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文檔簡介
1、第一章Symphony系統(tǒng)簡介Symphony系統(tǒng)是ABB貝利于九十年代末期推出的融過程控制和企業(yè)管理為一身的新一代分布式過程控制系統(tǒng)。它是一種系統(tǒng),也是一種戰(zhàn)略,更是一種當(dāng)代高新技術(shù)發(fā)展到今天的必然。八十年代初期,ABB貝利控制公司在推出第一代分散控制系統(tǒng)(Distributed Control System 簡稱DCS)N90時(shí),就為分布式控制系統(tǒng)建立了一個(gè)能不斷采用新技術(shù)、保持先進(jìn)控制與管理功能、系統(tǒng)向上兼容和技術(shù)透明,以及發(fā)展無斷層的準(zhǔn)則。ABB貝利的DCS從第一代N90誕生以來,的確經(jīng)歷了一個(gè)非凡的成長過程:從單純的控制系統(tǒng),到?jīng)Q策過程管理系統(tǒng),直至企業(yè)管理系統(tǒng),都在遵循著一個(gè)腳踏實(shí)
2、地、自然而又流暢的發(fā)展規(guī)律。無不在向人們表明:貝利的控制技術(shù)也在不斷地創(chuàng)新。貝利的服務(wù)在不斷地完善,可以這樣認(rèn)為:貝利的Symphony系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)合理、帶載能力的強(qiáng)大,豐富的控制軟件、充分體現(xiàn)現(xiàn)代意識(shí)的人系統(tǒng)接口、得心應(yīng)手的工程設(shè)計(jì)及維護(hù)工具和開放的通信系統(tǒng),以及能夠適應(yīng)多種過程控制、數(shù)據(jù)的獲取、過程管理、企業(yè)管理、市場運(yùn)作等特點(diǎn),而有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。Symphony系統(tǒng)不但與Infi-90 Open系統(tǒng)兼容,而且還進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)了分布式控制系統(tǒng)能做到的:控制器物理位置分散、控制功能分散、系統(tǒng)功能分散及顯示、操作、記錄和管理集中的功能,并且更加注意借助當(dāng)今世界上先進(jìn)的多種技術(shù)如:微處理器技術(shù)及
3、CRT圖形顯示技術(shù)、高速通信技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù),已形成一個(gè)強(qiáng)于一般分布式控制系統(tǒng)能力,功能更加完善、更具有時(shí)代氣息、具有決策管理性能,更加開放的新型分布式控制系統(tǒng)。Symphony系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由以下四個(gè)功能組成 區(qū)域管理與控制:為生產(chǎn)過程提供傳統(tǒng)意義上的過程控制、數(shù)據(jù)采集及I/O接口。 廠區(qū)管理與控制:對廠區(qū)范圍的過程控制、企業(yè)數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行管理,并涵蓋了過程網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,以及國際互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息。 人系統(tǒng)接口:在多重操作環(huán)境下,通過人系統(tǒng)接口設(shè)備對生產(chǎn)過程進(jìn)行過程控制、I/O數(shù)據(jù)狀態(tài)企業(yè)信息的監(jiān)視、采集和記錄等管理。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)工具:提供一整套用于工程設(shè)計(jì)和維護(hù)的工具。它包括:工具設(shè)
4、計(jì)、現(xiàn)場維護(hù)計(jì)劃、組態(tài)調(diào)試及文件管理等功能。第一節(jié)Symphony系統(tǒng)組成Symphony是美國ABB公司1999年推出的產(chǎn)品。該系統(tǒng)與美國Bailey公司的N-90、INFI-90系統(tǒng)兼容。一、系統(tǒng)硬件方面Symphony系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)類型:現(xiàn)場控制單元、人系統(tǒng)接口設(shè)備、系統(tǒng)工程工具、網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備和計(jì)算機(jī)接口單元五種節(jié)點(diǎn)。1. 現(xiàn)場控制單元(Harmony Control Unit)HCU用于過程控制,實(shí)現(xiàn)物理位置相對分散、控制功能相對分散的主要硬件設(shè)備稱之為現(xiàn)場控制單元(Harmony Control Unit)HCU。多功能處理器(Mult-Function Processor):在現(xiàn)場控制
5、單元中,以高性能微處理器為核心,通過子總線和相關(guān)子模件獲得現(xiàn)場I/O并能進(jìn)行多種控制運(yùn)算的智能模件,稱之為:多功能處理器(Mult-Function Processor),簡稱:MFP。2. 人系統(tǒng)接口設(shè)備(Human System Interface)HSI用于現(xiàn)場的過程監(jiān)視、操作、記錄管理等功能,以通用計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的硬、軟件結(jié)合的設(shè)備稱之為:人系統(tǒng)接口設(shè)備(Human System Interface)HSI。3系統(tǒng)工程工具Composer采用通用計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng),以及完整的專用組態(tài)軟件系統(tǒng),為過程控制應(yīng)用完成軟件組態(tài)、系統(tǒng)監(jiān)視、系統(tǒng)維護(hù)等功能,并能在線或離線工作的設(shè)備稱之為:系統(tǒng)工程工具
6、,它的型號(hào)為Composer。4網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備(Network Interface Unit)用于Symphony系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)連接的硬件設(shè)備稱之為:網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備(Network Interface Unit),如INIIL,INIPL等。5. 計(jì)算機(jī)接口單元(Computer Interface Unit)用于Symphony系統(tǒng)與其他第三方計(jì)算機(jī)連接的設(shè)備稱之為:計(jì)算機(jī)接口單元(Computer Interface Unit),簡稱CIU。如INICI01、INICI03等。二、系統(tǒng)軟件方面1功能碼(Function Code),簡稱FC完成特定功能的標(biāo)準(zhǔn)化子程序,固化在控制器模件的ROM中
7、。2功能塊(Fuction Block),簡稱FB在帶后備電池的NVRAM中安排了地址的功能碼。3組態(tài)工具軟件(Configuration Software)用于給系統(tǒng)設(shè)備如HCU、HSI進(jìn)行組態(tài)的專用軟件。包括:給現(xiàn)場控制單元組態(tài)的工具Composer;為Conductor NT畫面組態(tài)的工具軟件Grafx;為Conductor VMS畫面組態(tài)的工具軟件GDC。三、Symphony系統(tǒng)設(shè)備命名方式Symphony系統(tǒng)所涉及的設(shè)備,其命名方式繼承了INFI-90系統(tǒng)的原則,即:IEXXXnn與安裝相關(guān)的設(shè)備EncloserINXXXnn與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的設(shè)備NetworkIMXXXnn與模件相關(guān)的設(shè)
