OVATION培训教材资料

1、分散控制系统 Ovation培训教材第2页共216页第一章 OVATION系统概述第一节OVATION系统功能概述第二节OVATION系统硬件配置及功能第三节榆社电厂OVATION系统的基本配置 第二章OVATION件系统介绍软第一节系统软件介绍第二节OVATION应用软件与操作系统的关联第三节工作站安装软件及系统工作路径第四节应用软件介绍第五节控制逻辑生成器使用说明第六节 图形组态生成器使用说明第三章Solaris操作系统的维护与管理第一节系统概念第二节 OpenBoot PROM第三节安装Solaris操作系统第四节软件包管理第五节补丁维护第六节启动过程第七节系统安全第八节用户管理第九节初

2、始化文件管理第十节进程控制第十一节磁盘配置和命名第十二节磁盘、分区和格式化第十三节文件系统介绍第十四节文件系统挂接第十五节网络文件系统第十六节UNIX操作入门第四章OVATION系统常用操作功能说明第一节OVATION系统常用功能说明第二节OVATION系统常用算法说明第三节机组启动前DCS控制系统检查项目 第四节OVATION系统反事故措施第五章OVATION系统常见故障诊断与处理第一章OVATION系统概述第一节OVATION系统功能概述OVATION 特点第3页共216页高速，大容量的网络结构一全部采用商用化的硬件结构。采用开放的工业标准，OVATIONS统可非常容易地与第三方产品进行集

3、成。完全分散的数据库结构，关系数据库的采用突破了传统的概念。*米用先进的模块化设计思想。AUTOCAfi编程模式，使系统易于生成。OVATION控制管理系统完全为 Y2K兼容产品。开放的兼容系统一ODBC DDE/NETDDEWAVE OPC等。高速、高性能的 OVATION网络 网络 严格按照ANSI标准X3T12协议进行 通讯。OVATION网络全域的通讯速率为 100MB每秒。数据高速公路有每秒 200,000实时点的 扫描能力。OVATION 网络OVATION采 用OVATIONS络（分布式数据接口）。它是一种适用于实时过程控制的通 讯网络，具有最快的速度和最大的容量。采用全冗余容错

4、技术的OVATION网络严格遵循IEEE的标准。OVATION网络与通讯介质无关，既可 采用光纤也可采用UTP因采用的硬件极易在市 场上购得，取消对特殊网关和接口的要求，提供了与企业内部LAN，WAN和Intranet 的完全连通的可能性。OVATION的高速网络网络不同于其它 DCS系统，它是一个完全确定性实时数据传输网 络，即使在工况扰动的情况下也决不丢失、衰减或延迟信号。此外，按照ANSI标准，OVATION 网络提供全冗余的反转双环，并且在双环电缆中断时，使用自动重新组态功能以屏蔽发生 错误的部分。网络标准对于控制和信息的整体结合，OVATI-ON是最快和价格性能最有效的途径。它允许最

5、终用户使用最好的方法来组织他们的信息集合，不用考虑协议、网络管理和操作系统等等。 OVATION网络 软件使用ISO/OSI可以在任何一个标准物理网络层中通讯，在使用OVATION网络时具有所有网络的特性：冗余、同步、确定和令牌传输。当在与以太网、快 速以太网、令牌环或其它拓扑结构相连时它使用TCP/IP协议。因为OVATIONS统在控制系统网络术上的突破，最终用户为了在局域和广域范围内（LAN和WAN构成信息系统，可以合成多个网络系统而没有任何的限制。所有其它分散控制系统厂商为了控制系统和厂区 局域网相连接所设计的各种网关和用户接口在 OVATION系统不需要。网络特性：速度100MB每秒容

6、量200,000实时点每秒长度200公里站点1,000 个OVATION控希9器OVATION控制器执行简单或复杂的调 节、逻辑控制、数据采集、与 OVATION网络网 络和I/O子系统的接口。控 制器内部使用标准PC结 构并提供无源PCI/ISA总线接口， 它可以和即插即用（plug and play） 的标准PC产品相兼容。OVATION控制器使用多任务商用实时 操作系统（RTOS处理数据。RTOS!来执行和协 调多应用区域的控制、与 UTP网络通讯以及对控制器内部进行整体管理。OVATION控制器特点具有处理多种应用程序（包括网络）的能力提供控制器完全无扰动切换的能力*兼容第三方用于数据

7、通讯、控制、 用户C语言编程和仿真的软件支持多任务和优先任务计划完全符合POSIX1OO3.1b的开放系统 标准容易理解的命名法表示过程点（优于使用复杂的名称或硬件地址加偏移量的命名法）RTOSff占内存低于50KBRTO苗储和启动使用闪存（Flash Memory）（无需电池固化的内存）RTOS勺模块式结构只执行控制算法和通讯的功能应用软件的组态程序记录在闪存中操作系统OVATION控制器所使用的操作系统不同于其它完整的操作系统，如UNIX 它只使用了兼容与POSIX的 RTO骸心部分。该操作系统内嵌于 OVATIONS控制器中。RTOS的功能为了促进实时控制和通讯功能，RTOS通过TCP/

