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文檔簡(jiǎn)介

第4章其它類型的現(xiàn)場(chǎng)控制站現(xiàn)場(chǎng)控制站是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)的過(guò)程控制器,有單回路和多回路兩類型。本章主要內(nèi)容:4.1過(guò)程管理站PM及應(yīng)用4.2邏輯管理站LM4.3國(guó)產(chǎn)控制站SUPCONJX-300X4.1過(guò)程管理站PM及應(yīng)用過(guò)程管理站PM和邏輯管理站LM都是UCN設(shè)備,它們的出現(xiàn)標(biāo)志著TDC-3000系統(tǒng)的全面更新。隨著DCS的發(fā)展,PM又進(jìn)而發(fā)展成APM(AdvancedProcessManager)先進(jìn)過(guò)程管理站。本節(jié)簡(jiǎn)要介紹它們的結(jié)構(gòu)和功能。4.1.1PM構(gòu)成

4.1.2

PM的功能4.1.3PM的應(yīng)用4.1.1

PM構(gòu)成PM(ProcessManager)是UCN系統(tǒng)工程的核心設(shè)備,它提供了靈活多樣的過(guò)程檢測(cè)和控制能力。

主要功能:數(shù)據(jù)采集和控制

構(gòu)成:過(guò)程管理模件PMM和I/O系統(tǒng)兩大部分組成,結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2.14。高性能過(guò)程管理器HPM

PM作為UCN系統(tǒng)的核心設(shè)備,具有豐富多樣的功能,歸納為三個(gè)方面:輸入/輸出處理功能控制功能報(bào)警功能4.1.2

PM的功能1、輸入/輸出功能過(guò)程管理站豐富的I/O功能是依靠選擇不同類型的I/O處理器即I/O卡實(shí)現(xiàn)的。PM的I/O處理器共有八種:(1)16通道高電平模擬輸入處理器(HLAI可冗余)(2)8通道低電平模擬輸入處理器(LLAI)(3)32通道低電平多路轉(zhuǎn)換器(LLMAI)(4)16通道智能變送器(ST3000系列)接口處理器(STI可冗余)(5)8通道模擬輸出處理器(AO可冗余)(6)32通道數(shù)字輸入處理器(DI)(7)16通道數(shù)字輸出處理器(DO)(8)8通道脈沖輸入處理器(PI)對(duì)以上的I/O處理器,用戶可根據(jù)需要任意選擇,最多40個(gè);I/O處理器與現(xiàn)場(chǎng)端子板相連,對(duì)所有的現(xiàn)場(chǎng)I/O進(jìn)行處理;因?yàn)镮/O處理和控制處理的分離,使I/O掃描速率與I/O數(shù)量、控制器的負(fù)載處理以及報(bào)警狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系,這就有利于更高級(jí)控制處理器的應(yīng)用和I/O的進(jìn)一步擴(kuò)展。

(1)模擬輸入高電平與低電平模擬輸入處理器的功能就是將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)變送器或檢測(cè)元件的信號(hào)轉(zhuǎn)換成工程單位信號(hào),以達(dá)到進(jìn)行監(jiān)視或供其他PM數(shù)據(jù)點(diǎn)(例如調(diào)節(jié)PV數(shù)據(jù)點(diǎn)、調(diào)節(jié)回路數(shù)據(jù)點(diǎn))進(jìn)行進(jìn)一步運(yùn)算、控制的目的。HLAI卡常用來(lái)接收變送器4-20mA信號(hào),LLAI卡接收熱電偶或熱電阻信號(hào),LLMAI用于多路熱電偶、熱電阻輸入,與LLAI相比,LLMAI的采樣周期較長(zhǎng),數(shù)據(jù)處理精度也較低,一般用在非重要場(chǎng)合。盡管模擬量信號(hào)輸入的類型各不相同,但它們要進(jìn)行的處理都是一樣的,包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、PV特性化處理、范圍檢查和PV值濾波、PV源選擇、報(bào)警檢查等。1)PVCHAR(PVCHARACTERIZATION):是指PV的特性化處理。它共有四種方式:熱電偶(THERM)、熱電阻(RTD)、線性(LINEAR)、開(kāi)平方(SQRROOT)。

2)PVSOURCE

:即PV源的選擇,在PM中PV來(lái)源可有多種方式:

①PVSOURCE=SUB,表示PV值來(lái)源于順控程序,即PV是一個(gè)通過(guò)計(jì)算得到的值,常用于高級(jí)控制。

②PVSOURCE=MAN,表示PV由操作員手動(dòng)輸入或由CL/PM程序直接寫(xiě)入,常用于調(diào)試過(guò)程或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表出現(xiàn)故障時(shí)。

③PVSOURCE=AUTO,它表示PV值直接來(lái)源于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表。

3)PVFORMAT

:是對(duì)PV值數(shù)據(jù)格式的確定,實(shí)際就是確定PV的小數(shù)點(diǎn)位置,如D0、D1、D2、D3。模擬輸入的處理

4)PNTFORM(POINTFORM):是指數(shù)據(jù)點(diǎn)的形式,共有兩種:FULL和COMPONENT。PNTFORM=FULL,參數(shù)表中將顯示該數(shù)據(jù)點(diǎn)的全部參數(shù),包括描述性參數(shù)和與報(bào)警有關(guān)的參數(shù),該數(shù)據(jù)點(diǎn)將作為控制回路的主要操作界面。PNTFORM=COMPONENT,表示該數(shù)據(jù)點(diǎn)只是作為其他數(shù)據(jù)點(diǎn)的輸入或輸出值,描述性參數(shù)和報(bào)警有關(guān)參數(shù)都消失。

5)PVCLAMP

:決定是否要對(duì)PV值進(jìn)行箝位。PVCLAMP=CLAMP,需篏位當(dāng)PV>PVEXEUHI,PV=上限值當(dāng)PV<PVEXEULO,PV=下限值PVCLAMP=NOCLAMP,不需篏位當(dāng)PV超限時(shí),提示“BADPV”(壞值)PM還具有豐富的報(bào)警功能,如PV值報(bào)警、PV變化率報(bào)警、PV偏差報(bào)警等。