8、備ModuleNTXXnn與端子相關(guān)的設(shè)備TerminalNKXXnn與電纜相關(guān)的設(shè)備CableMPSIII模件電源系統(tǒng)Modular Power SystemIISAC01與接口相關(guān)的設(shè)備Interface第二節(jié) Symphony系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)用于系統(tǒng)通信,把現(xiàn)場控制單元、人系統(tǒng)接口設(shè)備Conductor和系統(tǒng)工程工具Composer等硬件設(shè)備連成一個(gè)完整的分布式控制系統(tǒng),并使分散的過程數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)成為整個(gè)系統(tǒng)共同財(cái)富的硬軟件結(jié)構(gòu)稱為通信系統(tǒng)(Communication System)。一個(gè)生產(chǎn)過程涉及多種信息,不同的信息對傳輸有不同的要求,為適應(yīng)不同的要求Symphony的通信系統(tǒng)采用分
9、層次的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(如圖1-1所示)。一、Symphony通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在控制系統(tǒng)中,為更好地把數(shù)據(jù)傳遞至相應(yīng)的節(jié)點(diǎn),該系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)采用了多層各獨(dú)立的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中包括四個(gè)數(shù)據(jù)層,它們分別為:企業(yè)數(shù)據(jù)管理層為:操作網(wǎng)絡(luò)Operation Network(Onet);過程數(shù)據(jù)管理層為:控制網(wǎng)絡(luò)Control Network(Cnet);過程控制數(shù)據(jù)層為:控制通道Control way(C.W)、模件總線(M.B);過程I/O數(shù)據(jù)層為:I/O擴(kuò)展總線I/O Expander Bus(X.B);1Onet操作網(wǎng)絡(luò)Operation Network(1) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu):總線形,符合以
10、太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),用于管理數(shù)據(jù)交換。(2) 節(jié)點(diǎn)容量:1個(gè)服務(wù)器,10個(gè)客戶。2Cnet環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)用來連接現(xiàn)場控制單元HCU、人系統(tǒng)接口Conductor、系統(tǒng)工程工具Composer等類型的節(jié)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)控制管理等信息的傳送功能。圖1-1 Symphony系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)在Cnet環(huán)中,其通信介質(zhì)連接方式是首尾相接的環(huán)形結(jié)構(gòu),在系統(tǒng)的環(huán)形結(jié)構(gòu)中有:Cnet中心環(huán)(Central Ring)系統(tǒng)單環(huán)結(jié)構(gòu)即為中心環(huán),是必須選擇的網(wǎng)絡(luò)。Cnet子環(huán)(Ring)在組合結(jié)構(gòu)時(shí),才出現(xiàn)子環(huán)網(wǎng)絡(luò)。它是可選擇的網(wǎng)絡(luò)。Cnet工廠環(huán)(Plant Loop)這一網(wǎng)絡(luò)僅適應(yīng)小型的控制結(jié)構(gòu)。Cnet是系統(tǒng)中重要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它支
11、持如下系統(tǒng)節(jié)點(diǎn):HCU節(jié)點(diǎn)它包括了INNIS11、INNPM12通信模件對。該通信接口把HCU連接至Cnet為整個(gè)系統(tǒng)提供I/O數(shù)據(jù):DSOE節(jié)點(diǎn)它包括INNIS11、INSEM01、INTKM01等模件。該接口節(jié)點(diǎn)又稱之災(zāi)DSOE服務(wù)器。它把分散的SOE數(shù)據(jù)采集在一起,并完成數(shù)據(jù)的排序:INICIxx節(jié)點(diǎn)它包括INICI12、INICI03計(jì)算機(jī)接口。它把計(jì)算機(jī)接入系統(tǒng)。INICI12包括:INNIS11、INICT12模件及端子設(shè)備。INICI03包括:INNIS11、INICT03、IMMPI01等模件或端子設(shè)備;INNCT12通過NTMP01提供RS-232接口;INICT12通過NT
12、MPI01可提供SCSI接口或;IMMPI01連接NTMP01提供RS-232接口;Cnet至Cnet節(jié)點(diǎn)它包括:INIIR01、INIIL02等網(wǎng)絡(luò)接口。它可把兩個(gè)Cnet連接起來。其中Cnet遠(yuǎn)程接口INIIR01,它通過電磁波介質(zhì)可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)Cnet遠(yuǎn)程連接。INIIR01包括:INNIS11、INIIT12模件及相應(yīng)的端子設(shè)備;Cnet就地接口INIIL02,它通過系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)就地Cnet連接。INIIL02包括:INNIS11、INIIT03模件及相應(yīng)的端子設(shè)備;在以上的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)中,HCU通信接口、Cnet-Cnet通信接口可以冗余配置。3控制通道Control wayHCU內(nèi)
13、的總線形網(wǎng)絡(luò)ControlWay,用來連接本節(jié)點(diǎn)內(nèi)的智能模件,實(shí)現(xiàn)智能模件之間的信息傳送功能。4I/O擴(kuò)展總線 I/O Expander Bus現(xiàn)場控制單元HCU內(nèi)的I/O擴(kuò)展總線Expander Bus,它是一并行總線,主要承擔(dān)智能模件與其所配置的I/O子模件之間的數(shù)據(jù)傳送,完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集和執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作等。注意:擴(kuò)展總線將屬于一個(gè)控制器或處理器模件。這就意味著在一個(gè)HCU內(nèi)可以有多個(gè)I/O擴(kuò)展總線。以上的這些不同網(wǎng)絡(luò)其結(jié)構(gòu)類型、信息傳輸方式、所采取的通信安全措施等都各有其特點(diǎn),完成不同的功能。下表為Symphony通信網(wǎng)絡(luò)主要結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)一覽表。網(wǎng)絡(luò)名稱節(jié)點(diǎn)類型節(jié)點(diǎn)容量通信速率節(jié)點(diǎn)距
