Ovation系統(tǒng)硬件培訓(xùn)教材

OVATION分散控制系硬件培訓(xùn)教材目錄

第一章OVATION分散控制系統(tǒng)概述

1.1系統(tǒng)概述

1.2特點(diǎn)

第2章OVATION分散控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

2.1OVATION分散控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

2.1.1數(shù)據(jù)流程

2.1.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

第3章硬件系統(tǒng)

3.1OVATION系統(tǒng)的各部件介紹

3.1.1機(jī)柜的類別

3.1.2DCS電源柜

3.1.3集線器柜（又稱網(wǎng)絡(luò)柜）

3.1.4DPU控制柜

3.141柜的分類及構(gòu)成

3.142DPU機(jī)柜的命名

3.1.43供電系統(tǒng)

3.1.4.4接地

3.145各柜的連接

3.1.5繼電器控制柜

3.1.6跳閘柜

3.1.7OPU操作員站

3.1.7.1OPU操作員站的特點(diǎn)

3.1.7.2OPU操作員站的功能

3.1.8ENG工程師站

3.1.8.1工程師站的特點(diǎn)

3.1.8.2工程師站的功能

3.1.9HSU歷史站

3.1.9.1歷史師站的特點(diǎn)

3.1.92歷史師站的功能

3.1.10打印機(jī)

3.1.10.1激光打印機(jī)

3.1.10.2噴墨打印機(jī)

3.1.10.3針式打印機(jī)

3.2分散控制單元DPU

3.2.1控制器的構(gòu)成

321.1控制器的面板指示及卡件

321.2控制器數(shù)據(jù)流程

3.2.2控制器的故障切換

3.3I/O模塊（見圖）

3.3.1模塊的分類及安裝

3.3.1.1模塊的構(gòu)成

3.3.1.2模件的安裝

3.3.1.3模件的面板指示

3.3.2各類I/O模塊

3.32.1模擬量輸入模塊AI(Analoginput)

3.32.2模擬量輸出模塊AO(Analogoutput)

3.32.3熱電阻輸入模塊RTD

33.2.4數(shù)字量輸入模塊DI(Digitalinput)

33.2.5接點(diǎn)輸入模塊CKCntactinput)

3326數(shù)字量輸出模塊DO(Digtaloutput)

3327順序事件量輸入模塊(SOE)

3.3.2.9控制器連接模塊(LC)

第1章OVATION分散控制系統(tǒng)概述

1.1系統(tǒng)概述

OVATION分散控制系統(tǒng)由WestinghouseProcessControl.Inc(WPC)西屋

公司推出具有多任務(wù)、數(shù)據(jù)采集、潛在控制能力和開放式網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，是工業(yè)

中較為可靠、能是實(shí)時(shí)響應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)。OVATION系統(tǒng)利用對一個(gè)當(dāng)前最新

的分布式、全局型、的重要的相關(guān)數(shù)據(jù)庫做一次瞬態(tài)和透明的訪問來完成對

回路的控制，全局分布式數(shù)據(jù)庫將功能分散到多個(gè)可并行運(yùn)行的獨(dú)立站點(diǎn)，

而非集中到一個(gè)中央處理器上，可集中在指定的功能上不斷運(yùn)行，不因其他

事件的干擾而影響系統(tǒng)性能。

1.2特點(diǎn)

?網(wǎng)絡(luò)吸取了FDDI通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，使發(fā)送和接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)更為快捷

?網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)更具開發(fā)性、拓展性

?可隔離有故障的站點(diǎn)以及部分網(wǎng)絡(luò)

第2章OVATION分散控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

2.1OVATION分散控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

圖2.1

由圖2.1可看出OVATION分散控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由互為冗余雙環(huán)網(wǎng)、集線器（數(shù)

據(jù)交換站）以及操作員站、工程師站、歷史站、控制單元DPU等各節(jié)點(diǎn)構(gòu)

成。

2.1.1數(shù)據(jù)流程

OVATION分散控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最多掛254節(jié)點(diǎn)，傳輸速度100Mb/So其中各

節(jié)點(diǎn)由各自的網(wǎng)絡(luò)號（節(jié)點(diǎn)號），各自的網(wǎng)絡(luò)接口，通過網(wǎng)絡(luò)來接發(fā)數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)

各自的工作來完成DCS的整體工作。

其中控制對現(xiàn)場的監(jiān)測信號（溫度、壓力、流量、水位、設(shè)備裝態(tài)等）經(jīng)由

I/O模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字量傳至控制器DPU,放置于存儲(chǔ)器，形成一個(gè)與現(xiàn)場的過

程量一致且能一一對應(yīng)，而且安實(shí)際運(yùn)行情況改變的和更新的現(xiàn)場過程量的影相,

還將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到OPU操作員站、ENG工程師站，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)范

圍的監(jiān)督和控制。并接收OPU操作員站、ENG工程師站下發(fā)的信息、指令，通

過I/O模塊進(jìn)行輸出至現(xiàn)場設(shè)備來實(shí)現(xiàn)回路控制和邏輯控制;也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、

回路控制。

OPU操作員站是與一切與運(yùn)行操作功能的人機(jī)界面。便于運(yùn)行人員實(shí)時(shí)了

解現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)、當(dāng)前值是否異常情況，輸出指令進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制

