TELEPERM XP 系统概述

TELEPERM XP 系统概述

4.1. 系统概述

4.1.1 XP系统由如下子系统组成：

4.1.1.1 AS620自动控制系统

4.1.1.2 OM650过程控制及信息系统

4.1.1.3 ES680工程设计及调试系统

4.1.1.4 SINCE 总线系统

4.1.2 AS620自动控制系统担负机组级控制及单个设备的控制任务。它从过程中获得被测变量及过程的各种状态信息并完成开、闭环控制。

4.1.2.1 应用于本工程的AS620自动系统有2种形式：

AS620B标准的自动控制

AS620与安全有关的故障安全型自动控制

4.1.2.2 AS620同时还是其它子系统和XP连接的接口，可通过它将命令从OM650过程操作和信息系统传送给过程并将OM650系统所需信息从过程传送到操作及信息设备层。

4.1.3 OM650过程控制和信息系统配备功能强大的人机接口，作为操作及监视接口与过程的界面。

4.1.4 ES680工程师工作系统可被用于对所有的XP子系统进行组态，即可用于电厂应用软件，过程画面，子系统间通讯的组态设计，也可用于对整个系统的硬件组态设计。

4.1.5 在系统中，电厂级通讯总线承担AS620、OM650、ES680系统之间的通讯任务，终端总线承担OM、ES系统与操作终端OT之间的通讯任务，XP系统中所采用的SINEHIFO是一种采用国际标准的速度快，功能强的局域网络。

4.2 AS620自动化系统

4.2.1 概述

4.2.1.1 AS620自动化系统是XP与过程的界面。它被用来采集从现场仪表送出的模拟量及开关量过程信息。AS620根据这些信息做相应的开闭环控制算法处理，再输出操作指令到执行机构（电动机、阀门等）。一旦系统出现故障，自动化系统中的保护功能将自动发挥作用。这些保护功能适用于在危险情况下，使设备恢复安全状态。只要信息与现场的操作相关，控制室的工作人员就可以得到故障信息及采取相应的消除故障的措施。

4.2.1.2 本工程中选用AS620系统的两种机型来满足电厂的自控要求

4.2.1.2.1 AS620B担负基本情况下的自控任务。按常规方式集中安装于电子设备间中。

4.2.1.2.2 AS620F担负与安全特性有关的FSSS保护任务以及行业认可的与安全特性有关的开环控制（如燃烧器管理）。

4.2.1.3 AS620系统具有快速而可靠的故障分析功能。AS620为此目的还提供了广泛的I＆C诊断信息。

在测量时AS620系统能提供带有高分辨率时间标记的过程信号。数据采集事件记录分辨率1－2ms，系统精确度为10ms，能使操作员快速而细致地分析在系统中发生的故障。

4.2.2 AS620B自动化系统

4.2.2.1 应用区域

AS620B标准型适用于普通的自控任务，这些自控任务包括汽、水、风、烟、等单元控制任务。

4.2.2.2 结构：

4.2.2.2.1 AS620B系统的核心是自动化处理器AP。AP硬件的基础在于强有力的SIMATIC

中央处理单元。AP执行如开环控制、闭环控制及保护这样的自动化功能。具有电厂特有的软件功能块可完成诸如子组控制、闭环控制等功能。

4.2.2.2.2 通讯处理器是自控处理器与全厂总线的接口。通过通讯处理器自动化处理器之间可以进行通讯，它是自动化处理器与上位过程控制设备之间的通讯环节。

4.2.2.2.3 AS620B有两种类型的模件，分别实现集中或分散结构：

·FUM—B模件（功能模件）适用于集中结构

·SIM—B模件（信号模件）适用于分散结构

若系统采用集中结构，FUM模件可安装于机柜的机架上。FUM模件通过机柜总线与AP连接。如实现分散结构，SIM组件可分站安装于现场设备的附近。站与站之间相互连接但与AP的连接则通过SINECL2DP现场总线相联。

