TRICON安全控制系統(tǒng).doc

TRICON安全控制系統(tǒng)第一章 TRICON系統(tǒng)概述11 系統(tǒng)專用術(shù)語 SIS：是Safety Instrumented System的簡稱，中文的意思是安全儀表系統(tǒng)，它是根據(jù)美國儀表學(xué)會（ISA）對安全控制系統(tǒng)的定義而得名的。安全儀表系統(tǒng)（SIS）也稱為緊急停車系統(tǒng)（ESD）、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)（SIS）或儀表保護系統(tǒng)（IPS）。 安全儀表系統(tǒng)（SIS）用于監(jiān)視生產(chǎn)裝置或獨立單元的操作，如果生產(chǎn)過程超出安全操作范圍，可以使其進入安全狀態(tài)，確保裝置或獨立單元具有一定的安全度。安全儀表系統(tǒng)（SIS）不同于批量控制、順序控制及過程控制的工藝聯(lián)鎖，當(dāng)過程變量（溫度、壓力、流量、液位等）越限，機械設(shè)備故障，系統(tǒng)本身故障或能源中斷時，安全儀表系統(tǒng)（SIS）能自動（必要時可手動）地完成預(yù)先設(shè)定的動作，使操作人員、工藝裝置處于安全狀態(tài)。 Tricon：是一種具有高水平冗余容錯技術(shù)的可編程邏輯和過程控制器。容錯技術(shù)：容錯是Tricon控制器最重要的特性，它可以在線識別瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)的故障并進行適當(dāng)?shù)男拚?。容錯技術(shù)提高了控制器的安全能力和可用性，使過程得到安全控制。Tricon通過三重模件冗余結(jié)構(gòu)（TMR）提供容錯能力。此系統(tǒng)由三個安全相同的系統(tǒng)通道組成（電源模件除外，電源模件是雙重冗余的）。每個系統(tǒng)通道獨立地執(zhí)行控制程序，并與其它兩個通道并行工作。硬件表決機制則對所有來自現(xiàn)場的數(shù)字式輸入和輸出進行表決和診斷。模擬輸入則進行取中值的處理。因為每一個分電路都是和其它兩個是隔離的，任一分電路內(nèi)的任何一個故障都不會傳遞給其它兩個分電路。 處理故障如果需要拆卸或更換有故障的分電路模件都可以在線進行，而不中斷過程控制。（在有熱備卡件的情況下，并確認(rèn)熱備卡件處于工作狀態(tài)，方可進行。） 對于各個分電路、各模件和各功能電路都具有診斷功能，能夠及時地檢查到運行中的故障，并進行指示或報警。診斷還可以把有關(guān)故障的信息存儲在系統(tǒng)變量內(nèi)。在發(fā)現(xiàn)有故障時，操作員可以利用診斷信息以修改控制動作，或者指導(dǎo)其維護過程。12 系統(tǒng)簡介 TRICON系統(tǒng)是一種現(xiàn)代化的可編程邏輯與過程控制器，它提供了高水平的系統(tǒng)容錯能力，可作為石化生產(chǎn)裝置的聯(lián)鎖保護系統(tǒng)，實現(xiàn)裝置的緊急停車。 對于V9型TRICON系統(tǒng)，有三種形式的機架：主機架、擴展機架和遠(yuǎn)程延伸機架，主機架與擴展機架最多相距30m，與遠(yuǎn)程延伸機架最多相距2km。系統(tǒng)最多包含一個主機架、八個擴展機架和六個遠(yuǎn)程延伸機架，支持總數(shù)多達118組輸入輸出模件或通訊模件，最大點數(shù)為：2048個數(shù)字輸入點，1024個數(shù)字輸出點，1024個模擬輸入點，512個模擬輸出點和80個脈沖輸入點。其通訊模件不僅可與Modbus裝置和集散控制系統(tǒng)(DCS)連接，還能通過點對點(PeertoPeer)或8023網(wǎng)絡(luò)與外部主機相連接。 TRICON系統(tǒng)通過三重化冗余結(jié)構(gòu)(TMR)實現(xiàn)容錯能力，系統(tǒng)有三個完全相同的分支，每一支都能獨立地執(zhí)行控制程序，并與其他兩路并行工作，專用的軟、硬件機制可對IO進行“三取二表決”。參見圖1 TRICON控制器的三重化結(jié)構(gòu)圖。圖 1 TRICON 控制器的三重化結(jié)構(gòu)圖 13 Tricon系統(tǒng)的特點提供三重模件冗余結(jié)構(gòu)，三個完全相同的分電路各自獨立地執(zhí)行控制程度。能耐受嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境。能夠現(xiàn)場安裝，可以現(xiàn)場在線地進行模件的安裝和修復(fù)工作而不需打亂現(xiàn)場接線。能支持多達118個I/O模件（模擬的和數(shù)字的）和選裝的通訊模件，通訊模件可以與Modbus主機和從屬機連接，或者和Foxboro與Honeywell分布控制系統(tǒng)（DCS）、其它在Peer-to-Peer網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的各個Tricon、以及在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的外部主機相連接。可以支持位于遠(yuǎn)離主機架12公里（7.5英里）以內(nèi)的遠(yuǎn)程I/O模件。利用基于WINDOWS NT系統(tǒng)的編程軟件完成控制程序的開發(fā)及調(diào)試。在輸入和輸出模件內(nèi)備有智能功能，減輕主處理器的工作負(fù)荷。每個I/O模件都有三個微處理器。