Tricon系統(tǒng)教學提綱課件

?InvensysInvensysproprietary&confidential1

Tricon/TriStation綜合應用

Tricon/TriStationComprehensiveTRICONEXAnInvensysCompany?2009Invensys.AllRightsReserved.Thenames,logos,andtaglinesidentifyingtheproductsandservicesofInvensysareproprietarymarksofInvensysoritssubsidiaries.Allthirdpartytrademarksandservicemarksaretheproprietarymarksoftheirrespectiveowners.2?InvensysInvensysproprietary&confidential1

課程簡介5?InvensysInvensysproprietary&confidential課程內(nèi)容?Tricon運行原理?Tricon系統(tǒng)組件?Tricon可選的I/O模件?Tricon通訊模件?接線端子排（FTA’S）?TriStation組態(tài)軟件

–TriStation1131,v4.0~v4.5?動態(tài)診斷

–DiagnosticMonitor4.1

–使用TriStation1131強制Tag?Tricon系統(tǒng)的維護6?InvensysInvensysproprietary&confidential

課程目標?描述了TMR的基本原理，以及容錯的基本概念?識別Tricon系統(tǒng)及其模件?在線更換Tricon模件?識別系統(tǒng)報警，并對報警做出響應?使用TriStation1131軟件強制Tag?使用DiagnosticPanel進行Troubleshoot?熟悉TriStation1131組態(tài)軟件的基本使用7?InvensysInvensysproprietary&confidential2

Tricon系統(tǒng)運行原理8?InvensysInvensysproprietary&confidentialTricon控制器

?控制的藝術，監(jiān)視控制現(xiàn)場過程

?提供容錯的控制功能

?三重冗余結(jié)構(gòu)（TMR）9?InvensysInvensysproprietary&confidential

容錯–FaultTolerance?能夠識別和補償控制器失效因素?允許On-Line維護，不需要中斷控制進程?MaskedControlsystemsfaultsfrom thefield.10?InvensysInvensysproprietary&confidentialTMR三重冗余技術

?模件“FAULT”燈亮并不代表模件失效，只代表一個Leg失效

?Leg失效不會對現(xiàn)場設備有影響

?程序運行不會被中斷

?高可靠性和可操作性

–降低誤動作的可能性

?三個主處理器（MP）

–三個獨立的支路（A,B,C）

?完全獨立，互不干擾

–平行執(zhí)行完全一樣的程序

?從輸入到輸出，完全三重冗余化11?InvensysInvensysproprietary&confidential

三重冗余結(jié)構(gòu)

?三重冗余結(jié)構(gòu)（TMR）

熱備模件 相互獨立的輸出支路 輸入端子 輸出端子 輸出表決器相互獨立的輸入支路 三重冗余主處理器如果有故障點，則故障點剔除，不參與控制運算。三個通道分別連續(xù)取三個信號，時間是毫秒級的。模擬量取中間值，如果有一路壞掉，則取另外兩路的平均值；開關量是三取二。12?InvensysInvensysproprietary&confidentialTricon的掃描周期

MP同步執(zhí)行Program

輸出置位進行診斷 建立通訊Poll輸入13?InvensysInvensysproprietary&confidential表決機制

?硬件表決

–數(shù)字量輸入表決在MP中進行

–模擬量輸入將被COPY至每一個MP

–數(shù)字量輸出表決在DO模件進行

–模擬量輸出選擇在AO模件進行

?軟件表決

–數(shù)字量輸入：3取3

?3取2比較流行和通用

–模擬量輸入：(TMR)取中間值

–模擬量輸入：(Duplex)取平均值

–動態(tài)診斷I/O模件的數(shù)據(jù)14?InvensysInvensysproprietary&confidentialTricon的實際應用

?緊急停車系統(tǒng)（ESD）

?汽輪機控制系統(tǒng)

?鍋爐火焰安全系統(tǒng)

?海上平臺安全系統(tǒng)

?核級1E安全相關系統(tǒng)15?InvensysInvensysproprietary&confidential3

Tricon系統(tǒng)組件16?InvensysInvensysproprietary&confidential本節(jié)目標

?了解并熟悉Tricon背板上的3套總線系統(tǒng)