14、離通信介質(zhì)中心環(huán)子環(huán)、HCU、ICI25010Mbaud1,000/2,000m同軸電纜子 環(huán)HCU、ICI25010Mbaud1,000/2,000m同軸電纜工廠環(huán)HCU、ICI630.5Mbaud1,000/2,000m同軸電纜控制通道處理器模件321Mbaud本HCU印刷電路板子總線I/O子模件640.5Mbytes一個(gè)處理器印刷電路板二、Symphony系統(tǒng)使用的通信協(xié)議通信協(xié)議是一種專門用于通信的軟件規(guī)則,就如同是文字一樣。所有參加通信的節(jié)點(diǎn)都必須認(rèn)識(shí)這些文字以達(dá)到理解、傳送、通信的目的。Onet遵守的通信協(xié)議:以太網(wǎng)協(xié)議(符合IEEE802.3)。Cnet遵守的通信協(xié)議:環(huán)形網(wǎng)絡(luò)使
15、用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議??刂仆ǖ朗褂米杂筛偁幨絽f(xié)議。擴(kuò)展總線為并行結(jié)構(gòu)受智能模件控制沒有協(xié)議。三、Symphony系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)使用的技術(shù)為防止通信通道的堵塞,保證通信傳輸?shù)臅惩ê吞岣呔W(wǎng)絡(luò)的通信效率,以及最有效地利用信息傳輸中的每一信息字節(jié),在Symphony通信系統(tǒng)中,使用了三種有效的通信技術(shù),即:例外報(bào)告技術(shù)、信息打包技術(shù)、確認(rèn)重發(fā)技術(shù)。1. 例外報(bào)告技術(shù)-減少不必要的信息傳輸。所謂例外報(bào)告是指一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)超出指定的參數(shù)時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)更新。其技術(shù)主要涉及四項(xiàng)基本要素:例外報(bào)告死區(qū)(Exception Report Deadband)用RD表示。 功能:用來判定信息是否發(fā)生了顯著變化。發(fā)生:產(chǎn)生例外報(bào)告;
16、沒發(fā)生:不產(chǎn)生例外報(bào)告 用途:減少不必要的信息傳輸。最小例外報(bào)告時(shí)間(Exception Report Time Min)用Tmin表示。 功能:劃定一個(gè)不產(chǎn)生例外報(bào)告的時(shí)間間隔,在此間隔內(nèi),即使是信息發(fā)生了顯著變化,也不產(chǎn)生報(bào)告, 用途:減少在網(wǎng)絡(luò)中重復(fù)傳遞已明了的信息,以防網(wǎng)絡(luò)阻塞。最大例外報(bào)告時(shí)間(Exception Report Time Max)用Tmax表示。 功能:劃定一個(gè)產(chǎn)產(chǎn)生例外報(bào)告的時(shí)間間隔,在此間隔內(nèi),即使是信息沒有發(fā)生顯著變化,也要產(chǎn)生報(bào)告, 用途:反映慣性較大的信息,使長期不發(fā)生顯著變化的信息也有發(fā)言權(quán),以表明自己的狀態(tài)。高/低報(bào)警限(High/Low Alarm L
17、imits) 當(dāng)數(shù)據(jù)在超出或返回到高低報(bào)警限時(shí),均應(yīng)及時(shí)產(chǎn)生例外報(bào)告。模擬量例外報(bào)告示意圖(功能碼30)見圖1-2。圖1-2模擬量例外報(bào)告示意圖(功能碼30)高報(bào)警限:High Alarm Limit(S5)=90低報(bào)警限:Low Alarm Limit(S6)=10報(bào)警死區(qū):Alarm Deadband=2.5有效變化:Significant Change(S7)=5Y=功能碼30的塊輸出 Y進(jìn)入高報(bào)警狀態(tài),并產(chǎn)生報(bào)警報(bào)告; Y進(jìn)入正常狀態(tài),并產(chǎn)生報(bào)警報(bào)告; Y進(jìn)入例外有效變化狀態(tài),產(chǎn)生例外報(bào)告; Y進(jìn)入低報(bào)警狀態(tài),產(chǎn)生報(bào)警報(bào)告; Y進(jìn)入正常狀態(tài),產(chǎn)生報(bào)警報(bào)告;以上DB、報(bào)警限、有效變化量等
18、參數(shù)應(yīng)在組態(tài)時(shí)定義,而tmin、tmax參數(shù)將在其它功能碼內(nèi)加以選定填入塊內(nèi),形成完整的例外報(bào)告功能。例外報(bào)告將按塊內(nèi)所設(shè)定的參數(shù)運(yùn)行,這樣既保證了每一信息報(bào)告的可用性,又最有效地抑制了網(wǎng)絡(luò)中的信息量。(如在設(shè)計(jì)時(shí)不選擇參數(shù),系統(tǒng)將執(zhí)行該塊的隱含值。)注意;DB、報(bào)警限、有效變化量、tmin、tmax的參數(shù)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求而設(shè)計(jì),并且要考慮到系統(tǒng)的響應(yīng)特性。另外,在每次產(chǎn)生例外報(bào)告后,DB會(huì)自動(dòng)整體平移,形成DB的新位置。對例外報(bào)告的含義可以這樣理解:自上次報(bào)告數(shù)據(jù)的時(shí)刻開始計(jì)時(shí),規(guī)定一個(gè)最小例外報(bào)告時(shí)間tmin; 一個(gè)最大例外報(bào)告時(shí)間tmax。在最小例外報(bào)告時(shí)間內(nèi),信號(hào)的變化不被報(bào)告。在達(dá)
19、到最小報(bào)告時(shí)間的時(shí)刻,及其以后的時(shí)間內(nèi),如果信號(hào)的值與上次報(bào)告的值其變化率超過時(shí),則信號(hào)的值報(bào)告。如果在tmax之內(nèi)信號(hào)的值,始終未超過時(shí),則僅在tmax時(shí)刻發(fā)出報(bào)告,并重新開始計(jì)時(shí)。任何時(shí)刻信號(hào)達(dá)到報(bào)警值或從報(bào)警值回到正常值之時(shí),不受時(shí)間限制都要發(fā)出相應(yīng)的報(bào)告。但是對報(bào)警的報(bào)告要?jiǎng)澏ㄋ绤^(qū),以避免在信號(hào)值處于信號(hào)報(bào)警限附近時(shí),可能出現(xiàn)的反復(fù)報(bào)警報(bào)告。實(shí)際上,例外報(bào)告所描繪的是發(fā)生變化的數(shù)據(jù),并且變化越大、越快,相對來講產(chǎn)出的報(bào)告就越多,就相當(dāng)于建立起一個(gè)自由活動(dòng)的監(jiān)視器。哪里的變量變化大就往哪里看,變得快,看的越細(xì),得到的報(bào)告就越多。從采樣的觀點(diǎn)來理解例外報(bào)告的產(chǎn)生過程,可以把這種采樣的掃描方
20、式看成是變周期式采樣,并且周期的變化與信號(hào)的變化相一致,從而提高了信息的利用效率。通常在給系統(tǒng)組態(tài)對可選擇FC30(模擬量)、FC45(數(shù)字量)功能碼,組態(tài)例外報(bào)告。例外報(bào)告技術(shù)的特點(diǎn) 通過設(shè)置的DB、tmin、tmax等參數(shù),有效地控制了產(chǎn)生例外報(bào)告的數(shù)量,進(jìn)而控制了網(wǎng)絡(luò)傳送的信息量; 通過設(shè)置DB就相當(dāng)于針對變化大、變化快的數(shù)據(jù)類型,劃定了一個(gè)產(chǎn)生例外報(bào)告的密度間隔。其結(jié)果是數(shù)據(jù)變化大、快產(chǎn)生的例外報(bào)告就多,反之就少。并且報(bào)告的產(chǎn)出量與數(shù)據(jù)變化量正比,而更加符合過程控制的需要。 通過設(shè)置的tmax參數(shù)就相當(dāng)于針對慢速或平穩(wěn)變化的數(shù)據(jù)類型,規(guī)定了一個(gè)產(chǎn)生例外報(bào)告的周期。其結(jié)果是對變化小的數(shù)據(jù)
