HONEYWELL FSC 培训课程(中文)

FSC教程2今天内容：FSC简介FSC常用卡件介绍•1、系统总线（SBUS）•2、CPU卡10002/1/2、10012/1/2和10020/1/.•3、通讯卡10004/./.、10014/./.和10024/./.•4、安全管理器卡（SMM）10008/2/U和10018/2/U•5、PlantScape通讯卡10018/E/1和10018/E/E•6、Watchdog（WD）卡10005/1/1•7、WDR卡10302/2/1•8、诊断和电池卡（DBM，10006/2/1）3FSC简介FSC常用卡件介绍(续)•9、竖向总线驱动器VBD（10001/R/1）•10、水平总线驱动器HBD（10100/2/1）•11、电源分配卡PSD（10303/1/1）•12、电源单元PSU（10300/1/1）•13、漏地检测器ELD（10310/2/1）•14、双钥匙开关卡（DualKeySwitchModule）（10311/2/1）•15、Watchdog分配卡（10303/1/1）•16、CPRack(CentralPartsRack)•17、I/ORACK站内FSC软件组态简介4将安全功能和常规控制功能用不同的控制器来完成有很多方面的考虑，主要有三点：􀂙故障独立：如果控制系统故障，这时恰恰需要安全系统对生产装置的安全做出保障。如果把它们的功能用同一套控制系统实现，就可能同时丧失控制功能。􀂙安全可靠（Security）：常规控制系统相对来说会经常地改变控制因素，比如改变控制参数，改变控制模式，以及改变控制方案等等。从安全可靠性来说，其要求并不是十分严格。而对安全系统则不然，改变设定值，改变控制逻辑可能有严格限制，必须遵循特定的审批制度，得到授权才能进行。􀂙对控制器的安全要求：用于安全系统的控制器有特殊的性能指标要求，比如其诊断能力要在95%以上，获得认证的故障安全（Fail-safe）响应能力，特定的软件错误检测、数据存储保护和故障容错要求等等。这种特殊的安全性和可靠性的性能指标是一般控制系统不具备的或者说不需要的。FSC推出的背景5安全控制系统的特点•安全控制器和常规的PLC有相似之处，它们都能完成逻辑和数学计算，都有输入输出卡件，对输入信号扫描并按照特定的控制逻辑驱动现场最终控制元件，也都有数字通讯端口。但是常规的PLC从设计上并不具备故障容错和故障安全的性能，这是它们的最基本区别。简要归纳安全控制系统的几个特点：•􀂙它要达到两个重要目标：􀂙要有极高的安全性（Safety）和有效性（Availability），即使出现故障，也要用冗余等措施使系统工作正常。􀂙故障只能是以可预见的、安全方式出现。•􀂙着重内部诊断，将硬件和软件相结合，检测出系统本身的异常操作，检测出•99%以上内部元器件的潜在危险故障；要采用一系列特殊的技术保证软件的可•靠性；冗余配置，即使部件出现故障时也要保持正常操作；对通过数字通讯端•口的任何读写要有非常高的安全可靠保证。•􀂙在系统设计时采用故障模式、影响和诊断分析（FailureModes,Effectsand•DiagnosticAnalysis，FMEDA），研究、测试系统中的每个部件会出现怎样的•故障，以及系统怎样检测出这些故障。•􀂙要通过第三方的权威认证，比如TÜV认证，以便满足国际标准对安全和可靠•性的严格要求。返回FSC的硬件构成7FSC系统的硬件构成•1、FSC系统的硬件构成•FSC系统硬件由CentralPart卡件和I/O卡件两部分组成。•CentralPart简称为CP，包括CPU、COM（通讯卡）、WD（系统状态监视卡，或称看门狗卡）、DBM（诊断和电池卡），以及VBD（竖向总线驱动卡）。•I/O卡件包括DI卡、DO卡、AI卡，以及AO卡。•CentralPart卡件和I/O卡件之间的通讯构成如下：VBD连接VBUS（竖向总线），VBUS连接HBD（水平总线驱动卡），HBD连接HBUS（水平总线），HBUS再连接I/O卡件。