FOXBORO__IA_高级培训

1、第一章第一章 I/A Series 系统概述系统概述 开放系统体现在硬件、 软件和通讯网络的设计上均全面采用国际公认的标准; 在软件上采用与标准的 UNIX 系统完全兼容的 VENIX 和 SOLARIS 操作系统。 I/A Series 的应用软件与硬件彼此独立， 不会因硬件更新而使现有的软件失效。 另外与 UNIX 兼容的由第三方开发的软件, 可以不作修改或 稍作修改即可应用于 I/A Series 中。 采用 C 和 FORTRAN 等高级编程语言， 以便于软件资源的共享。 I/A Series 是世界上第一个全面采用 IEEE802 标准的工业控制系统。 其节点总线 一般采用的是 IE

2、EE802.3 标准。 在宽带和载波带局域网采用了 IEEE802.4 标准， 现场总线采用 IEEE1118 标准。1. I/A Series 智能自动化系列是开放式的智能自动化系列是开放式的DCS 系统系统 2. I/A Series 智能自动化系列的特点智能自动化系列的特点I/A Series 自动化系列的最大特点是系统的软件、 硬件和通讯系统都广泛采用开放型 硬件,品种少可靠性高， 组态灵活。硬件 I/A Series 四代兼容， 从 CISC 到 RISC ， 从 Intel 到 MICRO SPARC 实现了长寿命 的设计思想。 由于硬件品种少， 大大节省了用户在备件上的开销。 现

3、场总线设计思想领导了当今分散控制发展的方向，节省了用户在布线上的开销。 软件 与 UNIX 系统 V 兼容的实时多任务 VENIX 操作系统和 SunSoft Solaris 操作系统， 96 年推出基于 Window NT 的操作系统；采用 C， FORTRAN 等广泛使用的高级编程语言， SQL 关系型数据库语言和 INFORMIX 等 商用软件。 软件独立于硬件， 这样当福克斯波罗提供新型号的硬件时不会 影响已有的应用状况。 通讯 建立于 OSI 模型上， 符合 IEEE 的标准， 遵循 MAP 协议， 这样可以使与 MAP 兼容的非福克斯波罗产品纳入 I/A Series 系统。 这种

4、非排它性使用户能兼收并蓄各家产品的长处， 构成满意的综合控制系统。 显示 采用先进的实时目标管理技术， 这是其它系统所无法比拟的。 另外 50 系列采用了 XWindow 和 Open Look 技术， 可方便地访问整个 I/A Series 系统和所连接的信息网络上的信息。 FoxDraw 软件提供三维空间的显示画面。 发展 硬件与软件的发展可相互独立发展。 这样在升级硬件时不影响软件， 同样在升级软件时不影响硬件。 一体化 通过通过以太（Ethernet）网接口与信息网络联接， 以及提供智能现场仪表（IFD）接口与 IFD 的数字集成， 从而实现了生产管理信息网、 生产控制网到测量的一体化

5、。 可靠性 采用表面安装技术（SMT） ，尺寸小， 系统结构简单； 电子组件采用全密封的结构，使其于周围环境的接触降低到最低水平， 增强了抗腐蚀的能力；控制容错技术 通讯冗余技术和矩阵供电方式， 保证了系统运行的可靠性。功耗 系统功耗极低， 大大降低能源投资， 系统功耗只是常规系统的 1/3。 维护 各种处理机和 I/O 卡件都有自诊断程序， 可进行报警打印， CRT 报警显 示， 有故障的组件红灯显示， 无需人工判断。 所有组件都可带电更换。 联网 真正实现了与上位机管理系统的联网（例如： DECnet, TCP/IP, NOVELL）， 实时画面和数据传递。 I/O 一线控制器已经具有包括

6、自整定（EXACT） 和多变量自整定（EXACT MV） 在内的复杂计算能力； I/O 组件全部为变压器耦合隔离和光电隔离， 一对一转换， 过流保护，不用保险丝， 提高系统运行时间。 联网 真正实现了与上位机过流系统的联网（例如： DECnet, TCP/IP, NOVELL）， 实时画面和数据传递。I/A Series 的网络结构的网络结构I/A Series 的通讯网络结构分为分为四个层次： 宽带局域网 (BROADBAND LAN) 载波带局域网 ( CARRIERBAND LAN ) 节点总线（NODE BUS） 现场总线（FIELD BUS） 这些通讯标准的低层通讯（物理层和逻辑层）

7、均 与制造商自动化协议（MAP）兼容。 出于通讯的 安全考虑， 节点总线是冗余的， 载波带可选冗余。 4. I/A Series 智能自动化系列的节点智能自动化系列的节点 I/A Series 的系统结构是按节点（NODE）概念来构成的。 功能： 节点独立运行， 完成自动控制的各种功能。 并可通过兼容网络与其他 Foxboro或 非 Foxboro 节点相连。节点的概念：是由节点总线将称之为站（ Station ）的处理机组件连在一起构成的， 每一组件是独立的， 并完成系统中一些特定的功能， 而它的特定功能是由软件定义的。 节点总线为 I/A Series 系统中的各个站（控制处理机、 应用处