?了解并熟悉Tricon的三種不同機架

?了解Tricon的”Logical”和”Physical”機架槽位區(qū)別

?了解安全更換主機架背板電池的步驟

?了解主機架”KeySwitch”的作用

?了解Tricon機架上和模件上的槽位鎖的作用

?了解Tricon模件上每個指示燈的意義

?了解電源模件的作用17?InvensysInvensysproprietary&confidential機架

?主機架–MainChassis

?擴展機架–ExpansionChassis

?遠程機架–RemoteRXMChassis

?機架所能容納的Tricon模件數(shù)量

–主處理器–MP

–電源模件

–I/O模件

–通訊模件18?InvensysInvensysproprietary&confidential機架常規(guī)信息

?Tricon系統(tǒng)必須有一個主機架

?可以擴展0–14個擴展機架

?系統(tǒng)最多支持118塊I/O模件

?每一個機架都擁有其獨立的編號

–主機架編號永遠為“1”

–擴展機架編號可以為“2–15”19?InvensysInvensysproprietary&confidential以及電源總線?熱備模件連接與 預置電纜端口

?主處理器和通訊模 件之間的通訊總線

?主處理器和I/O模件 之間的通訊總線

Tricon背板

?TriBus?冗余電源模件20?InvensysInvensysproprietary&confidential機架外觀21?InvensysInvensysproprietary&confidential基本組件

?主處理器(MP)

?機架背板(Backplane)

?電源模件?InvensysInvensysproprietary&confidential223.1主機架

1.主機架構(gòu)成以

2.KeySwitch23?InvensysInvensysproprietary&confidential主處理器

?模件3006/3007

–適用版本：Version9.0–9.5.x

?模件3008

–適用版本：Version9.6–9.10.x/Version10

?每個Tricon系統(tǒng)需要三個主處理器（MP）

–每個MP獨自操控一條支路24?InvensysInvensysproprietary&confidential主處理器功能

?每個主處理器通過名為“TriBus”的總線與其他主處理器通訊

?輸入數(shù)據(jù)送入MP中進行表決（vote）

?執(zhí)行控制邏輯，并將運算結(jié)果輸送至輸出模件

?程序文件通過主機架背板上的電池來保存，以防止意外失電而導 致控制器數(shù)據(jù)丟失25?InvensysInvensysproprietary&confidential機架

?主機架

?擴展機架

?遠程機架

?機架用來安置Tricon模件

–主處理器，電源模件，I/O模件，通訊模件26?InvensysInvensysproprietary&confidential機架信息

?Tricon系統(tǒng)中必須至少有一個主機架

?最多擁有14個擴展機架

?系統(tǒng)最多支持118I/O模件

?每一個機架都擁有獨立編號

–主機架編號永遠為#1

–擴展機架編號為#2~#1527?InvensysInvensysproprietary&confidential主機架

?三個主處理器

?2個電源模件

?主機架電池

–用于保存主處理器內(nèi)的數(shù)據(jù)

–不可充電

–電池電壓是3.6v

–電池可以累積使用六個月，存放8-10年

?一個專用的“COM”槽

?16個物理槽位，6個邏輯槽位28?InvensysInvensysproprietary&confidential主機架主視圖

?機架間連接端口?機架電源及報警/接地端子

?帶機架號的鍵開關

?冗余電源模件

?三個主處理器

?通訊插槽

?主機架上的通訊模件?主機架電池

?預置電纜插槽

?帶熱備的輸入輸出模件

?空閑插槽

?主機架支持： 三塊主處理器 一個專用的COM插槽

6塊I/O模件

?模件固定螺栓29?InvensysInvensysproprietary&confidential預置電纜接頭

?ELCO接頭

–FTA’s和Tricon背板30?InvensysInvensysproprietary&confidentialI/O擴展和電源

?I/OBUS擴展端口

–三重冗余(TMR)

