【文章內容簡介】 .... 99 .........................................................................................................100 ...........................................................................................................103 (T8019)...................................................................................104 15．故障查找 ................................................................................................................105 ..............................................................................................105 ................................................................................................................106 診斷 ........................................................................................................106 / 安裝模塊 ............................................................................................. 114 處理器切換 ........................................................................................... 115 當后備處理器模塊被安裝時的切換 ........................................................ 116 ....................................................................................... 117 .................................................................................... 118 附件 1 ...........................................................................................................................120 NT Target ..............................................................................................120 Toolset 中進行設置 ..........................................................................................121 NT Target 中的運行 ............................................................................122 附件 2 ...........................................................................................................................123 .............................................................................................................123 2. Dumptrux ............................................................................................................123 TRUSTED TMR 系統(tǒng)培訓手冊 9 培訓目標 幫助用戶學習 Trusted系統(tǒng)： 1. TRUSTED系統(tǒng)部件 2. 作為容錯的可編程邏輯控制器， TRUSTED系統(tǒng)的功能性 3. 如何利用 IEC1131 TOOLSET軟件開發(fā)用戶的 TRUSTED系統(tǒng)應用程序 4. TRUSTED系統(tǒng)的故障診斷和檢修 培訓對象 1. 使用 TRUSTED系統(tǒng)設計控制系統(tǒng)的工程師 2. 負責 TRUSTED系統(tǒng)設計與編程的工程師 3. 負責 TRUSTED系統(tǒng)安裝、維護和檢修的電氣維護人員 培訓人員的要求 1. 掌握通常的可編程邏輯控制器技術 2. 具有工業(yè)電子控制系統(tǒng)的經驗 3. 熟練使用 Microsoft174。 Windows174。操作系統(tǒng)及相關軟件 2. 容 錯思想與 TRUSTED 系統(tǒng)設計原則 學習目的 ： 1. 定義了與 TRUSTED 系統(tǒng)相關的術語與概念 2. 回顧 TRUSTED系統(tǒng)的設計原則與原理 學習目標： 1. 熟悉與容 錯和 TRUSTED系統(tǒng)相關的術語 2. 熟悉 TRUSTED系統(tǒng)的設計原則 和原理 容錯與 TRUSTED 系統(tǒng)術語 3取 2表決：三重冗余的多數表決結構，在采取動作之前， 3個數據源中的 2個必須一致。 TRUSTED TMR 系統(tǒng)培訓手冊 10 可利用性：系統(tǒng)能夠執(zhí)行其設計功能的時間百分比。 范圍：可以由自動診斷系統(tǒng)檢測出來的故障百分比。 診斷：在設備上執(zhí)行的用以檢測故障的測試。 故障避免：通過使用特殊的設計技術，避免或降低引入控制系統(tǒng)的故障的可能性。 