600MW控制系統(tǒng)培訓(xùn)

1、Ovation系統(tǒng)培訓(xùn)教材-控制器及控制組態(tài) OV3000 GDZSOV3000控制器及控制組態(tài)北京國電智深控制技術(shù)有限公司培訓(xùn)部目錄1.Ovation系統(tǒng)結(jié)構(gòu)71-1.Westinghouse網(wǎng)絡(luò)71-1-1.快速以太網(wǎng)一般概念91-1-2.集線器（Hub）101-1-3.交換機（Switch）101-1-4.全雙工操作111-1-5.自動協(xié)商111-2.Ovation快速以太網(wǎng)的組成與連接111-2-1.快速以太網(wǎng)組態(tài)111-2-2.Switch（交換機）121-2-3.Root switch port定義121-2-4.Fan Out Swith 定義121-2-5.傳輸介質(zhì)及傳輸距離1

2、21-2-6.傳輸方式131-2-7.Ovation網(wǎng)絡(luò)站點（Drop）131-2-8.網(wǎng)絡(luò)連接141-3.Ovation網(wǎng)絡(luò)地址162.控制器202-1.Ovation控制器特點202-2.Ovation控制器供電系統(tǒng)292-3.Ovation控制器接地372-4.控制器機柜元件392-5.Local 本地I/O接口402-6.Remot 遠程I/O接口412-7.控制器指示燈433.Ovation I/O模塊453-1.Ovation I/O子系統(tǒng)特點453-2.Ovation I/O模塊特點：463-3.模擬量輸入模塊483-4.RTD輸入模塊573-5.模擬量輸出模塊633-6.數(shù)字量

3、輸入模塊663-7.接點輸入模塊703-8.事件順序輸入模塊743-9.數(shù)字量輸出模塊763-10.專用I/O模塊783-10-1.鏈接控制器模塊783-10-2.速度檢測器模塊803-10-3.閥定位模塊823-10-4.回路接口模塊：854.控制器I/O組態(tài)884-1.Local I/O組成884-2.Local I/O特性884-2-1.I/O卡件安裝884-2-2.擴展I/O柜元件934-2-3.IOIC卡934-3.遠程I/O944-3-1.遠程I/O特性944-3-2.控制器機柜元件954-3-3.遠程節(jié)點I/O柜元件954-3-4.I/O電纜964-3-5.組態(tài)Remot I/O

4、柜964-3-6.節(jié)點地址開關(guān)974-3-7.狀態(tài)指示燈974-4.Ovation I/O電子ID974-5.控制器外部電源984-6.Ovation I/O模塊984-6-1.I/O模塊特點984-6-2.Ovation模塊組態(tài)與狀態(tài)994-6-3.特性模塊跳線994-7.Ovation模塊測試接線表1005.數(shù)據(jù)采集組態(tài)1045-1.常用系統(tǒng)組態(tài)工具1065-2.Ovation軟件組態(tài)流程1075-3.安全級別生成器（Security Builder）1075-3-1.可設(shè)置安全級別的對象（Object）1075-3-2.Drop,Role,User三者之間的關(guān)系1085-3-3.權(quán)限設(shè)置

5、步驟1085-3-4.權(quán)限生效操作1095-4.I/O Builder組態(tài)工具1115-4-1.I/O模塊基座1115-4-2.I/O模塊邏輯地址定義1115-5.基本數(shù)據(jù)采集1205-5-1.點記錄結(jié)構(gòu)1205-5-2.點的品質(zhì)及原因1245-5-3.常用點記錄類型1255-5-4.數(shù)字量點記錄常用域定義1255-5-5.成組點點記錄常用域定義1265-5-6.模擬量點記錄常用域定義1275-6.模擬量輸入數(shù)據(jù)流1355-6-1.模擬量線性轉(zhuǎn)換系數(shù)計算舉例1355-6-2.建立熱電偶冷端補償點的主要步驟1355-6-3.建立熱電偶帶冷端補償類型點的主要步驟1355-6-4.建立熱電阻類型點的

6、主要步驟1365-7.建立模擬量輸出點的主要步驟1365-8.生成歷史收集文件的主要步驟1365-9.模擬量報警限值1375-10.Point Builder 點記錄建立器1426.控制策略組態(tài)1496-1.Ovation算法1496-1-1.Ovation算法表1506-2.Control Builder主要功能：1566-2-1.Control Builder的使用基本規(guī)則1566-2-2.算法的跟蹤原則：1566-2-3.畫圖原則：1616-2-4.圖形元素連接原則：1626-2-5.Sheet頁連接設(shè)置1626-2-6.繪圖步驟：1626-2-7.算法點的命名規(guī)則：1636-3.啟動

7、Control Builder步驟1656-4.編輯控制器工作界面 Controller Workspace1666-4-1.維護對話框 Maintenance Dialog Box1666-4-2.創(chuàng)建控制器工作環(huán)境1666-4-3.修改缺省控制器工作環(huán)境1676-4-4.組態(tài)控制器工作界面1676-5.使用繪圖功能1686-5-1.創(chuàng)建一張新的控制功能圖1686-5-2.打開一張已經(jīng)建立的控制邏輯圖1696-5-3.保存已建立的控制圖1696-5-4.關(guān)閉一張已打開的控制圖1706-5-5.解鎖Unlocking一張控制圖1706-5-6.刪除一張控制圖1716-5-7.替換一張控制圖17