?電源接線端子31?InvensysInvensysproprietary&confidential控制器的KeySwitch

?主機架上有個帶鑰匙的鎖，我們稱之為：KeySwitch

?KeySwitch一共有四個鍵位：

–Remote

–Run

–Program

–Stop32?InvensysInvensysproprietary&confidentialKeySwitch–“Remote”

?允許第三方“寫”控制程序變量

–TriStation

–ModbusMasters

–ExternalHosts(DCS)

?不允許執(zhí)行“DownloadAll”

?不允許執(zhí)行“DownloadChanges”33?InvensysInvensysproprietary&confidentialKeySwitch–“Run”

?常規(guī)運行中控制器都應處于“Run”模式

–控制器變量–只讀

?可以執(zhí)行控制程序（Program）

?不允許修改控制程序34?InvensysInvensysproprietary&confidentialKeySwitch–“Program”

?允許TriStation的操作：

–“DownloadAll”

–“DownloadChanges”

–Start/Stop控制程序

?允許從ModbusMaster和其他第三方DCS“寫”控制程序變量35?InvensysInvensysproprietary&confidentialKeySwitch–“Stop”

?Stop–停止程序的執(zhí)行

?Stop–停止獲取輸入數(shù)據(jù)

?Stop–強制DO和AO輸出為“0”

?可以在TriStation中禁止該鍵位36?InvensysInvensysproprietary&confidential槽位鎖

?為什么機架上的每一個物理槽上都有一個槽位鎖？

–用于阻止錯誤的模件安裝入該槽位

?InvensysInvensysproprietary&confidential373.2擴展機架及遠程機架

1.擴展機架

2.遠程機架38?InvensysInvensysproprietary&confidential擴展機架

?允許安裝更多的I/O模件

?允許安裝額外的通訊模件

?雙重冗余電源模件

?16個物理槽位，8個邏輯槽位

?與主機架的距離不能超過100英尺

–1英尺=12英寸=0.3048米39?InvensysInvensysproprietary&confidential?預置電纜接口

?帶熱備的模件插槽擴展機架主視圖

?機架間的連接端口?電源與機架報警端口

?冗余電源模件

?通訊模件

?擴展機架支持： 通訊模件（僅限#2擴展機架）

8塊I/O模件40?InvensysInvensysproprietary&confidential典型Tricon系統(tǒng)

?I/O擴展總線

I/O總線端口41?InvensysInvensysproprietary&confidential遠程機架

?當與主機架距離超過100英尺的時候使用

–最大距離為7.5英里

?1英里=1.609344公里

?雙重冗余電源模件

?16個物理槽位，6個邏輯槽位

?必須包括一套（3個）RXM模件

–光纖連接Invensys遠程機架連接圖&&典型Tricon遠程機架布局

需要注意的是，不管是否使用遠程機架，Tricon系統(tǒng)的總機架數(shù)不能夠超過15個。主機架遠程主機架，必須位于主機架30米范圍內(nèi)遠程機架遠程機架的擴展機架主機架的擴展機架遠程主機架與遠程機架的連接，通過光纖進行連接

42遠程主機架擴展遠程機架，最多同時支持三個不同位置的遠程機架Invensysproprietaryconfidential?Invensys21July?2014一個NODE節(jié)點不夠用的怎么辦？43?InvensysInvensysproprietary&confidential4

