Experion PKSTM 混合控制器结构描述.pdfExperion PKSTM 混合控制器结构

文件名称: Experion PKSTM 混合控制器结构描述.pdf

所属分类: 其它

开发工具:

文件大小: 275kb

下载次数: 0

上传时间: 2019-10-12

提供者: weixin_********

下载 (275kb)

不能下载？报告错误

详细说明：Experion PKSTM 混合控制器结构描述pdf,Experion PKSTM 混合控制器结构描述系统的可用性提升到最高水平。最高的可用性一I/O链接接口模件(IOLM)、通讦、IO处理器卡件均可实现冗余,以提供给系统最高的可用性控制策略组态完全一体化一为了简化工程设计和组态,PMIO提供了相关的 Controlbuilder算法,与共他的IO包括现场总线算法无缝地集成在一起可冗余的配置一PMIO配置的可冗余性使之适用于一切要求高可用性的工业应用现场供电一所有的Io均支持对砚场仪表供电,大大减少了现场接线、额外的端、以及附加的电源等事件序列记录一通过 DISOE处理器卡件支持事件序列记录功能,事件的分辨率可达到1毫秒鲁棒的、冗余的、可靠的电源系统一使用经过多年现场验证的 Honeywell过程管理站的电源系统所有的控制器、IO系统及其部件均获得取证,可以安装在防爆标准为1类2区,组A、组B、组C、组 D等区域的现场。并且全面满足严格的工业级划的CE-Mark(欧共体标准)以及C-Tick(澳洲无线电通讯要求)安仝和辐射要求。输入/输出子系统混合控制器的输入输出」系统有4种系列,如图5所示:A系列机架型(CIOM-A),A系列导轨型 (RIOM-A),用于危险环境的H系列导轨型(RIOM-H),和过程管理站I/O(PMIO)。 Pa ssea le LEEf w△记lsaA 图5 Experion PKSTM混合控制器IO系列 A系列机架型I/O模件是安装在机架中的I/O系列,有多种密度类型。模件为小卡件设计(5“高庋Ⅹ5″ 深度),具各确定性的输入/输岀刷新速率,有诊断能丿,可支持夲地(模件前端)或远程接线,攴持软件组态/管理功能。 A系列导轨型I/O模件如图6所示,是一种灵活的、紧凑型、DIN导轨安装的模件,易于远程安装。由于 8个模件仅需要一个通讯配器,大的系统采用这种I/O将会较经济。A系列导轨型I/O包括通讯适配器, 端子基础单元,和I/O模件,均以降低安装、接线、维护成本原则而设计图6 Experion PKSTM A系列导轨型IO 系列导轨型电流隔离/本质安全〔GI/IS)I/O模件可以女装并工作于可能产生爆炸气体的区域。所有H 系列的组件都获得认证,可以安装在指定的危险地点,危险地点的分类和H系列Ⅳ/O的详细资料凊参阅 PS03-550,RaI/ O Modules series H Specification and technica|Data"。所有H系列的组件还都通过了ISA-S71.04-1985关于G3等级防腐蚀标准的测试(参见17页防腐蚀”章节)。过稈管理站I/O(PMIO)为 Experion PKsTM系统提供了具备最高可用性和鲁棒性的I/O系列,如图7 所示。采用TPS系统的过程管哩站的I/O产品,以其久经验证的应用记录和扩展的I/O处哩能力,通过 I/O模件、I/O链接、冗余的Ⅳ/O链接接口模件等,PMIO支持了高度的可用性。而这种可用性的最大化是由提供无单故障点实现的。 nu融图7. Experion PKsTN混合控制器的PMI/O PMIO的特点包括重要的诊断能力故障介入测试与现场一体化的供电冗余I/O 在线维扩冗余的XPM电源系统 Experion PKSTM的多I/O系列提供了各种能力以文持最佳的过程要求的应用高级控制 Experion PKSTM的体系结构为用户扩展控制规模和增加高级控制提供了最大的机会,通过利用标准PC 使件就可以实砚。应用控制环境ACE( Application Control Environment)是在服务器PC和 Windows 20 00 Server操作系统平台上的仝功能的控制执行环境ε其扒行环境相冋于混合控制器的控制执行环境。基本执行周期为500毫秒。ACE的组态用与控制器相同的组态具,并且可以实现ACE节点之间、ACE 与控制处理器模件CPM之间、ACE与现场总线接口模件FIM之间的对等通讯。 ACE为执行控制提供了最大的灵活性。重要的控制在控制器中进行,而高缴控制或开车/停车顺序控制可以在PC平台上的ACE中执行。可选的功能块算法库提供了附加的功能,例如支持用◎PC方式对控制执行环境数据的直接存取,而组态如同 Experion PKsTM内部的参数命名连接一样简单。控制策略组态 Experion PKSTM的控制策略用 Control builder生成, Control builder是图形化的面向对象的工具, 支持 Experion PκSTM的控制处理器和控制执行环境ACE。