HONEYWELLFSC.docx

HONEYWELLFSC.docx

《HONEYWELLFSC.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《HONEYWELLFSC.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

HONEYWELLFSC

目录

第1章概述1

1.1系统概述1

1.2系统操作环境1

第2章系统结构2

第3章硬件构成3

3.1电源断路器4

3.2CentralPart模件4

3.2.110020/1/1中央处理器（CPU）5

3.2.210018/2/UDCS通讯模件（SMM）5

3.2.310024/H/F通讯模件（COM）.6

3.2.410005/1/1Watchdog模件（WD）6

3.2.510001/R/1垂直总线驱动模件（VBD）6

3.2.610006/2/1诊断和电池模件（DBM）6

3.2.710300/1/1电源供应模件（PSU）8

3.2.810100/2/1水平总线模件（HBD）8

3.3I/O模件8

3.3.110101/2/1数字量输入模件（DI）8

3.3.210201/2/1数字量输出模件（DO）8

第4章FSC软件9

4.1软件功能9

4.1.1硬件要求9

4.1.2软件要求9

4.1.3FSCNavigator安装9

4.1.4启动FSCNavigator10

第5章系统组态10

5.1创建新工程11

5.2工程组态11

5.2.1系统配置11

5.2.2I/O信号定义12

5.2.3I/O硬件设置12

5.2.4写数据库文件13

5.2.5读数据库文件13

第6章逻辑功能图（FLD）设计14

6.1逻辑块图库说明14

6.1.1常用的逻辑块14

6.1.2常用输入输出块16

6.1.3常用传输球16

6.2FLD组态说明17

第7章编译应用程序18

第8章装载应用程序19

8.1程序分类19

8.2程序装载步骤19

第9章FSC系统启停20

9.1系统上电20

9.2FSC系统启动20

9.3FSC系统停机21

第10章在线环境22

10.1在线功能22

10.2进入在线环境22

10.3在线状态说明23

第11章SM组态24

11.1UCN节点组态24

11.2SMBOX点组态25

11.2.1各类点所占的PU数25

11.2.2点分配原则26

11.3过程点组态26

第12章SM启停27

12.1SM启动步骤27

12.2SM停机步骤27

第13章FSC维护28

13.1更换模件28

13.1.1严禁带电插拔的模件28

13.1.2可带电插拔的模件28

13.2信号检测28

13.2.1状态指示28

13.2.2信号测量29

13.3故障诊断29

13.4辅操台操作29

定义

1.FSC

全称FAILSAFECONTROL，即故障安全控制，是由美国HONEYWELL公司研制开发的安全控制系统，主要用于装置的联锁自保控制。

2.CP

全称CentralPart，即核心控制元件，它由一系列控制模件组成，是整个系统的控制核心。

3.SMM

全称SafetyManagerModule，即安全管理模件，主要用于FSC系统与TPS系统之间的数据通讯。

4.COM

全称Communicationmodule，即通讯模件，主要用于FSC系统与上位机、打印机、及其它系统的数据通讯。

5.VBD

全称Verticalbusdriver，即垂直总线驱动器，主要用于连接CentralPart（CP）和I/Orack。

6.HBD

全称Horizontalbusdriver，即水平总线驱动器，主要用于同一个I/ORack中各I/O模件的连接，它通过垂直总线与VBD相连。

7.DBM

全称Diagnosticandbatterymodule，既诊断及电池模件，主要用于向系统提供后备电池，并诊断系统信息和故障信息。

8.WD

全称Watchdogmodule，即看门狗模件，主要用于监视系统参数，检测系统是否发生故障。

第1章概述

1.1系统概述

FSC控制系统是美国HONEYWELL公司开发的紧急停车控制系统，全称FAILSAFECONTROL，即故障安全控制系统，在一联合装置1#催化单元中实现全单元的联锁控制。

FSC系统是基于微处理器的、模件化、且可软件编程的系统，系统的核心控制元件为FSC安全管理器TheFSCSafetyManager（FSC-SM），它与HPM一样，在TPS系统中，是UCN（UniversalControlNetwork）上的一个节点，可提供UCN节点的功能，也可以直接与现场设备进行通讯。

