀態(tài)的有效性、并能診斷現(xiàn)場線路的問題。提供全面的在線診斷，并具有修理能力?？梢栽赥ricon正常運行時進行常規(guī)維護而不中斷控制過程。對I/O模件提供“熱備”支持，可用在某些不能及時提供服務的關鍵場合。1.2系統(tǒng)配置具體地說，一個基本的Tricon高密系統(tǒng)由下列部件組成：A 容納各模

5、件的機架B 各種類型的I/O模件C 現(xiàn)場端子板D 以及編程工作站或操作站。1.2.1 Tricon模件Tricon模件由裝在一金屬骨架內(nèi)的電子元件所構(gòu)成，可就地更換。每個槽位有一保護蓋，當模件從機架上取下時，保證不暴露任何機械部分或電路。各模件上的“鍵”又可避免模件被插入到錯誤的槽內(nèi)。Tricon支持數(shù)字的和模擬的輸入與輸出點，以及熱電偶輸入和多種通訊能力。1.2.2 Tricon機架有三種型式的機架：A 主機架B 擴展機架 (與主機架的距離最遠30M）C 和遠程機架 （與主機架的距離最遠12KM）主機架 主機架,前視圖A 帶有機架號的鍵開關B、C 冗余電源模件D、E、F 三個主處理器G 網(wǎng)絡

6、通訊模件（NCM），在COM槽內(nèi)H、I 空白J、K 數(shù)字輸入模件，帶熱插備伯L、M 空白N、O 數(shù)字輸出模件，帶熱備P、Q 留空R 加強型智能通訊模件（EICM）S 空白主機架可以支持下列模件：兩個電源模件三個主處理器通訊模件，例如ICM、NCM、ACM或者SMMI/O模件，帶熱備通訊模件（僅限于#2擴展機架）每個機架具有不同的總線地址（1到15）；機架內(nèi)的每個模件具有地址，由位置或槽位決定它的具體地址。主機架上有一個四位置的鍵開關，用以控制整個的Tricon系統(tǒng)。開關的設定為RUN（運行）、PROGRAM（編程）、STOP（停止）和REMOTE（遠程）。A、B 冗余電源模件C、D 網(wǎng)絡通訊模

7、件，相鄰槽口E、F 數(shù)字輸入模件，帶熱備G、H 數(shù)字輸入模件，帶熱備I、J數(shù)字輸入模件，帶熱備K、L 數(shù)字輸入模件，帶熱備M、N 數(shù)字輸入模件，帶熱備O、P 數(shù)字輸入模件，帶熱備Q、R 數(shù)字輸入模件，帶熱備 擴展機架,前視圖系統(tǒng)的連接圖中I/O COMM總線擴展電纜，#9001型當通訊模件裝于#2擴展機架內(nèi)時使用Tricon擴展機架#2號Tricon主機架（#1機架）Tricon擴展機架#3號I/O總線擴展電纜，#9000型用于將絕大多數(shù)擴展機架與主機架的連接一個Tricon系統(tǒng)可以最多包含十五個機架，用以容納各安裝種輸入、輸出和熱插備用模件，以及通訊模件等的適當?shù)慕M合?？倲?shù)：118塊。（

8、見圖1-1）Tricon系統(tǒng)的主機架安裝主處理器模件以及最多六個I/O模件組，擴展機架每一個可以支持最多八個I/O組。擴展機架通過一個三重的RS-485雙向通訊口與主機架連接。通訊線為9000或9001。圖1-1 V9 Tricon系統(tǒng)的配置圖中：Tricon擴展機架#3擴展機架#4到14Tricon擴展機架#15號Tricon擴展機架#2Tricon主機架（機架#1）TriStation（IBM PC兼容）主機架和擴展機架的標準纜的總長最多為30米（100英尺）。主機架和遠程擴展機架，最多距離主機架12公里（7.5英里）。主機架電池：當系統(tǒng)停電后可保持程序不丟失，理論時間連續(xù)6個月。壽命：5

9、年。RS-485擴展總線口的使用：Tricon擴展機架#4號 V9 Tricon 機架的連接 1.2.3 Tricon現(xiàn)場接線選裝的外部端子板ETP用來和現(xiàn)場的設備連接。ETP通過電纜直接連接到Tricon背板頂部的56針的接頭上。1.2.4 編程工作站Tricon系統(tǒng)通過稱作Tristation的工程及維護用的工作站進行編程。Tristation 1131 的開發(fā)平臺運行環(huán)境是WINDOWS NT4.0或更新的操作系統(tǒng)。Tristation 1131支持三種遵循IEC 1131-3標準的編程語言：功能塊語言，梯形圖語言及結(jié)構(gòu)文本語言。Tristation 1131用于以下的方面：開發(fā)和調(diào)試T

10、ricon所執(zhí)行的控制程序。診斷系統(tǒng)的狀態(tài)?；芈窓z測和現(xiàn)場設備維護時強制點。一旦某一控制程序被開發(fā)完成，裝載操作可將程序安裝入控制器內(nèi)并校驗其是否能正確執(zhí)行。1.3 工作原理三重模件冗余（TMR）結(jié)構(gòu)（見圖1-2）保證了設備的容錯能力，并且能在元部件出現(xiàn)硬件故障或者來自內(nèi)部或外部來源的瞬態(tài)故障的情況下提供完好的不間斷的控制。每一個I/O模件內(nèi)都包容有三個獨立的分電路。輸入模件上的每一分電路讀取過程數(shù)據(jù)并將這些信息傳送給它相應的主處理器。三個主處理器通過一個專用的被稱作TriBus的高速總線系統(tǒng)通訊。TriBus完成下列三種功能：傳輸模擬的、診斷的、和通訊的數(shù)據(jù)傳輸和表決數(shù)字輸入數(shù)據(jù)對上次掃描的

