霍尼韦尔TPS控制系统硬件介绍.ppt
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1、HONEYWELL TPS系统硬件简介系统硬件简介重庆合川发电有限责任公司 朱华夏一一.TPS控制系统简介控制系统简介DCS系统即分散控制系统(DCS Distributed Control System)是七十年代以来出现的一种新型控制系统,这种系统以计算机为基础,应用了网络通讯技术、计算机技术、过程控制技术,具有控制功能分散、操作管理集中的特点,能适合不同的应用规模和要求,便于设计、维护和操作使用。TPS(Total Plant Solution)即全厂一体化控制系统是在HoneyWell TDC-3000集散控制系统(DCS)基础上向“系统开放而且安全”方向发展的高级系统,他将过程控制网
2、络、实时操作网络、工厂信息网络融为一体,构成三条网络管理控制一体化。二二.TPS发展历程发展历程1984年开发局部控制网络(Local Control Network,LCN),推出TDC3000系统,原有的TDC2000系统的设备通过数据高速通道接口(Hiway Gateway,HG)与LCN相连。1988年,推出通用控制网络(Universal Control Network,UCN),过程管理 器(Process Manager,PM)和逻辑管理器(Logic Manager,LM)。UCN通过网络接口模件(Network Interface Module,NIM)与LCN相连。1992
3、年,推出了PM的改进产品先进过程管理器(Advanced Process Manager,APM)。1995年,推 出 APM的 改 进 产 品 高 性 能 过 程 管 理 器(High Performance Process Manager,HPM)1996年,推出了基于Power PC的第一代全厂一体化解决方案系统(Total Plant Solutions,TPS)1997年改为基于PC的系统,并开发以PC为硬件平台,以Windows NT为软件平台的应用节点(Application Node,APP Node)三三.TPS控制系统的特点控制系统的特点TPS是一个统一的平台:将用户的商业
4、信息和工厂控制系统无缝地集成在一起。TPS是开放的:基于微软WindowsNT工作站,TPS被设计为NatiVe Window而嵌入在NT环境中,拥有NT的更多功能,灵活易使用。TPS核心技术:TPS将包括Windows NT操作系统、OLE公共软件、ODBC公共数据库等技术集成在一起。TPS提供唯一的人机接口:TPS提供唯一的人一机接口,即GUS,GUS是基于Windows界面。TPS结构开放并且安全:TPS系统采用了安全的工业网络。四四.TPS系统的典型配置系统的典型配置TPS系统采用三层网络结构:PIN以太网、LCN终端网、UCN控制网五五.TPS局部控制网络(局部控制网络(LCN)1.
5、概述:LCN是一条通信速度5Mbit/s、冗余的通信总线,用以支持网络节点模件之间的通信,采用IEEE802.4协议、串行传输信号,为广播式通信、令牌存取通信控制方式,总线拓扑结构。LCN网上所有模件均有两个LCN接口,对两条冗余同轴电缆均有发送和接收电路,当一个发生故障,另一个备用接替。LCN网还发送一个12.5KHz系统同步时钟信号,用以保持各模件的时间同步。一个LCN网络最多连接64个节点(Node),最多可挂20条UCN网。LCN网区间同轴电缆长度一般不超过300米,使用光纤一般不超过2000米。2.LCN网络的功能在网络各设备之间传送所有信息按有效规约和高速通信,保证实时信息交换通过
6、冗余的传输媒介及信息完整性检查,提供可靠的通信3.LCN网络结构网络结构:总线拓扑结构串行通讯,5M/s介质:同轴电缆 40节点/300m 光纤网缆 64节点/4.9km广播型通讯方式,令牌环传递电缆A/B冗余设置自动、手动、遇故障切换通过T型头扩展至节点两端加75终端电阻4.LCN的连接(一般采用同轴电缆作传输介质)的连接(一般采用同轴电缆作传输介质)LCN网络的硬件连接通过“T”型头串接而成。终端电阻为75欧。除了GUS外,其余LCN网络设备全部放入到LCN柜中。硬件接线示意图如下图:5.LCN常见设备常见设备GUS:全方位用户操作站NIM:网络接口模件HM:历史模件AM:应用模件GUS:
7、Global User Station 全方位用全方位用户操作站户操作站1.主要功能:GUS是TPS系统的人机接口,是网络上的重要节点,以WindowsNT为操作系统,在其平台上的NativeWindows窗口(此窗口是为了兼容原有的TDC-3000操作界面,在NT下由NativeWindows软件转换),用于整个LCN系统的信息访问、监控、管理和操作。GUS通过LCNP与LCN网连接,NativeWindow与LCNP软件连接。GUS支持动态实时显示,使用显示器和IKB专用键盘,通过标准显示画面和工厂过程显示画面操作工艺过程,显示处理信号报警,打印报告,报表及日志,系统状态显示等。工程师可通
8、过GUS完成网络组态、建立过程数据库、建立流程图画面、编制控制程序以及自由报表。还可以通过GUS进行系统硬件状态的现实,进行系统故障诊断。2.硬件硬件:电脑主机、显示器和外设LCNP卡IKB集成键盘MAU盒及MAU连接电缆 MAU盒和盒和“T”型头型头NIM(Network Interface Module)网网络接口模件络接口模件 概述:NIM是连接LCN局域网控制网络和UCN万能控制网络的网络关口,可以完成两个不同通信协议网络的数据传输和通信协议转换,既是LCN网的节点又是UCN网的节点,具有双重身份,发挥着承上启下的作用。LCN网上的模件通过NIM可以对UCN上的模件的数据进行读写,可以
9、将程序和数据库装载到HPM,对于UCN设备产生的报警和操作提示信息也可以上升到LCN。NIM对LCN网络和UCN网络时间进行同步处理,将LCN网的时间向UCN网广播。NIM冗余配置,当主NIM发生故障时,系统将自动切换到备用的NIM上。功能:提供LCN网络访问UCN网络的接口。实现LCN和UCN之间通讯协议和数据格式的转换实现LCN与UCN的实时数据交换实现LCN模件对UCN设备中数据的访问使程序和数据库可以加载到HPM中UCN设备上的报警与信息可传递到LCN上 NIM特性特性l每条LCN网络允许20个冗余NIM对l每条UCN网络允许3个冗余NIM对l每个NIM 允许处理8000个有名点l每秒
10、数据流通量为 1200个参数NIM硬件lK4LCN属性板lEPNI特性板lNIM MODEM板模件箱结构图模件箱结构图可以安装两个LCN模件 两个独立的供电电源 NIM模件的模件的K4LCN属性板和属性板和EPNI特性板特性板NIM模件的模件的NIM MODEM板板 HM(History Module)历史模件)历史模件概述:历史模件(HM)是TPS系统的唯一的永久性存储单元,是储存TPS数据的文件服务器,是一个具有大存储量的模件,用于存储系统文件、用户软件和过程历史数据,为LCN 网络各节点所共享。双硬盘冗余配置。功能:文件服务器;存储系用户应用软件,包括用户编制的应用数据库、控制语言和操作
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