8、理机等）之间， 提供高速、 冗余、 点到点的通讯， 而具有优异的性能和安全性， 这方面远远超过一般 DCS 中的平行底板方式。节点总线最多能够为 64 个 I/A Series 处理机站和可能使用的节点总线扩展组件提供通讯能力。 I/A Series 可以包含控制处理机 （CP）、应用处理机（AP）、操作站处理机 （WP）、通讯处理机（COMMP）、节点总线扩展组件、载波带接口组件、节点总线接口组件、AB 或 MODICON PLC 接口处理机和油罐计量处理机等。 2、节点总线接口还利用了完善的传输出错检测技术。 节点总线中使用一个奇偶位去检测每次传送的信号, 而且在检测到故障后， 也设有数据

9、重发的保证措施。 节点总线接口使用的是一个 32 位错误检测码, 该检测码附属在传送的信息中一起传送， 以使完善地校验所有发送的报文。 这样，节点总线在错误检测方面提供了重发，增强了系统的安全性和可靠性。 IA系统的安全设计方案： 1、节点总线是冗余的， 当系统中出现任何一个单点故障的情况下也能工作 。 冗余还延 伸到每个站中的节点总线接口电路。 当发送报文时， 站就在 二个冗余总线之间作交替。 万 一一条总线发生故障， 站的管理软件检 测到故障， 则在故障的总线修复前， 所有要继续传 送的报文，由正常 工作的总线执行。 图 1 - 3 节点总线示意图 节点的构成节点的构成 节点上主要有四种处

10、理机 应用处理机 （Application Processor）： 与大容量存储器相连， 存储系统信息和过程 控制方案与数据； 以及可选地与信息网络（Ethernet）相连， 提供双向 的信息和图象的交换。 工作站处理机 （Workstation Processor）： 与 CRT， 工程师键盘，操作键盘和其它操 作站设备相连； 以及可选地与信息网络相连， 提供源于其它相连计算机 上的 X-Window 显示画面。 控制处理机 （Control Processor） ： 可与 I/A Series 现场总线组件和设备相连， 完成控 制功能 通讯处理机 （Communication Proces

11、sor） ： 通过 RS232C 串行接口可连接打印机， VT100 终端或调制解调器。 信息网络接口 (DECNET，NOVELL 等) 节点总线扩展组件和在 I/A 与其他网络及设备间提供通讯的各种网间连接器。 SPECTRUM 网间连接器。 仪表网间连接器，用来连接 760、761 单回路控制器。 Modicon 网间连接器，连接节点总线和 Modicon Modbus，使 Modicon 可编程控制器 的数 据可组态进入 I/A Series 网络。 节点总线上还可以挂其它的功能处理机，节点总线上还可以挂其它的功能处理机， 如：如： Allen-Bradley 数据通道网间连接器，连接

12、 Allen-Bradley 的可编程控制器。 个人计算机操作站接口， 有两种接口组件用于把个人计算机组态为个人操作站， 它们 是节点总线接口和现场总线接口。 节点总线接口把可兼容的个人计算机连接到节点总线，这样， 个人计算机能用作个人 台式操作站完成应用处理机和操作站处理机的组合功能。 现场总线接口把一个可兼容的个人计算机和现场总线组件连接， 使个人计算机 具有控制处理机、 应用处理机和操作站处理机的功能， 它能执行数据收集、 连续控制、 梯形逻辑控制和顺序控制。 5、现场总线（、现场总线（Fieldbus）现场总线上连 CP， 下接现场总线组件（FBM， 即 I/O 卡件）； FBM 是现

13、场传感器/执行器与控制处理机的接口。 FBM 对现场设备使用的电气输入/输出信号进行适当地转换使得通过现场总线能与这些装 置通讯。 现场组件可与控制处理机 CP 或运行 I/A Series 综合控制软 件的个人计算机连接。 各种 FBM 与工厂中通常遇到的各种现场信号相匹配。 特点： 由于这 些组件是由软件组态的， 所以它们的品种要比以前的系统少得多。 例如 对各种类型的热电偶和毫伏信号只需要一种组件。 现场总线是一种单主站共用线串行数据通讯总线， 使用同步通讯规范， 现场总 线可以检测出错、冗余出错并且可纠错， 提供了高度的安全性。 AP特点介绍： 应用处理机和其他系统站（例如通讯处理机，

14、工作站处理机和控制处理机）协调工作， 提供了数据输入输出和操作员接口的必要手段。 一个较小的智能自动化系列系统可以使用单个应用处理机 ， 而一个较大的系统可以由 几个应用处理机组成， 每个应用处理机组态实现专门的功能； 有些功能可以由各个应 用处理机分别完成， 有些功能可以由同一网络中的二个或多个应用处理机共同来完成。 每个应用处理机中设计有一个小型计算机系统接口（SCSI）提供工业标准总线（ANSI 标准 ANSC X 3T9.2）支持具有 SCSI 兼容控制器的外部设备。 因此，SCSI 可以灵活应 用于外部设备， 并提供较强的系统性能。 6、 I/A Series 智能自动化系列的硬件智

15、能自动化系列的硬件（1）应用处理机）应用处理机 AP应用处理机 AP 完成两个基本功能： 作为应用处理机（计算机）站，它们完成了大量的计算和管理 作为文件服务器站， 它们处理来自文件服务器站本身或其他站的文件请 求。 用于应用处理机的大容量存储设备， 包括软盘驱动器， 硬盘驱动器， 光盘 驱动器和磁带驱动器。 应用处理机功能应用处理机功能 系统和网络管理功能 应用处理机实现系统管理功能，存储过程操作信息、 实时数据、 历史数据、 提供报文广播、 处理所有站的报警和报文，并在所有系统站中， 维护一致的时间和日期。 应用处理机还支持各种组态功能 ：系统组态、控制组态、显示组态、报警组态、 历史组态