在Coη trol builder中进行控制策略的设计、牛成控制策珞的文档、并可进行在线监控。 Control builder提供全面的I/O的处理,包括FF现场总线和 Profibus,提供功能块( Function bloσck)的算法厍,支持全部的连续的、逻辑的、电杋控制的、顺序的、批量的以及先进的控制功能。功能块是执行不同控制功能的基本对象,通过提供一系列的参数表明其基本功能。用软接线的方式非常方便的实现功能块之间的互联,以构筑控制策略变应用功能块的有杋组合构成控制模玦CM,而顺序的功能垬构成顺序控尙模块SCM。SCM极大的简饣了批量逻辑的设计,序列化一组过稈设各,通过一系列特定的步骤执行一个或多个过程仟务。CM和SCM均作为功能块的包容器,是创建、组织、验证控制策略的强有力的工具。图7解释∫一个简单的PID控制模块一一由基本功能块构成。注意此例中的几个功能块由名为FIC101的CM所包容,AI和AO功能块由FF现场总线设各执行其算法。每个CM可以组态为从5亳杪至2秒的不同的执行周期,而每个功館块可以指定其执行的先后顺序。 Control builder使能白顶向下的实施方式和创建可車用的控制鏺略,增强∫工程生产力。 Control Builder使用图标表示各控制块,这些控制块可以用简单的点名或鼠标点击连接。控制方案图可以用于在线监视控制策略的执行和改变控制参数,因此,大大的简化了控制策略的检验。控制方案图还可以由操作员在系统细目显示画面中调用。 Control builder还可以创建控制策略的模板, 通过对模板的修改和重用,最快的生成和复制控制策略。控制功能算法库支持旳控制功能列在系统规袼章芧中,标准的算法包括过程变量、调节控制、现场总线(设备和控制块)、电机控制、离散逻辑、和顺序控制等,还包括一些通用块,如旗标量、数值、时钟、数组变量等。以其丰富的、标准的特点,SCM极大地简化了批量逻辑的实施。SCM遵循S88.01标准。标准的特点包括异常处理能力,当用尸规定的异常条件发生时,程序转去执行一个替换的欠理序列。异常处器支持重启动能力,从中断点或任意需要的步骤重新启动顺控程序的执行。标准的异常处理器包括检查、中断、重启动、保持、停止、中上等。每个SCM支持50个配方参数,包括范围、材料代码、量程等。每个SCM 支持50个历史数据参数,支持日前的剂量材料或达刭的温度等。SCM的模式跟踪功能支持不同的操作规程,诸设备如电机、泵、控制器等,将跟踪SCM的模式改变,这样实现或者由操作员进行控制,或者由裡序进行控制。设备可以预先组态为执行相应的动作以适应SCM启动、异常情况发生、重新启动等不同情况的要求。这样可以减少SCM的组态。最重要的一个特点是通用sCM( Common scm)功能,通用SCM可以实现用一个SCM来控制几个设备单元,一次控制一个选择的单元。通用SCM节省了实施工作量,以及测试和维护时间。选择的单元可以在组态时确定或在运行时动态地改变。舆型的例子可为批量工厂的 header加料应用。SCM包括通用 SCM功能,集成进 Honeywe‖!的 TotalPlant batch软件包中,为批量应用提供更加灵活的选择。 Control builder还支持多用户控制策略开发和纠错环境。基于TCP/IP或者∪DP/IP通讯协议,可以通过各种网络介质连接,实现对工程数据库的远程访问。为了安全,这种访问是有密码保护的。多个用户可以同时在不同的工作站上创建、组态、下装控制策略。多用户可以打开同一个控制策咚方案图,而第一个打开图形的用户可以写入。当多用户打开同一^控制策略方案图用以监控时,所有的用户都可以根据自己的安仝级别改变控制器的数据。控制执行环境CEE是控制处理器执行和调度的环境,冇两种基本执行速率,50亳砂(常规的)和5亳砂 (快速的),CEE的特点为基于单个模块的可指定的执行速率。在50毫秒的CEE屮,可选择50毫秒、100毫秒、200毫秒、500 皂杪、1000宅秒、②000毫秒等几种执行速率;在5毫秒的CEE中,可选择5皂杪、10毫秒、20亳玅、 50毫杪、100毫杪、200毫砂等几种执行速率。所有控制模块、顺控模,无论包含何种功能块,都按照这六种速率之一执行,而一个控制模块CM蚊一个顺控模块SCM中的所有功能坎都以相同的速率执行。可组态的相位分配。由丁所有模块以等丁或低丁基本执行速率的熜率执行,模块的执行相位可以在组态时指定,提供了对控制处理器的负荷平衡”的灵活性。控制处理器之间的对等通讯。对等通讯的实现对用尸和应用是透明的,以与控制器内部连接相同的方式进行对等通讯的连接组态。 FF现场总线组态工具将混合控制器与现场总线设备一体化,主要的特点为同一组态界面下的监视画面、设备位号、地址的没置易于使用的图形环境创建基于现场总线概念的链接、回路、调度可以组态硬件信恳、网络寻址、连接设备路径、没各描述和存储设备揞述信息的基木目录等。控制算法库除了 Control builder的标准算法库之外, Experion PKSTM还支持特殊的算法块库,并分别有各自的许可证,如 Profibus, Fieldbus,AGA流量计算,AB传动设各接口算法库等。