【正文】 量等級，以告知用戶該數(shù)據(jù)的可靠性。通過這種方法，質(zhì)量代碼可以： 標(biāo)識過程變量的可靠性 標(biāo)識計(jì)算結(jié)果的可靠性 維持作為計(jì)算輸入信息的可靠性 將數(shù)據(jù)可靠性顯示在操作畫面和操作面板上 登錄和報(bào)告可靠性標(biāo)準(zhǔn)SPPAT3000 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提供了質(zhì)量代碼的編制方法，也就是說，每個(gè)系統(tǒng)變量均有一個(gè)重要的與其數(shù)值關(guān)聯(lián)的質(zhì)量狀態(tài)(“合格”)，這在過程工程設(shè)計(jì)的環(huán)境下是強(qiáng)制性的。SPPAT3000 自動(dòng)執(zhí)行質(zhì)量計(jì)算邏輯并在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)傳遞數(shù)據(jù)質(zhì)量，讓全系統(tǒng)任何應(yīng)用或者用戶使用，以便采取相應(yīng)的措施或作為狀態(tài)顯示。 通訊電廠自動(dòng)化的重點(diǎn)正從電廠過程的簡單控制轉(zhuǎn)移到電廠的高效率運(yùn)行。通過運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫，管理層可以方便地獲取歷史數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從商業(yè)角度考慮，完成詳細(xì)分析，作出更有依據(jù)的決策。因此，通訊以及無論何時(shí)何地均能準(zhǔn)確提供所需信息的能力，是電廠運(yùn)行的關(guān)鍵。SPPAT3000 提供基于成熟的國際標(biāo)準(zhǔn)的通訊手段。標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)用于在系統(tǒng)組件間發(fā)布系統(tǒng)數(shù)據(jù)和電廠信息。與現(xiàn)場級的通訊是由PROFIBUS DP 或以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的。這樣保證了所有層次和組件內(nèi)部或相互之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。以太網(wǎng)以太網(wǎng)采用高性能局域網(wǎng)以及蜂窩式快速以太網(wǎng)LAN 通訊技術(shù)。它提供局域網(wǎng)的所有優(yōu)勢，例如： 高速數(shù)據(jù)傳送 使用光纖環(huán)的高可用性 共享打印機(jī) 從服務(wù)器共享數(shù)據(jù) 共享軟件應(yīng)用 高度穩(wěn)定性 到所有設(shè)備的完全連接能力 維護(hù)簡易以太網(wǎng)是當(dāng)今應(yīng)用最廣泛的物理層LAN 技術(shù)。它的廣泛性得益于它在速度、成本和安裝簡易之間的良好平衡。除此之外，結(jié)合其在計(jì)算機(jī)市場中被廣泛接受，以及實(shí)質(zhì)上支持所有常用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的優(yōu)勢，使以太網(wǎng)成為SPPAT3000 中理想的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。企業(yè)資源管理的集成和開放平臺SPPAT3000 通訊體系結(jié)構(gòu)包括一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的OPC 接口，用來將SPPAT3000 平臺連接到企業(yè)信息系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包括典型的企業(yè)資源計(jì)劃、框架事務(wù)處理和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、調(diào)度管理系統(tǒng)、電廠信息管理系統(tǒng)和企業(yè)IT 系統(tǒng)。現(xiàn)在以及將來，SPPAT3000 都面向新技術(shù)、新工具和新伙伴，不僅在自動(dòng)化領(lǐng)域，還將在IT 領(lǐng)域的通訊網(wǎng)絡(luò)中。現(xiàn)場總線PROFIBUS DP現(xiàn)場通訊將現(xiàn)場的設(shè)備(例如電動(dòng)執(zhí)行器或傳感器)連接到電力服務(wù)器。為此，SPPAT3000 采用PROFIBUS DP 和PROFIBUS(IEC 61158/EN 50170) ――現(xiàn)場級的國際標(biāo)準(zhǔn)，它是現(xiàn)場總線應(yīng)用領(lǐng)域的全球市場領(lǐng)導(dǎo)者，提供高性能短響應(yīng)時(shí)間的過程現(xiàn)場通訊。