16、等等； 运行应用软件， 提供更多资源和更高性能的应用功能的开发和执行； 还可提供更为可靠的容错型工作模式以及可以互为切换的备份工作模式。 应用处理 机还完成网络管理功能， 包括涉及网络的系统管理功能的那一部分。数据库管理 数据库管理包括存储、 操作和检索各种系统的数据文件。它采用工业标准 INFORMIX-SOL 关系数据库管理系统。 文件请求 历史数据管理 应用处理机可组态成包括历史数据库管理软件功能， 它保持应用报文， 连续值及开关量 值的历史数据。 控制功能 应用处理机能和控制处理机一起实现控制功能， 但没有直接过程输入 输出能力。 所有输入输出是应用处理机和其它站之间的可连续的参数。

17、用户应用程序执行 诊断 应用处理机采用三种诊断方式， 以检测和/或查出故障。* 通电自检* 运行时间和监视时钟检查* 离线诊断 离线诊断是临时装入系统的， 用于对各系统站和设备进行全面的测试和检查。 应用处理机应用处理机 AP51 技术性能简介技术性能简介 CPU：SPARC IPC 处理机 内存：最少 16MB、可扩充到 256MB 内置一个 3.5“，1.44MB 软盘驱动器；一个硬盘驱动器；一个数据流磁带机； 一只 CD ROM 驱 动器 有一个 SCSI 接口（Small Computer System Interface），可联接最多 6 个外设 串行接口 (打印机或终端口) EIA

18、 RS-423 (与 RS-232C 兼容) 距离 15m (50ft) 可选的以太网通讯口 可选的镜像硬盘的 SCSI 接口 通过节点总线转换卡件DNBT（在机柜槽位安装）提供NODEBUS 通讯接口。 最多可支持 16 个 WP 工作站处理机 最多可支持 30 个 CP 或其它 CATEWAY 运行 HISTORIAN 软件时，可以处理多达 8000 个过程参数的历史数据 信息网接口：DECNET，TCPIP 等。（）、操作站处理机（）、操作站处理机 WP功能：功能：操作站处理机和与它连接的外部设备一起， 在用户和所有系统功能之间提供一个界面， 即作为系统站和操作员之间的人机接口。 它用于

19、处理机和其它系统站接受图形和文本信息并产生视频信号， 在视频监视器上作显示。操作站处理机设备以包括触摸屏幕， 鼠标或球标， 工程师键盘和组合键盘。提供给系统作为命令和数据输入， 显示选择和报警管理。操作站处操作站处理机理机 WP51 技术性能简介技术性能简介 CPU 为 Micro SPARC RISC 处理机芯片 内存 16MB 可扩展到 128MB 内置的 1.44MB 软盘驱动器、 硬盘驱动器、磁带机和光驱 支持 XWindows 和 Open Look 功能 过程显示画面可从本身硬盘读出， 也可从逻辑上位机 AP 中读出 可 选的 Ethernet 接口， 可与 DECnet, TCP

20、/IP, Novell 等网络相连 CRT 该设备有带/不带触摸屏二种， 有可选的第二个 CRT。 工程师键盘 类似于标准的计算机键盘， 稍稍作了一点改进。 组合键盘 又称操作员键盘，每个 CRT 最多可带二个操作员键盘， 每个操作员键 盘由三块告示小键盘或二块告示小键盘加一块数字小键盘组成， 二个操作员键盘中最多只能有一块数字小键盘， 告示小键盘上有 16 个带发光二极管的按键， 在工作站处理机软件的控制下按过程的状态呈现发光， 不发光或闪烁发光， 提醒操作员把注意力转向系统的某些特定区域上去。 每个按键的功能可通过报警组态指定。 操作员键盘上也有报警确认键和蜂鸣器。 并行接口可连接打印机应

21、用操作站处理机应用操作站处理机 AW51AW51 具有应用处理机和操作站处理机的双重功能。AW51 主要功能主要功能应用功能AW51 执行与显示、生产控制、 用户 应用程序、 诊断和组态等有关的应用功能。AW51 与一个或多个文件存储设备一起使用， 用于对其它站进行装载。 执行生产控制任务， 例如数据认证、 电子表格和性能计算。 提供正常功能， 如操作员 HELP 和电子文 件。 另外还提供应用开发环境， 如编译软件、 连接软件和文本编辑软件。操作站功能在视频监视器上， 产生视频信号显示图象和文字信息。 除视频监视器外， 连到 AW51 的设备可包括触摸屏幕、 鼠标或球标、 一个工程师键盘和一

22、至二个组合键盘。 这些可任意选择的设备提供作为命令和数据输入， 显示选择和报警管理。 应用处理机应用处理机 AW51 技术性能简介技术性能简介 CPU 为 Micro SPARC RISC 处理机芯片 内存 32MB， 可扩展到 128MB 内置的软驱、 硬驱、 光驱和磁带机 支持 XWindows 和 Open Look 功能 可选的 Ethernet 接口， 可与 DECnet, TCP/IP, Novell 等网络相连 可连接二台 CRT。 并行接口可连接打印机或一台 VT100 终端 可 运行历史数据库管理软件和报表软件等应用软件 可组态成镜像硬盘Windows NT 70 系列处理机

