FieldBus讲课.doc

Segment Design

LM Device Address应该从0*14升的方向分配.

Basic Device Address应该从0*F7降的方向分配.

0×f8~0×fb:分配一个临时Address给设备.如果新增加一台设备的Node Address与同一Segment上的设备Address有重复,则需要分配一个临时Address给新增加的设备.

32 Devices/Segment(包含ALF111,当ALF111双冗余时Maximum 30Devices/Segment)
在1秒的Macrocycle循环周期内(控制周期),一个Segment连接测量监视设备最多12台.连接控制回路最多8台.
在500ms循环周期内,一个Segment连接控制回路6台设备.
电源(要保证每台FieldBus Devices所需要的电流)
每台设备所消耗的平均电流:20mA (EJA16.0mA, Fisher/DVC5000f 26.5mA)
MTL5995 FieldBus Power Supply 350mA Max No. 16Devices
MTL5050 Barrier 80mA Max No. 3或4Devices
P+F KLD2-PR-Ex1.1EC 80mA 3或4 Devices
P+F KLD2-PR-Ex1.1EC1 100mA 5或6 Devices
用于Monitoring Loop:
700ms>=FF devices.No*40ms(AI或AO与ALF111的通信时间)+FF Devices No.*50ms(FF Faceplate Read View3 Object时间Default为4s)/4
FF Devices No.<=700ms/(40ms+50ms/4)=13.3<=12
用于控制回路:
700ms>=FF Devices No.*(3/2)*40ms+FF Devices No.*50ms/4
FF Devices No.<=700ms/(40ms*(3/2)+50ms/4=9.7<=8.

Spur Cable

推荐使用A类电缆,最多连接16台FF Devices,Spur长度最长120m,所有Spur长度最长960m.
Trunk电缆长度最长1900-所有Spur的长度(对于A类电缆)
电缆长度计算
下面是一般检查公式:
电缆长度<=(最小电源电压-FF Devices最小工作电压)/(单位长度电缆电阻*2*所有FieldBus Devices电流总和)
单位长度电缆电阻(实际值还是要与生产厂家联系)A类:22 ohm/km B类:56 ohm/km C类:20 ohm/km

1000m
1000m
1900m
1900m
Max. Cable Length*1
860m
519m
1900m
650m
Min. Cable Length*2
FISCO model I.S. repeater barrier
I.S. Repeater barrier
I.S. Barrier
Fieldbus Power Supply
350mA
19V
MTL5995
100mA
12.8V
P+F KLD2-PR-Ex1.IEC1
70mA
10.6V
P+F KLD2-PR-Ex1.IEC
80mA
18.4
MTL5053
Max. Supply Current
Power Supply Voltage
Model

Example of Cable Length Calculation

电缆长度<=(最小电源电压-FieldBusDevice最小工作电压)/(单位长度电缆电阻*2*所有FieldBus Devices电流总和)

P+F KLD2-PR-Ex1.IEC1
Output Voltage: 12.8V

Fieldbus Cable Type A 22 ohm/Km

n Supply Current per Device : 17mA
n Quantity of Connected Devices : 5
n Total Supply Current : 17mA*5 = 85mA
n Minimum Power Supply Voltage : 12.8V
n Minimum Operating Voltage of the Device (with Margin): 9.1V
n Acceptable Voltage Drop : 12.8V - 9.1V = 3.7V
n Cable Specification : 22ohm/Km
n Available Cable Length: 3.7V/(22 ohm/Km*2*85mA)=989m