11、輸出數(shù)據(jù)和控制程序存貯器進行數(shù)據(jù)比較并對不同之處進行標識。圖1-2 Tricon控制器的三重化結(jié)構(gòu)圖中：輸入終端自動備件輸入支路主處理器輸出支路表決器輸出終端每掃描一次，主處理器都通過TriBus與其相鄰的主處理器進行通訊，達到同步。TriBus表決數(shù)字輸入數(shù)據(jù)、比較輸出數(shù)據(jù)、并將模擬輸入數(shù)據(jù)挎貝至各個主處理器。主處理器執(zhí)行控制程序并把由控制程序所產(chǎn)生的輸出送給輸出模件。對于每個I/O模件，系統(tǒng)可以支持一個可選的熱備模件。如果裝有備件，在運行中，如主模件發(fā)生故障時，備件投入控制。1.4 主處理器模件Tricon系統(tǒng)包含三個主處理器模件。每個模件是控制系統(tǒng)的獨立的一路，并與其它兩個主處理器并行工

12、作。每個主處理器上有一個專用的I/O通訊處理器，用以管理在主處理器和I/O模件之間交換的數(shù)據(jù)。一條三重I/O總線位于機架的背板上，機架間通過I/O總線電纜連接。#9000或#9001。當每個輸入模件被詢問時，I/O總線的相應的一支就把新的輸入數(shù)據(jù)匯成表存入主處理器內(nèi)，并存入存儲器以備用于硬件表決。主處理器內(nèi)的每一單個輸入表通過TriBus傳到其鄰近的主處理器。在此傳送過程中，完成硬件表決。TriBus利用一直接存儲器存取可編程邏輯數(shù)據(jù)并對三個主處理器之間的數(shù)據(jù)進行同步、傳送、表決、以及比較。如果發(fā)現(xiàn)不一致，信號在兩個表中是一致的，則對第三個表進行修正。每個主處理器把數(shù)據(jù)的必要的修正保持在當?shù)卮?/p>

13、儲器內(nèi)。任何差異都被標識，并在掃描結(jié)束時被Tricon的內(nèi)部故障分析器來判斷某一模件是否存在故障。主處理器把修正過的數(shù)據(jù)送入控制程序。32位的主微處理器和相鄰的主處理器模件一起并行執(zhí)行控制程序。主處理器模件接受雙電源供電，電源母線排列在主機架內(nèi)。一個電源或電源母線出現(xiàn)故障不會影響系統(tǒng)性能。Tricon在沒有外部電源的情況下，電池能完整地保持程序和保持性變量，至少可保持六個月。1.5總線系統(tǒng)及電源分配如圖1-4所示，三條三重總線系統(tǒng)都蝕刻在機架背板上，三條總線為TriBus、I/O總線、及通訊總線。TriBus完成下列三種功能：傳輸模擬的、診斷的、和通訊的數(shù)據(jù)傳輸和表決數(shù)字輸入數(shù)據(jù)對上次掃描的輸

14、出數(shù)據(jù)和控制程序存貯器進行數(shù)據(jù)比較并對不同之處進行標識I/O總線可使信息在I/O模件和主處理器之間傳送，速率為375K波特。通訊總線在主處理器和通訊模件之間傳輸信息，其速率為2 M波特。Tricon容錯結(jié)構(gòu)的一個重要特征是，每一個MP使用了同一個數(shù)據(jù)發(fā)送器將數(shù)據(jù)同時送給上游的和下游的主處理器，這樣保證了同樣上游處理器和下游處理器接收相同的數(shù)據(jù)。圖1-4 Tricon主機架背板圖中：1、雙重電源軌 2、電源端子條 3、#1電源 4、#2電源 5、I/O終端用ELCO接頭 6、公共總線 7、I/O總線 8、主處理器A、B、C 9、左I/O模件 標準邏輯槽口 10、通訊模件 11、*左模件和右模件在

15、任一特定時間內(nèi)都作為有源的或熱插的備件起作用1.6 數(shù)字輸入模件Tricon提供兩種基本類型的數(shù)字輸入模件：TMR和簡易型。在TMR模件上，全部關鍵的信道都被100%地三重化，以保證安全性和最大的利用率。在簡易型模件上，只有那些保證安全運行所需的信號通路部分才被三重化。簡易型模件用于低成本比最大利用率更重要的關鍵安全場合。1.6.1 TMR數(shù)字輸入模件每個數(shù)字輸入模件內(nèi)有三個相同的分電路路（A、B、C）。雖然三個分電路都裝在同一模件內(nèi)，但它們是完全相同隔離的，并獨立運行。每個分電路可獨立地對信號進行處理并在現(xiàn)場和Tricon之間采用光電隔離。（#3504E型64點高密度數(shù)字輸入模件是一個例外，

