OVATION中文版说明书 - 图文 下载本文

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 网络

OVATION网络

在今天的过程控制领域,对于任何技术的投资必须考虑它与未来科技的发展的兼容性。因此,控制系统需要一个开放的结构。OVATION采用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。采用全冗余容错技术的OVATION Control Network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。其采用的硬件极易在市场上购得,而且取消了对特殊网关和接口的要求,能够与企业内部LAN,WAN和Intranet的完全连通。

OVATION的网络不使用常见的过程控制系统中数据高速公路与厂区内LAN连接所需的复杂网桥。用户可用OVATION的统一网络,在确保过程安全的前提下,把过程控制同企业信息系统结合起来。

OVATION的高速网络不同于其它DCS系统,它是一个完全确定的实时数据传输网络,即使在工况扰动的情况下也决不丢失、衰减或延迟信号。

网络标准

OVATION能够把控制机制和信息整体结合起来,是实现投资目标的有效途径。它能允许最终用户使用最好的方法来组织他们的信息集合,而不用考虑协议、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,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OVATION系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)构建信息系统,可以合成多个网络系统。所有其

1

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系统并不需要。

OVATION系统设计原则是将从上到下的所有标准都合成一个完全开放的环境,所以OVATION允许最终用户在系统中集成其它厂商的产品。基于开放式的通讯协议,OVATION系统已经成功的将全厂区域自动控制和信息组成一个整体,在今后所有的版本中也会继续使用所有标准组合。

PWS知道今天的控制和信息系统必须做到:在安装、维护上更快、更灵活、成本更合理,以及与工业标准网络产品兼容。如果这样,那么您就应该选择OVATION。

特性: 速度 100MB每秒 容量 200,000实时点每秒 长度 200公里 站点 1,000个 介质 光纤或者五类双绞线 通讯标准 IEEE 802.3 连接每个节点引出两根网络线缆分别接方式 至不同的交换机

讯、控制、用户C语言编程和仿真软件 · 支持多任务和抢占式调度,完全符合

POSIX1003.1b的开放系统标准 · 内置OVATION和WDPF I/O接口 · 集成SOE功能

· 用容易理解的命名方法来增加过程点

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS)

控制器 · 控制器低功耗,无风扇运行

· 支持虚拟I/O,兼容第三方产品数据通

OVATION控制器 由于使用开放的工业标准,OVATION控制器在工厂过程控制中功能强大。采用Intel奔腾处理器增强了灵活性,并能够节省成本。控制器把快速发展的微处理器技术方便地组织在系统中,提供在优先任务计划下的实时多任务、PC兼容操作系统等功能,使用户在控制器软件上投资最经济。 OVATION控制器执行简单或复杂的调节、逻辑

控制、数据采集,提供与OVATION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,可以和即插

即用(plug and play)的标准PC产品相兼

容。

OVATION按制器使用多任务商用实时操作系

统(RTOS)处理数据。RTOS用来执行和协调

多应用区域的控制、与网络通讯以及对控制

器内部统一管理。

OVATION控制器特色:

安全可靠,适于执行关键控制任务

控制器能够完全无扰切换

2

(优于使用复杂的名称或硬件地址加偏 移量的命名法)

RTOS所占内存仅为32KB

RTOS存储和启动使用闪存(Flash Memory)(无需电池固化的内存)

RTOS的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操作系统如UNIX,它只使用于兼容POSIX的RTOS核心部分。该操作系统内嵌于OVATION的控制器中。

RTOS的功能 为了保障实时控制和通讯功能,RTOS通过TCP/IP提供抢占式多任务调度和网络通讯。网络通讯通过商用的网络适配器,执行物理和媒介层处理的通讯功能。诸如路径确定、站到站的连接等通讯协议中的高级功能以及文件的传输,都由控制器软件处理。OVATION网络执行TCP/IP协议仅仅是RTOS功能中的一种,它也兼容其它实时操作系统和Microsoft Windows、UNIX。 OVATION硬件 OVATION基于Intel处理器结构及PCI总 线。PCI是一种32位用于奔腾系列处理器中的扩展总线。使用PCI总线作为系统的设计······

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 控制器 思路,可以支持其它的PC设备。 OVATION控制器硬件 OVATION控制器被设计为可适用在不同硬件平台上。这种灵活性使得控制器可在更新和更好的平台和商用操作系统中移植,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,提供以下优点: · 降低硬件和软件的淘汰风险 · 降低硬件和软件更新的成本 · 提高跟踪技术发展的能力 控制器硬件规格 Intel 128MB Flash和64-128MB RAM PCI总线 4个10/100MB以太网端口 24VDC 40W 最多到16,000,具体容量与处理器和内存有关 最多5个具有不同回路执行过程控制时间的任务。两个执行时间固任务 定,三个执行时间自定义。 过程控制任务执行10毫秒到30秒,10毫秒增量 时间 宽20英寸,高8英寸,深7尺寸 英寸

控制器I/O能力: 本地OVATION I/O 本地Q-Line I/O 支持2组,每组最多8个独立分支,每分支8个模块,因此每对控制器最多128个模块 支持一个48块Q系列卡件节点,和一个附加节点(支持48块卡件) 处理器 内存 总线结构 网络端口 电源 发生点(有点名) 远程OVATION I/O 远程Q-Line I/O 最大硬接线I/O量 虚拟I/O能力(通过以太网TCP/IP和其它标准协议连接) 最多8个节点,64个模块 最多8个节点,48个卡件 模拟量1,024点;数字量或者SOE 2048点 Allen-Bradley PLC DF-1; GE MarkV/VI GSM; Modbus/TCP; Ff现场总线; Profibus网关; GE Genius I/O; Toshiba汽轮机控制系统; MHI汽轮机控制系统; 外接OVATION网络 应用程序: 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 · 先进控制策略 · 特殊逻辑和定时功能 · 数据采集 · 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Intel处理器,具有同时

3

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 控制器 处理5个过程控制任务的能力,扫描频率从10毫秒到30秒。每个控制任务由I/O过程点扫描、算法执行和输出扫描组成。五个控制任务中,有一个1秒的任务和100毫秒的任务;其余三个任务的扫描频率由用户自定义,以适应具体的控制需求。

控制器所执行的控制策略由带有一组算法的控制组态页文件定义。每个控制组态页文件包括控制算法、文档和在线诊断监视画面。每个控制器可以运行多达6,000个控制组态页文件。

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。

报警处理

基于每个过程点的定义,OVATION控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OVATION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报警排序。当报警显示在报警画面上,它可以标明报警描述为“报警”或“信息”。报警确认功能允许操作员输入报警确认,确认后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报警的状态,它将自动恢复到不能再次被释放的状态。

