西门子TXP自动化系统介绍-as620

TXP控制系统8/1/20191西门子TXP自动化系统——AP介绍一、TXP系统概述OM650----操作与监视系统ES680-----工程系统DS670-----诊断系统AS620-----自动化系统SINETH1-----通讯系统二、AS620自动化系统概述1、作用与任务AS620系统完成工业过程的自动化任务。AS620从过程获取测量的数值和状态，进行开环和闭环控制功能，传递产生的操作变量数值，校正数值及其对过程的命令。其他子系统利用AS620子系统作为过程的接口。AS620传递来自OM650操作员通讯和显示系统的命令至过程，从过程读出OM650、ES680或DS670系统所需要的信息，并传递这个信息到OM650。2、分类AS620B：FUM-B变型：在一中央结构中，FUM模件（功能模件）被用于连接过程的探测器和执行机构。SIM-B变型：BIM模块（信号模块）使分散结构可以配置，用总线连接SIM模块和中央系统组件。AS620F：用于保护和控制任务的故障安全型态。APF：故障安全自动化处理器1）FUM-F用故障安全APF自动化处理器组态，并与FUM-F模块有关2）SIM-F用AG-F可编程序逻辑控制器组态，并与SIM-F模块有关AG-F：故障安全可编程序控制器AS620T辅助系统3、AS620的过程控制系统图现场层：包含探测器和执行机构单个控制：是自动化与过程的接口，FUM和SIM模块完成模拟和二进制信号调节并驱动控制器分组控制：自动化处理器组成分组控制。处理开环控制和保护任务，并形成所有AS620应用中央组件。TXP控制系统8/1/20192控制系统概况图三、AS620自动化系统的设计1、AP自动化处理器概述AP自动化处理器是AS620B和AS620F自动化系统的中央组件，他是CPU（中央处理器）948/CPU948R。所有的次要AS620组件用系统总线通过此AP进行连接；系统和设备保护功能在此AP中进行处理；此AP在辅组件的连接上起着重要的作用，这些PLC系统总是通过一个AP与上游的操作通讯和显示通讯的。基本结构2、AS620B自动化系统AS620B的组态及说明下图为AS620B的组态TXP控制系统8/1/20193AS620B的组态图分类1.AS620B（FUM）2.AS620B（SIM）1）、AS620B（FUM）自动化系统机架介绍；（21槽位，其中19个FUM模件槽）机架的连接：1、此机架占两个完全独立的底板总线，它在机架中各FUM模块之间提供连接。在AP中的一个IM304接口模块和在EU901机架中的一个IM614接口模块提供在AP与一根总线之间的连接。2、在一个链中，最多4个机架（每个用一个IM614）可连接到一个IM304上，在一个链中到最后的IM614的最大距离是100米。3、在一个AS620B系统中，允许多到六个机架，具有2*6=12个IM614接口模块和多达114个FUM模件。FUM机架在单、双通道的连接TXP控制系统8/1/20194下图为标准的冗余AP的双通道连接2）、AS620B（SIM）自动化系统组成及其使用范围ET200U的连接：IM308-8、IM318-B1.直接的、不可切换的连接2.可切换的连接3、AS620F自动化系统AS620F的组态及说明分类1.带APF的AS620F。有关安全的功能是在APF中执行的，并带有故障安全的FUM-F功能模块，多达7个APF可以连接在一个AP上。2.带AG-F的AS620F。APF和AG-F不可混在同一个AP上1）、带APF的AS620F自动化系统机柜模件的布置APF、接口模件、FUM模件安装在一个EU910机架中。如果模块超过12个，则安装在一个EU911机架中。机架的连接1.AP与APF的连接2.连接的方式及距离使用IM611和IM621是通过两线光纤连接的，最大距离是2000米；使用IM651和IM661是通过铜线连接的，最大距离是225米；3.