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OVATION控制系统培训教材检修部热控专业20051目录1.系统硬件- 1 -1.1.网络系统- 1 -1.2.DPU- 2 -1.3.I/O机架及柜内总线- 7 -1.4.远程站点的配置及连接- 9 -1.5.I/O模件- 10 -1.6.AI模件- 13 -1.7.AO模件- 15 -1.8.DI模件- 16 -1.9.DO模件- 18 -1.10.VP模件- 19 -1.11.脉冲计数模件- 21 -1.12.其他模件- 22 -1.13.机柜电源系统- 23 -1.14.硬件的基本维护工作- 25 -2.服务器、工程师站- 26 -2.1.服务器、工程师站概述- 26 -2.2.访问组态工具- 27 -2.3.系统硬件组态- 27 -2.4.系统数据库介绍- 30 -2.5.系统数据库的编辑- 34 -2.6.系统画面的组态- 39 -2.7.系统功能软件的使用- 57 -2.8.系统逻辑图的组态- 59 -3.操作员站基本操作- 69 -3.1.操作员站画面概述- 69 -3.2.报警窗口的使用- 71 -3.3.趋势图的使用- 72 -3.4.在系统中组建历史点- 75 -4.系统维护和管理- 75 -4.1.SOLARIS系统基本维护- 75 -4.2.OVATION系统备份和恢复- 75 -4.3.组态操作员站custom graphic菜单显示的项目- 77 -4.4.组态操作员站薄膜键盘中148个按钮的功能- 78 -4.5.组态data analysis and maintaince菜单显示的项目- 78 -OVATION控制系统培训教材OVATION系统培训教材OVATION是美国西屋推出的最新分散控制系统，其控制网是标准的以太网，采用了高速、髙容量的商业化的硬件；系统的建立严格按照开放式标准进行，可以把第三方的产品很容易地集成在一起；先进的分布式全局数据库将功能分散到多个独立的站点，而不是集中在一个中央处理器；以上众多特点决定了系统的安全可靠和高可用性。1. 系统硬件系统主要分为以下几个部分：冗余的高速标准以太网、基于Solaris或者windows的工作站、DPU控制器和各种模拟、顺序控制I/O子模件。1.1. 网络系统OVATION系统的通讯网络采用标准的高速工业以太网，配置为全冗余方式，采用容错技术标准。该网络可以使用多种通讯介质：光纤或铜缆。由于广泛采用商业化硬件（如：CISCO系列交换机），可以方便地与公共的LAN等企业内网进行连接。OVATION网络采用树型拓扑结构，网络中使用的交换机为商用设备，经过西屋公司的软件处理，通常分为三种类型：ROOT交换机、Primary交换机和IP traffic交换机。系统中要求有且只有一对“ROOT”交换机，配置为冗余结构。树型结构的层次最多两层，下层交换机一般也配置为冗余方式，负责直接连接OVATION控制器、OVATION工作站等设备。通常那一对“ROOT”交换机命名为“ROOT”和“BACKUP ROOT”。交换机的第一个接口用于数据传输IP口，通常可以直接连接网络打印机或者连接一个IP traffic交换机，用来连接第三方设备。“ROOT” 和“BACKUP ROOT”交换机的PORT2和3用于两个交换机的冗余连接，通常这个接口是“disable”,需要人工手动“enable”。PORT 423用于和下层交换机连接。下层交换机通常也是冗余配置，分别被命名为“Primary”和“Partner”。其PORT 1是10、100Mbps自适应接口，用于和外部设备连接。PORT 2用于这两个交换机互联，PORT 3和4用于本机与两台ROOT交换机的连接。PORT523用于和其它设备连接。通常的网络结构如下：ROOTBACK ROOTPrimary2Partner2Primary1Partner1打印机/IP traffic交换机DPUDPU操作员站工程师站对于不同角色的交换机如：IP TRAFFIC、ROOT和Primary等外观相同，但是内部EPROM中写入的程序不同，因此不能随意互换。西屋提供这些交换机需要写入的源程序，但是不建议用户自己向交换机写程序改变功能。据上海西屋公司技术人员介绍，目前所有交换机都是全部进口。这些交换机可以从型号后边的后缀区分，一般G02代表ROOT SWITCH。系统中使用的打印机分为两种：文本打印机和报警打印机，文本打印机一般配置为网络打印机，负责完成文本打印、屏幕拷贝等工作；报警打印机一般为针式打印机，使用串口方式与操作员站连接，可以实时打印系统的报警信息。1.2. DPU1.2.1. 基本组成及功能OVATION控制器采用英特尔奔腾处理器，具有强大的处理功能。可以实现数据采集功能，执行简单或复杂的调节和顺序控制策略， 与OVATION数据接口网络及I/O子系统进行通讯连接。