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INFI90

        INFI-90是具有全系统范围安全性和冗余措施的分散控制系统。其结构的设计原则是能满足安全保护系统,顺序控制、调节控制、高级自动化及各种其它功能的可靠性要求。INFI-90系统包括通讯环路、电源系统、模件系统(包括主模件和子模件)、操作员站及计算机接口系统。自INFI-90问世以来,就以合理的机构、设备的可靠、使用的灵活而得到广大用户的认可,并且已得到广泛的应用。
‹  在INFI-90系统的通讯方面:
1.通讯网络结构
    INFI-NET数据高速通道由一对冗余电缆构成,是一种单向的串行通讯系统。每个节点通过网络接口子模件及其端子单元与通讯环路相连,两路通讯电缆并行传送信息,如果在一段电缆通道上发生故障,处于热态冗余备份的通道立即接替通讯,处在这段环路下游的节点将检测到其中一路电缆通道断开,这个节点从备用通道拷贝所有信包并在高速通道后续节点间两条电缆上同时传送这些信包,这样通讯系统除了出故障节点及其下游节点,在所有其它节点之间仍然保持冗余,如果某一节点两路同时出故障,通讯系统将旁路该节点而继续向其它节点传送信包,直到该节点被更换。同时,与高速通道失去通讯的节点中的控制逻辑将继续正常执行。
    通讯系统故障将作为系统报警出现在操作员接口站OIS上,INFI-90 系统能够在线显示模件故障报告以便及时将系统恢复到完整的运行能力。
    INFI-90冗余的控制通道(CONTROLWAY)通讯子系统是一个1M的串行通讯链。最多支持犯个多功能处理器(MFP ) ,模拟主模件(AMM )或网络处理模件(NPM )之间的高可靠信.息交换。控制通道允许过程数据的交换,也能处理组态下装和参数整定,从INFI-NET 接受或发送的例外报告也由控制通道传送到相应的模件。控制模件的冗余保证了各个模件之间的过程控制策略的可靠执行。
    I/O模件与多功能处理器(MFP)或模拟主模件(AMM)之间的数据通讯通过MFP AMM 的子模件总线(SLAVE BUS)进行,自模件总线是一个高速并行通讯通道,其总线宽度为八个数据位,传输速率是500KHZ 。一个MFP模件通过子模件,慈线最多能支持64 个输入输出子模件,最多能接受1024 个输入/输出信号,一个AMM 模件通过子模件,总线最多能支持8 个输入/输出子模件,64 个低电平信号。
2.通讯网络中采用的信息打包及例外报告和多点传送技术
    INFI-NET通讯系统采用了例外报告技术,在各个PCU 中,网络处理模件(NPM)通过控制通道(CONTROLWAY)查询各模件发往一个指定节点的例外报告,然后对它们进行“打包”。“打包”的过程就是将发往一个接收节点(或多个接收节点)的例外报告装进一个长度可变的信包,并传送到INFI-NET 通讯系统。
    信包的传送有三种通讯模式:点至点的信包由一个节,点发送到另一个特定节点;点至多点的信包由一个节点发送到多个节点;而广播信包则可被系统中所有节点收到。
 
