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第二节加氢裂化装置DCS系统配置
1系统的硬件配置
湛江东兴加氢裂化装置的DCS系统硬件配置如图2所示:
设备说明：
GUS：操作员操作站
EWS：工程师操作站
PRT1~PRT5：打印机
NIM：网络接口模件（冗余配置）
HPM：高级过程控制模件（冗余配置）
HM：历史模件（双盘单盘冗余）
LCN：局域控制网络（冗余）
UCN：通用控制网络（冗余）
加氢裂化装置与连续重整、常减压蒸馏装置共用一套DCS，共用一套LCN网，定义为LCN01。整套DCS分两个操作站群（CONSOLE1、CONSOLE2），常减压蒸馏操作站为CONSOLE1，配置5台操作站（GUS1…GUS5），一台工程师站（EWS）。连续重整、加氢裂化装置操作站组成CONSOLE2，配置8台操作站（GUS1…GUS8），一台工程师站（EWS），整个LCN01配置七套控制器（冗余），配置8台打印机，工程师站配置2台打印机。其中加氢裂化装置部分分配2套控制器（冗余），4台操作台（操作站），与连续重整共用1台工程师站，2台打印机，同一装置的操作站互为备用。操作站的操作员键盘使用IKB键盘,工程师站的工程师键盘使用标准PC键盘和IK B。
(2)显示屏
显示屏幕第一行和第二行是系统信息显示区，其余为用户信息显示区，分辨率为1024×768。
(3)打印机
一台GUS可带一台打印机，打印机可打印以下内容：
报表、报告、趋势和日志
屏幕上的任何内容
系统报警记录
3.5HM历史模件
HM主要由硬盘组成，用于大量数据的存储和数据分析，数据类型有以下类型：系统文件、用户文件（DF文件、CL语言文件）、历史数据、CHECKPOINT文件（一些点的参数，从系统画面上装入）。
LCN文件管理和系统
1）文件管理结构：
注意：一个硬盘最多15个卷；
一个卷最多63个目录；
软盘驱动器只有一个卷。
2）设备名称表示：
HM用NET表示;
软盘驱动器用$Fn（n是驱动器号）表示，如$F1、$F2;
打印机用$Pn（n是打印机号），如$P1，表示第1台打印机；
3）常用文件的类型：
NCF.CF：NCF的组态文件
3.1LCN网络
LCN（Local Control Network）网是TPS系统的主干网，在LCN网络上可挂上不同功能的网络节点。如GUS、HM、AM、NIM等，可实现对现场控制过程的监控；历史数据采集；故障检测；优化控制等，也可实现与其它计算机网络的通讯，是开放系统。
LCN网串行传输信号，5Mbits/sec
108
数字输入点（DI）
61
54
115
数字输出点（DO）
3
3
小计
421
352
773
P M M点
调节控制点（REGCTL）
82
58
140
调节PV点（REGPV）
47
39
86
逻辑点（LOGIC）
旗标点（FL）
4
4
数字组合点（DC）
3
3
小 计
136
7
449
1006
第二章 TPS系统操作
3.7高性能处理管理器（HPM）
HPM具有灵活的数据采集、输入输出功能和强大的运算、控制功能，其中包括常规控制、逻辑控制和顺序控制。适用范围包括连续过程、批量过程、顺序控制以及这些过程的综合应用。HPM可通过组态和编程来满足高度安全和高性能的数据采集和控制要求。每个I/O点通过通讯电缆与FTA端子板连接，实际现场的接线与FTA的端子板连接。
LCN网络的构成模件如下：
GUS：万能操作站，也叫通用操作站(GlobalUniversalStation)
HM：历史模件(History Model)
NIM：网络接口模件(Network Interface Model)
AM：应用模件(Application Model)
3.2UCN网络
UCN即UniversalControl Network（万能控制网络），是一高速、高安全性的过程控制网络，通过网络接口模件（NIM）联接单个或多个LCN网。
取消打印键
用来取消打印机目前的打印输出。
打印屏幕键
将当前屏幕上的显示画面输出到指定的打印机执行打印。
打印趋势键
用于启动某一点的趋势打印。在打印机上能够打印一个操作组内所有点的趋势曲线。
系统菜单
用于调出系统菜单，进行相应的操作。
系统装载
当操作站死机或其他原因出现数据不能调用时，可通过该键进行数据的下装。
通讯协议是IEEE802.4开放系统互连模型标准，总线拓扑结构，广播式通讯方式，令牌存取通讯方式。
通讯电缆是75Ω同轴电缆，75Ω终端电阻，冗余设置。