8、16-6.編輯控制圖的標題框1726-7.調(diào)整控制圖的執(zhí)行順序1736-8.控制算法1746-8-1.向控制圖內(nèi)增加一個算法1746-8-2.向控制圖內(nèi)增加多個算法1756-8-3.移動一個算法1756-8-4.移動多個算法1756-8-5.刪除算法1766-8-6.編輯算法1766-8-7.顯示目標細目1776-8-8.改變算法執(zhí)行順序1776-8-9.訪問算法執(zhí)行順序表1796-8-10.移動算法的名稱描述符1806-8-11.檢查算法的語法錯誤1806-8-12.編輯CALCBLOCK(D)算法1816-9.信號Signals1846-9-1.建立一個信號Building a Signa

9、l1846-9-2.建立一個信號連接1846-9-3.建立一個非連接信號線1856-9-4.定義一個信號名稱1856-9-5.標示一個信號1856-9-6.刪除一個信號1866-9-7.截斷信號線1866-9-8.擦除一個完整信號1866-10.頁連接1876-10-1.顯示本地孤兒頁連接清單1876-11.連接器1886-11-1.增加一個連接器1886-12.控制建立器文件庫1886-12-1.導(dǎo)出一個庫文件1886-12-2.導(dǎo)入一個庫文件1906-13.編輯算法跟蹤1906-14.編輯繪圖命令1916-15.訪問控制報告1926-16.審核控制圖1926-16-1.手動審核一張控制圖1

10、926-16-2.更新控制圖Upgrading Sheets1936-17.向數(shù)據(jù)庫裝載控制信息1936-18.監(jiān)視畫面圖1946-18-1.編輯監(jiān)視畫面圖1946-18-2.顯示控制監(jiān)視畫面圖1956-18-3.使用控制系統(tǒng)監(jiān)視一覽圖1956-18-4.使用指定控制器監(jiān)視一覽圖1966-19.批處理一個控制器內(nèi)的控制功能圖1976-20.批處理系統(tǒng)內(nèi)的控制功能圖1986-21.配置CB控制功能圖打印機200第七章HSR站基本配置及功能概述2037.HSR站基本配置及功能概述2037-1.HSR/LOG站的基本配置2037-2.歷史站HSR功能說明2037-3.HSR歷史數(shù)據(jù)收集分類2037-

11、3-1.主數(shù)據(jù)歷史2037-3-2.長期數(shù)據(jù)歷史2047-3-3.事件歷史2047-3-4.點屬性歷史2057-3-5.報警信息歷史2067-3-6.操作員事件歷史2067-3-7.SOE信息歷史2087-4.歸檔管理概述2098.LOG站功能簡介2118-1.Ovation LOG Sever 系統(tǒng)提供以下功能2118-2.功能簡介2119.HSR/LOG站的組態(tài)及應(yīng)用2059-1.歷史記錄站的配置原則2059-2.點記錄數(shù)據(jù)定義的幾點注意事項205第一章Ovation系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1. Ovation系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Ovation數(shù)據(jù)高速公路采用了標準化的商用快速以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)拓撲為層次星形結(jié)構(gòu)。1-1.

12、 Westinghouse網(wǎng)絡(luò)n 三個主要發(fā)展階段l W12MB速率高速公路，最大254個站點，網(wǎng)上最大存取變量16383個點。l W22MB速率高速公路，最大254個站點，網(wǎng)上最大存取變量32000個點。l W3100MB速率高速公路，最大1000個節(jié)點，網(wǎng)上最大存取變量20萬個點。 Ovation網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)目前Ovation網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)包括單層星形拓撲（CSMA/CD）和雙層星形拓撲結(jié)構(gòu)。n 單層星形拓撲結(jié)構(gòu)單層星形拓撲結(jié)構(gòu)是每一個節(jié)點通過兩根雙絞線與集線器相連。集線器的作用類似一個轉(zhuǎn)發(fā)器，當(dāng)單一站點傳輸時，集線器重復(fù)該信號，在出線上向每個站點發(fā)出。盡管物理上是星形連接但邏輯上仍是總線，

13、任一個站發(fā)出信息能被其它任一個站點接收，若同時有兩個站點要求傳輸就會發(fā)生沖突。n 兩層星形拓撲結(jié)構(gòu)多層星形拓撲結(jié)構(gòu)是由多個集線器配置不同的層次而成，頭端集線器有類似于單層集線器的功能，而中間集線器作用是將低層的信號在高層重發(fā)，所有高層的信號都在低層出線上重發(fā)。這樣邏輯上總線的特性得到保持，一個站點發(fā)出的信號可以被任何其它站點接收，如果兩個站點同時發(fā)出信息時就會產(chǎn)生沖突。1-1-1. 快速以太網(wǎng)一般概念以太網(wǎng)的工作方式是指一個數(shù)據(jù)從發(fā)送到成功到達目的地的一組規(guī)則。目前使用的以太網(wǎng)中都用IEEE 802.3規(guī)范所采用的CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access wi

14、th Collision Detection，帶沖突檢測的載波監(jiān)聽多路訪問）機制，來避免可能發(fā)生的沖突。以太網(wǎng)中使用的CSMA/CD機制是一種“先監(jiān)聽后發(fā)送”的訪問方式。當(dāng)一個工作站有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，它首先監(jiān)聽信道。如果信道忙，工作站將繼續(xù)等待并監(jiān)聽，如果發(fā)現(xiàn)信道閑，則開始發(fā)送數(shù)據(jù)。如果兩臺或兩臺以上工作站同時發(fā)送數(shù)據(jù)，則會導(dǎo)致沖突發(fā)生。如果沖突發(fā)生，發(fā)送方就能通過檢測回復(fù)信號判斷發(fā)生了沖突，這時系統(tǒng)將采取一種工作機制（延時算法），使每個工作站等待一段隨機時間，然后再試圖重發(fā)沖突的數(shù)據(jù)。在使用CSMA/CD的網(wǎng)絡(luò)中，吞吐量隨著通信流量的增長而降低，因為等待獲得網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)的時間以及為消除沖突而引入

