Invensys的IA系统综述

Ｉ／Ａ系统综述技术交流•Page2智能自动化控制系统标准，开放的实时网络•遵循IEEE802.3u/802.3z标准•采用标准商业化1GB交换式以太网•MESH网（网状结构）•冗余结构•可以挂接2000个节点•采用光纤•SNMP网络管理功能/VLAN技术/SPANNINGTREE技术交流–系统综述–网络技术交流•Page3简洁的通讯系统•信息网•控制网络•现场总线通讯机系统的结构技术交流–系统综述–网络技术交流•Page4以目标为基础的信息结构数据存取与位置无关用位号获得数据信息网络控制网络实时信息我有8小时产量数据我需要8小时产量数据我有换热器内部数据•流量•温度•压力我需要产量数据我需要产量数据我需要换热器内部数据目标管理清楚地解决了连接问题技术交流–系统综述–网络技术交流•Page5传统的网络结构：WSCPCPWSWSCPCP总线ABABMESH网络结构：•每一各交换机都与上层的二个独立交换机相连，从而最大限度的规避网路/交换机故障带来的危害。•智能交换机内置的快速网路管理程序自动管理连接路径，以避免不必要的网路阻塞。WSWSCPCPCPRootswitches1stlayer2ndlayer3rdlayerIO冗错的MESH网络结构技术交流–系统综述–网络技术交流•Page6高速以太网现场总线TCP/IP,2M,光纤最远可达20KMProfiBUSDPHARTProfibusPA,FFH1FoxComFoxCom控制网络（MESH网）TCP/IP,1G高速以太网现场总线TCP/IP,2M,光纤最远可达20KM标准的外部线缆方式接入开放式信息连接现场总线：技术交流–系统综述–网络技术交流•Page7•高速的远程I/O网络•远程I/O最远可离控制处理机20km•自动组态下载•采用标准的硬接线接口•开放的接口位置在I/O层面上•抗干扰能力•冗余措施远程就地I/ASeries节点总线现场总线组件控制处理机I/A系统现场总线结构特点技术交流–系统综述–网络技术交流•Page8技术交流-系统综述-过程处理部分•CPU：ElanAMD520@100Mhz•通讯处理器：ElanAMD520@100Mhz•内存：16MBSDRAMWithECC100Mhz•非易失内存：32MBFlashRAM（失电后组态文件、过程量不丢失）•内部通讯总线：66Mhz•功耗：14.3Watt（低功耗）•IO能力：最多120块FBM•组态能力：最多组态4000个处理功能模块•处理能力：每秒最多处理10000个功能模块。控制处理器（CP270）性能描述技术交流•Page9高性能的控制处理器（CP270）•114种功能块或通过用户自编软件实现（包括焓值计算、平衡功能、二元函数、三取二等）；•支持多种现场总线协议；•可嵌入10个（10X10X10）MVC优化控制器；•支持在线组态、实时无扰•下载支持离线仿真；•所有的标签量数据库均存储于控制处理机内部；•如遇到特殊的高速处理可以在I/O组件中实现；•全密封设计；•容错结构；技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page10基于GPS的系统精确对时：校时脉冲转换器MTKModemGPS接收器....Mesh网主时钟校时脉冲接收卡以太网卡控制处理机CPCP校时脉冲转换器....机柜机柜工作站（AW/WP）控制处理机CPCP控制处理机CPCP控制处理机CPCP技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page11智能化的I/O组件•封闭的全铝外壳•-20°C--+70°C环境温度•适合与G3苛刻的、腐蚀性和2区危险场合低功耗和热耗•带有微处理器和内存的智能化组件•可以在I/O组件中作组态•安装在DIN导轨上•光纤通讯•全部带有隔离措施•高精度技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page12FBM模块安装基板水平安装垂直安装冗余电源输入连接端子扩展模块现场总线连接端子电缆连接端子组件（19”框架安装基板）技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page13FBM现场连线&端子排技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page14通道独立的隔离设计技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page15常用的I/O组件I/O组件说明AIAODIDOPIFBM201FBM202FBM203FBM204FBM206FBM207FBM24280~20mA输入，通道隔离热电偶或毫伏输入，通道隔离热电阻输入，通道隔离0~20mA输入/输出，通道隔离4488脉冲量输入，通道隔离48V访问电压数字量输入，通道隔离,SOE数字量输出，通道隔离8-1616--------------------------技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page16电源和接地控制处理机电源•矩阵式供电方式；•可以带电插拔；•针对控制处理机单独供电；•安装在导轨上；•诊断电源组件状态并且发信到人机接口；•平均使用功耗为7VA；技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page17InputPowerBusPrimaryPowerPrimaryPowerPrimaryPowerPrimaryPowerInputPowerBusBackupPowerBackupPowerBackupPowerBackupPower11132114122322241333233414432444(Secondary)MainRowDistributionColumnDistributionFactory(Secondary)MainIntermediatePowerBusMountingStructureBusFactory矩阵式供电(全球专利)技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page18冗余的I/O电源•冗余供电；•安装要求低；•I/O电源与系统电源没有关系；•安装在导轨上；•电源监视；•24VDC供电；•对电