(2)模擬輸出模擬輸出處理器對(duì)輸出參數(shù)OP提供獨(dú)立的D/A轉(zhuǎn)換,輸出4-20mA的電流信號(hào),用于控制現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)節(jié)閥或其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)。OP值的來(lái)源可以是PM調(diào)節(jié)回路數(shù)據(jù)點(diǎn)的輸出、應(yīng)用模塊AM調(diào)節(jié)回路數(shù)據(jù)點(diǎn)的輸出、操作員手動(dòng)給定或由用戶程序?qū)懭?。無(wú)論OP值來(lái)自何處,都要經(jīng)過(guò)輸出正、反作用選擇和非線性化處理。輸出正、反作用選擇(OPTDIR,OUTPUTDIRECTION)實(shí)質(zhì)上是選擇輸出顯示的正、反作用。OPTDIR=DIRECT時(shí),4mA=0%,20mA=100%;OPTDIR=REVERSE時(shí),4mA=100%,20mA=0%。輸出特征化處理(OPCHAR,OUTRUTCHARACTERIZATION)是對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行五段折線處理用戶只需在組態(tài)表中填入6個(gè)折點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)參數(shù)值:OPIN0~OPIN5與OPOUT0~OPOUT5,即能進(jìn)行非線性處理。用于簡(jiǎn)單的非線性控制場(chǎng)合或調(diào)節(jié)閥特性畸變較嚴(yán)重時(shí),用來(lái)校正調(diào)節(jié)閥的流量特性。模擬輸出的處理智能變送器接口(STI)處理器是Honeywell的智能變送器系列的數(shù)字接口。每個(gè)STI處理器最多可接收16個(gè)智能變送器的數(shù)字信息。它們之間的雙向通信采用的是位串行式,Honeywell的DE(DEGITALENHANCED)協(xié)議,具有許多開(kāi)放通信正在發(fā)展的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的特性。

1)智能變送器的類型包括:①ST3000測(cè)量差壓、表壓、絕壓的智能壓力變送器.②STT3000測(cè)量溫度、毫伏和電阻的智能溫度變送器.③MagneW3000智能電磁流量計(jì).④SCM3000智能科里奧利質(zhì)量流量計(jì).(3)智能變送器接口輸入

2)STI的主要特點(diǎn):

①最大的特點(diǎn)是能與智能變送器接口STIIOP之間進(jìn)行雙向數(shù)字通信.②允許用戶在萬(wàn)能操作站上組態(tài)監(jiān)視和修改變送器的數(shù)據(jù)庫(kù),調(diào)整變送器的量程,支持標(biāo)定命令,顯示變送器的系列號(hào)、版本和標(biāo)識(shí)號(hào),顯示詳細(xì)的變送器狀態(tài)信息。③

智能變送器具有第三參數(shù)測(cè)量的特點(diǎn),即利用一組信號(hào)線可同時(shí)測(cè)得2個(gè)參數(shù),既提高了精度(用第二參數(shù)進(jìn)行測(cè)量補(bǔ)償),又節(jié)省了接線費(fèi)用。3)STI讀主要參數(shù)如下:①UPV和LRV:定義變送器的校準(zhǔn)量程,即實(shí)際使用的量程。②UVL和LRL:變送器的最大和最小極限值。③DAMPING:PV的阻尼時(shí)間。④STITAG:變送器的標(biāo)識(shí)號(hào)。⑤STISWVER:變送器的軟件版本。⑥SERIALNO:變送器的系列號(hào)。⑦SECVAR:第二變量。⑧PVCHAR:PV值的線性化處理選擇,包括Linear、SquareRoot、Thermocouple、RTD、RTDohms等。⑨DECONF:通信方式選擇,有五種:·ANALOG:無(wú)通信·PV:只有PV值通信(4字節(jié)格式)·PV-SV:PV和第二變量SV通信(4字節(jié)格式)·PV-Db:PV和數(shù)據(jù)庫(kù)均進(jìn)行通信(6字節(jié)格式)·PV-SV–Db:PV、第二變量和數(shù)據(jù)庫(kù)均進(jìn)行通信(6字節(jié)格式)⑩CJTACT:冷端補(bǔ)償(僅用于STT3000)。

數(shù)字輸入處理器將來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,用以指示現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程設(shè)備的狀態(tài),供其他PM數(shù)據(jù)點(diǎn)使用。數(shù)字輸入的處理過(guò)程包括:PV值、正/反作用選擇、PV值累積、PV源選擇和PV報(bào)警。

1)數(shù)字輸入正、反作用選擇INPIDIR(DIGITALINPUTDIRECTION):用來(lái)對(duì)輸入信號(hào)的方向進(jìn)行確定,這對(duì)數(shù)字狀態(tài)顯示具有實(shí)際意義。INIPIDIR=DIRECT現(xiàn)場(chǎng)接點(diǎn)閉合,正常指示塊點(diǎn)亮,報(bào)警指示塊熄滅。INIPIDIR=REVERSE現(xiàn)場(chǎng)接點(diǎn)斷開(kāi),正常指示塊點(diǎn)亮,報(bào)警指示塊熄滅。(4)數(shù)字輸入

2)數(shù)字輸入的類型DITYPE(DIGITALINPUTTYPE)共有三種:狀態(tài)輸入(STATUS)、穩(wěn)態(tài)輸入(LATCHED)和脈沖輸入(ACCUM)。

①狀態(tài)輸入用來(lái)指示現(xiàn)場(chǎng)工藝狀況的變化。②穩(wěn)態(tài)輸入常用來(lái)指示操作臺(tái)上的按鈕輸入。

③脈沖輸入常用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

3)事件報(bào)告的選擇EVTOPT(EVENTREPORTINGOPTION)是指EIP和SOE兩類事件報(bào)告的選擇。

①EIP事故觸發(fā)處理(EVENTINITIATEDPROCESSING)當(dāng)數(shù)據(jù)點(diǎn)狀態(tài)變化時(shí),會(huì)啟動(dòng)歷史模塊AM或計(jì)算機(jī)模塊CM中的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),執(zhí)行某一動(dòng)作。

②SOE順序事件處理是指當(dāng)數(shù)據(jù)點(diǎn)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),過(guò)程對(duì)這狀態(tài)變化的記錄。數(shù)字輸出處理器是向現(xiàn)場(chǎng)切斷閥、機(jī)泵等設(shè)備提供數(shù)字式輸出的驅(qū)動(dòng)。其處理包括:輸出形式的選擇、輸出作用方向的選擇輸出形式的選擇DOTYPE(DigitalOutputType)包括以下兩種:①脈沖寬度調(diào)制PWM,對(duì)來(lái)自PID調(diào)解回路數(shù)據(jù)點(diǎn)輸出值進(jìn)行調(diào)制,包括脈沖寬度、周期參數(shù)及正、反作用。②狀態(tài)輸出STATUS(5)數(shù)字輸出(6)脈沖輸入PI脈沖輸入處理器接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的透平流量計(jì)、渦街流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)等的頻率信號(hào),頻率范圍為0~20kHz。PI處理器可以進(jìn)行工程單位的轉(zhuǎn)換、報(bào)警檢查、濾波和數(shù)據(jù)有效性檢查等,與模擬輸入信號(hào)的處理過(guò)程類同。過(guò)程管理站PM所有的控制處理都由PMM完成。PMM完成連續(xù)控制、邏輯控制和順序控制,采用的控制工具有專用的調(diào)節(jié)控制軟件包、聯(lián)鎖邏輯功能以及面向過(guò)程的高級(jí)控制語(yǔ)言CL/PM。PMM中共有8種類型的數(shù)據(jù)點(diǎn):調(diào)節(jié)PV點(diǎn)、