15、的時間均延長了。1-1-2. 集線器（Hub）集線器（Hub）在OSI 7層模型中處于第二層（數(shù)據(jù)鏈路層MAC層）。依據(jù)IEEE802.3協(xié)議，集線器的作用是按CSMA/CD算法，隨機選出某一端口的設(shè)備獨占全部帶寬，與集線器上連接的設(shè)備進行通信。這種連接站點不易過多，否則沖突會過于頻繁。1-1-3. 交換機（Switch）交換機（Switch）的作用是對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)發(fā)，并減少沖突域。隨著第三層交換技術(shù)的出現(xiàn)，少數(shù)交換機已經(jīng)工作在OSI 7層模型中的第三層（網(wǎng)絡(luò)層），實現(xiàn)了IP/IPX路由。交換機與集線器的區(qū)別是：用集線器組成的網(wǎng)絡(luò)稱為共享式網(wǎng)絡(luò)，而用交換機組成的網(wǎng)絡(luò)稱為交換式網(wǎng)絡(luò)。如果集線器被看

16、成是一條內(nèi)置的以太網(wǎng)總線的話，那么交換機可以看成是多條總線的互連。n 交換機的2種工作方式：l 存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式：從一個輸入端口接收一個幀放入共享緩沖區(qū)，然后過濾掉不健全的幀和有沖突的幀，并進行差錯校驗處理，最后再將數(shù)據(jù)按目的地址轉(zhuǎn)發(fā)到指定端口。這種方式交換質(zhì)量高，但速度慢，適用于網(wǎng)絡(luò)主干的連接。l 直通方式：只對接收到的數(shù)據(jù)幀的目的地址信息進行檢查，然后立即按指定的地址轉(zhuǎn)發(fā)出去，不做差錯和過濾處理。這種方式交換速度快，由于對幀不做任何過濾，所以誤碼率較高，適用于交換式網(wǎng)絡(luò)的外圍連接。n 交換式網(wǎng)絡(luò)的主要特點：l 所有端口平時都不連通。當(dāng)工作站需要通信時能同時連通許多對端口，使每一對相互通信的工作

17、站都能像獨占通信媒體那樣，進行無沖突地傳輸數(shù)據(jù)。通訊完后就斷開連接。由于用戶在通信時是獨占而不是和其他網(wǎng)絡(luò)用戶共享傳輸媒體的寬帶，因此，對于擁有N對端口的交換機其總?cè)萘烤褪荖*100MB/S，這正是交換式網(wǎng)絡(luò)的最大特點。1-1-4. 全雙工操作傳統(tǒng)上以太網(wǎng)是半雙工的：一個站點要么發(fā)送要么接收，不可以同時做兩件事。全雙工方式可同時做這兩件事，理論上它的傳輸速率可達到200MB/S。為了使用全雙工工作方式，必須使用全雙工網(wǎng)卡，中心節(jié)點不能使用HUB多端轉(zhuǎn)發(fā)器而應(yīng)該改為交換集線器。在這種情況下，每個站點構(gòu)成一個單獨的沖突域。事實上不再有沖突，不再需要CSMA/CD算法。1-1-5. 自動協(xié)商自動協(xié)商

18、使得在一個鏈路上的兩個設(shè)備能夠交換關(guān)于它們能力的信息即10MBS還是100MBS。Ovation的交換機不采用自動協(xié)商方式。1-2. Ovation快速以太網(wǎng)的組成與連接1-2-1. 快速以太網(wǎng)組態(tài)目前Ovation僅支持一種網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，要求必須按照西屋的規(guī)則配置網(wǎng)絡(luò)。因此只有西屋公司提供型號的Switche才可以使用，且Switche組態(tài)定義后才可使用。l 24 Ports Core Switches (Root Switch,Backup Switch )l 24 Ports Fan Out Switch (Primary Switch,Partner Switch)l 24 Portd

19、 IP Switchl UTP電纜只有下列設(shè)備可以連接到Root Switch ，F(xiàn)an Out Switch。l Ovation Controlers 控制器l NT Workstationss NT 工作站l Solaris Workstations SUN 工作站l 被認可的Switchs，Routers可用于連接其它設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)Ovation支持單層配置和雙層配置,雙層配置最多可連接1-10對Fan Out Switches。1-2-2. Switch（交換機）消除碰撞、提高網(wǎng)絡(luò)故障容錯處理，保證網(wǎng)絡(luò)可靠性的具體措施是：采用冗余Switch，使站點通過雙口網(wǎng)卡連接到兩個Switch上，另

20、外有兩組Switch（Fan Out）用于建立站群（Clusters）實現(xiàn)地理位置上的分布，這種結(jié)構(gòu)保證了不會因單一元件的故障而引起整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。1-2-3. Root switch port定義l 所有口（除了port 1）被組態(tài)為100MBPS,全雙工通訊，不可自動商議。l Port 1被定義為自動協(xié)商，阻止Ovation多路傳輸，可以與IP設(shè)備相連（10mbs/100mbs），可與IP Switch相連。l Port 2,3用于兩個Root Switches冗余互聯(lián)l Port 4-24用于連接下層fan Out Switchs 或為Local Port。1-2-4. Fan Out S

