1、分散控制系統 Ovation培訓教材第2頁共216頁第一章 OVATION系統概述第一節OVATION系統功能概述第二節OVATION系統硬件配置及功能第三節榆社電廠OVATION系統的基本配置 第二章OVATION件系統介紹軟第一節系統軟件介紹第二節OVATION應用軟件與操作系統的關聯第三節工作站安裝軟件及系統工作路徑第四節應用軟件介紹第五節控制邏輯生成器使用說明第六節 圖形組態生成器使用說明第三章Solaris操作系統的維護與管理第一節系統概念第二節 OpenBoot PROM第三節安裝Solaris操作系統第四節軟件包管理第五節補丁維護第六節啟動過程第七節系統安全第八節用戶管理第九節初

2、始化文件管理第十節進程控制第十一節磁盤配置和命名第十二節磁盤、分區和格式化第十三節文件系統介紹第十四節文件系統掛接第十五節網絡文件系統第十六節UNIX操作入門第四章OVATION系統常用操作功能說明第一節OVATION系統常用功能說明第二節OVATION系統常用算法說明第三節機組啟動前DCS控制系統檢查項目 第四節OVATION系統反事故措施第五章OVATION系統常見故障診斷與處理第一章OVATION系統概述第一節OVATION系統功能概述OVATION 特點第3頁共216頁高速，大容量的網絡結構一全部采用商用化的硬件結構。采用開放的工業標準，OVATIONS統可非常容易地與第三方產品進行集

3、成。完全分散的數據庫結構，關系數據庫的采用突破了傳統的概念。*米用先進的模塊化設計思想。AUTOCAfi編程模式，使系統易于生成。OVATION控制管理系統完全為 Y2K兼容產品。開放的兼容系統一ODBC DDE/NETDDEWAVE OPC等。高速、高性能的 OVATION網絡 網絡 嚴格按照ANSI標準X3T12協議進行 通訊。OVATION網絡全域的通訊速率為 100MB每秒。數據高速公路有每秒 200,000實時點的 掃描能力。OVATION 網絡OVATION采 用OVATIONS絡（分布式數據接口）。它是一種適用于實時過程控制的通 訊網絡，具有最快的速度和最大的容量。采用全冗余容錯

4、技術的OVATION網絡嚴格遵循IEEE的標準。OVATION網絡與通訊介質無關，既可 采用光纖也可采用UTP因采用的硬件極易在市 場上購得，取消對特殊網關和接口的要求，提供了與企業內部LAN，WAN和Intranet 的完全連通的可能性。OVATION的高速網絡網絡不同于其它 DCS系統，它是一個完全確定性實時數據傳輸網 絡，即使在工況擾動的情況下也決不丟失、衰減或延遲信號。此外，按照ANSI標準，OVATION 網絡提供全冗余的反轉雙環，并且在雙環電纜中斷時，使用自動重新組態功能以屏蔽發生 錯誤的部分。網絡標準對于控制和信息的整體結合，OVATI-ON是最快和價格性能最有效的途徑。它允許最

5、終用戶使用最好的方法來組織他們的信息集合，不用考慮協議、網絡管理和操作系統等等。 OVATION網絡 軟件使用ISO/OSI可以在任何一個標準物理網絡層中通訊，在使用OVATION網絡時具有所有網絡的特性：冗余、同步、確定和令牌傳輸。當在與以太網、快 速以太網、令牌環或其它拓撲結構相連時它使用TCP/IP協議。因為OVATIONS統在控制系統網絡術上的突破，最終用戶為了在局域和廣域范圍內（LAN和WAN構成信息系統，可以合成多個網絡系統而沒有任何的限制。所有其它分散控制系統廠商為了控制系統和廠區 局域網相連接所設計的各種網關和用戶接口在 OVATION系統不需要。網絡特性：速度100MB每秒容

6、量200,000實時點每秒長度200公里站點1,000 個OVATION控希9器OVATION控制器執行簡單或復雜的調 節、邏輯控制、數據采集、與 OVATION網絡網 絡和I/O子系統的接口。控 制器內部使用標準PC結 構并提供無源PCI/ISA總線接口， 它可以和即插即用（plug and play） 的標準PC產品相兼容。OVATION控制器使用多任務商用實時 操作系統（RTOS處理數據。RTOS!來執行和協 調多應用區域的控制、與 UTP網絡通訊以及對控制器內部進行整體管理。OVATION控制器特點具有處理多種應用程序（包括網絡）的能力提供控制器完全無擾動切換的能力*兼容第三方用于數據

7、通訊、控制、 用戶C語言編程和仿真的軟件支持多任務和優先任務計劃完全符合POSIX1OO3.1b的開放系統 標準容易理解的命名法表示過程點（優于使用復雜的名稱或硬件地址加偏移量的命名法）RTOSff占內存低于50KBRTO苗儲和啟動使用閃存（Flash Memory）（無需電池固化的內存）RTOS勺模塊式結構只執行控制算法和通訊的功能應用軟件的組態程序記錄在閃存中操作系統OVATION控制器所使用的操作系統不同于其它完整的操作系統，如UNIX 它只使用了兼容與POSIX的 RTO骸心部分。該操作系統內嵌于 OVATIONS控制器中。RTOS的功能為了促進實時控制和通訊功能，RTOS通過TCP/