16、它沒有隔離。）一條分電路上的故障就不會擴散到另外的分電路。此外，每條支路含有一個8位微處理器（IOP），它處理與其相應的主處理器的通訊。三個輸入分電路的每一個分電路可異步地檢查輸入端子板上的每點信號，以判別其狀態(tài)并將值放在相應的A、B、C輸入表內(nèi)。每個輸入表都定期地經(jīng)過I/O總線由位于相應的主處理器模件上的I/O通訊處理器進行詢問。例如，主處理A通過I/O總線A詢問輸入表A。帶自測試的直流數(shù)字輸入模件，能夠檢測“ON粘住”（指模件測量回路無法檢測到現(xiàn)場信號斷開）的狀態(tài)，這對安全系統(tǒng)是一個重要的特征。因為絕大數(shù)安全系統(tǒng)都是“去磁跳閘”。 1.6.2 簡易型數(shù)字輸入模件每個數(shù)字模件含有適用于三個相

17、同的分電路（A、B、C）的智能控制電路。雖然這些分電路都裝在同一模件內(nèi)，它們是完全相互隔離的，而且完全獨立地進行工作。一個支路上的故障不會傳給另一個。每條支路含有一個8位微處理器（IOP），它處理與其相應的主處理器的通訊。三個輸入分電路中的每一個獨立地通過一組非三重化的信號調(diào)節(jié)器測量端子板上每一輸入信號。每個分電路判別其狀態(tài)并將值放在相應的A、B、C輸入表內(nèi)。每個輸入表都定期地經(jīng)過I/O總線由位于相應的主處理器模件上的I/O通訊處理器進行詢問。例如，主處理A通過I/O總線A詢問輸入表A。該模件具有專門的自測試電路，用不足500微秒的時間能檢測“ON”粘住和“OFF”粘住故障。這是故障安全系統(tǒng)的

18、必備特性，它必須能及時地檢測出所以的故障，并在檢測到有輸入故障時，把測量輸入值強制在安全狀態(tài)。因為Tricon更適合用于“去磁跳閘”系統(tǒng)，所以在輸入電路中發(fā)現(xiàn)故障時就能把各分電路的值強制在“OFF”（ 去磁的）狀態(tài)。1.6.3 數(shù)字輸出模件數(shù)字輸出模件有四種基本型式：監(jiān)督型數(shù)字輸出模件DC電壓數(shù)字輸出模件AC電壓數(shù)字輸出模件雙通道DC數(shù)字輸出模件每個數(shù)字輸出模件都包含有三個完全相同的相互隔離的分電路。每一分電路含有一個IOP微處理器，它從相應的主處理器上的IOC通訊處理器接收其輸出表。所有的數(shù)字輸出模件，除了雙通道DC模件以外，都采用“四方輸出表決器”，該電路對各個的輸出信號在它們剛要被送至負

19、載之前進行表決。這個表決電路以并行一串行通路為基礎，它在分電路A和B，或者分電路B和C，或者分電路A和C的閉合時換句話說就是，通過三取二輸出表決通過。雙通道數(shù)字輸出模件則具有一個單個的串行通道，三取二的表決過程單獨作用于每一個開關。四方輸出表決電路對于所有的關鍵信道給出多重冗余，保證了安全和最大的利用率。雙通道輸出模件給出剛剛足夠的冗余度以保證安全運行。雙重化模件更適合于低成本比最大利用率更重要的關鍵安全場合。每種數(shù)字輸出模件均可對每點進行專門的輸出表決器診斷（OVD）。一般而言，在OVD執(zhí)行過程中每一個點的狀態(tài)被逐點保存在輸出驅(qū)動器上。在模件上的反饋控制回路允許每個微處理器讀出此點的輸出值，

20、以決定在輸出電路內(nèi)是否存在有潛在的故障。（對于那些任何躍變時間寬度都不能容忍的現(xiàn)場裝置，在AC和DC電壓數(shù)字輸出模件上的OVD都可以被禁止）。監(jiān)督型數(shù)字輸出模件同時具有電壓的和電流的反饋，具備在勵磁和非勵磁的工作狀態(tài)下故障的完全覆蓋。此外，監(jiān)督型數(shù)字輸出模件還能對回路進行連續(xù)校核，驗證是否有現(xiàn)場負載存在?，F(xiàn)場負載丟失或線路短路時，在模件上有信號指示。DC電壓數(shù)數(shù)字輸出模件是專門設計來控制那些現(xiàn)場設備可能長期地保持于一種狀態(tài)。DC電壓數(shù)字輸出模件的OVD診斷能確保完全的故障覆蓋率，即使各點的被命令狀態(tài)從不改變。在這種模件上，一般只在OVD執(zhí)行期間輸出信號發(fā)生躍變，但被保證低于2毫秒（標準的是50

21、0微秒），并且對絕大多數(shù)現(xiàn)場設備是沒有影響的。AC電壓數(shù)字輸出模件上，采用OVD診斷出故障的開關將會使用權(quán)輸出信號躍進變?yōu)樽畲蟀雮€AC周期的反狀態(tài)，這種變化不會對現(xiàn)場設備造成影響。一旦故障被檢測出來，模件就不再繼續(xù)進行OVD。在AC電壓數(shù)字輸出模件上的每個點都需要周期性的在ON在OFF狀態(tài)兩者上循環(huán)，以保證100%的故障覆蓋率。1.6.4 模擬輸入模件在模擬輸入模件上，三個分電路的每個分電路異步地測量各輸入信號并，把結(jié)果置入數(shù)值表內(nèi)。三個輸入表通過相應的I/O總線傳送到其相應的主處理器模件。每個主處理器模件內(nèi)的輸入表通過TBIBUS而轉(zhuǎn)送給相鄰的主處理器，并進行取中值的選擇，各主處理器內(nèi)的輸入