21、with 定義l 所有口（除了port 1）被組態(tài)為100MBPS,全雙工通訊，不可自動商議。l Port 1被定義為自動協(xié)商，阻止Ovation多路傳輸，可以與IP設(shè)備相連（10mbs/100mbs），可與IP Switch相連，l Port 2用于兩個Fan Out Switches冗余互聯(lián)l Port 3,4用于與上層Root Switch進行級聯(lián)l Port 5-24用于與上層Root Switch進行級連接或作為Local Port。1-2-5. 傳輸介質(zhì)及傳輸距離l UTP電纜（非屏蔽雙絞線）傳輸距離：最大100Ml 多模光纖電纜傳輸距離：最大2Kml 單模光纖電纜傳輸距離：最大1

22、00Km1-2-6. 傳輸方式l 支持同步傳輸和異步傳輸1-2-7. Ovation網(wǎng)絡(luò)站點（Drop）1.常用站點l 工程師服務(wù)器站（Engineering Server），工作站，DAS-雙連接站l 工程師站（Engineering Station），工作站，DAS-雙連接站l 歷史/記錄/計算站（Historian/Report/Computation Station），工作站，DAS-雙連接站l 操作員站（Operator Station），DAS-雙連接站l 控制器（controller），SAS-單連接站2. 可選站點l WSP NetDDE Serverl Network dyn

23、amic data Exchange Server（網(wǎng)絡(luò)動態(tài)數(shù)據(jù)交換服務(wù)器,實現(xiàn)Ovation 控制器與 Microsoft windows系統(tǒng)之間實時數(shù)據(jù)傳遞。）l WSP ODBC Serverl Open Data Base Connectivity Server（開放數(shù)據(jù)庫連接服務(wù)器，實現(xiàn)Ovation與不同系統(tǒng)之間的實時和歷史數(shù)據(jù)的傳遞）l OPC Serverl OPC 是OLE (Object Linking and Embedding) for Process Control Serve的第一個字母組合，是運行在window NT系統(tǒng)下的一個程序，實現(xiàn)Ovation Netwo

24、rk 和軟件包（客戶端）之間的數(shù)據(jù)傳遞。l Data Link Serverl WSP WEB Server（WAVE）1-2-8. 網(wǎng)絡(luò)連接n SAS-單連接站，單網(wǎng)口，與單獨交換機相連。如Controler。n DAS-雙連接站，雙網(wǎng)口，與雙交換機相連。如工程師站，歷史站，操作員站等。對于單連接工作站只需要連接到主機主板網(wǎng)口即可，雙連接需要插入單獨的雙口網(wǎng)卡。n 非Ovation設(shè)備的連接，如打印機、PLC等。Ovation網(wǎng)路多點傳輸可以涵蓋許多設(shè)備，但是從安全考慮必須阻止非Ovation設(shè)備到網(wǎng)上對整個網(wǎng)絡(luò)的影響，另外有些設(shè)備或其它網(wǎng)絡(luò)并不支持雙網(wǎng)工作方式。標準組態(tài)是將Root/Fan

25、 out switch 的Port1預(yù)留出用于連接IP switch，這個口被組態(tài)或閉鎖多點傳輸、100MB、全雙工。n 工作站雙連接示意圖n 控制器單連接示意圖n 控制器雙連接示意圖1-3. Ovation網(wǎng)絡(luò)地址對于每個TCP/IP主機來說，都有唯一的邏輯IP地址標識。IP地址是32位地址，在每個IP地址內(nèi)部分成兩部分，即網(wǎng)絡(luò)ID和主機ID。網(wǎng)路ID，也叫網(wǎng)絡(luò)地址，用于標識大規(guī)模TCP/IP網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的單個網(wǎng)段。連接并共享訪問同一網(wǎng)絡(luò)的所有系統(tǒng)，同一網(wǎng)絡(luò)的所有設(shè)備的IP地址的網(wǎng)絡(luò)ID都是相同的，這個ID用于唯一識別大規(guī)模的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的每個網(wǎng)絡(luò)。主機ID，也叫主機地址，用于識別每個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部

26、的TCP/IP節(jié)點。每個設(shè)備的主機ID唯一地識別所在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的單個系統(tǒng)。Internet定義了5類地址。其中A類、B類和C類地址用于指派TCP/IP節(jié)點。A類地址是為非常大型的網(wǎng)絡(luò)而提供的。B類地址是為大中型的網(wǎng)絡(luò)而提供的。C類地址是為小型的網(wǎng)絡(luò)而提供的。C類地址由4個8位數(shù)組組成，其中第1、2、3個8位數(shù)組作為網(wǎng)絡(luò)號，最后一個8位數(shù)組標識該網(wǎng)絡(luò)上的計算機，作為主機號。Ovation網(wǎng)絡(luò)采用的IP地址采用C類地址。n Ovation DCS LANs IP地址每個Ovation DCS LANs通常分配512個C類IP地址，通常最后一個8位地址用于Drop類型站點，一般與Drop號相對應(yīng)。高端地

27、址用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或非Ovation站點如打印機、PLC等也必須與Drop在同一個網(wǎng)段里，由于每個BLOCK是512個地址，建議DCS LANs掩碼為2552552540。n Ovation IP 地址分配原則：IP地址的一般格式：192168xdrop號，其中x是子網(wǎng)號,范圍（1-63），偶數(shù)。IP地址用于連接Drop站點，奇數(shù)IP地址用于連接SW 或非Ovation站點。Area 0-10 其中0 Area為Root Switch所在層，1-10 Area為Fan out Switch所在層。每個Area劃分16/8個IP地址。l Subnet1-drops 19216821-19216822