8、IP提供有优先计划的多任务安排和网 络通讯。网络通讯通过一个商用的 OVATION网络适配器，来执行通讯中的物理和媒介进入层。 诸如路由、终端到终端连接等通讯协议中的高层以及文件的传输都由控制器的软件作业来 完成。OVATIONS络执行TCP/IP协议仅仅是RTOS能中的一种，它和其它实时操作系统 如 Mi-crosoft NT 、Solaris 和 UNIX 也可 兼容。OVATION 硬件OVATION以基于奔腾处理器的结构及 PCI总线方式。PCI是一种32位用于奔腾和奔腾Pro处理器中的扩展总线。使用PCI总线作为系统的设计思路，可以支持其它的PC设备,OVATION控制器硬件OVAT

9、ION控制器被设计为：可在不同硬件平台上方便实现的设备。这种灵活性使得控 制器可在更新和更好的平台和商用的操作系统中移植，可以满足未来的需求。OVATION控制器的硬件平台和操作系 统，以工业标准为基础，提供以下各项优点： *降低硬件和软件的淘汰风险第5页共216页扫描硬件和软件更新的低成本*提高了跟踪技术发展的能力控制器硬件的规格处理器Intel 奔腾时钟速度133MHz内存32 MB DRAM总线结构PCI总线I/O模件最多128个就地卡件控制器规格:点的类型最大量发生点（有点名）最多到16,000模拟量（硬接线）1,024数字量（硬接线）2,000SOE硬接线）1,000过程控制区域最多

10、5个I/O总线速度10毫秒到30秒I/O 接口PCI 总线(OVATION 和 Q-L ine)OVATION控制器为了满足用户的需求，提供了大量的应用程序和功能: 连续（PID）控制*布尔逻辑*特殊逻辑和定时功能数据米集* SOE处理冷端输入补偿过程点传感器/限位检验过程点报警处理-过程点转换为工程单位过程点数据库存储就地和远程I/O接口过程点上标签 标准控制器功能控制OVATION控制器使用奔腾处理器，具 有同时处理10个过程控制区域的能力, 频率从10毫秒到30秒。每个控制组态均可包含I/O过程点和算法。历史事件顺序（SOE）整体的SOE处理能力由I/O 子系统和标准软件提供。SOE记录

11、下用户设定的数字量 输入变化状态序列的分辨率为1/8毫秒。第6页共216页报警处理基于每个过程点的定义，OVATION空制器在输入量程的范围内执行基本报警处理功 能。任何一个点报警的状态将会在 OVATIO N网络上不断的更新和广播。例如：一个点的 状态会被标明超出传感器或用户定义的量程范围、改变了状态或超过一个增幅的限制。如果用户要求，报警的报告可以延迟一个用户预定义的时间间隔。当控制器和用户界面有接口时，OVATION控制器具有报告出6种独立的报警能力：4个高限*用户定义高限最高的增幅限制4个低限用户定义低限最低的增幅限制用户界面能够按照用户选择报警的重要性来对报警排序。当报警显示在报警画

12、面上， 它可以标明报警叙述为 警报”或 信息”。一个报警确认功能允许操作员输入报警确认， 激活的报警将从报警清单中消除。如果过程点从报警清单中清除后改变了报警的状态，它将自动恢复到不能再次被释放的状态。冗余OVATION控制器的设计是能够提供不同关键设备的冗余要求，包括：OVATION网络网络接口功能处理器、内存和网络控制器处理器电源I/O 接口输入电源I/O电源*辅助电源*远程I/O通讯媒介全冗余的控制器能配备：双奔腾基础的功能处理器双网络接口双处理器电源双I/O电源双辅助电源*双输入电源*双I/O接口每个冗余功能处理器都执行同样的应用程序，但只有一个能于I/O通讯并且运行在控制模式下。备份

13、处理器必定运行在后备、组态或离线模式。这两种模式被称为控制模式”和后备模式”控制模式在控制模式下，主处理器的功能类似一个非冗余的处理器。 它直接对I/O进行读取、 第7页共216页写入和执行数据采集、控制功能。此外，主处理器监视着后备”处理器和网络的状态和良好。后备模式在后备模式下，后备处理器诊断和监视主处理器的状态。后备处理器维持控制所需的 数据，并且通过OVATION网络获取到所有控制处理器发出的信息，包括过程点数值、算法块的参数和变量点的属性。自动出错控制OVATION控制器的冗余功能包括自动出错控制。意思是，如果主控制器失败，看门狗”检测电路关闭主控制器的I/O 接口并将错误通知后备控

14、制器。后备控制器马上实现 I/O总线的控制并开始执行过程控制的应用程序并通过 OVATION网络广播信息。因为后备 控制器中算法块一直跟踪着输出值、 通过收到信息的逆运算，在第一次控制扫描期间即可 提供数据，所以发生错误后控制器间可以做到无扰动切换，甚至是发生一个严重的故障。 触发自动的故障切换的事件可以包括：控制处理器故障*网络控制器故障* I/O接口故障*控制处理器电源切断控制处理器复位一旦控制权转移到后备处理器，故障的处理器可以关闭电源、修理、重新接上电源， 这些都对执行控制算法没有任何的影响。 重新启动后，修理好的处理器会检测到它的伙伴 处理器处于控制模式下，它会充当后备控制器。控制模