22、表按中間值修正。在TMR模式中，中值數(shù)據(jù)被應用于控制程序；而在雙重化模件中態(tài)中采用平均值。每個模擬輸入模件通過多路轉(zhuǎn)換器讀取多個參考電壓的方法自動進行校核。參考電壓可以確定增益和偏差，用來調(diào)整模數(shù)轉(zhuǎn)換讀數(shù)。模擬輸入模件和端子板可以支持許多不同的模擬輸入，這些模件可以是隔離的也可是非隔離的形式：05VDC、010VDC，420mA，熱電偶（K、J、T、E等型），以及熱電阻（RTD）。1.6.5 模擬輸出模件模擬輸出模件接受輸出值的三個表，每個表從相應的主處理器獲取。每一分電路有它自己的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）。其中一個分電路被選中，就可以驅(qū)動模擬輸出。輸出被連續(xù)不斷地用每點的輸入反饋回路校核使其達到

23、正確性，每一點上的輸入是被所有三個微處理器同時讀取。如果在工作的分電路發(fā)現(xiàn)有故障，該分電路即被宣布為故障支路，并選擇別的分電路來驅(qū)動現(xiàn)場設備。這個“驅(qū)動分電路”的選定是分電路間輪換的，因此三條分電路都得到測試。1.6.6 端子板對于V9 Tricon機架的現(xiàn)場布線，您可以使用Triconex供應的端子板組件，也可以用您自己的能和Tricon面板接頭相匹配的電纜組件?，F(xiàn)場端子板是一塊電氣的無源電路板，現(xiàn)場布線可以很容易與該板連接。1.6.7 通訊模件利用本節(jié)所述的通訊模件，Tricon可以和Modbus主機和從機，點對點網(wǎng)絡通訊上的其它Tricon，在802.3網(wǎng)絡上運行的其它主機，以及Hone

24、ywell和Foxboro分布控制系統(tǒng)（DCS）連接。主處理器通過通訊總線向通訊模件傳遞數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通常在每次掃描刷新一次；舊數(shù)據(jù)不會保留兩次掃描時間。增強型智能通訊模件（EICM）和外部設備進行RS-232和RS-422串行通訊，速度最高可到19.2K波特。這個EICM提供四個串行口，通過這些口可和Modbus主機、從屬機、或主從機，或者TriStation接口連接。模件也可提供一個Centronics兼容的并行口。網(wǎng)絡通訊模件（NCM）這種模件允許Tricon和其它Tricon通訊，或者通過TCP/IP網(wǎng)絡與外部主機通訊，速率可達10Mbit/秒。NCM支持一定數(shù)量的Triconex協(xié)議和應

25、用，也支持用戶書寫的應用，包括那些采用TCP-IP/UDP-IP協(xié)議的應用，如表1-3所示。安全管理模件（SMM）該模件用于Tricon控制器和Honeywell的通用控制網(wǎng)絡（UCN）的接口， UNC是TDC-3000DCS的三個主要網(wǎng)絡中的一個。SMM允許通用控制網(wǎng)絡（UCN）將Tricon指定為它的一個安全節(jié)點，允許Tricon在整個TDC-3000環(huán)境內(nèi)管理過程數(shù)據(jù)。Tricon用Honeywell操作者所熟悉的顯示格式發(fā)送數(shù)據(jù)別名和診斷信息。SMM的利用率取決于Honeywell的用于500版和將來各版的計劃。高速通道數(shù)據(jù)接口模件（HIM）通過高速通道和就地控制網(wǎng)絡（LCN），該模件

26、用于Tricon控制器和Honeywell控制系統(tǒng)的接口， HIM 也可通過數(shù)據(jù)高速路作為Honeywell 更老的控制系統(tǒng)的接口。HIM使得LCN與數(shù)據(jù)高速路上的有更高的級別的計算機，操作站等設備與Tricon通訊。HIM允許冗余的BNC接頭直接和數(shù)據(jù)高速通道連接，并具有同樣的功能容量，最大可有四個外部高速通道地址（DHP）。先進的通訊模件（ACM）該模件用于Tricon控制器和Foxboro的智能化自動化（I/A）系列DCS之間的接口。ACM允許Foxboro系統(tǒng)將Tricon指定為它的一個“安全節(jié)點”， 允許Tricon在整個I/A DCS環(huán)境內(nèi)管理過程數(shù)據(jù)。Tricon用I/A操作者所

27、熟悉的顯示格式發(fā)送數(shù)據(jù)別名和診斷信息，ACM支持一定數(shù)量的Tricon協(xié)議和應用以及用戶自編應用，包括TCP/IP及UDP/IP協(xié)議，見表1-3。表1-3 NCM和ACM的協(xié)議和用途Troconex協(xié)議NCMACMPeer-to-Peer時間同步TriStationTricon系統(tǒng)存取應用（TSAA）用戶編寫的協(xié)議（非專用的）TCP-IP/TCP-UDPTriconex應用DOS TCP/IP驅(qū)動接口SOESOE記錄器網(wǎng)絡DDE服務器TriStation1.6.8 系統(tǒng)診斷與狀態(tài)指示燈Tricon具有全面的在線診斷能力。故障監(jiān)控電路可以預先檢測出可能發(fā)生的故障，此電路包括有I/O回路檢測、事故