其最大处理能力为16000个原始数据点。一对DPU不经过扩展的处理能力为6000点，经过扩展可达16000点，一对DPU最多可带16条支线，每条支线最多可带8个I/O卡件。通常，DI或DO卡件为16通道输入，AI为8通道输入，AO为4通道输出。DPU的运算周期最小为10mS，通常为100或200mS，用于DEH的计算周期为50mS。其内部结构如下图所示：L1 L2 L3 L4 L5L1 L2 L3 L4 L5CPU卡电源卡网络接口卡I/O接口卡J3J4Branch1Branch2DPU主要包括以下几个部分：底板：冗余的DPU公用1块底板，其上主要是PCI接口，可以接各种PCI接口卡，DPU的冗余切换就是通过底板进行的。底板下部有两个内部总线接口即分支（Branch）接口，分别可以直接连接Branch1和2，底板左下方有接口J3，右下方有接口J4，J3用于L5处安装的I/O接口卡与下层分支Branch的连接；J4用于L4处安装的I/O接口卡与下层分支Branch的连接；通常J4连接到控制柜后部背板上的分支Branch。CPU卡：板上除了有奔腾CPU、RAM等，还配有flash闪存，用来保存操作系统和控制系统的所有组态，该卡件也使用PCI接口连接到底板上。操作系统是西屋自己开发的Vxworks系统，只有5K大小。CPU卡上配有一个网络接口，可以用来连接交换机。电源卡：主要完成DPU的供电，可以把24V转变为DPU需要的12V和5V工作电源。网卡：通常该网卡是双口，用来连接上层冗余的交换机。I/O卡：底板配置了两块I/O卡的插槽，可以安装以下类型的卡件：PCQL卡：用来连接WDPF系统的Q系列卡件，现在已经不用。PCRL卡：用来连接OVATION系统本地控制站的R系统卡件。PCRR卡：用来连接OVATION系统远方控制站的R系统卡件。DPU可以配置1块双口网卡，这样它就可以分别和冗余的交换机进行连接，或者它可以通过CPU卡件上的一个网卡口连接1台交换机，在后一种情况下，如果连接的交换机突然故障，那么DPU将监测到通讯故障自动切换到备用DPU，而如果安装第一种方案配置就不会发生这种切换。1.2.2. 状态指示及代码显示在DPU中的I/O接口卡件上有两种状态指示设备：一种是由4位数码管组成的DPU状态指示器，另一种是由8个灯组成的柜内总线状态指示器。1) DPU状态指示器4位数码管的含义分别描述如下：第1位：正常时无显示；DPU故障后显示故障代码的第一位。第2位：正常时显示L/R，分别指示I/O接口卡件上本地型还是远程型；DPU故障后显示故障代码的第二位。以上两位在DPU故障后组成一个16位的故障代码，指示故障类型，代码的使用见故障代码手册。第3位：正常时显示C/B，分别指示该DPU是处于主控还是备用状态。第4位：显示0F：显示系统循环检测I/O总线及卡件的状态。2) 柜内总线状态指示器该指示器由8个灯组成，分别指示8条分支的状态。灯熄灭：该分支没有被组态。灯显示绿色：该分支正常。灯显示黄色：该分支通讯正常，但是内部模件有报警（即使是空端子也将产生报警）。灯显示红色：该分支通讯故障。1.2.3. DPU的冗余配置DPU处理器冗余配置是为了实现自动故障切换功能，具体是指如果主处理器失败或者监视电路监测到故障时，将把控制权交给辅助DPU，辅助DPU在最短时间内执行I/O控制等一系列控制功能。由于切换时间非常短，且辅助DPU内的数据与主DPU时刻保持同步，切换后不会对控制产生任何不良影响。故障切换后，过程控制功能保持连续进行。故障切换的条件一般有如下情况：n l控制处理器故障n l网络处理器故障n lI/O接口故障n l控制处理器失电n l控制器复位1.2.4. 机柜内部总线结构机柜内部的总线是安装在I/O机架内部，随着I/O机架的安装自然连接形成，关于这个方面的情况详细见I/O机架部分。1.2.5. 在线及离线操作过程及安全措施1.2.5.1. 校验控制器硬件1) 确认控制器上蓝色的电源开关处于OFF位置。2) 移去控制器的前面板。3) 确认控制器的卡件安装正确。4) 检查CPU卡，如果CPU卡上有flash磁盘，确认JS1/JS2的跳线处于12位置，并且OVATION网络电缆正确地连接把NIC卡和交换机连接；如果flash磁盘处于PCPS卡，不在CPU上，确认flash磁盘通过一根IDE电缆与CPU卡连接，一根reset电缆连接着CPU和背板，JS1/JS2的跳线处于23位置，OVATION网络电缆正确地连接把NIC卡和交换机连接。1.2.5.2. 更换控制器卡件通常，除网卡外其它卡件，只需关掉控制器电源，然后更换卡件，一切恢复后再上电即可。