【文章內(nèi)容簡介】 問。例如，主處理A通過I/O總線A詢問輸入表A。帶自測試的直流數(shù)字輸入模件，能夠檢測“ON粘住”（指模件測量回路無法檢測到現(xiàn)場信號斷開）的狀態(tài)，這對安全系統(tǒng)是一個重要的特征。因為絕大數(shù)安全系統(tǒng)都是“去磁跳閘”。為了測試“STUCK ON”現(xiàn)象，通過輸入一個閉合信號（輸入電路中的一個開關(guān)），使光電隔離電路能讀取零值輸入值，以此來檢測“ON 粘住”狀態(tài)。在測試期間，上一次讀取的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)OFF），凍結(jié)在IOP內(nèi)（I/O通訊處理器內(nèi)）。 簡易型數(shù)字輸入模件每個數(shù)字模件含有適用于三個相同的分電路（A、B、C）的智能控制電路。雖然這些分電路都裝在同一模件內(nèi)，它們是完全相互隔離的，而且完全獨立地進行工作。一個支路上的故障不會傳給另一個。每條支路含有一個8位微處理器（IOP），它處理與其相應(yīng)的主處理器的通訊。三個輸入分電路中的每一個獨立地通過一組非三重化的信號調(diào)節(jié)器測量端子板上每一輸入信號。每個分電路判別其狀態(tài)并將值放在相應(yīng)的A、B、C輸入表內(nèi)。每個輸入表都定期地經(jīng)過I/O總線由位于相應(yīng)的主處理器模件上的I/O通訊處理器進行詢問。例如，主處理A通過I/O總線A詢問輸入表A。該模件具有專門的自測試電路，用不足500微秒的時間能檢測“ON”粘住和“OFF”粘住故障。這是故障安全系統(tǒng)的必備特性，它必須能及時地檢測出所以的故障，并在檢測到有輸入故障時，把測量輸入值強制在安全狀態(tài)。因為Tricon更適合用于“去磁跳閘”系統(tǒng)，所以在輸入電路中發(fā)現(xiàn)故障時就能把各分電路的值強制在“OFF”（ 去磁的）狀態(tài)。 數(shù)字輸出模件數(shù)字輸出模件有四種基本型式：——監(jiān)督型數(shù)字輸出模件——DC電壓數(shù)字輸出模件——AC電壓數(shù)字輸出模件——雙通道DC數(shù)字輸出模件每個數(shù)字輸出模件都包含有三個完全相同的相互隔離的分電路。每一分電路含有一個IOP微處理器，它從相應(yīng)的主處理器上的IOC通訊處理器接收其輸出表。所有的數(shù)字輸出模件，除了雙通道DC模件以外，都采用“四方輸出表決器”，該電路對各個的輸出信號在它們剛要被送至負載之前進行表決。這個表決電路以并行一串行通路為基礎(chǔ)，它在分電路A和B，或者分電路B和C，或者分電路A和C的閉合時——換句話說就是，通過三取二輸出表決通過。雙通道數(shù)字輸出模件則具有一個單個的串行通道，三取二的表決過程單獨作用于每一個開關(guān)。四方輸出表決電路對于所有的關(guān)鍵信道給出多重冗余，保證了安全和最大的利用率。雙通道輸出模件給出剛剛足夠的冗余度以保證安全運行。雙重化模件更適合于低成本比最大利用率更重要的關(guān)鍵安全場合。每種數(shù)字輸出模件均可對每點進行專門的輸出表決器診斷（OVD）。一般而言，在OVD執(zhí)行過程中每一個點的狀態(tài)被逐點保存在輸出驅(qū)動器上。在模件上的反饋控制回路允許每個微處理器讀出此點的輸出值，以決定在輸出電路內(nèi)是否存在有潛在的故障。（對于那些任何躍變時間寬度都不能容忍的現(xiàn)場裝置，在AC和DC電壓數(shù)字輸出模件上的OVD都可以被禁止）。監(jiān)督型數(shù)字輸出模件同時具有電壓的和電流的反饋，具備在勵磁和非勵磁的工作狀態(tài)下故障的完全覆蓋。此外，監(jiān)督型數(shù)字輸出模件還能對回路進行連續(xù)校核，驗證是否有現(xiàn)場負載存在。現(xiàn)場負載丟失或線路短路時，在模件上有信號指示。DC電壓數(shù)數(shù)字輸出模件是專門設(shè)計來控制那些現(xiàn)場設(shè)備可能長期地保持于一種狀態(tài)。DC電壓數(shù)字輸出模件的OVD診斷能確保完全的故障覆蓋率，即使各點的被命令狀態(tài)從不改變。