15、式下的控制器检测到后备处理器的 出现会将功能调节到冗余操作。模拟量输入/输出模件模拟量输入和输出模件提供了一个介于厂区操作与I/O接口总线间的模拟量信 号界面。总的来说，所有模拟量输入输出模件有如下的特性：*IEEE抗浪涌能力*直观的LED诊断/状 态指示灯自动归零，自动增益修正符合IEC 801-2至5标准通道到通道与通道到逻辑的电气隔 离13位分辨率-提供调节过的隔离电源（使用二维变压器技术）*在线初始诊定，使用EEPROM存储整定常数模拟量输入模件：8路信号输入不同输入等级组态：+/- 20mV +/- 50mV +/- 100mV 0-1 V, 0-5 V, 0-10 V, 4-20

16、mA每个通道每秒10次转换第8页共216页热电偶开路检测广泛的使用低电耗的晶片*点的品质状态报告模拟量输出模件：4个通道3种输出量程：0-5 V ，0-10 V，0-20 mA电流输出型提供过流和低于额定电流指示故障模式-保持上一个状态或关闭2个电流输出模件可以冗余，只需将信号线串接热电阻检测（RTD）模件4个输入通道*支持3线和4线制RTD每个通道提供开路电流检测。数字量输入/输出模件数字量输入和输出模件提供了一个介于厂区操作与I/O 接口总线间的数字量点 信号界面。总的来说，所有模拟量输入输出模件有如下的特性：IEEE抗浪涌能力直观的LED诊断/状态指示灯*点到点与点到系统的对地1000V

17、光 绝缘对数字量输入模件16路微分或单边的数字量输入2种输入等级组态24VDC或 48VDC125V符合IEC 801-2 和801-4至6标准过压熔断状态检测现场电缆允许最长达1000英尺接点输入模件16路单边接点输入48V带内部电压监视的卡件内电源 符合IEC801-2和IEC801-4至6标准*保险丝熔断检测接地出错检测 数字量输出模件 数字量输出模件可以直接与处理器、机械式或固态继电器设备接口第9页共216页 16路单边输出符合IEC801-4等级4和IEC801-5等 级3标准*从I/O总线到现场输出的光隔离对对接点的时间输出周期和动作（关或保持）可用软件组态通讯保险丝熔断检测 历史

18、事件顺序模件（SOE）SOE模件是与I/O接口总线兼容，用来 测试历史事件顺序的子系统。这种模件监视 现场点并标出点状态改变的时间标签。SOE莫件是SOE子系统中的一个元素，它的功能是 收集一组用户组态的接点输入状态变化的序列。控制器将扫描 SOE事件并读入缓冲区， 同步比较SOE模件和数据高速公路的时钟，然后将信息发至两个指定站中的一个。特征：*16点单边接点输入*48V带内部电压监视的卡件内电源符合IEC801-2和IEC801-4至6标准保险丝熔断检测*接地出错检测脉冲累计模件脉冲累计模件累计现场脉冲信号输入。脉冲量输入信号可能来自位置编码器、转速计 和流速计。脉冲累计模件提供多电压类型

19、的 2个通道，它还具有执行脉 冲计数、脉冲宽 度和频率的测量能力。OVATION用户界面*OVATIONB户界面提供操作控制系统 的安全、高效和灵活性。因为使用了商业的实时操作系统，OV -ATION用户界面提供了强大的操作和维护能力。OVATION1工业领域中最可信赖和具 交互性的实时监视和控制网络。OVATION提供按照您选择的标准平台提供用户界面：PC UNIX或Java/浏览器工 作站版本。PC版本使用Mic-rosoft NT 4.0 操作系统，而工作站版本结合了 Sun 微处理系统强有力的Solaris操作系统。任意的一种平台都能作为工程师或操作员界 面来完成读取和处理企业级的所有

20、数据。操作员和工程师用户界面OVATION操作员站提供了一个高分辨 率的窗口，以处理控制画面、诊断、趋势、报第10页共216页执行在线控制和图形编程双重功能 广泛的功能：重新使用图形源码， 用系统参考工具和库在线使用各种 多窗口功能允许用户同时对控制、存储时间和确保图形转换的连贯性 手册数据库和图形进行编程警和系统状态的显示。通过工作站，用户可以获取动态点和历史点、通用信息、标准功能 显示、事件记录和一个复杂的报警管理程序。OVATIONX程师站在操作员站功能的基础上增加了创建、下装和编辑过程图象、控制逻辑和过程点数据库等所需的工具。操作员用户界面特征：三种标准平台可供选择：Solaris操作

21、系统的ULTRA工作站PC基准的 Windows NT 4.0Java/浏览器远程工作站单显示器或双显示器支持，全面多任务操作*使用开放式Windows主题的环境，具有包括不同的第三方组件或软件的能力OVATION操作员站能够完全的与 OVATION网络网络接口，允许对150,000动 态点进 行访问具有快速直接访问信息能力，例如通过导向调节显示页的缩放支持多种语言、字符集和文化背景转换的能力 ULTRAS准平台确保多用户支撑和对将来硬件发展的兼容性工程师用户界面特征：顺应工业标准（ODBC/SQL）允许兼容其它数据库系统 操作员界面通过一个面向厂区处理的窗口， OVAT-ION操作员站提供了

22、获取控制、诊断、趋势、 报警和厂区情况的实时图形接口。 为了能够处理快速变化的厂区处理数据，操作员站的通讯是一个高速、确定性的OVATION网络网络。通过高速、高分辨率的实时显示画面来简单的回顾和分析历史、实时过程数据信息， 报警画面和一套图形用户界面（GUI）。OVATION操作员站还可提供自由格式报表和执行性 能计算等功能。标准操作员特征用户可以通过选择操作员站监视器上的图标来访问标准操作员站特征：报警、组态显示、算法参数调节、浏览用户过程控制。当图标被激活，相应的标准操作员控制功能会显示在一个窗口内，它可以按照多窗口显示的格式被任意调整尺寸和移动。最多有 7个不同功能的窗口同时显 示。这