28、自動制動定時器、電源丟失檢測器等部件，以及更多。這使得Tricon可以自行重新配置并根據(jù)各個模件和分電路的工作情況進行一定限度的自我修理。每個Tricon模件的報警都可激發(fā)系統(tǒng)的“完整”的報警。報警包括每個電源模件上的一對NC/NO繼電器觸點。任何故障時，包括系統(tǒng)電源的中斷或“保險燒斷”都可使激發(fā)報警動作，從而提醒工廠的維護人員。每個模件的前面板上都有指示器（LED）。它們指示出模件的狀態(tài)或者可能與之相連接的外部系統(tǒng)的狀態(tài)。通常顯示的狀態(tài)為PASS（通過）、FAULT（故障）和ACTIVE（工作）。別的指示器依模件而不同。維護工作包括更換插入式的各模件。點亮了的故障指示器表示在該模件上發(fā)現(xiàn)有故

29、障，必須更換。指示器的控制電路和三條支路的每一條都是隔離的，而且是冗余的。1.6.9 電源模件型號V9 Tricon機架上裝有下列電源模件之一：型號#電源模件8310120VAC/VDC831124VDC8312230VAC 每層機架有兩個電源模件，每一個電源都足以支持本層機架的全部電源需求。電源模件可以在線更換,并可視作熱備。圖2-5 主/擴展電源模件圖中：電源模件用的連接條（位于電源模件的上方，背板上）1.9.1 物理描述電源模件，把外部電壓轉(zhuǎn)換成適合各Tricon模件使用的DC電源。每個電源模件上備有供每個外部電源用的在線緩燃保險，裝在模件之內(nèi)。需要換模件時，不需要折卸任何接線或卸掉電源

30、模件只要把模件從機架上卸下即可。1.9.1.1 系統(tǒng)接地選擇的接線端電源模件上部的背板上有三個供接地選擇的端子：連接到機架地的RC網(wǎng)絡（RC）直接連接到Tricon內(nèi)部信號地（ 功能地）直接連接到機架地（ ，保護接地）通常，Tricon在發(fā)貨時帶有足線，裝在RC和信號地（ ）之間。您可以把這個跳線取掉而使用別的接地方式。 1.9.1.2 電源輸入/報警連接用的接線端背板上備有12個接線端用于電源輸入和報警連接。對于每一個電源模件內(nèi)的電源備有單獨的加有標號的端子。#1電源端子說明L火線（熱線）或DC+N中線或DC-機架的地，保護接地NONO機架報警接點C公共報警接點NCNC機架報警接點#2電源端

31、子說明L火線（熱線）或DC+N中線或DC-機架的地，保護接地NONO機架報警接點C公共報警接點NCNC機架報警接點電源輸入線每一電源為額定最小240瓦。Tricon機架的最小功耗在帶有三個主處理器和一個電源模件時為50瓦。其它的功耗用于安裝在機架內(nèi)的I/O和通訊模件。 1.9.1.3 狀態(tài)指示燈每一電源模件前面的LED指示器標明模件的狀態(tài)：指示器顏色說明PASS綠輸入電源OKFAULT紅電源模件故障ALARM紅有機架報警TEMP黃超溫情況BATT LOW黃電源電壓過低報警1.9.1.4 報警用途的接線端大的接線條上也具有一組三個螺釘接點，用于特定的報警：常開接點公共點常閉接點標有“NC”的接點

32、在發(fā)生報警情況時閉合。標有“NO”的接點在發(fā)生報警情況時斷開。1.9.1.5 特點在正常環(huán)境中，兩個電源模件都是工作的，每一個都向Tricon供電，此時只有PASS和POWER兩個指示器點亮(ON),任何一個電源模件都可在一定時間內(nèi)單獨給機架供電.注意！為保證系統(tǒng)的安全性和完整性, 分別獨立地把每個電源模件接在不同的電源上，并在各自電路裝設獨立的電路斷路器或開關。如果電源模件之一或它的輸入電源故障，另一個模件就會加大它的輸出以保持Tricon的電源供應。如果進戶輸入電源中斷，或者兩個模件之一故障，它的FAULT指示器將點亮（ON）。您可以把故障的電源模件從現(xiàn)場電源上斷開，把它從Tricon機架

33、上取下，并予以更換而并不需要中斷Tricon的控制。1.10.1 主機架的報警指示當下列情況下，主機架電源模件的報警接點被觸發(fā)：系統(tǒng)的配置不能和控制程序的配置匹配。數(shù)字輸出（DO）模件之一中出現(xiàn)了LOAD/FUSE錯誤。系統(tǒng)中某個地方的模件缺失。（沒有那個狀態(tài)指示燈會報警您關于這個問題）。主機架內(nèi)有一個主處理器或I/O模件故障。擴展機架中某個在線I/O模件故障。如果在某一擴展機架內(nèi)的某I/O模件內(nèi)有著一支路故障但還能繼續(xù)正確地運行或者把控制傳遞給了熱備，則主機架報警不會發(fā)動。主處理器探測到有一系統(tǒng)故障。在此情況下，兩個報警觸點都可能被發(fā)動而沒有相應的模件故障。機架之間的I/O總線電纜安裝不正確

