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1、Honeywell TPS 系统应用技术0 引言Honeywell TPS系统（全厂一体化解决方案) 是一个先进的 DCS产品。它将用户的商业信息和工厂控制系统无痕迹地集成在一起。将各种技术集成在一起，提供唯一的人机接口GUS机。1 TPS 系统配置及功能1.1 LCN 网络（管理网） ：冗余的 LCNA/B缆一对， 1 分钟切换一次。 UCN网络（控制网）：冗余的 UCNA/B缆四对， 5 分钟切换一次。1.2网络节点的功能：HPM：高性能过程处理器，扫描和控制TPS系统过程数据。 HPM作为一种控制设备，通过UCN网络连接到TPS系统中。它由HPMM、 IOP、FTA及通讯电缆等组成，完成
2、数据采集及控制任务。HPM具有较好的灵活性，可进行高效的扫描和控制。系统均配置冗余结构，保证安全性。具有多处理结构系统负荷低。能通过SI 串行接口卡与MODBUS兼容子系统进行双向通讯。可以通过CL 语言编程实现特殊算方法或复杂控制功能。可以在线灵活修改数据点的分配，所有卡件可以带电插拔、更换。HM：历史模件，具有文件服务器的功能，可以实现文件的存储与备份、为节点安装提供支持文件、监视活动过程、采集历史数据等。其中系统事件在系统性能的观测、调整和故障排除等方面起着重要的作用，而过程历史数据用于生产过程的监控。NIM：网络接口模件，连接LCN和 UCN，实现 LCN和 UCN的通讯技术和协议的转
3、换，支持组态、通讯、报警、命令处理等功能。GUS：全局用户操作站， TPS系统人机界面， 基于 Windows NT4.0 平台的 Native Windows 窗口使用， GUS平台具有过程操作和过程工程组态及设计的功能。2 TPS 使用过程中出现的故障及处理方法2.1通讯故障LCN缆通讯故障，如系统状态显示LCNA/B SUSPECT； UCN缆通讯故障，如UCNE故障、 UCNA/B频繁出现Fail状态。 I/O LINK电缆通讯故障，IOP 软故障。 GUS操作站与系统间的通讯故障。这些现象通常由设备损坏、电缆接头松动或外来电磁信号干扰等引起。处理方法： ( 可以借助LCNDIAGNO
4、SIS 工具判断故障点)更换损坏设备，如UCNE；重新将电缆进行连接，并用专用工具进行紧固；按系统标准要求做好接地工作。2.2硬件故障INTERFACE卡、 HPMM卡件或 I/O 卡件损坏； GUS机硬盘，显卡，网卡等的损坏；终端电阻故障。这些现象常由元器件本身损坏、高电压电流冲击、环境条件等引起。处理方法： 对损坏的 INTERFACE卡、HPMM或 I/O 卡件等进行更换；检查系统工作环境并加以改善，使之满足系统优化的要求。 测量终端电阻阻值， 对其进行紧固或更换。 2.3 软件故障 GUS操作站：无法调出流程图或无法打开 Native Window窗口； HM：硬盘数据不冗余， HMO
5、报警，冗余硬盘数据库不同步等： NIM：无法实现冗余 NIM 之间的自动切换； HPMM： HPMM卡件 SUSPECT； I/O 卡件： BOX SOFT FAILURE ，SLOT SOFT FAILURE。处理方法： GUS操作站： a 可以注销后重新登录；b 将主机重启， Native Window重新装载；对于其它设备的软件故障，如果通过人为干预可以消除的则该设备可以继续使用，否则进行硬件更换。3 系统维护3.1 GUS 站的维护 GUS 站是 TPS系统唯一的人机接口。我厂 GUS机使用的是键盘操作，每台 GUS都能用作工程师站进行组态及流程图修改，使系统维护方便快捷。在 LCNP