得益于PROFIBUS DP 的開放性，大量不同生產(chǎn)廠商遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的組件都可方便地集成。IEC 61158/EN 50170 標(biāo)準(zhǔn)保障投資的未來安全性。世界上超過300 個(gè)生產(chǎn)商提供大量的現(xiàn)場級PROFIBUS DP 產(chǎn)品。西門子既提供現(xiàn)場設(shè)備也提供網(wǎng)絡(luò)組件。PROFIBUS 是一個(gè)串行的通訊總線，它無需電源而傳輸信號。PROFIBUS 的診斷非常廣泛而且覆蓋了與設(shè)備、模件或通道相關(guān)的報(bào)警。并且提供用于報(bào)警和讀寫功能的非周期性通訊可以讀取在線設(shè)備的狀態(tài)消息以及優(yōu)化其參數(shù)。在現(xiàn)場側(cè)，PROFIBUS 具有實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，它能分配控制功能于現(xiàn)場設(shè)備和中央控制系統(tǒng)，提供遠(yuǎn)程校準(zhǔn)、遠(yuǎn)程調(diào)試和維護(hù)、以及真正的設(shè)備互操性。與HART 協(xié)議相比，后者采用數(shù)字信號疊加于4~20mA 過程信號， 因此受限于使用4~20mA 信號點(diǎn)對點(diǎn)電纜連接， 而不能提供PROFIBUS 可以提供的網(wǎng)絡(luò)化和全面狀態(tài)信息。4 組件 介紹SPPAT3000 完全基于開放的標(biāo)準(zhǔn)以及盡量采用非專用組件，保障了所投資的最長的產(chǎn)品壽命周期，這反映在SPPAT3000 組件的軟件及硬件中。下列軟件標(biāo)準(zhǔn)用于SPPAT3000 中：JAVA：SPPAT3000 系統(tǒng)編程語言TCP/IP，以太網(wǎng)：用于全系統(tǒng)通訊XML：作為全系統(tǒng)統(tǒng)一的文件以及輸入輸出接口的數(shù)據(jù)格式HTML：網(wǎng)絡(luò)的起始頁以調(diào)用用戶接口Windows：應(yīng)用服務(wù)器和人機(jī)接口站的操作系統(tǒng)PROFIBUS DP：靈活，與供應(yīng)商無關(guān)的I/O 連接SPPAT3000 包括四個(gè)組成部分： 用戶接口 電力服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò) 過程接口用戶接口用戶接口由安裝在人機(jī)接口站上的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器提供。網(wǎng)絡(luò)瀏覽器提供了在SPPAT3000 系統(tǒng)視圖上的操作和監(jiān)視。事實(shí)上，任何可以上網(wǎng)的設(shè)備都能夠被用作用戶接口。電廠可以從控制室或者通過任何安全連接進(jìn)行訪問。只有授權(quán)用戶可以檢索當(dāng)前電廠狀態(tài)和運(yùn)行數(shù)據(jù)或控制過程。這種方法方便了過程控制應(yīng)用的場地布置，如多臺機(jī)組的中央控制室，或無人值守控制室，或遠(yuǎn)程診斷。網(wǎng)絡(luò)瀏覽器是用來查找和顯示網(wǎng)頁的軟件應(yīng)用程序。SPPAT3000 采用一個(gè)最受歡迎的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器(Microsoft Internet Explorer)。為了滿足電廠過程和自動(dòng)化任務(wù)的工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行的要求，采用了JAVA 程序。它們在首次登錄進(jìn)入SPPAT3000 系統(tǒng)時(shí)或者當(dāng)服務(wù)器中更新該程序時(shí)自動(dòng)性一次裝載。SPPAT3000 系統(tǒng)中，沒有工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲在人機(jī)接口站。采用人機(jī)接口站作為用戶接口的好處有： 減少成本 使用簡單 降低維護(hù)和管理需求 簡便地新增用戶接口 調(diào)整技術(shù)以滿足對信息的增長需要在所有用戶接口顯示的信息都相同并實(shí)時(shí)更新。所有的功能，如電廠畫面、功能圖、診斷圖和在線幫助等，在任何屏幕上都可用。通過定義訪問權(quán)限進(jìn)行限制。 電力服務(wù)器SPPAT3000 電力服務(wù)器提供在電廠控制中所有的DCS 功能和服務(wù)。