对于网卡故障，包括使用网卡接口的CPU卡故障，步骤如下：1) 关掉控制器电源；2) 换上新的网卡，接上网线（如是CPU卡集成的网卡，即更换CPU卡后，需将闪存恢复）；3) 上电；4) 在服务器上打开GMD窗口信息读网卡地址；5) 关控制器；6) 拆下闪存，格式化闪存（FAT格式），再装上闪存；7) 打开Init Tool，设置控制器的网卡地址为上述GMD窗口读的网卡地址，然后点击Apply，再Save Configuration to disk；8) 打开Admin Tool，Function中选Install Configuration to Software Server，Filter中选Base Software、Controller Software、Software Server，相应的Topic中全选后，点击install按钮；9) Function中选Download Configuration to Drop，Filter中选Base Software、Controller Software、Software Server，相应的Topic中全选后，对服务器进行下装；10) 点击BootStrap Drops, 重启服务器；11) 控制器上电，闪存从服务器上下装操作系统及Base Software、Controller Software、Software Server，在GMD中有下装完成的信息显示；12) 关掉控制器，稍停一会后，重新上电，控制器自动启动；13) 对控制器做Drop Loader；1.2.5.3. DPU的故障处理1) 故障现象：系统画面显示Drop fault处理程序：n 首先使用clean drop功能对故障的控制器进行复位。n 如果复位没有效果，进行硬件刷新。n 将控制器停电，取出闪存后在个人电脑进行格式化，闪存格式为FAT。n 安装闪存，控制器上电，此时控制器将向服务器拷贝操作系统Vxwork和三个工作必备的应用软件：base software/controller software/software server。n 再次关闭控制器，然后重新启动n 控制器重新启动后，状态将恢复正常，然后使用drop loader重新下装数据库到控制器。2) 故障现象：系统画面显示DROP4 offline 原因：数据点组态中误把DROP数据点删除，造成控制器的硬件数据点丢失，系统画面无法接收该DROP的信息。3) 检查DROP状态：打开sheel tools，输入命令ping drop1控制器正常时将显示drop1 is alive1.3. I/O机架及柜内总线OVATION模块使用符合DIN制标准的单点导轨固定，使安装模件快速、方便,内置的连接器取消了电源和通讯间的连接导线。每个基架内可以容纳两块各种类型的I/O组件，基架提供现场连接端子、I/O通讯、I/O模件电源和模件的组态使用软件，不需要跳接线或手动拨码。基架上的现场连接端子可以接收2个14AWG或1个12AWG电缆，在每个现场连接端子上有试针和探头固定器，此外，基架内有备用熔断丝固定器和探头固定器。机架内部设有柜内总线，称为DIOB总线，使用串口、RS485通讯协议，通讯速率可以达到2Mbps。OVATION系统的I/O机架有三种：通用型机架继电器专用机架远程I/O转接模件机架1.3.1. I/O卡件的定位及柜内总线结构OVATION系统的模件寻址是通过机架定位的，因此，OVATION系统的机架安装位置就决定了寻址顺序。最多四块机架连续安装形成一条分支，一块PCRL卡可以最多连接8条分支。通常，控制柜前面的左边分支定义为第一分支，右边是第二分支，背面左边分支定义为第三分支，右边是第四分支；在扩展柜内依据这个次序分别是第五八分支。对于分支内部模件的地址顺序，奇数分支是从上向下安排，偶数分支是从下向上安排。组态中使用如下格式的地址：1.1.1第一个槽位第一个分支第一块I/O接口卡但是，对于远程I/O接口卡，组态中使用如下格式的地址：1.1.1.1第一个槽位第一个分支地址为1的远程节点控制器第一块I/O接口卡1.3.2. 总线终端在每条分支的最下端安装有一个终端组件，保证总线的完整。对于奇数和偶数分支使用的终端是不一样的，奇数分支使用的终端型号是H01，而对于偶数分支使用的终端型号是H02。有一个特例是如果一条分支的最下端机架安装的是远程I/O接口卡的机架，那么这条分支可以不安装终端组件。1.3.3. I/O转接板在I/O接口模件和I/O总线的连接中，需要使用I/O转接板，这种组件分为两种：ROP和TND。ROP用于普通的本地卡件连接；TND用于远程柜内部。1) ROP板卡前面已经提到，DPU主板下部提供有J3和J4接口，这些接口就是连接到其他ROP板卡上，ROP板上有两个总线接口，一个进口，一个出口，最多可以有4个ROP连接起来，实现一块PCRL卡件连接8条分支的功能。同时，ROP板上有两个电源接口，一个进口，一个出口，这些ROP板的电源线也可以像总线一样连接。