在這種模件上，一般只在OVD執(zhí)行期間輸出信號發(fā)生躍變，但被保證低于2毫秒（標準的是500微秒），并且對絕大多數(shù)現(xiàn)場設(shè)備是沒有影響的。AC電壓數(shù)字輸出模件上，采用OVD診斷出故障的開關(guān)將會使用權(quán)輸出信號躍進變?yōu)樽畲蟀雮€AC周期的反狀態(tài)，這種變化不會對現(xiàn)場設(shè)備造成影響。一旦故障被檢測出來，模件就不再繼續(xù)進行OVD。在AC電壓數(shù)字輸出模件上的每個點都需要周期性的在ON在OFF狀態(tài)兩者上循環(huán)，以保證100%的故障覆蓋率。 模擬輸入模件在模擬輸入模件上，三個分電路的每個分電路異步地測量各輸入信號并，把結(jié)果置入數(shù)值表內(nèi)。三個輸入表通過相應(yīng)的I/O總線傳送到其相應(yīng)的主處理器模件。每個主處理器模件內(nèi)的輸入表通過TBIBUS而轉(zhuǎn)送給相鄰的主處理器，并進行取中值的選擇，各主處理器內(nèi)的輸入表按中間值修正。在TMR模式中，中值數(shù)據(jù)被應(yīng)用于控制程序；而在雙重化模件中態(tài)中采用平均值。每個模擬輸入模件通過多路轉(zhuǎn)換器讀取多個參考電壓的方法自動進行校核。參考電壓可以確定增益和偏差，用來調(diào)整模數(shù)轉(zhuǎn)換讀數(shù)。模擬輸入模件和端子板可以支持許多不同的模擬輸入，這些模件可以是隔離的也可是非隔離的形式：0～5VDC、0～10VDC，4～20mA，熱電偶（K、J、T、E等型），以及熱電阻（RTD）。 模擬輸出模件模擬輸出模件接受輸出值的三個表，每個表從相應(yīng)的主處理器獲取。每一分電路有它自己的數(shù)—模轉(zhuǎn)換器（DAC）。其中一個分電路被選中，就可以驅(qū)動模擬輸出。輸出被連續(xù)不斷地用每點的輸入反饋回路校核使其達到正確性，每一點上的輸入是被所有三個微處理器同時讀取。如果在工作的分電路發(fā)現(xiàn)有故障，該分電路即被宣布為故障支路，并選擇別的分電路來驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備。這個“驅(qū)動分電路”的選定是分電路間輪換的，因此三條分電路都得到測試。 端子板對于V9 Tricon機架的現(xiàn)場布線，您可以使用Triconex供應(yīng)的端子板組件，也可以用您自己的能和Tricon面板接頭相匹配的電纜組件?，F(xiàn)場端子板是一塊電氣的無源電路板，現(xiàn)場布線可以很容易與該板連接。端子板只用以把輸入信號從現(xiàn)場傳給輸入模件，或者把由輸出模件產(chǎn)生的信號直接傳給現(xiàn)場布線，因此可以卸掉或更換輸入或輸出模件現(xiàn)場的線路不發(fā)生變動。更多的資料信息可參閱“端子板用戶手冊”。 通訊模件利用本節(jié)所述的通訊模件，Tricon可以和Modbus主機和從機，點對點網(wǎng)絡(luò)通訊上的其它Tricon，以及Honeywell和Foxboro分布控制系統(tǒng)（DCS）連接。主處理器通過通訊總線向通訊模件傳遞數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通常在每次掃描刷新一次；舊數(shù)據(jù)不會保留兩次掃描時間。增強型智能通訊模件（EICM）—和外部設(shè)備進行RS232和RS422串行通訊。這個EICM提供四個串行口，通過這些口可和Modbus主機、從屬機、或主從機，或者TriStation接口連接。模件也可提供一個Centronics兼容的并行口。網(wǎng)絡(luò)通訊模件（NCM）—這種模件允許Tricon和其它Tricon通訊，或者通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)與外部主機通訊，速率可達10Mbit/秒。NCM支持一定數(shù)量的Triconex協(xié)議和應(yīng)用，也支持用戶書寫的應(yīng)用，包括那些采用TCPIP/UDPIP協(xié)議的應(yīng)用，如表13所示。安全管理模件（SMM）—該模件用于Tricon控制器和Honeywell的通用控制網(wǎng)絡(luò)（UCN）的接口， UNC是TDC3000DCS的三個主要網(wǎng)絡(luò)中的一個。