兩個(gè)硬件平臺用于完成服務(wù)： 擁有所有自動(dòng)化功能的自動(dòng)處理器 應(yīng)用服務(wù)器提供中央服務(wù)，如存檔、組態(tài)、報(bào)警等 自動(dòng)處理器(AP)自動(dòng)處理器AP 提供I/O 級別的高性能和確定性的自動(dòng)化功能。自動(dòng)處理器的數(shù)量取決于系統(tǒng)配置，并與自動(dòng)化任務(wù)的復(fù)雜程度相適應(yīng)。這些自動(dòng)化任務(wù)由自動(dòng)化功能(AF)組件執(zhí)行，由運(yùn)行(RT)容器控制。運(yùn)行容器提供運(yùn)行環(huán)境、硬件代理(硬件驅(qū)動(dòng)器)及其之間的互聯(lián)。為了符合復(fù)雜自動(dòng)化任務(wù)的要求，并使系統(tǒng)宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)減到最小，中央處理器CPU 采用容錯(cuò)的自動(dòng)化系統(tǒng)(“H”系統(tǒng))。使用在SPPAT3000 系統(tǒng)中的AP 類型是容錯(cuò)自動(dòng)化處理器。它們基于二取一原則，在故障時(shí)自動(dòng)無擾切換至熱備用處理器。這些系統(tǒng)使用全冗余的設(shè)計(jì)以達(dá)到最大可用率。這意味著所有主要的組件如CPU、電源和兩個(gè)CPU 的耦合硬件均成對存在。其他組件也可同樣成對使用，這取決于某些特殊的自動(dòng)化任務(wù)對可用率的要求。另外，還有一些特殊的智能I/O 模件，由微處理器控制，執(zhí)行完全獨(dú)立的時(shí)間要求較高的特殊任務(wù)。它們通過自身的輸入和輸出通道直接與過程連接，這樣避免了增加自動(dòng)處理器的負(fù)荷。SPPAT3000 的自動(dòng)化任務(wù)由可以相互結(jié)合的自動(dòng)處理器執(zhí)行。SPPAT3000 自動(dòng)處理器的特點(diǎn)： 模塊化和無風(fēng)扇設(shè)計(jì) 規(guī)?？烧{(diào)整，高強(qiáng)壯性 冗余和非冗余設(shè)置 多種通訊模式 內(nèi)置系統(tǒng)功能如監(jiān)視、報(bào)警 集成PROFIBUS 接口與過程接口的連接所有類型的CPU 都可以經(jīng)濟(jì)靈活地適應(yīng)其被指派的任務(wù)。所有CPU 都配置一個(gè)集成PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線接口，此接口可以通過一個(gè)額外插入的PROFIBUS 通訊卡進(jìn)行擴(kuò)展。自動(dòng)控制器的主要任務(wù)是為所有處理和控制功能提供硬件平臺，例如： 通過運(yùn)行容器提供確定性控制功能(RT 容器) 通過項(xiàng)目容器和工程設(shè)計(jì)功能提供應(yīng)用工程設(shè)計(jì) 通過時(shí)間段管理提供所有軟件組件的協(xié)調(diào)FM458 用來與SPPAT3000 一起運(yùn)行集成的汽輪機(jī)控制系統(tǒng)。它提供對燃?xì)廨啓C(jī)和和蒸汽輪機(jī)的高速閉環(huán)調(diào)節(jié)控制。FM458 提供對時(shí)間要求苛刻的閉環(huán)控制(低于4ms)。 應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器處理與過程管理相關(guān)的任務(wù)并分配過程信息。它接納項(xiàng)目容器，是SPPAT3000系統(tǒng)的中央組件，提供工程設(shè)計(jì)、報(bào)警系統(tǒng)、運(yùn)行等功能和服務(wù)，以及管理整個(gè)項(xiàng)目的所有Iamp。C 數(shù)據(jù)。應(yīng)用服務(wù)器從自動(dòng)處理器收集所有所需信息。這些信息經(jīng)過處理并在用戶界面中運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中顯示給用戶。應(yīng)用服務(wù)器的重要特性： 提供一致的過程信息給所有瀏覽者 接納所有SPPAT3000 中時(shí)間要求不苛刻的應(yīng)用，例如：中央項(xiàng)目容器或存檔 提供以視窗為基礎(chǔ)的應(yīng)用處理工具 運(yùn)行在微軟視窗服務(wù)器操作系統(tǒng)下 規(guī)模可調(diào)整的的軟硬件概念 使用容錯(cuò)設(shè)計(jì)的高可用率，內(nèi)置冗余管理應(yīng)用服務(wù)器接納SPPAT3000 通用性應(yīng)用，例如Web 服務(wù)器、中央項(xiàng)目容器和存檔?？梢酝ㄟ^使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器的用戶界面訪問應(yīng)用。