Backup Link Master Devices不要使用FF Devices内的控制功能.如果Host Interface Module发生故障就不能继续控制,最好使用Host Interface Module作为Backup Link Master Device.
在H1 Segment上有两种类型的通信:
Schedule通信:功能块执行时间和功能块之间的通信时间.
Unschedule通信: 驱动事件或所需要的通信时间.也叫Free asynchronous自由不同步时间.一般是循环周期的30%.(控制回路也可使用FieldBus Device内FieldBus Block.当控制回路使用现场侧的Fieldbus Block,则控制参数如PV,MV,SV,MODE,Alarm等等都必须传达给操作员,这个通信时间就是使用Unschedule通信时间.)这一点很重要一定要考虑这个通信时间.
对于简单的PID控制,如果使用FieldBus Device,所有的FieldBus Block最好使用同一个Segment.如果控制回路使用DCS FCU的FB,不使用FieldBus Block则这部分由FCU执行.如果是CAS回路,主回路和付回路不在同一个Segments,则主回路PID使用FCU的FB,付回路PID和AO使用FieldBus Device内FieldBus Block.
Download功能
如果修改FeildBus的LM功能则执行[Device Class Setting]后需对该设备执行Power OFF/ON的操作.
如果修改FieldBus Device的版本执行[Update Capability File/DD File]后FF Faceplate Block变为”Non Assign Condition”需要Off-line Download该设备并执行[Resolve Invalid Element].否则FF Faceplate状态为”CNF”.
如果删除设备或新创建设备需要执行[Resolve Invalid Element]
在一个循环周期内
同一FieldBus Device的FB之间传送不需要时间.不同Device的FB之间传送需要时间Transmission(Publishing)即设备之间的传送(包含DCS FB与FieldBus Device FB之间传送).或Data Communication Time.
Directory Path Setting of DD and CFF

同一FieldBus Device的FB不能同时执行,需要分开执行.不同FieldBus Device的FB可以同时执行.
Publisher/Subscriber Communication time+Background Communication time=1 Macrcycle
设备之间大约通信响应时间为40ms(30~50ms).Function Block执行时间大约为50ms(40~60ms).
(1) For a monitoring loop in FCS side:

DCS
PVI
AI

cheduled communications per Fieldbus device = 1

1
2
3
4

........
Communication time
Macrocycle

Fieldbus block execution time
Scheduled communications
Un-scheduled communications

Number of Fieldbus devices
scheduled communications 包含fieldbus devices按计划的通信时间和Fieldbus block执行时间.
Unscheduled communications 包含读取参数时间,传送事件和报警信息给ALF111.
. Unscheduled communications 推荐值是至少是macrocycle 30% ..
Example of calculation of number of Fieldbus devices per Fieldbus H1 segment
=
1,000 x 0.7 msec
approx. 40-60 msec x 1
=
700
40 - 60
=
Approx. 12- 17 units

如果CPU Idle Time:
For AFF50D /AFV10D: 20 Seconds
For other types of FCS : 10 Seconds
ETC Eng Guide follows above recommendation.
FFCS: (60sec - 20sec)/60sec = 0.666 sec
Others: (60sec - 10sec)/60sec = 0.833 sec
当Download HIS0161时出现下面错误信息:
The error 7002means establishing TCP connection becomes timedout.
请从下面几点确认
1."ping HIS0161" commandmust 成功 (use hostname instead of IP address)
2.Windows firewall(关闭防火墙) should be turned off at HIS0161
3.确认HIS0161 安装的VI701卡,或starts HIS function.
4.在任务管理器一定能看见BKHOdeq.exe 处理.
Hosts路径:system root\System32\Drivers\Etc\ folder
在System View检查HIS Property的hostname/IP address
CS3000\Common\etc\lmhosts.cs file 根据SystemView的设置. Windows refers lmhosts.cs file to 如果hostname和IP address有差异则downloading 将出错
请注意Vnet/IP HIS的IP address 是192.168.129.xxx ***
请检查SystemView 中HIS/UHMIS folders的设置.
再检查所有HIS上CS3000\Common\etc\lmhosts.cs file 对于HIS0164的IP address 或hostname 是否正确, 正确后download project common from SystemView.
Vnet/IP
1. Vnet/IP 允许HIS超过16台,但你必须考虑Network负荷.计算负荷见"simplified method"Mi<Ti*0.8
2. Dell PowerConnect 3348 只支持10Base-T和100Base-TX (在trunk network上只有2个端口是1000Base-T),其它48 ports是10/100BASE-T).因为 Vnet/IP要求1000Base-T (1Gbps), 所以请选择PowerConnect 2700 series.