調(diào)節(jié)控制點(diǎn)、數(shù)字復(fù)合點(diǎn)、邏輯點(diǎn)、過(guò)程模件點(diǎn)、數(shù)值點(diǎn)、

狀態(tài)標(biāo)志點(diǎn)、定時(shí)器點(diǎn).調(diào)節(jié)PV點(diǎn)和調(diào)節(jié)控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)連續(xù)控制;數(shù)字復(fù)合點(diǎn)和邏輯點(diǎn)實(shí)現(xiàn)邏輯控制;過(guò)程模件點(diǎn)實(shí)現(xiàn)順序控制;數(shù)據(jù)點(diǎn)、狀態(tài)標(biāo)志點(diǎn)、定時(shí)器點(diǎn)是PM的內(nèi)部數(shù)據(jù)點(diǎn)。2.控制功能(1)調(diào)節(jié)PV點(diǎn)regulatoryPV:是對(duì)模擬輸入信號(hào)進(jìn)行多功能運(yùn)算的數(shù)據(jù)點(diǎn)。與模擬輸入數(shù)據(jù)點(diǎn)相比,多了一個(gè)算法處理。這些算法處理常用的有以下幾種:1)數(shù)據(jù)采集DATAACQ(DataAcquisition),它用來(lái)采集PV處理過(guò)程中各個(gè)階段的中間結(jié)果,以供其他數(shù)據(jù)點(diǎn)和算法使用。2)流量補(bǔ)償FLOWCOMP(FlowCompensation),用于進(jìn)行流量補(bǔ)償。PM中提供了5種標(biāo)準(zhǔn)算法,分別對(duì)理想液體、理想氣體、水蒸氣和容積法測(cè)得的氣體流量進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)實(shí)際應(yīng)用中遇到的其他情況,用戶可另行編寫(xiě)流量補(bǔ)償程序。

3)三個(gè)輸入信號(hào)取中MIDOF3(MiddleofThreeSelect):在三個(gè)輸入信號(hào)中取中間一個(gè)進(jìn)行輸出,當(dāng)只有二個(gè)輸入時(shí),按算法的不同輸出高值、低值或二者的平均值。

4)最高值、最低值或平均值HILOAVG(HighSelector,LowSelector,Average):用來(lái)在6個(gè)輸入信號(hào)中選擇最高值、最低值或平均值輸出。5)累加SUMMER:用來(lái)累加至多6個(gè)輸入信號(hào),累加計(jì)算時(shí)可對(duì)每個(gè)信號(hào)加以放大。

6)超前-滯后補(bǔ)償VDTLDLG:用于前饋控制中的超前-滯后時(shí)間補(bǔ)償。7)時(shí)間區(qū)間累加TOTALIZER:用來(lái)進(jìn)行一定時(shí)間范圍內(nèi)的PV值累加,而SUMMER是多個(gè)PV瞬時(shí)值的累加。

8)線性化GENLIN

:對(duì)非線性輸入進(jìn)行12段線性化處理。

9)計(jì)算CALCULTR

:這一算法允許用戶自編計(jì)算程序,對(duì)最多6個(gè)輸入值進(jìn)行計(jì)算,并可產(chǎn)生4個(gè)中間運(yùn)算值。(2)調(diào)節(jié)控制點(diǎn)regulatorycontrol:是進(jìn)行連續(xù)控制的數(shù)據(jù)點(diǎn)。它將來(lái)自模擬輸入數(shù)據(jù)點(diǎn)或調(diào)節(jié)PV數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)按指令算法進(jìn)行運(yùn)算,并將計(jì)算結(jié)果通過(guò)模擬輸出數(shù)據(jù)點(diǎn)送至現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)閥(見(jiàn)表2.17)。

常用:PID、帶前饋的PID和比率控制等算法。圖2.15是調(diào)節(jié)控制點(diǎn)的功能框圖。下面分別介紹其重要的組態(tài)參數(shù)。

1)控制算式標(biāo)識(shí)符CTLALGID(ControlAlgorithmIdentifier):是一個(gè)對(duì)控制算式進(jìn)行選擇的參數(shù)。

2)遠(yuǎn)程串級(jí)選擇RCASOPT(RemoteCascadeOption).PM有4種遠(yuǎn)程串級(jí)控制方式:SPC、DDC、DDCRSP和RSP。①RCASOPT=SPC用CL/AM程序直接寫(xiě)入調(diào)節(jié)回路數(shù)據(jù)點(diǎn)的SP值,此時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)需為串級(jí)方式。SP值受上、下限幅值的限制。②RCASOPT=DDC用CL/AM程序直接改寫(xiě)串級(jí)回路的輸出值,且不受輸出限幅值的控制。

③RCASOPT=DDCRSP用CL/AM程序可改寫(xiě)串級(jí)回路的輸出,又可寫(xiě)入SP值。這種方式只適用于PID算法的調(diào)節(jié)控制數(shù)據(jù)點(diǎn)(輸出和設(shè)定值受限制的情況同上)。④RCASOPT=RSP通過(guò)AM調(diào)節(jié)回路數(shù)據(jù)點(diǎn)的輸出改寫(xiě)PM中調(diào)節(jié)回路數(shù)據(jù)點(diǎn)的設(shè)定值。SP的受限制的情況同前。

3)擺脫方式和擺脫時(shí)間(秒)SHEDMODE(ShedMode)和SHEDTIME(ShedTime).這是PM在進(jìn)行SPC和DDC控制時(shí)提供的一種保護(hù)手段。

4)

PM的控制方式和按US上NORM鍵后的控制方式MODE&NMODE(MODEANDNORMALMODE).設(shè)置NMODE是為了方便操作。兩種情況下的可選操作方式都是以下四種:MAN(MANUAL)手動(dòng)AUTO(AUTOMATIC)自動(dòng)CAS(CASCADE)串級(jí)BCAS(BACKUPCASCADE)備用串級(jí)方式

5)控制方式屬性和按下NORM鍵后的控制方式屬性MODATTR&NMODATTR(ModeAttribute&NormalModeAttribute)控制方式屬性有兩種:一種是操作員屬性(Operator),另一種是程序?qū)傩裕≒rogram)。參數(shù)MODATTR規(guī)定了控制方式及相關(guān)參數(shù)的修改權(quán)屬于誰(shuí)??筛淖兊膮?shù)是以下5個(gè):

①SP—設(shè)定值;

②OP—輸出值;

③MODE—控制方式;

④RATIO—比率;