控制器类型

OVATION控制器还有另外两种能够完成先进控制和仿真功能控制器。

仿真控制器能够直接使用仿真I/O,而不是真实的硬件I/O系统。这个功能可以使用FAT的过程模型来测试控制策略。

先进控制器支持运行先进控制算法,包括神经网络、模糊逻辑、MPC(多变量控制)、DMX和其他先进控制算法。

冗余

OVATION控制器的设计是能够满足不同关键设备的冗余要求,包括:

· 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 · 输助电源

· 远程I/O通讯介质

标准的硬件配置是一块无源底板上安装主控制器和后备控制器。冗余的24V电源分别为两个控制器供电。每个控制器包含两个模块,一个模块上有处理器、内存和网络端口;另

4

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 控制器 一个模块提供本地和远方的OVATION和Q Line I/O接口和内部供电。

全冗余的控制器能配备:

· 双Intel的功能处理器 · 双网络接口 · 双处理器电源 · 双I/O电源 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输出数据,所以发生错误甚至是发生一个严重的故障后控制器间可以做到无扰动切换。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 ·· · 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,但只有一个能与I/O通讯并且运行在控制模式下。备份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,主处理器类似一个非冗余的处理器。它直接对I/O进行读取、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。

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最新数据,并且通过OVATION网络获取所有控制处理器发出的信息,包括过程点数据、算法块的参数和变量点的属性。

自动容错控制

OVATION控制器的冗余功能是自动容错控制。即: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制器。后备控制器马上接管I/O总线的控制并开始执行过程控制的应用程序,并通过

5

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,修理好的处理器去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。

开放式架构

这种采用运行在PCI总线的、功能强大的实时操作系统得开放式架构,使得OVATION控制器能够在保护软件投资的同时,非常便利地集成最先进的技术。

总结

OVATION控制器提供对多种应用程序的支持,具有强大的适应性、灵活性和价格优势和控制能力。因为采用了工业标准的硬件和软件平台,控制器的技术可以同步于一个工厂的生命周期内所需要升级。OVATION用户可以简单到只更换商用的CPU来升级控制器。安装第三方的设备同样快捷。

从一个全适应的开放系统RTOS核心到Intel的处理器,控制器的应用相当灵活。这些灵活性将使技术永远移向更新和更好的平台并且确保操作和维护成本更低。

···

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 控制器

OVATION控制器具有最大的厂区过程处理能力,诸如执行简单或复杂的调节、逻辑控制、数据采集等功能,对关键的实时应用能够实现完全无扰的冗余切换。

因此,OVATION控制器是工业领域中最强有力的控制器。

6

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) I/O模件

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:

模拟量输出模件:

· 4个输入通道,通道间和通道与地隔离 · 3种输出量程:

0-5V,0-10V,0-20mA

· 电源输出提供过流和低于额定电流指示 · 故障模式下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

· 输出通道短路保护

· 通讯超时可配置,范围从62毫秒到16

热电阻检测(RTD)模件

· 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IEC801-2至5标准

· 通道到通道与通道到逻辑的电气隔离 · 14位分辨率

· 提供调节过的隔离电源(使用二维变压

器技术)

· 在线初始认定,使用EEPROM存储整定常

· 低功耗,不需要日常维护与调整

模拟量输入模件:

· 8个输入通道,通道间和通道与地隔离 · 支持2,3线和4线制RTD · 每个通道提供开路电流检测

· 支持从5Ω到600Ω各种不同的热电阻 · 输入分刻度可由组态软件配置,每个通

道独立组态热电阻分刻度 · 不需要桥路或者其它电阻模块 · 高抗噪性,最快响应时间2毫秒

· 周期性自校准,每8秒执行一次自动增

益和自动零点调整

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:

· 8路隔离信号输入

· 不同输入等级组态:+/-20mV,+/-50mV,· IEEE抗浪涌能力

· 直观的LED诊断/状态指示灯 +/-100mV,0-1V,0-5V,

· 点到点与点到系统的对地1000V0-10V, 4-20mA, 1-5VDC

对 · 每个通道配备独立的A/D转化器,每秒

10次转换

· 热电偶开路检测

· 广泛使用低电耗的晶片 · 点的品质状态报告

数字量输入模件

· 16路微分或单边的数字量输入

光绝缘

7

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) I/O模件 ·· 每通道单独的LED状态指示 2种输入等级组态

?24VAC/DC或48VDC · ?125VAC/DC

符合EN61000-4-2和61000-4-4至6标

·· 准

过压熔断状态检测· 现场输入光隔离 · 底板电源可更换

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

每通道单独的LED状态指示

· · 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· 现场输入光隔离 底板电源可更换

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。

·· 16路单边输出,输出电压· 0-60VDC 每通道单独的LED状态指示

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 · 支持继电器板

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

继电器板接口模件 ·

· 尺寸小,双列直插式安装 支持多种继电器,可配置:

8

?每板16个单节点Form C继电器 ?每板8个双节点Form C/X继电器 ?每板16个固态继电器

历史事件顺序模件(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模件是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

点输入,支持数字量、或者单边接点 和差分输入

2种输入等级组态

?24VAC/DC或48VDC ?125VAC/DC

冗余电源

同一控制器内1/8毫秒的时间分辨率,

控制器间1毫秒的时间分辨率(含高速公 路误差时间)

符合IEEE/SWC,IEC801-4,801-5标准

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。

LC模件

LC模件安装在控制器I/O底板上,可以和一个控制器相连,有2个串行端口。主要为第三方设备或系统提供使用接口或者编程接

·····

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) I/O模件 口,可以和IBM兼容计算机COM1或COM2串行端口相连。

LC模件支持OVATION标准协议包,也支持用户C程序。标准的协议包有:Modbus RTU(主或从)、Allen Bradley DF1、Woodward Governor、ABB Turbine、Reliance PLC、Opto22、GE Speedtronic Mk IV, Vilter compressor, Kaye Netpac等。

· 接收转速器输出的正弦或脉冲序列输入

信号

· 5ms更新率的超速检测

· 多种更新速率以适应速度控制规则 · 采用独立控制器进行速度检测,采用双

板载Form C型继电器以快速反应超速状态

· 回路开路检测功能 16位处理器(80C186),可以执行IBM兼

容个人计算机代码。

1M字节静态随机访问存储器。

64K字EPROM,用于个人机BIOS用户版

本。

256K非易失性存储器,用于存储操作系

统程序和应用程序。

4K 字双端口RAM,用于I/O总线和LC之

间的数据交换

RS232/422/485电流隔离COM1。 支持冗余,具有热交换能力

可直接连PC的非隔离RS232编程端口 可执行标准PC代码,因此可以选择PC

作为开发与测试平台

支持用户自定义的应用程序、计算、协

议等

双向通讯,每秒250点吞吐量 所有内部元件最大耐85摄氏度。

电子ID识别I/O模块类型、组、系列号

和版本号。

速度检测模件

速度检测模件分16位,32位两种。速度检测卡件由一个现场卡和一个逻辑卡组成。现场卡内有一个信号处理电路,用来读取

转速器送来的正弦或脉冲序列输入信号。在转速计和逻辑卡信号之间采用光学耦合器连接使信号之间电子隔离。

特点:

9

冗余电源

现场信号与逻辑信号之间1000V电气隔

条形码辨别模块类型 具有热交换能力

16位分辨率为1Hz,32位分辨率为

1/65535Hz

阀门定位模件

阀定位模块可以设定阀的位置设定值。在模块内部80C196微处理器提供实时阀位的闭环PI控制。阀位设定值通过处理送出冗余的输出控制信号,这些控制信号驱动电液伺服执行器上的线圈和安装在阀杆上的LVDT而检测到的阀位信号一起构成闭环回路。

特点:

PI回路扫描时间10ms

PI增益和积分时间常数可编程设定 可手动或正常模式控制 电隔离输入/输出种类有

-3个备用伺服阀执行器线圈驱动输出

-1个LVDT初级绕组励磁输出 -1个LVDT次级绕组输入

-1个数字量输出(手动Manual) -1个数字量输入(关闭Shutdown) -1个阀位点反馈电压测试点 -1个RS485串口(SLIM接口)

一个用于本地调校与诊断的非隔离

RS232串口

·······················

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) I/O模件 · 最多支持3个冗余伺服阀门执行器的线

圈驱动输出

· 支持冗余线圈和冗余LVDT功能

· 支持LVDT的初级励磁绕组和双次级反馈

绕组接口

· 独立于控制器的、用于紧急关断阀的

24V/48V DC输入

· 16位微控制器看门狗定时器监视伺服阀

执行器线圈驱动

· 用于I/O总线通讯的计时器,监视器 · CE标记证明

· 冗余配置选项,具有热交换能力 · 就地调校功能

· 线圈开路/短路诊断

· 支持阀门操作的单一模式和顺序模式 · 耐+/-1000V绝缘隔离

伺服驱动模件

伺服驱动模块连接OVATION控制器与两个电液伺服阀执行器。每个汽轮机阀门接一个电液伺服执行器或者伺服马达。这种伺服马达利用一个稍小的导航阀来控制一个高压液动活塞。导航阀上下移动活塞时,伺服阀将随之运动。通常汽轮机的主阀门通过阀门上的伺服驱动模块来控制。

特点:

· PI回路扫描时间10ms

· PI增益和积分时间常数可编程设定 · 仅支持正常模式控制

· 两个伺服阀执行器线圈驱动输出 · 支持冗余线圈和冗余LVDT功能 · 两个直流LVDT或交流LVT输出 · 两个直流LVDT或交流LVT输入 · 16位微控制器

· 伺服阀执行器线圈驱动输出的看门狗定

时器

· I/O总线的看门狗定时器

· 交流LVT的冗余反馈(可选)

· 一个用于本地调校与诊断的非隔离

RS232串口 · 就地调校功能

· 线圈开路/短路诊断 · 具有热交换能力

HART协议接口模件

HART(Highway Addressable Remote Transducer)是工业过程仪表领域的标准数字通讯协议。HART输入/输出卡件能够实现现场智能仪表与OVATION系统的连接。操作人员可以通过AMS智能设备管理软件包来获取更多的仪表状态信息。HART接口模件包括: · 8端口HART模拟量输入模件 · 8端口HART模拟量输出模件

· 8端口高性能HART模拟量输入模件 · 4端口高性能HART模拟量输出模件

特点:

· 直接连接OVATION专家系统和现场智能

设备

· 采用AMS智能设备管理软件包来收集设

备信息和维护

· 在标准的4-20mA回路上利用频移键控正

弦波传递信息

· 模块化,单独隔离通道(高性能模件) · 每通道都有独立的HART Modem(高性能模

件)

HART输入模块特性

· 8路4-20mA模拟量输入通道 · 每个通道配置250欧姆通道电阻 · 逻辑线路板通过光电隔离器实现隔离 · 16MHz微控制器控制A/D转换和HART · 提供RS232端口,以修改逻辑板上的闪

· 设有2线制变送器保险

10

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) I/O模件 · FHI现场电路和OVATION I/O总线之间

+/-1000V电隔离

· 软件可定义I/O总线的看门狗定时器 · 电子ID信息存储在EEPROM逻辑板上

HART输出模块特性

· 8路4-20mA模拟量输出通道

· 16MHz微控制器控制A/D和D/A转换和

HART接口控制

· 8个通道共享的14位A/D转换器 · 8位A/D转换器作为回路断线检查 · 通过设置开关将4-20mA的模拟量输出 · HART设备信息可以根据需要进行选择 · 两个MODAC HART调制解调器ASICs进行

调制和解调HART通讯的频移键控信号 · 软件可定义I/O总线的通讯超时周期 · 现场与逻辑电路间1000VDC/RMS电气隔

· 电子ID信息存储在EEPROM逻辑板上

高性能HART输入模块特性

· 8路4-20mA模拟量输入通道

· 每个通道与I/O总线电气隔离,通道间

使用独立的HART Modem隔离 · 每个通道配置250欧姆通道电阻 · 逻辑线路板通过光电隔离器实现隔离 · 8MHz RISC微控制器控制A/D转换 · 16MHz微控制器控制HART · 每通道独立的保险

· FHI现场电路和OVATION I/O总线之间

+/-1000V电隔离

· 软件可定义I/O总线的看门狗定时器 · 电子ID信息存储在EEPROM逻辑板上

高性能HART输出模块特性

· 4路4-20mA模拟量输出通道

· 每个通道与I/O总线电气隔离,通道间

使用独立的HART Modem隔离

· 软件可定义I/O总线的通讯超时周期 · 现场与逻辑电路间1000VDC/RMS电气隔

· 电子ID信息存储在EEPROM逻辑板上

远程I/O

远程I/O是将I/O模件和机柜放置在现场设备附近,通过光缆接至控制器机柜。这种布置可以大大节省现场信号线缆,降低成本。远程I/O和本地I/O、多个远程I/O可以接至同一个控制器。

远程I/O非常易于组态配置,不需要修改数据库内容。根据介质种类的不同,每个远程I/O接口最多可以支持128个 I/O模块。远程I/O支持冗余处理器、冗余通讯、周期性通讯诊断、故障修正等功能,以提高可靠性。 总之,对于电厂分散于多个地点的I/O模块需求,远程I/O是扩展性强、性能价格比高的方案。

总结

OVATION I/O能够显著提高控制系统的性能、速度和可靠性。由于采用最先进的电子技术,能耗和散热量大为降低。流水线设计实现了产品的标准化,降低了备品备件的需求量。OVATION I/O系统快速、高效、即插即用的特点使OVATION能够时刻在线、可靠运行。

11

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 用户界面

操作员用户界面特征:

· 三种标准平台可供选择:

Solaris操作系统的工作站 PC基准的Windows Java/浏览器远程工作站

· 单显示器或双显示器支持,全面多任务

OVATION用户界面

OVATION用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,OVATION用户界面提供了强大的操作和维护能力。OVATION是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Microsoft Windows操作系统,而工作站版本结合了Sun微处理系统强有力的操作系统。任意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。OVATION工程师站在操作员站功能的基础上增加了创建、下载和编辑过程图象、控制逻辑和过程点数据库等所需的 工具。

操作

· 使用开放式Windows主题的环境,具有

兼容不同的第三方组件或软件的能力 · OVATION操作员站允许对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

· 标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:

· 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,存储

时间和确保图表转换的连贯性

· 用系统参考工具库在线使用各种手册 · 多窗口功能允许用户同时对控制、数据

库和图形进行编程

· 顺应工业标准(ODBC/SQL),允许兼容其

它数据库系统

通过一个面向厂区处理的窗口,OVATION操作员站提供了获取控制、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,操作员站的通讯是通过一个高速、确定的网络来完成的。

12

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 用户界面 通过高速、高分辨率的实时显示画面来简单回顾和分析历史、实时过程数据信息,报警面画和一套图形用户界面(GUI)。OVATION操作员站还可提供自选格式报表和执行性能计算等功能。

标准操作员特征

用户可通过选择操作员站监视器上的图标来访问标准操作员站: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。最多可由7个不同功能的窗口同时显示。这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。过程画面可定义为操作员站通用和特定站使用两种方式。

为了加快调试进度,控制回路和布尔逻辑方案可以用工程师站绘制的精确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方式:

· 图形显示 · 程序执行 · 逻辑子系统 · 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、数值嵌位限制、传感器限位以及限位检查移位

· 质量码:Bad, Poor, Fair, Good · SID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 · 数值嵌位关闭 · 输入数值 · 外部校验 · 扫描移位 · 标标签 · 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,通过它可以快速移动过程点。

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

下拉菜单能实现如下数据采集功能:

13

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 用户界面 · 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OVATION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:

· OVATION控制器软件逻辑出错判断

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

可用来表示报警点集合。一旦发生报警,相应的图块会改变颜色,提供快速的视觉提示。图块可以直接送至特定的过程画面。组态模块化报警时,也可使用位图制作图块。报警组可用点的优先级和特性作为框架。报警图块的位图可由用户定义优先级和用未确认状态来定义颜色码。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记录

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。最近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 报警优先级 图形模块位图报警 报警清单的颜色 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。

5,000个 8级 200个 16种 · 事件子类型

· 日期/时间(最接近的秒) · 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

· 以前的数值/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信息类型如下:

· 在决定扫描状态、报警/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

14

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 用户界面

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;恢复时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。这个功能将帮助操作员辨别报警的重要性。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;同样的音调也可也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端口上的报警确认按钮来确认报警。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。

过程画面

用高分辨率的图像和增强功能如窗口缩放来组织和显示过程信息。附加功能有:

· 图像可通过图形模块访问

· 用户可以自定义图形元素和文本的颜

色、类型和大小,以便标识报警和操作条件的状态

· 图像可以包括连接或点击区来显示其它

图像、窗口或点的信息

· 不属于系统内网络上的设置点可以定义

并插入过程图像中

· 提供一个标准图形元素库 · 单幅图像可以链接多个组的点 说明 过程图像 过程图像窗口 超过25,000 不限,仅取决与工作站的处理性能 每幅图像的动态区不限,一般每幅图域 像250个点 每幅图像的颜色 256个 图像更新速率 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如:

· 厂区情况 · 流程偏差 · 过程检测 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

15

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 用户界面 · 基本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 不限,仅取决于工作站处理器性能 每个趋势窗口包含不限,仅取决于工的点数 作站处理器性能 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个全域趋势组 OVATION工程师站

OVATION工程师使用Windows环境和高分辨率的显示面画来执行编程、操作和维护功能,并包含了OVATION操作员站的所有功能。工程师站提供了创建、编辑和下载过程图像、控制逻辑和过程点数据库的必要工作。

为了组态和维护OVATION系统,OVATION工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安全系统的、简单易用的图形用户界面重要数据库。OVATION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。

工程工具可把数个来自不同硬件平台的应用程序单独或同时展开,并执行。

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、下载和维护所有站点的应用软件。新的组态程序将通过OVATION网络传递到目标站点。

特殊工程功能包括:

· 数据库和控制组态

· 组态厂区各种显示图象和操作画面 · 报表和历史点组态

· 组态与其它网络的数据链接 · 下载所有工作站和站点组态程序 · 所有设计的文本文件

16

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 历史/记录服务器

OVATION历史站

OVATION历史站为整个OVATION过程控制系统的过程数据、报警SOE、和操作员记录,提供大容量的存储和检索。OVATION历史站站上。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、归档数据文件或过程点链接数据)直接提出要具有高速、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。

所有过程数据可以以0.1秒或1秒的时间间隔扫描和存储,以备今后恢复和分析。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

通过模拟量数据压缩模块,优化存储内

数据恢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恢

复过程信息

全冗余操作自动数据和文件恢复 可选择标准硬件设计适合特殊要求

客户/服务器结构

OVATION历史站功能在客户/服务器结构下操作运行。

服务器部分:所有软件都运行在历史站内。服务器通过OVATION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器归档存储,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

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)。这个实时数据库管理系统周期性地采集和存储来自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计算。通过SQL和ODBC接口可以访问CHDS的数据,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,方便厂区操作人员操作,并使过程数据的采集和控制系统的运作更安全。

历史站功能 基本历史站软件包

基本历史站软件包提供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,以便长期存储。

主要历史记录软件包

主要历史包收集、存储和恢复过程点数据。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,但同时精确地记录活动过程。利用历史点回顾和历史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

······17

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 历史/记录服务器 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用于今后的分析。

报警历史软件包

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。

操作员事件记录软件包

操作员事件记录软件包按照时序记录下操作员的系统操作行为,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。

操作员事件记录软件包用户接口(UI)提供按照时序、时间范围、初始站点或事件类型等的恢复功能。这个清单可以显示、打印或按照ASCII码文件形式存储。

文件历史记录软件包

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(由记录服务站输出)。

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恢复所需信息。

长期历史记录软件包

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,以使其能够长时间在线保存(数月)。

长期历史与主历史功能使用同样的数据显示工具-历史点概貌及历史趋势,因此可共用分享共同的UI。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报告并根据标签控制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:

· 可用Spreadsheets来定义LOG及报表

格式,缩短培训时间

· 自由格式报表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,简化打印机管理

· 记录及报表可以打印出来也可以用

ASCII码或商业Spread sheets格式将

18

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 历史/记录服务器 其以文件存储为历史数据存档

LOG服务器功能

基本LOG服务器软件包

该软件提供一个运行和监视其它LOG服务单个的打印请求可以通过归并来同时打印。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。

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,并在接口上显示系统所有LOG服务器状态。状态监视还提供打印管理器、报表生成器、报警监视状态,及所有LOG服务器控制的打印机状态。