輸入模件的微處理器對輸入進行過濾和修復(fù)，并診斷模件上的硬件故障。輸出模件微處理器對輸出數(shù)據(jù)的表決提供信息、通過輸出端的反饋回路電壓檢查輸出狀態(tài)的有效性、并能診斷現(xiàn)場線路的問題。提供全面的在線診斷，并具有修理能力?？梢栽赥ricon正常運行時進行常規(guī)維護而不中斷控制過程。第二章 TRICON系統(tǒng)硬件及配置21一個基本的Tricon控制系統(tǒng)由下列部件組成：A 各種模件B 容納各種模件的機架C 現(xiàn)場端子板D 編程工程師站。2.2 Tricon模件Tricon各種模件由封裝在金屬骨架內(nèi)的電子元件所構(gòu)成，可在線進行更換。每個槽位有一保護蓋，當(dāng)模件從機架上取下時，也不暴露任何部分電路。各模件上的“鍵”又可避免模件被插入到錯誤的槽內(nèi)。Tricon支持?jǐn)?shù)字和模擬的輸入與輸出點，以及熱電偶輸入和多種通訊能力。 2.2 Tricon機架有三種型式的機架：1 、 主機架2 、 擴展機架 (與主機架的距離最遠(yuǎn)30M）3 、 和遠(yuǎn)程機架 （與主機架的距離最遠(yuǎn)12KM）主機架 A 帶有機架號的鍵開關(guān)B、C 冗余電源模件D、E、F 三個主處理器G 網(wǎng)絡(luò)通訊模件（NCM），在COM槽內(nèi)H、I 空白J、K 數(shù)字輸入模件，帶熱備L、M 空白N、O 數(shù)字輸出模件，帶熱備P、Q 留空R 加強型智能通訊模件（EICM）S 空白下面是主機架的前視圖。主機架可以支持下列模件：兩個電源模件三個主處理器通訊模件，例如ICM、NCM、ACM或者SMMI/O模件，帶熱備通訊模件（僅限于#2擴展機架）每個機架具有不同的總線地址（1到15）；機架內(nèi)的每個模件具有地址，由位置或槽位決定它的具體地址。主機架上有一個四位置的鍵開關(guān)，用以控制整個的Tricon系統(tǒng)。開關(guān)的設(shè)定為RUN（運行）、PROGRAM（編程）、STOP（停止）和REMOTE（遠(yuǎn)程）。擴展機架A、B 冗余電源模件C、D 網(wǎng)絡(luò)通訊模件，相鄰槽口E、F 數(shù)字輸入模件，帶熱備G、H 數(shù)字輸入模件，帶熱備I、J數(shù)字輸入模件，帶熱備擴展機架,前視圖K、L 數(shù)字輸入模件，帶熱備M、N 數(shù)字輸入模件，帶熱備O、P 數(shù)字輸入模件，帶熱備Q、R 數(shù)字輸入模件，帶熱備Tricon系統(tǒng)的主機架安裝主處理器模件以及最多六個I/O模件組。在機架內(nèi)的各I/O模件通過三重的RS-485雙向通訊口而連接。圖中：Tricon擴展機架#3擴展機架#4到14Tricon擴展機架#15號Tricon擴展機架#2Tricon主機架（機架#1）TriStation（IBM PC兼容）擴展機架（機架2到15）每一個可以支持最多八個I/O組。擴展機架通過一個三重的RS-485雙向通訊口而和主機架連接?？梢杂脕磉B接一組主機架和擴展機架的標(biāo)準(zhǔn)纜的總長最多為30米（100英尺）。圖1-1 V9 Tricon系統(tǒng)的配置RS-485擴展總線口的使用：圖中：I/O總線口 Tricon機架，前視 I/O總線連接OUTA支路A出口 OUTB支路B出口 OUTC支路C出口INA支路A入口 INB支路B入口 INC支路C入口2.3 Tricon現(xiàn)場接線使用外部端子板ETP用來和現(xiàn)場的設(shè)備連接。另外ETP可以將電纜直接連接到Tricon背板頂部的56針的接頭上。2.4 編程工程師站Tricon系統(tǒng)通過稱作Tristation的工程及維護用的工作站進行編程。Tristation 1131 的開發(fā)平臺運行環(huán)境是WINDOWS NT4.0或更新的操作系統(tǒng)。Tristation 1131支持三種遵循IEC 1131-3標(biāo)準(zhǔn)的編程語言：功能塊語言，梯形圖語言及結(jié)構(gòu)文本語言。Tristation 1131用于以下的方面：開發(fā)和調(diào)試Tricon所執(zhí)行的控制程序。診斷系統(tǒng)的狀態(tài)?；芈窓z測和現(xiàn)場設(shè)備維護時強制點。一旦某一控制程序被開發(fā)完成，裝載操作可將程序安裝入控制器內(nèi)并校驗其是否能正確執(zhí)行。2.5主處理器模件Tricon系統(tǒng)包含三個主處理器模件。每個模件控制系統(tǒng)的獨立的一路，并與其它兩個主處理器并行工作。每個主處理器上有一個專用的I/O通訊處理器，用以管理在主處理器和I/O模件之間交換的數(shù)據(jù)。一條三重I/O總線位于機架的背板上，機架間通過I/O總線電纜連接。#9000或#9001。當(dāng)每個輸入模件被詢問時，I/O總線的相應(yīng)的一支就把新的輸入數(shù)據(jù)匯成表存入主處理器內(nèi)，并存入存儲器以備用于硬件表決。主處理器內(nèi)的每一單個輸入表通過TriBus傳到其鄰近的主處理器。在此傳送過程中，完成硬件表決。TriBus利用直接存儲器存取可編程邏輯數(shù)據(jù)并對三個主處理器之間的數(shù)據(jù)進行同步、傳送、表決、以及比較。如果發(fā)現(xiàn)不一致，信號在兩個表中是一致的，則對第三個表進行修正。每個主處理器把數(shù)據(jù)的必要的修正保持在當(dāng)?shù)卮鎯ζ鲀?nèi)。任何差異都被標(biāo)識，并在掃描結(jié)束時被Tricon的內(nèi)部故障分析器來判斷某一模件是否存在故障。