21、,不會(huì)由于其特性而長期得不到它的狀態(tài)數(shù)據(jù)。反之對于變化大的數(shù)據(jù)由于有tmin參數(shù)的限制,其報(bào)告的產(chǎn)生依舊會(huì)受到控制。 對過程出現(xiàn)的報(bào)警,其報(bào)警報(bào)告將不受例外報(bào)告參數(shù)的限制,只要出現(xiàn)或從報(bào)警返回至正常狀態(tài),均產(chǎn)生報(bào)告,當(dāng)然對報(bào)警報(bào)告也需劃定死區(qū),以限制報(bào)警限范圍出觀重復(fù)報(bào)警。2數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的基本概念數(shù)據(jù)壓縮又可理解為信息打包。在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中,傳輸?shù)男畔⒏袷揭?guī)定為兩幀式。其中第一部分為標(biāo)題幀,第二部分為數(shù)據(jù)幀,并且兩幀之間有一定的間隔。所謂信息包就是以上所述的兩幀格式所含有的內(nèi)容。所謂打包技術(shù)就是把去往同一地址的所有信息壓縮在一起,使用一個(gè)標(biāo)題幀把信息發(fā)送出去的專有技術(shù)。在一個(gè)信包中,兩
22、幀所描述的內(nèi)容是各不相同的。標(biāo)題幀內(nèi)包括:目的地址,各種安全校驗(yàn)措施,數(shù)據(jù)幀內(nèi)包括:系統(tǒng)運(yùn)行中需要和產(chǎn)生的各種有關(guān)數(shù)據(jù),所以這一幀才是信包的核心。在實(shí)際形成信包時(shí),如何減少標(biāo)題幀使用的次數(shù)和節(jié)省節(jié)點(diǎn)的寄存器,采用信息打包技術(shù),是一種非常有效而又成功的方法。通過使用這一技術(shù),不僅大大節(jié)省了信息格式,在存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)中所占用的緩沖寄存器的容量,而且使每一信息包有較大的空間去接納數(shù)據(jù)報(bào)告,使寄存器的有效占有率有較高的水準(zhǔn)。在通信環(huán)中傳輸?shù)拿恳恍畔杀唬?4)個(gè)節(jié)點(diǎn)所接收,實(shí)現(xiàn)信息的多址傳輸。故據(jù)壓縮技術(shù)的特點(diǎn) 通過數(shù)據(jù)的打包技術(shù),把去一些相關(guān)地址的數(shù)據(jù)壓縮在一起,使用一個(gè)標(biāo)題幀發(fā)送出去,從而減少了標(biāo)題
23、幀的使用次數(shù),節(jié)省了內(nèi)存,提高了信包的有效性; 每一信包的長度將取水于NPM模件,每一掃描周期所獲得的例外報(bào)告的數(shù)量。其長度最長可為1.5k字節(jié); 一個(gè)信包可被網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)節(jié)點(diǎn)所接收,實(shí)觀了多址傳送的功能; 信包結(jié)構(gòu)具有的檢查、校驗(yàn)位或字節(jié)為保證信息的完整性提供了強(qiáng)有力的支持;3確認(rèn)重發(fā)技術(shù)確認(rèn)重發(fā)技術(shù)的基本概念在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中,所有傳輸?shù)男畔鶓?yīng)得到目的節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)即:在信息包有特定的確認(rèn)字節(jié),目的節(jié)點(diǎn)在接到信息包,并經(jīng)校驗(yàn)沒有發(fā)現(xiàn)問題后,它應(yīng)在相應(yīng)的字節(jié)上標(biāo)識(shí)成確認(rèn)ACK。同時(shí),信息包在返回到源節(jié)點(diǎn)后,就可對其校驗(yàn),應(yīng)在正常傳遞信包后,完成撤銷信息的工作。如果在源節(jié)點(diǎn)得到的標(biāo)識(shí)是NAK,就說明了
24、目的節(jié)點(diǎn)沒有接到或節(jié)點(diǎn)比較忙,處理不了這一信包所攜帶的數(shù)據(jù),這時(shí)就會(huì)啟動(dòng)重發(fā)邏輯,進(jìn)行該信息的重發(fā)。實(shí)際上,這一技術(shù)針對的是數(shù)據(jù)的完整性-目的節(jié)點(diǎn)已接收的確認(rèn)為ACK:Acknowledge目的節(jié)點(diǎn)與沒有接收的非確認(rèn)為NAK:Negative Acknowledge過程例外報(bào)告ACK/NAK源節(jié)點(diǎn)發(fā)出時(shí)為NAK確認(rèn)后改為:ACK確認(rèn)重發(fā)技術(shù)的特點(diǎn) 在信包中帶回的是NAK說明目的節(jié)點(diǎn)忙或有其它的問題,不能對信包有反應(yīng),這一結(jié)論將啟動(dòng)重發(fā)邏輯進(jìn)行重發(fā)至11次; 使用重發(fā)技術(shù)對于數(shù)據(jù),尤其是數(shù)據(jù)庫的完整性尤為重要:因?yàn)槊恳恍虐?jīng)歷過例外報(bào)告,傳遞的數(shù)據(jù)均是發(fā)生重大變化的,所以系統(tǒng)應(yīng)掌握這一變化。 有
25、利于通信模件對目的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的監(jiān)觀,以防止重發(fā)超出相應(yīng)的次數(shù),以抑制過期數(shù)據(jù)長期占用總線。4幀結(jié)構(gòu)和信包格式以太網(wǎng)常規(guī)的幀格式前綴幀起始標(biāo)界目 標(biāo) 地 址源地址長度數(shù)據(jù)幀檢驗(yàn)序列 前綴:實(shí)際是一要求接收端進(jìn)行同步的專門信號(hào); 幀起始標(biāo)界:表明的是一幀的起始位; 目標(biāo)地址:表明的是某一接收站的網(wǎng)絡(luò)地址; 源地址:表明的是信息幀發(fā)自何處; 長度:表明的是數(shù)據(jù)的長度; 數(shù)據(jù):裝載的是實(shí)際數(shù)據(jù): 幀檢驗(yàn)序列:CRC(Cyclic Redundancy Check Codes)循環(huán)冗余校驗(yàn)。Cnet環(huán)形網(wǎng)絡(luò)傳送信包的格式環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中信包的標(biāo)題幀(控制字段)一般包括:目的節(jié)點(diǎn),源節(jié)點(diǎn),標(biāo)題數(shù)據(jù),順序號(hào),
26、信包長度,循環(huán)計(jì)數(shù),信息等級(jí),校驗(yàn)和等。標(biāo)題幀內(nèi)容的注解: 目的節(jié)點(diǎn):標(biāo)明該信包要到達(dá)的地址;: 源節(jié)點(diǎn):標(biāo)明發(fā)出該信包的地址; 標(biāo)題數(shù)據(jù)(結(jié)構(gòu)同步):保證網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)題/數(shù)據(jù)幀的同步傳輸: 順序號(hào):實(shí)際是一計(jì)時(shí)數(shù)據(jù),它表達(dá)了同一序列中的傳輸和接收順序; 信包長度:該信包的總長度(由于信包的長度取決于本周期內(nèi)通信處理器采集到的各種例外報(bào)告,不是固定不便的,所以在信包中需明確的標(biāo)明長度,以防止傳輸中增加或減少數(shù)據(jù)位而影響數(shù)據(jù)的安全。) 循環(huán)計(jì)數(shù):標(biāo)明該信包已發(fā)送的次數(shù)。在該信包傳輸中,如遇到目的節(jié)點(diǎn)拒收,及目的節(jié)點(diǎn)故障離線等狀態(tài)時(shí),就會(huì)啟動(dòng)通信系統(tǒng)的重發(fā)邏輯,使該信包在網(wǎng)絡(luò)中多次重復(fù)發(fā)送,直到被正常