從而保證生產(chǎn)過程的安全、可靠。

ENG工程師站提供了DCS系統(tǒng)的組態(tài)、配置工作的軟件，DCS系統(tǒng)的在線

運(yùn)行，監(jiān)視各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，并及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)配置和系統(tǒng)參數(shù)配置（如自動(dòng)

調(diào)節(jié)的P、I、D的參數(shù)等），使系統(tǒng)長期運(yùn)行在最佳工作狀態(tài)。

2.1.2系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

OVATION分散控制系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)傳輸介質(zhì)的共享，對于多個(gè)節(jié)點(diǎn)傳送信息

采用廣播式，以避免網(wǎng)絡(luò)上的沖突。OVATION分散控制系統(tǒng)I/O數(shù)據(jù)傳送采用

令牌式（TokenRing）,各個(gè)模塊與控制器的通訊時(shí)間為限定時(shí)間，從而保證通

訊的實(shí)時(shí)性、順暢性、有序性。在環(huán)網(wǎng)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)（工程師站、操作員站、歷史

站、控制器）經(jīng)過集線器連接，各節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)及信息的傳遞和交換采用廣播式，

OVATION分散控制系統(tǒng)采用互為冗余的雙環(huán)網(wǎng)的設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)的連

接由集線器來完成，集線器充當(dāng)了各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間聯(lián)系的橋梁;還對冗余的雙環(huán)網(wǎng)

的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，故障時(shí)進(jìn)行切換。雙環(huán)網(wǎng)采用反相旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)雙環(huán)電纜同

時(shí)被切斷時(shí)，可自成回饋的單網(wǎng)環(huán)，更大限度的避免網(wǎng)絡(luò)的故障（見圖2.1.2）。

第3章硬件系統(tǒng)

3.1OVATION系統(tǒng)的各部件介紹

3.1.1機(jī)柜的類別

OVATION系統(tǒng)機(jī)柜兒類：DCS電源柜、集線器柜、DPU控制柜、

繼電器柜、跳閘柜

3.1.2DCS電源柜

#2機(jī)組#2機(jī)組公共

電壓指示表

UPS電源保安電源UPS電源電源繼電器

目目匕

各DPU柜的供Z-JIJ2J3

電源開關(guān)N3HK

C08AC08BC09AC09BC09C210211212213214200160遠(yuǎn)程集線器1

(L)(L)(L)(L)(L)OPROPROPROPROPRENGH/LI/O

C01AC01BC02AC02BC02CC03AC03BC04AC04BC04CC05AC05BC06AC068C07AC07B

(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)

122^2

C08AC08BC09AC09BC09CC10AC10C遠(yuǎn)程CIOACIOC^?215unR

(R)(R)(R)(R)(R)(R)(R)I/O(L)(L產(chǎn)我第QR"UB終端

接線端子排

圖3.1.2

其中保安電源和UPS電源互為切換，形成冗于，保證用電的可靠性。

3.1.3集線器柜（又稱網(wǎng)絡(luò)柜）

集線器作為網(wǎng)上數(shù)據(jù)的交換站且各集線器的面板上有狀態(tài)指示A、

B、C、D四個(gè)集線器構(gòu)成了雙環(huán)網(wǎng)。

3.1.4DPU控制柜

圖3.1.1.3

3141柜的分類及構(gòu)成

DPU機(jī)柜分為兩種：主控柜和擴(kuò)展柜

其中主控柜內(nèi)包含DPU控制器、4個(gè)I/O分支、冗余電源供應(yīng)、電源分配

器。每個(gè)I/O分支最多支持8個(gè)I/O模塊、柜內(nèi)最多可帶有32個(gè)模塊。擴(kuò)展柜

提供了主控柜內(nèi)的控制器相連的擴(kuò)展空間和安裝板、4個(gè)I/O分支、冗余電源供

應(yīng)、電源分配器。每個(gè)I/O分支包括8個(gè)I/O模塊、柜內(nèi)最多可帶有32個(gè)模塊。

一個(gè)DPU控制器單元由一個(gè)主控柜、最多3個(gè)擴(kuò)展柜組成。

31.4.2DPU機(jī)柜的命名

正面反面

CxxX—Xx

I--------A模塊號（1-8）

---------AI/O分支號（A、B、C、D)

主控柜A2-J

柜的類對由擴(kuò)展柜A3-J

C：擴(kuò)展柜A4-\

D：擴(kuò)展柜

A5-^

控制器號A6-J

A7T

表示機(jī)柜A8-J

3.143供電系統(tǒng)

1.特點(diǎn)

?OVATION供電系統(tǒng)由兩個(gè)功率因素校正供電模塊以及一個(gè)電源分配模塊構(gòu)