23、些窗口可 以任意调用、定位和调节。操作员站可调用存储在硬盘内的由工程师站用 CAD类型的图形 建立器绘制的用户过程画面。过程画面可定义为任意操作员站通用和为特定站设计两种方 式。为了加快调试进度，控制回路和布尔逻辑方案可以精确用工程师站绘制的图形方式在线激活和修改。OVATION操作 员站提供了一个菜单系统，来表示标准的回路和显示: 图形显示*程序执行*逻辑子系统第11页共216页*通用信息显示报警显示画面拖/放点名功能点信息*系统自诊断 测点的回顾 允许用户通过一系列特性、状态、质量码来回顾点的生成：限位：数值限位、工程范围限位、报警限位、合理限位、数值钳位限制、传感器限位以及限位检查移位*

24、质量码：Bad, Poor， Fair，GoodSID报警报警检查移位剪切块无效报警剪切工程范围检查关闭*合理检查关闭*数值钳位关闭输入数值外部校验扫描移位打标签测试模式*扫描清除超时 点的信息允许操作员浏览选中的过程点的完整数据库记录，并可以调整扫描状态、报警状态、 报警限位和数值。对每一幅过程画面，动态点都自动给出点击区，通过它可以快速定位过 程点。点击区包含如下内容：过程信息点名、说明、数值和质量码广播频率*硬件信息：I/O地址和信号类型*扫描状态（开/关）*报警状态信息（报警检查开/关，限位检查开/关）和限位（低、高、增量和 死区）*系统信息，如起始站名和系统指示一个下拉菜单能实现如下

25、的数据采集功能: 改变扫描状态*改变报警状态改变数值改变限位操作员时间记录：每一个操作员的操作动作会引发 OVA-TION操作员站给标明记录事件的站点 发出一 条事件消息。这个站点马上生成一个有时间标签的 ASCII码消息，并通 过OVATION网络 第12页共216页传给历史记录设备。 随后可在历史记录设备上显示或打印出来。*每个操作员事件消息包含下列内容：事件子类型日期/时间（最靠近的秒）事件说明*根据事件的不同，每个消息还可能包括下列内容：点、设备或站点名点的描述*老的数值/模式和新的数值/模式回路号，算法名称和算法类型OVATION操作员站初始的事件消息类型如下：在决定扫描状态、报警/

26、限位检查状态、输入数值或改变报警限位时的数据采集系统 功能和失败算法调整和失败更新时间强制键入数值*错误清除/确认OVATION控制器初始的信息类型：离散量控制消息调节控制消息各方面的其它消息 OVATION控制器软件逻辑出错决定报警管理允许操作员按照梯级浏览和确认报警显示。可以选用4种类型的报警显示：图形模块化报警-最多200个图形模块来表示报警点集合。一旦发生报警，相应的图 块会改变颜色，提供 快速的视觉指示。图块可以直接至 特定的过程画面。组态图块 化报警系统时，也可使用位图制作图块。报警组可用点的优先级和特性来作 为框架。报警图块的位图可用用户 定义的优先级和未确认状态来定义 颜色码。

27、用来定义 图块的过程图形 可以是任意类型，例如过程概貌，手操站或点的集合等等。报警清单-按照时序来显示现存登录的报警。点的报警状态改变将标明登录列表的更新情况。报警点的恢复也可标明（在对点进行组态时要说明）。历史报警清单-按照时序显示最近发生的5,000条报警包括发生和恢复未确认报警清单-按照反时序序列显示未确认的报警。新发生的报警将增加到清单 的底部。当一个报警 发生后，操作员必须按窗口上的报 警确认按钮，以确保提供一个内 部的反应。说明：历史报警清单5,000 个报警优先级8级图形模块位图报警200个报警清单的颜色16种第13页共216页报警目的地操作员站可以通过特定厂区范围的过滤功能将报

28、警送至特定站或整个系统。点名的第一个字母可以标明点所在的控制处理区域， 通过这个方式，每个报警可以特定的表示它所 在的控制区域。报警优先级为了区分报警的重要性，过程点定义为 1-8档优先级，8级最低，1级最高。模 拟 量报警的高低限可以安排各自的优先 级。传感器，标识一个输入点的失败， 使用两个数 值中较大者；恢复，标识一个报警点恢复正常，使用两个数值中的较小者。声响报警当报警发生时，声响报警将产生声音提醒操作员注意：一个或数个报警发生。声响报 警可以连续也可以不连续。连续声响可以设为响一段时间间隔或响到报警确认为止。每个报警优先级可以定义不同的音调，如果收到报警，音调将按照报警中的最高优先级

29、。这个功能将帮助操作员分辨 报警的重要性。连续声响系统可以在一台或一组操作员站中运行。不连续的声响（一个用户定义的声音文件）在点报警时仅响一次。声音文件可以在两种模式运行：优先级或目 的地。不同的音调可以定义给特定的目的地或优先级； 同样的音调也可以定义给不同的目 的地或优先级。报警确认操作员可以使用基本报警窗口上的报警确认按钮来确认一个报警。报警确认标明: 操作员知道一个报警的情况然后完成确认的行为 报警复位在完成确认后，报警必须重新复位以便于从报警清单清除。 报警复位功能标明所有系 统中可重新恢复的报警，允许它们复位。第14页共216页颜色、类型和大小，以便标识报警和操作条件的其它图象、窗