图1-1显示了FSC-SM与TPS之间的关系。

图1-1FSC-SM与TPS关系框图

1.2系统操作环境

FSC系统的操作环境如下：

储藏温度：

-25℃~+80℃

运行温度：

0℃~60℃

相对湿度：

95%（不冷凝）

第2章系统结构

一联合装置1#催化单元FSC系统采用的是核心控制元件（CentralPart）全冗余，I/O模件部分冗余的系统结构。

系统结构框图如图2-1所示。

图2-1FSC系统结构框图

每个CentralPart（简称CP）中都有一个VBD，和一条垂直总线V-Bus，用于控制所有I/O模件，一个VBD可以控制10个I/Orack，即I/O卡笼，各I/Orack由HBD控制。

控制器和重要I/O双冗余的结构，可以保证当一个CP或I/O卡故障时，另一个CP或I/O继续工作，从而保证系统的连续操作。

第3章硬件构成

一联合装置1#催化单元FSC系统机柜的硬件配置图如图3-1所示。

图3-1FSC系统机柜硬件结构图

一联合装置1#催化单元FSC系统只有一个机柜，里面装有6个卡笼，从上到下依次为Rack1~Rack6，其中Rack1、2放置CP模件，Rack3、Rack4为冗余DI、DO模件，Rack5、Rack6为非冗余DI、DO模件，CP模件上下冗余，DI和DO模件左右冗余。

