Triconex-培训讲义基础版解析课件.ppt

1、 2000年全球销售额达到$120 M美元主机架主机架,前视图前视图一、主处理器一、主处理器 执行用户的控制程序、进行系统诊断。执行用户的控制程序、进行系统诊断。型号：型号：3008二、电源二、电源 为机架内模件提供电源。为机架内模件提供电源。型号型号:8311-24V DC *8312-220V AC 该模件是双重冗余的该模件是双重冗余的 三、数字输入模件三、数字输入模件 接受接受115VAC/DC、48VAC/DC、24VAC/DC及脉冲的及脉冲的电压离散信号。电压离散信号。型号：型号：*3503E-32点、点、24VAC/DC、自诊断、自诊断 四、数字输出模件四、数字输出模件 输出输出1

2、15VAC、120VDC、48VAC/DC、24VDC的电压的电压离散信号。监督型可对现场回路和负载设备进行诊断。离散信号。监督型可对现场回路和负载设备进行诊断。型号：型号：*3625-32点点 3601E、3603E、3604E、3607E、3608E-16点 三重化（TMR）隔离 3663、*3664、3667-32点、双重输出 3636R-32点、继电器输出、非三重化五、模拟输入卡件五、模拟输入卡件 接受接受0-5VDC、0-10VDC、4-20mADC及及J、K、T、E型热偶的模拟信号。型热偶的模拟信号。型号：型号：3721-32点点六、模拟输出模件六、模拟输出模件 输出输出4-20m

3、ADC的模拟信号。的模拟信号。型号：型号：3805E-8路路4-20mADC输出输出 七、通信模件七、通信模件 1、增强型智能通信模件（、增强型智能通信模件（EICM 4119）：）：RS232和和RS485，与，与Modbus设备和设备和Tristation串行通信。串行通信。2、网络通信模件（、网络通信模件（NCM 4329）：支持）：支持802.3网络和网络和TCP-IP/UDP-IP协议。协议。3、专用通信模件：、专用通信模件：SMM 4409-与与TDC3000的的UCN网络通信网络通信 HIM 4509-与与TDC3000 Hiway通路及通路及LCN通信通信 ACM 4609-与

4、与I/A和和Tristation通信通信 八、专用端子板八、专用端子板 1、数字输入板：、数字输入板：9563-810 2、数字输出板：、数字输出板：9662-610 3、模拟输入板：、模拟输入板：9761-210 我们所用的都是我们所用的都是16通道。通道。Input Leg AInput Leg BInput Leg COutput Leg AOutput Leg BOutput Leg CMain Processor CMain Processor BI/O BusI/O BusI/O BusTriBusTriBusTriBusVoterMain Processor AInput Ter

5、minationOutput TerminationAuto SpareAuto SpareTRICON的容错功能是通过三重化冗余结构（的容错功能是通过三重化冗余结构（TMR）来完成的。）来完成的。其结构从输入模件、主处理器到输出模件完全是三重化的。其结构从输入模件、主处理器到输出模件完全是三重化的。高度安全性高度安全性 来自来自TMR的硬件结构的硬件结构,自诊断以及在线维修自诊断以及在线维修 高可用性高可用性 -消除误停车消除误停车补充说明:DCS的设计需要考虑热备份也就是系统冗余，冗余是重复配置系统的一些部件，当系统发生故障时，冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间

6、。通常设计的冗余方式包括：CPU冗余、网络冗余、电源冗余、在极端情况下，全系统冗余 Tricon是从输入卡、cpn卡、输出卡全部三重化的容错控制器三重化冗余结构三重化冗余结构1.没有因单点故障造成停车没有因单点故障造成停车2.自诊断自诊断3.在线维修在线维修长期可靠性及可用性与短期可靠性及可用性的区别 -自诊断32 Bit 微处理器微处理器 50MHz,16M Ram浮点处理器浮点处理器I/O 及通讯处理器及通讯处理器容错内部总线容错内部总线 （Tribus)硬件表决和比较线路硬件表决和比较线路事件顺序纪录事件顺序纪录 SOE广泛的自诊断广泛的自诊断在线更换在线更换定时器定时器故障诊断电路故障