28、541-254 dropl Subnet 1-Area 019216831Root Switch19216832Backup Switch19216833IP Switch to root SW port119216834IP Switch to backup SW port1 192168311printer to IP SW192168312printer to IP SWl Subnet 1-Area 1192168317Primary Fan out Switch192168318Secondary Fan out Switch192168319IP Switch to Primary

29、 Fan out Switch port1192168320IP Switch to Secondary Fan out Switch port1 192168328printer to IP SW192168329printer to IP SWl Subnet2-drops19216841-19216842541-254 dropl Subnet 2-Area 019216851Root Switch19216852Backup Switch19216853IP Switch to root SW port119216854IP Switch to backup SW port1 1921

30、68511printer to IP SW192168512printer to IP SWl Subnet 2-Area 1192168517Primary Fan out Switch192168518Secondary Fan out Switch192168519IP Switch to Primary Fan out Switch port1192168520IP Switch to Secondary Fan out Switch port1 192168528printer to IP SW192168529printer to IP SWn Ovation系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖第二章控

31、制器2. 控制器西屋過程控制有限公司（Westinghouse Process Control,Inc(WPC)）推出的Ovation控制器，建立在開放的工業(yè)標準基礎(chǔ)之上，是最有效的工業(yè)過程控制器。由于在系統(tǒng)心臟配有英特爾奔騰處理器，Ovation控制器能使發(fā)展極為迅速的微處理器技術(shù)容易地結(jié)合進系統(tǒng)中。Ovation軟件的投資可通過使用與PC相兼容的32位的多任務(wù)實時操作系統(tǒng)得到保護。Ovation控制器可以監(jiān)測6，000-16，000個原始點，具體情況由最新RAM及可獲得的過程處理能力決定，即每次用于掃描、轉(zhuǎn)換及限值檢測的能力。Ovation控制器執(zhí)行簡單或復(fù)雜的調(diào)節(jié)和順序控制策略，能實現(xiàn)數(shù)

32、據(jù)獲取功能，可以與Ovation數(shù)據(jù)接口網(wǎng)絡(luò)及I/O子系統(tǒng)連接。標準化的PC結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的PCI/ISA總線接口使控制器可以與其它標準PC產(chǎn)品連接和運行?？刂破饔檬袌錾峡色@得的多任務(wù)實時操作系統(tǒng)（RTOS）內(nèi)核處理。RTOS用于多應(yīng)用的執(zhí)行和協(xié)調(diào)控制、與網(wǎng)絡(luò)的通訊及控制器內(nèi)的一般資源管理。Ovation控制器采用的奔騰處理器內(nèi)核使其具有最優(yōu)的性能價格比，也使發(fā)展極為迅速的微處理器技術(shù)可以容易地結(jié)合進系統(tǒng)中。Ovation軟件可以在運行了完全32位搶先式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)的PC兼容機上使用。2-1. Ovation控制器特點l 能驅(qū)動一組不同應(yīng)用，包括網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。l 為備份控制器提供無擾動自動超越故

33、障功能。l 與可獲得的第三方軟件包兼容，比如數(shù)據(jù)通訊、控制或用戶開發(fā)的C程序及仿真程序。l 支持多任務(wù)和優(yōu)先級任務(wù)調(diào)度。l 完全遵從POSIX1003.11開放系統(tǒng)標準。l 采用助記的標準字母順序標簽名表示過程點，而不是用復(fù)雜的注冊順序數(shù)或硬件地址及偏移量來表示。l RTOS占用少于50KB的內(nèi)存空間并具有從快擦寫內(nèi)存存儲和引導(dǎo)的能力。l RTOS的模塊化結(jié)構(gòu)僅提供本地需要執(zhí)行和影響通訊的控制功能。l 閃存（Flash Disk）標準的IDE Disk接口，存儲控制器的操作系統(tǒng)，控制邏輯，組態(tài)參數(shù)，不再需要EPROM和后備電池。l 控制算法數(shù)量少，功能強。算法由過去的245個減少到80個。算法

34、帶有跟蹤選項。Ladder圖和SAMA圖表示控制邏輯。n 實時操作系統(tǒng)Ovation與全面設(shè)計的操作系統(tǒng)（比如UNIX）不同，它省去了相應(yīng)于全面設(shè)計操作系統(tǒng)所花費的系統(tǒng)開銷，存儲和內(nèi)存管理開銷。作為一個市場上可獲得的遵從POSIX的實時操作系統(tǒng)內(nèi)核，Ovation操作系統(tǒng)對嵌入式應(yīng)用十分理想，比如Ovation控制器。為了便于實時控制和通訊，RTOS提供了優(yōu)先級多任務(wù)調(diào)度和通過TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)通訊。網(wǎng)絡(luò)通訊借助于網(wǎng)絡(luò)適配器，它僅完成通訊所需的物理與介質(zhì)層處理。確定路徑、點對點連通性和文件傳輸?shù)雀呒壒δ苡煽刂破鞯奶幚砥髯鳛槿蝿?wù)來處理。RTOS不僅僅是Ovation網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行TCP/IP的最有效工