6、详细画面可看到通讯正常时， LED为绿色常亮（显示的数据为 GUS地址号），状态 OK一秒刷新正常。 LED绿色闪烁、黄色或红色则通讯不正常。当绿色灯闪烁时，流程图数据不变， 将 GUS机注销后重新登录。若黄色灯闪烁， 将 GUS机注销后重新登录，如果不能变成常绿，将LCNP复位后重新装载。若红色闪烁， 表明 LCNP4自检未通过， 可能是 LCNP4板有问题或是通讯缆接触不良。用替换法更换新的LCNP4板，启机后重新装载，观察LEDS为绿色常亮则正常。若仍不正常，检查GUS与 LCNP4通讯线是否接触良好。3.2 HM 维护 HM 在整个 TPS系统中占有绝对重要位置，是网络数据库存贮核心设
7、备。而在配置上还是不冗余的，仅是硬盘作成冗余。当一个硬盘坏，更换时做一次同步即可。HM巡检状态灯有自检灯、通讯灯、地址灯及故障LED。日常巡检时主要观察以上灯的状态确认是否正常。对于自检灯，正常状态应为绿色亮，不亮证明不正常；对于地址灯，正常时显示LCN地址，不正常时显示故障代码； 对于通讯灯，黄色表明正常，通讯时亮，不正常时不亮；对于故障LED，出现故障时红色亮，正常时不亮。3.3 NIM维护 NIM 是 LCN与 UCN之间的网络接口模件，是两网之间进行通讯的唯一通道，NIM 采用双冗余配置，当其中一个出现故障时，系统会自动切换到冗余的NIM 上；而当二个 NIM 同时出现问题时，将使GU
8、S站失去监控作用，造成 HM与 HPM通讯中断，影响生产。因此日常巡检时对NIM状态的查看是一项不可缺少的工作。3.4 HPM 维护 HPM 对于 TPS系统，正如CPU对于计算机系统，它通过运算处理直接控制现场设备。HPM通过 IOP卡件及 FTA板与现场仪表相连接，实现数据采集、运算和控制。仪表维护工在日常巡检时一般要检查HPM卡件状态灯指示情况，在正常状态下， 所有状态灯应为绿色( 或橙色 ) 常亮，其中 I0P 状态灯为橙色时表示冗余配置时该卡件处于主处理器，若状态灯闪烁或者不亮， 则说明有报警存在或卡件故障。在 TPS系统中， HPM通讯控制卡的 LED指示状态同 GUS操作站中 H
9、PMM的状态是一致的，字母代码均表示该 HPM的地址或故障代码。一般在系统上电后，若 HPMM成功装载属性软件，则 I O LINK 卡的状态灯亮，否则不亮。3.5 LCN 网维护 LCN 网属令牌总线网，通过同轴电缆进行相互连接，通讯电缆两端装有75 欧姆终端电阻。LCN与GUS主机相连的中介是MAU盒。 LCN网有两根冗余电缆，正常时每分钟切换一次，不正常时会出现故障代码。3.6 UCN 网维护当系统状态画面显示某些NIM 和 HPM报警并检查发现有噪音时，我们可以首先对噪音进行复位。若噪音持续增加，则对相关UCN缆连接情况和终端电阻进行检查紧固。若这些均正常，检查系统接地是否正常，若接地
10、不正常则会引起噪音增加。同时对UCN缆、 TAP、MODEM等进行检查，注意TAP隔离端和非隔离端的连接是否正确，必要时采取防静电防干扰措施。具体处理措施可参见LCN网进行。3.7 CHECKPOINT数据库文件实际工作中，仪表工程师可能需要对某些过程点时及组态做些增加、删除或修改工作，此时应及时作一次CHECKPOINT HPM的文件。当然需要注意HPM和 NIM 如果选择自动CHECKP0INT， TPS系统每 4 小时自动做一次CHECKPOINT，这在实际工作中存在很大安全隐患。因此，HPM、NIM一般禁止自动CHECKPOINT。当手动 CHECKPOINT时，需将HPM保存两遍， NIM 可不做。4 结论TPS系统在我厂已使用四年，系统功能强大，但系统稳定性不是很好。GUS容易死机， CL 程序易出错。另外，LCN采用的是令牌传递总线网，数据传播是广播式的，有时网络通讯出现问题故障源的查找工作比较困难。需要在实践中不断总结和提高，涉及到的一些疑难问题需和Honeywell 技术专家联系及时查找原因，找到解决办法，确保系统长周期平稳运行。