每个Rack内有21个卡槽，从左至右依次为Position1~Position21，可插入21块模件。

各模件的硬件地址，通过用户工作站，用FSC组态软件进行设置。

FSC系统硬件主要包括

●电源断路器（CIRCUITBREAKERS）

●CentralPart模件

●I/O模件

●FTA端子板

3.1电源断路器

用于向CentralPart模件和I/O模件提供24V直流电源。

它位于机柜的最上方，由一排触点开关分别向各模件供电，本系统共有16个开关，具体分配如下：

开关编号

控制的模件

1

CENTRALPART1

2

CP1所控制的RACK3，4中的模件

3

CP1/CP2所控制的RACK5，6中的模件

4

5

CENTRALPART2

CP2所控制的RACK3，4中的模件

8

RACK3中的1至4号模件

9

RACK3中的9至14号模件

10

RACK3中的15至18号模件

11

RACK4中的1至6号模件

12

RACK4中的7至12号模件

13

RACK4中的13至16号模件

14

RACK5中的1至6号模件

15

RACK5中的7至12号模件

16

RACK5中的13至16号模件

17

RACK6中的1至6号模件

18

RACK6中的7至10号模件

3.2CentralPart模件

CentralPart模件必须装在CentralPartrack中（HBD除外），以便诊断程序能够正确显示故障模件的准确位置。

CentralPart模件主要包括下列模件：

型号

名称

位置

10020/1/2

Centralprocessorunit（CPU）

Rack1\2的Position6

10018/2/U

FSC-SMMcommunicationmodule（SMM）

Rack1\2的Position7,8

10024/F/F

Communicationmodule（SOECOM）

Rack1\2的Position9,10

10024/H/F

Communicationmodule（COM）

Rack1\2的Position11,12

10005/1/1

Watchdogmodule（WD）

Rack1\2的Position13

10001/R/1

Verticalbusdriver（VBD）

Rack1\2的Position14

10001/R/1

Verticalbusdriver（VBD）

Rack1\2的Position15

10006/2/1

Diagnosticandbatterymodule（DBM）

Rack1\2的Position16,17

10300/1/1

PowerSupplyUnit（PSU）

Rack1\2的Position19,20

10100/2/1

Horizontalbusdriver（HBD）

Rack3的Position20,21

10100/2/1

Horizontalbusdriver（HBD）

Rack5、6的Position21

3.2.110020/1/2中央处理器（CPU）

CPU是FSC系统的核心，控制着整个系统的所有操作。

具有一系列的内置功能，如浮点运算，报警功能等。

在CPU模件的前面有一个钥匙开关，用于对CPU进行硬件复位，钥匙有两个位置：

垂直向上：

CPU运行

水平：

IDLE

垂直向下：

CPU停止

CPU中含有电池备份回路，可以通过DBM中的后备电池保存内存信息。

3.2.210018/2/UDCS通讯模件（SMM）

SMM模件主要用于FSC系统与TPS系统之间的通讯，数据通过UCN网进行传输。

在模件的前方有两个电缆接口，分别连接UCN的A缆和B缆。

LED显示灯

在SMM模件的前方有一个“STATUS”（状态）LED和4个小的LED显示灯，“STATUS”LED有红、绿两种颜色显示，而4个小LED则只有红色显示。

“STATUS”LED所表示的意义如下：

●灯不亮，表示FSCCentralPart系统总线的5V直流电压没给上。

●亮红灯，表示SM节点处于“OFFNET”或“ALIVE”状态。

●亮绿灯，表示UCN运行正常，SM节点处于“OK”或“IDLE”状态。

●灯闪烁，表示UCN运行故障。

当“STATUS”LED亮绿灯时，4个小LED显示UCN通讯的其他信息：

●“Tx”灯亮，表示表示数据正在传输。

●“P”灯亮，表示该模件为主模件，该灯不亮，则表示它为备份模件。

●“A”灯亮，表示UCNA缆在工作。

●“B”灯亮，表示UCNB缆在工作。

3.2.310024/H/F通讯模件（COM）

COM模件主要用于：

●互为冗余的CentralParts之间的通讯。

●两个FSC系统之间的通讯。

●与其它控制系统或打印机等设备进行通讯。

●与FSC用户工作站进行外部通讯。

针对上述功能，COM模件支持RS422，RS232，RS485等通讯协议。

本系统有两个通讯接口：

●A：

RS422接口，采用FSC-FSC协议，用于冗余CentralPart之间的通讯。

●B：

RS232接口，采用FSC-DS协议，用于外接FSC用户工作站。

3.2.410005/1/1Watchdog模件（WD）

WD模件主要用于监视下列系统参数：

●应用程序最大执行时间，用于检测应用程序是否被正确执行，而没有被挂起。

●应用程序最小执行时间，用于检测处理器是否正确执行应用程序，而没有跳过任何程序段。

●5Vdc电压监测，用于检测是否过电压或低电压（5Vdc+/-5%）。

●来自CPU和COM模件的内存错误逻辑，若内存错误，则watchdog输出为0。

3.2.510001/R/1垂直总线驱动模件（VBD）

VBD模件主要用于连接CentralPart（CP）和I/Orack，一个CP最多可装14个VBD，每个VBD可支持10个HBD，VBD与I/Orack之间的距离，最大不能超过5m，VBD和HBD之间通过垂直总线进行连接。