30、口或点的信息定义并插入过程图象中过程画面 *用高分辨率图象和增强功能如窗口、缩放等来组织和显示过程信息。附加功能有: *图象可通过图形模块访问用户可以自定义图形元素和文本的 状态图象可以包括连接或点击区来显示 不属于系统内网络上的设置点可以 *提供一个标准图形元素库 单幅图象可以链接多个组的点说明过程图象超过25,000过程图象窗口每个窗口最多8幅 （双CRT支撑8幅， 每个显示器4幅） 可选每幅图象的 动态区域超过700个每幅图象的颜色256种图象更新速率1秒班组日志：班组日志允许操作员填入每个班组的信息操作摘要和数据观测值。日志内容可以广播到其它操作员站或存储在历史站内。典型的内容可以包括

31、如：厂区情况流程偏差过程的检测第15页共216页趋势趋势图用图象或表格形式并按照选择的时间周期来显示系统网络上的实时点的采样。操作员站可以浏览实时和历史数据两种趋势显示。操作员站可以建立特定的趋势组，以便于快速的访问一组预先设定点。其它趋势显示功能包括：滚动、细微移动功能可以阅读实际 趋势数值基线颜色功能允许选择实际数值和 设定点的色差*标明点退出扫描状态*水平、垂直、X-Y或表格形式可选*操作员可选趋势颜色*趋势采样周期：1秒、3秒、10秒、30秒、1分钟、5分钟和1个小时说明同步显示趋势窗口4每个趋势窗口包含的点数8趋势数量可通过组合点建 立器建立最大 1000个就地趋势 组和1000个全

32、域 趋势组OVATION工程师站OVATION工程师站使用Windows环境和高分辨率的显示画面来执行工程、 操作和维护功能，并包含了所有OVAT-ION操作员站功能。工程师站提供了创建、 编辑和下装过程图象、控制逻辑和过程点数据库的必要工具。为了组态和维护OVATION系统，OV-ATIONX程师站包含了称为工程工具的 一整套工具。这些工具用来创建和编辑过程图象、控制逻辑、键入过程点数据库 和站点组态文件，并将新建或改变后的数据文件存入系统软件服务器。工程师站提供一套带全面安全系统的、简单易用的图形用户界面重要数据 库。OVAITON数据库是分布式数据库，每个站点处理它相关部分的数据再通过

33、网络连接在一起。所以，主体数据库具有一致和精确的可维护性。全域的数据库一直在更新报告当前的数值。 工程工具可以把数个来自不同硬 件平台的应用程序单独的、同时的展开并执行。功能OVATION工程师站执行系统管理功能 并存储所有的系统软件。系统目标码 和应用源程序代码也存储在工程师站中。因为具有工程和操作双重功能，工程师站提供了多样的功能库。处于工程模 式时，可以开发、装载和维护所有站点的应用软件。新的组态程序将通过 OVA-TION网络传递到目标站点。特殊工程功能包括：第16页共216页数据库和控制组态组态厂区各种显示图象和操作面板*报表和历史点组态组态与其它网络的数据链接装载所有工作站和站点的

34、组态程序所有设计的文本文件OVATION历史站西屋的OVATION历史站对整个OVAT-ION过程控制系统的过程数据、报警、 SOE记录和操作员行为提供大容量的存储和回复。OVATIONS史站具有高 速、高效和高度灵活的特点，它能组织巨大数量 （20,000）的实时过程数据和有 意义 的信息并将之提供给操作员站、工程师站和系统维护人员。所有的过程数据可以以0.1秒或1秒的 时间间隔扫描和存储数据以备今后 回复和分析。收集的数据可在工程师/操作 员站上显示、打印、传输给其它文件 或归档。历史站特征*高速扫描数据并处理（0.1秒和1秒）*高速、高效、灵活的组织20,000实时过程数据点*通过模拟量

35、数据压缩模块优化存储内存*数据回复连续无缝的用户界面*提供便利的自动数据文件目录帮助回复过程信息*全冗余操作自动回复数据和文件*用户可选的标准硬件设计以迎合特殊要求客户/服务器结构OVATIONS史站功能在一个客户/服务器结构下运行操作服务器部分：所有软件都运行在历史站内。服务器通过 OVATION网络通讯 网络接收实时数据，处理数据，再将收集到的数据传递给内部存储介质/归档 存 储，并应答所有对收集数据的访问。客户用户界面（UI）运行在操作员/工程师站上。UI提供对历史站服务器收集 到的数据进行显示、打印或按预定格式存储报表的工具。操作员站接口不用考虑 数据的来源（就地趋势数据、历史数据文件

36、、归档数据文件或过程点链接数据）直接提出要求并通过过程趋势来浏览整个集合的数据。显示格式有多种类型，并提供标准的缩放功能和简化操作员要求数据的工具条窗口。历史站服务器还包括一个强有力的中央历史数据库服务器（CHDS。这个Oracle实时数据库管理系统 周期性的采集和存储来自OVATION历史站数据文件中的 摘要数据，并能访问长 期存储数据和通过关系型数据库组织的计算。通过SQL和ODBC接口可以访问CHDS的数据，可提供给商业管理信息系统和企业级的应用。这个配置提供了历史站与 MIS 报表之间的缓冲区，为厂区操作人员带来了极大的可执行性并为采 第 17 页 共 216 页集的过程数据和控制系统