為了提供以視窗為基礎(chǔ)的應(yīng)用處理工具，應(yīng)用服務(wù)器使用微軟視窗服務(wù)器操作系統(tǒng)。應(yīng)用服務(wù)器可以采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)或容錯(cuò)設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)(非容錯(cuò))硬件設(shè)計(jì)基于商業(yè)應(yīng)用的高性能服務(wù)器。采用高端產(chǎn)品，包括RAID 功能和熱插硬盤，保障了高可用率。容錯(cuò)硬件提供最高級別的可用率。硬件通過雙重模塊化冗余體系結(jié)構(gòu)達(dá)到容錯(cuò)功能。每個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)集成雙重的硬件組件以消除單一故障點(diǎn)，并確保數(shù)據(jù)的完整性。容錯(cuò)應(yīng)用服務(wù)器自動(dòng)管理其冗余組件，同步地執(zhí)行所有處理功能。由于雙重組件同時(shí)執(zhí)行相同的指令，即使有一個(gè)組件故障，在數(shù)據(jù)處理中的中斷為零，性能損失為零，數(shù)據(jù)完整性丟失為零。切換時(shí)間為零，因?yàn)槿蒎e(cuò)服務(wù)器方案提供對應(yīng)用透明的最高可用率。為了客戶化應(yīng)用服務(wù)器基本配置的功能性，有兩種選項(xiàng)：磁帶驅(qū)動(dòng)(用于系統(tǒng)數(shù)據(jù)恢復(fù))或一個(gè)互換服務(wù)器(用于存儲存檔數(shù)據(jù))。 接口SPPAT3000 提供不同接口與外部網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)和第三方自動(dòng)化過程控制系統(tǒng)通訊。其中之一是OPC 服務(wù)器，它是應(yīng)用服務(wù)器的一個(gè)集成部分。OPC 服務(wù)器通過標(biāo)準(zhǔn)化的、獨(dú)立于生產(chǎn)商的OPC 接口支持與外部應(yīng)用進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。為了訪問基于OPC 標(biāo)準(zhǔn)接口的第三方自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用，SPPAT3000 還提供一個(gè)OPC 客戶機(jī)。此OPC 客戶機(jī)是一個(gè)基于OPC 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換的“開放式”(獨(dú)立與生產(chǎn)商和協(xié)議)接口。還有其它可選的接口連接，如與MODBUS 組件的連接。 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)用來在SPPAT3000 內(nèi)分配系統(tǒng)數(shù)據(jù)和電廠信息。SPPAT3000 提供如下網(wǎng)絡(luò)： 以太網(wǎng) PROFIBUS DP 以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)提供所安裝系統(tǒng)組件間的通訊基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)從自動(dòng)處理器通過高速以太網(wǎng)絡(luò)傳送到應(yīng)用服務(wù)器，然后任何所連接的用戶接口均可用。網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)可以直接連接到以太網(wǎng)絡(luò)以打印任何系統(tǒng)信息，包括圖表、工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或手冊。這些打印機(jī)可以通過SPPAT3000 系統(tǒng)中的任何客戶機(jī)或服務(wù)器訪問(就如當(dāng)今普通辦公室環(huán)境一樣)。當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提供基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的高速數(shù)據(jù)傳輸。SPPAT3000 的以太網(wǎng)絡(luò)對所有過程數(shù)據(jù)交換使用TCP/IP 協(xié)議在工業(yè)以太網(wǎng)中運(yùn)行。所支持的網(wǎng)絡(luò)部件，如光纖切換模件(OSM174。)與光纜，或電切換模件(ESM174。)