算法库的许可证以系统为单位。在 Control builder的算法库表中将出系统配置的所有功能块算法库, 使得用户可以在组态时看见、使用和学习所有的功能块,但只有标准的和有许可证的功能块才可下装至控制器控制处理器性能控制处理器提供灵活的执行环境,以不同的速度执行不同的控任务。计算处理器的使用率PU( Processor Usage)和内存使用率MU( Memory Usage),可以确定一个控制处理器可以执行多少控制。CPU和内存资源将确定一个控制处理器可以执行的模件和模块的数目,其它约束条件如CM和SCM总数也在考虑之列 Experion PKsTM被设计成适合广泛的控伺应用,系统资料PS03-750,"过程系统和控制器規格和硬件模玦φ中给出了系统性能和能力的规格数据。下表是一个非冗余控制器组态所用PU和MU的计算例子。表2。控制处理器(非冗余,50毫秒CEE)组态例 Module Type No of Period.I Module Module Total PUs Total Modules PU MU MUs 1O Module (64 max 03 Analog Data Acquisition CM 29 Small Analoq Data Acq CM 0 204710 Regulatory Contra CM t00 28 Auxiliary Function CM Digital Data Acquisition CM 20 0 12 3.1 240 62 Small Digital Data Acq. CM 0 022 6 Device Contrd CM t400.t 13 1820 434 Logic Contrd CM 10 Sequential Contro Module (SCM 50 2750 Total 3226 3990 Mx36001600“4000 PU= Processing Unlt per control Cycle, LR=Memory Unt Kbytes PUs for any gIven CM=(PU per cycle/ yle Thme secy Total PUs =(No of Mouks x(Moule pU/ (Pglod, sec) for each CM hpe Awalatle period lor all CM and sCi Npes areo.05 01, 02. 10 and 20 sec I Moaul25 Ibed at 0.05sec Total PU for Non-Redundanl'Redundant Cord Processors (fodue PUs apply to onHeddanl only? 控制器之间的对等通讯允许在不同的控制处理器之间透明地共享数括,如果在一个控制器的两个功能块之间可以形成一个合乎规则的连接,则该连接可以发生在两个不同的控制器中的功能块之间。所有数据的连接通过数据的'pu"方式完成,而唯一的数据push"发生在SCM的步骤(step)功能块中的输出表达式中。Eκ perion PκKSTM提供终点故隘安全数捱保护和欠理,通过接收活的过程数据或者提供故隨安全数据,系统为连接提供了相对于故障和异常条件的保护。系统还提供控制器与PLC或其它设备之间的对等通讯,交换功能块支持PCCC协议( Programmable Contro| er communications commands)和CIP协议( Control and information protoco)。数据保存在交换功能块中,可以为其它控制策略所使用。交换功能垬还可用于不同服务器域的两个控制处理器之间交換数据,由于这些通讯协议支持控制网终的寻址防腐蚀保护为∫保证在腐蚀的工业环境中提供最大的可靠性,Honeγwel为系统哽件提供附加的防腐蚀镀坛选项,所有的RI○M-H系列的模件,某些CIoM-A系列的模件用一种指定为在恶劣环境屮的电子部件防腐蚀的保护层进行涂层处坦,其它系统部件,如机架、电源、控制器等可以有或没有可选的镀层处理配备了涂层处理的模件,所有的控制器和Ⅳ/O部件可以经受住G3等级的或忑劣的环境。这种恶劣环境的定义出白 ANSI/ISA-S71。04-1985 Environmenta| Conditions for process measurement and Control Systems: Airborne contaminates″如下表所示。涂层选项极人地提高了系统在难以控制的恶劣坏境中的可靠性。对于要求在G2或G3等级的环境中安装系统,请使用防腐蚀涂层模件。 Experion PKSTM系统安装在 G1等级的控制室环境时,无需此附加的保护。在G3等级的环境中安装系统时,弥了选用防腐蚀涂层模件以外,还请将系统部件安装在密封机柜中。

(系统自动生成,下载前可以参看下载内容)