主處理器把修正過的數(shù)據(jù)送入控制程序。32位的主微處理器和相鄰的主處理器模件一起并行執(zhí)行控制程序。主處理器模件接受雙電源供電，電源母線排列在主機架內(nèi)。一個電源或電源母線出現(xiàn)故障不會影響系統(tǒng)性能。Tricon在沒有外部電源的情況下，電池能完整地保持程序和保持性變量，至少可保持六個月。圖中：（自上到下）模件已通過自診斷試驗。模件有故障，需要更換模件正在執(zhí)行用戶自編寫的控制程序。當(dāng)模件正在重新熟悉過程中，此燈閃爍。發(fā)現(xiàn)有軟錯誤。更換模件以避免硬失效。COM TX通過COMM總線傳送數(shù)據(jù)。 COM RX從COMM總線接收數(shù)據(jù)。 IOC TX通過I/O總線傳送數(shù)據(jù)。 IOC RX從I/O總線接收數(shù)據(jù)。歷史/狀態(tài)口 用于讀取診斷信息2.6總線系統(tǒng)及電源分配如圖1-4所示，三條三重總線系統(tǒng)都蝕刻在機架背板上，三條總線為TriBus、I/O總線、及通訊總線。TriBus完成下列三種功能：傳輸模擬的、診斷的、和通訊的數(shù)據(jù)傳輸和表決數(shù)字輸入數(shù)據(jù)對上次掃描的輸出數(shù)據(jù)和控制程序存貯器進行數(shù)據(jù)比較并對不同之處進行標(biāo)識I/O總線可使信息在I/O模件和主處理器之間傳送，速率為375K波特。通訊總線在主處理器和通訊模件之間傳輸信息，其速率為2 M波特。Tricon容錯結(jié)構(gòu)的一個重要特征是，每一個MP使用了同一個數(shù)據(jù)發(fā)送器將數(shù)據(jù)同時送給上游的和下游的主處理器，這樣保證了同樣上游處理器和下游處理器接收相同的數(shù)據(jù)。圖1-4 Tricon主機架背板圖中：1、雙重電源軌 2、電源端子條 3、#1電源 4、#2電源 5、I/O終端用ELCO接頭 6、公共總線 7、I/O總線 8、主處理器A、B、C 9、左I/O模件 標(biāo)準(zhǔn)邏輯槽口 10、通訊模件 11、*左模件和右模件在任一特定時間內(nèi)都作為有源的或熱插的備件起作用。2.7各種模件數(shù)字輸入模件Tricon提供兩種基本類型的數(shù)字輸入模件：TMR和簡易型。在TMR模件上，全部關(guān)鍵的信道都被100%地三重化，以保證安全性和最大的利用率。在簡易型模件上，只有那些保證安全運行所需的信號通路部分才被三重化。簡易型模件用于低成本比最大利用率更重要的關(guān)鍵安全場合。2.7.1 TMR數(shù)字輸入模件每個數(shù)字輸入模件內(nèi)有三個相同的分電路路（A、B、C）。雖然三個分電路都裝在同一模件內(nèi)，但它們是完全相同隔離的，并獨立運行。每個分電路可獨立地對信號進行處理并在現(xiàn)場和Tricon之間采用光電隔離。（#3504E型64點高密度數(shù)字輸入模件是一個例外，它沒有隔離。）一條分電路上的故障就不會擴散到另外的分電路。此外，每條支路含有一個8位微處理器（IOP），它處理與其相應(yīng)的主處理器的通訊。三個輸入分電路的每一個分電路可異步地檢查輸入端子板上的每點信號，以判別其狀態(tài)并將值放在相應(yīng)的A、B、C輸入表內(nèi)。每個輸入表都定期地經(jīng)過I/O總線由位于相應(yīng)的主處理器模件上的I/O通訊處理器進行詢問。例如，主處理A通過I/O總線A詢問輸入表A。帶自測試的直流數(shù)字輸入模件，能夠檢測“ON粘住”（指模件測量回路無法檢測到現(xiàn)場信號斷開）的狀態(tài)，這對安全系統(tǒng)是一個重要的特征。因為絕大數(shù)安全系統(tǒng)都是“去磁跳閘”。2.7.2 簡易型數(shù)字輸入模件每個數(shù)字模件含有適用于三個相同的分電路（A、B、C）的智能控制電路。雖然這些分電路都裝在同一模件內(nèi)，它們是完全相互隔離的，而且完全獨立地進行工作。一個支路上的故障不會傳給另一個。每條支路含有一個8位微處理器（IOP），它處理與其相應(yīng)的主處理器的通訊。三個輸入分電路中的每一個獨立地通過一組非三重化的信號調(diào)節(jié)器測量端子板上每一輸入信號。每個分電路判別其狀態(tài)并將值放在相應(yīng)的A、B、C輸入表內(nèi)。每個輸入表都定期地經(jīng)過I/O總線由位于相應(yīng)的主處理器模件上的I/O通訊處理器進行詢問。例如，主處理A通過I/O總線A詢問輸入表A。該模件具有專門的自測試電路，用不足500微秒的時間能檢測“ON”粘住和“OFF”粘住故障。這是故障安全系統(tǒng)的必備特性，它必須能及時地檢測出所以的故障，并在檢測到有輸入故障時，把測量輸入值強制在安全狀態(tài)。因為Tricon更適合用于“去磁跳閘”系統(tǒng)，所以在輸入電路中發(fā)現(xiàn)故障時就能把各分電路的值強制在“OFF”（ 去磁的）狀態(tài)。2.7.3 數(shù)字輸出模件數(shù)字輸出模件有四種基本型式：監(jiān)督型數(shù)字輸出模件DC電壓數(shù)字輸出模件AC電壓數(shù)字輸出模件雙通道DC數(shù)字輸出模件每個數(shù)字輸出模件都包含有三個完全相同的相互隔離的分電路。每一分電路含有一個IOP微處理器，它從相應(yīng)的主處理器上的IOC通訊處理器接收其輸出表。所有的數(shù)字輸出模件，除了雙通道DC模件以外，都采用“四方輸出表決器”，該電路對各個的輸出信號在它們剛要被送至負(fù)載之前進行表決。