企业培训_triconex培训讲义

主题 Triconex公司介绍Triconex应用Tricon硬件结构Tristation1131组态软件 Triconex公司简况 公司成立于1983 总部位于Irvine California 隶属于Invensys集团 80个办事处和42个技术服务中心 集团遍布全球的销售和服务网络 2000年全球销售额达到 120M美元 系统应用 监控系统 关键过程控制 透平机械控制 应用领域 核电交通及其他 Triconex系统集成中心 什么是Tricon Tricon是一种具有高容错能力的可编程控制器及过程控制技术 什么是容错技术容错是Tricon控制器 controller 最重要的特性 它可以在线识别瞬态和稳态的故障并进行适当的修正 容错技术提高了控制器的安全能力和可用性 使过程得到控制 TriconexTMR 此系统由三个安全相同的系统通道组成 电源模件除外 该模件是双重冗余的 Tricon通过三重模件冗余结构 TMR 提供容错能力 此系统由三个完全相同的系统通道组成每个系统通道独立地执行控制程序 并与其它两个通道并行工作 TriconexTMR 硬件表决机制则对所有来自现场的数字式输入和输出进行表决和诊断 模拟输入则进行取中值的处理 因为每一个分电路都是和其它两个隔离的 任一分电路内的任何一个故障都不会传递给其它两个分电路 维修工作 包括拆卸和更换有分电路故障的故障模件都可以在线情况下进行 而不中断过程控制 在有热备卡件的情况下 并确认热备卡件处于工作状态 方可进行 TriconexTMR 增加设备的安全性 减少误停车次数和停车时间 增加产量 系统维护简单 快捷的技术支持 兼容性好 可以和现有的或将来的系统方便的兼容 Tricon部件 一个基本的Tricon高密系统由下列部件组成 A容纳各模件的机架B各种类型的I O模件C现场端子板D以及编程工作站或操作站 机架 有三种型式的机架 A主机架B扩展机架 与主机架的距离最远30M C和远程机架 与主机架的距离最远12KM Tricon模件 维修工作 包括拆卸和更换有分电路故障的故障模件都可以在线情况下进行 而不中断过程控制 在有热备卡件的情况下 并确认热备卡件处于工作状态 方可进行 对于各个分电路 各模件和各功能电路广泛的诊断工作能够及时地探查到运行中的故障 并进行指示或报警 机架 主机架 前视图 主机架 A带有机架号的键开关B C冗余电源模件D E F三个主处理器G网络通讯模件 NCM 在COM槽内H I空白J K数字输入模件 带热插备伯L M空白N O数字输出模件 带热备P Q留空R加强型智能通讯模件 EICM S空白 主机架 主机架可以支持下列模件 两个电源模件 三个主处理器 通讯模件 例如ICM NCM ACM或者SMM I O模件 带热备 通讯模件 仅限于 2扩展机架 主机架 每个机架具有不同的总线地址 1到15 机架内的每个模件具有地址 由位置或槽位决定它的具体地址 主机架上有一个四位置的键开关 用以控制整个的Tricon系统 开关的设定为RUN 运行 PROGRAM 编程 STOP 停止 和REMOTE 远 Tricon模件 module 简介 一 主处理器执行用户的控制程序 进行系统诊断 型号 3008二 电源为机架内模件提供电源 型号 8311 24VDC 8312 220VAC该模件是双重冗余的 Tricon模件简介 三 数字输入模件接受115VAC DC 48VAC DC 24VAC DC及脉冲的电压离散信号 型号 3503E 32点 24VAC DC 自诊断 Tricon模件简介 四 数字输出模件输出115VAC 120VDC 48VAC DC 24VDC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 型号 3625 32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 Tricon模件简介 五 模拟输入卡件接受0 5VDC 0 10VDC 4 20mADC及J K T E型热偶的模拟信号 型号 3721 32点 Tricon模件简介 六 模拟输出模件输出4 20mADC的模拟信号 型号 3805E 8路4 20mADC输出 Tricon模件简介 七 通信模件1 增强型智能通信模件 EICM4119 RS232和RS485 与Modbus设备和Tristation串行通信 2 网络通信模件 NCM4329 支持802 3网络和TCP IP UDP IP协议 3 专用通信模件 SMM4409 与TDC3000的UCN网络通信HIM4509 与TDC3000Hiway通路及LCN通信ACM4609 与I A和Tristation通信 Tricon模件简介 八 专用端子板1 数字输入板 9563 8102 数字输出板 9662 6103 模拟输入板 9761 210我们所用的都是16通道 PLC系统配置 型号及说明 TRICON硬件结构 TRICON的容错功能是通过三重化冗余结构 TMR 