7、诊断电路中断控制中断控制主处理器主处理器 NS32GX32浮点运算处理器浮点运算处理器NS32381DebugCommPortDual Port RAMDual Port RAMDMATriBus状态指示器双重化电源控制双重化电源控制VccUp StreamDown StreamFault Tolerant Communication BusFault Tolerant I/O Bus Comm 处理器内部系统总线内部系统总线双重化电源轨道双重化电源轨道512K EPROM2MB SRAMI/O处理器Up StreamDown Stream定时器定时器故障诊断电路故障诊断电路D E F G H

8、 I J K L M N O P Q R S ABCPASSFAULTACTIVEMAINT1MAINT2PASSFAULTACTIVEMAINT1MAINT2COM RX COM TX I/O RX I/O TXCOM RX COM TX I/O RX I/O TXPASSFAULTACTIVEMAINT1MAINT2COM RX COM TX I/O RX I/O TXREMOTERUN LOCAL 1PROGRAMSTOPEMP 3006EMP 3006EMP 3006PASSFAULTACTIVENET 1TX RXNET 2TX RXCOMMTX RXNCM 4329EICM 411

9、9PASSFAULTACTIVE1TX1RX2TX2RX3TX3RX4TX4RXPRT115/230 VACPASS FAULT ALARM TEMP BATT LOWPOWER MODULE MODEL 8310115/230 VACPASS FAULT ALARM TEMP BATT LOWPOWER MODULE MODEL 8310L N NO C NC12L N NO C NCRCDIGITAL INPUT 3501E9101112131415161718192021222324252627282930313212345678PASSFAULTACTIVEDIGITAL INPUT

10、3501E9101112131415161718192021222324252627282930313212345678PASSFAULTACTIVEPASSFAULTACTIVELOAD/FUSEDIGITAL OUTPUT 3603B12345678 9 11 1012 13 14 15 16 PASSFAULTACTIVELOAD/FUSEDIGITAL OUTPUT 3603B12345678 9 11 1012 13 14 15 16 POWERCOMMPABC2LR3LR4LR5LR6LR7LROne Logical SlotLeft I/O ModuleRight I/O Mod

11、ule*I/O BusMain Processors A,B,&CTRIBUSDUAL POWER RAILSLeg CLeg BLeg AComm BusLeg CLeg BLeg ACommunication ModuleELCO Connectors for I/O TerminationPower Terminal Strip12346Terminal Strip#1Terminal Strip#2Either the left module or right module functions as the active or hot spare module at any parti

12、cular time.*Power Supply#15Power Supply#2REMOTERUNPROGRAMSTOP主处理器会对机架的布局和实际安装的卡件进行检测主处理器会对机架的布局和实际安装的卡件进行检测所有下载命令都会产生一个检测询问所有下载命令都会产生一个检测询问应用程序会对安装的硬件进行比较应用程序会对安装的硬件进行比较如果安装的硬件缺损或不符，主处理器会发出报警如果安装的硬件缺损或不符，主处理器会发出报警ROM(TSX)和和 RAM(应用程序应用程序)存储器测试存储器测试发现并纠正数据位数的错误发现并纠正数据位数的错误每个扫描周期都对每个扫描周期都对16MRAM 进行测试进行

13、测试Test#1:Bit Stream Test每个扫描周期都对控制程序的计算结果和输出进行每个扫描周期都对控制程序的计算结果和输出进行比较比较Test#2:Results TestIndividual ModuleAlarmFilterDC-DC ConverterFault Detect-+Bridge RectifierPower Supply#1GroundVoltage Rail 2Voltage Rail 1FilterDC-DC ConverterFault Detect-+Bridge RectifierPower Supply#2R E GVccR E GR E GVccR