35、具，它也與其他實時操作系統(tǒng)象Microsoft NT、Solaris和QNX兼容。n Ovation硬件Ovation控制器采用英特爾外圍構(gòu)件接口（PCI）奔騰處理器結(jié)構(gòu)。PCI是用于奔騰或奔騰產(chǎn)品個人計算機的32位擴展總線接口。系統(tǒng)設(shè)計使用PCI總線是為了容易與其它板級設(shè)備集成。n Ovation控制器硬件Ovation控制器可以在不同硬件平臺移植。這種靈活性簡化了移植到更新更好平臺或其它市場上可獲得的操作系統(tǒng)上的工作，滿足了將來的需要。目前控制器建立在各種時鐘和內(nèi)存型號的英特爾奔騰處理器上，這里給出3個型號。n Ovation控制處理器型號型號1型號2型號3奔騰處理器類型133MHz133

36、MHz133MHzDRAM16MB32MB32MB閃存內(nèi)存10MB10MB20MB點數(shù)6,0006,00016,000控制內(nèi)存1MB3MB3MB控制頁100300300建立在工業(yè)標準基礎(chǔ)上的Ovation控制器的硬件平臺和操作系統(tǒng)具有下列優(yōu)點：l 降低了軟、硬件老化風(fēng)險。l 最經(jīng)經(jīng)濟的軟硬件升級能力。l 增強了跟蹤技術(shù)進步的能力。n 附加控制器規(guī)格總線結(jié)構(gòu)PCI標準I/O模塊最多128個本地模塊原始點數(shù)6,00016,000點，決定于控制處理器和內(nèi)存本地I/O控制器最大可帶點數(shù)模擬量點=1024；或數(shù)字量點=2048；或SOE點=1024過程控制頻率5個控制周期可選I/O速度10ms至30sI

37、/O接口到Ovation I/O和Q-Line I/O的PCI總線n Ovation機柜Ovation控制器機柜的主要特點是：搬運柄、風(fēng)扇、三點門鎖、粉末磨光表面、可逆門、頂?shù)拙勺鳛镮/O電纜進口。目前有兩種機柜，編號為903的基本控制器機柜裝有處理器與I/O，它包括一個帶單一或冗余控制器的機架、四個I/O分支、冗余電源供應(yīng)及電源分配模塊。每個I/O分支最多能包含8個I/O模塊，故每個903控制器機柜總共可有32個I/O模塊。另一類是編號為904的機柜裝有附加I/O模塊，904機柜通過與基本903機柜連接提供了與控制器連接的擴展空間和安裝板。904也有4個I/O分支，冗余電源供應(yīng)及電源分配模

38、塊。擴展機柜中的每個分支支持最多8個I/O模塊，故每個904機柜總共可有32個I/O模塊。n 控制器機柜規(guī)格903機柜904機柜尺寸高寬厚792420in2006.6609.6508mm高寬厚792420in2006.6609.6508mm最大重量（全額態(tài)）426.25Ibs191.81kg396.25Ibs178.31kg操作環(huán)境溫度050050存放環(huán)境溫度-4070-4070操作濕度095% 無冷凝095% 無冷凝存放濕度095% 無冷凝095% 無冷凝容量冗余控制器32個I/O模塊2個電源備用設(shè)備空間32個I/O模塊2個電源等級NEMA12NEMA12n 機柜布置示意圖n 遠程節(jié)點柜示意

39、圖n 過程應(yīng)用 Ovation控制器滿足大量工程應(yīng)用提出的要求，并且完成下列功能：l 連續(xù)（PID）控制l 布爾邏輯運算l 先進控制l 特殊邏輯和定時功能l 數(shù)據(jù)獲取l 順序事件處理l 冷端補償l 過程點掃描和限位檢查l 過程點報警處理l 過程點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為工程單位l 過程點數(shù)據(jù)存儲l 本地和遠程I/O接口l 過程點標記符去除n 標準控制器功能l 控制借助于它的奔騰處理器，Ovation控制器能同時執(zhí)行至多5個從10毫秒到30秒不同過程控制頻率。每個控制由I/O過程點和算法組成。l 事件發(fā)生序列 借助于I/O子系統(tǒng)和標準軟件，提供了集成的事件序列處理能力，它以1毫秒的分辨率對用戶設(shè)置定義的數(shù)字輸

40、入條件判斷其發(fā)生情況做事件序列記錄。n 報警處理基于每個過程點的定義，Ovation控制器在輸入掃描期完成基本的報警處理功能，每個點的報警狀態(tài)會被及時修正并在Ovation網(wǎng)上廣播。例如，狀態(tài)可能表明某點處于：l 超出檢測器檢測范圍l 超出用戶定義限值l 狀態(tài)改變l 超過增量限值如果愿意的話，報警報告可對每一點依據(jù)用戶對其設(shè)置的時間長度做延時。當(dāng)與工作站聯(lián)接后，Ovation控制器可以報出六種獨立的報警限位，包括：l 四個高限值l 用戶定義的高限值l 最高限值加上增量限值l 四個低限值l 用戶定義的低限值l 最低限值加上增量限值工作站可以根據(jù)用戶選擇的報警定義對報警分類，報警在報警畫面上可表示

41、為警報或提示信息。報警解除功能允許操作者給出一個確認，此時激活的報警就從報警表中解除了。在解除了一個報警之后如果一個點改變了報警狀態(tài)，它將自動地返回它的未解除狀態(tài)。n 冗余Ovation控制器對關(guān)鍵部件設(shè)計了相應(yīng)的多級別冗余，包括：l 網(wǎng)絡(luò)接口l 有效的處理器、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)控制器l 處理器電源l I/O接口l 輸入電源供給l I/O電源l 輔助電源l 遠程I/O通訊介質(zhì)完全冗余控制器裝備有：l 雙奔騰處理器l 雙網(wǎng)絡(luò)接口l 雙處理器電源l 雙I/O電源l 雙輔助電源l 雙輸入電源供電l 雙I/O接口盡管只有一個處理器處于控制狀態(tài)，能夠處理I/O，但冗余兩個處理器執(zhí)行相同的應(yīng)用程序，輔助處理器必須