一段LCN的基本长度是300米，可挂40个网络节点，最短是72米，光缆和扩展卡可以扩展LCN网的长度和规模，一段光缆的长度最大长度为2KM。一条LCN网络，最长可扩展到4.9KM，最长可扩展到64节点，扩展方式在一个基本的LCN上星型扩展。
一套DCS一般分为以下几大部分：
(1)控制站：主要功能是完成现场数据采集和控制，它是系统的核心部分。
(2)操作站：主要功能是完成监视、操作、过程管理，实现人机对话。
(3)通讯网络：主要功能是实现在各连接物理设备之间的数据传递。
2TPS的特点
TPS----Total Plant Solution全厂一体化解决方案。
第一节GUS及其外部设备的固有操作
1操作员键盘
操作员键盘是TPS系统人机对话的重要设备，操作员通过它可以调用流程图、输入数据和执行操作员权限内的其他操作。
操作员键盘共有147键，键盘上有一个钥匙开关，钥匙开关有三个位置（不同的位置对应不同的权限）：操作员位置(OPR)、班长位置(SUP)、工程师位置(ENG)。
系统状态
系统状态键用于调出系统状态画面。当出现一个未确认的系统报警时，键内指示灯闪烁；当报警已经确认时，则指示灯持续亮。
控制台状态
控制台状态键，用于调出控制台的状态显示和分配画面。当出现一个未确认的控制站故障报警时，键的指示灯闪烁；当报警已经确认时，则指示灯持续亮。
趋势笔记录
趋势记录键。
快速键
快速更新键。
(3)标准功能键组，图4中2区。
组
组画面键，调出操作组画面，要求输入组号。
细目
细目画面键，调出某一个点细目画面，要求输入工位号。
单元趋势
单元趋势键，调出单元趋势画面，要求输入单元标志。
过程点趋势
此键只在控制组画面和趋势组画面中有效，按下此键控制组画面显示切换成相应的趋势组画面。
换槽
槽块键，在组画面上选择一点，要求输入槽号1—8
a)TPS系统是第一个将整个工厂的商业信息与生产过程控制系统统一在一个平台上的自动化系统。
b)TPS系统的开放性：基于Windows NT平台的工作站。TPS被设计为Native Windows而嵌入在NT环境中，灵活使用。
c)TPS核心技术：TPS将各种技术集成在一起。包括：Windows NT操作系统，OLE公共软件，ODBC公共数据技术。
NCF.WF：NCF的工作文件
NCF.DB：NCF的中间数据文件
XX.DO：流程图的目标文件
XX.DS：流程图的原文件
XX.FS：自由格式报表的目标文件
XX.KD：自定义键目标文件
XX.KS：自定义键源文件
XX.DA：区域数据库文件
XX.WA：区域数据库工作文件
XX.CL：CL程序源文件
XX.NO：CL程序目标文件
2 系统的控制及操作规模
加氢裂化装置DCS的实际处理点为1006点，各种类型的点数如下：
点 类 型
HPM09/10
HPM11/12
小计
过 程 点
高电平模拟输入点（HLAI）
162
132
294
低电平模拟输入点（LLAI）
136
31
167
低电平多点处理输入点（LLMUX）
86
86
模拟输出点（AO）
59
49
系统组态时规定了各个位置的操作权限，操作员只能在操作员位置下操作。
如图3所示：
图3操作员键盘
操作员键盘按功能划分为6个功能组区，示意图如下：（图4）
图4操作员键盘功能区划分
其中，1—5区为标准键组，6区为用户功能键组。下面是各功能键对应的名称及其简要说明：
1.1标准键部分
(1)专用键和指示灯，图4中1区。
d)TPS提供易于操作的人机接口：即GUS，GUS基于Windows良好的人机操作界面。
e)TPS的安全性：TPS系统采用安全的工业网络。
3TPS系统的网络结构及网络节点
湛江东兴石油企业有限公司加氢裂化装置全套引进美国Honeywell公司TPS系统。TPS系统由网络及其网络节点构成，网络包括：LCN网（局域控制网）、UCN（万能控制网）、PIN网（工厂信息网络）、DH（数据公路）等。
UCN是以MAP协议为基础的实时控制网络，在UCN上可挂HPM、APM等过程控制器，用来实现数据采集和先进过程控制。
UCN网采用的MAP协议和IEEE802.4及ISO标准通讯协议相兼容
令牌传送，载带总线网络
通讯电缆是75Ω同轴电缆，75Ω终端电阻，冗余设置。
支持点对点(Per to Per)的通讯
4 TPS系统的软件组成
·Base Software基本软件包
·Personality Software自身软件包
·Display Softwar流程图控制软件
·TPS DDE TPS动态资料交换文件软件包
·File Transfer文件转换软件
·TPS Builder TPS控制软件