8、IP提供有優先計劃的多任務安排和網 絡通訊。網絡通訊通過一個商用的 OVATION網絡適配器，來執行通訊中的物理和媒介進入層。 諸如路由、終端到終端連接等通訊協議中的高層以及文件的傳輸都由控制器的軟件作業來 完成。OVATIONS絡執行TCP/IP協議僅僅是RTOS能中的一種，它和其它實時操作系統 如 Mi-crosoft NT 、Solaris 和 UNIX 也可 兼容。OVATION 硬件OVATION以基于奔騰處理器的結構及 PCI總線方式。PCI是一種32位用于奔騰和奔騰Pro處理器中的擴展總線。使用PCI總線作為系統的設計思路，可以支持其它的PC設備,OVATION控制器硬件OVAT

9、ION控制器被設計為：可在不同硬件平臺上方便實現的設備。這種靈活性使得控 制器可在更新和更好的平臺和商用的操作系統中移植，可以滿足未來的需求。OVATION控制器的硬件平臺和操作系 統，以工業標準為基礎，提供以下各項優點： *降低硬件和軟件的淘汰風險第5頁共216頁掃描硬件和軟件更新的低成本*提高了跟蹤技術發展的能力控制器硬件的規格處理器Intel 奔騰時鐘速度133MHz內存32 MB DRAM總線結構PCI總線I/O模件最多128個就地卡件控制器規格:點的類型最大量發生點（有點名）最多到16,000模擬量（硬接線）1,024數字量（硬接線）2,000SOE硬接線）1,000過程控制區域最多

10、5個I/O總線速度10毫秒到30秒I/O 接口PCI 總線(OVATION 和 Q-L ine)OVATION控制器為了滿足用戶的需求，提供了大量的應用程序和功能: 連續（PID）控制*布爾邏輯*特殊邏輯和定時功能數據米集* SOE處理冷端輸入補償過程點傳感器/限位檢驗過程點報警處理-過程點轉換為工程單位過程點數據庫存儲就地和遠程I/O接口過程點上標簽 標準控制器功能控制OVATION控制器使用奔騰處理器，具 有同時處理10個過程控制區域的能力, 頻率從10毫秒到30秒。每個控制組態均可包含I/O過程點和算法。歷史事件順序（SOE）整體的SOE處理能力由I/O 子系統和標準軟件提供。SOE記錄

11、下用戶設定的數字量 輸入變化狀態序列的分辨率為1/8毫秒。第6頁共216頁報警處理基于每個過程點的定義，OVATION空制器在輸入量程的范圍內執行基本報警處理功 能。任何一個點報警的狀態將會在 OVATIO N網絡上不斷的更新和廣播。例如：一個點的 狀態會被標明超出傳感器或用戶定義的量程范圍、改變了狀態或超過一個增幅的限制。如果用戶要求，報警的報告可以延遲一個用戶預定義的時間間隔。當控制器和用戶界面有接口時，OVATION控制器具有報告出6種獨立的報警能力：4個高限*用戶定義高限最高的增幅限制4個低限用戶定義低限最低的增幅限制用戶界面能夠按照用戶選擇報警的重要性來對報警排序。當報警顯示在報警畫

12、面上， 它可以標明報警敘述為 警報”或 信息”。一個報警確認功能允許操作員輸入報警確認， 激活的報警將從報警清單中消除。如果過程點從報警清單中清除后改變了報警的狀態，它將自動恢復到不能再次被釋放的狀態。冗余OVATION控制器的設計是能夠提供不同關鍵設備的冗余要求，包括：OVATION網絡網絡接口功能處理器、內存和網絡控制器處理器電源I/O 接口輸入電源I/O電源*輔助電源*遠程I/O通訊媒介全冗余的控制器能配備：雙奔騰基礎的功能處理器雙網絡接口雙處理器電源雙I/O電源雙輔助電源*雙輸入電源*雙I/O接口每個冗余功能處理器都執行同樣的應用程序，但只有一個能于I/O通訊并且運行在控制模式下。備份

13、處理器必定運行在后備、組態或離線模式。這兩種模式被稱為控制模式”和后備模式”控制模式在控制模式下，主處理器的功能類似一個非冗余的處理器。 它直接對I/O進行讀取、 第7頁共216頁寫入和執行數據采集、控制功能。此外，主處理器監視著后備”處理器和網絡的狀態和良好。后備模式在后備模式下，后備處理器診斷和監視主處理器的狀態。后備處理器維持控制所需的 數據，并且通過OVATION網絡獲取到所有控制處理器發出的信息，包括過程點數值、算法塊的參數和變量點的屬性。自動出錯控制OVATION控制器的冗余功能包括自動出錯控制。意思是，如果主控制器失敗，看門狗”檢測電路關閉主控制器的I/O 接口并將錯誤通知后備控

14、制器。后備控制器馬上實現 I/O總線的控制并開始執行過程控制的應用程序并通過 OVATION網絡廣播信息。因為后備 控制器中算法塊一直跟蹤著輸出值、 通過收到信息的逆運算，在第一次控制掃描期間即可 提供數據，所以發生錯誤后控制器間可以做到無擾動切換，甚至是發生一個嚴重的故障。 觸發自動的故障切換的事件可以包括：控制處理器故障*網絡控制器故障* I/O接口故障*控制處理器電源切斷控制處理器復位一旦控制權轉移到后備處理器，故障的處理器可以關閉電源、修理、重新接上電源， 這些都對執行控制算法沒有任何的影響。 重新啟動后，修理好的處理器會檢測到它的伙伴 處理器處于控制模式下，它會充當后備控制器。控制模