3.2.610006/2/1诊断和电池模件（DBM）

DBM向用户提供了一个简易的FSC系统诊断界面，同时在DBM中还装有可充电的后备电池，用于向CPU和COM中的RAM提供备份电源。

在模件前方有一个由发光二极管组成的面板，显示系统所检测到的系统信息和故障信息，提示故障模件的类型、所在的卡笼、及卡槽号。

除了故障诊断信息，DBM还提供了实时时钟功能，用户可以从模件的面板上，或从应用程序中读到当前的日期和时间。

DBM还可显示CP的温度，以及5Vdc电平和电池电压。

温度检测的高低报警点及高低联锁点，可在FSC系统组态时设置。

在DBM模件的面板上有一个拨动开关，向上拨动开关，可查看系统信息，向下拨动开关，则可查看故障诊断信息。

若面板中的指示灯闪烁，则表明系统有故障。

系统信息与开关操作如下表所示：

开关拨动

方向→

0页

1页

2页

3页

4页

上排

星期

5Vdc电压值的整数位

电池电压整数位

中排

日

温度1

温度2

5Vdc电压值的小数位

电池电压小数位

下排

月

单位

单位

故障诊断信息如图3-5所示。

若面板中的指示灯闪烁，则表明系统有故障。

3-5DBM故障诊断信息图

3.2.710300/1/1电源供应模件（PSU）

该模件主要用于将24Vdc电转换成5Vdc/12A电源信号。

FSC系统的供电电压是图

24Vdc，而系统需要用5Vdc的内部电源向各模件供电，PSU模件就提供了电压转换功能。

3.2.810100/2/1水平总线模件（HBD）

HBD是安装在I/ORack中的模件，它通过水平总线与I/ORack中的各模件相连，再通过垂直总线与VBD相连，从而实现CP与各I/O模件之间的数据交换。

3.3I/O模件

本系统主要使用了两种I/O模件，即：

数字量输入模件DI10101/2/1，

数字量输出模件DO10201/2/1。

3.3.110101/2/1数字量输入模件（DI）

该模件具有16个24Vdc数字量输入通道，它是故障安全型模件，即对于正常情况下输入为ON的系统，当某个元件发生故障时，将输入置为“0”，以保证系统处于安全状态。

每个DI模件通过其前方的扁平电缆与水平总线连接，在总线的下面，有16个通道的状态指示灯。

DI模件的地址由模件在I/Orack中的位置决定，所以该模件不需要用跳线来设置地址，同一类型的模件可以任意替换。

3.3.210201/2/1数字量输出模件（DO）

该模件具有8个24Vdc，0.55A输出通道，可驱动13W的负载。

它与DI模件一样，也是故障安全型模件，通过扁平电缆与水平总线连接，模件地址不需跳线。

第4章FSC软件

4.1软件功能

FSC的组态软件为FSCNavigator，它提供了一个基于Windows的FSC系统的用户接口，可执行系统的设计和维护任务，它具有下列功能：

●FSC系统组态

●应用程序设计

●生成应用程序文档

●FSC系统监视

要运行该软件，有一定的硬件和软件要求。

4.1.1硬件要求

运行FSCNavigator的上位机可以用一台PC机，其硬件必须满足一定的要求，本系统上位机的硬件配置如下：

●奔腾800CPU

●128MB内存

●60GB硬盘空间

4.1.2软件要求

FSCNavigator及其安装程序都是Windows应用程序，它们要求在Windows2000下运行。

此外，PC机上还需要安装EXCEL软件。

4.1.3FSCNavigator安装

（1）插入FSCNavigator光盘，运行光盘中的SETUP.EXE安装程序；

（2）按提示选择语言，输入用户信息，及序列号；

（3）选择安装路径，默认为C:

\FSC；

（4）按默认值完成后面的安装；

（5）按“完成”按钮，重启机器。

4.1.4启动FSCNavigator

FSCNavigator安装完成之后，Win2000的界面上会增加两个项目：

●在桌面上增加一个‘FSCNavigator531’快捷键

●在‘开始’按钮的程序菜单中，增加一个‘HoneywellSMS’程序组

双击快捷键，或点击程序组中的‘FSCNavigator531’选项，都可启动

FSCNavigator。

第5章系统组态

FSCNavigator启动之后，出现如下主画面。

图5-1FSCNavigator主画面

点击ProjectConfiguration（工程组态）图标，既可进入下列工程组态主画面：

图5-2FSC工程组态主画面

5.1创建新工程

在FSC工程组态主画面中点击“NEW”按钮，弹出“NewProject”窗口：

输入工程名“CLRFCC”，系统号“1”，并选择图库，按“OK”确认，则组态主画面的窗口标题将显示“CLRFCC_1”，并且在C:

\FSC目录下将自动生成CLRFCC子目录。

5.2工程组态

点击“SystemConfiguration”按钮，进入系统组态画面。

5.2.1系统配置

（1）将光标置于“Install”，回车；

（2）将光标置于“Description”，回车，移动光标，输入相应的公司和工程信息，完成后按“Esc”键退出；

（3）将光标置于“Configuration”，回车，选择安全级别5，系统启动方式采用RAM冷启方式，是否允许在线修改，rack设置等参数，完成后按“Esc”键退出；

（4）将光标置于“Modules”，回车，分别按机柜内的实际情况配置PSU、CP、HBD、和I/O，完成后按“Esc”键退出。

再按“Esc”键返回主菜单。

5.2.2I/O信号定义

将光标置于“Signalspecs”，回车；

将光标置于“Add”，回车，输入信号类型（V），位号（Tagnumber），描述（Service），该信号为ON时所表示的意义（Qualification），以及该点的性质（LOC）。