這個表決電路以并行一串行通路為基礎(chǔ)，它在分電路A和B，或者分電路B和C，或者分電路A和C的閉合時換句話說就是，通過三取二輸出表決通過。雙通道數(shù)字輸出模件則具有一個單個的串行通道，三取二的表決過程單獨作用于每一個開關(guān)。四方輸出表決電路對于所有的關(guān)鍵信道給出多重冗余，保證了安全和最大的利用率。雙通道輸出模件給出剛剛足夠的冗余度以保證安全運行。雙重化模件更適合于低成本比最大利用率更重要的關(guān)鍵安全場合。每種數(shù)字輸出模件均可對每點進行專門的輸出表決器診斷（OVD）。一般而言，在OVD執(zhí)行過程中每一個點的狀態(tài)被逐點保存在輸出驅(qū)動器上。在模件上的反饋控制回路允許每個微處理器讀出此點的輸出值，以決定在輸出電路內(nèi)是否存在有潛在的故障。（對于那些任何躍變時間寬度都不能容忍的現(xiàn)場裝置，在AC和DC電壓數(shù)字輸出模件上的OVD都可以被禁止）。監(jiān)督型數(shù)字輸出模件同時具有電壓的和電流的反饋，具備在勵磁和非勵磁的工作狀態(tài)下故障的完全覆蓋。此外，監(jiān)督型數(shù)字輸出模件還能對回路進行連續(xù)校核，驗證是否有現(xiàn)場負(fù)載存在?，F(xiàn)場負(fù)載丟失或線路短路時，在模件上有信號指示。DC電壓數(shù)數(shù)字輸出模件是專門設(shè)計來控制那些現(xiàn)場設(shè)備可能長期地保持于一種狀態(tài)。DC電壓數(shù)字輸出模件的OVD診斷能確保完全的故障覆蓋率，即使各點的被命令狀態(tài)從不改變。在這種模件上，一般只在OVD執(zhí)行期間輸出信號發(fā)生躍變，但被保證低于2毫秒（標(biāo)準(zhǔn)的是500微秒），并且對絕大多數(shù)現(xiàn)場設(shè)備是沒有影響的。AC電壓數(shù)字輸出模件上，采用OVD診斷出故障的開關(guān)將會使用權(quán)輸出信號躍進變?yōu)樽畲蟀雮€AC周期的反狀態(tài)，這種變化不會對現(xiàn)場設(shè)備造成影響。一旦故障被檢測出來，模件就不再繼續(xù)進行OVD。在AC電壓數(shù)字輸出模件上的每個點都需要周期性的在ON在OFF狀態(tài)兩者上循環(huán)，以保證100%的故障覆蓋率。2.7.4 模擬輸入模件在模擬輸入模件上，三個分電路的每個分電路異步地測量各輸入信號并，把結(jié)果置入數(shù)值表內(nèi)。三個輸入表通過相應(yīng)的I/O總線傳送到其相應(yīng)的主處理器模件。每個主處理器模件內(nèi)的輸入表通過TBIBUS而轉(zhuǎn)送給相鄰的主處理器，并進行取中值的選擇，各主處理器內(nèi)的輸入表按中間值修正。在TMR模式中，中值數(shù)據(jù)被應(yīng)用于控制程序；而在雙重化模件中態(tài)中采用平均值。每個模擬輸入模件通過多路轉(zhuǎn)換器讀取多個參考電壓的方法自動進行校核。參考電壓可以確定增益和偏差，用來調(diào)整模數(shù)轉(zhuǎn)換讀數(shù)。模擬輸入模件和端子板可以支持許多不同的模擬輸入，這些模件可以是隔離的也可是非隔離的形式：05VDC、010VDC，420mA，熱電偶（K、J、T、E等型），以及熱電阻（RTD）。2.7.5模擬輸出模件模擬輸出模件接受輸出值的三個表，每個表從相應(yīng)的主處理器獲取。每一分電路有它自己的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）。其中一個分電路被選中，就可以驅(qū)動模擬輸出。輸出被連續(xù)不斷地用每點的輸入反饋回路校核使其達到正確性，每一點上的輸入是被所有三個微處理器同時讀取。如果在工作的分電路發(fā)現(xiàn)有故障，該分電路即被宣布為故障支路，并選擇別的分電路來驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備。這個“驅(qū)動分電路”的選定是分電路間輪換的，因此三條分電路都得到測試。2.7.6 端子板對于V9 Tricon機架的現(xiàn)場布線，您可以使用Triconex供應(yīng)的端子板組件，也可以用您自己的能和Tricon面板接頭相匹配的電纜組件?，F(xiàn)場端子板是一塊電氣的無源電路板，現(xiàn)場布線可以很容易與該板連接。2.7.7 通訊模件利用本節(jié)所述的通訊模件，Tricon可以和Modbus主機和從機，點對點網(wǎng)絡(luò)通訊上的其它Tricon，在802.3網(wǎng)絡(luò)上運行的其它主機，以及Honeywell和Foxboro分布控制系統(tǒng)（DCS）連接。主處理器通過通訊總線向通訊模件傳遞數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通常在每次掃描刷新一次；舊數(shù)據(jù)不會保留兩次掃描時間。增強型智能通訊模件（EICM）和外部設(shè)備進行RS-232和RS-422串行通訊，速度最高可到19.2K波特。這個EICM提供四個串行口，通過這些口可和Modbus主機、從屬機、或主從機，或者TriStation接口連接。模件也可提供一個Centronics兼容的并行口。網(wǎng)絡(luò)通訊模件（NCM）這種模件允許Tricon和其它Tricon通訊，或者通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與外部主機通訊，速率可達10Mbit/秒。