23、系列处理机福克斯波罗公司与 1996 年正式推出基于 Windows NT 操作系统的 70 系列产品。 该系列 产品目前有 AW70 和 WP70 两种， 其硬件平台是 Intel 公司的 Pentuim 系列。70 系列与基于 Sun 工作站运行 Unix 操作系统的 50 系列在组态软件界面环境等方面都是相同的。I/A Series 系统是目前世界上第一个将 Unix 和 Windows NT 结合在一起的 DCS 系统， 它可根据用户的不同要求和操作习惯来选择不同的平台。 应用操作站处理机应用操作站处理机 AW70AW70 具有应用处理机和操作站处理机 的双重功能。 即可作为一个应用处

24、理机承担网络上的服务器功能， 同时又可作为一个人机接口。 它可在中小型系统中充当主站的角色， 而在大型系统中作为关键处理机。AW70 执行与显示、生产控制、 用户应用程序、 诊断和组态等有关的应用功能。 并具有开发和执行需要扩展的数据处理和文件服务能力的应用功能。（）、通讯处理机（）、通讯处理机 COMP COMP 提供了使 I/A Series 的其他站与 VT100 终端、 打印机以及调制解调器进行通讯。 它四个 RS423（与 RS232C 完全兼容的）串行接口，其异步图象速率为 9.6Kbps。 可连接 80/132 打印机 (可选中文打印机 )、彩色喷墨打印 机、 VT100 字符终

25、端、 调制解调器以及 PC 机等。 通讯处理机给用户提供下列功能： 标准的出错和报警报文打印 报表和大批量打印处理 报文后备 终端用户接口 （）、（）、 控制处理机控制处理机 CP 控制处理机是一个可选的容错站， 和与它相连的现场总线组件（FBM）一起， 可按组态好 的控制方案对过程进行控制。它可实现连续控制、 梯型逻辑控制和顺序控制等功能；完成数据采集、检测、 报警和传送信息的功能。 CP 对功能块的最快处理周期可组态为 0.05 秒 (在系统组态时定义)。 它对功能块的扫描周期可以是 0.05 3600 秒， 由功能块的组态参数定义。 这些功能块可任意组合， 实现常规调节控制的功能块有51

26、 种， 包括：输入/输出控制， 信号处理， 计算和转换以及报警和限幅等五大类。 实现梯形逻辑和顺序控制的模块有 6 种。CP 的负载能力由三个方面决定， 一、 最多挂64个FBM； 二、 最多可装载的功能块数量； 三、 每秒可运行的功能块的数量。 最多可运行功能块的能力与硬件型号、软件版本有关，见下表： 表一： CP 处理能力硬件型号软件版本v.2.2v.3.0v.4.0CP10 处理能力150块/秒300块/秒 CP30 处理能力300块/秒600块/秒1000块/秒CP40 处理能力 2000块/秒目前在销售的控制处理机技术性能简介目前在销售的控制处理机技术性能简介目前在销售的控制处理机

27、有三种： CP10、 CP30 和 CP40 、 CP60 , 每种型号的 CP 都可组态成单机或容错工作方式。 CP40 技术性能技术性能 CP40 处理机为 80486DX4， 时钟频率 100MHz 内存 4MB 最多带 64 块 FBM 最快扫描周期 0.05 秒 每秒最多处理 2000 个控制功能块 现场总线组件现场总线组件 FBM： FBM （Field Bus Module） 现场总线组件 FBM ，它可连接到系统综合控制软件的控制处理机或 PC 机上。 现场总线组件可与控制处理机或 PC 机一起就地按装，也可按装在远程的地方。现场总线组件与工业现场中通常遇到的各种现场信号是相匹

28、配的。 FBM种类：现场总线组件，可分为模拟和数字二种信号类型；每个模拟组件有 8 个输入输出通道， 数字组件为 16 个通道。 数字现场总线组件可执行多种功能， 如事件序列监视、 梯型逻辑控制和脉冲计数， 具体执行某一种功能由其装载的软件决定。 所有现场信号与控制电子线路隔离， 对模拟量输入/输出信号采用变压器耦合与光电双重隔离， 且每路 A/D 和 D/A 转换独立， 保证故障对系统影响最小。 在大多数情况中， 每一点与其它所有点是隔离的。 部分数字量输入/输出信号采用成对隔离的方式。 现场总线组件可与 I/A Series 的智能变送器通讯。 可用现场总线组件对现场变送器供电， 省去了外

29、接配电器的麻烦。现场总线组件又可分为非扩展主组件、可扩展主组件和扩展组件。 非扩展主组件 每一非扩展主组件单独与现场总线相连， 具有固定的现场输入输出通道， 完成这些固有通道所需的信号转换和其他有关的运行功能。 可扩展主组件 每一可扩展主组件单独与现场总线相连， 完成其固有输入输出通道所需的信号转换和其他有关的运行功能， 并且在功能上可支持一个扩展组件， 可以选用一个扩展组件增加现场输入输出通道。 扩展组件 每一扩展组件通过一个可扩展主组件与现场总线相连 ， 在功能上依靠这个支持的主组件完成信号转换和其他有关的运行功能 。 选用扩展组件可以增加主组件现场信号的输入输出能力。所有与现场总线组件之