‹  在过程控制(PCU)方面
    INFI-90 分布控制系统的基础是它的过程控制单元(PCU ) ,PCU 是执行过程控制数据采集功能的独立整体,它包括一组插件式的模件(通讯模件,执行控制和数据采集的多功能处理器模件,数据采集用的模拟主模件,及各种输入输出子模件),模块化电源(模件电源和I/O电源),和端子单元。所有这些部件和其它辅助设备,如电源引入盘(PEP)和冷却风扇等等,都装在标准的19 装机柜中。
    带微处理器模件构成了PCU 的基础,安装在PCU 的模件安装单元(MMU ) 中的这些执行过程控制、数据采集、参数计算、过程接口和组态调整的模件能通过MMU 上的冗余的控制通道与同一PCU 的其它智能模件送行对等通讯。执行过程控制、数据采集、参数计算的智能模件通过MMU 上的子模件总线从输入/输出子模件获得过程测量值并输出各种指令。
    智能模件的组态是通过选用合适的功能码和建立功能码之间的正确交互作用关系来实现的。以功能码出现的控制功能就是一些通用软件子程序。
 INFI-90系统在端子单元这个界面上与现场I/O接线连接。象泵、阀、变送器这样的物理装置的连线都连接到端子单元电路板上的端子块上。端子单元通过一根预制电缆与相应的子模件相连,从端子单元到子模件和从子模件到端子单元的信号都通过这根端子电缆传送。
    INFI-90系统的内部模件逻辑和现场的供电都安装在PCU 机柜的模块化电源提供。安装在机拒顶部的电源引入盘(PEP)提供了所需的断路器、供电线路的滤波和机柜内输出电压的监视。安装在PEP 下面的冷却风扇通过增强机柜内的空气循环,给模块化电源和模件进行冷却。
1.模块化电源系统
    INFI-90的电源已被模块化。其大小减少到与单个标准插件式模件电源相同,这些电源模件平均承担一个机拒内各种电压等级所需的电源负荷。这样,60A+5V 这一等级的负荷可以由六个10A+5V 等级的电源模件提供(N = 6) ,第七个电源模件提供了N + 1 冗余,采用这样的模块化技术能保证更准确地选择满足机柜负荷要求的电源模件能在线带电更换,而不会导致供电回路冲击和不规则波峰,大大增强了维护的容易程度。
   电源模件分布在机柜的各个模件安装单元(MMU)里,这样减轻了机柜内的热.点强度,也均化了供电设备和负荷之间可能存在的压降,电源模件也可以集中安装在一个电源安装单元(PMU)中,这个电源安装单元安装在冷却风扇下面。
   INFI-90的电源系统是由PEP(电源引入盘)、PMU(电源模件安装单元)、PAS(电源模件)及风扇组成,见图1、图2,PEP提供了N-90PEP所拥有的全部功能:断路器、供电线路的滤波和机柜内输出电压的监视,见图3。PMU布线相当简单,一目了然,见图4。

    

                  图1                                              图2

                 

 

                                                                    

 

                                                                     图3

 

 

 

 

                                                                  

 

 

 

                                                                    

 

                                                                    

                                                                     图4

 

 

 
 
 
 
 
 
2.多功能处理器(IMMFP01 , IMMFP02 ,简称MFP01 , MFP02 )
    MFP 是一个执行多回路模拟、顺序、批量和高阶控制的控制器,也是一个执行数据采集和参数计算处理器。通过功能块,LADDER(梯形图逻辑), BASIC , C , BATCH-90(一种批处理语言),EXPERT-90(专家-90)等语言编程实现的过程算法,能执行最基本的到最高级的控制策略,这种模件支持N -90 中的MFCCOM 控制模件中的组态,这样可以大大提供改造工程的效率。
    在系统中执行过程控制和数据采集的MFP 均采用1:1冗余的配置。系统上电启动时,其中一个MFP 模件成为主模件,另一个MFP则成为备份模件,主控模件不断将其数据库拷贝到备用模件,主控模件执行算法时,备用模件处于一种热备用状态,如果主控模件发生故障,立即无扰动地切换到备用模件上。
    MFP 可用来实施基本和复杂的调节控制、数据采集、全厂联锁保护、顺序控制、机组自动化和性能计算等功能。MFP01 MFP02的功能块地址最高为10000 ,一般MFP01 可用5000 个功能块,而MFP02 可用10000 个功能块。这些功能块都由近200 个功能码生成。除了功能码外,MFP 还支持梯形图逻辑( LADDER ) ; BATCH-90 批处理语言;EXPERT-90BASIC 语言,当用高级语言编程完成特殊要求的过程控制功能时,最多可以将4000C 语句或3200 BASIC 语句与功能码结合使用,更灵活地适用过程需要。
    综上所述,MFP 作为系统中最主要的执行控制逻辑的机构对于安全生产这一基本原则是至关重要的,BAILEY 从设计角度就考虑了这一因素。对于电厂招标书中提出的对控制器冗余、无扰动切换及电源故障后自动恢复运行的要求,这一模件可最大限度的支持。
3.通用热电偶/热电阻输入子模件(ASM02/ASM03/ASM04 ) 
    ASM 对最多16个通道的模拟量信号进行处理,并将这些信息送入INFI -90 系统中的多功能处理器(IMMFPO1/02 )中。
    每个通道可分别组态成如下输入类型:
    热电偶、三线热电偶、MV (热电阻)、-10V ~+10V 和电流信号(4 -20MA ) ; 
    模数转换精度可在16 位到24 位之间组态;
    每个通道提供了通道隔离及输入开路检测;
    对于热电偶和热电阻类型的输入信号,其工程单位转化为华式度和摄氏度是自动计算的,在这种转换中,利用工业标准的线性表自动修正向温度单位转换为非线性。
    对于热电偶输入信号具有冷端补偿,每个端子设备具有在线冷端参考点,热电偶输入的冷端参考点可以是端子设备上的在线冷端参考,汽,也可以是通过该子模件或其它子模件取得的远方参考点。
     ASM03 可以在线更换而无须关闭系统电源。
    ASM03 利用一块NTAI106端子单元和子模件相连,端子设备含有用于热电偶输入冷端补偿的热电阻。端子设备含有将4~20MA 现场输入信号转化为1~5V子模件输入信号的电路。
 