报表建立器(建立生成创建器) 报表建立器定义LOG报表的格式。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型及有关系统数据建立报表。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送往历史站存档。报表生成器在操作员/工程师站上运行用于提交报表请求,查阅报表状态或删除报表。

打印管理器

打印管理器接受发自其它OVATION站的打印请求。比如操作员界面或某一打印队列的排序请求。排队打印可根据优先级排序。

19

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 高效工具

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,维护和控制所有组态编译的环境,并允许与其它工厂或商业信息源实现内部简单连接。每个高效工具能在独立的硬件平台上使用多个拷贝独立、并行执行功能。

高效工具使用一个直观的、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护。在线系统中的每个站点包括一个可按需浏览所有实时数据点的分布式数据库,可以监视和控制系统过程。

这个主管数据将数据分散到网络上的每个站点内。每个站点管理数据库管理与自己相关部分的数据接口,主管数据库只负责管理系统的可靠性和一致性。每个独立的高效工具使用同一个结构与主管数据库连接。简单而言,这种结构支持的增加、修改、删除点和它们的属性,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、基于CAD

的软件包

· 图形建立器使用一个类似

系统测点设计

CAD型的环境

来快速创建和编辑高分辨率的过程

· 测点建立器专为用户增加、删除或修改· 组态建立器用于定义或维护系统结构数

据库

· 报表建立器提供了设计和修改用户自定

义类型报表的工具

高效工具安全性

OVATION把工程安全性也作为高效工具的一个组件,共分两个安全级:数据库和所有数据库对象。所有用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环境中,高效工具在工作站平台上高效地工作。高效工具易于与第三方的产品结合,把企业级的信息与全域商业信息源结合在一起。高效工具提供了一个对它的数据库进行访问的工具标准路径,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),允许与外部数据系统的集成。此外,还有一套事务规则来确保每个数据库交互事务的有效性和完整性。

组态建立器

组态建立器用于对所有OVATION系统设备组态数据进行定义和维护,包括控制器参数等。用户借助这套软件定义工作软件的类型和方式、工作站软件包的参数和硬件的设定(磁盘分区、第三方软件和其它)等。组态建立

20

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 高效工具 器不一定建立在项目的硬件基础上,整个系统的组态可以在最终设备未完成前就完成定义。除了系统定义、维护站点数据之外,组态建立器还提供组态控制器(包括定义控制区域数量和执行速度),具有维护安全系统的能力。组态建立器将其传递给每个高效工具组件,把提供的数值合成缺省组态数值和系统组态的源数值等两组参数。因此在安装后,用户无需更多的工作就可以运行系统的组态程序。高效工具在运行时能支持更多的组态组件。

站点管理

OVATION工程师站提供两种图形用户界面工具 (GUI),用于站点管理:初始化工具和管理工具。

· 初始化工具

使用户能够拥有创建站点类型和指定软件组件能力。通过合成所有的分项细则,来确保站点的定义能实现需要软件实现的功能。用户可通过初始化工具内的站点类型来组态OVATION系统中的其它站点。

· 管理工具

提供对不同软件包组态文件修改、维护 和下载的能力。例如:管理工具具有修改OVATION操作员站趋势子系统颜色和缺省属性的能力,它还能修改图形模块化报警显示的版图。在管理工具修改所有软件服务站上的文件后,用户再将文件下载至

恰当的站点内。

控制建立器

控制建立器是一个友好直观的OVATION软件包,它能加速OVATION控制策略的创建,并自动生成和发送控制器的创建所需的执行代码。作为图形用户接口的高效工具,控制建立器提供生成自选图形方式(含控制符号、信号名和信号连接)的能力。

作为一个快速完整的图形工具,控制建立器是OVATION控制器内的控制功能的主要编程手段。它能自动创建控制器算法所需要的内部测点和缺省测点。控制建立器还提供一个标准的控制库(压缩布尔、文本和图形模块等功能)。

控制建立器采用一个可广域浏览、自由格式的环境,即在一幅画面中包括了所有的控制组态。作为一个标准的计算机辅助设计型软件包,控制建立器提供了一个标准的AUTOCAD的环境,允许用户使用不同工具、图形库和模块组等功能。

控制建立器特性

· 所有图形可定义尺寸、格式或类型 · 允许操作员使用任何文本过滤系统来处

理用户标题块、边界组态和数字化方案

21

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 高效工具 · 控制方案提供文本和图形两种方式来注解。另外提供调节控制器、功能生成解释和其它细节等,对控制策略加以说明 · 控制策略可以在组态过程的任意时刻修改 · 控制策略可以定义为宏模块并存储入功能库中以备今后调用。 · 使用控制器确认功能,使得用户能了解控制器内是否能容纳现在创建模块的执行码大小。 图形建立器 图形建立器使用户能够创建和编辑鲜明全色彩的160,000象素的OVATION系统显示图像。本软件对对象采用标准鼠标点击功能来绘制、移动和改变尺寸,通过滚动菜单访问绘制的属性如颜色、线宽、填充图 案和文本尺寸。用户可建立交互式的器件如按钮、复选框、选择项、事件菜单和幻灯片。本软件提供的扩展图形符号编辑器,允许用户创建、定义和存储最多256个用户自定义图形。另外还具备支持条件码(IF和LOOP命令)、数学运算以及源文件复制功能。 规格 图像分辨率 颜色 16K×16K 256种可选 (共100万种) 线宽 字型号 15种可选 不可变比例文本有 8种型号可选;可 变比例文本无限制 8种标准可选 256种可组态 8种标准可选 256种可组态 提供 提供 提供 提供 提供 顺时针/反时针 方向 上/下和左/右 提供 提供 提供 提供 提供 提供 填充图案 线的类型 图形/符号编辑器 最多256个 填充图案 建立/编辑器 宏模块支持 点击点名功能 错误检测功能 画面等比例缩放 旋转功能 倒置功能 组合/取消组合 图形中存入摘要 编辑 自动存储功能 缩/放功能 栅格功能

用户界面:

分项拷贝数(同时) 10个 使用图形建立器工具,用户将拥有广泛多样的功能:创建和编辑图形、符号、画面、颜色、宏模块和编辑源代码: · 图形和符号

用户能够创建、编辑和删除图形。图形和符号由线、方框、圆、点、弧、多边形和椭圆等构成。建立图形的过程:点击画布某个位置,选中若干图形元素再选择“制作图形”功能即可完成。标准的点击方式还可以用来绘制、删除和重定图形大小。

22

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 高效工具 所有的预定义图形将显示在一个滚动清单中以备选择。所有的图形存储在一个外部文件中,便于所有的图像分享这些图形。

