HPM APM过程点建立.docx
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HPM APM过程点建立.docx
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HPMAPM过程点建立
HPM/APM过程点建立
一、过程点:
1、过程点是HONEYWELL控制系统组态中的最小单元。
HPM/APM包括两类过程点:
●I/O中的点:
完成对过程变量的输入输出处理。
包括:
AI模拟量输入点
AO模拟量输出点
DI开关量输入点
DO开关量输出点
●HPMM中的点:
完成对受控过程的各种控制方案。
包括:
RegulartoryPV(RPV)常规PV处理点
RegulartoryControl(RC)常规控制点
DigitalComposite(DC)数字组合点
Logic(Logic)逻辑点
DeviceControl(DV)设备控制点
HPMBoxVariableHPM全局变量
Array(Array)数组点
ProcessModule(PM)CL程序点
●菜单
有两个图
2、点的相关概念:
●点名
无名点:
直接使用IOP通道的过程点,不需建立点,只适用于IOP通道点及HPM全局变量(例:
!
D001S01或!
Box.fl
(1))
无名点引用方式:
!
xxyystt
xx:
I/O卡类型
yy:
I/O卡号(1~40)
s:
Slot
tt:
I/O通道号
有点名:
点名为xxxxxxx,通过建点定义点名。
一对NIM最多可以处理8000个有点名,每个过程点都具有唯一的点名。
●点的参数:
是关于点的各方面功能和特性的描述。
建点的过程就是定义点的相关参数的过程。
●控制回路:
控制回路是由一组点构成。
点与点之间的连接关系是通过定义点的输入、输出连接参数完成的。
有一个图
●点的执行状态PTEXECST参数
INACTIVE非激活状态:
是点下装到HPM/APM控制器中的初始状态。
HPM/APM不执行INACTIVE状态的点的功能
ACTIVE激活状态:
HPM/APM按照固定的扫描顺序对过程点进行周期性扫描,当扫描到ACTIVE状态的点时,就执行该点所定义的功能及算法
●点的形式PNTFORM参数
FULL圈点:
包括该点的全部参数,并可作为操作员对过程操作的接口具有报警功能。
Component半点:
包含点的部分参数,没有报警功能。
二、I/OPoint输入/输出点
I/O处理器(IOP)的模拟量和开关量点执行所有现场I/O信号的扫描和处理。
I/O处理与控制功能的实现相互独立,使得HPMM的功能得以充分的发挥,I/O控制也更容易实现。
HPM/APM中支持的IOP包括:
HLAI高电平模拟量输入卡16点
LLAI低电平模拟量输入卡8点
LLMUX多路低电平模拟量输入卡16点
STI智能变送器接口卡16点
AO模拟量输出卡8点
AO-16模拟量输出卡16点
SI串行信号接口卡2通道
PI脉冲输入卡8点
DI开关量输入卡32点
DISOESOE开关量输入卡32点
DO开关量输出卡16点
DO-32开关量输出卡32点
SDI串行设备接口卡2通道
1、ANALOGINPUT模拟量输入点
将接收的现场模拟输入信号转换成工程单位表示的PV值。
●高电平模拟量输入点(HLAI)及低电平模拟量输入点(LLAI/LLMUX)
HLAI可接收1~5V及变送器4~20mA信号。
LLAI可接收热电偶、热电阻及5V以下电压信号。
LLMUX可接收热电偶、热电阻信号。
功能:
✶现场输入信号类型选择(1~5V、0~100mV、RTD、TC)
✶PV特性化处理(线性、开平方、TC、RTD)
✶工程单位转换
✶PV值量程检查
✶PV滤波
✶PV输入方式选择(AUTO/MAN/SUB)
✶PV报警检查
●智能变送器接口点STI
提供HPM与HONEYWELL智能变送器之间的双向数字通讯(DE协议)接口
功能:
STI点支持的功能与其他AI点一样,同时在工作站上通过STI点可完成以下操作:
✶显示变送器的详细状态信息
✶调整变送器的量程范围
✶存贮/恢复变送器数据库
●脉冲输入点PI
将接收的最高频率为20KHz的脉冲信号转换成工程单位表示的PV值,并提供数据累加功能。
●AI点的报警设置及检查
✶PV坏值报警(BaDPV)
✶PV高/低限报警
✶PV高高低低限报警
✶PV正/反向变化速率超限报警
2、ANALOGOUTPUT模拟量输出点
将OP值转换成4~20mA信号并输出至执行机构。
功能:
✶输出正/反作用选择
✶输出特性化处理(最大5段线性化)
✶IOP故障时输出响应(掉电或保持)
✶AO点的形式(POINTFORM)选择:
FULL全点:
手操器(过程遥控)
COMPONENT半点:
接受控制算法的OP值
3、DIGITALINPUT开关量输入点
通过选择不同的FTA,可处理24VDC、110VAC或220VAC的开关量输入信号
●DI点
DI点的功能:
✶PV输入方式选择(AUTO/MAN/SUB)
✶状态报警检查
✶输入正/反选择
✶DI类型选择:
STATUS状态输入
LATCHED锁存输入:
可将最小40ms信号锁存至1.5s,用于按钮输入。
ACCUM累加输入:
对输入脉冲进行计数累加。
●DISOE点
功能:
✶与一般DI功能相同(除累加器功能)
✶具有事件序列分辨功能,并可通过组态生成SOE杂志来记录现场相关时间方式的顺序。
●DI点的报警设置及检查
✶PV坏值报警(BADPV)
✶非正常状态报警(OFFNORMAL)
✶状态改变报警(CHANGEOFSTATUS)
●DI点的状态改变事件处理
✶事件触发处理(DIP)
✶加注事件发生时间标记(SOE)
4、DIGITALOUTPUT开关量输出点
接受控制算法的输出,并通过FTA转换成24VDC,110VAC或220VAC开关量信号。
DO功能:
DO类型选择:
✶STATUS状态输出:
输出参数SO
ONPULSE、OFFPULSE:
产生脉冲,脉冲宽度在上一级控制算法中设定。
✶PWM脉宽调制输出:
输出参数OP,接受PID的OP值。
三、REGULATORYPVPoint常规PV处理点
RPV点提供对过程变量的进一步处理,通过选择相关的PV处理算法,可完成输入变量选择、计算流量补偿、流量累加等功能。
每个PV点必须至少定义一个输入连接,不能定义输出连接。
1、RPV点提供的PV处理算法包括:
●DataAcquisition数据采集算法:
对输入变量进行PV滤波、PV源选择、PV报警检测等处理。
●FlowCompensation流量补偿算法:
选择不同的流量补偿公式对差压开方测得的流量的信号进行温度、压力、重度等相关补偿。
●MiddleofThreeSelector三选中选择器
选择三个输入变量的中值或2个输入变量的高/低/平均值。
●HighLowAverageSelector高/低/平均值选择器
选择最多6个输入变量的高/低/平均值
●Summer加法器
对最多6个输入变量进行加法计算,每个变量或整个计算结果可乘一个比例系数和加一个偏值。
●Totalizer流量累加器
对输入变量按时间(秒、分、小时)进行累加计算。
可通过逻辑点、CL程序或工作站的操作,命令累加器启动、停止、复位或复位启动。
当实际累加值接近或达到目标值时会触发相关标志参数(ADEV1FL,ADEV2FL,AVTVFL)
●VariableDeadTimewithLead-lagCompensation带来变量滞后的二阶环节:
对输入变量进行固定或变量时间滞后的二阶环节处理,并可用于过程变量仿真。
●GeneralLinearization多段折线转换
对输入变量进行最多6个输入变量的计算公式。
计算公式可达40个字符长度,可包含5级嵌套,可有4个中间计算结果。
支持的运算及函数包括:
+,—,*,/,ABS,SQR,SQRT,LN,LOG,EXP,SIN,COS,TAN,ATAN,MAX,MIN,AVG,MID3。
●Calculator计算器
2、关于RPV点算法的功能框图,请参考附录。
四、RegulatoryControlPoint常规控制算法点
RC点提供各种有关标准控制方案的算法,内置了大量控制功能,使用这些算法大大简化了复杂多回路控制方案的实现。
1、RC点提供的控制算法包括:
●PID
常规比例积分微分调节
●PIDwithFeedforward
前馈PID
●PIDwithexternalresetfeedback
带外部预置的反馈PID
●PIDwithPositionPropotional
带位置比例控制器的PID
●PositionPropotional
位置比例控制器
●RatioControl
比值控制器
●RampSoak
爬升/保持控制器
●Auto/ManualStation
手动/自动站
●IncrementSummer
多个主回路输出变化量加法器
●Switch
开关选择器
●OverrideSelector
超驰选择器
●Multiply/Divide
乘法器/除法器
●Summer
加法器
2、关于RC点算法的功能框图,请参考附录。
3、常规PID算法支持的功能:
●MODE控制方式选择
MAN手动方式:
操作员或CL程序决定该点的OP,与控制算法的计算结果无关。
AUTO自动方式:
控制算法计算的结果决定该点的OP,SP来自于操作员或CL程序。
CAS串级方式:
控制算法计算的结果决定该点的OP,SP来自于上一级的控制算法。
BCAS备用串级方式:
上一级控制算法在AM中,当AM或NIM发生故障时,切换至本地串级方式。
●MODATTR:
控制方式属性选择
Operator:
操作员可操作该点控制方式
Program:
CL程序可操作该点控制方式
●NORMAL正常控制方式及控制权设定
●PV源选择
●PV坏值控制输出处理选择
●远程串级选择(上一级算法在AM中)
●外部控制方式切换选择
●SP目标值爬升选择
●SP加比率及位置选择
●PID控制器形式选择
●PID控制公式选择
公式A:
P、I、D作用于偏差
公式B:
P、I作用于偏差,D作用于PV
公式C:
I作用于偏差,P、D作用于PV
公式D:
只有积分控制
●控制作用方向选择
●比例增益方式选择
●PID参数设置
K:
比例增益
T1:
积分时间(分)
T2:
微分时间(分)
●控制算法安全SHUTDOWN参数处理
●SP、OP范围设定
●OP最大、最小变化率设定
●报警处理
●PV跟踪方式选择
NOTRACK:
无PV跟踪方式
TRACK:
PV跟踪方式。
当控制方式为MAN或作为串级调节的主回路在INIT初始化时,SP值自动跟踪PV值的变化。
当控制方式由MAN切换至AUTO或CAS时,SP值等于PV值,输出OP没有变化,从而实现无扰动切换。
●INIT初始化功能
当PID计算的结果不能向下一级过程点输出时,PID执行初始化功能,即PID反算。
当控制回路恢复正常时不需认为干扰,系统自动实现无扰动切换。
初始化发生在下列两种情况:
✶PID的OP值输出到本地IOP。
当IOP故障或IDLE,该通道组态错误或在INACTIVE状态时,PID算法点执行初始化。
✶串级调节系统中,定义主回路的OP输出至副回路的SP。
当副回路不在CAS串级控制方式时,主回路执行初始化,即主回路的OP自动跟踪副回路的SP。
五、DigitalComposite数字组合点
DC数字组合点是一种多输入多输出点,它提供对马达、泵、电磁阀等离散型设备的控制操作面板。
1、DC点的状态
一个DC点可操作及显示现场设备的两个或三个状态。
两个状态:
STATE1、STATE0
三个状态:
STATE1、STATE0、STATE2
其中STATE0为DC点的缺省、安全输出状态。
通过组态MOMSTATE参数可定义某状态的命令输出为瞬时状态。
2、DC点的输入输出连接
一个DC点最多可连接三个输出,两个输入,它们可以是同一HPM内的I/O点或FLAG标志寄存器。
输入输出连接可按控制方案需要组态,彼此相互独立。
3、DC点的联锁参数
DC点提供多种外部逻辑联锁接口参数,可处理及显示相关联锁条件。
●允许联锁参数P0、P1、P2
当某一参数为ON时,对应状态的操作命令无效。
●超驰(强制)联锁参数I0、I1、I2
当某一参数为ON时,强制输出对应状态命令。
优先级:
I0I1I2
●旁路参数BYPASS及安全联锁参数SIO
当BYPASS=0时,允许联锁参数及强制联锁参数被旁路。
当SI0=ON时,强制输出STATE0且不被BYPASS旁路。
●LOCALMAN机旁控制开关
当LOCALMAN=ON时,切换到机旁控制方式,DC点的操作及联锁无效
4、DC点的报警设置
●OFFNARMAL异常状态报警
●COMMANDDISAGREE命令不一致报警
当DC点的状态输出变化,而实际状态在FBTIME(1至1000秒)时间后与输出变化一致时,产生该报警。
●COMMANDFAIL命令失败报警
当DC点的状态输出变化,而实际状态在FBTIME时间后未变到某一组态状态时,产生该报警。
●UNCOMMMANDEDCHANGE无命令状态变化报警
当DC点状态输出未变化,而实际状态发生变化时,产生该报警。
六、LogicPoint逻辑点
1、一个逻辑点的输入连接,输出连接及逻辑运算块的数量可有三种组合方式:
LOGMIX选项
输入连接数量
逻辑运算块数量
输出连接数量
12-24-4
12
24
4
12-16-8
12
16
8
12-8-12
12
8
12
逻辑点内部处理顺序:
输入条件→逻辑块→输出,每一步都按升序扫描。
2、输入连接:
一个逻辑点最多可指定12个“点.参数”形式的输入条件,分别对应参数L1~L2。
这些输入条件可以是同一UCN网设备中的任何实数型、布尔型、枚举型或自定义枚举型的参数。
为保证输入条件发生故障时,逻辑运算继续执行,提供以下保护:
●布尔型变量坏值输入处理(取ON,OFF或保持先前的好值)
●数型变量坏值处理(置为NAN)
●坏值输入标记(FL5=ON)及坏值检查器算法(CheckforBad)
3、内部寄存器
标志量寄存器FLAG