〉 在操作员操作站方面
介绍
    操作员工作站是贝利公司提供的DCS 控制系统(N-90INFI-90 时的操作员终端,它为整个工厂控制系统提供了完整的操作接口,数据采集及记录报告能力。
它通常具有以下功能:
· 向工厂操作员提供一个单独的过程窗口而面向整个过程;
· 通过各种灵活的动态控制画面来监视和控制整个过程;
· 具有完善的报警管理系统,使操作员能采取相应的措施;
· 趋势处理功能,可以分析当前的运行情况而提供一系列有关过程变化历史数据;
· 记录功能可以提供一系列有关过程运行及特定的运行情况的记录报表
· 存档功能可以为今后分析和研究过程控制提供一系列的历史存档数据;
· 通过系统状态显示为运行中的系统提供在线排错;
· 可以通过通讯通道对主处理模件进行组态及组态修改。
    综上所述,贝利系统的操作员工作站是一个高质量的上位监控系统,从最初的分散控制系统(N-90 )的OIU ( Operator Interface Unit ) ,MCS ( Management Control System )到过程管理系统(INFI-90 )的OIS( Operator Interface System ) , 贝利的目的是为了提供更加高效,更加可靠的工作平台来满足客户的多方需要。
〉 在计算机接口方面
    INFI 环到计算机的接口(ICI)主要包括一个网络接口子模件INNIS01 INFI 环到计算机的通讯模件INICT01 和相关的部件。它允许一上位机( CONDUCTOR-NT 或EWS)采集数据。数据通过一个RS-232-C 接口以高达19.2Kbaud 的标准速率传输。
    INFI 环到计算机的接口(ICI)可通过加在上位机的软件发命令控制。ICI接到上位机发来的一个指令,执行该命令,然后给上位机回复信号。
    数据采集:允许上位机在ICI上建立一数据库(高达10 , 000 点)。上位机通过发命令访问数据库。
    下载:ICI能将控制逻辑下载到INFI90 模件中。它允许用户用一控制面板或计算机进行调节或读数据。
    过程控制:通过发指令上位机可满足模拟,数字量控制过程的要求,如改变设定点值或控制输出。ICI 可获取控制数据,数据是以例外报告的形式往返于INFI模件。
    安全:ICTNIS 连续的检查软硬件以确保模件可靠。用户还可设置一密码,防止非法用户对数据的窜改。
 INFI-NET 环路通讯系统是一个无主站、封闭环路、缓冲器插入型的环形通讯网。INF-NET最多支持250 个节.点,节点的类型有PCU (过程控制单元), OIS(操作员接口站),和CIU (计算机接口单元),还可以有中央环与子环的接口。BAILEYEWS (工程师工作站)和第三者的计算机系统都可以通过ICI与环路接口。
    最多达250 个各种各样的子环也可以通过就地接口或远程接口与INFI 中央环连接,这些子环可以是INFI 子环,也可以是NETWORK-90SUPER -LOOP (超环)或PLANT-LOOP (厂环)。INFI 环和超环最多可以支持250 个节点,厂环最多可以支持63 个节点。当INFI 中央环与250 个取INFI子环接口时,整个INFI-NET 系统可达到62500 个节点的最大系统容量。
   INFI-90 通讯网络(NISNPM )与原PLANT 环(LIMBIM )相比有以下特点:
  1.INFI-90环路具有250 个节点容量,而PLANT环只有63
  2.INFI-90 可以带同轴电缆,通讯速率是10MPLANT 环只能用双绞线作为通讯介质,通讯速率是0.5M