⑤BIAS—偏置。當(dāng)MODATTR=ORERATOR時(shí),操作員可以改變以上5個(gè)參數(shù),當(dāng)MODATTR=PROGRAM時(shí),程序可以改變它們。NMODATTR是指按下NORM鍵后的控制方式屬性。6)PV跟蹤PVTRACK(PVTRACKINGOPTION)是指SP=PV。這一操作只對(duì)PID算法有用。logicPoint:共有26種可供組態(tài)的邏輯算法。它與數(shù)字復(fù)合數(shù)據(jù)點(diǎn)組合使用,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能。26種算法如表2.18所示。其中AND、OR和NAND、NOR每個(gè)門(mén)最多可有3個(gè)輸入,且每個(gè)輸入均可選擇倒置。邏輯點(diǎn)由邏輯塊、輸入連接、輸出連接、狀態(tài)標(biāo)志、數(shù)值以及用戶說(shuō)明構(gòu)成。邏輯點(diǎn)最多可以有12個(gè)輸入連接、16個(gè)邏輯塊和12個(gè)輸出連接。每點(diǎn)的具體容量由LOGMIX參數(shù)決定,即:

LOGMIX參數(shù)輸入連接數(shù)量邏輯塊數(shù)量輸出連接數(shù)

12-16-41216412-8-8128812-0-1212012(3)邏輯點(diǎn)表2.18邏輯塊算法名稱分類邏輯AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、QUALFIED-OR2、QUALFIED-OR3、EQ

COMPARE、REAL、NE、GT、LT、LE延時(shí)ONDELAY、OFFDELAY、DELAY脈沖FXPULSE、MAXPULSE、MINPULSE監(jiān)視定時(shí)器WATCHDOGTIMER觸發(fā)器FILP-FLOP壞值檢查CHECKforBAD切換開(kāi)關(guān)SWITCH變更檢測(cè)器CHANGEDETECT

1)邏輯塊(LogicBlock)是邏輯算法的執(zhí)行者,它的輸入最多可有4個(gè),分別為S1~S4,輸出為S0。

2)輸入連接(InputConnection)提供參與邏輯運(yùn)算的輸入信號(hào),它有三種類型:一種是來(lái)自PMM的布爾量、整數(shù)、枚舉量、用戶自定義的枚舉量或?qū)崊?shù);另一種是同一PM中I/O系統(tǒng)的DI點(diǎn)的輸入?yún)?shù);第三種是I/O子系統(tǒng)中除了DI點(diǎn)的輸入?yún)?shù)之外的其他參數(shù),只限4個(gè)。為了確保控制系統(tǒng)的安全聯(lián)鎖,邏輯點(diǎn)輸入有異常處理功能,即在未取到輸入值或發(fā)現(xiàn)有壞值時(shí),有以下特殊的措施。①如果未取到輸入值,則該輸入值由LIBADOPT參數(shù)的組態(tài)決定:LIBADOPT=ON未取到輸入值的輸入用ON代替;LIBADOPT=OFF未取到輸入值的輸入用OFF代替;

LIBADOPT=HOLD未取到輸入值的輸入用上次值代替。

②如果不能取到實(shí)數(shù)輸入,則該輸入值默認(rèn)為NaN,如果需要還可用“檢查壞值(CHECKforBAD)”邏輯算法檢查該輸入。③如果檢出任何輸入有壞值,則“FLAGFL(5)”設(shè)定為ON。

3)輸出連接(OutputConnection)邏輯點(diǎn)的輸出通過(guò)LODSTN參數(shù)來(lái)指定目的地址。邏輯點(diǎn)輸出可以接到PMM中的任何布爾量或?qū)崊?shù),不是同一PMM的也可以。還可連接到同一PM中的IOP的任何布爾量或?qū)崊?shù)(最多8個(gè))。

4)狀態(tài)標(biāo)志(Flag)每個(gè)邏輯點(diǎn)提供12個(gè)

Flag:FL(1)~FL(12).

FL(1)-FL(5)由PM管理,不允許用戶修改,但可作為邏輯點(diǎn)輸入,或由用戶程序讀??;FL(7)-FL(12)可由用戶改變。

5)數(shù)值(Numerics)每個(gè)邏輯點(diǎn)有4個(gè)NumericsNN(1)-NN(4)用來(lái)作為比較邏輯算法的參考值。數(shù)字復(fù)合點(diǎn)是為泵、馬達(dá)、電磁閥、電動(dòng)控制閥等間歇裝置提供多點(diǎn)輸入、多點(diǎn)輸出的接口,數(shù)字復(fù)合點(diǎn)的輸入、輸出狀態(tài)是完全獨(dú)立的,可以按用戶的要求進(jìn)行組態(tài)。輸入、輸出可連接到同一PM的I/O點(diǎn)或FLAG點(diǎn)。數(shù)字復(fù)合點(diǎn)可在相關(guān)的顯示畫(huà)面中提供聯(lián)鎖條件的顯示,還可以與其他數(shù)字點(diǎn)、邏輯點(diǎn)組合,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的聯(lián)鎖邏輯。

1)數(shù)字復(fù)合點(diǎn)的狀態(tài)數(shù)字復(fù)合點(diǎn)在組顯示畫(huà)面中的狀態(tài)描述如圖2.16所示,它有三個(gè)正常狀態(tài):狀態(tài)0、狀態(tài)1、狀態(tài)2,用以控制三位置的執(zhí)行機(jī)構(gòu),如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)是兩位式的,則只有狀態(tài)0和1。

2)數(shù)字復(fù)合點(diǎn)的聯(lián)鎖數(shù)字復(fù)合點(diǎn)的輸出具有兩種聯(lián)鎖方式:允許聯(lián)鎖和強(qiáng)制聯(lián)鎖。

①允許聯(lián)鎖決定是否允許操作員或用戶程序?qū)敵鲞M(jìn)行切換,允許聯(lián)鎖信號(hào)本身不會(huì)引起輸出的改變。②強(qiáng)制聯(lián)鎖它能將復(fù)合數(shù)據(jù)點(diǎn)的輸出強(qiáng)制置成指定狀態(tài),強(qiáng)制聯(lián)鎖參數(shù)I0~I2由邏輯點(diǎn)的輸出提供。(4)數(shù)字復(fù)合點(diǎn)(DigitalCompositePoint)過(guò)程模件數(shù)據(jù)點(diǎn)用于運(yùn)行CL/PM程序,它是CL/PM程序的駐留地,又是CL/PM和系統(tǒng)的一個(gè)接口。一個(gè)PM可以處理多達(dá)5000條CL/PM語(yǔ)句。所有的過(guò)程模件程序可以共享系統(tǒng)的公共數(shù)據(jù)庫(kù),還可以訪問(wèn)UCN系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息,并且具有多級(jí)異常狀況的處理能力。它的主要組態(tài)參數(shù)有以下幾個(gè)。

1)CL/PM程序的裝入容量SEQSLTSZ(SequenceSlotSize)在CL/PM程序進(jìn)行下裝的時(shí)候,必須知道該程序大概需要占有的內(nèi)存空間,即填寫(xiě)內(nèi)存單元MU(MEMORYUNITS)的數(shù)量。

2)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的鍵鎖位置CNTLLOCK(ControlLock)該參數(shù)規(guī)定CL/PM執(zhí)行過(guò)程中相關(guān)參數(shù)允許執(zhí)行修改的主體。

(5)過(guò)程模件數(shù)據(jù)點(diǎn)