37、提供了高度的可靠性和安全性。硬件平台/冗余冗余的历史站系统包括两套独立且完全相同的计算机硬件。 硬件平台是一个 以 UNIX 为操作系统的 Sun Ultra 。 每套历史站硬件包括一对与 OVATION 网络 通讯网络相连的冗余连接、 一个专用的处理器、 硬盘、光读写机和其它周边设备。 没有任何普通的软硬组件同时分享这对历史站。历史站同步执行两个冗余系统。 每个历史站和它的伙伴历史站并行采集和存 储数据。当一对历史站中的一个离线， 它的伙伴历史站继续正常的收集和存储数 据。当离线的历史站重新回归在线， 一个回复的过程会自动执行： 将离线时间内 错过的所有数据回复。 从伙伴历史站中复制的操作可

38、以保证两个历史站包含同样 的一套数据。当符合伙伴历史站重新引导、 重新启动或任何的子系统、 周边设备重新启动 的条件时，回复功能都将自动启动。历史站执行子系统下装是 OVATION 系统的 一个标准特征。当冗余历史站同时在运行状态时， 对历史数据的任何要求都会被历史站按最 小的负载额进行处理。 这就意味着如果有多个请求， 冗余历史站对会将之分离处 理，以保证对每个请求得到平等的、 最多时间的应答。 在回复请求的执行过程中 如果一个历史站突然离线， 路径将会自动更新到运行中的另一台上， 请求的数据 也将由运行中的历史站中重新覆盖以保证检索数据的完整。历史站功能基本历史站软件包基本历史站软件包提供

39、了允许运行单个历史站软件模件的核心软件。 基本历 史站软件包为单个历史站应用软件提供了计划、 监视和磁盘管理功能。 此外，基 本软件包将收集到的数据归档到光盘内达到长期存储的目的。主要历史记录软件包主要历史软件包收集、 存储和回复过程点数据。 所有的点每秒扫描一次并收 集点状态或数值的变化。 提供最小的磁盘存储容量但记录最精确的过程活动。 利 用历史点回顾和历史点趋势功能访问和分析收集到的数据。 主要历史软件包也向 操作员界面提供趋势功能所需要的数据。报警历史记录软件包将报警状态文本化以便于今后的分析。报警历史软件包接收由其它站点典型操作员站和工程师站用报警监视 功能传送来的报警。模拟量和数字

40、量报警存储内容包括：报警时间、点的数值、 点的状态和报警优先级。报警历史软件包用户接口 (UI) 允许操作 员站或工程师站显示、打印收集到的报警或将报警存入文件中。UI还提供按照各种因素对报警清单进行排序，如： 点名、时间范围或初始站点。第18页共216页操作员事件记录软件包-按照时序创建一个系统操作行为记录。操作员事件记录软件包记录下操作员的行为，如手 /自动转换、升/降命令、 开/关命令、设定点变化、报警限位变化、点的扫描状态变化或人工键入的数值。 任何动作都将被清楚的标明、打上时间标签并按照时序存储。UI 提供回复和按照时序、时间范围、初始站点或事件类型等功能。这个清 单可以显示、打印或

41、按照 ASCII码文件形式 存储。文件历史记录软件包-存储、归档班组日志和记录报表文件历史记录软件包以数据文件的形式存储和归档操作员班组日志 （由操作 员 站用户界面发出）和生成的报表（有记录 服务站输出）。在操作员站或工程师站上的典型用户界面用来从存储在历史站的数据文件 中回复所需信息。长期历史记录软件包-长期存储关键的在线数据。长期历史记录软件包的功能类似主要历史记录软件包，收集和存储数字量和 模拟量点的数值和质量码。长期历史功能为主要的测点提供确定的在线存储区， 以使其能够在线保存很长时间（数月）。长期历史与主历史功能使用同样的数据线束工具-历史点概貌及历史趋势， 因此可共用分享共同的U

42、I。主历史和长 历史测点可用这些显示方式任意组合； 存储区对用户是透明的。历史事件顺序（SOE）SOE自控制器收集事件顺序数据，并根据时间顺序分类列表，并搜寻列表后 首发事件。SOE历史用户接口在操作员/工程师站上运行。它允许操作员查阅 SOE报告 并根据标签名、控制器或首发事件测点对报告进行筛选。控制器需装备合适的I/O收集卡来完成上述功能。OVATION（LOG）记录 服务器OVATION记录服务器提供打印机管理报表定义及报表生成功能。打印机可 直接连接到记录服务器上亦可直接到以太网上。LOG服务器特点：*用Spreadsheets来定义LOG及报表格 式，使所需培训时间最短*自由格式报表

43、可在同一份报表中将 实时数据、历史数据及文件组合在 一起打印序列中心管理及高级打印机自 诊断，使打印机管理简化记录及报表可以打印出来也可以用 ASCII码式商业Spreadsheets 格式将 其以文件存储为历史数据存档第19页共216页LOG服务器功能基本LOG服务器软件包 该软件包提供一个运行和监视其它 LOG服务软件包：打印机管理器、报表生成器、 屏幕拷贝及报警监视。该软件包在历史站上运行。用以接口上显示系统所有的 LOG服务器状态。状态监视还提 供了打印管理器，报表生成器及报警监视后状 态，还有所有由LOG服务器控 制的打印机的状态。报表建立器（建立生成创建器）报表建立器定义LOG报表