14、E GR E GVccR E GABCNONCCNONCCNO Normally Open NC Normally Closed C Common独立、隔离的信号转换器、电源和通独立、隔离的信号转换器、电源和通讯通道讯通道无单点故障无单点故障Stuck-On测试功能测试功能通道间完全隔离通道间完全隔离抗干扰能力强抗干扰能力强在线更换在线更换Input MuxBus XcvrProcThreshold Detect Opto-Isolator-+AInput MuxBus XcvrProc-+BInput MuxBus XcvrProc-+CIndividual Point Field Term

15、inationBridge RectifierOptical IsolationAC/DC Input CircuitIndividual Opto-IsolationIntelligent I/O Controller(s)AC SmoothingThreshold Detect Opto-IsolatorThreshold Detect Opto-IsolatorLeg-to-Leg IsolationControl SignalINTELLIGENT I/O CONTROLLER(S)TRIPLICATED I/O BUSFIELD CIRCUITRY-TYPICAL POINT(1 o

16、f 32)Dual Port RAMDual Port RAMDual Port RAMOpto-IsolatorOpto-IsolatorOpto-IsolatorTimeProcess VariableHigh Pressure Set Point2oo3=Continue to operateHigh Certainty this is a bad signalTimeProcess VariableHigh Pressure Set Point2oo3=Shut DownHigh Certainty these are good signalsHigh Certainty this i

17、s a BAD signal 每个输入点的三条电路都会周期检测每个输入点的三条电路都会周期检测“Stuck-ON”故障故障 线路路状态送往主处理器进行报警显示线路路状态送往主处理器进行报警显示如果检测到如果检测到Stuck-OnStuck-On故障故障,主处理器会对其进行确认后驱动主处理器会对其进行确认后驱动DIDI模模块的故障灯块的故障灯LEDLED并产生一个系统报警信号并产生一个系统报警信号 三重化三重化A/DA/D转换器转换器自校验和内置参考电压自校验和内置参考电压0.15%0.15%满量程精度满量程精度无单点故障无单点故障通道之间光电隔离通道之间光电隔离在线更换在线更换Proc Bus

18、 XcvrProc Bus XcvrProc Bus XcvrABCADCADCADCIndividual Point Field Terminations隔离隔离/滤波滤波模数转换模数转换 智能智能I/O控制器控制器 三重化三重化I/O BUS信号校验信号校验模拟输入电路典型回路模拟输入电路典型回路AmpMuxAmpMuxAmpMuxHi RefLo RefHi RefLo RefHi RefLo Ref如果一个通道连续如果一个通道连续40个周期误差个周期误差中值的中值的 2%-通道故障通道故障 主处理驱动故障指示灯主处理驱动故障指示灯LED对每一个输出进行容错的硬件表决对每一个输出进行容错

19、的硬件表决获得专利的四方输出电路获得专利的四方输出电路无单点故障无单点故障现场回路故障检测现场回路故障检测潜在故障检测潜在故障检测输出通道间完全隔离输出通道间完全隔离在线更换在线更换如果检测到如果检测到Stuck-On/OFFStuck-On/OFF故障故障,MPs MPs 会对其进行确认后驱动会对其进行确认后驱动DODO模块模块的故障灯的故障灯LEDLED并产生一个系统报警信号并产生一个系统报警信号 反馈电压对输出开关的操作状态（断开或闭合）进行检测反馈电压对输出开关的操作状态（断开或闭合）进行检测对每一个输出进行容错的硬件表决对每一个输出进行容错的硬件表决四方输出电路四方输出电路无单点故障