源要求低技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page19人机接口电源•采用交流切换开关实现供电•电压监视•最大30ms切换时间•故障报警•灵活的安装结构技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page20系统接地•不要求独立的接地点•接地电阻小于4欧姆•I/O系统包括远程I/O系统接地与控制处理机可以没有关系•可以采用星型接地方式技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page21系统对外接口•I/O层面•控制网络层面•信息网络层面技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page22通讯接口：DEHSISPLC其它DCS智能仪表现场总线设备IAseries技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page23•FFH1采用FBM220/221•ProfiBUSDP/PA采用FBM223/224•HART采用FBM214/215/216/218•串口通讯采用FBM224I/O层面上的通讯接口技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page24•组件全封闭带来的高防护能力；•点点隔离•通道独立的A/D或D/A•先进的CMOS芯片,散热小,耗电少•-20°C~~+70°C温度•灵活的安装和供电接地方式•高速的I/O通讯•智能化的I/O组件•开放的系统接口I/A系统硬件总结技术交流-系统综述-过程处理部分技术交流•Page25历史站的配置及功能技术交流–系统综述-人机接口部分概述•功能集成于工程师站；•可安装于MESH网络上任何工程师站中；•在MESH网上可建立多个历史数据库；•在MESH网上的任一工作站（工程师站/操作员站）都可对任一历史数据库进行组态。技术交流•Page26过程历史数据库性能1.单个数据库最多可同时采集8000个过程对象的数据；2.每个过程对象最多可保存99,999,000个历史数据；3.采样周期可定义为1、2、4、10、20和30秒，1、2、5和10分；4.历史数据保存在工程师站的硬盘中。可根据需要备份至可读写光盘或传送至SIS。技术交流–系统综述-人机接口部分技术交流•Page27I/A系统工程师站概述•一套集工程维护，设计，调试及管理为一体的软件工具•IntelPentium4Processor,512MBECC内存,可扩展2GB内存•内置一个80GB/7200rpm高速硬盘•操作系统：WINDOWSXP•可联接两台21”LCD,分辨率1600X1280•信息网接口:标准以太网接口配置技术交流–系统综述-人机接口部分技术交流•Page28DECVAX信息网–TCP/IP,DecNet,NFS,SNA,X.25,OSI,Novell控制网(IEEE802.4)100MHz—RTU’s—Scales—BarCode—Scanners—Etc...SingleStationControllersPersonalWorkstationTable-TopWorkstationTable-TopWorkstationPCPCPCFaultTolerantFieldbusSpectrumPLCHMIModeminternet工程师站结构•使用工作站•连接控制网和信息网•通过网络获得远程支持•通过以太网接口与DCS系统相连•通过多种接口支持系统对外的接口（可选）•支持离/在线组态，实时下载•提供多种组态方式技术交流–系统综述-人机接口部分技术交流•Page29工程师站-集成的控制软件工程师站操作员站历史数据站系统管理数据库管理FOXCAE性能分析与外系统接口技术交流–系统综述-人机接口部分技术交流•Page30图形化组态界面技术交流–系统综述-人机接口部分技术交流•Page31图形化组态界面-逻辑组态技术交流–系统综述-人机接口部分技术交流•Page32StrategyTemplate$SplitRangeStrategyTemplate$CasHOLAIN1AIN1MEASPNTIOM_ID:PNT_NO:1AIN2AIN2MEASPNTIOM_ID:PNT_NO:1AIN3AIN3MEASPNTIOM_ID:PNT_NO:1PIDA1PIDA4MEASOUTPIDA2PIDA5BCALCIMEASOUTPIDA3PIDA6BCALCIBCALCOMEASOUTRSPHOLIMAOUT1AOUT7BCALCOMEASOUTIOM_ID:PNT_NO:1HiOutLimPrimaryMeasSecondaryMeasOutStrategy_6402$CasHOL1HiOutL...OutPrimar...Second...Strategy_6611$SplitRange2BO01Direct...MeasRevers...OvrdJacTempReacTempCoolVlvHeatVlvCALCA1CALCA1BI01BO01RI01RO01TIMINI:0BI02RO02AOUT1AOUT2BCALCOMEASOUTIOM_ID:PNT_NO:1AOUT2AOUT3BCALCOMEASOUTIOM_ID:PNT_NO:1MeasBO01DirectActReverseAct图形化组态界面-预置标准控制策略技术交流–系统综述-人机接口部分技术交流•Page33图形化组态界面-SAMA组态方式技术交流–系统综述-人机接口部分技术交流•Page34功能块顺序–信号流向跟踪可以自动地按照信号的流向排列功能块的次序！技术交流–系统综述-人机接口部分技术交流•Page35I/A系统操作员站-概述兼操作员站，工程师站，接口站于一体多功能的人机接口1.调用过程显示画面,观察到过程回路的参数、状态、趋势和报警情况，实现对过程的控制（如单点强制、强制设定值等）；2.组态过程显示画面和过程控制数据库,进行其它各种组态工作；3.进入到工程师站的环境下的软件开发环境,编写,调试和执行用户特定的应用程序；4.对DCS进行诊断；5.企业管理。技术交流–系统综述-人机接口部分技术交流•Page36I/A系统操作员站–配置•IntelPentium4Processor,256MBECC内存,可扩展2GB内存•内置一个80GB/7200