改变时间区域
如果改变时间区域,Long-time trend数据保存有时可能停止,在改变时间前需要做以下工作:
1. 先执行Long-time 目标Blocks的Archive.
2. 在System View→Long-time Data Save→设置Trend Data Store Time为0 Days→再Download
3. 大约3分钟后→改变Time zone→再Restart PC.
4. 再按原来设置定义Trend Data Store Time→再Download.
调整HIS Time
调整HIS time, Long-time trend data保存不会停止,但保存的数据可能会丢失.如果时间往后调,前面保存的数据可能会丢失.带有时间标记的原来的数据文件被处理被修改时间后的数据文件代替.如果时间只往后调了几分钟,这种情况不会发生.如果时间往前调不会有任何问题. 处理过程:
1. 保存目标Block
2. 保存后→在System View→Long-time Data Save→设置Trend Data Store Time为0 Days→再Download
5. 大约3分钟后→再调整HIS时间→再Restart PC.
6. 再按原来设置定义Trend Data Store Time→再Download再Restart PC.
3. PC Restart后→再按原来设置定义Trend Data Store Time→再Download
在System Configuration Viewer画面创建Key code FD
打印KeyCode标签如下

在OPC Server要定义本地安全设置和DCOM设置

设置DCOM

一个Trend Block:16*8=128点/Block
Trend Data 128点1秒 容量10.8MB*(数据保存时间*8+1) 3小时形成一个文件
Trend Data 128点10秒 容量10.8MB*(数据保存时间*+1) 1天形成一个文件
Trend Data 128点1分 容量10.8MB*(数据保存时间+13)/7 7天形成一个文件
Trend Data 128点2分 容量10.8MB*(数据保存时间+27)/14 14天形成一个文件
Trend Data 128点5分 容量10.8MB*(数据保存时间+1)35 30天形成一个文件
Trend Data 128点10分 容量10.8MB*(数据保存时间+139)/70 70天形成一个文件
Close Data 时 (数据保存年数+1)*0.56MB
Close Data 天 (数据保存年数+3)/2*0.56MB
Close Data 月 (数据保存年数+19)/10*0.56MB
历史信息 数据保存天数*0.5MB
例:1分 数据保存30天 一个Trend Block保存容量=10.8*[(30+13)/7]=64.8MB
2Block=64.8*2=129.6 MB
CS3000 Backup(保存Project和HIS 定义文件,报表,PICOT)
1. 保存Tuning参数
2. 保存Project有两个方法:
(1) SystemView→Tools→Set Backup或Start Backup
(2) 使用HISSAVE.BAT文件压缩CS3000ProjectDatabase和HIS定义文件→再保存压缩到DAT

Start→YOKOGAWACENTUM→Maintenance→ProjectBackup

3. 保存Menu定义文件.(用户Menu定义文件和Default Menu定义文件)
用户Menu定义文件保存在C:\CS3000\HIS\SPCON\BKHMenuDef.xml
Default Menu定义文件保存在C:\CS3000\HIS\CONFIG\BKHMenuDef.xml

Time Management Function
The time master in the CENTUM CS 1000/3000 is controlled differently from that of the CENTUM CS.
CS 1000/3000 time management function is similar to CENTUM CS (the network synchronization processing), but the method has been changed.
In a CENTUM CS system, the ICS which starts last becomes the time master.
In a CENTUM CS 1000/3000 system, when the network time is manually changed via the time setting dialog box of an HIS (or by carrying out the command to change the network time at an HIS), that HIS becomes the time master.
When the CS 1000/3000 system is started up, the entire system is synchronized using the network time of a certain station, but the time may be incorrect. Therefore, setting from the the time setting window is needed after the system is started up.
The system times of HISs (time of Windows) will be corrected by synchronizing with the VLnet network time ( achieved by HIS time synchronizing service).
常用命令
C:\CS3000\NET\Tool
C:\CS3000\HIS\Tool
C:\CS3000\FCS\Tool