8S+s9R+s10经过多年现场考验冗余PMI/OFSC系统的CP卡件和I/O卡件安装在旋转机架（SwingFrame）上。旋转机架上共有10个卡笼（Rack）位置。最上部安装系统配电断路开关（CircuitBreaker，简称CB），一般将其编号为Rack1。接下来是Rack2和Rack3，分别安装CP1和CP2卡件，我们称其为CPRack。从Rack4开始安装I/O卡件，称为I/ORack。每个Rack有21个安装槽位，称为Position。I/ORack从左到右18个槽位可用于安装I/O卡件，第19个槽位为空位，最右侧第20和21个槽位用于安装HBD。I/ORack上方盖板下，是HBUS。FSCI/O卡件的通道称为Channel。这样，Rack和Position就确定了卡件在系统中的位置。进一步地，Rack、Position和Channel就确定了每个输入输出信号的物理位置。11FF现场总线集成主要特征：•1、系统总线（SBUS）•SBUS是CP卡件背板，有5槽，7槽，12槽，17槽四种。其中12槽是最常用的。5槽用于CPRack上也包含I/O卡件的情形。12CPU卡13CPU卡介绍•1）、功能：读输入信号，执行功能逻辑程序，写输出到输出卡，连续测试系统硬件，以保证安全控制。•2）采用双处理器（EnhancedProcessorModule，EPM；QuadProcessorModule，QPM）（10020/1/.）•3）、RUN/STOP钥匙开关：•10020/1/.有三个开关位置：（如左图）•⇒垂直向上：（准备）运行•⇒水平：IDLE（由软件控制）；•⇒垂直向下：停止（CPU复位，RESET）•4）、LED指示灯：•10020/1/.的面板上的LED指示灯显示三个状态：•􀂙OFF：CPU处于停止状态；•􀂙绿色：CPU卡没有故障；•􀂙红色：CPU卡有一个或多个硬件故障。14通讯卡1）、10024/./.（增强型通讯模件，ECM）通讯卡由主板（10024/1/1右侧）和两个通讯接口板（10024/x/x左侧）两部分组成，在Rack上占据两个卡槽位置。通讯卡用于：􀂙在FSC系统中，冗余的CentralParts之间的通讯；􀂙构成FSC网络时，主FSC系统和从FSC系统之间的通讯；􀂙与DCS以及打印机等外部设备之间的通讯；􀂙与FSC操作站的通讯。通讯卡15通讯卡简介•2）、通讯卡主板：拥有自己的处理器和存储器，确保为外部设备提供最优化的通讯支持。•3）、通讯接口板：有上下两个通讯接口，支持串行通讯RS-232（F）、RS-485（I）、光纤通讯（G），以及RS-422（H）（用于冗余CP之间的通讯）。上下两个通讯接口支持不同的通讯协议（Protocol），包括：•􀂙FSC-FSC•􀂙FSC-DS（DevelopmentSystem，用于FSC系统与维护计算机、SOE•（SequenceofEvents，事件顺序记录软件）计算机之间的通讯）•􀂙ModBusRTU•􀂙ModBusH&B•􀂙RKE3964R16通讯卡简介(续)•4）、跳针设置：10024/./.主板上有五个跳针：J1和J2定义该通讯卡在CP上的序号，即它是第几块COM卡；J3定义系统和应用程序的存储器类型（0=FLASH，1=EPROM）；J4和J5定义当在10024/./.上采用EPROM时的大小（0=2Mb/4MbEPROM,1=其它）。•5）、提示：•􀂙通讯卡的型号组合：主板/上通讯口A/下通讯口B。比如主板为10024/1/1、上通讯口为RS-485、下通讯口为RS-232的通讯卡，其型号为10024/I/F。17安全管理器卡18安全管理器卡简介•1）、10018/E/1和10018/E/E通讯卡用于与Honeywell的PlantScape系统进行通讯。隔离的以太（Ethernet）串行接口（10018/E/.）