· 绘制属性

颜色、线宽、填充图案和文本大小。这些属性从菜单或滚动清单中选择后将一直保持至重新选择属性为止。 · 颜色

用户可在线式栅格或点式栅格库中选择。

用户也可以直接键入栅格单元的具体位置,选中的栅格会自动放大尺寸供用户预览。如果激活“咬点”功能,所有的显示项将定位于栅格点的位置。 · 宏模块

宏模块既是小的图像,也是图像的样板。把它作为蓝本,用户可以预定义特殊的显示项目和参数。一个宏可以包含99个过程点名参数;50个文本放置在背景中;50个文本放置在前景中。

安全建立器

安全建立器为系统功能和测点数据提供安全保护机制。安全子系统的组态信息格式为:站点--任务--用户对象。安全性选择被存放在高效工具数据库中并遍及在系统的各处。

OVATION软件提供就地和远程两种安全保护。这套安全系统允许定义多个级别进入系统,它可以按用户姓名或设备功能甚至逐点分别设置入口安全界面。

测点建立器

测点建立器专为用户增加、删除或修改测点而设计。为了防止测点重点,测点建立器在增加测点时执行一个快速的、全系统范围内的统一检查。测点建立器还检查测点所有属性域值类型和范围的正确性与用户填入所有必须的域值。

测点建立器窗口提供了与测点目标数据库的标准接口。本软件还提供核实被删除点是否还被其它区域调用,如果发生冲突,会及时通知用户等功能。使用测点建立器用户能够定义关系到每个测点的I/O参数,执行考虑到每个测点的数据库的复杂的查询功能。I/O参数包括I/O类型、卡件类型、硬件地址、终止信息、传感器类型、校验和量程转换系数。

高效工具的结构支持在线执行(变化将立即反应到运行系统)或离线(插入进程)两种方式。支持在线和远程更新的组件包括许可管理器的在线改变。高效工具支持两种类型的业务规则整体检查:

· 单个域检查---检查输入值是否在可接

受的范围内

· 多个域检查---根据其它相关现场的内

容检查输入的接受能力

· 图像

最大的图形方式显示范围为16K×16K。首次装载或创建一幅图像,整个图像的大小会符合图形建立器设立的画布大小。放大功能允许用户对图像进行更高分辨率的浏览。软件会维护最近50次浏览(缩放功能)并允许返回最近一次的浏览(Zoom Previous)。本软件还提供了放大区域(Zoom extent)功能,它允许用户将一个方型区域定义成完整的16K×16K屏幕尺寸,最终OVATION操作员界面将浏览到一幅全屏幕的图像。 · 源代码编辑

源代码编辑器允许用户通过一行一行的文本文件来修改过程图像。用户可以通过阅读源代码来精确的修改图形目标(如文本、图形等等)

23

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 高效工具

测点组建立器

测点组的建立是通过一个普通接口建立起过程图像组、趋势组和历史组来完成的。历史组允许在线测点的建立。测点的收集频率为0.1秒。在线测点的建立存储在一个动态的数据缓冲区内用来保持过去时间的数据。 特点: 就地图像组 全域图像组 就地趋势组 全域趋势组 就地历史组 全域历史组 趋势组

最多5,000(每组最多 250个测点) 最多5,000(每组最多 250个测点) 最多1,000个组, 1-8测点 1,000个组 最多5,000(每组最多 20个测点) 5,000个组 每组最多20个测点 报表建立器

报表建立器是一种易于掌握的报表建立工具。它用于设计和修改用户报表格式。它允许在用户定义方式及细节信息显示方式的基础上,开发新的报表形式。由报表建立器产生的报表类型如下:

· 由用户定义的绝对式或间隔时间的周期

性报表

· 多种条件触发的事件报告

· 由一点或多个数字化网络测点引发的跳

闸报表

· 按需报表

高效工具数据库

高效工具数据库为加入数据和组织数据提供了基本的富有意义的工具手段,同时使得数据在遭受未经授权的进入情况下更有安全保证。它也提供跟踪该数据的手段,但高效工具真正强大的部分,在于其处理这些数据的方式,并可修改和维护系统。一旦信息增加进数据库,高效工具执行一系列检查,如果系统不能支持装载的组态,它会向操作员站和工程师站发出警报。

当数据库服务器站点初始化后,一个重新同步的过程会执行:在线站点查询和根据发现的差别更新主管数据库。为了监视其它类型的错误,高效工具数据为服务器周期性的查证是否每个站点的初始测点与主管数据库同时更新。如果高效工具数据库检测出某个偏差,它将立即执行一个重新同步。

如果目标增加或更新到主管数据库中,相应立即会在分布式数据库内改变。为了按照一个有效的方式传输信息,所有的变化会同时广播给所有站点。每个站点监视变化消息并了解它先前丢失消息。当一个站点检测到一个错误消息时,即刻就会执行一个重新同步

24

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 高效工具 功能。

高效工具数据库还支持直接从一个外部数据库读取数据的能力。这个功能可使得用户的现有数据库(带测点信息),直接就可输入到OVATION高效工具数据库中。

为了记录存储在高效工具数据内的目标,测点的历史状态存储区可以存储并恢复信息。高效工具应用用户可以对数据库目标设置任何数值的变化。

其它用户不能访问数据库目标(仅能改变但永远不能存储)。应用程序的不正常终始不会发生任何丢失性的变化。高效工具可以覆盖存储或丢失用户的改变来覆盖发生的任何情况。 总结

OVATION高效工具是一个简单易用的组态工具,它可以安全地与其它商业上的厂区的数据源集合在一起。经过统一的主管数据库,高效工具可以组态和维护整个OVATION系统。

OVATION高效工具是技术化的、最先进的组态开发工具,可以用来建立工业范围内所有的图形、过程测点、控制策略和报表。

25

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) Ff现场总线

· 使生产过程更加平稳 · 提高机组可利用率 · 降低资金和工程成本 · 更有能力遵守行业规范

· 适用电力工业,水/污水处理行业 · 各组件经受多年实践检验 · 无缝式集成 · 模块化设计 · 满意的服务支持

自现场总线技术在90年代后期问世以来,它就已经开创了自动化控制技术的新纪元---数字时代。作为艾默生过程控制公司创造性的、经受检验的工厂管控制网结构,PlantWeb是业内仅有的推动该技术突破的数字工控产品。艾默生过程控制公司因此而毫无置疑地成为该领域的领导者。

艾默生公司应用业内关键技术即:Ff现场总线(数字化、双向通信)建立并推出当今唯一的可用的数字工控网结构--PlantWeb集成现场总线驱动的就地设备、控制系统和具有预测功能的维护软件,以提高机组运行效率。

由于结合了OVATION专业控制系统和艾默生资产管理软件(AMS)中具有预测功能的

维护软件,PlantWeb能够把控制系统,智能设备和具有预测功能的维护软件工具紧密结合成一个整体。电厂运行人员因此能够使用PlantWeb有效地控制生产过程并优化机组运行。