(ProcessModule)

3)設(shè)定參數(shù)的鍵鎖位置SPLOCK(SetPointLock)該參數(shù)的含義及可選值與CNTLLOCK完全相同,只是修改的參數(shù)不同,SPLOCK可修改的是CL/PM內(nèi)部的狀態(tài)標(biāo)志和數(shù)據(jù)點(diǎn),即127個(gè)FLAG和80個(gè)NUMERIC。

4)重新啟動(dòng)方式RSTROPT(RESTARTOPTION)該參數(shù)規(guī)定了重新啟動(dòng)的方式:RSTROPT=OFF,表示該程序只有通過(guò)操作員才能啟動(dòng)。RSTROPT=RESTART,表示程序隨PM的啟動(dòng)而啟動(dòng)。一般對(duì)通訊程序都選“RESTART”,而對(duì)需要操作員確認(rèn)工藝狀況后才能重新啟動(dòng)的程序應(yīng)選“OFF”。(6)狀態(tài)標(biāo)志數(shù)據(jù)點(diǎn)狀態(tài)標(biāo)志數(shù)據(jù)點(diǎn)是PM的內(nèi)部數(shù)據(jù)點(diǎn),用來(lái)反映過(guò)程的狀況,在過(guò)程中并不處理,也不占據(jù)PU和MU,只是在被程序或操作員操作時(shí)才改變狀態(tài)。每個(gè)PM可有1023個(gè)FLAG數(shù)據(jù)點(diǎn)。它的表示形式有三種:一種是位號(hào);另一種是!BOX?FL(i),即UCN節(jié)點(diǎn)號(hào)?FLAG序號(hào);第三種是$NMXXNYY?FL(i),即NIM在LCN上的節(jié)點(diǎn)號(hào)?FLAG序號(hào)。FLAG數(shù)據(jù)點(diǎn)的類型亦有二種:FULL和COMPONENT。只有在作主要操作界面時(shí)PNTFORM=FULL,否則為COMPONENT。狀態(tài)標(biāo)志的FL(1)~FL(128)具有報(bào)警功能。(7)數(shù)值數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)值數(shù)據(jù)點(diǎn)(Numeric)用來(lái)存儲(chǔ)一些批量或配方的數(shù)據(jù)或計(jì)算中間結(jié)果;每個(gè)PM有2047個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn);用!BOX?

nn(i)或者$NMXXNYY?nn(i)(8)定時(shí)器點(diǎn)定時(shí)器點(diǎn)(Timer)是用來(lái)計(jì)時(shí)的數(shù)據(jù)點(diǎn),供定時(shí)操作之用;定時(shí)器點(diǎn)以系統(tǒng)時(shí)鐘為計(jì)時(shí)基準(zhǔn);每個(gè)PM中有64個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)點(diǎn),可供同一個(gè)LCN網(wǎng)絡(luò)上的任一PM使用;定時(shí)器點(diǎn)的最大設(shè)定范圍是32000min。3.報(bào)警功能PM具有完備的報(bào)警功能和豐富的報(bào)警操作參數(shù),使操作員能得到及時(shí)、準(zhǔn)確而又簡(jiǎn)潔的報(bào)警,從而保證了操作安全.PM數(shù)據(jù)點(diǎn)具有報(bào)警功能的前提是數(shù)據(jù)點(diǎn)類型必須組態(tài)成“FULL”方式。PM中模擬信號(hào)的報(bào)警參數(shù)組態(tài)包括報(bào)警類型、報(bào)警限值和報(bào)警優(yōu)先級(jí)三個(gè)方面:報(bào)警類型有絕對(duì)值報(bào)警(PV報(bào)警)、偏差報(bào)警(DEV報(bào)警)和速率報(bào)警(RO報(bào)警)。報(bào)警的限值參數(shù)(TP)有上限(HI)、上上限(HH)、下限(LO)、下下限(LL)等。報(bào)警優(yōu)先級(jí)(PRPRIORITIESRANK)控制參數(shù)共有三個(gè),分別是報(bào)警優(yōu)先級(jí)參數(shù)、報(bào)警鏈中斷參數(shù)和最高報(bào)警選擇參數(shù)。該參數(shù)表示報(bào)警限值參數(shù)的優(yōu)先級(jí)別,因此,它是與報(bào)警限值參數(shù)相對(duì)應(yīng)的。報(bào)警優(yōu)先級(jí)共分五級(jí),由高到低依次是:EMERGENCY危險(xiǎn)級(jí),報(bào)警信號(hào)在所有的報(bào)警總貌畫(huà)面中顯示;

HIGH高級(jí),報(bào)警信號(hào)在區(qū)域報(bào)警畫(huà)面和單元報(bào)警畫(huà)面中顯示;

LOW低級(jí),報(bào)警信號(hào)只在單元報(bào)警畫(huà)面中顯示;

JOURNAL報(bào)表級(jí),報(bào)警信號(hào)只在報(bào)表中記錄,并不送往操作站;NOACTION不需要報(bào)警。

與報(bào)警參數(shù)相對(duì)應(yīng)的還有許多報(bào)警狀態(tài)標(biāo)志參數(shù),例如PVLOFL,PVHHFL等。這些狀態(tài)參數(shù)指示數(shù)據(jù)點(diǎn)處在何種報(bào)警狀態(tài),可用于邏輯點(diǎn)、順控程序或聯(lián)鎖。

(1)報(bào)警優(yōu)先級(jí)參數(shù)

(2)報(bào)警鏈中斷參數(shù)CONCUT

報(bào)警鏈中斷參數(shù)CONCUT(ContactCutOut)用于給出主要報(bào)警源。當(dāng)某一關(guān)鍵參數(shù)報(bào)警而引發(fā)出一系列報(bào)警時(shí),為使操作員能及時(shí)找準(zhǔn)報(bào)警源,作出正確處理,CONTCUT參數(shù)及時(shí)切斷一系列次要的報(bào)警信號(hào),為操作員提供正確的關(guān)鍵報(bào)警信息。(3)最高報(bào)警選擇參數(shù)HIGHAL最高報(bào)警選擇參數(shù)HIGHAL(HighestAlarmDetected)當(dāng)某一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的幾個(gè)報(bào)警參數(shù)同處報(bào)警狀態(tài)時(shí),HIGHAL參數(shù)會(huì)確定最危險(xiǎn)的那一個(gè)報(bào)警參數(shù)在報(bào)警畫(huà)面中顯示。這種情況同時(shí)組態(tài)了PV值報(bào)警、PV變化率報(bào)警、BADPV(PV壞值)報(bào)警的場(chǎng)合。4.1.3PM應(yīng)用PM過(guò)程管理站具有豐富的控制功能,包括連續(xù)控制、邏輯控制、順序控制、批量控制,都是通過(guò)數(shù)據(jù)點(diǎn)的綜合應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的。1.單回路控制

2.帶有輸入預(yù)處理的控制回路

3.位置式控制系統(tǒng)