34、例如支路A的電纜不小心地被連到了支路B上。當下列情況下，主機架電源模件的至少一個上的報警觸點被發(fā)動：電源模件故障。通向電源模件的供電電源消失。電源模件上有一個“電池電壓低”或“溫度過高”的報警。 1.10. 2 擴展機架的報警情況擴展機架上的兩個電源模件的報警接點在當I/O模件失效時發(fā)動。當發(fā)生下列情況時，擴展機架的至少一個電源模件的報警接點被激動：有一個電源模件故障引入電源模件的輸入電源丟失電源模件有一溫度過高的報警1.10.3 主處理器Tricon機架內(nèi)裝有三個主處理器（MP）模件，用于控制三個分電路的一支。在Tricon機架上，主處理器就裝在電源模件的旁邊。每個處理器獨立地用它的I/O子

35、系統(tǒng)進行通訊，以及執(zhí)行用戶編寫的控制程序。三個MP定期地對數(shù)據(jù)和控制程序進行比較。本節(jié)給出有關主處理器的下列信息：兼容通訊模件物理描述SOE能力診斷規(guī)格1.10.3.1 兼容的通訊模件#3008型主處理器可與下列通訊模件通訊：#4119和#4119A增強型智能通訊模件（EICM），隔離的#4329網(wǎng)絡通訊模件（NCM）#4409安全管理模件（SMM）#4509高速通道接口模件（HIM）#4609先進通訊模件（ACM）圖2-7 V9 控制系統(tǒng)的主處器模件面板圖中：（自上到下）模件已通過自診斷試驗。模件有故障，需要更換模件正在執(zhí)行用戶自編寫的控制程序。當模件正在重新熟悉過程中，此燈閃爍。發(fā)現(xiàn)有較然

36、而的軟錯誤。更換模件以避免硬失效。COM TX通過COMM總線傳送數(shù)據(jù)。 COM RX從COMM總線收來數(shù)據(jù)。 IOC TX通過I/O總線傳送數(shù)據(jù)。 IOC RX從I/O總線接收數(shù)據(jù)。經(jīng)歷/狀態(tài)口 用于讀取診斷信息1.10.3.2 物理描述各主主處理器各自自主的進行工作，不共用的時鐘，穩(wěn)壓器，或者電路。一個Motorola，32位，50MHz的MPC860用作主處理器，另一個MPC860管理著I/O和通訊子系統(tǒng)。每個主處理器上有一個稱作TriBus的高速專用總線系統(tǒng)執(zhí)行下列功能：處理器間的通訊所有數(shù)字輸入數(shù)據(jù)的硬件多數(shù)表決控制程序的變量的比較TriBus利用一個完全隔離的串行通訊通道通訊，速率

37、為25M波特。一個直接存取存儲控制器管理著同步、傳輸、表決和數(shù)據(jù)修正，獨立于用戶的應用或所執(zhí)行軟件而工作。#3008型主處理器有16M DRAM（無后備電池）和32K SRAM，用于存放用戶編寫的控制程序、SOE1數(shù)據(jù)、I/O數(shù)據(jù)、診斷、以及通訊緩沖器。外部電源故障時SRAM可完好地保存用戶程序和保持性內(nèi)存接點，時間為至少六個月。TriBus硬件表決電路周期性對驗證內(nèi)存的有效性。1.10.3.3 事件順序能力（SOE）主處理器（#3008型）和通訊模件一起工作，給Tricon系統(tǒng)提供SOE能力。在每次掃描中，主處理器檢查指定的被稱作事件的離散變量的狀態(tài)改變。當一事件發(fā)生時，主處理器把變量的當時

38、狀態(tài)和時間標簽保存在一個稱作緩沖器的存儲區(qū)域內(nèi)，緩沖器是SOE塊的一部分。您可以用TRISTATION 1131對SOE塊進行組態(tài)，用SOE事件記錄器可以獲得事件數(shù)據(jù)。1.10.3.4 診斷廣泛的診斷功能使每個主處理器和I/O模件和通訊通道正常工作。瞬態(tài)故障被記錄下來，并由硬件多數(shù)表決電路識別。永久性的故障被診斷出，錯誤的模件可被在線更換或者在容錯方式下工作，直到完成在線更換。主處理器進行下列診斷工作：檢驗固化程序內(nèi)存檢驗RAM的靜態(tài)部分測試所有的基本處理器指令和操作模式測試所有的基本浮點處理器指令檢查與各個I/O通訊處理器共用的存儲器接口檢查CPU和各個I/O通訊處理器，本地內(nèi)存，共用內(nèi)存的

39、存取，以及485轉(zhuǎn)發(fā)器的環(huán)路檢驗TriClock接口檢驗TriBus接口1.11 可選模件本章給出目前可供V9Tricon機架裝用的I/O模件和通訊模件的說明、圖示、以及簡略圖解。下列型式的模件在文中涉及：數(shù)字輸入脈沖輸入數(shù)字輸入繼電器輸出模擬輸入熱電偶輸入增強型智能通訊模件網(wǎng)絡通訊模件安全管理模件高速通道接口模件先進通訊模件1.12 增強型智能通訊模件增強型智能通訊模件（EICM）可使Tricon與Modbus裝置（主機或從機）及TriStaion工作站進行通訊，一個Tricon高密系統(tǒng)可以支持最多兩個EICM，它們必須位於一條邏輯槽內(nèi)，這樣的安排可提供總數(shù)為六的Modbus口，兩個TriS