OVATION Ff现场总线解决方案

OVATION专业技术无缝集成基于现场总线的现场智能、设备和整套AMS软件,使生产控制具有可预测性和智能性。

OVATION Ff现场总线设备和整套解决方案中的所有部件,经历无数次的工程验证,具有极高的安全可靠性。正是基于长期以来的成功经历,OVATION解决方案定位为专业服务于电力工业和水/污水处理行业。

高可靠性

OVATION Ff现场总线解决方案由几大部分组成,其中每个部件都具有成功的跟踪记录,OVATION,AMS和艾默生众多具有现场总线的设备都经过世界各地无数次的现场检验,被证明为高度可靠。这个可靠性也是基于这些部件具有可靠的网络结构,运用冗余设计和遵循国际标准,能够安全控制和监视机组运行。

艾默生严格测试众多生产商的各种现场设备,对所有的测量仪表作广泛的测试能确保当它们应用于OVATION系统时高度安全、可靠。

行业导向

OVATION控制系统专门为全球范围内的电力工业、水处理和污水处理行业提供优化方案。我们无可超越的专业素质和长期成功业绩使得我们能够提供基于现场总线的解决方案。

26

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) Ff现场总线

电力应用上的锅炉控制,数据采集和汽机控制等功能,水/污水处理应用上的一次处理,二次处理和过滤控制等功能都会得益于现场设备更有效的信息采集,从而能够使机组运行符合环保规定的同时,更安全可靠,机组可利用率也更高。

高度集成

OVATION提供的整套产品高度集成了机组控制系统,现场设备,其它制造商硬件和公司网络。OVATION现场总线的网关能够把具有现场总线的智能仪表同OVATION技术无缝式集成,从为达到更好的控制效果,提供更多有效的有关运作过程的信息。

资产管理软件(AMS)允许具有行业标准的现场总线设备的即时连接。智能设备把现场信息传送到AMS功能强大的预测性维护软件的工作站中,从而能够做到可以在OVATION工作站直接诊断、控制、监视现场设备工作状况。OVATION工程师软件开发工作室包含的集成工具能够自动、方便地把系统控制策略下载到某现场总线分支的所有现场设备中。

对被允许采用的现场设备的广泛测试能够确保系统集成的快捷、简易,把设备连接到OVATION现场总线网关上和利用集成工具组态也变得更简单。OVATION包含一百多个标准算法,能够实现更广泛的功能。使用标准功能模块或内置算法可以方便地把现场设备的I/O信号传送到OVATION系统中,从而获得有关调试的完整信息,如增益、速率和复位等。

模块化设计

通过OVATION Ff现场总线的网关,功能强大的机组控制系统可以获得现场智能信息。网关包含模件及带内置故障容错和诊

断功能的插入式组件,设计为能容易地安装在标准机柜中。网关,OVATION控制器和其它OVATION I/O模件都同时配置在系统中。远程机柜(可以安装网关)能够把模块安置在更接近现场的地方,从而降低电缆成本。网关用符合DIN制标准的单点轨固定在控制器机柜中,从而安装更容易,组态更快速。

满意服务支持

艾默生在系统支持上久享盛誉。在OVATION Ff现场总线解决方案的背后,一系列服务和支持能力能够帮助客户确保他们的技术投资更稳妥。最新的、经济上可行的、独立于系统平台的技术贯穿于OVATION设计的始终,这使得我们的解决方案能够与快速变化的技术进步同步。而且艾默生不少于10年产品服务政策使得OVATION Ff现场总线解决方案能长期为您服务。

27

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) Ff现场总线

· 同现场智能仪表在控制和诊断数据方

面双向通讯

· 总线驱动的多节点拓扑技术可节省电

缆,减少机柜空间

· 国际开放标准IEC-61158支持供应商

产品的互相操作性

· 每个控制器至多能连16只网关 · 每只网关可连4个H1现场总线分支 · 每个H1现场总线分支可连16只现场设

· 分支长度可达1890米(不用中继器) · 可在现场或OVATION系统中实现控制

功能

· OVATION软件开发工程师可无缝集成

控制策略

PlantWeb○

OVATION○,FoundationTM,Fieldbus和AMS

艾默生过程管理公司一直是业界领导者。十年前,艾默生做为其中一个重要的成员开创了可以成为未来标准的现场总线结构。Ff现场总线革命性地使自动化领域有能力在现场智能设备间进行控制和诊断信息的连续数字化通讯。

1998年,艾默生引入PlantWeb,又一次把自动化系统平台转换为数字化控制结构。

RR

同时,艾默生推出先进的OVATION技术,从而在业内标准的基础上,把机组控制过程同开放式的结构统一起来。另外,艾默生AMS中具有预测功能的维护软件使得机组运行更有效,维护成本更低。

艾默生把AMS的创新技术,现场总线和OVATION结合起来,并融入PlantWeb的控制结构中,使用户能获得更强大的控制能力和更优的过程控制结果。

同其它现场总线解决方案利用第三方I/O模块传送现场信息不同,OVATION实施的Ff现场总线通过配置在控制器机柜内的网关模块,用软/硬件把智能设备同OVATION技术无缝集成为一个有机整体。OVATION Ff现场总线的网关实现的现场信息同OVATION系统通讯的机制,使过程诊断和预测维护更优。

OVATION控制器通过高速专用的以太网总线可连接多达16只现场总线网关。每只网关可支持4个H1现场总线分支,每个H1现场总线分支可连16只支持总线驱动的现场智能仪表。内置的现场总线组态软件(在OVATION开发工作室中)能够自动、方便地把系统控制策略下载到某现场总线分支的所用现场设备中。

OVATION Ff现场总线网关

OVATION Ff现场总线网关由四个模块组成:

· 网关处理器

· 2个H1模块,每个模块都有2个独立

的端口,以连接总线驱动的H1现场总线分支

· 网关电源供应

28

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) Ff现场总线

控制

网关处理器

OVATION现场总线接口的核心部件就是网关处理器。网关处理器的功能是处理所有进出OVATION控制器的以太网现场总线流量,同时缓存OVATION控制器和H1现场总线模块之间的传输信息。网关处理器同样可实现AMS同现场智能设备间的通讯。它也具有自检和纠错功能,并可将这些结果传送到OVATION控制器进行监控。

通讯 H1模块

2只H1网关模块控制现场设备和网关处理器之间的通讯。H1模块包含2个独立的H1端口以连接现场总线分支。每个H1端口的功能是做为现场总线分支的主连调节器或在线指示器,模块上的LED可指示每个模块的电源、故障及状况等信息。在网关背面的H1模块下部都有一排端子,由此可把相应的分支接入到模块中。

电源

总线分支配电

Ff现场总线通过传输数字通讯信号的连接总线向现场仪表供电。其实该电源不是通过H1端口提供的,而是来自单独的电源供应模块。在OVATION现场总线解决方案中,OVATION控制器机柜里安装有标准冗余的