NCM支持一定數(shù)量的Triconex協(xié)議和應(yīng)用，也支持用戶書寫的應(yīng)用，包括那些采用TCP-IP/UDP-IP協(xié)議的應(yīng)用，如表1-3所示。安全管理模件（SMM）該模件用于Tricon控制器和Honeywell的通用控制網(wǎng)絡(luò)（UCN）的接口， UNC是TDC-3000DCS的三個主要網(wǎng)絡(luò)中的一個。SMM允許通用控制網(wǎng)絡(luò)（UCN）將Tricon指定為它的一個安全節(jié)點，允許Tricon在整個TDC-3000環(huán)境內(nèi)管理過程數(shù)據(jù)。Tricon用Honeywell操作者所熟悉的顯示格式發(fā)送數(shù)據(jù)別名和診斷信息。SMM的利用率取決于Honeywell的用于500版和將來各版的計劃。高速通道數(shù)據(jù)接口模件（HIM）通過高速通道和就地控制網(wǎng)絡(luò)（LCN），該模件用于Tricon控制器和Honeywell控制系統(tǒng)的接口， HIM 也可通過數(shù)據(jù)高速路作為Honeywell 更老的控制系統(tǒng)的接口。HIM使得LCN與數(shù)據(jù)高速路上的有更高的級別的計算機，操作站等設(shè)備與Tricon通訊。HIM允許冗余的BNC接頭直接和數(shù)據(jù)高速通道連接，并具有同樣的功能容量，最大可有四個外部高速通道地址（DHP）。先進的通訊模件（ACM）該模件用于Tricon控制器和Foxboro的智能化自動化（I/A）系列DCS之間的接口。ACM允許Foxboro系統(tǒng)將Tricon指定為它的一個“安全節(jié)點”， 允許Tricon在整個I/A DCS環(huán)境內(nèi)管理過程數(shù)據(jù)。Tricon用I/A操作者所熟悉的顯示格式發(fā)送數(shù)據(jù)別名和診斷信息，ACM支持一定數(shù)量的Tricon協(xié)議和應(yīng)用以及用戶自編應(yīng)用，包括TCP/IP及UDP/IP協(xié)議，見表1-3。表1-3 NCM和ACM的協(xié)議和用途Troconex協(xié)議NCMACMPeer-to-Peer時間同步TriStationTricon系統(tǒng)存取應(yīng)用（TSAA）用戶編寫的協(xié)議（非專用的）TCP-IP/TCP-UDPTriconex應(yīng)用DOS TCP/IP驅(qū)動接口SOESOE記錄器網(wǎng)絡(luò)DDE服務(wù)器TriStation2.7.8 系統(tǒng)診斷與狀態(tài)指示燈Tricon具有全面的在線診斷能力。故障監(jiān)控電路可以預(yù)先檢測出可能發(fā)生的故障，此電路包括有I/O回路檢測、事故自動制動定時器、電源丟失檢測器等部件等。這使得Tricon可以自行重新配置并根據(jù)各個模件和分電路的工作情況進行一定限度的自我修理。每個Tricon模件的報警都可激發(fā)系統(tǒng)的“完整”的報警。報警包括每個電源模件上的一對NC/NO繼電器觸點。任何故障時，包括系統(tǒng)電源的中斷或“保險燒斷”都可使激發(fā)報警動作，從而提醒工廠的維護人員。每個模件的前面板上都有指示器（LED）。它們指示出模件的狀態(tài)或者可能與之相連接的外部系統(tǒng)的狀態(tài)。通常顯示的狀態(tài)為PASS（通過）、FAULT（故障）和ACTIVE（工作）。別的指示器依模件而不同。維護工作包括更換插入式的各模件。點亮了的故障指示器表示在該模件上發(fā)現(xiàn)有故障，必須更換。指示器的控制電路和三條支路的每一條都是隔離的，而且是冗余的。2.7.9電源模件型號V9 Tricon機架上裝有下列電源模件之一：型號#電源模件8310120VAC/VDC831124VDC8312230VAC每層機架有兩個電源模件，每一個電源都足以支持本層機架的全部電源需求。電源模件可以在線更換,并可視作熱備。電源模件，把外部電壓轉(zhuǎn)換成適合各Tricon模件使用的DC電源。每個電源模件上備有供每個外部電源用的在線緩燃保險，裝在模件之內(nèi)。需要換模件時，不需要折卸任何接線或卸掉電源模件只要把模件從機架上卸下即可。圖2-5 主/擴展電源模件圖中：電源模件用的連接條（位于電源模件的上方，背板上）電源模件，把外部電壓轉(zhuǎn)換成適合各Tricon模件使用的DC電源每個電源模件上備有供每個外部電源用的在線緩燃保險，裝在模件之內(nèi)。需要換模件時，不需要折卸任何接線或卸掉電源模件只要把模件從機架上卸下即可。表中 系統(tǒng)供電要求 輸入電壓 輸入頻率 120V AC(-15%10%) 4763Hz 220V AC(-15%20%) 4763Hz 120V DC(-15%20%)防止逆流連接 2.8 對系統(tǒng)接地的要求2.8.1 安全接地 將各個主機架和擴展機架用低阻抗電纜連接到 安全地，其供電電源的接地必須符合本地區(qū)的防火和電氣法規(guī)。2.8.2 信號接地 TRICON的信號地允許相對于安全地浮動。每個電源模件都有一個內(nèi)部的RC網(wǎng)用以限制信號地和安全地之間的電位差。在絕大多數(shù)安裝情況中，把信號地與安全地連在一起，并僅連在一個點上。2.8.3 屏蔽接地 對于模擬信號，必須將連接現(xiàn)場電纜的屏蔽層單端接地TRICON的外部模擬終端板上備有屏蔽接線端子，當(dāng)使用該端子時，應(yīng)該利用外部的屏蔽總接線排給出一個靠近外部模擬終端板的連接點。