SMM允許通用控制網(wǎng)絡(luò)（UCN）將Tricon指定為它的一個安全節(jié)點，允許Tricon在整個TDC3000環(huán)境內(nèi)管理過程數(shù)據(jù)。Tricon用Honeywell操作者所熟悉的顯示格式發(fā)送數(shù)據(jù)別名和診斷信息。SMM的利用率取決于Honeywell的用于500版和將來各版的計劃。高速通道數(shù)據(jù)接口模件（HIM）—通過高速通道和就地控制網(wǎng)絡(luò)（LCN），該模件用于Tricon控制器和Honeywell控制系統(tǒng)的接口， HIM 也可通過數(shù)據(jù)高速路作為Honeywell 更老的控制系統(tǒng)的接口。HIM使得LCN與數(shù)據(jù)高速路上的有更高的級別的計算機，操作站等設(shè)備與Tricon通訊。HIM允許冗余的BNC接頭直接和數(shù)據(jù)高速通道連接，并具有同樣的功能容量，最大可有四個外部高速通道地址（DHP）。先進的通訊模件（ACM）—該模件用于Tricon控制器和Foxboro的智能化自動化（I/A）系列DCS之間的接口。ACM允許Foxboro系統(tǒng)將Tricon指定為它的一個“安全節(jié)點”， 允許Tricon在整個I/A DCS環(huán)境內(nèi)管理過程數(shù)據(jù)。Tricon用I/A操作者所熟悉的顯示格式發(fā)送數(shù)據(jù)別名和診斷信息，ACM支持一定數(shù)量的Tricon協(xié)議和應(yīng)用以及用戶自編應(yīng)用，包括TCP/IP及UDP/IP協(xié)議，見表13。表13 NCM和ACM的協(xié)議和用途Troconex協(xié)議NCMACMPeertoPeer√時間同步√TriStation√√Tricon系統(tǒng)存取應(yīng)用（TSAA）√√用戶編寫的協(xié)議（非專用的）TCPIP/TCPUDP√√Triconex應(yīng)用DOS TCP/IP驅(qū)動接口√√SOE√√SOE記錄器√√網(wǎng)絡(luò)DDE服務(wù)器√√TriStation√√更多的協(xié)議，應(yīng)用以及其它有關(guān)Tricon系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)參見第3章之“可選裝的模件”。關(guān)于通訊模件的規(guī)格參見“NCM 用戶指南”。 電源模件每個Tricon機架有二個電源模件，以雙重冗余方式工作。每個電源能獨立承擔機架中所有模件的供電，每個電源在機架的背面裝有獨立的電源導(dǎo)軌。并有內(nèi)部的診斷電路用以檢查電壓的輸出范圍和超溫條件。每個模件從背板上獲取電源，每個分電路都配有兩個獨立的電壓調(diào)整器，分電路短路吸能影響這個分電路的電源調(diào)整器，而不影響整個電源總路線（見圖15）。圖15 電源模件子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖中：1電源模件 橋式整流器 2電源模件 NO—常開，NC—常閉，C—公共 報警 地 電壓軌1，電壓軌2 各個模件 系統(tǒng)診斷與狀態(tài)指示燈Tricon具有全面的在線診斷能力。故障監(jiān)控電路可以預(yù)先檢測出可能發(fā)生的故障，此電路包括有I/O回路檢測、事故自動制動定時器、電源丟失檢測器等部件，以及更多。這使得Tricon可以自行重新配置并根據(jù)各個模件和分電路的工作情況進行一定限度的自我修理。每個Tricon模件都可激發(fā)系統(tǒng)的“完整”的報警。報警包括每個電源模件上的一對NC/NO繼電器觸點。任何故障時，包括系統(tǒng)電源的中斷或“保險燒斷”都可使激發(fā)報警動作，從而提醒工廠的維護人員。每個模件的前面板上都有指示器（LED）。它們指示出模件的狀態(tài)或者可能與之相連接的外部系統(tǒng)的狀態(tài)。通常顯示的狀態(tài)為PASS（通過）、FAULT（故障）和ACTIVE（工作）。別的指示器依模件而不同。