以下ROP板卡的结构：使用这种卡件典型的连接方式如下所示：J3J4控制柜正面控制柜背面1扩展柜正面1扩展柜背面2扩展柜正面2扩展柜背面3扩展柜正面3扩展柜背面ROPROPROPROPROPROPROP2) TND板卡该卡的使用见下一节远程站点的配置。1.4. 远程站点的配置及连接使用远程站点，只是增加了远程通讯卡件，远程柜内的所有信息都是送入DPU内部进行处理的。实现远程通讯需要在DPU侧和远程柜内都增加卡件。1.4.1. DPU控制机柜内部的配置需要增加以下卡件：n 在DPU底板上插入PCRR接口卡(3A99190 G01)n 配置远程I/O接口模件专用机架(1C31206 G01)n 配置远程I/O接口电子模件(1C31179 G01)n 配置远程I/O接口特性模件2 Nodes (1C31181 G01)或远程I/O接口特性模件4 Nodes (1C31181 G02)n 配置PCRR和远程I/O接口电子模件连接电缆(5A26147 G10) 1.4.2. 远程柜内的配置需要增加以下卡件：n 远程 I/O 基座1C31205 G01n 电子模块1C31203 G01n 特性模块包括:光纤 1C31204 G01n 转接板 (TND) 3A99204 G01 :在节点中连接附加的本地I/On 电缆 - 远程节点到本地I/O转接板通讯5A26141 G10n 电源电缆n 电源分配模块到主电源 Qty. 2 (5A26137 G01)n 电源分配模块到TND板Qty. 1 (5A26137 G04)n 电源分配模块到ROP板Qty 1 (5A26137 G03)远程柜内通讯模件上有一个地址拨盘，可用的地址是07，用于定义远程节点的地址。1.4.3. 系统连接及TND的使用以下是典型的远程站的连接，需要说明的一点是远程柜内的节点通讯控制器的底板上，通常需要安装两套节点通讯控制器，具有两个接口，一个是光缆接口，连接电子间内的控制柜；另一个是ROP接口，它直接与远程柜背部的分支接口板ROP连接。PCRRPCRR远程I/O模件MAU 接口电子模块1C31203 G0TNDROP控制柜远程柜背面远程柜正面光缆1.5. I/O模件OVATION系统的一种I/O模件通常包括两个部分：电子模件和特性模件。两个模件组合使用，共同完成特定的功能。电子模件，也称为E卡，主要完成A/D转换等主要功能；特性模件，也称为P卡，主要完成信号隔离等功能。特殊的一点是对于热电偶采集模件需要的补偿信号测点也在相应的P卡中。在实际使用中，为了方便电子部分和特性部分的查找和使用，在模件上方设有色标，一种功能的组合模件使用一种相同的色标。1.5.1. I/O模件故障指示I/O模件上的灯有两种指示：通常红色代表故障；绿色代表正常字母P：电源C：通讯E：外部出错，如辅助保险故障。I：内部出错，如果通讯超时，C和I灯将同时点亮。通道状态指示灯：n 对于开关量通道：灯亮说明信号为1n 对于模拟量通道：灯亮说明信号故障。1.5.2. 保险系统使用的保险分为三种：电子模件、特性模件和系统机柜保险。电子模件使用以下保险：特性模件使用以下保险：系统机柜使用以下保险：1.6. AI模件1.6.1. 基本组成及功能每块模件具有8个输入通道，可以接收mA和mV信号。对于mV输入模件还有第9个通道，用来采集冷端补偿信号，参与信号的处理。对于每路电流输入都配有熔断丝保险。模拟量输入模件分为三种类型：13位、14位和高速，通常使用14位类型。1) 13位模件电子模件主要有如下类型：1C31113G01：20mV输入1C31113G03：100mV输入特性模件有如下分类：1C31116G01：用于电压模拟量输入；1C31116G02：用于现场供电的电流信号输入；1C31116G03：用于系统供电的电流信号输入；1C31116G04：用于带冷端补偿的模拟量电压输入，冷端补偿有模块1C31207H01，同时有安装单元1B30047G01；2) 1 4位模件：电子模件主要有如下类型：1C31224G01：电流输入420mA特性模件有如下：1C31227G01：用于电流信号输入；3) 高速模件：电子模件主要有如下类型：5X00070G01：电流输入420mA5X00070G04：用于 20mV, 50Vm, 100mV输入特性模件有如下：1C31227G01：用于电流信号输入；1C31116G04：用于带冷端补偿的模拟量电压输入1.6.2. 接线形式1) 13位模件以下符号中A1A8/-用于信号的连接；P1P8用于供电；PS+/PS-用于辅助电源；RSV是保留端子；SH1SH8用于屏蔽线。对于电压信号，接线如下：对于电流信号，分为系统供电和现场供电两种，二者在使用中一方面需要在模件内部进行跳线，另外接线形式也不同。跳线全部安装用于系统供电；全部去掉用于现场供电。现场供电4-20mA电流信号，接线如下：系统供电4-20mA电流信号，接线如下：2) 14位模件以下符号中A1A8/-用于信号的连接；P1P8用于系统供电；PS+/PS-用于辅助电源； SH1SH8用于屏蔽线；CI1CI8用于电流输入；RSV是保留端子。