容错结构4.单通道结构TXP控制系统8/1/20195APF冗余连接添加的模块可以容纳在EU911扩展机架中，此扩展机架通过IM631/641接口模块连接到EU910机架，多达3个EU911机架可通过IM631/641模块连接到一个EU910机架，这样，在一个APF系统中，FUM模块的最大数目是12（除SYS900外）+18+18+18=66个。四、AP的操作模式3、软件的任务和结构：AP是AS620S系统的中央组件，用户程序在AP和它的CPU中执行，用户程序是基于AP系统软件，具有以下功能：用户程序随AP中的自动化任务而顺序控制监视和控制单个的控制层传递来自OM650操作员通讯和显示系统的命令至各个控制层TXP控制系统8/1/20196在AP中从输入/输出读出供自动化任务所需的信息，并通过OM650显象过程状态AP系统软件包括：CPU948/CPU948R的操作系统APRED/S5-155标准程序包通过SINECH1FO系统总线和SINECL2DP或SINECL1总线用以通讯的SIMATICS5处理块结构如图：3、AP系统软件的安装：在第一次调试前，在装入AP系统软件前，必须进行一次全面复位。通过CPU模块上的设置开关来进行。复位完成后，使用ES680来装载带有系统软件和用户程序的AS620。4、AP系统软件参数的设置：参数在离线方式是通过ES680来转载的，许多参数可以在在线方式下进行编辑。5、AP通讯机理结构如图：带功能块和基本操作的用户程序AP系统软件（AP——SSW）AAPPRED处理块操作系统SIMATICS5：CPU948/948R软件APREDTXP控制系统8/1/20197由图可知：状态传递：过程数值和参数从AP和/或它的次要组件传递到OM650操作员输入：通过OM650规定数值和AP及其次要组件的参数事件通讯：传递来自AP及其次要组件的消息到DS670和OM650过程图象处理：在AP和以下各项之间的数据传递：1.通过IM614的FUM-B2.通过IM318-B，IM308-B的SIM-B3.通过APF的FUM-F4.通过AG-F的SIM-B5.其他的AP6.APT（SIMADYND07.SIMATICS5辅助件8.APT（SIMADYND09.SIMATICS5辅助件TXP控制系统8/1/2019810.状态处理11.操作员输入12.事件通讯13.过程图象传递14.用户程序15.AP软件的参数16.技术数据及规格西门子TXP自动化系统——AS620B（FUM）一、AS620B——应用与概述1、AS620B是TELEPERMXP的基本自动化系统，用于一般机组的保护、电厂闭环控制。2、AS620B由下列组成：AP自动处理器，它是中央处理部件单机控制或现场控制级的模块3、AS620B的组成：FUM型、SIM型，这两种型号可以混合，也就是说两种型号可以共享一个AP或者各有一个单独AP。如图二、AS620B（FUM）设计1、介绍（P104）SINECH1FO分组控制柜的总线SINECL2-DP单个控制APFUM-BSIM-BSIM-BSIM-BSIM-BSIM-BFUM-BTXP控制系统8/1/201992．1、冗余结构：如图所示单级控制级的功能块安装在EU901中。每个EU902机架可以安装19个功能块和2个IM614接口模件，为了保证高的利用率，每个功能块有两个总线接口，彼此独立。每个总线接口通过一个单独的机架总线与一单独的IM614接口模块连接。带有功能块的EU902机架通过IM314和IM614接口模块连接到AP。一个IM614接口模块连接到AP（A），另一个IM614接口模块连接到AP（B），从而形成了从AP到功能块的连续冗余总线。串联的多达4个IM614接口模件组合在一起，构成一个母线链，通过一个IM304模块连接到AP。这样允许最大6个机架具有总数6*19=114个功能块可被连到一个AP上。