2.9 環(huán)境條件2.9.1 環(huán)境溫度：10282.9.2 相對濕度：2080，無凝結(jié)。2.9.3 對空氣要求：不要讓TRICON機架和模件暴露在金屬碎屑、能導(dǎo)電的顆?；蛴摄@削和銼削產(chǎn)生的灰塵中，否則會引起短路現(xiàn)象的發(fā)生。第三章 TRICON系統(tǒng)組態(tài)3.1前言：Tristation 1131 的應(yīng)用平臺是Windows NT、Windows XP。Tristation 1131程序支持四種語言。1 函數(shù)方塊圖（FBD） 功能塊圖。2 梯形圖（LD）。3 結(jié)構(gòu)文本（ST）4 因果矩陣（CEM）。需要相應(yīng)的專用軟件。以上三種語言（FBD、LD、ST）完全符合IEC1131-3國際標(biāo)準(zhǔn)中的關(guān)于程序控制器程序語言的規(guī)定。3.2Tristation 1131的特點：1 使用語言編輯器可以開發(fā)和執(zhí)行程序，例如：函數(shù)、函數(shù)塊和數(shù)據(jù)類型。2 從IEC-自適應(yīng)庫（包括過程控制，火氣函數(shù)）或者用戶庫中選擇函數(shù)和函數(shù)塊。3 TRICON系統(tǒng)可以配置每一種模塊（卡件）。4 TRICON系統(tǒng)可以設(shè)置SOE功能，以方便查詢。5 運用不同的“用戶名”和“密碼”權(quán)限等級，保護工程文件和程序。6 可以用仿真功能調(diào)試邏輯程序。7 程序邏輯、硬件設(shè)置、變量列表和主過程參數(shù)均可以打印出來。8 單用戶的TRICON系統(tǒng)中可以執(zhí)行250個程序項。9 通過控制面板可以顯示系統(tǒng)參數(shù)和診斷信息。3.3硬件組態(tài)1、 創(chuàng)建工作平臺（創(chuàng)建系統(tǒng)） （Program Name）當(dāng)啟動Tristation 1131后，你可以選用以下任何一種語言來編制你的程序。A 按projrct按鈕，建立項目描述。創(chuàng)建項目* Open TriStation 1131. On the File menu, click New Project.打開TriStation 1131.在文件菜單按新建項目（New Project）。l 選擇您想建立的系統(tǒng)（Tricon, Tricon Low Density, or Trident）.l 按OK鍵繼續(xù)。定義項目路徑并定義文件名。自動注冊成功默認(rèn)的用戶名為：(MANAGER) 。默認(rèn)的密碼為 (PASSWORD)。打開一個現(xiàn)有的項目：步驟：1打開 TriStation 1131.在文件菜單上，按打開工程按鈕。2 選擇項目所在的文件夾。點擊您要打開的項目，然后點擊打開。第四章 TRICON系統(tǒng)的維護及注意事項4、1系統(tǒng)維護4、1、1系統(tǒng)診斷軟件使用ESD系統(tǒng)診斷信息收集1 進入診斷面板 打開1131程序2 連接3 查看信息（最好用打印屏幕鍵將故障信息保存）清除故障信息，如果是歷史故障可以清除，系統(tǒng)可恢復(fù)正常，如果是仍然存在的故障，清除后還會出現(xiàn)。清除所有卡件的故障信息：1 確保所有的故障一一被確認(rèn)和修正。2 在命令菜單上，按清除所有卡件故障。4收集故障信息點擊保存后開始收集等數(shù)字不再增加時，點STOP結(jié)束。發(fā)給tech_，廠家將幫助我們分析問題并將結(jié)果反饋給我們，從而找到解決問題的方法。顯示硬件的版本號如果想請求診斷工程師的技術(shù)支持你必須知道這些版本號。 在命令菜單上，按顯示硬件版本按鈕4、1、2系統(tǒng)故障 一控制系統(tǒng)一般故障a 事故現(xiàn)象系統(tǒng)故障報警燈亮。b 事故原因處理方法1卡件系統(tǒng)故障報警。登陸TRICON 控制面板2系統(tǒng)溫度高報警。 檢查環(huán)境溫度，檢查風(fēng)扇運行狀態(tài)。3遠(yuǎn)程機架通信光纜故障?？粗鳈C遠(yuǎn)程通訊卡件RXM狀態(tài)等是否正常，將不正常的光纖重新接好，或用備用光纖替換。4冗余電源中的一路電源故障。檢查供電電源是否正常。檢查故障卡的電源系統(tǒng)有兩個24V電源，每個電源的狀態(tài)通過一個繼電器來報警，如果電源正常則繼電器燈亮，觸點閉合。如果有一個故障則繼電器燈滅，觸點斷開，系統(tǒng)報警回路斷開，則系統(tǒng)報警。5AI卡 輸入電流超上限故障報警檢查故障通道的電流，將故障儀表處理好。6DO、AO卡 電源低報警。檢查空通道的短接線是否接好，檢查是否有通道開路。7卡件沒有固定好松動引起系統(tǒng)報警。二控制系統(tǒng)通訊故障a 事故現(xiàn)象光電轉(zhuǎn)換器 ，網(wǎng)口對應(yīng)的狀態(tài)燈不亮。通訊中斷b 事故原因處理方法檢查通訊卡狀態(tài)，檢查各連接網(wǎng)線，如果光纖有問題，可更換為備用光纖。三控制系統(tǒng)停止運行a 事故現(xiàn)象通訊中斷?？刂葡到y(tǒng)全部失電。b 事故原因處理方法原因：1.程序停止運行。2.三個控制器同時故障不工作。3.兩路電源同時失電。如果系統(tǒng)完全停電，各控制閥輸出回零。現(xiàn)場電磁閥都不能動作。31、日常檢查 a 檢查個卡件狀態(tài)燈的狀態(tài)是否正常。b 檢查保險燈指示燈是否有亮的，如果有要及時更換保險，找出原因。c檢查通訊系統(tǒng)是否正常，看相應(yīng)的指示燈是否正常.