Tricon可選I/O模件44?InvensysInvensysproprietary&confidentialTricon模件的指示燈

?模件擁有如下狀態(tài)指示燈

–PASS

?模件通過了診斷，并且狀態(tài)正常

–FAULT

?模件檢測到了故障

Leg故障，診斷調(diào)整至Leg層

?FAULT燈亮并不意味著模件失效

模件仍然可以處在“ACTIVE”模式

?“PASS”指示燈將熄滅

–ACTIVE

?模件正在與MP和現(xiàn)場設備通訊45?InvensysInvensysproprietary&confidential更換模件

永遠絕對不要

在模件指示燈

ACTIVE

亮著的情況下

移除模件！為什么不能在模件指示燈ACTIVE亮著的時候移除模件？ACTIVE燈亮著說明模件正在和MP或者現(xiàn)場設備通訊，進行數(shù)據(jù)交換，如果此時更換，很容易引起數(shù)據(jù)傳輸中斷，可能引起機組跳閘等重大事故發(fā)生。注意事項1.MP和I/O同時故障時，先更換MP，然后再更換I/O；2.I/O卡故障時，先檢查現(xiàn)場側(cè)是否故障，然后再檢查I/O卡件本身；3.推入模件前，檢查模塊背后pin針，不可將pin針歪曲或損壞的模件推入卡槽；4.任何情況下電源模件在拔出后，60秒內(nèi)不能推回去；5.避免在整點附近更換卡件，因為此時主/備卡會自動切換；6.卡件ACTIVE燈閃爍時不能移出卡件；7.模件的固定螺栓不可擰得過緊；8.Tricon系統(tǒng)不允許兩塊模件一起推進去，待ACTIVE燈正常在推另外一塊。46?InvensysInvensysproprietary&confidential上電

?所有模件“FAULT”燈亮，直到診斷結(jié)束，并且確認模件正常

?I/O模件PASS燈亮

–單層診斷

?通訊模件PASS燈亮

–雙層診斷

?主處理器PASS燈亮

–五層診斷47?InvensysInvensysproprietary&confidential主處理器

?V9~V9.5(3006,3007)

–3007–只在主機架上出現(xiàn)

?V9.6~V10(3008)

–向后兼容

–比老版本主處理器快兩倍

–固件與老版本不同?InvensysInvensysproprietary&confidential484.1電源模件49?InvensysInvensysproprietary&confidential電源模件

?將AC轉(zhuǎn)換為DC以供Tricon模件使用

?雙重冗余配置

?每一塊電源模件就能夠獨自承擔整個機架所有模件的負荷

?共享輸出負載為175瓦

?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。

?輸入功率最小為240瓦

?包含有引線型緩動保險絲（熔斷器）

–In-lineslowblowfuse

?各自使用獨立的電源軌道51?InvensysInvensysproprietary&confidential電源模件

?擁有內(nèi)置的診斷回路

–能夠診斷電壓超量程報警

–能夠診斷超溫報警

?每個電源模件都有“SYSTEMALARM”報警節(jié)點

–1個常開節(jié)點

–1個常閉節(jié)點52?InvensysInvensysproprietary&confidential電源接線端子?L?N?=火線，或DC+ =零線，或DC- =機架地?NO=常開節(jié)點?C=公共端?NC=常閉節(jié)點53?InvensysInvensysproprietary&confidential電源模件指示燈

?PASS

–模件/輸入電源正常

?FAIL

–電源模件失效

?ALARM

–機架報警

?TEMP

–超溫報警（＞60oC）

?BATTLOW

–電池電量低54?InvensysInvensysproprietary&confidential電源模件指示燈–“ALARM”

?代表了Tricon“Chassis/System”（機架/系統(tǒng)）報警

–并不是電源模件失效

?“ALARM”并不會自動刷新

–這意味著用戶必須快速消除現(xiàn)有報警

?機架實際安裝的硬件與軟件組態(tài)中的定義相沖突

?系統(tǒng)中有模件缺失（不在其槽位中）

?DO模件產(chǎn)生“LOADFUSE”報警

?MP,I/O模件(主機架),或通訊模件“FAULT”

?擴展機架I/O模件“FAULT”

?I/O總線電纜安裝錯誤?主電源失效（電源模件主電源失去）?電源模件“FAULT”–TEMP報警–BATTLOW報警電源模件的超溫報警：1.環(huán)境溫度：>60攝氏度2.模件內(nèi)部溫度：>83攝氏度?InvensysInvensysproprietary&confidential554.2數(shù)字量輸入模件（DI）56?InvensysInvensysproprietary&confidential數(shù)字量輸入模件57?InvensysInvensysproprietary&confidential數(shù)字量輸入模件58?InvensysInvensysproprietary&confidentialDI模件