24VDC配电模块,由此对各总线分支供电。配有电源风扇的单个DIN导轨把各总线分支和电源模块隔离开,同时也分隔各总线分支,从而避免分支间的互相干扰,以及电源对数字通讯信号的干扰吸收,最终控制更准确及时。

网关配电

每个网关都由一个单独的24VDC网关电源供应模块配电。只有网关处理器和H1模块由此供电,H1总线分支的总线驱动电源并非取自此电源模块。

29

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) Ff现场总线 组态软件

OVATION开发工作室是一套综合的软件工具,能够对OVATION系统的每一部分编程组态。作为一套完全集成的高级软件程序,该工作室生成并维护OVATION各站点的类型、控制策略、过程图表、点记录和整个系统的组态及安全等级设定。

使用直观的图表菜单式接口、标准拖拽和点击功能使修改组态更容易。这些修改对象包括控制逻辑,I/O点和过程图形等。由此控制系统工程师,可以很容易从OVATION工程师站对现场设备I/O直接编程组态。

以AutoCAD为基础,OVATION开发工作室的控制生成模块使用一种有效的方法开发OVATION控制策略,并自动对H1端口及现场设备组态。利用I/O生成器和点生成工具,可以从已知设备库中选择现场总线的功能块和算法,并组态到OVATION系统中。

离线组态允许远程构建系统控制策略,而无须布置在现场并连接到控制系统上。另外,新设备的控制系统和现场总线分支结构的设计可以在组态工作之前进行,这节省了宝贵的时间,节约了资金投入。

30

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) Ff现场总线 典型架构

OVATION现场总线的网关连接在快速以太网交换机上,这个交换机又被连接到OVATION控制器上。每个控制器可以连接多至16只现场总线网关。每只网关可连接4条H1分支,每条分支可连接多至16只总线驱动的现场设备。

31

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) Ff现场总线 机柜安装

OVATION Ff现场总线的网关可安装在标准OVATION机柜中,同控制器和其它OVATION I/O模块一同布置。灵活的安装选择允许把网关布置在控制器机柜内的任何基架上,同样也允许把其安装在远程I/O机柜中,使网关更接近现场,从而节省电缆费用。网关使用DIN导轨(配置有连接片及其附件)很容易安装在OVATION模块中。H1模块上的I/O端子排有压缩端子供现场总线分支接入。

32

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 虚拟仿真 虚拟仿真 虚拟仿真系统概述 特点:

三十多年来,艾默生过程控制公司在电力

和水处理行业的仿真技术方面一直处于技术前沿。依靠在发电、水/废水处理方面几十年的经验,艾默生提供了多种仿真系统,帮助用户提高工厂效率,增强运行人员技能。

OVATION仿真系统已经被广泛应用,成为改善工厂运行的非常有价值而且易用的工具。典型的应用范围包括:DCS安装前的系统验证、运行培训、系统升级、旨在改善效率的控制策略修改等。

作为培训工具,OVATION仿真系统能够帮助运行人员理解工厂控制流程和控制策略。由于仿真系统采用与实际控制系统相同的设备模型,运行人员能够彻底理解他们的操作是如何影响运行和整体性能的。一旦准备系统改造或者设备升级,运行人员可以使用OVATION仿真系统来观察工厂在不同工况下的反应,以提高运行技能。最终,便产生了按需培训的、对设备和整个流程非常了解的运行人员。

OVATION仿真系统也是一种功能强大的工程分析工具。通过仿真不同运行工况,工程师可以依据仿真结果重建控制逻辑,并在实施前观察新逻辑的控制效果,而不会对当前的运行产生任何影响。

虚拟仿真系统结构

OVATION仿真系统在微软Windows平台上采用虚拟控制器来执行标准OVATION控制器的功能。虚拟控制器内置于仿真主机中,提供与控制系统中OVATION控制器相同的一对一的仿真功能。源自OVATION控制器算法库的仿真算法库,是建立过程响应的高效工具。OVATION虚拟仿真系统提供单工作站和连网工作站两种配置模式。

· 硬件成本最少

· 全功能仿真,灵活性高

· 工程师站和操作员站均采用常见的桌

面系统 · 占地更小

· 支持不同电厂不同控制平台的仿真系

统切换

· 降低控制器内的任务循环工作量,提高

控制响应

· 提高操作水平,减少事故跳机 · 全仿真训练,提高操作员响应时间 · 改善机组起动和停止效率

· 强化操作人员分析和纠正对运行波动

的调整技能

· 减少机组金属应力,降低因操作错误所

引起的系统或者设备故障 · 提供高效的工程分析功能

先进控制系统的虚拟仿真,一直在降低成本和培训时间,减少运行风险方面发挥着重要的作用。艾默生过程控制公司利用已有的成熟技术,开发出具备全仿真功能、仅需配置极少硬件的OVATION虚拟仿真系统。采用虚拟技术的OVATION仿真系统集全部功能仿真于一台或少数几台桌面工作站上,非常易于在厂内不同的地点间搬移。OVATION的虚拟仿真方法能够降低运行费用,提供更快捷的操作响应。

33

OVATION-艾默生过程控制公用事业部(PWS) 虚拟仿真 都有唯一的站点地址标识,以便在单工作站仿真系统

OVATION网络上的相互区分。仿真管理员

单工作站模式是指在一台Windows机器上

可以起动和控制所有虚拟控制器的运行。

实现OVATION系统的动态模拟。在这台工

在多台仿真主机的情况下,会有一台主机

作站上,内置了虚拟控制器、操作员站和

被指定为“主”;它将接收所有的命令,并

工程师站以及数据库服务器等。单工作站

将这些命令分配到其他主机;它也同时承

模式主要提供离线控制策略设计、数据库

担整个仿真系统的时钟同步任务。

和控制策略测试等功能。

连网工作站仿真系统

连网仿真模式包括多台通过网络相连的工作站,分别运行虚拟控制器、OVATION操作站、工程师站、数据库站等。虚拟控制器可以运行于单个仿真主机上,也可分布运行在多个工作站上。连网仿真模式用于以非常低廉的硬件成本和占地空间仿真整个OVATION系统。

虚拟控制器

虚拟控制器实际上就是软件包形式的OVATION控制器,不需要任何硬件。虚拟控制器可以在OVATION Developer Studio环境下配置和装载。每个控制器的配置文件都由运行于仿真主机上的仿真数据库进行维护和修改。

仿真主机上的用户接口支持操作人员控制单个虚拟控制器或者全部系统的运行。可用的命令包括运行、冻结、保存和装载。运行命令能够起动虚拟控制器的扫描工作,而冻结命令则是挂起虚拟控制器。保存命令能够获取控制器相关数据的快照,而装载命令则可以恢复先前保存的快照。

仿真工作站

仿真主机可以装载一个或者多个虚拟控制器,以及OVATION操作站、工程师站、数据库服务器等。利用OVATION Developer Studio中的工具可以配置和维护仿真主机。

运行于仿真主机的所有的OVATION站点

34