15、式下的控制器檢測到后備處理器的 出現會將功能調節到冗余操作。模擬量輸入/輸出模件模擬量輸入和輸出模件提供了一個介于廠區操作與I/O接口總線間的模擬量信 號界面。總的來說，所有模擬量輸入輸出模件有如下的特性：*IEEE抗浪涌能力*直觀的LED診斷/狀 態指示燈自動歸零，自動增益修正符合IEC 801-2至5標準通道到通道與通道到邏輯的電氣隔 離13位分辨率-提供調節過的隔離電源（使用二維變壓器技術）*在線初始診定，使用EEPROM存儲整定常數模擬量輸入模件：8路信號輸入不同輸入等級組態：+/- 20mV +/- 50mV +/- 100mV 0-1 V, 0-5 V, 0-10 V, 4-20

16、mA每個通道每秒10次轉換第8頁共216頁熱電偶開路檢測廣泛的使用低電耗的晶片*點的品質狀態報告模擬量輸出模件：4個通道3種輸出量程：0-5 V ，0-10 V，0-20 mA電流輸出型提供過流和低于額定電流指示故障模式-保持上一個狀態或關閉2個電流輸出模件可以冗余，只需將信號線串接熱電阻檢測（RTD）模件4個輸入通道*支持3線和4線制RTD每個通道提供開路電流檢測。數字量輸入/輸出模件數字量輸入和輸出模件提供了一個介于廠區操作與I/O 接口總線間的數字量點 信號界面。總的來說，所有模擬量輸入輸出模件有如下的特性：IEEE抗浪涌能力直觀的LED診斷/狀態指示燈*點到點與點到系統的對地1000V

17、光 絕緣對數字量輸入模件16路微分或單邊的數字量輸入2種輸入等級組態24VDC或 48VDC125V符合IEC 801-2 和801-4至6標準過壓熔斷狀態檢測現場電纜允許最長達1000英尺接點輸入模件16路單邊接點輸入48V帶內部電壓監視的卡件內電源 符合IEC801-2和IEC801-4至6標準*保險絲熔斷檢測接地出錯檢測 數字量輸出模件 數字量輸出模件可以直接與處理器、機械式或固態繼電器設備接口第9頁共216頁 16路單邊輸出符合IEC801-4等級4和IEC801-5等 級3標準*從I/O總線到現場輸出的光隔離對對接點的時間輸出周期和動作（關或保持）可用軟件組態通訊保險絲熔斷檢測 歷史

18、事件順序模件（SOE）SOE模件是與I/O接口總線兼容，用來 測試歷史事件順序的子系統。這種模件監視 現場點并標出點狀態改變的時間標簽。SOE莫件是SOE子系統中的一個元素，它的功能是 收集一組用戶組態的接點輸入狀態變化的序列。控制器將掃描 SOE事件并讀入緩沖區， 同步比較SOE模件和數據高速公路的時鐘，然后將信息發至兩個指定站中的一個。特征：*16點單邊接點輸入*48V帶內部電壓監視的卡件內電源符合IEC801-2和IEC801-4至6標準保險絲熔斷檢測*接地出錯檢測脈沖累計模件脈沖累計模件累計現場脈沖信號輸入。脈沖量輸入信號可能來自位置編碼器、轉速計 和流速計。脈沖累計模件提供多電壓類型

19、的 2個通道，它還具有執行脈 沖計數、脈沖寬 度和頻率的測量能力。OVATION用戶界面*OVATIONB戶界面提供操作控制系統 的安全、高效和靈活性。因為使用了商業的實時操作系統，OV -ATION用戶界面提供了強大的操作和維護能力。OVATION1工業領域中最可信賴和具 交互性的實時監視和控制網絡。OVATION提供按照您選擇的標準平臺提供用戶界面：PC UNIX或Java/瀏覽器工 作站版本。PC版本使用Mic-rosoft NT 4.0 操作系統，而工作站版本結合了 Sun 微處理系統強有力的Solaris操作系統。任意的一種平臺都能作為工程師或操作員界 面來完成讀取和處理企業級的所有

20、數據。操作員和工程師用戶界面OVATION操作員站提供了一個高分辨 率的窗口，以處理控制畫面、診斷、趨勢、報第10頁共216頁執行在線控制和圖形編程雙重功能 廣泛的功能：重新使用圖形源碼， 用系統參考工具和庫在線使用各種 多窗口功能允許用戶同時對控制、存儲時間和確保圖形轉換的連貫性 手冊數據庫和圖形進行編程警和系統狀態的顯示。通過工作站，用戶可以獲取動態點和歷史點、通用信息、標準功能 顯示、事件記錄和一個復雜的報警管理程序。OVATIONX程師站在操作員站功能的基礎上增加了創建、下裝和編輯過程圖象、控制邏輯和過程點數據庫等所需的工具。操作員用戶界面特征：三種標準平臺可供選擇：Solaris操作