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 TRICON TMR容错控制系统的定义识别并补偿控制系统的错误 允许在线维修 高度安全性 来自TMR的硬件结构 自诊断以及在线维修高可用性 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 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 TRICON TMR容错控制系统三重化冗余结构 自诊断内置于TRICON的硬件内 不需要用户编写应用程序 1 没有因单点故障造成停车2 自诊断3 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 TriconexTMR系统与其它PLC的比较 32Bit微处理器50MHz 16MRam浮点处理器I O及通讯处理器容错内部总线 Tribus 硬件表决和比较线路事件顺序纪录SOE广泛的自诊断在线更换 主处理器模块 定时器 故障诊断电路 中断控制 主处理器 NS32GX32 浮点运算处理器 NS32381 Debug Comm Port DualPortRAM DualPortRAM DMA TriBus 状态指示器 双重化电源控制 Vcc UpStream DownStream FaultTolerantCommunicationBus FaultTolerantI OBus Comm处理器 内部系统总线 双重化电源轨道 512KEPROM 2MBSRAM I O处理器 UpStream DownStream TriconV9主处理器模块结构 定时器 故障诊断电路 TRICONV9高密度主机架我们用的型号有 8110 主机架 8111 扩展机架 TRICONV9主机架背板结构 TRICONV9高密度主机架钥匙开关 1 RUN 运行 通常为只读操作方式 主处理器正在工作 这时不允许对程序变量进行修改 2 PROGRAM 程序 用于程序下装和检查 这时允许对程序变量进行修改和软件的上传下载 3 STOP 停止 停止输入和输出 停止控制程序 4 REMOTE 遥控 允许对程序变量进行修改 但不允许下装 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 自诊断 硬件 ROM TSX 和RAM 应用程序 存储器测试 发现并纠正数据位数的错误每个扫描周期都对16MRAM进行测试 Test 1 BitStreamTest 每个扫描周期都对控制程序的计算结果和输出进行比较 Test 2 ResultsTest 诊断 内存 冗余电源系统 独立 隔离的信号转换器 电源和通讯通道无单点故障Stuck On测试功能通道间完全隔离抗干扰能力强在线更换 增强型TMRDIModule 三重化数字输入模块 带自检测 TMRDigitalInputModulewithSelfTest 三重化系统发生单点故障TMRSystems Time ProcessVariable HighPressureSetPoint 2oo3 Continuetooperate HighCertaintythisisabadsignal TMRSystems Time ProcessVariable HighPressureSetPoint 2oo3 ShutDown HighCertaintythesearegoodsignals HighCertaintythisisaBADsignal Stuck On 连续 周期性的测试 每个输入点的三条电路都会周期检测 Stuck ON 故障线路路状态送往主处理器进行报警显示 如果检测到Stuck On故障 主处理器会对其进行确认后驱动DI模块的故障灯LED并产生一个系统报警信号 诊断 TMRDI模块 三重化A D转换器自校验和内置参考电压0 15 满量程精度无单点故障通道之间光电隔离在线更换 TMRAI模块 TMRAI模块 Proc Bus Xcvr Proc Bus Xcvr Proc Bus Xcvr A B C ADC ADC ADC IndividualPoint FieldTerminations 隔离 滤波 模数转换 智能I O控制器 三重化I OBUS 信号校验 模拟输入电路典型回路 Amp Mux Amp Mux Amp Mux HiRef LoRef HiRef LoRef HiRef LoRef 中值选择法则 如果一个通道连续40个周期误差 中值的2 通道故障 主处理驱动故障指示灯LED 诊断 TMRAI模块 对每一个输出进行容错的硬件表决获得专利的四方输出电路无单点故障现场回路故障检测潜在故障检测输出通道间完全隔离在线更换 TMR增强型DO模块 TMR增强型DOModule 连续 周期性的Stuck on off测试 如果检测到Stuck On OFF故障 MPs会对其进行确认后驱动DO模块的故障灯LED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 