4.順序控制

1.單回路控制一個(gè)單回路控制系統(tǒng)通常由模擬輸入點(diǎn)、調(diào)節(jié)控制點(diǎn)、模擬輸出點(diǎn)三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)成,這里調(diào)節(jié)控制點(diǎn)作為主要的操作數(shù)據(jù)點(diǎn),其PNTFORM=FULL,使它的描述字、關(guān)鍵字、與報(bào)警相關(guān)的點(diǎn)參數(shù)都提供給操作員,便于控制,而對(duì)輸入、輸出數(shù)據(jù)點(diǎn)由于在操作過(guò)程中不起主導(dǎo)作用,所以其PNTFORM=COMPONENT。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2.17。2.帶有輸入預(yù)處理的控制回路對(duì)于需要進(jìn)行流量信號(hào)(差壓)的溫度壓力校正的系統(tǒng),可選調(diào)節(jié)PV數(shù)據(jù)點(diǎn)、調(diào)節(jié)控制數(shù)據(jù)點(diǎn)和模擬輸出數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)成,結(jié)構(gòu)如圖2.18。

3.位置式控制系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是位置式的控制系統(tǒng),例如電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),需要控制其正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止三個(gè)狀態(tài),可用數(shù)字復(fù)合點(diǎn)和邏輯點(diǎn)來(lái)構(gòu)成。結(jié)構(gòu)如圖2.19所示。PV和SP比較,PV>SP,正轉(zhuǎn);PV=SP,停轉(zhuǎn);PV<SP,反轉(zhuǎn)4.順序控制PM實(shí)現(xiàn)順序控制是采用CL/PM語(yǔ)言所編的順序程序?qū)崿F(xiàn)的。順序程序在順序SLOT中執(zhí)行。一個(gè)順序程序稱為一個(gè)過(guò)程模件數(shù)據(jù)點(diǎn),PMM中最多有160個(gè)過(guò)程模件點(diǎn)。除了能實(shí)現(xiàn)順序控制外,還具有批量控制、過(guò)程報(bào)警、聯(lián)鎖處理、特殊算法的數(shù)據(jù)處理及調(diào)節(jié),提供操作信息以及歷史記錄和數(shù)據(jù)通訊等功能;還具有很強(qiáng)的異常條件處理能力。操作者利用控制語(yǔ)言的特點(diǎn),設(shè)計(jì)出相關(guān)保護(hù)程序。(1)順序程序的結(jié)構(gòu)同MC中的順序程序一樣,CL/PM程序也由順序名稱、定義部分和執(zhí)行部分組成,執(zhí)行部分包括階段(PHASE)、步(STEP)和語(yǔ)句,程序由END語(yǔ)句結(jié)束。一個(gè)CL/PM程序至少有一個(gè)PHASE,PHASE再分各個(gè)STEP,對(duì)于同一個(gè)PHASE,STEP是唯一的。(2)CL/PM的異常程序遇到異常情況,CL/PM程序自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行非正常程序,異常情況的觸發(fā)可以由操作員啟動(dòng)、事件啟動(dòng)或者程序啟動(dòng)。異常情況的處理分三種類型:EMRGENCY(緊急停車(chē))、SHUTDOWN(停車(chē))和HOLD(保持)。在CL/PM程序中是通過(guò)ENB(ENABLE)語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)的,假如沒(méi)有ENB語(yǔ)句,即使編寫(xiě)了完整的異常處理程序,事故發(fā)生時(shí)也不會(huì)轉(zhuǎn)入異常處理。(3)CL/PM程序舉例(帶有故障處理的反應(yīng)器順控系統(tǒng))

圖2.20為對(duì)A、B兩溶液進(jìn)行加料和反應(yīng)控制的工藝流程圖。FVL21和FVL22分別為A、B進(jìn)料,由復(fù)合數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)操作;TIC和FIC構(gòu)成反應(yīng)釜溫度和蒸汽流量串級(jí)控制系統(tǒng);DVL2300為出料閥。當(dāng)系統(tǒng)要求加料時(shí),無(wú)論A閥或B閥出現(xiàn)故障,均應(yīng)能啟動(dòng)非正常程序。反應(yīng)釜加熱系統(tǒng)出現(xiàn)溫度上限報(bào)警時(shí),應(yīng)緊急停車(chē)。程序如下:4.2邏輯管理站LMLM是UCN網(wǎng)絡(luò)的邏輯控制器,主要用于順序控制和緊急聯(lián)鎖。本節(jié)主要介紹其構(gòu)成、功能和組態(tài)4.2.1LM的構(gòu)成4.2.2LM的功能4.2.3LM的應(yīng)用軟件組態(tài)4.2.4LM的工作狀態(tài)4.2.5LM與其它UCN模塊的通信4.2.6LM和PM的應(yīng)用舉例4.2.1LM結(jié)構(gòu)

LM是IPC620-35加上LMM(LogicManagerModule)組成。IPC620-35是DATAHIWAY網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品。LM包括以下9種模塊。

(1)邏輯管理器模塊(LMM):是一個(gè)連接IPC620-35與UCN網(wǎng)絡(luò)的通信接口模塊,具有冗余結(jié)構(gòu)。LMM可與IPC620-35進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,采集邏輯控制器和梯形程序的信息,并將它們轉(zhuǎn)換成TDC-3000的數(shù)據(jù)格式,同時(shí)進(jìn)行工程量轉(zhuǎn)換、報(bào)警處理、狀態(tài)報(bào)告、診斷和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信等UCN網(wǎng)絡(luò)的控制功能。

(2)MM存儲(chǔ)器模塊:它是存放梯形程序的存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)容量為24K字,這是LM中唯一的存儲(chǔ)器。