21、系統的ULTRA工作站PC基準的 Windows NT 4.0Java/瀏覽器遠程工作站單顯示器或雙顯示器支持，全面多任務操作*使用開放式Windows主題的環境，具有包括不同的第三方組件或軟件的能力OVATION操作員站能夠完全的與 OVATION網絡網絡接口，允許對150,000動 態點進 行訪問具有快速直接訪問信息能力，例如通過導向調節顯示頁的縮放支持多種語言、字符集和文化背景轉換的能力 ULTRAS準平臺確保多用戶支撐和對將來硬件發展的兼容性工程師用戶界面特征：順應工業標準（ODBC/SQL）允許兼容其它數據庫系統 操作員界面通過一個面向廠區處理的窗口， OVAT-ION操作員站提供了

22、獲取控制、診斷、趨勢、 報警和廠區情況的實時圖形接口。 為了能夠處理快速變化的廠區處理數據，操作員站的通訊是一個高速、確定性的OVATION網絡網絡。通過高速、高分辨率的實時顯示畫面來簡單的回顧和分析歷史、實時過程數據信息， 報警畫面和一套圖形用戶界面（GUI）。OVATION操作員站還可提供自由格式報表和執行性 能計算等功能。標準操作員特征用戶可以通過選擇操作員站監視器上的圖標來訪問標準操作員站特征：報警、組態顯示、算法參數調節、瀏覽用戶過程控制。當圖標被激活，相應的標準操作員控制功能會顯示在一個窗口內，它可以按照多窗口顯示的格式被任意調整尺寸和移動。最多有 7個不同功能的窗口同時顯 示。這

23、些窗口可 以任意調用、定位和調節。操作員站可調用存儲在硬盤內的由工程師站用 CAD類型的圖形 建立器繪制的用戶過程畫面。過程畫面可定義為任意操作員站通用和為特定站設計兩種方 式。為了加快調試進度，控制回路和布爾邏輯方案可以精確用工程師站繪制的圖形方式在線激活和修改。OVATION操作 員站提供了一個菜單系統，來表示標準的回路和顯示: 圖形顯示*程序執行*邏輯子系統第11頁共216頁*通用信息顯示報警顯示畫面拖/放點名功能點信息*系統自診斷 測點的回顧 允許用戶通過一系列特性、狀態、質量碼來回顧點的生成：限位：數值限位、工程范圍限位、報警限位、合理限位、數值鉗位限制、傳感器限位以及限位檢查移位*

24、質量碼：Bad, Poor， Fair，GoodSID報警報警檢查移位剪切塊無效報警剪切工程范圍檢查關閉*合理檢查關閉*數值鉗位關閉輸入數值外部校驗掃描移位打標簽測試模式*掃描清除超時 點的信息允許操作員瀏覽選中的過程點的完整數據庫記錄，并可以調整掃描狀態、報警狀態、 報警限位和數值。對每一幅過程畫面，動態點都自動給出點擊區，通過它可以快速定位過 程點。點擊區包含如下內容：過程信息點名、說明、數值和質量碼廣播頻率*硬件信息：I/O地址和信號類型*掃描狀態（開/關）*報警狀態信息（報警檢查開/關，限位檢查開/關）和限位（低、高、增量和 死區）*系統信息，如起始站名和系統指示一個下拉菜單能實現如下

25、的數據采集功能: 改變掃描狀態*改變報警狀態改變數值改變限位操作員時間記錄：每一個操作員的操作動作會引發 OVA-TION操作員站給標明記錄事件的站點 發出一 條事件消息。這個站點馬上生成一個有時間標簽的 ASCII碼消息，并通 過OVATION網絡 第12頁共216頁傳給歷史記錄設備。 隨后可在歷史記錄設備上顯示或打印出來。*每個操作員事件消息包含下列內容：事件子類型日期/時間（最靠近的秒）事件說明*根據事件的不同，每個消息還可能包括下列內容：點、設備或站點名點的描述*老的數值/模式和新的數值/模式回路號，算法名稱和算法類型OVATION操作員站初始的事件消息類型如下：在決定掃描狀態、報警/

26、限位檢查狀態、輸入數值或改變報警限位時的數據采集系統 功能和失敗算法調整和失敗更新時間強制鍵入數值*錯誤清除/確認OVATION控制器初始的信息類型：離散量控制消息調節控制消息各方面的其它消息 OVATION控制器軟件邏輯出錯決定報警管理允許操作員按照梯級瀏覽和確認報警顯示。可以選用4種類型的報警顯示：圖形模塊化報警-最多200個圖形模塊來表示報警點集合。一旦發生報警，相應的圖 塊會改變顏色，提供 快速的視覺指示。圖塊可以直接至 特定的過程畫面。組態圖塊 化報警系統時，也可使用位圖制作圖塊。報警組可用點的優先級和特性來作 為框架。報警圖塊的位圖可用用戶 定義的優先級和未確認狀態來定義 顏色碼。

27、用來定義 圖塊的過程圖形 可以是任意類型，例如過程概貌，手操站或點的集合等等。報警清單-按照時序來顯示現存登錄的報警。點的報警狀態改變將標明登錄列表的更新情況。報警點的恢復也可標明（在對點進行組態時要說明）。歷史報警清單-按照時序顯示最近發生的5,000條報警包括發生和恢復未確認報警清單-按照反時序序列顯示未確認的報警。新發生的報警將增加到清單 的底部。當一個報警 發生后，操作員必須按窗口上的報 警確認按鈕，以確保提供一個內 部的反應。說明：歷史報警清單5,000 個報警優先級8級圖形模塊位圖報警200個報警清單的顏色16種第13頁共216頁報警目的地操作員站可以通過特定廠區范圍的過濾功能將報