对于电流回路：对于电压输入：3) 高速模件1.7. AO模件该模件采用12位D/A转换，每块模件提供4路输出， 4个通道每1.5ms更新一次。1.7.1. 基本组成及功能常用的电子模件有：1C31129G01：05VDC电压输出；1C31129G03：020mA电流输出，带诊断功能；特性模件有：1C31132G01：1.7.2. 接线形式下图中I用于电流输出；+V用于电压输出；-用于公共端； PS+, PS- 用于辅助电源；SH用于屏蔽线；1.8. DI模件DI模件分为四类：n contact input类型n compact contact input类型n digital input类型n compact digital input类型n contact input类型的模件只能接收外部的无源干接点信号；digital input类型的模件只能接收外部的电压信号。1.8.1. 基本组成及功能1） contact input类型该模件具有16个通道，并提供了通道输入电流检测功能。对于信号的变化如果小于3ms，状态的改变将不被认可；如果变化超过7ms，才接收状态的改变。如果发生通道接地故障，I灯将点亮，状态寄存器的GND故障位将被置位。如果这个寄存器被组态，控制器的故障报告中将出现接地故障。电子模件：1C31142G01：卡件供电48VDC，16通道输入1C31234G01：卡件供电48VDC，16通道输入，但是不需要特性模件。特性模件：1C31110G03：具有浪涌保护功能的16位输入2） compact contact input类型电子模件：1C31234G01：卡件供电48VDC，16通道输入。特性模件：1C31238H01：不是模件，只是一块塑料填块。3） digital input类型电子模件：1C31107G01：24/48 VAC/VDC信号接地、差动输入1C31107G02：125 VAC/VDC信号接地、差动输入特性模件：1C31110G01：信号接地1C31110G02：差动输入4） compact digital input类型电子模件：1C31232G01：24/48 VDC信号接地1C31232G02：24/48 VDC信号接地，支持16个通道的单独保险1C31232G03：125 VAC/VDC信号接地，支持16个通道的单独保险特性模件：5X00034G01：提供16个通道的单独保险1.8.2. 接线形式下图中116用于输入通道正端；116用于输入通道负端；PS+, PS-用于辅助电压输入；RSV是保留端子。1）1C31142G012）1C31234G013）1C31107G014）1C31232G01无特性模件：有特性模件：1.9. DO模件1）digital output类型该模件具有16路输出，每路输出最大60VDC、500mA。每一通道一个指示灯显示输出组态。2）relay output类型该模件通常包括一个电子模件、基板和继电器几部分。用于连接现场设备的高电压和大电流，基本有两个版本，分别可以安装12个或16个继电器。1.9.1. 基本组成及功能1）digital output类型电子模件：1C31122G01：最大输出60VDC特性模件：1C31125G01：电压信号驱动1C31125G02：用于继电器，系统供电1C31125G03：用于继电器，就地供电2）relay output类型电子模件：1C31219G01：提供控制器和机械继电器的连接，通常插入基板。基板：1C31223G01：提供16个继电器的安装1C31222G01：提供12个继电器的安装1.9.2. 接线形式1）digital output类型2）relay output类型该模件的接线需依据继电器的使用情况决定。1.10. VP模件该模件专用于DEH系统，它具有以下功能：n 标定n 诊断n 10ms回路响应时间n 用于本地控制的SLIMn 用于标定和检测本地串行接口n 关闭输入n 置位和复位逻辑1.10.1. 基本组成及功能电子模件：1C31194G01：用于17VAC，1KHZ LVDT1C31194G02：用于23.75 VAC，3KHZ LVDT特性模件：1C31197G01：用于82伺服线圈，具有330，可以提供最大24.9 mA电流。1C31197G02：用于250伺服线圈，具有360，可以提供最大16.8 mA电流。1C31197G03：用于1000伺服线圈，具有240，可以提供最大8.3 mA电流。1C31197G04：用于125伺服线圈，具有160，可以提供最大36 mA电流。该模件用于双线圈。1.10.2. 接线形式1.10.3. 模件的工作方式1) 启动模式2) 本地手动模式3) 正常模式4) 标定模式1.10.4. 