40、taion口，以及兩個打印機的口。（熱備特性不適用於的EICM）。EICM有四個串行口和一個并行口，它們可以同時工作，四個串行口有維一的地址，可以支持Modbus接口或者TriStation接口，Modbus通訊可以用RTU態(tài)也可用ASCI態(tài)進行，并行口為打印機提供一個Centronics接口。每個EICM支持一個組合的57.6K波特的數(shù)據(jù)速率，即全部四個口的總數(shù)據(jù)速度必須小於或等於57.6K波特。當為Tricon控制器寫程序時，變量名被用作標識，但是Modbus裝置則使用被稱作Alias（別名）的數(shù)字地址作為標識。所以，對每個Tricon變量名都要指定一個Alias，由Modbus裝置存取。

41、一個Alias是一個五位的數(shù)，它代表著Modbus的信息形式和Tricon內(nèi)的變量的地址。TriStation自動為控制程序中的輸入和輸出變量指定Alias,對于內(nèi)存變量,你可以從有效范圍內(nèi)選擇一個Alias。在TriStation 1131中程序變量的Alias顯示在Tricon點連接的窗口中。通過EICM提供的分配給Tricon變量的Alias，任何標準的Modbus裝置都可以有效地與Tricon控制器通訊。1.12.1 EICM的規(guī)格圖3-31 EICM 的前面板增強型智能通訊模件（#4119型）串口四個（可選RS-232，RS-422，RS-485，500VDC隔離）并行口Centro

42、nics：500VDC隔離協(xié)議TriStation，Modbus可支持的Modbus功能01-讀線圈狀態(tài)02-讀輸入狀態(tài)03-讀保持寄存器04-讀數(shù)輸入寄存器05-修改線圈狀態(tài)06-修改寄存器內(nèi)容07-讀禁止狀態(tài)08-環(huán)回診斷試驗15-強迫多重線圈16-預置多重寄存器1200，2400，9600或19200波特通訊速度狀態(tài)指示燈PASS，F(xiàn)AULT，ACTIVE模件狀態(tài)TX（發(fā)射）一每口1個；RX（接收）一每口1個邏輯功率10瓦1.13 網(wǎng)絡通訊模件Tricon系統(tǒng)可以借助於網(wǎng)絡通訊模件（NCM）而提供TCP/IP網(wǎng)絡，該模件可支持所有的Triconex的協(xié)議和應用，用戶書寫的應用，以及外部系

43、統(tǒng)的網(wǎng)絡。（選進的通訊模件（ACM）也可支持某些Triconex協(xié)議和應用，但它的主要功能是作為與FoxboroDCS上的IA Nodebus的接口。請參閱“先進通訊模件”的第3.10節(jié)）下表列出了可以和NCM的NET1和NET2口一起使和的各協(xié)議和應用用途。表3-3 與NCM口使用的協(xié)議與應用Triconex協(xié)議NCM NET1NCM NET2TriStationPeer-to-Peer（內(nèi)部用802.3網(wǎng)絡，最多可供10個Tricon系統(tǒng)）時間同步（內(nèi)部用802.3網(wǎng)絡，最多可供10 Tricon系統(tǒng)）TSAA（SOE，DDE，SER及其他Triconex應用）TSAA/TCP（UCP）/

44、IP（對外部主機的用戶編寫應用）1.13.1Triconex協(xié)議和應用的說明 所謂協(xié)議就是一組規(guī)則，用於在兩個或多個裝置之間交換數(shù)據(jù)的規(guī)則，在PeertoPeer協(xié)議中，網(wǎng)絡上的任何一個裝置都可以發(fā)起一個數(shù)據(jù)傳送操作。在主從協(xié)議中，只有主裝置可以發(fā)起數(shù)據(jù)傳送操作。Triconex已開發(fā)了一種eertoeer協(xié)議和三種主從協(xié)議（時間同步、TriStation和TSAA），用以支持不同類型的應用。1.13.1.1 PeertoPeerPeertoPeer協(xié)議可以讓您把系統(tǒng)中的小量的安全和過程信息傳遞給專門網(wǎng)絡中的控制器。這個協(xié)議最多可支持十個Tricon和或Tricon Lite。關於如何在控制程

45、序中使用PeertoPeer的SEND和RECV功能可參閱TriStaion 1131開發(fā)指南。1.13.1.2 時間同步時間同步是一種主從協(xié)議，用以對那些靠NCM相互聯(lián)系起來的所有的Tricon和或Tricon Lite維持一個統(tǒng)一的時間基準，時間同步通過NCM的NET1起作用，并在網(wǎng)絡中可支持最多十個Tricon或或Tricon Lite。1.13.1.3 TriStationTriStation協(xié)議是一個主從協(xié)議，在其中主機（TriStationPC）通過一專門的網(wǎng)絡和從機（Tricon或ricon Lite）進行通訊，ristation協(xié)議通過NCM的NET起作用，并可支持最多十個Tr

46、icon和/或Tricon Lite，但每個主機一次只能和一臺從機進行通訊。1.13.1.4 TSAATSAA (Tricon System Access Application)協(xié)議是一種主/從協(xié)議,在其中主站(外部主機) 通過一個開式網(wǎng)絡和/或多個從站(Tricon和/或Tricon Lite)進行通訊。TSAA利用NCM的NET2，并最多可支持10個Tricon和/或Tricon Lite。如需用TSAA編寫你自己的應用，可以參閱Tricon系統(tǒng)存取手冊。1.13.1.5 TCP/IP這種應用水平上的協(xié)議規(guī)定了接口、命令和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，您可以用來編寫用於外部計算機的應用程序，此主計算機向Tr