27、接受或仍被拒收。信包被正常接受,該信包則回到源節(jié)點(diǎn)被沖掉:則果信包仍被拒收,則發(fā)發(fā)報(bào)警標(biāo)明目的節(jié)點(diǎn)故障處在離線狀態(tài); 信息等級(jí):標(biāo)明通信模件正在執(zhí)行的傳輸方式。在系統(tǒng)中具有三種傳輸方式在不同條件下使用即:在系統(tǒng)上電或需對系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),在線節(jié)點(diǎn)將發(fā)一廣播信息,表明本節(jié)點(diǎn)已經(jīng)在線,或發(fā)出時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào),要求其它節(jié)點(diǎn)跟隨;這種傳輸方式針對的是所有節(jié)點(diǎn),并不要求接收節(jié)點(diǎn)應(yīng)答;在正常運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)執(zhí)行的是存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式。這一方式針對的是標(biāo)明多目的節(jié)點(diǎn)的過程數(shù)據(jù),并要求目的節(jié)點(diǎn)完成接收應(yīng)答;在模件需對某一目的節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)廠查詢時(shí),它會(huì)準(zhǔn)確地發(fā)出一單址的查詢信息,并要求被查詢節(jié)點(diǎn)回答當(dāng)前狀態(tài); 校驗(yàn)和C
28、hecksum:是對標(biāo)題幀進(jìn)行校驗(yàn)的一種方式(異、或校驗(yàn));環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中信包的數(shù)據(jù)幀(數(shù)據(jù)字段)一般包括:通信處理器采集的當(dāng)前數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可多址傳送,數(shù)據(jù)長度可變,最長為:1.5kbytes。數(shù)據(jù)幀內(nèi)容的注解: 數(shù)據(jù)字節(jié)計(jì)數(shù)器:標(biāo)注的是信息數(shù)據(jù)幀的字節(jié)數(shù); 數(shù)據(jù):標(biāo)注的是通信模件所釆集到的例外報(bào)告; ACKNAK:該信包的確認(rèn)/非認(rèn)字節(jié),被確認(rèn)為:ACK。 循環(huán)冗余校驗(yàn):對該信包所實(shí)施的最終CRC(Cyclic Redundancy Check Codes)校驗(yàn):該校驗(yàn)由硬件實(shí)現(xiàn)。為了保證數(shù)據(jù)信包傳送的安全,以及數(shù)據(jù)的完整性,首先要保證通信模件的完整性。為達(dá)到這一目的通信模件采用了系統(tǒng)常規(guī)的安
29、全措施如: 非法地址檢測:每一模件在通信結(jié)構(gòu)中的地址應(yīng)是唯一的,當(dāng)在進(jìn)行硬件地址檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)出錯(cuò),模件將發(fā)生總線錯(cuò)誤,并在面板的LED上顯示出錯(cuò)代碼。 監(jiān)視機(jī)器故障計(jì)時(shí)器MFT(Machine Fault Timer):模件檢測MFT,當(dāng)它發(fā)現(xiàn)記錄了錯(cuò)誤時(shí),會(huì)封死模件的所有輸出,并迫使模件停止運(yùn)行。 I/O總線時(shí)鐘的監(jiān)視:當(dāng)模件檢測到總線時(shí)鐘消失時(shí),會(huì)使相應(yīng)的子模件離線。其次,在通信系統(tǒng)中也使用了一些必要的措施提高系統(tǒng)的安全如: CRC(Cyclic Redundancy Check Codes)循環(huán)冗余校驗(yàn)碼; Checksum檢驗(yàn)和檢查; 信包重發(fā)次數(shù)的循環(huán)計(jì)數(shù); 用于節(jié)點(diǎn)同步的順序計(jì)數(shù);
30、用于目的節(jié)點(diǎn)接收的反饋信息ACK/NAK/NAK(無反應(yīng));雖然,在Symphony系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸都是數(shù)字化的,但是每一層網(wǎng)絡(luò)的信息類型是各異的。5典型的數(shù)據(jù)傳輸路徑組合網(wǎng)絡(luò)中的AI、CO信號(hào)傳輸示意圖見圖1-3。圖1-3 AI、CO信號(hào)傳輸示意圖 其一標(biāo)準(zhǔn)的模擬量輸入信號(hào)AI從端子單元的輸入端子輸入,此時(shí)信號(hào)保持原樣。 AI經(jīng)電纜至I/O子模件的輸入通道,經(jīng)子棋件的A/D轉(zhuǎn)換變化成數(shù)字量。 此信號(hào)經(jīng)HCU中的擴(kuò)展總線進(jìn)入控制器。控制器對這一信息進(jìn)行必要的運(yùn)算及處理后,分成兩路:其中一路仍為數(shù)字信號(hào),再經(jīng)擴(kuò)展總線至子模件,經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換變化成模擬量,經(jīng)端子單元的輸出端子至現(xiàn)場;另一路,
31、在控制器中形成例外報(bào)告,經(jīng)控制通道至通模件訊NPM。此時(shí),該信號(hào)為例外報(bào)告,并形成信包。 此信包經(jīng)過NIS及端子和介質(zhì)至其它節(jié)點(diǎn)。 在控制回路信息的傳遞中,檢測信號(hào)、控制輸出的信號(hào),均不在例外報(bào)告后。而送往其它節(jié)聲的信息將變成例外報(bào)告,再形成信包加以傳輸。這種信號(hào)的傳遞過程,既保證了控制信號(hào)的快速形成及傳遞,又控制了網(wǎng)絡(luò)中的信息數(shù)量。第三節(jié) Symphony系統(tǒng)的特點(diǎn)Symphony系統(tǒng)無論在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、可操作性、可開發(fā)性、采用的技術(shù)方面都有著十分突出的特點(diǎn)。一、在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面:1高速、可靠、開放的通信系統(tǒng)Symphony系統(tǒng)采用了多層的通信結(jié)構(gòu),以滿足過程及管理數(shù)據(jù)傳遞的需要。在整個(gè)系統(tǒng)中通信
32、網(wǎng)可分為:環(huán)形網(wǎng)絡(luò)、總線網(wǎng)絡(luò)。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)采用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的通信方式。其特點(diǎn)是可靠性高、糾錯(cuò)能力強(qiáng)通信速度為10M波特率。通信環(huán)可以掛接250個(gè)節(jié)點(diǎn)兩相鄰節(jié)點(diǎn)間距離2,000米。環(huán)形的高層通信層所具備的這些結(jié)構(gòu)和能力保證了全廠控制和管理的實(shí)現(xiàn)。2分散、獨(dú)立的現(xiàn)場控制結(jié)構(gòu)HCU負(fù)責(zé)現(xiàn)場過程信號(hào)的采集和處理。而這些功能的完成,都由控制處理器模件及相應(yīng)的I/O子模件來實(shí)現(xiàn)。在CAB系列的機(jī)箱內(nèi),通過本身的總線通信網(wǎng)絡(luò)可以加掛30個(gè)控制器,一個(gè)控制器又可以通過子總線帶64子模件。I/O模件對現(xiàn)場信號(hào)進(jìn)行予處理,控制器實(shí)現(xiàn)實(shí)用組態(tài)。控制器可以冗余配置,以保證實(shí)時(shí)過程控制的完整性。尤其是它的高度模件化結(jié)構(gòu),可以用