44、的格式。报表定义包括：报表格式、数据及报告 触发器（设定、事件、定时器）。报表建立 器用Spreadsheets定义报表版面、 支持 报表模板及宏定义。LOG服务器有足够的存储空间定义数以百计的 LOG及 报 表。报表建立器一般运行在工程师站。报表生成器报表生成器使用报表建立器定义的原形及有关系统数据构筑一个报表。 数据 可自OVATION网络、历史站取。如果需 要 也可以自磁盘文件中提取。报表生 成 器可由操作员请求、某一事件或定时器来触发。报表生成后，可将报表送往打印 机打印亦可往历史站存档。报表生成器在操作员/工程师站上运行 用于提交报表请求，查阅报表状态或 取消一个报表。打印管理器打印

45、管理器接受发自其它OVATION占的打印请求。比如操作员界面或其一 打印队列的排序请求。排队打印可根据优先级排序。单个的打印请求可以通过归 并并同时打印。打印管理界面运行于操作员/工程师站。允许用户查看打印队 列、 监视打印机状态或取消打印请求。OVATION高效工具作为一套完全的增强型软件程序，OVATION高效工具能够创建和维护OVATION控制策略、过程图象、点目录、报表生成和系统范围的组态。高效工具 和OVATION嵌入式关系型数据库管理系统相互协调，维护和控制一个安全协调 并对所有组态进行编译的环境，并允许与其它工厂或商业信息源实现内部简单连 接。每个高效工具能在分离的硬件平台上使用

46、多个拷贝独立、并行的执行功能。高效工具使用一个直觉的、菜单控制的环境，并且所有的高效工具基于同一 软件包平台。高效工具使用简单易用的图形用户界面（GUI）工具来进行组态和维第20页共216页测点建立器专为用户增加、删除或修改系统测点设计构数据库自定义类型报表的工具护的操作。在线系统中的每个站点包括一个可按需浏览所有现时数据点的分布式 数据库，可以监视和控制系统过程。这个主管数据库将数据分散到网络上的每个站点内。每个站点管理数据库中与自己相关部分的数据接口，主管数据库只需管理系统的可靠性和精确性。 每个 独立的高效工具使用同一个结构与主管数据库接口。 简单而言，这种结构支持的 增加、修改、删除点

47、和它们的属性类似执行一般数据库中的查询功能。OVATION高效工具特性控制建立器是一个友好直观的 AU-TOCA敢件包*图形建立器使用一个CAD型的环境来快速创建和编辑高分辨率的过程图象组态建立器用于定义或维护系统结报表建立器提供了设计和修改用户西屋把工程安全性也作为高效工具的一个组件，共两个安全级：数据库和所有数据库目标。所有的组态文件包括一份修正控制清单。 可以通过授权来限制人 员访问高效工具组件。在Solaris基本环境中，高效工具在工作站平台上有效 的工作。高效工具能容易与第三方的产品结合以便对企业级的信息进行管理。这样一来，可将过程控制信息与全域商业信息源联合在一起。高效工具提供了一

48、个 对它的数据库进行访问的工业标准路径，一份数据库摘要配套的文本说明和一个 与数据库应用编程接口。高效工具处于中央数据库中，被一个复杂的安全系统保护并完全适应工业标 准(ODBC/SQL)允许用户结合外部数据 系统。与数据库的接口必须按照一套商 业条款执行，以保证连接的有效可靠。高效工具安全性西屋把工程安全性也作为高效工具的一个组件，共两个安全级：数据库和所有数据库目标。所有的组态文件包括一份修正控制清单。 可以通过授权来限制人 员访问高效工具组件。高效工具能有效的运行以UNIX或NT为操作系统的工 作 站式平台上。高效工具能容易与第三方的产品结合以便对企业级的信息进行管 理。这样一来，可将过

49、程控制信息与全域商业信息源联合在一起。高效工具提供了一个对它的数据库进行访问的工业标准路径，一份数据库摘要配套的文本说明 和一个与数据库应用编程接口。第 21 页 共 216 页第二节 OVATION 系统硬件配置及功能本节主要以图文方式描述 OVATION 系统的硬件配置及其相关功能， 内容主要包括：1. OVATION 系统的网络配置2. OVATION 系统的控制器配置及其特点3. OVATION系统I/O卡件的类型及功能4.典型I/O卡件的数据采集过程及其相关电路图5.典型I/O点的配置过程第22页共216页CNTRL1i i 1CNTRLir51CNTRL|_2CNTRL_521.1

50、典型的OVATION系统结构服务器/工程师站冗余控制器对实时控制器，扫描、刻度变换、 监测全部的过程输入，输岀控制 信息给过程。在OVATION网或 乙太网上广播点信息。编程中心（建立数据库,控制逻辑）Power Tools 服务器历史/记录服务器 操作员站Oracle数据库服务器长期点数据的存储（周、月、年） 监视和控制过程的检索操作站/报警站的历史趋势操作员接口冗余控制器对第23页共216页C OPIPROCESS(Power plants, Blast Furnaces, Waste Treatment plants, etc.)I 1 A23列26列12 Fasf Efhemef 国爵