與工業(yè)雙絞線，帶來如下優(yōu)勢： 基于可升級切換技術(shù)實(shí)際上無限的通訊能力 通過快速冗余切換的高可用率 在苛刻的工業(yè)環(huán)境中使用的網(wǎng)絡(luò)組件 使用高效信號采集概念的網(wǎng)絡(luò)組件監(jiān)控 可以形成子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)段，每段網(wǎng)絡(luò)具備所有性能 基于切換模件的以太網(wǎng)內(nèi)在的地址篩選功能，使當(dāng)?shù)財(cái)?shù)據(jù)流僅在當(dāng)?shù)赝ㄓ?最大長度達(dá)150 公里 網(wǎng)絡(luò)組件診斷為了保障無任何中斷的連續(xù)通訊，應(yīng)用了嚴(yán)格的冗余策略。工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通訊機(jī)制特點(diǎn)防止了因?yàn)橐粋€(gè)單一故障而造成通訊系統(tǒng)故障。即使一個(gè)傳輸路線出現(xiàn)故障，通過連接網(wǎng)絡(luò)，它仍可正常工作。如果一個(gè)網(wǎng)絡(luò)組件出現(xiàn)故障，只有連接到該組件的站不可訪問。冗余SPPAT3000組件均連接到環(huán)狀配置的不同的切換模件上，這種措施大大提高了可用率。 PROFIBUS DPPROFIBUS 是一個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)并且應(yīng)用于很多支持此標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)商的現(xiàn)場設(shè)備(EN 50170 和IEC 61158 標(biāo)準(zhǔn))。PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線與智能現(xiàn)場設(shè)備的使用，因減少電纜敷設(shè)，無需布置現(xiàn)場接線盒和端子柜而可節(jié)省成本。另外，PROFIBUS DP 提供額外的診斷和服務(wù)功能，它們潛在地節(jié)省了電廠日常運(yùn)行成本。SPPAT3000 通過下述方法利用了PROFIBUS DP 所有的優(yōu)勢： 優(yōu)化分布的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：較小的空間要求，較少的電纜敷設(shè)工作 通過過程信號、診斷和風(fēng)格的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)有效的工程設(shè)計(jì) 通過短環(huán)檢測、簡易參數(shù)化和無需校準(zhǔn)工作實(shí)現(xiàn)更短的調(diào)試時(shí)間 通過最大可能的診斷和預(yù)防性維護(hù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的壽命周期管理PROFIBUS DP 特性： 符合EN 50170 和IEC 611583 Ed2 標(biāo)準(zhǔn) 友好的用戶界面、高度的數(shù)據(jù)安全性、高可用率 開放性：可以連接第三方組件，可自由選擇現(xiàn)場設(shè)備供應(yīng)商 通過雙絞線和光纜通訊 總線訪問控制：令牌傳遞帶主從協(xié)調(diào)，等距DP 總線循環(huán) 所有協(xié)議形式可以在一個(gè)共享電纜上運(yùn)行 過程接口過程接口是現(xiàn)場和過程間的硬件連接。所有現(xiàn)場變送器的模擬量和開關(guān)量都通過過程接口采集。操作員指令或所執(zhí)行的自動(dòng)化功能發(fā)出的命令，也通過過程接口傳送到現(xiàn)場。分散的ET200M I/O 系統(tǒng)用來把現(xiàn)場設(shè)備連接到SPPAT3000，并且使用PROFIBUSDP 現(xiàn)場總線連接。它實(shí)現(xiàn)了高度靈活性的I/O 設(shè)計(jì)，在中央控制室、遠(yuǎn)程馬達(dá)控制中心(MCC)、或者直接在現(xiàn)場，帶機(jī)柜或不帶機(jī)柜均可。PROFIBUSDP 允許自動(dòng)處理器、分散的I/O 與智能現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換 ―― 對安裝要求很低。過程接口的主要優(yōu)勢： 客戶化方案可自由選擇集中與遠(yuǎn)程安裝 PROFIBUS 現(xiàn)場總線通訊的開放性過程接口提供不同的方式與現(xiàn)場I/O 設(shè)備接口，例如與變送器和控制閥： 標(biāo)準(zhǔn)I/O 模件 特殊I/O 模件標(biāo)準(zhǔn)I/O 模件用來采集信號與輸出信號(例如，開關(guān)量或模擬量信號的定位命令)。一個(gè)信號模件及其關(guān)聯(lián)的硬件代理(HP)替DCS 執(zhí)行信號處理。進(jìn)一步的任務(wù)，