28、警送至特定站或整個系統。點名的第一個字母可以標明點所在的控制處理區域， 通過這個方式，每個報警可以特定的表示它所 在的控制區域。報警優先級為了區分報警的重要性，過程點定義為 1-8檔優先級，8級最低，1級最高。模 擬 量報警的高低限可以安排各自的優先 級。傳感器，標識一個輸入點的失敗， 使用兩個數 值中較大者；恢復，標識一個報警點恢復正常，使用兩個數值中的較小者。聲響報警當報警發生時，聲響報警將產生聲音提醒操作員注意：一個或數個報警發生。聲響報 警可以連續也可以不連續。連續聲響可以設為響一段時間間隔或響到報警確認為止。每個報警優先級可以定義不同的音調，如果收到報警，音調將按照報警中的最高優先級

29、。這個功能將幫助操作員分辨 報警的重要性。連續聲響系統可以在一臺或一組操作員站中運行。不連續的聲響（一個用戶定義的聲音文件）在點報警時僅響一次。聲音文件可以在兩種模式運行：優先級或目 的地。不同的音調可以定義給特定的目的地或優先級； 同樣的音調也可以定義給不同的目 的地或優先級。報警確認操作員可以使用基本報警窗口上的報警確認按鈕來確認一個報警。報警確認標明: 操作員知道一個報警的情況然后完成確認的行為 報警復位在完成確認后，報警必須重新復位以便于從報警清單清除。 報警復位功能標明所有系 統中可重新恢復的報警，允許它們復位。第14頁共216頁顏色、類型和大小，以便標識報警和操作條件的其它圖象、窗

30、口或點的信息定義并插入過程圖象中過程畫面 *用高分辨率圖象和增強功能如窗口、縮放等來組織和顯示過程信息。附加功能有: *圖象可通過圖形模塊訪問用戶可以自定義圖形元素和文本的 狀態圖象可以包括連接或點擊區來顯示 不屬于系統內網絡上的設置點可以 *提供一個標準圖形元素庫 單幅圖象可以鏈接多個組的點說明過程圖象超過25,000過程圖象窗口每個窗口最多8幅 （雙CRT支撐8幅， 每個顯示器4幅） 可選每幅圖象的 動態區域超過700個每幅圖象的顏色256種圖象更新速率1秒班組日志：班組日志允許操作員填入每個班組的信息操作摘要和數據觀測值。日志內容可以廣播到其它操作員站或存儲在歷史站內。典型的內容可以包括

31、如：廠區情況流程偏差過程的檢測第15頁共216頁趨勢趨勢圖用圖象或表格形式并按照選擇的時間周期來顯示系統網絡上的實時點的采樣。操作員站可以瀏覽實時和歷史數據兩種趨勢顯示。操作員站可以建立特定的趨勢組，以便于快速的訪問一組預先設定點。其它趨勢顯示功能包括：滾動、細微移動功能可以閱讀實際 趨勢數值基線顏色功能允許選擇實際數值和 設定點的色差*標明點退出掃描狀態*水平、垂直、X-Y或表格形式可選*操作員可選趨勢顏色*趨勢采樣周期：1秒、3秒、10秒、30秒、1分鐘、5分鐘和1個小時說明同步顯示趨勢窗口4每個趨勢窗口包含的點數8趨勢數量可通過組合點建 立器建立最大 1000個就地趨勢 組和1000個全

32、域 趨勢組OVATION工程師站OVATION工程師站使用Windows環境和高分辨率的顯示畫面來執行工程、 操作和維護功能，并包含了所有OVAT-ION操作員站功能。工程師站提供了創建、 編輯和下裝過程圖象、控制邏輯和過程點數據庫的必要工具。為了組態和維護OVATION系統，OV-ATIONX程師站包含了稱為工程工具的 一整套工具。這些工具用來創建和編輯過程圖象、控制邏輯、鍵入過程點數據庫 和站點組態文件，并將新建或改變后的數據文件存入系統軟件服務器。工程師站提供一套帶全面安全系統的、簡單易用的圖形用戶界面重要數據 庫。OVAITON數據庫是分布式數據庫，每個站點處理它相關部分的數據再通過

33、網絡連接在一起。所以，主體數據庫具有一致和精確的可維護性。全域的數據庫一直在更新報告當前的數值。 工程工具可以把數個來自不同硬 件平臺的應用程序單獨的、同時的展開并執行。功能OVATION工程師站執行系統管理功能 并存儲所有的系統軟件。系統目標碼 和應用源程序代碼也存儲在工程師站中。因為具有工程和操作雙重功能，工程師站提供了多樣的功能庫。處于工程模 式時，可以開發、裝載和維護所有站點的應用軟件。新的組態程序將通過 OVA-TION網絡傳遞到目標站點。特殊工程功能包括：第16頁共216頁數據庫和控制組態組態廠區各種顯示圖象和操作面板*報表和歷史點組態組態與其它網絡的數據鏈接裝載所有工作站和站點的