模件的标定模件的标定是通过与计算机连接进行的，标定有如下几个用途：n 决定模件的终端点n 设置LVDTn 执行标定，避免启动延迟1) 标定的条件2) 标定过程3) 使用操作员画面进行标定1.10.5. 模件的诊断1) 简单诊断2) 在线诊断1.10.6. 故障LED指示P（绿色）：5V的电源正常C（绿色）：通讯正常E（红色）：外部故障如：SLIM没有连接；辅助电源失去I（红色）：内部故障如：错误位被强制；通讯的看门狗溢出；硬件故障1（绿色）：模件处于本地手动模式2（绿色）：伺服阀线圈诊断通过3（绿色）：模件处于正常操作模式4（绿色）：PI超调5（绿色）：模件标定6（绿色）：置位或复位7（红色）：模件处于意外故障8（红色）：由于模件关闭信号使阀门全关1.11. 脉冲计数模件该模件2个通道，可以组态为以下功能：n 在一个周期内计算脉冲数量，测量转速n 受控制器或者外部控制输入统计脉冲n 测量脉冲的宽度1.11.1. 基本组成及功能电子模件：1C31147G01：脉冲电压24/48 V （CT+ and CT-）、12 V (MC+ and HM- ).或者5V (HC+ and HM-).，测量中等速度1C31147G02：脉冲电压5V (HC+ and HM-).，测量高速度特性模件：1C31150G01：1C31150G02：1C31150G03：1.11.2. 接线形式下图中第一幅显示接线中的图标，第二副为建议的接线图：1.12. 其他模件1）RTD模件1.12.1. 基本组成及功能1)RTD模件电子模件：1C31161G01：与1C31164G01配对使用1C31161G02：与1C31164G02配对使用特性模件：1C31164G01：1C31164G02：1.12.2. 接线形式1.13. 机柜电源系统OVATION处理器的供电系统提供冗余的AC/DC供电，通过冗余的二极管切换电源，可以为每一个控制器、每一个I/O线路分别提供电源。1.13.1. 机柜电源系统结构电源系统由两个功率因素校正供电模块和一个电源分配模块组成。不同的供电模块可以接收AC或者DC输入，它可以提供输入低压、输入高压、过热、输出过电流、保持时间等多项保护。电源系统分为主24V和辅助24V两种电源，分别从电源分配模件的不同接口引出，主24V电源用于机柜内部模件的工作；辅助24V电源电源提供就地信号电源。1.13.2. 电源模件以上是电源模件的安装及连接示意图，在控制柜中它一般安装在背面，通常一面机柜配置一对冗余的电源系统。电源系统中切换模件一般安装在两个电源中间，其上端P1和P2端口连接外界送入的220V电源；中间的P5和P7端口分别与两个电源模件连接，连接线中间既有220V供电，又有输出的24V工作电源。在P5和P7下方的三条母线才是真正的24V电源系统输出接口：上端母线连接到机柜前面的DPU底板J25口，负责前面DPU和分支及模件等工作。中间的母线连接到下方的ROP板，负责其他分支及模件的工作电源；此外在母线旁边，还有两个电源接口用于模件中信号的电源。1.13.3. 机柜内部接地系统系统内部的接地分为电源地和机柜地两种，接地系统有如下要求：n 这两种地在系统内要分开。n 每一种接地系统不能在内部形成回路。n 接地电阻: 1 欧姆n I/O信号线与其它线分开n 不与非Ovation设备同时接地n 不将高电压设备地与Ovation的EMC地接在一起以下是系统接地示意图：系统机柜一般依据DPU分组形成接地系统，一对DPU的机柜可能不止是控制柜一面，如果有其他扩展柜，需要使用电源系统，为了保证整个机柜组合内部的接地点只有一个，除了在控制柜内的电源系统接地外，其他柜内的电源系统不能接地。做到这一点，需要把其他电源系统中切换模件上的接地铜排去掉。还需要说明的一点是冗余的工作电源，并非一个工作，一个备用，通常是同时工作的，只是一个负担60的负荷，另一个负担40的负荷。1.14. 硬件的基本维护工作1.14.1. 操作员站上查看系统设备状态在工程师站/操作员站上有一副系统设备状态画面，图号是1800，该图是在系统组态完毕后自动生产，显示了系统网络结构上主要设备的状态。该图中设备的状态通过其图标的颜色进行体现：绿：正常黄：备用灰：通讯中断红：报警，有故障桔黄：严重故障白：正在启动玫瑰红：可读写光驱有问题或者是光盘已满蓝：空闲对于每一个设备可以查看其详细的信息，可以进行报警确认。对于显示有故障的设备，在设备详情中显示有故障代码。1.14.2. 工作站的重新启动n 命令启动1) 打开SHEEL TOOLS2) 进入超级用户：SU3) 输入命令：INIT 6n 菜单启动1) 进入Admin tools2) 选择Down load3) 选择站点4) 选择Reboot.按钮1.14.3. 模件的在线更换1) 在I/O builder中选择该模件，然后击右键，在弹出的菜单中选择“service”。