4.2.3 AS620F自动化系统

4.2.3.1 应用区域

故障安全型AS620F自动化系统用于与安全有关的锅炉保护和燃烧器管理的自动控制。

4.2.3.2 结构

4.2.3.2.1 由AP、APF（故障型自动化处理器）和FUM－F（故障安全型功能组件）组成。

4.2.3.2.2 该系统通过设备状态的采集及相应的逻辑运算来判断危险工况防止误操作或产生扰动。故障安全型结构保证了在I＆C组件故障时系统可进入安全状态。

4.2.3.2.3 AS620F系统中的自动处理器AP负担本系统基本的自控任务。同时也是过程控制的接口。所有与安全有关联的功能由APF和FUM--F模件完成。

4.2.4 故障安全型自动处理器APF

4.2.4.1 APF通过光缆与AP连接。为了满足高度的安全性要求，APF在内部采取二选二的组态结构，即APF内部的两个处理器有相同的程序，有相同的时钟脉冲，同时由二选二的比较器进行字节奇偶校验。如果比较的信号位不一样，例如处理器或存储器发生故障时，APF将立刻输出并切换至安全状态。

两个处理器系统的所有的地址位，数据位和重要的控制位都通过比较器，比较器本身具有“全自检”功能，可在特定时间间隔以特定的方式实现全面自检。

4.2.4.2 冗余APF的高可用率和故障安全特性

为了满足高度的故障安全性和可用率要求，APF与上位AP一样，设计成冗余的但内部仍保持二选二冗余结构的组态。

2个APF含有相同的用户程序，通过接口以相同的时钟方式相互通讯。象冗余的AP那样，两个APF根据主从原则运行。并可随时实现无扰切换。

在AS620B系统中，冗余也包括机柜总线。该总线用于FUM--F模件与APF之间的通讯。为个满足安全方面所提出的要求，对重要被控对象应使用双通道故障安全型FUM--F模件（二选二结构）。

4.3 功能模件和信号模件

在单独控制级上，功能模件FUM和信号模件SIM实现与过程的连接。

4.3.1 功能模件FUM--B

4.3.1.1 FUM模件所承担的主要任务：

·信号采集，整定、处理、分配和监视变送器电源

·单独的开--闭环控制功能

·1－2ms分辨率时间标记和全系统范围内的10 ms精度

·具有对故障精确诊断和故障判别功能的监视功能

·必要时可通过ES680进行信号的模拟

4.3.1.2 ES680工程师工作系统能够提供槽位分配和参数化功能。在更换模件时，系统无须操作员介入可自动对模件进行参数化。

4.3.1.3 模拟信号整定模件FUM230

16路通道采集0/4至20mA，2或4线制

变送器DC24V电源及DC24V保险丝

对每个传感器可产生4个限值信号

信号修正（比如平方根）

变送器电源的监视，检测越限和断线

HART变送器负荷的增加

4.3.1.4 热电偶，热电阻信号整定模件FUM232

28点热偶信号，14点热电阻信号

差温测量

热电阻电源

对每个传感器可产生4个限值信号

用参考接点温度进行补偿（测量值或定值）

可冗余配置，变送器电源的监视检测越限或断线

4.3.1.5 开关量信号输入模件FUB210--GB

28点开关量信号的采集（28个单接点或14个转换接点）

DC24V变送器电源的输出

可增加接点电压，减小接点负荷

监视变送器断线，对地短路和芯线短路

可冗余组态

4.3.1.6 驱动装置控制器模件FUM210--ESG

一个模件可以控制：

5个或8个马达（基本型）

5个或8个电磁阀（基本型）

4个或5个执行机构（单接点）

3个步进控制电动执行机构或4个步进控制电动执行机构（单接点）

3个换向开关

根据应用情况，该模件可提供以下功能：

驱动设备反馈信号的采集

限位开关

力矩开关

变送器（接近开关）

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