1、Tricone某培訓講義 2000年全球銷售額達到 $120 M美元主機架主機架,前視圖前視圖一、主處理器一、主處理器 執(zhí)行用戶的控制程序、進行系統(tǒng)診斷。執(zhí)行用戶的控制程序、進行系統(tǒng)診斷。 型號：型號：3008二、電源二、電源 為機架內模件提供電源。為機架內模件提供電源。 型號型號: 8311-24V DC *8312-220V AC 該模件是雙重冗余的該模件是雙重冗余的 三、數(shù)字輸入模件三、數(shù)字輸入模件 接受接受115VAC/DC、48VAC/DC、24VAC/DC及脈沖的及脈沖的電壓離散信號。電壓離散信號。 型號：型號： *3503E-32點、點、 24VAC/DC、自診斷、自診斷 四、數(shù)

2、字輸出模件四、數(shù)字輸出模件 輸出輸出115VAC、120VDC、48VAC/DC、24VDC的電壓的電壓離散信號。監(jiān)督型可對現(xiàn)場回路和負載設備進行診斷。離散信號。監(jiān)督型可對現(xiàn)場回路和負載設備進行診斷。 型號：型號：*3625-32點點 3601E、3603E、3604E、3607E、3608E-16點 三重化（TMR）隔離 3663、*3664、3667-32點、雙重輸出 3636R-32點、繼電器輸出、非三重化五、模擬輸入卡件五、模擬輸入卡件 接受接受0-5VDC、0-10VDC、4-20mADC及及J、K、T、E型熱偶的模擬信號。型熱偶的模擬信號。 型號：型號： 3721-32點點六、模擬

3、輸出模件六、模擬輸出模件 輸出輸出4-20mADC的模擬信號。的模擬信號。 型號：型號：3805E-8路路4-20mADC輸出輸出 七、通信模件七、通信模件 1、增強型智能通信模件（、增強型智能通信模件（EICM 4119）：）：RS232和和RS485，與，與Modbus設備和設備和Tristation串行通信。串行通信。 2、網(wǎng)絡通信模件（、網(wǎng)絡通信模件（NCM 4329）：支持）：支持802.3網(wǎng)絡和網(wǎng)絡和TCP-IP/UDP-IP協(xié)議。協(xié)議。 3、專用通信模件：、專用通信模件： SMM 4409-與與TDC3000的的UCN網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡通信 HIM 4509-與與TDC3000 Hiw

4、ay通路及通路及LCN通信通信 ACM 4609-與與I/A和和Tristation通信通信 八、專用端子板八、專用端子板 1、數(shù)字輸入板：、數(shù)字輸入板：9563-810 2、數(shù)字輸出板：、數(shù)字輸出板：9662-610 3、模擬輸入板：、模擬輸入板：9761-210 我們所用的都是我們所用的都是16通道。通道。 Input Leg AInput Leg BInput Leg COutput Leg AOutput Leg BOutput Leg CMain Processor CMain Processor BI/O BusI/O BusI/O BusTriBusTriBusTriBusVot

5、erMain Processor AInput TerminationOutput TerminationAuto SpareAuto SpareTRICON的容錯功能是通過三重化冗余結構（的容錯功能是通過三重化冗余結構（TMR）來完成的。）來完成的。 其結構從輸入模件、主處理器到輸出模件完全是三重化的。其結構從輸入模件、主處理器到輸出模件完全是三重化的。 高度安全性高度安全性 來自來自TMR的硬件結構的硬件結構, 自診斷以及在線維修自診斷以及在線維修 高可用性高可用性 - 消除誤停車消除誤停車補充說明:DCS的設計需要考慮熱備份也就是系統(tǒng)冗余 ，冗余是重復配置系統(tǒng)的一些部件，當系統(tǒng)發(fā)生故障時

