集散控制系统原理及应用3

第3章 TDC-3000和TPS/PKS集散控制系统

3.1 TDC-3000系统概述

3.1.1 TDC-3000系统构成

TDC-3000系统由LCN网络及其模件、UCN网络及其管理站和DHW通信通道及其设备等组成，如图3.1所示。

执行逻辑程序、与UCN和LCN网络中的模件进行通信等功能。

3.数据高速通道及其设备

DHW是TDC-3000 BASIC的数据高速通道。用来相连基本控制器（BC）、增强控制器（EC）、多功能控制器（MC）、先进多功能控制器（AMC）、过程接口单元（PIU）、数据高速通道接口（DHP）、基本操作站（BOS）等单元通信，实现生产过程的控制和数据采集。

3.1.2 TDC-3000系统的特点

1.开放式系统

2.递增的分级控制

3.范围广泛的数据采集与控制功能

4.面向过程的单一窗口

5.工厂综合管理、控制一体化

6.系统规模配置灵活、扩展方便

7.系统安全可靠，便于维修

8.真正的分散

9.新老系统兼容

3.2 TPS系统概述

3.2.1 TPS系统构成

管控一体化的新一代集散控制系统的典型代表，如图3.2所示。

图3.2 TPS系统构成

1. 工厂信息网络

工厂信息网络(， PIN)通过 GUS、PHD、APP 等节点与TPS过程控制网络（TPN）直接相连，实现信息管理系统与过程控制系统的集成。

2. TPS过程控制网络及其模件

TPN主要用于模件之间通信，通过人机接口实现先进控制策略和综合信息处理功能。

(1)全局用户工作站(GUS)

(2)历史模件(HM)

(3)网络接口模件(NIM)

3.万能控制网络及其模件

(1)高性能过程管理器(HPM)

(2) 逻辑管理器(LM)

(3) 故障安全控制器(FSC)

3.2.2 TPS系统的特点

TPS特点体现在以下几个方面。

1.真正实现了系统的开放

2.人机接口功能更加完善

3.数据采集和控制的范围广泛

4.系统总体实现数字化

5.工厂综合管理控制一体化

6.系统安全可靠、维护方便

7.系统的兼容性好

3.3 PKS系统简介

3.3.1 PKS系统构成

1.Experion PKS系统的基本构成

Experion PKS 系统的基本结构如图 3.3 所示。

图 3.3 Experion PKS 系统基本结构

2.Experion PKS系统工作站的功能

(1)容错以太网（FTE）

(2)操作员站(OPS)

(3)工程师站(EWS)

(4)eServer工作站

(5) ACE高级应用控制环境

(6)现场控制站

(7)故障安全控制器(FSC)

3.3.2 Experion PKS具备的最新技术和优势

1.PKS最新技术

(1)利用高速动态缓存区采集实时数据，具有报警、显示、操作和报表报告等服务功能。

(2)开放的工业标准的html文件格式和Web浏览器的访问界面的HMIWeb TM技术。

(3)紧凑型的混合控制器一体化的控制。

(4)快速简便地生成可重用的控制策略。

(5)先进的产生器/使用器技术的控制网络。

(6)利用Foundation TM Fieldbus基金会现场总线技术集成测量和控制设备。

(7)安全的Internet 浏览器访问界面的在线技术文本和技术支持。

2.PKS的基本系统组件

(1)常规连续控制和逻辑控制一体化的混合控制器

(2)高级应用控制环境

(3)高性能服务器

(4)操作员站人机界面（HMI）

(5)PKS 软件

(6)过程控制网络

(7)过程仿真系统

3.4 TPS系统的分散过程控制装置

3.4.1 过程管理站

1. 过程管理站构成

过程管理站(PM) 由过程管理模件(PMM) 和 I/O子系统两大部分组成。如图 3.5 所示。

图3.5 过程管理器结构

2. 过程管理器功能

(1)输入/输出处理功能

(2)控制功能

(3)报警功能 PM 中的报警参数组态，包括报警类型、报警限值和报警优先级，见表3.1。设置这些参数主要是为了使操作员能从众多的报警信息中分出轻重缓急，便于报警信号的管理和操作。

表3.1 报警组态参数

分类内容

报警类型绝对值报警 (PV) 、偏差报警 (DEV) 、速率报警 (RO)

报警的限值参数 (TP) 上限 (HI) 、上上限 (HH)、下限 (LO) 、下下限 (LL)

报警优先级控制参数 (PR) 报警优先级参数、报警链中断参数、最高报警选择参数

表3.2 报警优先级

序号优先级名称报警信号显示区域

1 危险级EMERGENCY 在所有的报警总貌画面中显示

2 高级HIGH 在区域报警画面和单元报警画面中显示

3 低级LOW 只在单元报警画面中显示

4 报表级JOURNAL 只在报表中记录,不送操作站

5 不需要报警NOACTION 不显示

3.4.2 先进过程管理器

1.先进过程管理器构成

先进过程管理器由先进过程管理模件 (APMM) 和输入输出子系统 (I/O SUBSYSTEM) 两部分组成。先进过程管理模件由先进通信处理器和调制解调器、先进 I/O 链路接口处理器和先进控制处理器三部分组成。

2.先进过程管理器功能。

(1)输入输出处理功能

(2)控制功能