?3個Legs獨立傳輸信號

?每5-10ms掃描輸入點

?編譯輸入MP的數(shù)據(jù)表

?在MP內(nèi)進行信號表決(VOTE)

?表決后的值才能被程序使用60?InvensysInvensysproprietary&confidentialDI模件的診斷

?執(zhí)行Leg-to-Leg比較

?提供“StuckON”或“StuckOFF”自診斷

?模件的診斷結(jié)果送至MP

?MP相互表決，然后激活模件的“FAULT”報警為什么要對StuckON或“StuckOFF進行自診斷？檢測是否有模件內(nèi)的金屬觸點在長期帶電、并且閉合的情況下粘死，不能分離，導致金屬觸點失效，不能正常工作?InvensysInvensysproprietary&confidential624.3數(shù)字量輸出模件（DO）63?InvensysInvensysproprietary&confidential數(shù)字量輸出模件64?InvensysInvensysproprietary&confidential數(shù)字量輸出模件65?InvensysInvensysproprietary&confidential開關量輸出模件

?獲取從MP傳達過來的輸出指令

?QUADVOTER（四方）輸出表決回路

?所有DO均有On-state檢測

?所有DO均可以為每一點(表決回路中的節(jié)點)執(zhí)行OVD測試

?點(表決回路中的節(jié)點)的狀態(tài)由VoltageLoopbackDetector驅(qū)動

?LOADFUSE為“ON”

–MP指令與現(xiàn)場設備狀態(tài)不匹配

–電源模件失效

?表示問題為現(xiàn)場設備問題，而不是模件問題

–模件“ACTIVE”燈仍然亮著?InvensysInvensysproprietary&confidential734.5端子排74?InvensysInvensysproprietary&confidential端子排75?InvensysInvensysproprietary&confidential端子排?無源回路底板，現(xiàn)場接線更容易?I/O模件更換便捷，不會影響到端子排接線?電纜最長為99英尺

–FTA編號最后兩位代表了預置電纜的長度（英尺）?設計為：–DIN-Rail安裝

?Version9或更新–19英寸RETMA接線板

?Version8或更早Version9+Version8-76?InvensysInvensysproprietary&confidential電纜及底座接頭?使用匹配型接口連接預置電纜與底座（端子排／機架）

端子排上的接口

ELCO電纜接口 機架背板上的ELCO接口77?InvensysInvensysproprietary&confidential端子排類型?標準端子排

–最大適應性

–高密度

–便于維護?Basic端子排

–低成本?特殊端子排

–外部繼電器，旁路開關等等78?InvensysInvensysproprietary&confidential標準端子排?提供保險絲保護，帶保險絲熔斷指示器或限流電阻器?電源端子可以為現(xiàn)場回路提供電源（需另接24V電源）?Common端子選擇（有源或無源）?冗余DC電源配置，使用OR’ing二極管79?InvensysInvensysproprietary&confidentialBasic端子排

?成本比標準端子排更低

?結(jié)構(gòu)更簡單

?保險絲和電阻保護必須外接?InvensysInvensysproprietary&confidential814.6模擬量輸入模件82?InvensysInvensysproprietary&confidential模擬量輸入模件83?InvensysInvensysproprietary&confidential模擬量輸入模件

?模件型號：型號3700A37013703E3704E37203721電壓0-5V0-10V0-5/0-10V0-5/0-10V0-5VDC0-5V,-5-+5VDC類型TMRTMRTMR,隔離TMR,高密度TMR,高密度TMR,Differential84?InvensysInvensysproprietary&confidential模擬量輸入模件

?模擬量輸入模件僅接受電壓輸入

?模擬量信號被轉(zhuǎn)換為數(shù)字量整型（DINT）信號（819-4095）

?模件內(nèi)每條支路均有專用微處理器來獲取輸入信號

?將整型值存儲進數(shù)據(jù)表

?模件的數(shù)據(jù)通過I/OBus傳輸給MP

?TMR–三選中

?Dual–二取平均85?InvensysInvensysproprietary&confidential模擬量輸入模件

?Openinput–超量程下限

–-32,767

?Openinput–超量程上限

–+32