6、，冗余配置的部件介入并承擔故障部件的工作，由此減少系統(tǒng)的故障時間。 通常設計的冗余方式包括：CPU冗余、網(wǎng)絡冗余、電源冗余、在極端情況下，全系統(tǒng)冗余 Tricon是從輸入卡、cpn卡、輸出卡全部三重化的容錯控制器三重化冗余結構三重化冗余結構1. 沒有因單點故障造成停車沒有因單點故障造成停車2. 自診斷自診斷3. 在線維修在線維修長期可靠性及可用性與短期可靠性及可用性的區(qū)別 - 自診斷32 Bit 微處理器微處理器 50MHz, 16M Ram浮點處理器浮點處理器I/O 及通訊處理器及通訊處理器容錯內部總線容錯內部總線 （Tribus)硬件表決和比較線路硬件表決和比較線路事件順序紀錄事件順序紀錄

7、 SOE廣泛的自診斷廣泛的自診斷在線更換在線更換定時器定時器故障診斷電路故障診斷電路中斷控制中斷控制主處理器主處理器 NS32GX32浮點運算處理器浮點運算處理器NS32381DebugCommPortDual Port RAMDual Port RAMDMATriBus狀態(tài)指示器雙重化電源控制雙重化電源控制VccUp StreamDown StreamFault Tolerant Communication BusFault Tolerant I/O Bus Comm 處理器內部系統(tǒng)總線內部系統(tǒng)總線雙重化電源軌道雙重化電源軌道512K EPROM2MB SRAMI/O處理器Up Stream

8、Down Stream定時器定時器故障診斷電路故障診斷電路D E F G H I J K L M N O P Q R S ABCPASSFAULTACTIVEMAINT1MAINT2PASSFAULTACTIVEMAINT1MAINT2COM RX COM TX I/O RX I/O TXCOM RX COM TX I/O RX I/O TXPASSFAULTACTIVEMAINT1MAINT2COM RX COM TX I/O RX I/O TXREMOTERUN LOCAL 1PROGRAMSTOPEMP 3006EMP 3006EMP 3006PASSFAULTACTIVENET 1TX

9、 RXNET 2TX RXCOMMTX RXNCM 4329EICM 4119PASSFAULTACTIVE1TX1RX2TX2RX3TX3RX4TX4RXPRT115/230 VACPASS FAULT ALARM TEMP BATT LOWPOWER MODULE MODEL 8310115/230 VACPASS FAULT ALARM TEMP BATT LOWPOWER MODULE MODEL 8310L N NO C NC12L N NO C NCRCDIGITAL INPUT 3501E9101112131415161718192021222324252627282930313

10、212345678PASSFAULTACTIVEDIGITAL INPUT 3501E9101112131415161718192021222324252627282930313212345678PASSFAULTACTIVEPASSFAULTACTIVELOAD/ FUSEDIGITAL OUTPUT 3603B12345678 9 11 1012 13 14 15 16 PASSFAULTACTIVELOAD/ FUSEDIGITAL OUTPUT 3603B12345678 9 11 1012 13 14 15 16 POWERCOMMPABC2LR3LR4LR5LR6LR7LROne

11、Logical SlotLeft I/O ModuleRight I/O Module*I/O BusMain Processors A, B, & CTRIBUSDUAL POWER RAILSLeg CLeg BLeg AComm BusLeg CLeg BLeg ACommunication ModuleELCO Connectors for I/O TerminationPower Terminal Strip12346Terminal Strip #1Terminal Strip #2Either the left module or right module functions a

12、s the active or hot spare module at any particular time.*Power Supply #15Power Supply #2REMOTERUNPROGRAMSTOP主處理器會對機架的布局和實際安裝的卡件進行檢測主處理器會對機架的布局和實際安裝的卡件進行檢測所有下載命令都會產(chǎn)生一個檢測詢問所有下載命令都會產(chǎn)生一個檢測詢問應用程序會對安裝的硬件進行比較應用程序會對安裝的硬件進行比較如果安裝的硬件缺損或不符，主處理器會發(fā)出報警如果安裝的硬件缺損或不符，主處理器會發(fā)出報警ROM (TSX) 和和 RAM (應用程序應用程序) 存儲器測試存儲器測試發(fā)現(xiàn)