故障恢復：通過使用特殊的設計技術，由一個故障的或錯誤的狀況變換到一個正常的或安全的狀況。 容錯：即使出現(xiàn) 了錯誤，系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行正確操作的能力。 FCR：故障限制區(qū)域。 HIFT：硬件實現(xiàn)容錯。 熱更換：在不需要斷電或停止系統(tǒng)運行的情況下，移除和更換模塊的能力。 IRIG： 用于內部范圍的儀表群，通常使用衛(wèi)星信號進行時鐘同步 。 步鎖定同步：在 TRUSTED系統(tǒng)中，在同一時刻所有三個處理器執(zhí)行同樣的任務。 MTBF：平均故障間隔時間，通常用于一個可修復的系統(tǒng)。 MTTF：平均故障時間，通常用于一個不可修復的組建。 MTTR：平均修復時間。 OPC：用于過程控制的對象鏈接與嵌入。 冗余：為了減少失效的影響而使用 多個組件。 片：三重化系統(tǒng)中的一重。 SIFT：軟件實現(xiàn)容錯。 SIL：安全完整性級別。 SOE：順序事件記錄。 TMR：三重模塊冗余。 TUV：德國技術監(jiān)督協(xié)會。 TRUSTED 系統(tǒng)設計原則 用于指導 TRUSTED系統(tǒng)開發(fā)的主要的設計原則如下： 1. 設計使用級別為 SIL 3 2. 容錯并且不犧牲性能 3. 集成有通用的微處理器 4. 設計為工業(yè)環(huán)境使用 5. 為編程和常規(guī)編程語言使用標準計算機 6. 內部集成三重化和容錯，并對用戶透明 TRUSTED TMR 系統(tǒng)培訓手冊 11 7. 在一個 TRUSTED系統(tǒng)內允許過程控制與安全控制 TRUSTED 系統(tǒng)設計特點 作為上 述設計原則的結果， TRUSTED系統(tǒng)被設計具有以下特點： 1. 硬件實現(xiàn)容錯 (HIFT)。 2. Motorola Power PC 處理器。 3. 工業(yè)包裝設計以滿足不同的工業(yè)和應用標準。 4. 在一個模塊中有三重化電路。 5. 每一個模擬輸入通道 (不是僅僅是模塊 )有三重化的 A/D 轉換器。 6. 數字輸出不要求熔斷器。 7. 1 毫秒的 SOE 分辨率。 8. 多種通信協(xié)議與方法 (例如 Modbus, OPC, 串行通信 , Ether)。 9. 安全驗證的系統(tǒng)間通信。 10. 基于 Windows的開發(fā)平臺。 11. 滿足 IEC611313標準的編程語言。 TRUSTED 系統(tǒng)的好處 TRUSTED 容錯系統(tǒng)的好處是： 1. 沒有單點故障： 所有關鍵組件都是三重化的，即使出現(xiàn)一個或多個故障， TRUSTED系統(tǒng)將繼續(xù)正確運行。 2. 100% 的故障檢測： 當一個關鍵組件發(fā)生故障，它將被檢測到。故障檢測是容錯系統(tǒng)的一個重要部分。通過鑒別出故障部件，可以減小平均修復時間并且增加系統(tǒng)的可利用性。 3. 自動隔離故障而不會造成性能降級： 當一個關鍵電路中發(fā)生了一個故障，它將被立即隔離以防止影響系統(tǒng)的運行。因此在故障出現(xiàn)時，不會有性能下降或降級。 4. 無擾的故障處理： 當一個故障發(fā)生，系統(tǒng)繼續(xù)提供 控制功能而不會延遲或降級系統(tǒng)性能。 5. 模塊熱更換： 在上電的情況下模塊可以被移除和更換，更換模塊可以被重新初始化而不會造成系統(tǒng)性能的降級。 TRUSTED TMR 系統(tǒng)培訓手冊 12 6. 容錯對應用程序是透明的： 應用程序可以象非冗余控制器一個被開發(fā)，不需要針對 TRUSTED系統(tǒng)內建的三重化特性而進行特殊編程。 7. 實現(xiàn)過程容錯： TRUSTED系統(tǒng)的容錯可以被擴展到現(xiàn)場設備已保證過程中出現(xiàn)故障時繼續(xù)正確運行。 8. 小而輕： 與其他競爭廠家的 TMR系統(tǒng)比較， TRUSTED系統(tǒng)只有 1/3的尺寸和 1/4的重量。 9. 集控制與安全在同一系統(tǒng)中： TRUSTED系統(tǒng)是經 TUV認證 的，可用于控制系統(tǒng)與安全系統(tǒng)。 10. 開放互聯(lián)： TRUSTED系統(tǒng)可作為一個 OPC server 運行。 3. 系統(tǒng)概述 學習目的 ： 學習 TRUSTED系統(tǒng)與模塊 學習目標 ： 1. 熟悉系統(tǒng)結構 2. 熟悉 TRUSTED系統(tǒng)的模塊類型與名稱 3. 熟悉系統(tǒng)的配置能力 系統(tǒng)概述 TRUSTED 可編程控制器由三類主要部分組成：控制器部分，擴展器部分和電源部分。在控制器部分和擴展器部分中是各種三重化的模塊。 所有三重化模塊裝在 19” 機架中。安裝托架允許前面板安裝與后面板安裝。 TRUSTED系統(tǒng)與外部系統(tǒng) 的通信可以通過主處理器，或者專用的通信模塊，或者網關模塊來實現(xiàn)?？梢允褂枚喾N通信協(xié)議進行串行通信和以太網通信。通信模塊可以安裝在控制機架和擴展機架中。 TRUSTED 組件 控制器部分 控制器機架 處理器模塊 通信模塊 一個控制器機架可以安裝一個主處理器和它的后備處理器，以及最大 8個模塊 (I/O模塊，通信模塊，網關模塊，和擴展模塊 )。 TRUSTED TMR 系統(tǒng)培訓手冊 13 網關模塊 擴展接口模塊 I/O 模塊 擴展器部分 擴展處理器 I/O 模塊 通信模塊 一個擴展機架可以安裝一個擴展處理器和它的后備模塊，一個 最大 12個其他類型的模塊 (I/O模塊， 通信模塊 )。 電源系統(tǒng) 電源機架 電源模塊 電源模塊可以提供現(xiàn)場供電和系統(tǒng)供電。 其他組件包括：現(xiàn)場終端裝置 FTA， I/O電纜，通信電纜，擴展電纜 TRUSTED系統(tǒng)布置如圖 31所示。 Trusted 供電單元 （機架 +Trusted 電源模塊） 風扇盤 Trusted 控制器 （機架 +Trusted TMR 處理器 + Trusted 接口 +通信） 風扇盤 風扇盤 風扇盤 換氣窗 Trusted 擴展器 （機架＋ Trusted 擴展處理器＋ Trusted I/O 模塊） Trusted 擴展器 （機架＋ Trusted 擴展處理器＋ Trusted I/O 模塊） Trusted 擴展器 （機架＋ Trusted 擴展處理器＋ Trusted I/O 模塊） 31 TRUSTED 系統(tǒng)布置圖 TRUSTED TMR 系統(tǒng)培訓手冊