四 各種卡件的指示燈狀態(tài)及含義：4.1.1 電源模件電源模件具有如圖4-1所示的指示燈。指示器顏色PASS綠FAULT紅ALARM紅TEMP黃BAT LOW1黃1.僅限主機架的電源模件圖4-1 典型的電源模件指示燈外觀表4-1列出可能發(fā)生在電源模件的情況，對每種情況加以說明，并推薦出改正的措施。只有外部電源被切斷以及另一電源正常工作時，才能取下電源模件，表4-1 電源模件的狀態(tài)指示燈PassFaultAlarmBat LowTemp說明及措施ONOFFOFFOFFOFF模件工作正常。不需要素采取措施。ONOFFONOFFON模件工作正常但室溫對于Tricon來說太高（高于60/140）。解決環(huán)境的問題，否則Tricon可能永久性故障。ONONONONOFF模件工作正常但其電池的功率不夠。如電力故障，電池不能保持住RAM內(nèi)的程序。OFFONON任意任意模件失效或電力喪失。如果外部電源故障。應(yīng)恢復(fù)供電。如模件故障，更換模件。OFFOFF任意任意任意指示燈/信號電路工作不正常。更換模件。ONOFFONOFFOFF模件工作正常，但在機架/系統(tǒng)內(nèi)的另一模件功能故障。觀察另一個模件上的PASS/FAULT指示器或者利用TriStation的診斷畫面以確定功能故障的模件。換掉故障的模件。4.1.2主處理器MP具有下列指示燈（見圖4-2所示）指示器顏色PASS綠FAULT紅ACTIVE黃MAINT1紅MAINT2紅NETWORK LINK1綠NETWORK TX1黃NETWORK RX1黃SERIAL1黃SERIAL1黃COM TX黃COM RX黃I/O TX黃I/O RX黃 表4-2列出了MP上由維護指示燈所表示的可能的情況，將每種情況加以說明，并給出推薦的措施。注意： 如果系統(tǒng)中有兩處故障，一處在MP內(nèi)，另一處在另一種類型的模件內(nèi)，應(yīng)先更換MP，等到換上的模件的ACTIVE指示器點亮后，才可換另一個出故障的模件。圖4-3 主處理器指示燈外觀表4.2主處處理器的狀態(tài)指示燈PASSFAULTACTIVEMALNTIMALNT2說明與措施ONOFF閃爍任意任意模件工作正常。ACTIVE指示燈在執(zhí)行控制程序時每掃描一次閃爍一次。不需措施。ONOFFOFF任意任意MP內(nèi)沒有下裝控制程序，或者控制程序已裝人MP，但未運行。此狀態(tài)也存在于當(dāng)模件已裝好且正在被其它MP所“教育”中的情況。如在幾分鐘內(nèi)，ACTIVE指示器不點亮，模件有故障，應(yīng)予更換。裝上一個新?lián)Q的模件。OFFONOFF閃爍OFFMP被重新“自教育”中。允許6分鐘后PASS點亮，然后ACTIVE點亮。不需采取措施。OFFONOFFSynchronous BlinkMP 硬件版本號與其它MP不匹配，更換模件。OFFONOFFAlternating BlinkMP在下裝固化軟件。將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點號設(shè)置為非00值OFFON任意ON任意模件已故障。更換新的模件。OFFOFF任意任意任意模件上的指示燈/信號電路誤動作。更換新的模件。ONOFF任意OFFONMP軟故障計數(shù)很高，最好的選擇是更換模件。表4-3 主處理器的通訊指示器發(fā)送RX（COM和I/O）接收TX（COM和I/O）說明閃爍閃爍如果MP與通訊模件正常通訊，指示器連續(xù)閃動：閃爍閃爍如果MP和I/O模件正常通訊，指示器連續(xù)閃動4.1.3數(shù)字輸入模件數(shù)字輸入模件具有下列指示燈（見圖4-4所示）指示燈顏色PASS綠FAULT紅ACTIVE黃POINTS（32或64）紅表4-4列出了數(shù)字輸入模件的PASS、FAULT和ACTIVE各指示燈所表示的可能出現(xiàn)的各種情況，以及對每一情況的說明和建議采取的措施。表4-5列出數(shù)字輸入模件的現(xiàn)現(xiàn)場指示燈所表示的各種可能情況。圖4-4 TMR數(shù)字輸入模件指示燈外觀圖4-5 簡易型數(shù)字輸入模件指示燈外觀表4-4 DI模件的狀態(tài)指示燈PASSFAULTACTIVE說明與措施ONOFFON模件已運行并正常工作。不需采取措施。ONOFFOFF模件可以運行，但未工作，如果它是一個熱備，則不需采取任何措施。如果此模件剛被裝人，允許等幾分鐘讓它完成初始化過程。如果此件是工作模件（不是熱備）而ACTIVE燈未點亮，則模件有故障必須更換。裝入一新?lián)Q的模件。OFFONON模件已探測出故障。裝入一新模件。不要將工作模件取出OFFOFF任意指示燈/信號電路誤動作。更換一個模件。表4-5 DI模件的現(xiàn)場指示燈點（1-32/64）說明ON現(xiàn)場電路已得電：OFF現(xiàn)場電路沒有得電：4.1.4 模擬輸入模件模擬輸入模件可以提供以下的指示燈（如圖4-6）指示器顏色PASS綠FAULT紅ACTIVE黃表4-6列出了模擬輸入模件的FASS、FAULT、和ACTIVE各指示器所表示的可能的情況，給出每個情況的說明和推薦的措施。圖4-6 AI模件指示的外觀表4-6 AI模件的狀態(tài)指示燈PASSFAULTACTIVE說明與措施ONOFFON模件可以運行并正常工作，不需要采取任何措施。ONOFFOFF模件可以運行但未工作。如果它是一熱備，不需要采取措施。如模件剛被裝人，允許等待幾分鐘讓它完成初始化過程。如果這是個工作模件（不是備件），而ACTIVE指示燈不亮，則模件有故障必須更換，裝上一個新?lián)Q模件。