将FSC系统连接到PlantScape服务器（Server）。10018/E/1有一个接口，而10018/E/E有两个接口。•2）、10018/E/.包括下列器件：•􀂙Motorola68EN360通讯控制器（以25MHz运行）；•􀂙4Mbit闪存存储器，用于FSC固件程序的存储；•􀂙16Mbit本地RAM，专用于用户应用数据的存储；•􀂙共享的2MbitRAM，用于该模件和FSC控制处理器之间的所有数据交换；•􀂙隔离的一个或两个以太串行接口。19安全管理器卡简介(续)•1）、10018/E/1和10018/E/E通讯卡用于与Honeywell的PlantScape系统进行通讯。隔离的以太（Ethernet）串行接口（10018/E/.）将FSC系统连接到PlantScape服务器（Server）。10018/E/1有一个接口，而10018/E/E有两个接口。•2）、10018/E/.包括下列器件：•􀂙Motorola68EN360通讯控制器（以25MHz运行）；•􀂙4Mbit闪存存储器，用于FSC固件程序的存储；•􀂙16Mbit本地RAM，专用于用户应用数据的存储；•􀂙共享的2MbitRAM，用于该模件和FSC控制处理器之间的所有数据交换；•􀂙隔离的一个或两个以太串行接口。20安全管理器卡介绍•3）、该通讯卡由主板（10018/1/.右侧）和一个或两个隔离的以太串行接口•（10018/E/.左侧）板组成。主板控制FSC和PlantScape之间的以太接口。它有自己的处理器和存储器，以便为FSC到外部的设备通讯提供最优化的支持。•4）、10018/E/.通讯卡与10024/./.标准通讯卡一样，要通过跳针（J1、J2）设置它在CP上的编号。•5）、LED状态指示：•􀂙Off表示5VDC系统背板供电电源掉电；•􀂙红色表示该模件处于offnet或非运行状态；•􀂙绿色表示该模件处于运行状态；•􀂙红/绿交替闪动表示检测到软件或硬件故障存在。•如果状态LED指示为绿色，下面小的LED（A1~A4，B1~B4）提供有关通讯的辅助信息：•􀂙上部的四个红色LED（A1~A4）用于通道A；•􀂙下部的四个红色LED（B1~B4）用于通道B。•注意：如果状态LED为红色，A1和B1LED都点亮（而此时其它的所有A和B•LED都熄灭），表示CPU存在故障。21安全管理器卡介绍(续)•􀂙系统中如果安装了10018/2/U和10018/E/.，它们一定要放在10024/./.标准通讯卡的左侧，即从编号上说，要放在10024/./.的后面。例如，系统中有两块10024/./.通讯卡和一块10018/2/U卡，则10018/2/U只能设置为COM3，而前者设置为COM1和COM2。•􀂙CP系统总线（7SBUS、12SBUS、或17SBUS）背面对应COM卡安装位置的跳针要拿下。22WD卡23WD卡简介•1）、WD的功能是当存在可能导致危险情形发生的故障时，确保输出进入安全状态。•2）、WD监视的系统参数包括：􀂙•应用程序一个循环的最大执行时间。确保程序正确执行，而没有进入死循环。􀂙•应用程序一个循环的最小执行时间。确保程序正确执行，而没有出现跳转，造成某些程序没有执行。•􀂙5VDC电源的过电压和欠电压监视（5VDC±5％）。•􀂙CPU、COM卡等的存储器错误。如发生存储器错误，WD输出失电。•WD输出，RESET输入、ESD输入•ESD指示灯•WD输出指示灯•􀂙ESD输入信号（手动Shutdown，拔下上部的偏平电缆，可使所在的CPShutdown）。•􀂙转动RESET开关，启动FSC系统。24•4）、最大的WD输出电流为900mA，5VDC。如果WD卡监视的所有输出卡件的•WD电流总和超过900mA，则要在系统中安装WD中继器（WatchdogRepeater，WDR，•下一节讲述）。•5）、下部的WD输出LED指示CP的运行状态，如果它熄灭表明CP停止了。2526WDR卡27•1）、WDR（103