13、并糾正數(shù)據(jù)位數(shù)的錯誤發(fā)現(xiàn)并糾正數(shù)據(jù)位數(shù)的錯誤每個掃描周期都對每個掃描周期都對16MRAM 進行測試進行測試Test #1: Bit Stream Test每個掃描周期都對控制程序的計算結果和輸出進行每個掃描周期都對控制程序的計算結果和輸出進行比較比較Test #2: Results TestIndividual ModuleAlarmFilterDC-DC ConverterFault Detect-+Bridge RectifierPower Supply #1GroundVoltage Rail 2Voltage Rail 1FilterDC-DC ConverterFault Detec

14、t-+Bridge RectifierPower Supply #2R E GVccR E GR E GVccR E GR E GVccR E GABCNONCCNONCCNO Normally Open NC Normally Closed C Common獨立、隔離的信號轉換器、電源和通獨立、隔離的信號轉換器、電源和通訊通道訊通道無單點故障無單點故障Stuck-On測試功能測試功能通道間完全隔離通道間完全隔離抗干擾能力強抗干擾能力強在線更換在線更換Input MuxBus XcvrProcThreshold Detect Opto-Isolator-+AInput MuxBus XcvrP

15、roc-+BInput MuxBus XcvrProc-+CIndividual Point Field TerminationBridge RectifierOptical IsolationAC/DC Input CircuitIndividual Opto-IsolationIntelligent I/O Controller(s)AC SmoothingThreshold Detect Opto-IsolatorThreshold Detect Opto-IsolatorLeg-to-Leg IsolationControl SignalINTELLIGENT I/O CONTROLL

16、ER(S)TRIPLICATED I/O BUSFIELD CIRCUITRY - TYPICAL POINT (1 of 32)Dual Port RAMDual Port RAMDual Port RAMOpto- IsolatorOpto- IsolatorOpto- IsolatorTimeProcess VariableHigh Pressure Set Point2oo3 = Continue to operateHigh Certainty this is a bad signalTimeProcess VariableHigh Pressure Set Point2oo3 =

17、Shut DownHigh Certainty these are good signalsHigh Certainty this is a BAD signal 每個輸入點的三條電路都會周期檢測每個輸入點的三條電路都會周期檢測 “Stuck-ON” 故障故障 線路路狀態(tài)送往主處理器進行報警顯示線路路狀態(tài)送往主處理器進行報警顯示如果檢測到如果檢測到Stuck-OnStuck-On故障故障, ,主處理器會對其進行確認后驅動主處理器會對其進行確認后驅動DIDI模模塊的故障燈塊的故障燈LEDLED并產(chǎn)生一個系統(tǒng)報警信號并產(chǎn)生一個系統(tǒng)報警信號 三重化三重化A/DA/D轉換器轉換器自校驗和內置參考電壓自

18、校驗和內置參考電壓0.15% 0.15% 滿量程精度滿量程精度無單點故障無單點故障通道之間光電隔離通道之間光電隔離在線更換在線更換Proc Bus XcvrProc Bus XcvrProc Bus XcvrABCADCADCADCIndividual Point Field Terminations隔離隔離/ 濾波濾波模數(shù)轉換模數(shù)轉換 智能智能I/O控制器控制器 三重化三重化I/O BUS信號校驗信號校驗模擬輸入電路典型回路模擬輸入電路典型回路AmpMuxAmpMuxAmpMuxHi RefLo RefHi RefLo RefHi RefLo Ref如果一個通道連續(xù)如果一個通道連續(xù)40個周期