信号类型有如下几种：

●IDI点

●ODO点

●AIAI点

●AOAO点

●BI二进制输入点

●BO二进制输出点

●A报警点

本系统只使用了DI和DO点。

对于LOC字段，有下列几种选项：

●COM：

用于与其它设备，如DCS，PC机等进行通讯的点，是软点。

●FSC：

用于与其它FSC通讯的点，本系统没用。

●SYS：

系统点

●ANN：

用于报警功能的点，本系统也没有用。

●FLD：

直接与现场相连的硬连接点

完成I/O点的定义后，按“Esc”键退出。

5.2.3I/O硬件设置

将光标置于“Hardwarespecs”，回车；

（1）输入变量类型，及位号，回车；

（2）选择变量为故障安全型、允许强制、COM点允许写操作，以及该点所在的RACK、POSITION、和CHANNEL，以及DCS地址等，该DCS地址用于FSC与DCS通讯，在DCS中建点时，会要求输入PLC地址，即是这里的DCS地址，通过地址读取信息。

在为变量分配通道地址时，只有标有“FREE”字样的位置才可用，表示这里是空的，还未分配变量。

（3）对于COM点，要定义通讯模件，通道，及相对地址。

本系统用的是COM2，ChannelA，相对地址可以由系统自动分配，也可以依次从0开始定义，本系统采用的是后者。

现在就完成了I/O定义的全过程，按“Esc”键退出，返回主菜单。

5.2.4写数据库文件

I/O定义完后，可创建dBASEⅣ文件将变量的所有信息保存到数据库中。

（1）将光标置于“Signalspecs”，回车，再将光标置于“WritedBASE”，回车；

（2）输入文件名“FLDIO”，回车，再输入“Y”，则创建了一个FLDIO.DBF文件，系统自动返回到“Signalspecs”菜单；

（3）用EXCEL电子表格可以打开上述dBASEⅣ文件，在EXCEL表格中，可以根据已有的变量的格式，定义新的变量，再通过读文件的操作将其读回到FSC的数据库中，这种方式便于定义大量的I/O变量。

5.2.5读数据库文件

将光标置于“ReaddBASE”，回车；

输入所保存的dBASEⅣ文件的文件名，回车，则在EXCEL表格中定义的变量的所有的信息被读到FSC数据库中，这些变量也被加入到系统中。

这样就完成了所有的系统配置，按“Esc”键退出，再按“EXIT”返回系统组态主画面。

第6章逻辑功能图（FLD）设计

FSC系统的应用程序通过逻辑功能图（FLD）来实现，在系统组态主画面中，点击“DesignFunctionalLogicDiagrams”按钮，则启动FLD设计程序。

（1）输入FLD页号，回车；

FLD是以页为单位保存的，用户可使用1~999页，其中1~500页为程序页，定义应用程序逻辑，500~999页为功能块页，定义子程序块、方程式块、注释块等。

（2）

选择块类型：

程序块，定义“Titleblock”，完成后按“Esc”键退出，进入FLD设计窗口。

（3）将光标置于“Symbol”，回车，选择“NEW”，回车，将显示如图6-1的功能图库。

图6-1FLD逻辑功能块图库

6.1逻辑块图库说明

6.1.1常用的逻辑块

与门或门取反非门数字量信号

连接线

记时器

带记忆的上升沿触发脉冲

延时上升记时器

延时下降记时器

RS触发器

置位优先

复位优先

子程序功能块

在调用该功能块之前，必须先在500页之后定义一个子程序，

调用时，输入子程序的页号，再将输入信号连接到各输入端，就完成了子程序的调用。

本系统定义了4个子程序功能块，主要有：

●2选2子程序

●3选2子程序

2选2子程序的功能是：

当2个报警输入点中，只有一个发生报警时，系统发出二取一报警；若有2个发生报警，而又没有置旁通，则系统联锁，如果置旁通了，则系统发出二取二报警。

3选2子程序的功能是：

当3个报警输入点中，只有一个发生报警时，系统发出三取一报警；若有2个以上发生报警，而又没有置旁通，则系统联锁，如果置旁通了，则系统发出三取二报警。

6.1.2常用输入输出块

数字量I/O

DIDO

带模数转换的模拟量I/O

AIAO

功能块的I/O

输入输出

图中“LOC”表示该点的属性

6.1.3常用传输球

在一个FLD应用程序中，一个I/O点只能引用一次，当有几页都要用到同一个I/O点时，只能通过传输球将该点传送到其它页。

拉入球