成。兩個(gè)電源模塊互為冗余，為控制器和I/O線路提供穩(wěn)定可靠的彼此隔離

獨(dú)立的供電。OVATION的控制器系統(tǒng)提供了冗余的供電，冗余的二極管脈

沖住電源、各機(jī)架的分離電源，各I/O分支的冗余DC供電，

?電源上有一組專門的狀態(tài)輸出，可通過系統(tǒng)的DI（數(shù)字量輸入）模塊傳至控

制器，可進(jìn)行電源的運(yùn)行監(jiān)測和故障報(bào)警的連續(xù)監(jiān)測。

?電源模塊有狀態(tài)測試孔，便于測量儀表檢測+24V電源的情況

?電源模塊可帶電替換，便于故障后的處理

?場信號供電，各分支的電源供各供給通過小板的轉(zhuǎn)接電纜實(shí)現(xiàn)。

?為控制器和I/O分支提供24V電源，24V電源同時(shí)為互為冗余的控制器供電,

小板上有每個(gè)I/O分支配有兩個(gè)串聯(lián)的5A熔斷器

?24V電源電源系統(tǒng)有主/輔兩路，主電源主要為控制器供電，輔助電源為卡件

供電

2.電源的保護(hù)

其中I/O供電由下列5種保護(hù)

輸入低壓保護(hù)：針對62VAe的低壓輸入

輸入高壓保護(hù)：通過消弧保安電路針對最小設(shè)置307VAe,最大設(shè)置

322VAC的高壓輸入進(jìn)行保護(hù)

超溫保護(hù)：溫度在80~90℃關(guān)掉供給電源，70C是恢復(fù)電源的供給

電流過載保護(hù)：保護(hù)的設(shè)置點(diǎn)是輸出電流的105%~140%

斷電的保持時(shí)間：在全負(fù)荷的狀態(tài)下，電源斷開可持續(xù)保持32ms

控制器的電源卡：為直流電源的轉(zhuǎn)換器，接受兩個(gè)24VDC的輸入電源，

為控制器提供5VDC和+/-12VDC的輸出。

其中控制器電源卡有4種保護(hù)：

輸入低壓保護(hù)：低于9VDC的低壓輸入保護(hù)

輸入高壓保護(hù)：高于33.25VDC或高于29.7VDC的高壓輸入保護(hù)

輸出電壓過載保護(hù)：電壓在正常輸出電壓的125%~145%起到保護(hù)作用

輸出電流過在保護(hù)：防止過載與短路

性能

DC輸入21-25VDC

供電輸入沖擊電流W5A

電壓電流

輸出1+5V10A

輸出2+12V0.1A

輸出3-12V0.1A

供電輸出

輸出公差-2%~+2%

負(fù)載/線路調(diào)節(jié)

2%~+2%

正負(fù)峰值間的

總變化5%

3.1.44接地

如圖每個(gè)控制器的最大組數(shù)為4個(gè)控制機(jī)柜，接地遵循如下規(guī)則

不要通過非OVATION設(shè)備接地

不要通過OVATION設(shè)備接到OVATION的機(jī)柜上

不要接地到一個(gè)結(jié)構(gòu)部件中

3.1.45各柜的連接

I/O(PCD+24V電源

11

Ovation囑整朱i版Panel(ROP>

各柜的連接通轉(zhuǎn)接小板實(shí)現(xiàn)，完成電源和PCI總線的連接，從而完成控制

器與其在擴(kuò)展柜的模塊間的通訊。

3.1.5繼電器控制柜

配有繼電器，接收DPU控制柜的DO模塊來的數(shù)字量輸出信號（如電動(dòng)門

的開/關(guān)指令），通過繼電器的（常開/常閉）接點(diǎn)的通斷，實(shí)現(xiàn)到配電盤的回路的

通斷，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)門的開關(guān)動(dòng)作。

繼電器

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才?的叵］叵］國畫畫叵］叵3去繼電曷I

繼電器接線I,來戶DPU氣

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畫回回畫畫回回回去繼里J來自DPU木

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川I，來.自DPUt

回回國畫叵運(yùn)回叵''川

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回叵］畫叵］畫叵］叵］叵］去繼.劉來自DPU出

國回回回國回回國*‘1

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國國回回回回回回去繼子學(xué)■來自DPU木

1三

EolIjol網(wǎng)Foil［TH］［j-ilGT］［Til

［L■—，，一..一，：.一i_._IHE

圖3.1.5

3.1.6跳閘柜

接收操作人員手動(dòng)或系統(tǒng)內(nèi)邏輯動(dòng)作發(fā)出的信號，由MFT（主燃料跳閘）

繼電器、OFT（油燃料跳閘）繼電器發(fā)出硬接線的指令停掉相關(guān)的燃料的供給設(shè)

備（如油閥、給煤機(jī)等），切斷鍋爐的全部燃料的供給，以達(dá)到保護(hù)鍋爐設(shè)備的

安全滅火的目的。

跳閘柜內(nèi)有23#爐、24#爐的MFT繼電器、OFT繼電器、WDT看門狗機(jī)電

源和保險(xiǎn)。

接線端子排

接線端子排

WDT看門狗

(DPU1-DPU4)

23#爐電源

繼電器24#爐電源開關(guān)

23#爐電源保險(xiǎn)24#爐電源保險(xiǎn)

(1、2為KFT,3、4為OF(1、2為MFT,3、4為OFT

爐電源

23#爐電源開24#

繼電器

220VDC電源

隔直保護(hù)

220VDC電源

電

220VDC2保險(xiǎn)

來線端子并

220VDC電源

開關(guān)