(3)RM寄存器模塊:RM是邏輯控制器的I/O數(shù)據(jù)表,邏輯控制器和LMM之間的數(shù)據(jù)通信都是通過(guò)該數(shù)據(jù)表的,寄存器容量是4K×4k。(4)SCM系統(tǒng)控制模塊:是處理模塊的擴(kuò)充功能模塊,協(xié)調(diào)處理各功能模塊的工作。(5)PM處理器模塊:執(zhí)行存儲(chǔ)于MM中的控制程序,并進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算和數(shù)據(jù)傳遞。(6)IOCMI/O控制模塊:協(xié)調(diào)邏輯管理模件和621I/P系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信,I/O控制模塊可控制2048個(gè)I/O點(diǎn)。(7)PSM電源模塊:這是處理器的供電模塊,另有一后備電池作MM和RM備用電源。(8)SLM串行連接模塊:是處理器和遠(yuǎn)傳串行I/O系統(tǒng)的接口處理模塊,每個(gè)LM至少有一個(gè)SLM模塊。(9)PLDM并行連接驅(qū)動(dòng)模塊:它可通過(guò)多位開(kāi)關(guān)控制處理器模塊的狀態(tài),不論邏輯管理器選用串行或并行方式,PLDM都會(huì)在I/O系統(tǒng)的管理上起作用,因此無(wú)論是采用串行通信方式還是采用并行通信方式都必須選用PLDM模塊。4.2.2LM功能LM的主要功能是實(shí)現(xiàn)順序控制和緊急聯(lián)鎖等邏輯處理,同PM一樣,LM也是以數(shù)據(jù)點(diǎn)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)不同的功能。它們的類型和容量如表2.19。同PM一樣,LM在實(shí)際使用過(guò)程中,各類數(shù)據(jù)點(diǎn)的總數(shù)也有一定的容量限制,一個(gè)LM最多可有2800個(gè)處理單元(PU),用戶可按數(shù)據(jù)點(diǎn)的實(shí)際用量計(jì)算出PU總數(shù),只要小于2800,系統(tǒng)就認(rèn)為數(shù)據(jù)點(diǎn)用量合理。與PM不同的是LM的數(shù)據(jù)點(diǎn)要同寄存器模塊(RM)中數(shù)據(jù)庫(kù)的I/O點(diǎn)建立起對(duì)應(yīng)關(guān)系,這是通過(guò)LM數(shù)據(jù)點(diǎn)組態(tài)表中的PCADDRESS參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,用戶只要在PCADDRESS欄內(nèi)填寫(xiě)數(shù)據(jù)點(diǎn)在RM中的地址,就可建立起兩者的對(duì)應(yīng)關(guān)系。4.2.3.LM的應(yīng)用軟件組態(tài)LM應(yīng)用軟件組態(tài)包括數(shù)據(jù)點(diǎn)組態(tài)和梯形邏輯組態(tài)兩個(gè)方面,在組態(tài)之前必須首先進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)的分配。

1.LM數(shù)據(jù)點(diǎn)的分配LM的寄存器(RM)容量為4K×4K,其中一部分是過(guò)程I/O(即REALI/O)點(diǎn)駐留地,另一部分是內(nèi)部I/O點(diǎn)駐留地和內(nèi)部數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地。前一部分的容量取決于I/O控制模件(IOCM)的容量,它一般為1K或2K,因此允許的過(guò)程I/O點(diǎn)最多1024或2048,也就是說(shuō),過(guò)程I/O點(diǎn)在RAM中的地址為000~1023或2047,這也稱數(shù)據(jù)點(diǎn)的地址。

數(shù)據(jù)點(diǎn)地址的分配間隔一般是“2”的冪,最小是8,再大是16、32。實(shí)際應(yīng)用中取32為多,因?yàn)槟壳癓M的I/O卡數(shù)據(jù)點(diǎn)的容量最大為32,即第一塊I/O卡的地址分配是0000~0031,第二塊I/O地址是從0032~0063,這樣分配對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)充很有益處,可在不改變?cè)谐绦虻那闆r下完成系統(tǒng)的擴(kuò)展。

在地址分配中有些地址需保留作特殊用途,如時(shí)間寄存器或系統(tǒng)狀態(tài)寄存器等,這些地區(qū)在數(shù)據(jù)點(diǎn)分配和程序編制過(guò)程中應(yīng)特別注意。2K的50CM和4K×4K的RM,0~2047是過(guò)程I/O地址,2048~4095是內(nèi)部I/O地址,二部分中都有些特殊地址不能使用,例如4095~4111是保留用做0.01s時(shí)間寄存器,4111~8191用做16位數(shù)據(jù)寄存器。應(yīng)用工程師一般將1~2000作為REALI/O地址,5000~8000用做INTERNALCOIL(內(nèi)部線圈)和數(shù)據(jù)寄存器,其他地址段盡量少用。2.?dāng)?shù)據(jù)點(diǎn)的組態(tài)

LM數(shù)據(jù)點(diǎn)組態(tài)同PM完全一樣,只是當(dāng)LM用做緊急聯(lián)鎖系統(tǒng)的控制時(shí),它應(yīng)成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng),操作員不允許去干預(yù)和聯(lián)鎖相關(guān)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的狀態(tài),例如關(guān)斷閥門(mén)等。實(shí)現(xiàn)要求的方法是將MODE參數(shù)置成手動(dòng),即MODE=MAN,控制方式屬性置成“程序”,即MODATTR=PROGRAM,且MODEPERM(ModePermit)=NOTPERM,即不允許操作員手動(dòng)改變輸出數(shù)據(jù)點(diǎn)的狀態(tài)。3.梯形圖程序的編制梯形圖又稱階梯圖,它是以輸入接點(diǎn)、內(nèi)部邏輯和輸出接點(diǎn)的形式來(lái)完成復(fù)雜的邏輯控制。LM階梯圖程序的編制包括系統(tǒng)冗余程序編制和應(yīng)用程序編制兩部分。

(1)系統(tǒng)冗余程序的編制對(duì)于硬件部分冗余的LM,必須編制一個(gè)與硬件配置相適應(yīng)的用戶冗余控制程序,才能真正實(shí)現(xiàn)冗余。