30、间的通讯是通过一个冗余的现场总线完成的。现场总线是一种单主站公用线串行数据通讯总线，使用同步通讯规范，遵循 EIA 标准 RS485。 在每一接线端子电缆部件上的端子接插件安装在现场总线组件的前面，带有整体的状态指示灯、 可替换的字符标志和（当用于 0 至 20mA 模拟量输出组件） 电流源旁路插 座。 状态指示灯表示组件的运行状态， 字符标志（即 LETTERBUG）是由用户定义的六位字符标志作为组件的通讯地址，旁路插座可接受一个从外部电源来的插头， 使得在更换组件时可以用外部电源驱动组件的输出通道。 表二. 现场总线组件型号汇总表型 号说 明点FBM01020 mA 直流输入8 模入FBM

31、02热电偶 mV 输入8 模入 (1 个补偿信号输入)FBM03A0320电阻式温度计输入（3线）8 模入FBM03B0320电阻式温度计输入（2线或4线）8 模入 FBM04020mA 直流输入/输出4 模入/4 模出FBM05020mA 直流输入/输出（冗余）4 模入/4 模出FBM06脉冲(=12.5kHz)输入，020 mA 输出4 脉冲入/4 模出FBM07A24125V直流输入16 数入（成对隔离）FBM07B触点直流输入16 数入（成对隔离）FBM08120V交流输入16 数入FBM09A24125V直流输入/500mA 输出 8 数入/8 数出（成对隔离）FBM09B24125

32、V直流输入/10mA 输出8 数入/8 数出（成对隔离）FBM09C触点输入/500mA 输出8 数入/8 数出（成对隔离）FBM09D触点输入/10mA 输出8 数入/8 数出（成对隔离）机柜机柜： I/A Series 系统具有多种类型的工业机柜，可以安装处理机组件及设备， 现埸总线组件及设备， 现埸总线组件、电源组件， 外接线端子和插座。 所有机柜都具有通过机柜底部或顶部引入现场和电源接线的通道。工业机柜32， 是较高的独立的落地安装类型的机柜，具有 32 个槽位， 可安装不同类型的组件和设备， 该机柜具有安装在侧面的接线端子部件， 同样可通过侧门进出。 工业电源组件工业电源组件： 带隔

33、离变压器的 UPS（不间断供电电源）向 I/A Series 的电源转换和分配系统提供了优质电源。 I/A Series 的内部供电是通过 IPM（工业电源组件）进行的。 供电方式分散的好处是：1、一个电源组件故障不影响全局；2、散热好；3、简单、灵活 、安全、质量高。 每个卡件都有主、副工业电源组件供电， 这就是电源的热后备。 两组主供电电源可把电源分配给所有的组件， 这样 一个电源或任何一组件的失效 将不影响节点的运行。工业电源组件具有两种类型，系统电源组件和风扇电源组件。 系统电源组件向所有安装结构组件 （系统组件）提供中间电源。 它们用在所有的 I/A Series 标准机柜里。 系统

34、电源组件具有 60W 输出， 可向四个安装结构槽位供电。风扇电源组件可向风扇供电和监视风扇状态 。它们具有 7W 输出。系统电源组件和风扇电源组件提供状态灯，来提示供电状态 I/A Series 软件结构软件结构I/A Series 软件是一套完善的软件，它提供用户最优化过程和管理能力， 实际上适合所有的应用场合。I/A Series 软件的特点是： 软件的可移植性 可连接性和可户操作性 数据访问的安全性. 友好的人机界面 开放的开发环境 容纳第三方软件能力操作系统: I/A Series 系统以实时执行程序 VRTX 构成了基本的操作系统。I/A Series 50系列操作系统是 SunSo

35、ft Solaris 操作系统。 它是基于 UNIX 系统 V 版本4 （SVR4）， 是一种多任务操作系统 ，并支持多种工业标准通讯协议。 同时，Solaris 操作系统是一种工业标准的 XWINDOW 系统，使用 Open Look 图形用户接口， 可以方便地在整个 I/A Series 系统和所连接的信息网络上访问数据。 编程语言编程语言I/A Series 操作系统支持 C 和 FORTRAN 编程语言， 包括编译程序、 链接程序、 调试程序和语义检验程序。 C 语言完全支持所有的系统库， FORTRAN 和 C 语言都支持目标管理程序库。综合控制综合控制I/A Series 系统提供

36、的综合控制组态软件包， 简化了复杂控制策略和安全系统的结构。 I/A Series 综合控制软件提供了连续量、顺序量、梯形逻辑控制，它们可以单独或混合使用从而满足应用的需要。过程控制算法的连续量 、顺序量、梯形逻辑主要在与之相连的控制处理机（CP）内进行。 执行各种控制算法的基本单元是功能块（Block）， Block 完成控制功能， 它可组织和组态成一个叫做组合模块（ Compound）的组。 Compound 是 Block 逻辑上的集合， 它完成指定的控制任务。 综合控制组态软件可在 Compound 内综合连续量，梯形逻辑和顺序功能， 从而设计出有效的控制方案。人机接口软件人机接口软件