圖3.1.6

采用220VDC的電源，MFT繼電器共有5組接點(diǎn)雙線圈，

WDT看門狗機(jī)共8個(gè)，共4對，每一對對一個(gè)控制器(DPU1~DPU4)的運(yùn)

行情況進(jìn)行監(jiān)視，控制器正常工作時(shí)，會(huì)發(fā)出周期正常的脈沖波，當(dāng)控制器工作

異常時(shí)，其脈沖波會(huì)有異常，WDT會(huì)時(shí)時(shí)監(jiān)測，異常時(shí)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號到操作

員站上，提醒運(yùn)行人員注意。WDT只起到監(jiān)測作用，并不對控制器的工作起其

它作用Q

當(dāng)控制器故障、DO(數(shù)字量輸出)模塊故障、分支地點(diǎn)源丟失、轉(zhuǎn)接脈沖

的繼電器故障等情況均能引起WDT動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警。

3.1.7OPU操作員站

OPU操作員站硬件由顯示器、主機(jī)、專用工業(yè)鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)組成。

3.1.7.1OPU操作員站的特點(diǎn)

?采用Solarris操作系統(tǒng)，與OVATION系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)完全匹配，最多可訪問

200,000個(gè)動(dòng)態(tài)測點(diǎn)；

?具有快速直接訪問信息的能力；

3.172OPU操作員站的功能

1.顯示生產(chǎn)過程流程圖

多窗口顯示：可進(jìn)行全屏顯示、縮放顯示、同時(shí)最多開4個(gè)窗口顯示

靈活調(diào)用畫面：畫面切換時(shí)間為1s

重要數(shù)據(jù)的常駐顯示

測點(diǎn)組使一個(gè)圖數(shù)用于兩個(gè)以上的子系統(tǒng)和設(shè)備

過程圖中的測點(diǎn)值可以快速顯示與所選測點(diǎn)有關(guān)的應(yīng)用（如趨勢、測點(diǎn)

信息等）

過程圖數(shù)25,000個(gè)以上

過程圖顯示窗口數(shù)最多4個(gè)

圖更新速度1秒/次

每張圖的動(dòng)態(tài)字段700以上

圖可調(diào)用顏色256種

2.報(bào)警的管理

操做人員通過分級報(bào)警顯示查看和確認(rèn)報(bào)警，以區(qū)別于正常情況

報(bào)警表：按時(shí)間順序顯示所有的當(dāng)前報(bào)警，并且報(bào)警的變化在輸入中更新

報(bào)警歷史表：按歷史順序顯示最近的5000個(gè)報(bào)警事件

報(bào)警的優(yōu)先級別：用過程測點(diǎn)優(yōu)先級來制定報(bào)警的重要性，共有8個(gè)等

級（1-8）,其中8為最低優(yōu)先級，1為最高優(yōu)先級

報(bào)警的目標(biāo)文件：可生成某站點(diǎn)的報(bào)警的文件

報(bào)警的確認(rèn)：對操作人員知道如何處理的報(bào)警進(jìn)行確認(rèn)

報(bào)警的復(fù)位：復(fù)位一個(gè)未確認(rèn)的報(bào)警以便從報(bào)警表中刪除

3.趨勢的顯示（實(shí)時(shí)趨勢/歷史趨勢）

以圖形或文本方式顯示在一段選擇時(shí)間間隔內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)采集的有用測點(diǎn)的

數(shù)據(jù)采樣，操作人員可查看實(shí)時(shí)以及歷史趨勢。操作人員還可建立專門的

趨勢組，以快速訪問預(yù)先確定的一組測點(diǎn)的信息。

同時(shí)的趨勢窗口4

每個(gè)趨勢窗口的8

測點(diǎn)數(shù)

趨勢組1000

每點(diǎn)采樣數(shù)600

4.測點(diǎn)的信息及查詢

操作人員可查看所選的過程測點(diǎn)的完整的數(shù)據(jù)庫記錄

測點(diǎn)、組態(tài)、完全性、數(shù)值/狀態(tài)、硬件、初始化、報(bào)警、儀表、限值、顯示

測點(diǎn)信息

數(shù)值極限、設(shè)計(jì)范圍、限制報(bào)警、傳感器極限、報(bào)警檢查刪除、設(shè)計(jì)范圍檢查、輸

測點(diǎn)查閱入值、外部標(biāo)定、掃描移動(dòng)、標(biāo)記完畢、測試模式、質(zhì)量差、質(zhì)量較差、質(zhì)量一般、

質(zhì)量良好、超時(shí)等

5.操作員實(shí)踐事件信息

操作入員操作使操尼員工作站鍵事件信息發(fā)至歷史站,將其產(chǎn)生的信息傳至

到OVATION的歷史數(shù)據(jù)庫，便于事后的查詢。

3.1.8ENG工程師站

工程師站由顯示器、主機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤、磁帶機(jī)、外置硬盤（內(nèi)存Oracle數(shù)

據(jù)庫）組成

31.8.1工程師站的特點(diǎn)