33、簡單的配置方法,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的過程控制。3經(jīng)濟(jì)有效的模件化電源系統(tǒng)在HCU內(nèi),模件及相應(yīng)現(xiàn)場的I/O,由分布式的模塊化電源系統(tǒng)供電。在系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用時(shí),視用電量的大小和外電源輸入方式,實(shí)現(xiàn)相應(yīng)2N冗余以提高可靠性。這種電源可以帶電插拔,給更換給維修帶來了方便,并且不影響過程運(yùn)行。電源采用的輸出共擔(dān)特性既經(jīng)濟(jì)有效,又有利于由耗電產(chǎn)生熱量的發(fā)散,更有利于電源及其它過程模件的長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。4功能齊全的人與系統(tǒng)接口Symphony具備一系列不同規(guī)模的人與系統(tǒng)接口,為過程控制及監(jiān)視和管理提供服務(wù)。它們不僅具有多種如:趨勢圖、動(dòng)態(tài)流程、報(bào)警管理、報(bào)表及記錄、存檔等監(jiān)控功能。而且它還把企業(yè)管理所需的數(shù)據(jù)采集和
34、通信加以實(shí)現(xiàn)。這一設(shè)備能夠組成客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu),并配有報(bào)警顯示盤、鼠標(biāo)器等輸入方式。操作員通過彩色動(dòng)態(tài)畫面,可以在這個(gè)窗口上進(jìn)行過程及管理的一切監(jiān)視、操作做到:顯示豐富、操作方便、管理有章、記錄準(zhǔn)確等。5豐富、實(shí)用的過程控制應(yīng)用軟件HCU控制結(jié)構(gòu)內(nèi)的控制器支持?jǐn)?shù)種控制應(yīng)用軟件如:豐富及成熟的功能碼:用高級(jí)編程語言環(huán)境如:梯形圖邏輯編寫的順序控制特性;批處理編寫的間歇過程控制;適于復(fù)雜模糊控制的專家系統(tǒng);及“C”、“BASIC”編寫的程序等。在功能碼中,它可包括基礎(chǔ)的控制算法如:PID、AND、OR、驅(qū)動(dòng)器等;也可以包括:SMITH、矩陣、自適應(yīng)、多變量控制等高級(jí)功能碼。6簡單、易用的組態(tài)手段和
35、工具Symphony系統(tǒng)用于軟件組態(tài)、系統(tǒng)調(diào)試、維護(hù)最多的設(shè)備是以個(gè)人計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的工程工具。通過它可以對系統(tǒng)進(jìn)行軟件的組態(tài),對有的設(shè)備形成數(shù)據(jù)庫和操作員接口站的各種畫面和各種報(bào)表、打印格式。同時(shí),它可以用于實(shí)際場現(xiàn)程序調(diào)試及參數(shù)整定等功能,這樣就能大大縮短現(xiàn)場的開工調(diào)試時(shí)間和減少重復(fù)性的工作。二、在采用的技術(shù)方面:1巧妙的利用通用技術(shù)在Symphony系統(tǒng)內(nèi)大量采用了當(dāng)代新型的通用技術(shù)如:通用計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)、圖形界面、窗口能力等。尤其是在系統(tǒng)內(nèi)使用的客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)、WindowsNT系統(tǒng);CD-ROM歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ);數(shù)據(jù)瀏覽器;文件管理器等,都給系統(tǒng)帶來了不可估量的活力。使它具有十分豐富的
36、,可利用的技術(shù)資源和很好的產(chǎn)品可選擇空間。另外,它也能夠不斷跟上更新技術(shù)的發(fā)展,補(bǔ)充它的能力和功能。2廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)SymphonyRack系統(tǒng)把一批標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)作為整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。IEEE802.2以太網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)及協(xié)議;19英寸模件安裝結(jié)構(gòu)和框架;符合1SA的圖形結(jié)構(gòu)和界面;這些技術(shù)包括通用和開放的操作系統(tǒng);標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)接口及總線,使系統(tǒng)能夠十分容易的與其它系統(tǒng)連接和系統(tǒng)更新。3大力推廣新型的技術(shù)Symphony系統(tǒng)把計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、窗口技術(shù)、控制技術(shù)、管理技術(shù)等十分有效地融進(jìn)了它的結(jié)構(gòu)中,使它具有很好的操作性、與人的界面友好、數(shù)據(jù)交流和傳播簡潔方便等特性。正是由于系統(tǒng)采用了新技術(shù),所以
37、它才能夠不僅優(yōu)秀的完成過程控制的功能,而且還有效地完成系統(tǒng)、生產(chǎn)、企業(yè)等多方面的管理功能,而成為一個(gè)當(dāng)代十分優(yōu)異的過程控制和過程管理系統(tǒng)。第二章 Symphony的現(xiàn)場控制單元現(xiàn)場控制站Harmany Control Unit(HCU)是Symphony系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程控制的主要現(xiàn)場設(shè)備。其核心是多功能處理器IMMFP。IMMFP插在HCU的模件安裝單元內(nèi),就能完成過程控制中的回路控制、順序控制和數(shù)據(jù)采集、以及優(yōu)化控制等操作。第一節(jié) 現(xiàn)場控制站的結(jié)構(gòu)HCU系列主要含有四大部分:機(jī)械結(jié)構(gòu)、通信結(jié)構(gòu)、控制實(shí)現(xiàn)的模件化結(jié)構(gòu)、與現(xiàn)場設(shè)備的連接結(jié)構(gòu)。一、機(jī)械結(jié)構(gòu)現(xiàn)場控制站HCU是一柜式的現(xiàn)場設(shè)備主要包括:C
38、AB系列機(jī)柜,主要有兩個(gè)系列的產(chǎn)品即:標(biāo)準(zhǔn)普通機(jī)柜及全密封機(jī)柜。MMU模件安裝單元,安裝印刷電路板的插籠,供模件安裝并為模件提供電氣和通信連接。每一個(gè)MMU可以安裝12個(gè)單槽位的模件。一個(gè)CAB系列機(jī)柜最多可安裝8個(gè)模件安裝單元MMU。PMU電源安裝單元,供電源模件安裝。TMU端子安裝單元,供端子單元安裝。TU端子單元,提供現(xiàn)場設(shè)備與模件的I/O信號(hào)連接。二、通信結(jié)構(gòu)在每一個(gè)HCU中,都有控制通道及子擴(kuò)展總線兩層通信網(wǎng)絡(luò)。通信介質(zhì)為印刷電路板,安裝于MMU的后部。模件可以直接、可靠地連接到通信通道上進(jìn)行信息傳送。三、模件結(jié)構(gòu)HCU內(nèi)包括:通信模件、控制模件、I/O模件、電源模件等四種結(jié)構(gòu)。通過
