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TPS系统工程师组态课程 -系统概述
TPS系统概述 • TPS含义
Total Plant Solution: 全厂一体化解决方案
• TPS系统的发展历史
TDC2000（1975）-TDC3000-TPS（1996）
•
TPS系统的特点
① ② ③ ④ 开放：顺应市场对开放性的要求（WIN 2000 ） 兼容：顺应市场对信息管理和过程管理集成的要求 友好：更友好的操作和组态界面 经济：较低的硬件维护成本（PC机作为操作站）
LCN网络及节点硬件介绍 • EPLCG（Enhanced PLC Gateway，增强型 PLC接口模件）
– 实现TPS系统与PLC的数据通讯 – 支持实时、双向通讯 – 硬件包括：
• K4LCN板 • EPLCI板
LCN网络及节点硬件介绍 • LCN节点地址设定
– 通过K4LCN板上的插针或开关设定 – 地址必须唯一 – 拔出有效 – 有效位必须是奇数
• • • • • K4LCN板 SPC板 硬盘 LCN I/O板 SPC I/O板
LCN网络及节点硬件介绍
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LCN网络及节点硬件介绍 • AM（Application Module，应用模件）
– 实现复杂控制 – 自定义算法和控制策略 – 硬件包括：
• K4LCN板
LCN网络及节点硬件介绍
– 卡笼箱的地址在背板上设置
• 从0开始依次设置 • 软件地址=硬件地址+1
UCN网络及节点硬件介绍
UCN address jumpers File number jumpers
UCN网络及节点硬件介绍
P 4 2 1 FILE ADDR
P 4 2 1 FILE ADDR
P 4 2 1 FILE ADDR
– Comm/Ctrl卡 – I/O Link卡
UCN网络及节点硬件介绍
UCN网络及节点硬件介绍 • UCN Interface卡
– HPM与UCN网络的接口
UCN网络及节点硬件介绍 • IOP卡：完成I/O信号的处理功能
UCN网络及节点硬件介绍
UCN网络及节点硬件介绍
• FTA：现场接线端子板 • IOP和FTA之间通过电缆进行供电和信号传输
TPS系统概述
• TPS系统内数据流的走向
Plant Information Network GUS
Local Control Network NIM P/S
Universal Control Network HPM P/S 现场
LCN网络及节点硬件介绍 • LCN网络
– – – – – – – – 总线型拓扑结构，通过T型头将设备连接到网络上 串行通讯（5M/S） 电缆A、B两条冗余设置 切换方式：自动切换（1M）、手动切换、遇故障切换 网络介质为同轴电缆 40节点/300米，可通过光纤扩展至4.9公里，可达64个节点 两端加75欧姆终端电阻 广播型通讯方式（令牌环传递）： 地址由低到高传递令牌，建议地址设定使用连续的数
LCN网络及节点硬件介绍
UCN网络及节点硬件介绍 • UCN网络连接过程控制设备 • 传输速率为5M/秒 • 网络通讯协议：
– 兼容IEEE（802.4）和ISO标准 – 载波通讯 – 令牌环传递
• 同轴电缆，冗余设置， 75Ω终端电阻 • 总线拓扑结构：干线和支线 • 支持32对冗余设备
UCN网络及节点硬件介绍
UCN网络及节点硬件介绍 • I/O LINK电缆：
– 用于在不同的卡件箱之间传递数据 – A、B冗余设置
• 供电电缆
– 由电源系统的背板向卡件箱供电 – 冗余设置
• HPM冗余电缆
– 支持HPMM控制器的冗余功能
UCN网络及节点硬件介绍
Cards 1 - 15
IOL cable connectors A and B
LCN网络及节点硬件介绍 • 卡件箱
– 单节点卡件箱
5 4 3 2 1 风扇
电源
LCN网络及节点硬件介绍 • 卡件箱
– 双节点卡件箱
2 1 电源1 电源2 3 2 1 风扇
LCN 网络及节点硬件介绍 • NIM （Network Interface Module）：
网络接口模件）
– – – – UCN网络与LCN网络的接口 通常冗余设置 3对NIM/UCN 8000个有名点/NIM
UCN网络及节点硬件介绍
UCN网络及节点硬件介绍
UCN网络及节点硬件介绍 • HPM电源系统
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72-hour CMOS Memory backup Power distribution connectors
Battery Backup switch Grounding And alarm contacts
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UCN网络及节点硬件介绍 • 地址设定
– NIM在UCN网络上必须使用最低地址 NIM的地址在NIM Modem板上设定 – HPM的地址在HPMM卡笼箱的背板上设置 – 设定规则
• • • • 插入有效 有效位必须是奇数 冗余节点的地址必须都设定为相同的奇数 非冗余节点只能使用奇数地址
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• GUS（Global User Station):全局用户操作站 作用：TPS系统唯一的人机接口 操作员操作、监控窗口；工程师组态、维护窗口
硬件：
主机
CRT
LCNP4 IKB/OEP键 盘 LCN网络 键锁
MAU
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• GUS软件
1. OS操作系统: Windows 2000 professional 2. TPS software: Base Software Display Server Display Builder TPS DDE File Transfer 3. TPN Software: GUS Personality
• 75欧姆 • 装在所有未使用的端口上
– UCN的所有连接必须使用力矩扳手
UCN网络及节点硬件介绍
UCN网络及节点硬件介绍
UCN网络及节点硬件介绍 • HPM电源系统
– 主、备电源模件 – 两路220VAC进线 – 48V备用蓄电池 – 3.6V锂电池 – 背板上提供报警触点 – 背板上提供保险
UCN网络及节点硬件介绍 • UCN网络硬件组成
– 电缆：Trunk（主干电缆，RG-11）和Drop （分支电缆，RG-6） – TAP：有2口、4口和8口三种类型。
• • • • 安装方式：固定孔固定在机柜侧面 接安全地，抗干扰 隔离口的作用及连接注意事项 冗余设备必须连接在同一个TAP上
– 终端电阻
Redundant Power Supplies
24V battery backup – 25-minute power Supply backup
UCN网络及节点硬件介绍
UCN网络及节点硬件介绍 • 卡件箱：提供安装框架和背板供电
– 15槽和7槽 – HPMM卡件箱和IOP卡件箱
• HPMM卡件：2块卡组成，完成处理和通讯 功能
– 硬件包括：
Slot Front K4LCN板 1 2(3) EPNI板
– 软件：&NMO
Rear
LCN I/O板
Note
与LCN通讯
NIM Modem板 与UCN通讯来自LCN网络及节点硬件介绍
LCN网络及节点硬件介绍 • HM（History Module，历史模件）
– 文件服务器 – 历史数据和历史事件采集存贮 – 支持在线和离线2种属性 – 硬件包括：
TPS系统概述
• TPS系统网络结构
Plant Information Network GUS HM AM APP （PIN:计算机局域网）
Local Control Network NIM P/S （LCN:计算机管理网）
Universal Control Network HPM P/S SM P/S FSC （UCN:过程控制网）