?采用基于Uinx的Solaris系統(tǒng)，最大容量為200,000點(diǎn)；

?可在線手冊使用參考工具和工具庫；

?可多窗口同步控制、數(shù)據(jù)庫和圖形設(shè)計(jì)；

?工程師站具備系統(tǒng)軟件服務(wù)器、高性能的工具數(shù)據(jù)庫、操作員功能；

31.8.2工程師站的功能

工程師站最主要的功能是對DCS進(jìn)行離線的配置和組態(tài)的工作

組態(tài)功能：

L硬件配置和組態(tài)功能

如定義DPU站號、網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)、站內(nèi)的I/O配置

2.數(shù)據(jù)庫的組態(tài)功能

定義系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫合歷史數(shù)據(jù)庫）中的各種參數(shù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組態(tài)

主要對數(shù)據(jù)庫的各點(diǎn)定義其名稱、工程量、上下限值、報(bào)警條件等；歷史

數(shù)據(jù)庫組態(tài)定義各個(gè)進(jìn)入歷史庫的點(diǎn)的保存周期。

3.畫面的生成

在CRT上以人機(jī)界面交互方式直接作圖來生成顯示畫面，采取標(biāo)準(zhǔn)的移位

擊鍵法可移動(dòng)或拖動(dòng)及改變對象的大小，并通過滾動(dòng)菜單選取色彩、線寬、

填空、文本格式等圖形屬性。用戶可據(jù)需要建立自己的圖形工具。

4.控制邏輯的組態(tài)

生成控制邏輯，定義各控制回路的的控制算法、調(diào)節(jié)周期及參數(shù)、系數(shù)；

采用CAD為基礎(chǔ)的組態(tài)工具，更為方便、易學(xué)和直觀。采用標(biāo)準(zhǔn)功能塊（或

算法塊）相互級連，即上一塊的輸出作為下一塊的輸入，每一塊的算法塊

完成特定的功能或計(jì)算，經(jīng)過組合，形成完整的控制回路。

5.組態(tài)數(shù)據(jù)的編譯和下裝

對組態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行編譯，并下裝給各個(gè)控制器；將流程控制圖形下裝至各操作

口上L

貝站。

6.操作安全級別的設(shè)定

為確保生產(chǎn)的安全進(jìn)行，操作的安全級別的設(shè)定變得極為重要（即對操作

人員的操作權(quán)限進(jìn)行設(shè)定）防止誤操作、越級的操作；即對不在操作人員

的操作權(quán)限內(nèi)的操作指令加以閉鎖；加以口令保護(hù)，對于一些重要的操作

還應(yīng)進(jìn)行操作的復(fù)核，以確保不發(fā)生意外。

監(jiān)視功能：

1.對各站、網(wǎng)絡(luò)的通訊、安全情況進(jìn)行監(jiān)視，以便進(jìn)行維護(hù)、調(diào)整來保證DCS

的連續(xù)運(yùn)行

2.組態(tài)的在線修改

如控制參數(shù)調(diào)整、控制器的離線的操作、狀態(tài)信息圖、站點(diǎn)的錯(cuò)誤代碼

3.1.9HSU歷史站

歷史站由顯示器、主機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤、磁帶機(jī)、外置硬盤組成。提供系統(tǒng)

的過程數(shù)據(jù)、報(bào)警、事件順序(SOE),紀(jì)錄與操作員站有關(guān)的大量的存儲(chǔ)與檢

索?？蔀椴僮魅藛T和工程師、維護(hù)人員快速、靈活的提供大量的實(shí)時(shí)過程數(shù)據(jù)

和信息。

3.191歷史師站的特點(diǎn)

1.按時(shí)間順序建立操作員的操作記錄

2.收集各種的報(bào)警信息、、班日志和報(bào)表

3.對班日志和報(bào)表進(jìn)行存儲(chǔ)和存檔

4.可快速存取并具高度的靈活性

3.1.9.2歷史師站的功能

L歷史數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集和收集。

采集實(shí)時(shí)測點(diǎn)值和狀態(tài)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、高速數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、操作員操作信息、

SOE事件信息、報(bào)表文件6種歷史數(shù)據(jù)。其中：

?主歷史采集和存儲(chǔ)過程測點(diǎn)數(shù)據(jù)。用戶自定義掃描頻率，多為1s。采集測

點(diǎn)的狀態(tài)用戶定義的死區(qū)之外發(fā)生的數(shù)據(jù)的變更，提供過程活動(dòng)的準(zhǔn)確紀(jì)

錄。還可處理用戶檢索過程測點(diǎn)信息的要求，提供趨勢數(shù)據(jù)。

?長期歷史采集和存儲(chǔ)過程測點(diǎn)的數(shù)據(jù)及檢索用戶請求的數(shù)據(jù)?？墒箿y點(diǎn)信

息在線保持較長一段時(shí)間(幾個(gè)月)。

?事件歷史紀(jì)錄設(shè)備行程或設(shè)備啟動(dòng)等事件。

?采集和接收存儲(chǔ)操作員站和工程師戰(zhàn)傳來的報(bào)警，存儲(chǔ)后，報(bào)警歷史允許

工程師站和操作員站將已采集的報(bào)警顯示、打印或保存至文件。

?SOE歷史從控制器采集事件順序數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)按年代順序分類制表和查找