AP与一母线的最后一个IM614之间的最大距离是100米。2．1．1工作原理介绍：（P106）为了监测FUM的故障情况，在A层机架中，装有一个SYS900监测模件。一个冗余AP中FUM机架的两通道连接TXP控制系统8/1/201910TXP控制系统8/1/2019112．2、单通道结构：如图所示AP与个功能块之间的连接仅由一个单通道组成。在机架中，只有EU901机架的机架155中安装IM614接口模件，在无冗余AP中，EU901机架的两通道连接是不可能的。一个无冗余AP中FUM机架的单通道连接TXP控制系统8/1/201912三、单机控制级功能模块（FUM）1、任务FUM功能模块构成了过程控制系统与过程之间的接口，具体任务包括：采集、调节、处理、分配和检测信号和传感器电源处理单个闭环和开环控制系统的独立自动化任务1毫秒分辨率的时间标记简单和精确诊断故障事件的监测功能2、基本设计TXP系统中单机控制级功能模块基本上结构相同，主要区别是硬件和软件的功能相关部分，如图所示：基本结构在模块中，有两个独立的总线接口，当第一个总线系统故障时，系统会自动选择第二个总线系统，有毛病的模块则可被定位并在运行期间跟换。除各种检测和诊断功能外，单机控制级还按选择的值采集二进制信号转换和/或模拟信号的变化。此系统加有一个1毫秒分辨率的时间标记，并将这些事件处理为“带时间的数据”。2．1功能结构总线接口处理器部分电源：模块是通过机架中的总线带供电的1.工作电压：（L+）直流24VDC工作电压通过面板的一个可更换的保险丝送到此模块的。模块从从工作电压引出它的辅助电压，用作直流24V传感器、转换器和执行机构。2.负荷电压源：3.总线接口电源：功能相关部分2．2机械结构电源微处理器总线接口1总线接口2功能相关部分TXP控制系统8/1/2019133、模块软件操作系统：在电机控制级，每个功能模块的软件分为：与模块类型无关的一个部分（操作系统）和是模块类型特有的另一部分（模块逻辑），功能模块的整个软件作为不变的固件装入模块的非易失性存储器中，模块逻辑的各个功能用参数配置来选择。操作系统软件被分为：控制部分；诊断和监测部分；通讯部分。中央模块监测功能故障信息生成“带时间的数据”单机控制级功能模块能够从采集的模拟信号或二进制信号或从内部生成的信号，产生有时间标志的信号（称作信号DMZ），此时间标志具有1毫秒的分辨率。4、IM614接口模件4．1、应用及功能4．2、功能结构（如图）供电单元复位发生时钟微处理器RAM/EPROMAP接口接口存储器FUM接口输入/输出接口（光电隔离）TXP控制系统8/1/201914功能结构分为下列部件：a)电源：24VDCb)处理器部分：微处理器、RAM、EPROMc)输入/输出接口：AP接口、FUM接口、输入/输出接口5硬件结构：5．1插件介绍5．2面板介绍6功能介绍：ANLAUF----进入IM电源接通后，模块处于“ANLAUF—IM”。在此方式完成一次自检测，并检查AP硬件的连接，如发现错误，立即转换到“STOP”方式。检测成功完成后，IM614向AP请求它的专用参数，一旦设置好参数，模块就转换到“ANLAUF—FUM”方式ANLAUF----进入FUM在此方式中，此机架中所有配置的功能模块的参数组都从AP传送到此接口模块。一旦它已收到参数组，主接口模块就设置FUM模块参数，一旦所有参数都已传送，则IM614就转换到“RUN”方式。RUN----运行在自动化系统的一个冗余结构中，一个机架的两个IM614接口模件就收不同的总线状态技术要求，一个模块被赋予“主”的状态，而第二模块则是“备用的”。主模块在不受干扰的循环操作中，完成以下任务：a)读各功能模块的输入过程图（APE-E）并将其传送到PA-FUMB-AP过程图。b)传送PA-FUMB-AP过程图到APc)接受AP的PA-AP-FUMB过程图，并将其传送到输出过程图象（PAA-E）d)输出单个过程图象PAA-E到各FUM7