一个逻辑点提供12个内部标志量寄存器,分别对应参数FL1~FL12
FL1~FL6由HPM/APM设定,FL1~FL12由用户设定
FL1:
恒为OFF
FL2:
恒为ON
FL3:
当逻辑点被激活即置为ON
FL4:
当HPM状态由IDLE变为RUN或上电后变为RUN即置为ON
FL5:
至少有一个输入条件是坏值时置为ON
FL6:
用于WATCHDOG算法,正常为OFF。
数值寄存器NUMERIC
一个逻辑点提供8个存贮常数的内部数值寄存器,分别对应参数NN1~NN8。
4、逻辑运算块
一个逻辑点可组态最多24个逻辑块,每个逻辑块包括最多4个输入,一个逻辑算法,1个布尔量输出(SO)
逻辑块之间的连接关系由定义逻辑块的输入参数完成,它们可来自L1~L12,FL1~F12,NN1~NN8,SO1~SO24。
逻辑块提供26种算法选择:
●逻辑比较:
AND,OR,NOT,NAND,NOR,XOR,Qualified-OR2,Qualified-OR3,Discrep3。
●实数比较:
EQ,NE,GE,GE,LT,LE。
●延时:
ONDelay,OFFDelay,Delay
●脉冲发生器:
Fixpulse,Maxpulse,Minpulse
●看门狗定时器:
Watchdog
●触发器:
FLIP-FLOP
●坏值检查器:
CheckforBad
●开关:
Swich
●变化检查器:
ChangeDetect
5、输出连接
一个逻辑点可组态最多12个输出连接,用于将逻辑点的内部参数赋值给指定的外部点参数。
输出允许控制
输出源输出目的
其中:
输出源,输出允许控制来自逻辑点内部参数。
输出目的也可以是同一UCN网络设备中的任何布尔型、整型、实数枚举型及自定义枚举型的参数。
6、逻辑点的报警设置及自定义说明:
一个逻辑点中可组态4个用户报警,报警源可来自L1~L12、FL1~FL12、SO1~SO24或置空(可由CL程序触发报警)。
一个逻辑点中可对最多12个内部参数定义说明。
七、HPMGlobalVariable全局变量
1、HPM中提供下列全局变量:
●16384个标志量寄存器
●16384个数值寄存器
●16384个8位字符串寄存器
●4096个时间寄存器
●64个定时器
2、标志量寄存器FLAG点:
有ON/OFF两个状态,用于存贮布尔量。
●前2047个FLAG点可定义点名。
●前4095个FLAG点可通过!
Box.fl(i)或$NmxxNyy.fl(i)进行访问
●4096以后的FLAG点必须提供Array点访问。
●前128个FLAG点可定义Off-normal非正常状态报警
3、数值寄存器NUMERRIC点:
用于存贮常数或中间计算数据。
●前2047个NUMERIC点可定义点名。
●前4095个NUMERIC点可通过!
Box.nn(i)或$NmxxNyy.nn(i)进行访问。
●4096以后的NUMERIC点必须通过Array点访问。
4、定时器TIMER点:
SP(PresetTime):
预置时间(秒/分),范围:
0~32000
Command:
对定时器进行启动、停止、复位等操作。
5、时间寄存器TIME点:
用于存贮时间/日期信息,不定义点名。
前4095个点可提供!
Box.Time(i)或$NmxxNyy.Time(I)形式访问
第4096个点必须通过Array点访问。
6、字符串STRING点
用于存贮文本型数据,不定义点名。
前4095个点可通过!
Box.strn(i)或$NmxxNyy.strn(i)形式访问。
(n为寄存器长度,可以是8,16,32,64)
4096以后的点必须通过Array点访问。
八、ArrayPoint数组点
通过Array数组点可访问HPM全局变量或与SI卡连接的子系统进行双向数据传递。
1、Array点访问HPM全局变量
每个Array点可访问的HPM全局变量包括:
1023个标志量寄存器
240个数值寄存器
240个8位字符串寄存器
240个时间寄存器
2、Array点访问与SI卡连接的子系统中的数据
DCS提供Array点访问与SI卡连接的Modibus及ABPLC子系统中的数据。
每个SI卡可建立32个Array点
每个Array点只能访问一种子系统的一种类型数据,它们可以是:
512个布尔量
16个实数或32个整数
8个字符型数据
九、参考手册
培训手册:
L53624T
系统手册:
TPS3066-1BuildanHPMControlStrtegy
TPS3066-2ImplementationHPM-1
TPS3066-3ImplementationHPM-3
- 配套讲稿:
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