首次發(fā)生的事件?？刂破髋溆袑Ｓ玫腟OE模塊完成此項(xiàng)功能。

?操作員事件歷史記錄操作員站或控制器的接收到的操作員的操作。如手/自

動(dòng)的切換、執(zhí)行/取消、設(shè)定值改變、報(bào)警限值的改變、測點(diǎn)掃描狀態(tài)或手

動(dòng)輸入數(shù)值等操作以明確的識(shí)別或標(biāo)記并按年代順序存儲(chǔ)。

?文件歷史為操作員的日志輸出和報(bào)表的輸出

2.歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和檢索

?歷史數(shù)據(jù)被掃描和收集后，就存儲(chǔ)用于今后的檢索。歷史站有3種存儲(chǔ)區(qū)主

存儲(chǔ)區(qū)、輔助存儲(chǔ)區(qū)、長期存儲(chǔ)區(qū)

主存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)最新采集的數(shù)據(jù)，包括主歷史、事件歷史、測點(diǎn)歷史、長期

歷史的信息。用戶可選定時(shí)間將主存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)的信息傳至輔助存儲(chǔ)器?？墒怪?/p>

存區(qū)清空，用于下一周期的數(shù)據(jù)采集。

輔助存儲(chǔ)器在硬盤上保存一個(gè)周期的歷史文件。可快速檢索最新歷史信息。

歷史站可以自動(dòng)將輔助存儲(chǔ)器的所有數(shù)據(jù)拷貝至長期存儲(chǔ)區(qū)，刪除最早的文

件，騰出空間存儲(chǔ)其它數(shù)據(jù)。

長期存儲(chǔ)器有磁帶機(jī)、光盤機(jī)。

3.1.10打印機(jī)

OVATION系統(tǒng)共配置三類打印機(jī)，打印文本資料的激光打印機(jī)、進(jìn)行畫面拷

屏的噴墨打印機(jī)、報(bào)表打印的針式打印機(jī)

3.1.10.1激光打印機(jī)

共1臺(tái)，為工程師站配有，用于組態(tài)文本的打印

3.1.10.2噴墨打印機(jī)

共1臺(tái)，用于過程流程圖、趨勢圖的畫面的拷屏打印

3.1.10.3針式打印機(jī)

共3臺(tái)，用于操作員的報(bào)表打印

3.2分散控制單元DPU

3.2.1控制器的構(gòu)成

I

電源I/O分支狀,

指示燈指示燈

電

源

UII

卡//

中--OO

央

網(wǎng)

接

接

絡(luò)

處-

口

口

接

理

閃

口

卡

卡

器

存

卡

一

一

一_-

\^開關(guān)

圖3.2.1

321.1控制器的面板指示及卡件

?控制器的內(nèi)部卡件

CPU中央處理器卡、電源卡、閃存、網(wǎng)卡、I/O接口卡

電源卡：為各控制器的內(nèi)部卡件提供工作電源

CPU中央處理器卡：為中央處理器

閃存：與CPU相連，內(nèi)有邏輯算法、操作系統(tǒng)。其掉電不遺失數(shù)據(jù)

I/O接口卡：為控制器與I/O模塊的接口，與CPU通過PCI總線相連

（又稱PCI卡）

網(wǎng)卡：為控制器與網(wǎng)絡(luò)提供通訊接口

?控制器面板指示

控制器面板有最多16個(gè)LED的I/O分支狀態(tài)指示燈,通過其顏色的不同來

反映控制器的I/O分支狀態(tài)是否正常（見圖321）。

綠色：代表此I/O分支的各模塊工作正常

紅色：代表此I/O分支工作不正常

橙色：代表此I/O分支有個(gè)別模塊工作狀態(tài)不正常

無色：代表此I/O分支未使用

控制器面板有4位LED的錯(cuò)誤顯示條碼（見圖3.2.1.1）

正常時(shí)顯示控制耨的主/備狀態(tài)（C或】

------------------故障時(shí)顯示故障參數(shù)（16進(jìn)制〉

|----------------A正常時(shí)顯示對模塊的檢測

L故障時(shí)顯示故障參數(shù)

己'______________A正常時(shí)顯示“L”

故障時(shí)顯示故障參數(shù)（16進(jìn)制）

正常時(shí)無顯示

故障時(shí)顯示故障代碼（16進(jìn)制）

圖3.2.1.1

321.2控制器數(shù)據(jù)流程

1.現(xiàn)場的過程信號，通過電纜與I/O模塊的端子排，通過特性模塊、電子模塊將現(xiàn)

場信號裝化為數(shù)字量，通過I/O接口卡（PCI卡）經(jīng)PCI總線傳至CPU,在

由CPU傳至與其相連的閃存，經(jīng)過閃存的控制算法的運(yùn)算，將控制指令輸出

至I/O接口卡（PCI卡），再由I/O模塊輸出至現(xiàn)場設(shè)備，完成控制過程。

2.控制器通過網(wǎng)絡(luò)還接收操作員站、工程師站傳來的指令和信息。經(jīng)過閃存的

內(nèi)部處理產(chǎn)生的控制指令經(jīng)CPU傳至I/O接口卡，再經(jīng)I/O模塊傳至現(xiàn)場設(shè)