37、人机接口软件是由实时显示管理程序和一系列有关的子系统和工具组成，它们支持所有与图象显示和组态工作有关的活动。人机接口软件也支持终端仿真模式（VT100 ）， 这就使得操作站成为一个程序员终 端， 或者作为某个安装一些适用工厂/过程管理工具的特殊设备的接口。 组态软件组态软件I/A Series 系统组态软件提供了一系列不同的组态程序。如系统组态程序，允许用户定义系统网络、 设备、 软件和包装的布置； 控制组态程序， 能够将静态的显示画面转换成与过程有交互作用的动态显示画面， 并提供逻辑上分层控制能力； 以及应用程序组态程序等等， 这些组态软件可在 PC 机上运行。 I/A Series 系统的

38、控制模块中具有多种报警功能， 如：测量值越限报警，偏差越限报 警， 输出越 限报警，变化速率报警， 过程状态报警，输入/输出通道故障报警等。 当报警状态发生被确认以后，参数连续变化，可作出再报警。可任意组态报警功能，报警的限值， 报警作用的不灵敏区，报警的优先级别，报警时报警信息要输往的设备。 过程报警可以被指定为 15 级不等的报警优先级， 优先级高低不同时， 可作出不同的报警处理。 历史数据库管理软件历史数据库管理软件历史数据库管理软件采集、存储、处 理和归档来自控制系统的过程数据， 为趋势显 示、 统计过程控制 (SPC) 图表、记录、报表、电子表格和应用程序提供数据。 该软件为过程工程

39、师和操作员提供了广泛的数据采集、管理和显示功能。 历史数据库管理软件采集四种类型的数据 ： 采样 浓缩处理 信息 人工数据输入（MDE）值对于每个采样点，其采样值可保留在独立的文件中。I/A Series 50 系列 AP / WP 可以对多达 8000 个过程参数作历史数据采集。 采样的周期可 以组态为 2、4、10、20 和 30 秒，1、2、5 和 10 分。每个采样点最多可保存 99,999,000 条记 录。操作员操作记录功能操作员操作记录功能 操作员的下述操作可以被记录下来 ： 更改回路的工作状态和参数，如手动/ 自动，本地 /远程给定， 更改 P，I，D 参数值， 更改输出值等

40、更改使用环境，如从操作员进入到工程师环境 进入软件组态环境，如进入到控制组态，绘图环境 操作所在的操作站名 操作所进行的时间操作员的操作记录可以被立即直接记录在打印机上，存储在历史数据库中，供以后读 出。存储在 历史数据库中的操作员操作记录可以按要求打印出来。操作安全措施操作安全措施在 I/A Series 系统范围内，“环境” 是特定用户观察所连接的系统和过程的窗口。 特定的环境可以与一个用户或一组用户有关， 或者专属于给定的操作站， 这是访问和处理系统信息安全性的第一级。 改变菜单中的输入登记项从而提供了安全性的第二级 ， 而安全的第三级是限制操作显示画面内某些目标。在 I/A Serie

41、s 系统中，通过口令（Password ）来限制访问环境。 根据不同用户的权限， 来设置不同的运行环境。 FOXBORO 提供了一套标准的环境设置， 供组态中修改。 第二章第二章 操作系统操作系统I/As 的操作系统目前在使用的有三个版本： PW 与 AP20 上的 VENIX；50系列上的 SunOS TM 5.2 ( Solaris 2.2) ； 70 系列上的 Windows-NT 4.0。 福克斯波罗公司不久将推出带有双操作平台的 60 系列。 Windows-NT 的操作界面与一般 PC 机无异， 故我们这里不再作介绍。 VENIX 是以分时的 Unix 操作系统为基础，加上实时控制

42、部分 VRTX， 以 Bourne Shell 为主， 融入部分 C Shel 指令。VENIX 操作系统与 UNIX 操作系统第七版完全兼容，在 UNIX 操作系统上开发的软件可以不加修改地在 VENIX 系统中运行。在 VENIX 系统中可以运用 C 程序设计语言和 FORTRAN 程序设计语言。 50系列 Sun 工作站上使用的 SunOS TM 5.2 是 Sun 公司具有自主版权的 Unix 操作系统。 操作人员可以根据自己的爱好选用 Bourne Shell 或 C Shel 1 UNIX 操作系统简介操作系统简介UNIX 系统是一种多用户，多任务的操作系统。多用户指允许多个用户同

43、时进入系统进行操作, 对每个用户来讲机器就好象仅在为他一个人服务。多任务指多道进程可同时运行。作为多用户操作系统， Unix 的安全性和可靠性都要胜于一般的系统。多个用户可以通过不同的访问权限进入系统，他们是通过超级用户来分配权限，以此来提高操作系统的安全可靠性。1.1 UNIX 操作系统的进入与退出操作系统的进入与退出方法一方法一. 在 I/A 的工程师环境下依次选择 SftMnt VT100 （50 系列 VT100 有 local; remote; host 之分）以工作站作为仿真终端, 当出现 # 字号提示符即可输入 Unix 命令。退出 VT100 的命令是: exit 或 Ctrl

44、-d。方法二方法二.用关机步骤进入单用户状态， 在 I/A 的工程师环境下依次选择:SftMnt PW_Shutdown SHUTDOWN（50 系列上是 AW 或 AP_Shutdown）最后的一个 SHUTDOWN 是误操作保护, 如果并不想关机可选 CANCEL。 在 AW/WP 选择 SHUTDOWN 后出现以下信息:The system is downChanging to init state S please waitINIT: New run level : SINIT: SINGLE USER MODEType Ctrl-d to proceed with normal st