34、組態程序所有設計的文本文件OVATION歷史站西屋的OVATION歷史站對整個OVAT-ION過程控制系統的過程數據、報警、 SOE記錄和操作員行為提供大容量的存儲和回復。OVATIONS史站具有高 速、高效和高度靈活的特點，它能組織巨大數量 （20,000）的實時過程數據和有 意義 的信息并將之提供給操作員站、工程師站和系統維護人員。所有的過程數據可以以0.1秒或1秒的 時間間隔掃描和存儲數據以備今后 回復和分析。收集的數據可在工程師/操作 員站上顯示、打印、傳輸給其它文件 或歸檔。歷史站特征*高速掃描數據并處理（0.1秒和1秒）*高速、高效、靈活的組織20,000實時過程數據點*通過模擬量

35、數據壓縮模塊優化存儲內存*數據回復連續無縫的用戶界面*提供便利的自動數據文件目錄幫助回復過程信息*全冗余操作自動回復數據和文件*用戶可選的標準硬件設計以迎合特殊要求客戶/服務器結構OVATIONS史站功能在一個客戶/服務器結構下運行操作服務器部分：所有軟件都運行在歷史站內。服務器通過 OVATION網絡通訊 網絡接收實時數據，處理數據，再將收集到的數據傳遞給內部存儲介質/歸檔 存 儲，并應答所有對收集數據的訪問。客戶用戶界面（UI）運行在操作員/工程師站上。UI提供對歷史站服務器收集 到的數據進行顯示、打印或按預定格式存儲報表的工具。操作員站接口不用考慮 數據的來源（就地趨勢數據、歷史數據文件

36、、歸檔數據文件或過程點鏈接數據）直接提出要求并通過過程趨勢來瀏覽整個集合的數據。顯示格式有多種類型，并提供標準的縮放功能和簡化操作員要求數據的工具條窗口。歷史站服務器還包括一個強有力的中央歷史數據庫服務器（CHDS。這個Oracle實時數據庫管理系統 周期性的采集和存儲來自OVATION歷史站數據文件中的 摘要數據，并能訪問長 期存儲數據和通過關系型數據庫組織的計算。通過SQL和ODBC接口可以訪問CHDS的數據，可提供給商業管理信息系統和企業級的應用。這個配置提供了歷史站與 MIS 報表之間的緩沖區，為廠區操作人員帶來了極大的可執行性并為采 第 17 頁 共 216 頁集的過程數據和控制系統

37、提供了高度的可靠性和安全性。硬件平臺/冗余冗余的歷史站系統包括兩套獨立且完全相同的計算機硬件。 硬件平臺是一個 以 UNIX 為操作系統的 Sun Ultra 。 每套歷史站硬件包括一對與 OVATION 網絡 通訊網絡相連的冗余連接、 一個專用的處理器、 硬盤、光讀寫機和其它周邊設備。 沒有任何普通的軟硬組件同時分享這對歷史站。歷史站同步執行兩個冗余系統。 每個歷史站和它的伙伴歷史站并行采集和存 儲數據。當一對歷史站中的一個離線， 它的伙伴歷史站繼續正常的收集和存儲數 據。當離線的歷史站重新回歸在線， 一個回復的過程會自動執行： 將離線時間內 錯過的所有數據回復。 從伙伴歷史站中復制的操作可

38、以保證兩個歷史站包含同樣 的一套數據。當符合伙伴歷史站重新引導、 重新啟動或任何的子系統、 周邊設備重新啟動 的條件時，回復功能都將自動啟動。歷史站執行子系統下裝是 OVATION 系統的 一個標準特征。當冗余歷史站同時在運行狀態時， 對歷史數據的任何要求都會被歷史站按最 小的負載額進行處理。 這就意味著如果有多個請求， 冗余歷史站對會將之分離處 理，以保證對每個請求得到平等的、 最多時間的應答。 在回復請求的執行過程中 如果一個歷史站突然離線， 路徑將會自動更新到運行中的另一臺上， 請求的數據 也將由運行中的歷史站中重新覆蓋以保證檢索數據的完整。歷史站功能基本歷史站軟件包基本歷史站軟件包提供

39、了允許運行單個歷史站軟件模件的核心軟件。 基本歷 史站軟件包為單個歷史站應用軟件提供了計劃、 監視和磁盤管理功能。 此外，基 本軟件包將收集到的數據歸檔到光盤內達到長期存儲的目的。主要歷史記錄軟件包主要歷史軟件包收集、 存儲和回復過程點數據。 所有的點每秒掃描一次并收 集點狀態或數值的變化。 提供最小的磁盤存儲容量但記錄最精確的過程活動。 利 用歷史點回顧和歷史點趨勢功能訪問和分析收集到的數據。 主要歷史軟件包也向 操作員界面提供趨勢功能所需要的數據。報警歷史記錄軟件包將報警狀態文本化以便于今后的分析。報警歷史軟件包接收由其它站點典型操作員站和工程師站用報警監視 功能傳送來的報警。模擬量和數字

40、量報警存儲內容包括：報警時間、點的數值、 點的狀態和報警優先級。報警歷史軟件包用戶接口 (UI) 允許操作 員站或工程師站顯示、打印收集到的報警或將報警存入文件中。UI還提供按照各種因素對報警清單進行排序，如： 點名、時間范圍或初始站點。第18頁共216頁操作員事件記錄軟件包-按照時序創建一個系統操作行為記錄。操作員事件記錄軟件包記錄下操作員的行為，如手 /自動轉換、升/降命令、 開/關命令、設定點變化、報警限位變化、點的掃描狀態變化或人工鍵入的數值。 任何動作都將被清楚的標明、打上時間標簽并按照時序存儲。UI 提供回復和按照時序、時間范圍、初始站點或事件類型等功能。這個清 單可以顯示、打印或