39、以上四種類型模件的合理選配,就能組成滿足多種控制要求的現(xiàn)場控制站。四、連接結(jié)構(gòu)I/O子模件通過專用KTU電纜與相應(yīng)的端子單元連接,而端子單元的端子排可與現(xiàn)場設(shè)備相連,從而組成與現(xiàn)場的連接結(jié)構(gòu),去完成相應(yīng)的過程控制策略。第二節(jié) 現(xiàn)場控制站的通信模件對現(xiàn)場控制單元接口能支持硬件冗余(見圖2-1)。在冗余組態(tài)中,有2個(gè)NIS模件和2個(gè)NPM模件。其中一對模件是主模件,另一對是后備模件?,F(xiàn)場控制單元接口由INNIS01網(wǎng)絡(luò)接口子模件和INNPM11網(wǎng)絡(luò)處理模件組成。通過該接口,現(xiàn)場控制單元一方面可以經(jīng)NIS和INFI-NET相連,另一方面經(jīng)NPM和控制通道相連。如果主模件出現(xiàn)了故障,后備模件就會(huì)自動(dòng)接
40、替主模件的工作。一、INNIS01網(wǎng)絡(luò)接口子模件NIS模件是一個(gè)I/O模件,它和NPM模件一起工作。它能夠與INFI-NET環(huán)路上所有的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊。NIS模件是一個(gè)單印刷電路板模件,它在模件安裝單元上占有一個(gè)槽位。它通過子擴(kuò)展總線與NPM模件進(jìn)行連接。 圖2-1 冗余現(xiàn)場控制單元接口面板上的兩個(gè)螺釘將NIS模件固定到模件安裝單元上。在面板上有16個(gè)LED顯示錯(cuò)誤碼以及事件/錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。NIS模件有3個(gè)板邊連接器,用來連接外部信號(hào)和電源(P1,P2和P3),連接器P1連接模件電源。連接器P2將NIS模件連接到子擴(kuò)展總線上以便和NPM模件通訊。與其它節(jié)點(diǎn)的串行通訊是通過連接器P3用電纜與端子單元或
41、端子模件連接進(jìn)行的。節(jié)點(diǎn)間的通訊是通過連接每一節(jié)點(diǎn)上的端子單元或端子模件的同軸電纜或雙絞線電纜進(jìn)行的。1INNIS01的開關(guān)和跳線設(shè)置(1) 開關(guān)設(shè)置在NIS模件上有4個(gè)開關(guān)。其中3個(gè)開關(guān)用來設(shè)置相關(guān)的地址,1個(gè)用來設(shè)置模件的運(yùn)行方式。它們在模件上的布置如圖2-2所示。圖2-2 INNIS01模件開關(guān)和跳線器的布置 開關(guān)SW1-節(jié)點(diǎn)地址,用來設(shè)置節(jié)點(diǎn)地址。有效的節(jié)點(diǎn)地址是從1到250。(參閱表2-1) 。第1位是最高有效位,它的二進(jìn)制權(quán)值是128。第8位是最低有效位,它的二進(jìn)制權(quán)值是1。在提供的用戶設(shè)置區(qū)域記錄開關(guān)SW1的設(shè)置。表2-1 INNIS01模件開關(guān)SW1的設(shè)置開關(guān)位置(二進(jìn)制值)節(jié)
42、點(diǎn)地址舉例1(128)2(64)3(32)4(16)5(8)6(4)7(2)8(1)100000001640100000025011111010用戶設(shè)置 開關(guān)SW2-環(huán)路地址,該開關(guān)用來設(shè)置環(huán)路地址。有效的環(huán)路地址是從1到250(參閱表2-2)。在提供的用戶設(shè)置區(qū)域記錄開關(guān)SW2的設(shè)置。表2-2 INNIS01模件開關(guān)SW2的設(shè)置開關(guān)位置(二進(jìn)制值)環(huán)路地址舉例1(128)2(64)3(32)4(16)5(8)6(4)7(2)8(1)100000001640100000025011111010用戶設(shè)置 開關(guān)SW3-環(huán)路方式開關(guān),用來設(shè)置模件校驗(yàn)、LED顯示方式和診斷方式。開關(guān)SW3允許或禁止R
43、OM校驗(yàn)和,確認(rèn)環(huán)路運(yùn)行方式為INFI-NET現(xiàn)場控制單元或INFI-NET至計(jì)算機(jī)接口,并且設(shè)置環(huán)路通訊速率為2M波特或10M波特(參閱表2-3)。表2-3 INNIS01模件開關(guān)SW3的設(shè)置接 點(diǎn)設(shè)置功 能用戶設(shè)置11未使用0該NIS模件是現(xiàn)場控制單元或INFI-NET至計(jì)算機(jī)接口的一部分21允許進(jìn)行ROM校驗(yàn)和0禁止進(jìn)行ROM校驗(yàn)和31檢測方式:握手信號(hào)故障時(shí)不暫停0正常運(yùn)行方式431所有環(huán)路信號(hào)返回一個(gè)正在忙的否定確認(rèn)0正常運(yùn)行方式531A組LED將會(huì)反復(fù)閃亮,如果環(huán)路1空閑或被短掉B組LED將會(huì)反復(fù)閃亮,如果環(huán)路2空閑或被短掉否則為正常顯示。0LED顯示由開關(guān)SW4確定631診斷方式
44、0正常運(yùn)行方式7/80/010M波特 INFI-NET方式0/12M波特 INFI-NET方式1/0未使用1/1未使用 開關(guān)SW4-I/O模件地址與計(jì)數(shù)器,NIS模件可以有從0到7的I/O地址。開關(guān)SW4的1到3位設(shè)置NIS模件的子擴(kuò)展總線地址,子擴(kuò)展總線地址的設(shè)置參閱表2-4。 4到8位設(shè)置模件事件及錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器的地址。并用前面板A組及B組LED顯示出來。LED B8是最高有效位,LED A1是最低有效位。表2-5列出可能的事件計(jì)數(shù)器地址,表2-6列出可能的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器地址。在給定的位置上記錄開關(guān)SW4設(shè)置。表2-4 INNIS01模件地址設(shè)置開關(guān)位置地址舉例1(4)2(2)3(1)100030
45、117111用戶設(shè)置表2-5 INNIS01模件事件記數(shù)器開關(guān)位置(二進(jìn)制)十六進(jìn)制值說明456780000000定時(shí)器中斷次數(shù)0100109接收到的多址廣播信息個(gè)數(shù)(不包括源信息)010100A接收到的多址廣播目標(biāo)個(gè)數(shù)010110B接收到的時(shí)間同步信息的個(gè)數(shù)(不包括最源信息)011000C接收到的廣播信息個(gè)數(shù)(不包括源信息)011010D接收到的NIS輪詢信息個(gè)數(shù)(不包括源信息)011100E被該節(jié)點(diǎn)確認(rèn)的輪詢信息數(shù)011110F被該節(jié)點(diǎn)確認(rèn)為忙的輪詢信息數(shù)1000010發(fā)送信息個(gè)數(shù)(整個(gè)環(huán)路的傳輸)1000111被該節(jié)點(diǎn)接收并轉(zhuǎn)發(fā)的環(huán)路信息個(gè)數(shù)1001012該節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的信息個(gè)數(shù)(包括重發(fā))