42、運行在備份、組態(tài)或離線狀態(tài)。這兩種狀態(tài)稱為控制狀態(tài)和備份狀態(tài)。n 控制狀態(tài)處于控制狀態(tài)的主處理器的工作與無冗余控制器一樣，它直接處理I/O讀寫、執(zhí)行數(shù)據(jù)獲取和控制功能。此外，主處理器監(jiān)視備份處理器及網(wǎng)絡(luò)的運行狀況。n 備份狀態(tài)處于備份狀態(tài)的備份處理器實現(xiàn)論斷和監(jiān)視主處理器狀態(tài)的功能。備份處理器通過實時檢測控制處理器的數(shù)據(jù)內(nèi)存和接收主處理器發(fā)往Ovation網(wǎng)絡(luò)的所有信息來維護數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)，包括過程點值、算法、調(diào)節(jié)常數(shù)、變量點屬性。n 自動故障切換控制Ovation控制器的冗余是為了實現(xiàn)自動故障切換運行功能而裝配的。自動故障切換運行是指，如果控制狀態(tài)處理失敗，監(jiān)視器監(jiān)測到電路沒有驅(qū)動主處理器的

43、I/O接口就通知備份控制器。然后，備份控制器就開始執(zhí)行I/O控制和過程控制應(yīng)用并向Ovation網(wǎng)廣播信息。算法跟蹤輸出值、回塑讓上游信息通過，并且在第1次執(zhí)行時使用這些數(shù)據(jù)，在出現(xiàn)故障的情況下實現(xiàn)無擾動地切換，全過程范圍內(nèi)的各種事件即可自動進行無擾動故障切換，包括：l 控制處理器故障l 網(wǎng)絡(luò)控制器故障l I/O接口故障l 控制處理器失電l 控制處理器復(fù)位一旦控制移交到備份處理器后，故障處理器可以被斷電、修理和上電，對執(zhí)行的控制策略都無副作用。重啟動時，修理好的處理器將檢測到備份處理機的出現(xiàn)，并且調(diào)節(jié)自己的工作方式為冗余工作方式。Ovation控制器提供了控制各種應(yīng)用的能力，它具有良好的適應(yīng)性

44、。在工業(yè)軟硬件標準平臺上，控制器易于在工廠整個生命周期中升級換代。Ovation用戶可以通過簡單的換掉CPU而使它們的控制器升級。安裝第三方設(shè)備既迅速又容易。從它的完全遵從開放系統(tǒng)RTOS內(nèi)核到它的英特爾奔騰處理器，使其控制器具有良好的可移植性，這種柔性將簡化隨著時間的流逝提出的移植到新的平臺的工作，這將帶來廉的操作和維護成本。當(dāng)執(zhí)行簡單或復(fù)雜的模塊和順序控制策略時，Ovation控制器獲得了最大的處理能力，完成數(shù)據(jù)獲取功能，對關(guān)鍵應(yīng)用執(zhí)行無擾動冗余功能，所有這些特點使Ovation控制器成為工業(yè)上最有效的控制器。2-2. Ovation控制器供電系統(tǒng)WPC為了給其Ovation控制器和I/O

45、線路提供可靠穩(wěn)定的供電，設(shè)計了可轉(zhuǎn)換供電模塊。Ovation控制器供電系統(tǒng)提供冗余AC和/或DC供電，冗余二極管脈沖主電源，每一控制器機架的分離電源，每一I/O線路冗余DC給供電及當(dāng)指定時為發(fā)送回路和數(shù)字觸點提供輔助的I/O供電。Ovation控制器供電系統(tǒng)由兩個功率因素校正供電模塊和一個電源分配模塊組成。AC或DC電源位于電源分配模塊終端區(qū)并分配給兩個電源供電模塊。不同的供電模塊組能獲得AC或DC輸入。兩個供電模塊提供了一個冗余結(jié)構(gòu)。AC或DC供電對一個特定的機柜能混合使用。輸入電能被濾波、功率因素校正也被使用，二極管脈沖輸出供給了控制器機架和I/O線路。如果需要，對發(fā)送回路和數(shù)字觸點，供電

46、模塊能通過24和48伏特電源和輔助電源給機柜使用的電源分配模塊。n 特點：l 可轉(zhuǎn)換供電模塊給Ovation控制器和I/O線路提供可靠穩(wěn)定的電源。l 冗余供電，每個有一個獨立的外部AC或DC給進。l 二極管脈沖給進確保了可獲得連續(xù)供電。l 功率因素校正減少了電力消耗。l 每一控制器機架有冗余供電。l 每一I/O線路冗余供電為I/O卡提供了完全的供電冗余。l 可獲得輔助的24V或48V供電。l 32毫秒保持時間，是常用供電保持的兩倍。l 可帶電替換。l 連續(xù)系統(tǒng)監(jiān)視。n Ovation供電模塊Ovation供電模塊接受AC或DC輸入，給出兩個彼此隔離獨立的DC輸出。Ovation I/O供電包括