備。實(shí)現(xiàn)人員對生產(chǎn)過程的干預(yù)。（見圖321.1）

圖3.2.1.1

其中閃存存儲(chǔ)為靜態(tài)數(shù)據(jù)如組態(tài)、算法等（掉電不會(huì)數(shù)據(jù)丟失），其靜態(tài)數(shù)

據(jù)只有在有請求時(shí)才在網(wǎng)上廣播。RAM存儲(chǔ)一部分動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)（變化的數(shù)據(jù)值）

和一部分靜態(tài)數(shù)據(jù)（但控制器一旦掉電，RAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)會(huì)丟失）。RAM存

儲(chǔ)部分動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上網(wǎng)廣播；RAM存儲(chǔ)部分靜態(tài)數(shù)據(jù)只有在有請求時(shí)才在網(wǎng)

上廣播。

3.2.2控制器的故障切換

處于主控狀態(tài)的DPU的工作狀態(tài)，直接處理I/O的讀寫，執(zhí)行數(shù)據(jù)的獲取

和控制功能；同時(shí)還監(jiān)視備用DPU及網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況

處于備用狀態(tài)的DPU實(shí)現(xiàn)診斷和監(jiān)視DPU的狀態(tài)。其通過實(shí)時(shí)檢測主控處

理器的數(shù)據(jù)內(nèi)存和接收主控處理器發(fā)往OVATION網(wǎng)絡(luò)的信息來維護(hù)數(shù)據(jù)的最新

狀態(tài)，以保證備用DPU實(shí)時(shí)跟隨能主控狀態(tài)DPU

OVATION分散控制系統(tǒng)的控制器的冗余是為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障切換運(yùn)行功能

而裝配。自動(dòng)故障切換是指若控制狀態(tài)處理失敗、監(jiān)視器檢測到未驅(qū)動(dòng)主理器的

I/O接口就通知備用處理器。然后，備用處理器就執(zhí)行I/O控制并且開始執(zhí)行過

程控制。

3.3I/O模塊（見圖）

DIN軌道

各單元間的連接接線端子排

DINRail

BasG-to-BaseConnectorTerminalBlockConnections

A.B.C

[T

<CD

Do

□a

模塊插座

ModuloBasoConnectors

no

□a

aa

固定螺絲ao保險(xiǎn)B

a

aaSpareFuse

DINRailMountingScrewLocations￡做

解

保險(xiǎn)

TypicalFUSGLocations

模塊LED狀態(tài)指菽

StatusLEDs

模塊鎖桿e

ModuloLatches

電子模塊________I

ElectronicsModule

特性模

TerminalBlockConnections

PersonalityModuleA.B.C

接線端子排

3.3.1模塊的分類及安裝

331.1模塊的構(gòu)成

ovation系統(tǒng)的I/O模塊安裝在多路的DIN制的軌道基架內(nèi)，基架設(shè)計(jì)為通

用形。每個(gè)基架內(nèi)可容納不同類型的兩個(gè)模塊?；芴峁〥IN制的軌道、現(xiàn)場

接線的端子板、I/O通訊、電源，可進(jìn)行帶電的插拔。

分為電子模塊和特性模塊。特性模塊用于滿足現(xiàn)場特殊設(shè)備信號連接，電子

模塊實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場現(xiàn)號的數(shù)字轉(zhuǎn)化。

3.3.1.2模件的安裝

1.先安裝特性模塊到基座內(nèi)，隨后將電子模塊裝入基座對應(yīng)的的插槽內(nèi)，

電子模件將特性模塊鎖住，在將電子模塊上的藍(lán)色的鎖桿扣下，以鎖住電

子模塊和特性模塊，確?？粫?huì)松動(dòng)。

2.模塊拆卸時(shí)，打開藍(lán)色鎖桿，取下電子模塊，在取下特性模塊。

注意事項(xiàng)：

?拆裝必須按順序進(jìn)行，否則將不能順利的拆裝卡件

??插模塊時(shí)要對準(zhǔn)模塊的卡槽，確保卡針與卡槽對應(yīng)完好，以防止卡針的損

壞及模塊的損壞（因有時(shí)卡針與卡槽未完全對應(yīng)的，模塊插入后，通電壞

有可能會(huì)燒壞模塊

?模塊與基座均為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，正常拔插模塊時(shí)不需費(fèi)力，當(dāng)拔插模塊時(shí)橫

費(fèi)力時(shí)，不要一味猛力拔插。以防造成模塊的損害

3.3.1.3模件的面板指示

?P、C、E、I的指示燈

P為電源指示燈，綠色為狀態(tài)正常；紅色為狀態(tài)異常

C為通訊指示燈，綠色為模塊到PCI總線的通訊正常；紅色為狀態(tài)異常

E為接地指示燈，狀態(tài)正常時(shí)無色；紅色為狀態(tài)異常

I為卡件內(nèi)部錯(cuò)誤指示燈，狀態(tài)正常時(shí)無色；紅色為狀態(tài)異常

3.3.2各類I/O模塊

3.3.2.1模擬量輸入模塊AI（Analoginput）

?功能

將現(xiàn)場輸入的8路互為隔離的模擬量信號（電壓、電流）通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化

為數(shù)字量信號。

?特點(diǎn)

輸”言號互為隔離

每一路通道均有一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器

各路功耗WO.4W

13位分辨率(包含符號位)