41、按照 ASCII碼文件形式 存儲。文件歷史記錄軟件包-存儲、歸檔班組日志和記錄報表文件歷史記錄軟件包以數據文件的形式存儲和歸檔操作員班組日志 （由操作 員 站用戶界面發出）和生成的報表（有記錄 服務站輸出）。在操作員站或工程師站上的典型用戶界面用來從存儲在歷史站的數據文件 中回復所需信息。長期歷史記錄軟件包-長期存儲關鍵的在線數據。長期歷史記錄軟件包的功能類似主要歷史記錄軟件包，收集和存儲數字量和 模擬量點的數值和質量碼。長期歷史功能為主要的測點提供確定的在線存儲區， 以使其能夠在線保存很長時間（數月）。長期歷史與主歷史功能使用同樣的數據線束工具-歷史點概貌及歷史趨勢， 因此可共用分享共同的U

42、I。主歷史和長 歷史測點可用這些顯示方式任意組合； 存儲區對用戶是透明的。歷史事件順序（SOE）SOE自控制器收集事件順序數據，并根據時間順序分類列表，并搜尋列表后 首發事件。SOE歷史用戶接口在操作員/工程師站上運行。它允許操作員查閱 SOE報告 并根據標簽名、控制器或首發事件測點對報告進行篩選。控制器需裝備合適的I/O收集卡來完成上述功能。OVATION（LOG）記錄 服務器OVATION記錄服務器提供打印機管理報表定義及報表生成功能。打印機可 直接連接到記錄服務器上亦可直接到以太網上。LOG服務器特點：*用Spreadsheets來定義LOG及報表格 式，使所需培訓時間最短*自由格式報表

43、可在同一份報表中將 實時數據、歷史數據及文件組合在 一起打印序列中心管理及高級打印機自 診斷，使打印機管理簡化記錄及報表可以打印出來也可以用 ASCII碼式商業Spreadsheets 格式將 其以文件存儲為歷史數據存檔第19頁共216頁LOG服務器功能基本LOG服務器軟件包 該軟件包提供一個運行和監視其它 LOG服務軟件包：打印機管理器、報表生成器、 屏幕拷貝及報警監視。該軟件包在歷史站上運行。用以接口上顯示系統所有的 LOG服務器狀態。狀態監視還提 供了打印管理器，報表生成器及報警監視后狀 態，還有所有由LOG服務器控 制的打印機的狀態。報表建立器（建立生成創建器）報表建立器定義LOG報表

44、的格式。報表定義包括：報表格式、數據及報告 觸發器（設定、事件、定時器）。報表建立 器用Spreadsheets定義報表版面、 支持 報表模板及宏定義。LOG服務器有足夠的存儲空間定義數以百計的 LOG及 報 表。報表建立器一般運行在工程師站。報表生成器報表生成器使用報表建立器定義的原形及有關系統數據構筑一個報表。 數據 可自OVATION網絡、歷史站取。如果需 要 也可以自磁盤文件中提取。報表生 成 器可由操作員請求、某一事件或定時器來觸發。報表生成后，可將報表送往打印 機打印亦可往歷史站存檔。報表生成器在操作員/工程師站上運行 用于提交報表請求，查閱報表狀態或 取消一個報表。打印管理器打印

45、管理器接受發自其它OVATION占的打印請求。比如操作員界面或其一 打印隊列的排序請求。排隊打印可根據優先級排序。單個的打印請求可以通過歸 并并同時打印。打印管理界面運行于操作員/工程師站。允許用戶查看打印隊 列、 監視打印機狀態或取消打印請求。OVATION高效工具作為一套完全的增強型軟件程序，OVATION高效工具能夠創建和維護OVATION控制策略、過程圖象、點目錄、報表生成和系統范圍的組態。高效工具 和OVATION嵌入式關系型數據庫管理系統相互協調，維護和控制一個安全協調 并對所有組態進行編譯的環境，并允許與其它工廠或商業信息源實現內部簡單連 接。每個高效工具能在分離的硬件平臺上使用

46、多個拷貝獨立、并行的執行功能。高效工具使用一個直覺的、菜單控制的環境，并且所有的高效工具基于同一 軟件包平臺。高效工具使用簡單易用的圖形用戶界面（GUI）工具來進行組態和維第20頁共216頁測點建立器專為用戶增加、刪除或修改系統測點設計構數據庫自定義類型報表的工具護的操作。在線系統中的每個站點包括一個可按需瀏覽所有現時數據點的分布式 數據庫，可以監視和控制系統過程。這個主管數據庫將數據分散到網絡上的每個站點內。每個站點管理數據庫中與自己相關部分的數據接口，主管數據庫只需管理系統的可靠性和精確性。 每個 獨立的高效工具使用同一個結構與主管數據庫接口。 簡單而言，這種結構支持的 增加、修改、刪除點

47、和它們的屬性類似執行一般數據庫中的查詢功能。OVATION高效工具特性控制建立器是一個友好直觀的 AU-TOCA敢件包*圖形建立器使用一個CAD型的環境來快速創建和編輯高分辨率的過程圖象組態建立器用于定義或維護系統結報表建立器提供了設計和修改用戶西屋把工程安全性也作為高效工具的一個組件，共兩個安全級：數據庫和所有數據庫目標。所有的組態文件包括一份修正控制清單。 可以通過授權來限制人 員訪問高效工具組件。在Solaris基本環境中，高效工具在工作站平臺上有效 的工作。高效工具能容易與第三方的產品結合以便對企業級的信息進行管理。這樣一來，可將過程控制信息與全域商業信息源聯合在一起。高效工具提供了一