(2)應(yīng)用程序的編制編制階梯圖程序時(shí)應(yīng)充分考慮程序的易讀性、易維護(hù)性和易操作性和安全性。用于緊急聯(lián)鎖控制時(shí),應(yīng)注意聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的獨(dú)立性。邏輯管理器有四種工作狀態(tài):RUN,PROGRAM,RUN/PROGRAM和DISABLE。(1)RUN運(yùn)行狀態(tài)這是LM的主要工作方式,此時(shí)處理器模塊將掃描執(zhí)行存放于MM中的用戶程序,掃描完畢,“返回至程序頭”可通過(guò)用戶編程實(shí)現(xiàn)。遇到“返回主程序頭”或“內(nèi)存已掃描完”時(shí),LM就結(jié)束這一掃描周期。(2)PROGRAM編程狀態(tài)此時(shí)系統(tǒng)輸出信號(hào)可以選擇保持輸出、清零或接收編程器上強(qiáng)制信號(hào),用戶可在編程狀態(tài)編寫(xiě)階梯程序,并裝入系統(tǒng)。(3)RUN/PROGRAM運(yùn)行編程狀態(tài)允許用戶在線修改程序,此時(shí)處理器模塊進(jìn)行程序處理,但I(xiàn)/O接口仍可受控于編程器的強(qiáng)制信號(hào)。(4)DISABLE禁止?fàn)顟B(tài)禁止輸出信號(hào)隨強(qiáng)制命令或其他信號(hào)改變,只能根據(jù)PLDM并行連接驅(qū)動(dòng)模塊上的設(shè)定取“保持”或“清零”的狀態(tài)。4.2.4LM的工作狀態(tài)4.2.5LM與其他UCN模塊的通信LM與其他模件間的通訊是通過(guò)連接數(shù)據(jù)點(diǎn)LINKAGE實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)LMM最多允許有14個(gè)連接數(shù)據(jù)點(diǎn),每個(gè)連接數(shù)據(jù)點(diǎn)有12個(gè)輸入連接點(diǎn)和12個(gè)輸出連接點(diǎn)。輸入連接點(diǎn)獲取來(lái)自UCN的信息,輸出連接點(diǎn)將LMM的數(shù)據(jù)送往UCN。輸入輸出數(shù)據(jù)點(diǎn)的連接對(duì)象可通過(guò)組態(tài)確定,數(shù)據(jù)的表達(dá)方式可以是“位號(hào)+參數(shù)”的形式或者是“直接書(shū)寫(xiě)地址”的方式,后者僅限LMM數(shù)據(jù)點(diǎn)。4.2.6LM和PM的應(yīng)用舉例目前的一體化工廠必須做到分散的工藝裝置之間過(guò)程數(shù)據(jù)和控制策略的協(xié)調(diào),萬(wàn)能控制網(wǎng)絡(luò)(UCN)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方便地解決了這一問(wèn)題。該通訊性能有助于在實(shí)體分開(kāi)而內(nèi)部相關(guān)的若干生產(chǎn)裝置之間執(zhí)行協(xié)調(diào)的邏輯和調(diào)節(jié)控制策略。下面的例子說(shuō)明邏輯管理站(LM)和過(guò)程管理站(PM)如何通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)的通訊方式,對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單熱化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程進(jìn)行過(guò)程的監(jiān)視和控制。圖2.22進(jìn)料反應(yīng)器控制簡(jiǎn)圖原料經(jīng)泵1送入反應(yīng)器,當(dāng)反應(yīng)器中的液位達(dá)到設(shè)定值后,泵1關(guān)閉;此時(shí)打開(kāi)蒸汽閥對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱,當(dāng)達(dá)到反應(yīng)要求后,停止送蒸汽;開(kāi)啟泵2進(jìn)行出料。其間涉及到的液位報(bào)警、泵的開(kāi)關(guān)以及各信號(hào)間的聯(lián)系,均由LM和PM完成。過(guò)程控制站(PM)完成的控制功能有:原料輸送速率的設(shè)定和輸送量的累計(jì)。當(dāng)達(dá)到預(yù)定輸送量時(shí),流量控制閥關(guān)閉,輸送泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。如果反應(yīng)器中液位達(dá)到高限報(bào)警值時(shí),流量調(diào)節(jié)控制形式設(shè)為手動(dòng),輸出設(shè)為0%。按照預(yù)先制定的反應(yīng)器升溫加熱曲線,對(duì)進(jìn)入反應(yīng)器加熱套中的蒸汽流量進(jìn)行控制。當(dāng)達(dá)到規(guī)定的反應(yīng)周期后,停止蒸汽流量,然后開(kāi)動(dòng)輸送泵2。邏輯管理站(LM)完成的控制功能有:泵1馬達(dá)控制的啟動(dòng)聯(lián)鎖,并有下列條件:(1)原料液位達(dá)到預(yù)定的值;(2)反應(yīng)器中有足夠的空間來(lái)容納新的進(jìn)料;(3)泵2處于非運(yùn)動(dòng)狀態(tài);(4)馬達(dá)許可運(yùn)轉(zhuǎn),條件正常。泵2馬達(dá)控制的啟動(dòng)聯(lián)鎖,并有下列條件:(1)切斷反應(yīng)器加熱套中蒸汽流量;(2)確認(rèn)輸送目的地的條件;(3)馬達(dá)許可運(yùn)轉(zhuǎn),條件正常。過(guò)程管理站點(diǎn)與邏輯管理站點(diǎn)通訊有下列信號(hào):過(guò)程管理站(PM)到邏輯管理站(LM)(1)原料罐液位;(2)反應(yīng)器液位;(3)到加熱套中的蒸氣流量;(4)泵啟動(dòng)和停運(yùn)命令。邏輯管理站(LM)到過(guò)程管理站(PM)(1)反應(yīng)器液位高限值;(2)泵運(yùn)行狀態(tài);(3)馬達(dá)聯(lián)鎖。4.3國(guó)產(chǎn)控制站SUPCONJX-300X

控制站是系統(tǒng)中直接與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程先連接的I/O處理單元,完成整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。通過(guò)軟件設(shè)置和硬件的不同配置可構(gòu)成不同功能的控制結(jié)構(gòu),如過(guò)程控制站(PCS)、邏輯控制站(LCS)、數(shù)據(jù)采集站(DAS)。控制站主要由機(jī)柜、機(jī)籠、供電單元和各類卡件(如模入模出卡件)組成,其核心是主控制卡。

4.3.1控制站的特點(diǎn)4.3.2控制站組成4.3.3控制卡件類型4.3.4控制站電源系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)圖2.23JX-300XDCS控制站結(jié)構(gòu)圖4.3.1控制站的特點(diǎn)控制站是JX-300X系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制的主要設(shè)備之一,主控制卡是關(guān)鍵部件。其特點(diǎn)如下:

1.全智能化設(shè)計(jì)

控制站所有的卡片,都按智能化要求設(shè)計(jì),即均采用專用的工業(yè)級(jí)、低功耗、低噪聲微控制器,負(fù)責(zé)該卡件的控制、檢測(cè)、運(yùn)算、處理以及故障診斷等工作,系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化的數(shù)據(jù)傳輸和信息處理。系統(tǒng)卡件基本結(jié)構(gòu)如P87圖2.24。2.卡件可以任意冗余配置

JX-300X集散控制系統(tǒng)控制站的主控制卡、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡和模擬量卡,均可按不冗余或非冗余要求配置(開(kāi)關(guān)量卡不能冗余),從而在保證系統(tǒng)可靠性和靈活性的基礎(chǔ)上,降低用戶的費(fèi)用。系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件建議用戶一般都按冗余要求配置,如主控制卡、電源、通訊網(wǎng)絡(luò)、I/O總線等。3.信號(hào)處理能力進(jìn)一步增強(qiáng)JX-300X集散控制系統(tǒng)控制站新增加了多種7/8開(kāi)關(guān)量輸入/輸出處理卡,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)的處理能力。同時(shí),系統(tǒng)還采用新型集成和隔離技術(shù),重新設(shè)計(jì)了一系列模擬量卡件,使得模擬信號(hào)處理在精度和穩(wěn)定性方面得到大幅度的增強(qiáng)。

4.采用開(kāi)放性網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

JX-300X的過(guò)程控制網(wǎng)SCnetⅡ,采用IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn),符合TCP/IP傳輸協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的開(kāi)放性,其實(shí)時(shí)性和可靠性都達(dá)到了DCS的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用要求。5.與其他系統(tǒng)的互連JX-300X通訊管理站(包括數(shù)據(jù)公路接口、網(wǎng)間連接器等)可將其它公司生產(chǎn)的系統(tǒng)或智能設(shè)備接入SCnetⅡ,成為JX-300X系統(tǒng)的子系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn),使系統(tǒng)的資源得到最大限度的利用。通訊管理站具有數(shù)據(jù)緩沖功能,完成不同

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