45、artup(or give root password for system maintenance): _机器在这里停下， 按照提示可以同时按下 Ctrl 和 d 二键重新启动或输入口令进入系统维护， 可做备份或恢复文件工作。 输入口令后出现以下信息:Enter System Maintenance Mode# 井字提示符出现后， 可以输入 UNIX 命令。 进入这种状态， 主要是做硬盘维护工作。 工作完成后， 如要启动 I/A， 可输入命令 reboot如要关机， 可输入命令 poweroff， 系统将自动切断电源。 这种用软件命令断电的方法， 在按下工程师键盘上的开机按钮后即可启动， 因

46、此为安全起见， 如要搬动、 拆装机器， 务必关掉机器上的硬开关。 最好安下面的步骤执行。在井字提示符后面输入命令 haltsyncing file systems 1 doneProgram terminatedType help for more informationOK 现在可以断电了。 如要启动 I/A， 输入命令 boot 在 OK 提示符下软断电命令为 power-off常用命令介绍常用命令介绍Unix 系统区分大小写, 不能混用。Unix 命令的一般格式： 命令命令 -选项选项 参数参数 回车符“ ”表示该命令行在前台执行；也可用“& ”表示将命令送入后台执行，这时机器将显示一个

47、进程号，然后换行出现输入命令的提示符，前台运行的命令可以用“c”中止，后台进程要用命令“kill 进程号”中止；方括号表示这一项可选, 实际使用时不要加方括号。 通配符:* 代表任意的字符串。? 代表任何一个字符。A-z 从 A z 的所有字母 ls -option fname列目录清单。option是该命令的选择项, fname 是文件名参数。例. ls -a以长格式列目录清单, 包括以点 . 带头的隐含文件。短横表示其后是选择项。若无短横 shell 解释 a 为文件名, 就列出当前路径下文件名为 a 的文件。例. ls a*列出所有文件名的第一个字母为 a 的文件。如果该文件是个目录则列

48、出其下面的所有文件。例. ls a-g*列出所有文件名的第一个字母为 a 到 g 的文件。如果该文件是个目录则列出其下面的所有文件。cd dname改变当前的工作目录例. cd /usr/fox/hstorian/bin 将目录转到历史库的位置。例. cd将目录转到本用户注册登记的目录 (即 HOME 目录)。mkdir dname 创建 dname 目录。rmdir dname 删除 dname 目录, 该目录必须是空目录,没有任何文件。pwd 显示当前目录的全路径名。mv fname1 fname2 将 文件1 移到（即改名为） 文件 2, 文件名可以是一个全路径的文件名，下面凡是写文件名

49、的地方都可以是全路径的。例. mv aa.arc /usr/fox/hstorian/bin/tank_rep.arc将 aa.arc 文件转移到历史库所在的目录下并改名为 tank_rep.arc cp fname1 fname2 拷贝 文件1 到 文件2” 。rm fname 删除指定的文件。 在用通配符时要小心, 不要把不想删除的文件删掉了。find dir-list bool-exp 查找文件。find /usr -name fname -print 在 /usr 目录下，按文件名查找，找到即逻辑为真，就在屏幕上打印输出文件的全路径名。find /usr -type c -print

50、在 /usr 目录下，按文件类型查找，找到即逻辑为真，就在屏幕上打印输出文件的全路径名。 其中 c 可以是f 一般文件b 块设备文件c 字符设备文件d 目录p 管道 passwd 改变口令。 用此命令修改口令， 并经常改变口令。tar tvf /dev/fh0 列出 fh0 设备（即软盘）中的目录。 50 系列上软盘的设备名是 rfd0。tar xvf /dev/fh0 把软盘中的文件按原目录复制到操作系统中。tar cvf /dev/fh0 /usr/guest 把 /usr/guest 目录下的文件存入软盘, 并把软盘中原有的文件全冲掉。tar rvf /dev/fh0 /usr/gues

51、t 把 /usr/guest 目录下的文件存入软盘, 软盘中原有的文件仍保留。在在 50 系列系列上软盘格式化命令是 fdformat，该命令可以有其它选项，主要有：-l 低密度（720K）磁盘-d MS-dos 格式化全屏幕文本编辑命令全屏幕文本编辑命令 vi在 UNIX 操作系统中有好几种编辑方法, 如 ed, vi，作为一个熟练的 UNIX 管理维护人员应该学会 vi。 毕竟 vi 并不方便， 因此在介绍了 vi 之后， 我们再介绍一个 SUN Solaris 版本提供的一种文本编辑工具。 命令格式: vi fnames在 vi 编辑方式下有二种状态: 命令状态, 和文本插入状态。在启动

52、了vi后, 首先进入的是命令状态, 这时打入的任何字符都作为编辑命令处理。i, a,o, O 这几个命令可进入文本插入状态, 在文本插入状态下打入的任何字符都作为文本输入到编辑缓冲器中。Esc 键从文件状态退回命令状态。 i, I, a, o, O vi 命令状态 文本插入状态 Esc在命令状态下打入大写字母 ZZ 就将编辑缓冲器中的文本存盘并退出 vi。vi 的编辑命令相当丰富, 且在 vi 编辑中还可使用其他编辑方法 (如 ed) 的命令, 我们只讲主要的一些命令。插入命令:i 进入插入状态, 在光标前插入文本。I 将光标移到本行的第一个字符前， 并进入插入状态。a 进入插入状态, 在光标