2) 在弹出的菜单中，选择该模件，并选择“set all point out of service”，将模件中相应的信号强制。3) 更换模件。4) 打开“service”，并选择“restore all point out of service”，恢复模件工作状态。更换模件时注意偶数分支的模件位置是从下到上分配，防止拔错模件。2. 服务器、工程师站OVATION系统的工程师/服务器工作站提供了现代过程控制所需要的可靠性、髙性能和灵活性。其操作系统可以选用UNIX系统或者WINDOWS NT系统，最大处理标签能力为200000点。它具有以下特点：l 具有SUN工作站及Solaris操作系统l 图形码复用功能，可节约时间并确保符合图形规范l 采用多窗口可同步进行控制、数据库和图形设计l 遵循开放式数据库连通性/结构式查询语言（ODBC/SQL）工业标准，并与外部数据系统集成。2.1. 服务器、工程师站概述OVATION系统的工程师/服务器工作站把所有的工程师功能综合在一台工作站内，它包括：2.1.1. 系统软件服务器软件服务器通过OVATION系统保存并向所有站点发送文件（软件和数据）。除可执行文件、组态文件和数据文件外，它可以维护源文件的组态控制，并控制和跟踪源文件的变化。软件服务器包含系统内每一个站点的软件和数据，并对这些站点进行周期性查询，如果有不一致可以从服务器下载进行更正。如果软件服务器故障，所有的控制和显示处理将继续进行，不受影响。2.1.2. 高性能工具数据库服务器高性能工具数据库负责存储系统内所有的数据库点和控制执行代码。当点数增减时，该数据库及时捕捉这些变化并通知网上的所有站点。高性能工具数据库服务器发生故障时所有监控操作继续进行，唯一的例外是点数的增减操作无法执行。当数据库服务器初始化时，将进行在线站点查询，并在出现任何矛盾时更新主数据库。当主数据库增加和更新对象时，分布式数据库也进行相应的改变，为了髙效率地发送信息，将同时通知所有站点发生的更改，每个站点检测变更信息，如涉及本站将立即进行修改。2.1.3. 工程师服务器OVATION工程师服务器执行系统管理功能并存储所有的系统软件。服务器内安装有系统目标码和应用源代码。它主要包括高性能工具库和操作员工具库。工程师服务器具有如下的组态功能：l 数据库和控制组态l 设备图形和面板组态l 报表和历史数据点组态l 与其它网络连接的数据组态l 将组态装入各个站点l 各种设计的文档高性能工具库是一组高级软件的集成，用于建立和维护OVATION系统。生成控制策略、过程图、测点记录、报表生成和全系统的组态。它与关系型数据库相辅相成，共同维护系统内所有组态的全编译工作。它具有以下特点：l 控制生成器提供一个友好、直观的CAD型用户软件，建立控制策略。l 图形生成器可以在CAD环境中快速创作和编辑髙分辨率的过程画面。l 测点生成器用来增加、删除或修改系统测点。l 组态生成器负责定义和保存系统结构数据库l 报表生成器设计和修改用户报表格式。2.2. 访问组态工具1) 在主面板前端的小箭头上方点击，在弹出的选项中选择“user login/menu”，出现OVATION登录画面。2) 输入工程师的用户名和口令，然后登录。3) 在弹出的画面中将显示所有组态工具。2.3. 系统硬件组态2.3.1. 站点的命名规则通常一个站点名称分为三个部分：站名、单元号（机组号）和网络号，如：drop200 unit1 w3，其中w3是网络号。另外作为约定俗成，drop200一般是工程师站/服务器、drop160是历史站，对于冗余控制器，一般是1、51和2、52等。站点号一般与其IP地址最后一段相同。2.3.2. 定义控制站1) 进入WEStation initialization utility窗口。2) 选择INSERT DROP3) 在NEW DROP NUMBER输入分配的drop号。4) 如果是冗余配置，在PARTNER DROP NUMBER中输入partner drop号5) 把DROP的类型选择为Controller6) 输入IP地址7) 输入硬件地址8) 为DROP选择网络接口类型9) 为DROP选择网络和单元10) 选择APPLY11) 完成全部DROP后，选择SAVE configuration to disk12) 重新启动后，窗口内显示加入的DROP。2.3.3. 组态控制器1) 访问WEStation窗口2) 选择define software configuration功能3) 在filter中选择controller software4) 在topic中选择controller configuration parameters2.3.4. Inti tools工具的使用该工具是系统硬件组态的基础工具，它提供了网络系统、工作站点和DROP控制器等主要设备的基本组态功能：n 定义网络和机组号n 增加、修改和删除DROP控制器，并进行DROP名称、网络地址、RAM工作区划分等基本组态。