每个基本扫描周期都要对报警状态进行检查比较,如果状态发生变化则输出报警信息,报警发生时用■Tag Mark来表示,如果报警恢复正常用Tag Mark来表示.如果是Mediuum或High Alarm则闪烁提示操作员确认.
日常点检
打开FCS状态显示画面,定周期对画面内容进行检查.
更换电源卡
将电源卡的开关切换为OFF状态,取下与分电盘连接的电源电缆,松开螺丝,取下电源卡.安装电源卡反过来操作.确认电源卡RDY指示灯点灯
SYS:+5V输出正常时点灯,不正常灭灯.
FLD:+24V输出 正常时点灯,不正常灭灯.
更换处理卡
运行中FCS不能取下单处理卡.双冗余时不要切断FCS电源更换处理卡.
1. 取下处理卡:使要取下的外理卡待机状态,如果为CTRL状态,按START/STOP切换开关使控制侧处理卡为待机状态,松开螺丝取下处理卡.
2. 安装处理卡:确认Station和Domain Number,插入FCU中,拧紧螺丝,确认处理卡指示状态,打开FCS状态显示窗口,自动开始COPY程序,COPY结束后为待机状态.
更换控制总线
1. 条件允许中断FCS电源,双冗余时如果Bus另一端连接的其它站(为运行状态),则不能同时更换两个Bus.
2. 取出BUS:如果FCS在运行状态,Bus不是双冗余则不能更换Bus.如果是双冗余,确认不更换的BUS指示灯为正常状态及通信开关为ENBL方式.将要更换的BUS通信方式切换为DSBL.将BUS电缆从BUS连接盒取下.
3. 安装BUS.将BUS连接器设置为DSBL方式,连接到BUS连接器,插入FCS中.将BUS连接器切换为ENBL状态.通过前面指示灯和FCS状态显示窗口确认BUS连接器为正常状态.
更换电池
安装电池:注意新电池有效期限.电池连接盒子大的一方在上面黑色线在右侧,红色线在左侧连接将电池与支架固定在一起.电池单元安装在电池Backup单元,CPU Backup ON/OFF(电池开关)开关切换为ON位置.
注意电池有效期限,特别是有效期前一个月前,电池端子不短路,不要使用本产品以外的电池.
更换保险丝
1. 位置ETBC,

更换电源卡上电池时要确认电池ON/OFF开关是否切换到OFF状态.再取下电池.
接地电阻1MΩ

扩展柜ACB31/ACB41内接点输出单元

NC-C之间接点开或NO-C之间接点闭说明HKU功能异常,FAN报警发生,温度报警发生.
查看HKU(House Keeping Unit)状态:
RDY:HKU功能异常时灭灯.FAN ALARM:FAN有异常的地方点灯. TEMP ALARM:扩展柜内温度异常.
点灯机柜内温度异常
后门用的FAN
前门用的FAN

如左图为ON状态具有Terminator终端器.
出厂设置为OFF状态,没有Terminator

ANB10,ANR10:
I/O模件系数B<=100
AFF50S:
I/O模件系数A+I/O模件系数B<=85
AFF50D:
I/O模件系数A<=20
I/O模件系数A+I/O模件系数B<=65

例:AFF50D
I/O模件系数A+I/O模件系数B=(3+3+3)+(24+24+0)=9+48=57<65满足要求

1. 安装AAT141的Node下面不要安装发热的Node.
2. AAT141热电偶不要直接安装在换气扇有气流的地方.(机柜:上面有风扇离开风扇3Unit(1U-44.45mm).
3. CP401旁不要安装AAT141.(同安装在机柜)
4. SB401或EB501旁不要安装AAT141(同安装在机柜)
AAT141可安装在下面模件的旁边: AAT141，AAT145，AAR181，AAR145，AAV141，AAV142，AAV144，AAV542. 除了这些模件AAT141旁要空一个Slot.(同安装在机柜)
5.