19、誤差個周期誤差中值的中值的 2% - 通道故障通道故障 主處理驅動故障指示燈主處理驅動故障指示燈LED對每一個輸出進行容錯的硬件表決對每一個輸出進行容錯的硬件表決獲得專利的四方輸出電路獲得專利的四方輸出電路無單點故障無單點故障現(xiàn)場回路故障檢測現(xiàn)場回路故障檢測潛在故障檢測潛在故障檢測輸出通道間完全隔離輸出通道間完全隔離在線更換在線更換如果檢測到如果檢測到Stuck-On/OFFStuck-On/OFF故障故障, , MPs MPs 會對其進行確認后驅動會對其進行確認后驅動DODO模塊模塊的故障燈的故障燈LEDLED并產(chǎn)生一個系統(tǒng)報警信號并產(chǎn)生一個系統(tǒng)報警信號 反饋電壓對輸出開關的操作狀態(tài)（斷開或

20、閉合）進行檢測反饋電壓對輸出開關的操作狀態(tài)（斷開或閉合）進行檢測對每一個輸出進行容錯的硬件表決對每一個輸出進行容錯的硬件表決四方輸出電路四方輸出電路無單點故障無單點故障現(xiàn)場回路故障檢測現(xiàn)場回路故障檢測潛在故障檢測潛在故障檢測輸出通道間完全隔離輸出通道間完全隔離在線更換在線更換現(xiàn)場負載線路檢測現(xiàn)場負載線路檢測Bus Xcvr ProcPoint RegisterBus Xcvr ProcPoint RegisterBus Xcvr ProcPoint RegisterOutput Switch Drive CircuitryAA and BOutput Switch Drive Circuitr

21、yOutput Switch Drive CircuitryBOutput Switch Drive CircuitryCBACA and BAABBCC+VABCTRIPLICATED I/O BUSFIELD CIRCUITRYTYPICAL POINT (16)Loopback DetectorLoopback DetectorLDRTNINTELLIGENT I/O CONTROLLER(S)* All output switches are opto-isolated.to other pointsto other points所有的輸出線路都進行以上檢測所有的輸出線路都進行以上檢測

22、如果檢測到輸出回路的故障如果檢測到輸出回路的故障, , MPs MPs 會對其進行確認后驅動會對其進行確認后驅動DODO模塊的故障模塊的故障燈燈LEDLED并產(chǎn)生一個系統(tǒng)報警信號并產(chǎn)生一個系統(tǒng)報警信號 如果檢測現(xiàn)場負載故障，如果檢測現(xiàn)場負載故障，MPsMPs會驅動會驅動Load LEDLoad LED指示燈指示燈 不會產(chǎn)生系統(tǒng)報不會產(chǎn)生系統(tǒng)報警信號警信號反饋電壓對輸出開關的操作狀態(tài)（斷開或閉合）進行檢測反饋電壓對輸出開關的操作狀態(tài)（斷開或閉合）進行檢測電壓電壓/ /電流反饋回路對現(xiàn)場負載狀況（短路電流反饋回路對現(xiàn)場負載狀況（短路/ /開路）進行監(jiān)測開路）進行監(jiān)測 滿量程精度0.15% 無單點故

23、障 在線更換Selector LogicDACSelector LogicDACSelector LogicDACVoltage LoopbackVoltage LoopbackVoltage LoopbackCurrent LoopbackCurrent LoopbackCurrent Loopback ProcA ProcB ProcCOutput TerminationABCTRIPLICATED I/O BUSINTELLIGENT I/O CONTROLLERSSIGNAL CONDITIONING PER POINT+ -Proc Bus XcvrProc Bus XcvrProc Bus XcvrABCIndividual Point Field TerminationsINTELLIGENT I/O CONTROLLER(S)TRIPLICATED I/O BUSPULSE INPUT CIRCUIT - TYPICAL POINTCounter/ TimerCounter/ TimerCounter/ TimerComparatorComparatorComparator+