n 增加、修改和删除各种工作站，如：工程师站、操作员站和历史站等，并进行硬件分区、地址设定等工作。2.3.5. Admin Tools工具的使用该工具有四个功能：1) Define software configuration：依据标准，输入参数，建立项目组态2) Install configuration：把以上参数转变为实际的项目文件3) Maintain project data：对项目参数进行修改和调整4) Download configuration：把组态下载到各个工作站和控制器中项目文件中标准软件放在目录/WDPF/REL/SSW中；组态文件放在目录/WDPF/REL/CONFIG中；项目数据放在目录/WDPF/REL/DATA中。关于Inti tools和Admin Tools的详细使用见用户手册。2.3.6. I/O builder的使用在使用Inti tools和Admin Tools工具完成对网络、工作站和控制器的定义后，接下来的工作就是使用I/O builder进一步定义各个控制柜内部的分支及模件。简要过程如下所述：1） 打开I/O builder工具。2） 在打开的图中选择网络，选择控制器，增加PCI卡。方法是击右键，选择ADD PCI。这其中需要给PCI卡定义一个硬件点，命名时约定如下：CIP1：1控制器（controller）第1块PCI卡。3） 在PIC处增加分支,分支没有硬件点，这时自然产生8个槽位。4） 在每一个槽位，分别定义模件，模件的硬件点命名约定如下：C1p1b1S1：1控制器（controller）第1块PCI卡第1分支第1个槽位的模件。各种模件的具体组态参数见I/O reference manual。在定义过程中可能遇到的问题：n 删除PCI卡和分支：删除时需要从最后一条开始，只有删除后边的分支才能删除当前分支。n 删除模件：选中槽位，使用“define”，在选择模件时选择空白，则删除已有的模件。2.3.7. OVATION系统与第三方设备连接OVATION系统可以和多种其他系统连接，实现监视和控制。它们之间进行连接时有两种方式：串口和网络连接。1) 使用串口连接使用该种方式连接，需要使用一种串口卡设备，该设备作为I/O模件安装在柜内总线上，卡上具有标准串口，支持RS232和RS485协议。第三方系统使用相同的协议就可以通过这个模件与OVATION系统实现连接。具体的步骤如下：n 安装串口卡，实现物理连接。n 使用inti tool工具增加需要的第三方通讯软件包。n 在I/O builder中定义相应的串口卡。n 使用个人电脑通过串口卡上的接口向串口卡写入需要的接口程序。2) 使用以太网连接使用该种方式连接，第三方设备是通过标准网络接口RJ45连接到IP traffic交换机，使用TCP/IP协议进行通讯。具体实施时需要在I/O builder中定义一块虚拟PCI卡，定义时注意选择正确的第三方设备类型。2.4. 系统数据库介绍2.4.1. 数据库的概念在OVATION系统中，所有使用到的信息都被定义为一个数据点。数据库用于保存这些数据点。每个数据点包括许多信息字段，称为寄存器，通常包括一个数据点包括许多寄存器，有的保存点的名称，有的保存系统ID号等等。2.4.2. 数据点的记录类型OVATION系统中数据点分为多种记录类型，这些类型分别是：1) LA（long analog）类型2) DA（deluxe analog）类型3) LD（long digital）类型4) DD（deluxe digital）类型5) LP（long packed）类型6) DP（deluxe packed）类型7) PD（packed digita）类型8) LC（algorithm）类型9) DU（drop）类型10) RM（module）类型11) RN（node）类型每一种类型具有固定的寄存器来完整地描述该点的所有信息。这些寄存器内部保存的信息可以分为四种：n 动态数据：这些信息保存在控制器内部的RAM中，需要定期送入信息高速公路，在控制站直接交换。n 静态数据：这些信息也保存在控制器内部的RAM中，但是仅仅用来控制器作为接收信息高速公路上的信息和实施运算所需要。n FLASH数据：这些信息保存在控制器内部的闪存中，控制器需要时从其中调出。n MMI数据：这些信息保存在工作站中，作为信息交流使用。2.4.3. 数据点的几个重要概念为了介绍数据点，需要先说明几个重要的概念：1) SID：其全拼是System ID，对于OVATION系统中的每一个数据点都有一个SID，这个SID是系统自动生成的。2) 点的质量：可能出现的情况有：n GOODn FAIR（通常是数据点被强制后，手动输入其他的数据）n POORn BAD（数据点超限，硬件通道故障）n TIME-OUT（通讯中断）3) DPU的任务区在DPU