20、无单点故障现场回路故障检测现场回路故障检测潜在故障检测潜在故障检测输出通道间完全隔离输出通道间完全隔离在线更换在线更换现场负载线路检测现场负载线路检测Bus Xcvr ProcPoint RegisterBus Xcvr ProcPoint RegisterBus Xcvr ProcPoint RegisterOutput Switch Drive CircuitryAA and BOutput Switch Drive CircuitryOutput Switch Drive CircuitryBOutput Switch Drive CircuitryCBACA and BAABBCC+V

21、ABCTRIPLICATED I/O BUSFIELD CIRCUITRYTYPICAL POINT(16)Loopback DetectorLoopback DetectorLDRTNINTELLIGENT I/O CONTROLLER(S)*All output switches are opto-isolated.to other pointsto other points所有的输出线路都进行以上检测所有的输出线路都进行以上检测如果检测到输出回路的故障如果检测到输出回路的故障,MPs MPs 会对其进行确认后驱动会对其进行确认后驱动DODO模块的故障模块的故障灯灯LEDLED并产生一个系

22、统报警信号并产生一个系统报警信号 如果检测现场负载故障，如果检测现场负载故障，MPsMPs会驱动会驱动Load LEDLoad LED指示灯指示灯 不会产生系统报不会产生系统报警信号警信号反馈电压对输出开关的操作状态（断开或闭合）进行检测反馈电压对输出开关的操作状态（断开或闭合）进行检测电压电压/电流反馈回路对现场负载状况（短路电流反馈回路对现场负载状况（短路/开路）进行监测开路）进行监测 满量程精度0.15%无单点故障 在线更换Selector LogicDACSelector LogicDACSelector LogicDACVoltage LoopbackVoltage Loopback

23、Voltage LoopbackCurrent LoopbackCurrent LoopbackCurrent Loopback ProcA ProcB ProcCOutput TerminationABCTRIPLICATED I/O BUSINTELLIGENT I/O CONTROLLERSSIGNAL CONDITIONING PER POINT+-Proc Bus XcvrProc Bus XcvrProc Bus XcvrABCIndividual Point Field TerminationsINTELLIGENT I/O CONTROLLER(S)TRIPLICATED I/

24、O BUSPULSE INPUT CIRCUIT-TYPICAL POINTCounter/TimerCounter/TimerCounter/TimerComparatorComparatorComparator+-+-AC CoupledAC CoupledAC CoupledOther PointsOther PointsOther Points 每个通道都有三重化的每个通道都有三重化的D/AD/A转换器转换器内置参考电压进行自动电压校正内置参考电压进行自动电压校正热偶类型：热偶类型：J J、K K、T T无单点故障无单点故障在线更换在线更换ProcBus XcvrProcBus Xcv

25、rProcBus XcvrABCADCADCADCIndividual Point Field TerminationsINTELLIGENT I/O CONTROLLER(S)TRIPLICATED I/O BUSSIGNAL CONDITIONINGTHERMOCUPLE INPUT CIRCUIT-TYPICAL POINTCJ SensorCJ SensorCJ SensorINDIVIDUAL ADC FOR EACH LEGAmpMuxAmpMuxAmpMuxTricon I/O 扩展扩展（直接总线扩展方式）（直接总线扩展方式）可靠可靠数据传输快捷数据传输快捷2424DC DC 冗余电源冗余电源Tricon 主机架主机架及扩展机架及扩展机架接接 线线 端端 子子v工程师站和系统维护工作站工程师站和系统维护工作站v运行环境运行环境 IBM PC,Windows NTv符合符合IEC 1131-3 标准的编程语言标准的编程语言:功能块（功能块（FBD）,逻辑梯形图逻辑梯形图(LD),结构文本结构文本(ST).v256个独立运行程序个独立运行程序v完善的逻辑功能模块完善的逻辑功能模块v离线模拟测试功能离线模拟测试功能v在线监测在线监测v在线程序修改、下装在线程序修改、下装v对所有模块（对所有模块（I/O 和通讯模块）提供详细的诊断和通讯模块）提供详细的诊断