維護工作包括更換插入式的各模件。點亮了的故障指示器表示在該模件上發(fā)現(xiàn)有故障，必須更換。指示器的控制電路和三條支路的每一條都是隔離的，而且是冗余的。所有的內(nèi)部診斷和報警狀態(tài)數(shù)據(jù)可用于遠程記錄和報告的形成。這個報告工作通過當?shù)氐幕蜻h程的TriStation進行，或者通過一臺主計算機。進一步資料可查閱“1131開發(fā)指南”。 國際認證Tricon系統(tǒng)定期地通過第三方組織機構(gòu)的認證，符合下列各標準。對于詳細內(nèi)容請與Triconex聯(lián)系,可注意相應(yīng)的TUV報告和CSA文件。 TUV Rheinland德國技術(shù)監(jiān)督局(TUV)證根據(jù)DIN標準,對用于系統(tǒng)的功能完全能適應(yīng)要求最大安全性和不中斷運行的關(guān)鍵過程的應(yīng)用的Tricon系統(tǒng)進行確認。通過認證, Tricon系統(tǒng)完全滿足下列文件中規(guī)定的安全設(shè)備AK 5級和AK 6級以及SIL 3的要求：標準號名稱DIN VDE 0116/加熱爐電氣設(shè)備DIN V VDE 0801/+A1 10/94有關(guān)安全系統(tǒng)的計算機條例DIN V 19250/控制技術(shù),有關(guān)測量和控制保護設(shè)備的基本安全特征EN 54第二部分/1997,12自動火警檢測系統(tǒng)部件?？刂坪椭甘緝x表IEC 61508,第17 部分,2000有關(guān)安全系統(tǒng)的電子/電氣/編程電子設(shè)備的安全功能IEC 61131,第2部分,92+98IEC 611312:1995可編程控制器設(shè)備, 加拿大標準協(xié)會CSA/NRTL/C證書保證當Tricon連接在電力分配系統(tǒng)（初級線路）上且在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作時是安全的。Tricon不形成火災(zāi)的危險，在接觸或更換模件時操作者和維護人員也保證不會觸電。CSA證明Tricon系統(tǒng)滿足下列各標準：— O982通用要求—加拿大電氣標準，部分Ⅱ—，用于過程控制設(shè)備 歐洲聯(lián)盟CE標志CE標志保證著Tricon和其它電氣/電子設(shè)備的電磁兼容性（EMC）。正確安裝后，V9 Tricon系統(tǒng)被證明能夠滿足下列文件規(guī)定的歐洲聯(lián)盟EMC指令NO. 89/336/EEC的各項要求：—EN 55011：1991，輻射的/傳導(dǎo)的發(fā)散（修改的CISPR11）—EN 608012：1993 ，靜電放電（修改的IEC8012）—pr ENV50140：1993，輻射敏感性（修改的ICE8013）—pr ENV50142：1994，傳導(dǎo)敏感性，浪涌阻抗（修改的IEC8015）—IEC 8014，傳導(dǎo)敏感性，快速瞬態(tài)/曝發(fā)—IEC 8016，傳導(dǎo)敏感性，RF1—77B（CO）17，AC電源容差與中斷要符合CE標志就要求Tricon安裝一個EMI/RFI屏蔽的艙室內(nèi)，所有進入和離出艙室的電纜都要有EMI/RFI濾波。另外，需要將全部Tricon現(xiàn)場布線的敷設(shè)按照IEEE標準5181982和IEEE關(guān)于電氣設(shè)備的安裝使之具有最小的電噪聲從外部源進入控制器，等文件。特別要注意所有的低電平模擬信號，例如熱電偶或RTD的輸入。推薦的艙室和電纜濾波器可包括下列幾種：—Rittal PS 4000完整系統(tǒng)，帶有EMI/RFI屏蔽。或相當?shù)南到y(tǒng)。—FairRite產(chǎn)品，搭鎖在鐵氧體鎮(zhèn)噪磁芯（材料型式43）上，或相當?shù)漠a(chǎn)品（每一條進入和離出艙室的電纜要有單獨的搭鎖的濾波器）。第2章 基本部件本章說明在Tricon系統(tǒng)內(nèi)所需的基本硬件部件，包括下列有關(guān)信息：—主機架與擴展機架—I/O模件—雙重電源模件—三重加強型主處理器因用戶的具體用途不同，在Tricon上要選擇合適的I/O和通訊模件，選擇工作