47、icon或ricon Lite發(fā)送數(shù)據(jù)并接收數(shù)據(jù)。TCP/IP及UDP/IP利用NCM的NET2。1.13.1.6 外部主機應用Triconex 可以給出幾種外部主機的應用用途，所有這些應用中都采用了IBM PC兼容的系統(tǒng)作為外部主機。這些應用簡要地敘述在一表中：表34 Triconex 外部主機應用用途名稱簡要說明事件順序（SOE）讀取Tricon已經(jīng)收集到的事件（數(shù)字變量的狀態(tài)變化）。用於系統(tǒng)的維護和停車分析。網(wǎng)絡動態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）服務器接口在Windows DDE客戶（如在Excel）應用內(nèi)監(jiān)控Tricon變量TriStation 1131開發(fā)平臺灣省可讓您編寫或下載控制程序給Tri

48、con，顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，監(jiān)控程序的執(zhí)行，及完成維護工作。您了可以用TSAA協(xié)議去書寫自己的外部主要應用。進一步的信息可參閱NCM用戶指南，關於各種用途的詳細信息則可參閱其它有關手冊。圖3-34 NCM的前面板 警告 在室內(nèi)危險區(qū)，與ICM應用的設備必須有FM，Class I，Division II的認證，更多的信息，見附錄用F。1.13.2 網(wǎng)絡通訊模件規(guī)格NCM可以和IEEE802.電氣接口兼容，通訊速度達10M波特。NCM通過同軸電纜(RG58)與外部主機連接,其標準距離最多可達185m（607英尺），通過使用中繼器的標準的電纜（粗纜），最遠可達4000m（2.5英里）。有關這方面的進一步

49、信息請與Triconex用戶服務部門聯(lián)系。兩個NCM可以被放在Tricon機架的一個邏輯槽口內(nèi)，但它們將互相獨立地起作用，而不是作為熱備。主處理器在一般情況下將NCM上的數(shù)據(jù)每次掃描更新一次。NCM（4329型）網(wǎng)口兩個BNC接頭，采用RG58 50歐的細纜外部傳感器口兩個15針的D接頭串行口一個RS-232兼容口口的隔離500 VDC （802.3和RS-232口）所支持的功能見表33“采用NCM口的協(xié)議和應用”通訊速度10 M波特狀態(tài)指示燈模件狀態(tài)PASS,FAULT,ACTIVE口的狀態(tài)指示TX(發(fā)射)每口個RX(接收)每口個邏輯功率20瓦第二部分 TRICON系統(tǒng)組態(tài)前言：l Tris

50、tation 1131 的應用平臺是Windows NT、Windows XP。l Tristation 1131程序支持四種語言。1 函數(shù)方塊圖（FBD） 功能塊圖。2 梯形圖（LD）。3 結(jié)構(gòu)文本（ST）4 因果矩陣（CEM）。需要相應的專用軟件。以上三種語言（FBD、LD、ST）完全符合IEC1131-3國際標準中的關于程序控制器程序語言的規(guī)定。l Tristation 1131的特點：1 使用語言編輯器可以開發(fā)和執(zhí)行程序，例如：函數(shù)、函數(shù)塊和數(shù)據(jù)類型。2 從IEC-自適應庫（包括過程控制，火氣函數(shù)）或者用戶庫中選擇函數(shù)和函數(shù)塊。3 TRICON系統(tǒng)可以配置每一種模塊（卡件）。4 TRI

51、CON系統(tǒng)可以設置SOE功能，以方便查詢。5 運用不同的“用戶名”和“密碼”權(quán)限等級，保護工程文件和程序。6 可以用仿真功能調(diào)試邏輯程序。7 程序邏輯、硬件設置、變量列表和主過程參數(shù)均可以打印出來。8 單用戶的TRICON系統(tǒng)中可以執(zhí)行250個程序項。9 通過控制面板可以顯示系統(tǒng)參數(shù)和診斷信息。一、 硬件組態(tài)1、 創(chuàng)建工作平臺（創(chuàng)建系統(tǒng)） （Program Name）當啟動Tristation 1131后，你可以選用以下任何一種語言來編制你的程序。A 按projrct按鈕，建立項目描述。B 創(chuàng)建項目* Open TriStation 1131. On the File menu, click

52、New Project.打開TriStation 1131.在文件菜單按新建項目（New Project）。l 選擇您想建立的系統(tǒng)（Tricon, Tricon Low Density, or Trident）.l 按OK鍵繼續(xù)。定義項目路徑并定義文件名。自動注冊成功默認的用戶名為：(MANAGER) 。默認的密碼為 (PASSWORD)。打開一個現(xiàn)有的項目：步驟：1打開 TriStation 1131.在文件菜單上，按打開工程按鈕。2 選擇項目所在的文件夾。點擊您要打開的項目，然后點擊打開。3輸入用戶名（MANAGER）和密碼（PASSWORD）4點擊注冊，項目開始。2、 激活顏色及注釋2.1作表面板2.2表膜板顏色步驟：1 工具菜單上，按TriStation 1131的選項。 2 Specify these properties on the Di