诊断 TMRDO模块 对每一个输出进行容错的硬件表决四方输出电路无单点故障现场回路故障检测潜在故障检测输出通道间完全隔离在线更换现场负载线路检测 16点监督型DO模块 16点监督型DO模块 Bus Xcvr Proc Point Register Bus Xcvr Proc Point Register Bus Xcvr Proc Point Register Output Switch Drive Circuitry A AandB Output Switch Drive Circuitry Output Switch Drive Circuitry B Output Switch Drive Circuitry C B A C AandB A A B B C C V A B C TRIPLICATED I OBUS FIELDCIRCUITRY TYPICALPOINT 16 Loopback Detector Loopback Detector LD RTN INTELLIGENTI OCONTROLLER S Alloutputswitchesareopto isolated to other points to other points 连续 周期性的Stuck on off测试 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 MPs会对其进行确认后驱动DO模块的故障灯LED并产生一个系统报警信号如果检测现场负载故障 MPs会驱动LoadLED指示灯 不会产生系统报警信号 反馈电压对输出开关的操作状态 断开或闭合 进行检测电压 电流反馈回路对现场负载状况 短路 开路 进行监测 诊断 监督型DO模块 TMRAO模块 每个通道都有三重化的D A转换器2oo3表抉电路会选取一个正确的DAC输出 3个DAC周期性轮换每个输出通道都进行反馈检测内置参考电压进行自动电压校正满量程精度0 15 无单点故障在线更换 TMRAO模块 TMRPI脉冲输入模块 三重化脉冲计数器1微秒的计数精确度转速测量精度 RPM 可达0 01 无单点故障在线更换 TMRPI脉冲输入模块 TMR热电偶输入模块 每个通道都有三重化的D A转换器内置参考电压进行自动电压校正热偶类型 J K T无单点故障在线更换 TMR热电偶输入模块 Proc Bus Xcvr Proc Bus Xcvr Proc Bus Xcvr A B C ADC ADC ADC IndividualPoint FieldTerminations INTELLIGENT I OCONTROLLER S TRIPLICATED I OBUS SIGNAL CONDITIONING THERMOCUPLEINPUT CIRCUIT TYPICALPOINT CJ Sensor CJ Sensor CJ Sensor INDIVIDUALADC FOREACHLEG Amp Mux Amp Mux Amp Mux Triconex通讯模块 先进型通讯模块 ACM FoxboroI ASeries ConnectstoFoxboroI ASeriesNodebus SupportsAdditional802 3PortandTwoRS 232 485SerialPorts 增强型智能通讯模块 EICM FourIsolatedRS 232 485SerialPorts OnePortUsedforTriStationandOthersTypicallyUsedforMODBUSCommunicationtoDCSsandOtherComputerSystems OneParallelPrinterPort 网络通讯模块 NCM SupportsTwoIEEE802 3Ports 安全管理模块 SMM HoneywellTDC3000 ConnectstoTDC3000UniversalControlNetwork UCN Modbus通讯模块 增强型智能通讯模块 EICM 四个隔离的RS 232 485串口 一个用于和Tristation通讯 其余的可用于和DCS或者其它计算机系统通讯 一个并口 用于打印机 Modbus通讯模块 Modbus通讯模块 网络通讯模块 网络通讯模块 NCM 提供两个BNC接口通讯速率10Mbps 网络通讯模块 网络通讯模块 网络通讯模块 网络结构图 先进通讯模块 先进通讯模块 ACM FoxboroI ASeries 用于与FoxboroI A系列Nodebus系统通讯提供802 3网络通讯接口和2个RS 232 485串口 安全管理通讯模块 安全管理通讯模块 SMM HoneywellTDC3000与HoneywellTDC3000系统的通讯 UCN DO 安全管理通讯模块 控制系统的构成 TriconV9主系统工程师站操作站 SOE站操作台报警器 Tricon机架扩展1个主机架最多14个扩展机架远程机加最大可达12Km Trico