47、5類：l 輸入低壓針對低于62VAC或VDC的低壓輸入保護。l 輸入高壓針對最小設(shè)置的高于307VAC或435VDC，最大設(shè)置的高于322 VAC或455VDC的高壓輸入保護，保護是通過消弧保安電路提供的。l 熱當(dāng)溫度處于8090時關(guān)掉電源供給。重起電源供給在70時。l 輸出過電流針對過載和短路設(shè)置的保護，這種保護的設(shè)置點是輸出電流的105%140%。l 保持時間在全負載情況下，對完全的AC斷開保持輸出32毫秒持續(xù)時間，斷開能在每1秒中重復(fù)。n I/O供電輸入特點AC輸入特點852644763HzDC輸入85250VDC冷起動沖擊電流115VAC33A最大230VAC65A最大冷起動最長時間5

48、ms安全級UL1950，IEC950，EN60980CSA2.2950，ENG1010-1輸入瞬時保護IEC801-2,3,4,5IEEESWC37.90.1-1989輸入諧波電流IEC555-2，EN60555-2，EN61000-3-2，IEC1000-3-2*開始冷起動前必須關(guān)掉供電長于60秒n I/O供電輸出特點（對于115/230VAC功125VDC）：主輔輔1輔2單輸出24V 300W單輸出24V 200W單輸出48V 200W雙輸出24V 200W24V 200W雙輸出24V 200W48V 200W雙輸出48V 200W48V 200W雙輸出24V 300W24V 200W雙輸

49、出24V 300W48V 200Wn 控制器供電板控制器供電板作為DC/DC轉(zhuǎn)換器，接受兩個24VDC輸入源，給控制器提供5VDC和+/-12VDC輸出。控制器供電板有四類保護。l 輸入低壓針對低于9VDC的低壓輸入保護。l 輸入高壓針對最大設(shè)置的高于33.25VDC或最小設(shè)置的高于29.7VDC的高壓保護。保護是通過消弧保安電路提供的。l 輸出過電壓針對供電過電壓保護。設(shè)置點是125%145%倍于通常輸出電壓。l 輸出過電流為防止過載與短路而設(shè)置的。n 控制器供電輸入特點：l DC輸入 2125VDCl 沖擊電流 5A最大n 控制器供電輸出特點：電壓最大電流輸出1+5VDC10A輸出2+12

50、VDC0.1A輸出3-12VDC0.1A輸出公差+/-2%為了調(diào)整輸出2和3必須在輸出1上加以最小1A的負荷負載/線路調(diào)節(jié)+/-2%正負峰值之間的總變化5%n 電源分配器 PDMl P1,P2-兩路輸入交流/直流電源220V，15A 220V保險l P5,P7-與主/備電源連接的電纜（送入220V電源，輸出24V輔助電源和電源狀態(tài)）l P6,P8-兩個電源的主24V輸出l P9,P10,P11-主、輔24V電源輸出連接端子l P12,P13-機柜風(fēng)扇電源n 電源分配到以下地方：l I/O傳輸板ROP（P7,P8）,RRP(,RRB-繼電器柜)l 柜遠程節(jié)點傳輸板TNDl 控制器背板 J25（電

51、源和狀態(tài)），J26第二對電源狀態(tài)l 機柜風(fēng)扇l 附加機柜l 控制器PCPS卡產(chǎn)生5V，12Vn 主備電源切換時間32msl 主電源為Local控制器和I/O卡提供工作電源300Wl 輔助電源僅為現(xiàn)場信號提供電源200W，如：AI回路電流，DO繼電器工作電壓，DI檢測電壓等。n 使用擴展電源一些I/O模塊需要輔助電源，輔助電源可以從內(nèi)部輔助電源（背板）獲得或從擴展電源獲得。n 電源監(jiān)視每個IOIC卡可監(jiān)視兩對冗余電源，當(dāng)IOIC卡僅監(jiān)視一對電源時不需要附加電纜僅需 P9J25電纜,當(dāng)監(jiān)視第二對電源時則需要附加電纜P10-J26。遠程節(jié)點電源監(jiān)視電纜連接PDM的P9至節(jié)點柜的P5, 遠程節(jié)點柜第二

52、對電源監(jiān)視電纜連接PDM的P10至節(jié)點柜的P6。n 電源分配面板接線圖n 控制器備板圖n 標準I/O控制柜電源連接示意圖n 遠程控制柜電源連接示意圖2-3. Ovation控制器接地多機柜EMC簇接地這里顯示的是一個典型的簇機柜布置WPC為了確保你個人和設(shè)備的安全確定了保護接地要求。為了防止設(shè)備部分被無意的給予電壓，所有的非電流承載金屬部件都必須連接到一個受到保護的地。例如外殼、電纜管道、出口箱僅是某些出于安全考慮應(yīng)該被接地的金屬部件。此外，不必要的噪聲可以通過使用環(huán)形基準而減少。n Ovation控制器接地規(guī)則一般地說，下面的規(guī)則適用于所有Ovation機柜構(gòu)造。l 不要通過非Ovation設(shè)備接地l 不要接地Ovation設(shè)備到Ovation機柜上l 不要連接Ovation EMC地到一個用于高壓設(shè)備的接地點l 不要接地到一個結(jié)構(gòu)部件中通過這里關(guān)于Ovation的機柜接地的基本指導(dǎo)原則，你能取得適當(dāng)?shù)碾姶偶嫒莺妥顑?yōu)的系統(tǒng)性能。下面的指導(dǎo)原則僅用于組群機柜。l 每個組簇的最大機柜數(shù)量為4個。成組的機柜必須進行適應(yīng)性處理。它是指用機柜認可的電磁兼容（EMC）墊圈