OFFONON模件已探測出故障。裝入一新模件。不要將工作模件取出OFFOFF任意指示燈/信號電路誤動作，換裝一新模件。4.1.5 脈沖輸入模件脈沖輸入模件具有下列指示器（見圖4-7）指示器顏色PASS綠FAULT紅ACTIVE黃點（18）紅表4-7列出了脈沖輸入模件的PASS、FAULT和ACTIVE等指示燈所表示的可能情況，并給出對各種情況的說明和推薦的措施。表4-9列出了脈沖輸入模件的現(xiàn)現(xiàn)場指示燈所表示的可能發(fā)生的情況：圖4-7 PI模件指示燈的外觀表4-7 PI模件的狀態(tài)指示燈PASSFAULTACTIVE說明與措施ONOFFON模件可以運行并正常工作，不需要采取任何措施。ONOFFOFF模件可以運行但未工作。如果它是一熱備，不需要采取措施。如模件剛被裝人，允許等待幾分鐘讓它完成初始化過程。如果這是個工作模件（不是備件），而ACTIVE指示燈不亮，則模件有故障必須更換，裝上一個新?lián)Q模件。OFFONON模件已探測出故障。裝入一新模件。不要將工作模件取出OFFOFF任意指示燈/信號電路誤動作，換裝一新模件。表4-8 PI模件的現(xiàn)場指示燈點（1-8）說明和措施閃爍每脈沖閃動一次OFF此時沒有信號輸入4.1.6 脈沖累積輸入模件脈沖輸入模件具有下列指示器（見圖4-7）指示器顏色PASS綠FAULT紅ACTIVE黃點（132）紅表4-9列出了脈沖累計輸入模件的PASS、FAULT和ACTIVE等指示燈所表示的可能情況，并給出對各種情況的說明和推薦的措施。表4-9列出了脈沖輸入模件的現(xiàn)現(xiàn)場指示燈所表示的可能發(fā)生的情況：圖4-7 脈沖累計模件指示燈的外觀表4-9 PT1模件的狀態(tài)指示燈PASSFAULTACTIVE說明與措施ONOFFON模件可以運行并正常工作，不需要采取任何措施。ONOFFOFF模件可以運行但未工作。如果它是一熱備，不需要采取措施。如模件剛被裝人，允許等待幾分鐘讓它完成初始化過程。如果這是個工作模件（不是備件），而ACTIVE指示燈不亮，則模件有故障必須更換，裝上一個新?lián)Q模件。OFFONON模件已探測出故障。裝入一新模件。不要將工作模件取出OFFOFF任意指示燈/信號電路誤動作，換裝一新模件。表4-10 PI模件的現(xiàn)場指示燈點（1-8）說明和措施閃爍每脈沖閃動一次OFF此時沒有信號輸入”4.1.7 熱電偶輸入模件熱電偶輸入模件具有下列各指示器（見圖4-9所示）。指示器顏色PASS綠FAUST紅ACTIVE黃CJ（冷端補償）黃表4-11列出了熱電偶輸入模件的PASS、FAULT和ACTIVE指示器所表示的可能發(fā)生的情況。并給出每一情況的說明及推薦的措施。表5-12列出熱電偶輸入模件的冷端補償指示燈表示的可能情況。圖4-9 熱電偶輸入模件指示燈外觀表4-9熱電偶模件的狀態(tài)指示燈PASSFAULTACTIVE說明及措施ONOFFON模件可以運行并正常工作，不需要采取任何措施。ONOFFOFF模件可以運行但未工作。如果它是一熱備，不需要采取措施。如模件剛被裝人，允許等待幾分鐘讓它完成初始化過程。如果這是個工作模件（不是備件），而ACTIVE指示燈不亮，則模件有故障必須更換，裝上一個新?lián)Q模件。OFFONON模件已探測出故障。更換一新模件。確認(rèn)現(xiàn)場端子板（外部或內(nèi)部的）已安裝好，連接正確，或是否可能有故障發(fā)生。如果更換模件仍不能消除故障，請更換現(xiàn)場端子板。不要將工作模件取出PFFOFF任意指示燈/信號電路誤動作，換裝一新模件。表4-10 熱電偶偶模件的冷端補償指示燈CJ1說明及措施ON指示器有冷端補償故障。裝上一個更換的模件。確認(rèn)現(xiàn)場端子板（外部或內(nèi)部的）已安裝好，連接正確，或是否可能有故障發(fā)生。如果更換模件仍不能消除故障，請更換現(xiàn)場端子板。OFF模件上沒有來自冷端補償?shù)墓收?。不需要采取任何措?.#3706型上不帶有CJ指示器。4.1.8 數(shù)字輸出模件數(shù)字模件具有下列指示器（見圖4-9所示）。指示器顏色PASS綠FAULT紅ACTIVE黃LOAD/FUSE黃POINT（1-32/64）紅表4-13及表4-14列出了數(shù)字輸出模件的PASS、FAULT、ACTIVE、LOAD/FUSE及點指示燈所表示的可能發(fā)生的情況。并給出每一情況的說明及推薦的措施。圖4-10 TMR數(shù)字輸出模件指示燈的外觀圖4-11 雙重化數(shù)字輸出模件的指示燈外觀表4-13 DO模件指示器PASSFAULTACTIVE說明及措施ONOFFON模件可以運行并正常工作，不需要采取任何措施。ONOFFOFF模件可以運行但未工作。如果它是一熱備，不需要采取措施。如模件剛被裝人，允許等待幾分鐘讓它完成初始化過程。如果這是個工作模件（不是備件），而ACTIVE指示燈不亮，則模件有故障必須更換，裝上一個新?lián)Q模件。OFFONON模件已探測出故障。裝入一新模件。不要將工作模件取出OFFOFF任意指示燈/信號電路誤動作，換裝一新模件。表4-14 DO模件的Load/Fuse指示器LOAD/FUSE說明與措施ON至少在一個點上，命令的狀態(tài)和測得的狀態(tài)不一致。用TriStation的診斷畫面將懷疑的點隔離開，再用控制畫面確定輸出點的命令狀態(tài)。用一電壓表測定輸出的真實狀態(tài)，然后卸掉并更換保險，或改正外部電路中存在的問題。如這些步聚都不能解決問題，換裝一新的模件。OFF所有連接的負(fù)載功能正常。不需