正常狀態(tài)每秒刷新10次

端子板帶溫度傳感器,可進(jìn)行冷端補(bǔ)償

每8秒自動(dòng)校驗(yàn)一次

每路電源配有熔斷絲保險(xiǎn)

各路LED燈的指示

?接線方式(以第一路為例)

端子排A(1-18)端子排B(1-17)端子排C(1-18)

本地(內(nèi))供電方式A1,A2短接B2為正端(+)C1為負(fù)端G),C2為屏

(DCS)敝端

本地現(xiàn)場(外)供電方A1正端(+)B2為負(fù)端(-)C2為屏敝端

(CUS)

備注端子排的17,18端子不接線，并防止短接(短接會(huì)燒毀模塊)

,LED的指示

原因

P綠色所需電源正常(+5V)

電源燈紅色所需電源異常(+5V)

C綠色模塊與控制器的通訊正常

電源燈紅色模塊與控制器的通訊異常

I無色模塊內(nèi)部狀態(tài)正常

電源燈模塊內(nèi)部故障

紅色(原因：模塊正在進(jìn)行初始化，使用PCI總線超時(shí)，模塊復(fù)位，從控

制器接收的強(qiáng)制錯(cuò)誤等)

通道無色通道狀態(tài)正常

指示燈紅色通道狀態(tài)異常

(1-8)原因：斷路，輸入電壓超范圍(>+121%或〈-121%),量程標(biāo)定超限

?性能指標(biāo)(見附表)

3.322模擬量輸出模塊AO(Analogoutput)

?功能

提供了4路互為隔離的的直流輸出接口。輸出的的直流信號至現(xiàn)場設(shè)備，

完成操作。Ovation系統(tǒng)的處理數(shù)據(jù)通過PCI總線傳送到I/O模塊，通過光電

隔離轉(zhuǎn)換器送到輸出放大器，放大器輸出經(jīng)過電壓或電流比較器比較后變?yōu)檎?/p>

常值，這些處理在電子模塊中完成。最后信號輸送到特性模塊，經(jīng)過瞬間保護(hù)

后在輸出至端子排在至現(xiàn)場的設(shè)備。

?特點(diǎn)

輸出信號互為隔離

刷新速度快，1.5ms/次

回路短路輸出保護(hù)

軟件組態(tài)通訊超限時(shí)間從62ms至16ms

?接線方式

端子排A(1-18)端子排B(1-17)端子排C(1-18)

第1路A2為正端(+)B2為負(fù)端(-)C1為屏敝端

第2路A6為正端(+)B6為負(fù)端(-)C5為屏敝端

第3路A10為正端(+)B10為負(fù)端G)C9為屏敝端

第4路A14為正端(+)B14為負(fù)端(-)C13為屏敝端

備注端子排的17,18端子不接線，并防止短接(短接會(huì)燒毀模塊)

正、負(fù)端不許接地

?LED燈的指示

原因

P綠色所需電源正常（+5V）

電源燈紅色所需電源異常（+5V）

C綠色模塊與控制器的通訊正常

電源燈紅色模塊與控制器的通訊異常

I無色模塊內(nèi)部狀態(tài)正常

電源燈紅色模塊內(nèi)部故隙

（原因：當(dāng)控制器與模塊停止通訊時(shí)WDT超時(shí)等）

通道無色通道狀態(tài)正常

指示燈紅色通道狀態(tài)異常

（1-4）原因：過流或斷流

?性能指標(biāo)（見附表）

3.323熱電阻輸入模塊RTD

?功能

將現(xiàn)場測的熱電阻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號。其4個(gè)輸入通道互為隔離，可單獨(dú)

編程，恒流源作為現(xiàn)場RTD的激勵(lì)電源，激勵(lì)電源的量值定義輸入通道的刻度

范圍。在處理器的存儲(chǔ)器中最多可存有256個(gè)刻度范圍，控制器可為各通道提

供合適的刻度范圍

?點(diǎn)

4個(gè)譽(yù)為隔離或?qū)Φ馗綦x的輸入通道

可支持2,3,4線制的RTD的接線方式

有軟件選定刻度范圍

周期性自檢

抗干擾能力強(qiáng)

接收5Q-10000的各類RTD信號

LED燈的指示

?接線方式（以第1路為例）

端子排A(1-18)端子排B(1-17)端子排C(1-18)

二線制Al,A2短接，人2為2端（+）C1為屏敝端

A3為b端（-）

三線制Al,A2短接，A2為a端（+）,A3C1為屏敝端

為b端（-）,人4為。端（返回）

四線制A1為a端，，A2為b端CI為屏敝端

A3為c端G）,A4為d端）

備注端子排的17,18端子不接線，并防止短接（短接會(huì)燒毀電默）

?LED燈的指示

原因

P綠色所需電源正常（+5V）

電源燈紅色所需電源異常（+5V）

C綠色模塊與控制器的通訊正常

電源燈紅色模塊與控制器的通訊異常

I無色模塊內(nèi)部狀態(tài)正常

電源燈紅色模塊內(nèi)部故障

（原因：當(dāng)控制器與模塊停止通訊時(shí)WDT超時(shí)等）

通道無色通道狀態(tài)正常

指示燈紅色