48、個 對它的數據庫進行訪問的工業標準路徑，一份數據庫摘要配套的文本說明和一個 與數據庫應用編程接口。高效工具處于中央數據庫中，被一個復雜的安全系統保護并完全適應工業標 準(ODBC/SQL)允許用戶結合外部數據 系統。與數據庫的接口必須按照一套商 業條款執行，以保證連接的有效可靠。高效工具安全性西屋把工程安全性也作為高效工具的一個組件，共兩個安全級：數據庫和所有數據庫目標。所有的組態文件包括一份修正控制清單。 可以通過授權來限制人 員訪問高效工具組件。高效工具能有效的運行以UNIX或NT為操作系統的工 作 站式平臺上。高效工具能容易與第三方的產品結合以便對企業級的信息進行管 理。這樣一來，可將過

49、程控制信息與全域商業信息源聯合在一起。高效工具提供了一個對它的數據庫進行訪問的工業標準路徑，一份數據庫摘要配套的文本說明 和一個與數據庫應用編程接口。第 21 頁 共 216 頁第二節 OVATION 系統硬件配置及功能本節主要以圖文方式描述 OVATION 系統的硬件配置及其相關功能， 內容主要包括：1. OVATION 系統的網絡配置2. OVATION 系統的控制器配置及其特點3. OVATION系統I/O卡件的類型及功能4.典型I/O卡件的數據采集過程及其相關電路圖5.典型I/O點的配置過程第22頁共216頁CNTRL1i i 1CNTRLir51CNTRL|_2CNTRL_521.1

50、典型的OVATION系統結構服務器/工程師站冗余控制器對實時控制器，掃描、刻度變換、 監測全部的過程輸入，輸岀控制 信息給過程。在OVATION網或 乙太網上廣播點信息。編程中心（建立數據庫,控制邏輯）Power Tools 服務器歷史/記錄服務器 操作員站Oracle數據庫服務器長期點數據的存儲（周、月、年） 監視和控制過程的檢索操作站/報警站的歷史趨勢操作員接口冗余控制器對第23頁共216頁C OPIPROCESS(Power plants, Blast Furnaces, Waste Treatment plants, etc.)I 1 A23列26列12 Fasf Efhemef 國爵

51、p pe ermrm = = = 比曾=rh=rhcscs %|:*電 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內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-專 ITIT 4?=4?=S SCHCH7Z7ZP P =罰：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頁共216頁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頁共216頁1.3 Fast Etherne

54、t 網絡結構（續）KIBI-I 24 i生 |4r ume tlv* icv nt!_ p to I O Fit ii-aii t .e a clclocl 第28頁共216頁1.4網絡設備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頁共216頁2.OVATION控制器-ISP/PCI底板個人計算機結構-奔騰處理器-閃存采用IDE接口*Fast Ethernet高速公路接口商業化操作系統奔騰處理器32 MB閃存或更大5個控制任務區，每個可調梯形邏輯100ms可處理1000個SAMA形式組態數字邏輯串/并口 I/O可選第30頁共216頁2.1單支控制器與現場設備的連接輸入設備NICRACPUFlashDiskI/O第31頁共216頁第32頁共216頁2.2冗余控制器與現場設備的連接輸入設備NICNI1RAMRAMCPUCPUFlasFlashnieL

56、I/I/O輸出設備JLm-f l I X 1 I xrrm i第33頁共216頁第34頁共216頁0000008 匚080008 2.3控制器外觀指示燈?每個I/O支線有三種不同顏色指示燈-綠-I/O通訊0K-黃-通訊0K，但有些I/O模塊有故障-紅-I/O通訊故障-無-I/O支線未用-四個特性字符顯示-站狀態-CPU工作指示-控制器診斷指示? I/O和控制器的串口維護（未提供）第 35 頁 共 216 頁2.4 控制器 I/O 接口能力本地 I/O 接口-咼密度?每個控制器最多128個I/O模塊?每個控制器最多2個I/O接口?每個I/O接口 8個支線? 每個支線 8 個模塊-高速度? 每個支

57、線 2Mb 通訊速度? 31uSec. 總線運行速度-高可靠性? 支線采用串口通訊? 很少的單元掛在總線上第36頁共216頁2.5 I/O子系統接線端電子I/O基座/端子單(Pers on ality)(Electro ni元每個基座2 I/O模塊特性備用保險絲孔（每個基座2I/O模塊可熱插拔無組態跳線輔助電源通過總線給模塊模塊的電子ID電子和特性模塊的 I/O基座自動互相連接第37頁共216頁第38頁共216頁2.6帶本地I/O的控制器方框圖冗余控制器的底板框圖I/O BranchI/O BranchI/O Branch第39頁共216頁第40頁共216頁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頁共216頁Rsmote Node Controller TWI Connector2.8 I/O 接口板(Future)+24V and AUX Power Connector冋嘰,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電 i 訥 N 血 Popr Supply TWI Connectorto + 24Vfans, and to Branches 1 and 2P5Supplementary Status ConnectorP6AUX Supply Fuses for Branch 1口 | |oFlO 0 F2