53、后插入文本。o 进入插入状态, 在光标下开一新行。O 进入插入状态, 在光标上开一新行。 翻屏命令:Ctrl-d 向下卷半屏。Ctrl-u 向上卷半屏。Ctrl-f 向下卷一屏。Ctrl-b 向上卷一屏。上面已讲过大写 ZZ 命令存盘。如果对一文本修改过以后不打算存盘或原先的和修改过的文本都想保存, 可用下面的命令: （其中冒号是告诉 vi 编辑器，要使用 ed 编辑命令，这时光标跳到屏幕的最底下一行。）:q 文件未作修改, 退出编辑。:q! 放弃已作修改的文件, 不存盘退出编辑。:w fname2 将编辑缓冲器里的文件写入文件 fname2, 缺省的写入原编辑的文件 fname。 如果你偶尔

54、使用文本编辑， 那 vi 是太繁了， 我们介绍一个 Solaris 版本提供的编辑工具， 它的界面与 Windowns 的“记事本” 太相似了， 看到它以后你一定会用的。 进入这个 “记事本” 的方法如下：进入 VT100 后， 按鼠标右键出现一个快速菜单， 用左键选中 Enable Scrolling， 这时VT100窗口右边出现屏幕滚动条， 再按鼠标右键从快速菜单中用左键依次选中 File Editor Enable， 这时 VT100 窗口会一分为二， 上半部仍可使用 UNIX 指令， 下半部为文本编辑窗口。 它与 Windows 的“记事本”一样， 有四个菜单， 分别为 File, V

55、iew, Edit, Find。如要关闭这个编辑窗口， 可按鼠标右键从快速菜单中用左键依次选中 File Editor Disable。文件管理程序文件管理程序有二种办法可作文件管理, 一种是用 Unix 命令, 这必须知道命令的格式和语法。文件管理程序以菜单的形式为用户提供了一个非常友好的界面, 不需要记任何命令就能操作管理文件。 （对于 Windows 平台的用户， My-Computer 和 File-Manage 都应该是很熟悉的，我们就不再介绍）启动文件管理程序:在过程工程师环境下顺序选择 Config File_Utilities Source DestinationDISK/us

56、r/dispgrp DISK/usr/menus/d2FILEtank_d FILE Action List FILE Copy to Destination filter*Move to DestinationRename asSend to PrinterFormat FloppyAppend to FloppyLoad from FloppyCopy: Host/RemoteCopy: Remote/HostCopy: Remote/RemoteDelete: HostDelete: Remote EXECUTE CLOSE 菜单：菜单：Copy to Destination 拷贝文件，

57、在本机这个硬盘上拷贝Move to Destination 转移文件Rename as 文件改名Send to Printer 打印文件Format Floppy 格式化软盘Store on Floppy 从硬盘拷贝到软盘, 软盘上原有文件被清除Load from Floppy 从软盘拷贝到硬盘Append to Floppy 从硬盘拷贝到软盘, 软盘上原有文件仍保留Copy: Host/Remote 从本地硬盘拷贝到网络上的另一硬盘Copy: Remote/Host 从网络上的另一硬盘拷贝到本地硬盘Copy: Remote/Remote在网络上的非本地二个硬盘之间拷贝文件Delete: Ho

58、st 删除本地硬盘上的文件Delete: Remote 删除网络中其他硬盘上的文件Source 文件的源Destination 文件的目的地按键：按键：DISK显示当前路径下的目录清单FILE显示当前路径下的文件名清单EXECUTE 执行选定的操作CLOSE 退出文件管理程序操作步骤操作步骤:一. 从菜单中挑选要执行功能。二. 若出现文件的源或目的地, 则一定要填入。可以用键盘输入，也可以选用 DISK、FILE 列出目录和文件名清单， 用鼠标键点取。三. 选择 EXECUTE执行指定的功能。例. 在本地的硬盘上拷贝文件从菜单中选择 Copy to Destination在源和目的地文件下面都

59、出现了DISK 和 FILE, 可在它们后面直接打入路径和文件名; 也可用鼠标敲击DISK, 让系统列出目录表然后从目录表中选, 路径指定好以后再敲击 FILE 列出文件名表。源和目的地都填好后, 用鼠标选中 EXECUTE, 敲击一下文件即被拷贝。例. 删除本地的文件从菜单中选择 Delete: Host在源文件下面出现了 DISK 和 FILE, 按上述相同的方法填好文件名。源和目的地都填好后, 用鼠标选中 EXECUTE 敲击一下文件即被删除。 第三章第三章 控制组态控制组态在我们把 I/As 系统软硬件到位安装好以后，要做的工作就是把控制方案组态到机器里， 这样就可以开车了。 I/As

60、 提供了一些缺省的显示操作方法。 由于 I/As 的开放性， 我们不一定要等设备到货后才做这项工作， 只要有一台装入了 PW-C 软件的个人计算机就可以把所有的组态工作做好。在这一章我们主要学习如何使用 CIO 组态器，以及 Compound、Block 的基本概念和一些重要的模块参数. PID AINAOUT FBM04 AIO001IOM_ID = AIO001 PNT_NO = 4 IOM_ID = AIO0001 PNT_NO = 8 图 31 水塔液位控制12345678 1. 组合模块（组合模块（Compound）和模块（）和模块（Block）的概念）的概念图 31 构筑了一个液位