46、1001113被該節(jié)點(diǎn)重發(fā)信息的個(gè)數(shù)1010014由于看門狗動(dòng)作而發(fā)送的信息個(gè)數(shù)1010115放入接收緩沖區(qū)保存的信息個(gè)數(shù)1011016該節(jié)點(diǎn)發(fā)送的字節(jié)數(shù)(包括重發(fā))1011117該節(jié)點(diǎn)接收及轉(zhuǎn)發(fā)的字節(jié)數(shù)1100018子擴(kuò)展總線與NIS模件連接(握手)次數(shù)1100119子擴(kuò)展總線至發(fā)送緩沖區(qū)信息個(gè)數(shù)110101A子擴(kuò)展總線PCU狀態(tài)請求次數(shù)110111B子擴(kuò)展總線模件狀態(tài)請求次數(shù)111001C子擴(kuò)展總線無效狀態(tài)中斷111011D由于無效內(nèi)容而引起的發(fā)送緩沖區(qū)重排次數(shù)111101E接收緩沖區(qū)重排的次數(shù)111111F狀態(tài)緩沖區(qū)重排的次數(shù)用戶設(shè)置表2-6 INNIS01模件錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器開關(guān)位置4567
47、8十六進(jìn)制值說明0000101環(huán)路1收到錯(cuò)誤數(shù)0001002環(huán)路2收到錯(cuò)誤數(shù)0001103該節(jié)點(diǎn)發(fā)送出錯(cuò)次數(shù)0010004由于接收隊(duì)列溢出丟失的信息個(gè)數(shù)0010105由于循環(huán)計(jì)數(shù)器出錯(cuò)而丟失的信息個(gè)數(shù)0011006由于目標(biāo)計(jì)數(shù)或信號(hào)類型錯(cuò)誤而丟失的信息個(gè)數(shù)0011107由于源狀態(tài)錯(cuò)誤而丟失的信息個(gè)數(shù)0100008由于源序序列不匹配而丟失的信息個(gè)數(shù)(2) 跳線器設(shè)置在NIS模件上有6個(gè)跳線器用來設(shè)置接收器模擬電路的通訊速率。跳線器位置見圖2-2。所有6個(gè)跳線器必須設(shè)置成相同的形式。跳線器的設(shè)置說明在NIS電路板左上角。跳線器的設(shè)置必須與開關(guān)SW3的第7和第8位所設(shè)置的通訊速率相配。圖2-3給出了
48、對于不同環(huán)路方式時(shí)跳線的設(shè)置。圖2-3 INNIS01模件跳線器設(shè)置2INNIS01模件相應(yīng)的端子及設(shè)置INNIS01網(wǎng)絡(luò)接口子模件(NIS)可以使用NTCL01通訊端子單元(TCL)進(jìn)行端接。TCL單元上的跳線器選擇連接NIS模件與INFI-NET系統(tǒng)所用電纜的類型。圖2-4給出了跳線器與連接器的位置。圖2-5與圖2-6給出了同軸電纜或雙絞線的連接方法。表2-7列出TCL單元軟件版本D與E的電路板上跳線器的設(shè)置。表2-8列出TCL單元軟件版本F或更高的電路板上跳線器的設(shè)置。表2-7軟件版本D與E的NTCL01跳線器的設(shè)置跳線器設(shè)置跳線器號(hào)碼雙絞線電纜同軸電纜J5-J122-32-3J13-J
49、181-22-3表2-8 軟件版本F或更高的NTCL01跳線器的設(shè)置跳線器設(shè)置跳線器號(hào)碼雙絞線電纜同軸電纜J5-J101-22-3圖2-4 NTCL01連接器與跳線器位置(版本F或更高的)圖2-5 NTCL01與INNIS01模件的同軸電纜連接圖2-6 NTCL01與INNIS01模件的雙絞線電纜連接圖2-7 冗余HCU接口的電纜連接3模件運(yùn)行在接通電源時(shí),INNIS01網(wǎng)絡(luò)接口子模件微處理器處于復(fù)位方式,直到與它相關(guān)的INNPM11網(wǎng)絡(luò)處理模件清除復(fù)位方式并允許固件執(zhí)行自診斷例行程序。NPM模件決定什么時(shí)候NIS模件進(jìn)入在線。NIS模件以開關(guān)SW3的第7到第8位設(shè)置的環(huán)路方式進(jìn)入在線,并由開
50、關(guān)SW4的第4到第8位設(shè)置計(jì)數(shù)器的顯示類型。圖2-8 INNIS01模件面板LEDS二、INNPM11網(wǎng)絡(luò)處理模件INNPM11模件作為INFI-NET與控制通道之間的翻譯者。不僅擁有現(xiàn)場控制單元例外報(bào)告數(shù)據(jù)庫而且指揮現(xiàn)場控制單元接口的工作。它通過子擴(kuò)展總線直接與INNIS01模件通訊,通過控制通道與現(xiàn)場控制單元內(nèi)的所有控制模件進(jìn)行通訊NPM模件是一個(gè)單印刷電路板模件,它在模件安裝單元中緊鄰INNIS01模件占據(jù)一個(gè)槽位。電路板含有以微處理器為基礎(chǔ)的通訊電路,它能與INNIS01模件及所有控制通道模件進(jìn)行連接。NPM模件面板上兩個(gè)螺釘將模件固定在模件安裝單元上。面板上含有8個(gè)CPU LEDS、
51、一個(gè)狀態(tài)LED和一個(gè)停止/復(fù)位按鈕。NPM模件有3個(gè)連接外部信號(hào)與電源的板邊連接器(P1,P2和P3)。連接器P1連接到公共端(地),+5VDC電源及控制通道。連接器P2把NPM模件與INNIS01模件連接在一起。連接器P3提供主現(xiàn)場控制單元接口與后備現(xiàn)場控制單元接口之間的通訊。在現(xiàn)場控制單元內(nèi)NPM模件通過子擴(kuò)展總線與INNIS01模件通訊。NPM模件定時(shí)論詢控制模件(通過控制通道或模件總線)的例外報(bào)告,將有相同目的節(jié)點(diǎn)的例外報(bào)告打包,打包將去往同一目的(或多目的)的所有例外報(bào)告組成一個(gè)信息,然后由INNIS01模件將它們作為單個(gè)信息發(fā)往其它INFI-NET節(jié)點(diǎn)。該過程減少了需要的發(fā)送請求的
52、數(shù)量,并且調(diào)整信息的長度以獲得最大INFI-NET環(huán)路效率。1INNPM11的開關(guān)和跳線設(shè)置在INNPM11模件上有兩個(gè)開關(guān)用來設(shè)置模件地址和運(yùn)行方式。它們在模件上的布置如圖2-9所示。圖2-9 INNPM11模件開關(guān)與跳線器位置(1) 開關(guān)設(shè)置 開關(guān)SW3-運(yùn)行方式,開關(guān)SW3是個(gè)8位開關(guān),它確定NPM模件的運(yùn)行方式與控制通道地址。表2-9列出開關(guān)SW3的設(shè)置。表2-9 INNPM11模件開關(guān)SW3設(shè)置開關(guān)位設(shè)置1,2功能2用戶設(shè)置11允許硬件診斷0禁止硬件診斷20未使用31模件總線方式(800K波特)0控制通道方式3(1M波特)4-70未使用841控制通道模件地址10控制通道模件地址0注:
53、1. 0=CLOSED or ON,1=OPEN or OFF:2. 黑體區(qū)指定正常運(yùn)行方式選擇。3. 為運(yùn)行在控制通道方式中.節(jié)點(diǎn)中所有模件都必須運(yùn)行在控制通道方式中。4. 一對冗余的NPM模件中的每一個(gè)必須有唯一的地址。 開關(guān)SW4-方式選擇,開關(guān)SW4是一個(gè)8位開關(guān),用來設(shè)置運(yùn)行方式。參閱表2-10進(jìn)行選擇設(shè)置。表2-10 INNMP01模件開關(guān)SW4的設(shè)置開關(guān)位設(shè) 置功 能用戶設(shè)置11禁止進(jìn)行ROM校驗(yàn)和0允許進(jìn)行ROM校驗(yàn)和21允許在電源系統(tǒng)故障時(shí)模件繼續(xù)運(yùn)行0禁止在電源系統(tǒng)故障時(shí)模件繼續(xù)運(yùn)行31允許模件冗余0不允許模件冗余41允許INFI-NET診斷0禁止INFI-NET診斷5/60/0例外報(bào)告輪詢速率:1次/秒(慢)0/1例外報(bào)告輪詢速率:2次/秒(慢)1/0例外報(bào)告輪詢速率:4次/秒(標(biāo)準(zhǔn))1/1例外報(bào)告輪詢速率:8次/秒(快)71允許檢測方式0禁止檢測方式80未使用(2) 跳線器設(shè)置在NPM電路板上有5個(gè)跳線器。見圖2-9,跳線器的布置。跳線器J1至J4指引信號(hào)到達(dá)端子單元或端子模件。這些
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