51、p pe ermrm = = = 比曾=rh=rhcscs %|:*电 fhfhululK Khihi xsrt?xsrt? fkwTfkwTF F=?w w 0 037.Mnni37.MnnicC.TfacC.Tfalltrll5lltrll5dl.d4refidl.d4refilrKlln4?flilrKlln4?flii i=lh=lhpo-!t#po-!t# M M “lind“lind a-.ft-a-.ft-rwjtfthrwjtfth IMIMlrlr nsn-vtrnsn-vtr内53-Mwts53-Mwts二 =*:zvdzvdMhMh prprz-z-h*h* 畫 c*uc

52、*u=.=.*-*-*二X X= =.:.: !?=!?= ririririusnusn 3 3 f fM MlrinltelrinlteT/FT/F PLC.PLC. * * = =5 541W41Wtt-tt-CTCT tie#tie# ilftes.ilftes. =eqceqc-专 ITIT 4?=4?=S SCHCH7Z7ZP P =罚：瓷=科|叱*=E=Tr;E=Tr;h h戈LFigureFigure 32x32x: :m1:alniaJdm1:alniaJd oaonoaon RQJmtRQJmtmmitlernelitlernel Isirlgl_epTIsirlgl_epT

53、r rornyornyFigu ro 3-2 Stain da rd Ovation Fa-iSt EtH（emet Two-Tier with Fan-Out Swilches第26页共216页tollwitchs.壬；i viai r ilii v rv I*RI 鑒當* i * ril*.ifcirl 1 urt nil it i芳 foi E I* onl t im iTifs 4 Figu ro 3-2 Stain da rd Ovation Fa-iSt EtH（emet Two-Tier with Fan-Out Swilches第27页共216页1.3 Fast Etherne

54、t 网络结构（续）KIBI-I 24 i生 |4r ume tlv* icv nt!_ p to I O Fit ii-aii t .e a clclocl 第28页共216页1.4网络设备Provideon e-to-oneconn ecti onbetwee nstati ons and/ or LAN segme ntsLower device in picture. Cisco 2924 only approved due to Implementation of Spanning Tree Algorithm Provide full ban dwidth dedicated to

55、an in dividual stati on or segme nt第29页共216页2.OVATION控制器-ISP/PCI底板个人计算机结构-奔腾处理器-闪存采用IDE接口*Fast Ethernet高速公路接口商业化操作系统奔腾处理器32 MB闪存或更大5个控制任务区，每个可调梯形逻辑100ms可处理1000个SAMA形式组态数字逻辑串/并口 I/O可选第30页共216页2.1单支控制器与现场设备的连接输入设备NICRACPUFlashDiskI/O第31页共216页第32页共216页2.2冗余控制器与现场设备的连接输入设备NICNI1RAMRAMCPUCPUFlasFlashnieL

56、I/I/O输出设备JLm-f l I X 1 I xrrm i第33页共216页第34页共216页0000008 匚080008 2.3控制器外观指示灯?每个I/O支线有三种不同颜色指示灯-绿-I/O通讯0K-黄-通讯0K，但有些I/O模块有故障-红-I/O通讯故障-无-I/O支线未用-四个特性字符显示-站状态-CPU工作指示-控制器诊断指示? I/O和控制器的串口维护（未提供）第 35 页 共 216 页2.4 控制器 I/O 接口能力本地 I/O 接口-咼密度?每个控制器最多128个I/O模块?每个控制器最多2个I/O接口?每个I/O接口 8个支线? 每个支线 8 个模块-高速度? 每个支

57、线 2Mb 通讯速度? 31uSec. 总线运行速度-高可靠性? 支线采用串口通讯? 很少的单元挂在总线上第36页共216页2.5 I/O子系统接线端电子I/O基座/端子单(Pers on ality)(Electro ni元每个基座2 I/O模块特性备用保险丝孔（每个基座2I/O模块可热插拔无组态跳线辅助电源通过总线给模块模块的电子ID电子和特性模块的 I/O基座自动互相连接第37页共216页第38页共216页2.6带本地I/O的控制器方框图冗余控制器的底板框图I/O BranchI/O BranchI/O Branch第39页共216页第40页共216页2.7 I/O 接口板Local l

58、.O Bus Cabk from Branch nd)Local I/O BUB Cibto to Branch *n+2* (if existing)+24V and AUX Power Connectors (P7 supplies power to P8. to +24V fans* andl to Branch&s rT andMn+1)IN OUTAUX Supply Fuses for Branch n 叭I .+24V Powmr Connectorsyw for Cabinet Fans _FlO OF2| | AUX Supply Fuses for Branch n+VoF

59、7O 0用TWI CoMKtor to Local Branch *n* (starting point of branch addressing)BVI Coniifckf to Local Branch *n+rFigure 8-2. Ovation I/O Transition Panel (ROP)GND第41页共216页Rsmote Node Controller TWI Connector2.8 I/O 接口板(Future)+24V and AUX Power Connector冋叽,nr rn . u j A .I.Node Power Supply 1WI Connector

60、(P5 supples power to R&moW Node Controller.to +24Vfans. and to Branches 1 and 2+24V and AUX Power Connector(P5 supplies power to Remote Node Contrdhr,R电 i 讷 N 血 Popr Supply TWI Connectorto + 24Vfans, and to Branches 1 and 2P5Supplementary Status ConnectorP6AUX Supply Fuses for Branch 1口 | |oFlO 0 F2