西门子t3000
1. SIEMENS DEH控制系统说明（1）系统通信工业以太网通信协议，用于AS400系统控制器、工程师站、操作员站总线间的通讯，速度可达100M。
PROFIBUS-DP通信协议用于AS400控制器与ET200M以及FM458与ADDFEM接口间的通讯,速度可达12M。
（2）控制器和I/O模件性能DEH控制系统配置两对冗余的处理器410PG和FM458，DEH可以实现双控制器冗余切换的功能，当主控制器出现故障时，另一个控制器自动地接替主控制器的工作，实现双向无扰动切换，切换时间为毫秒级。
冗余配置的处理器在运行中，一个CPU在运行，完成所有的运算和输入输出功能，另一个CPU处于热备用状态，其内部的运算与主CPU相一致，只是没有输出。每个周期内，两个CPU之间进行内部数据的比较，并保持一致和时间上的同步。一旦主CPU发生故障，由从CPU进入主运行状态，完成控制的输入和输出，切换过程为无扰自动切换。当故障的CPU恢复正常后，该CPU自动处于热备用状态，并与主CPU自动保持一致和时间上的同步。
DEH I/O采用的是汽轮机控制专用的ADDFEM模件和通用的ET200M模件，I/O卡件具有很高的可靠性，MTBF在数十万小时以上；
所有类型的I/O信号均有多种输入信号类型可供选择，ADDFEM的模拟量输出信号可直接驱动伺服阀；
所有模块均有完善的自诊断功能、传感器断线监测功能、在线插拔功能，保证了系统安全、长时间运行，提高了系统的可用性和可维护性；
（3）控制组态软件系统提供完善的符合IEC1131标准组态工具STEP7、CFC、D7-SYS。包括梯形图（LADER）、语句表（STL）、连续功能图（CFC）、结构化语言（SCL），且各种组态工具可混合使用，交叉引用非常方便快捷；
系统提供近500个CFC标准功能块库，提高了系统组态效率，缩短了工程周期。
（4）系统冗余功能DEH可以实现双控制器切换的功能，当主控制器出现故障时，另一个控制器自动地接替主控制器的工作，实现双向无扰动切换，切换时间为毫秒级。
通信冗余功能包括：采用PROFIBUS-DP协议的AS400与ET200M以及FM458与ADDFEM接口间的冗余通讯；采用工业以太网协议的CPU与X机（工程师站和操作员站）之间的冗余通讯。
重要的控制信号（如转速，功率，主汽压力等）采用三冗余配置，同一个控制对象的输入输出信号连接到不同的输入输出模件。
电源冗余功能：直流电源冗余配置，用于CPU和模板供电。
完善的冗余结构和自诊断功能，以及系统的超高速处理能力，确保系统的稳定可靠运行。系统中的任何一个CPU或IO模块故障，任何一路通信链故障，任何一个传感器故障，或任何一个IO通道故障，都不会影响系统的正常运行。
2. DEH控制系统的基本配置DEH控制系统配置两对冗余的处理器410PG和FM458，410PG和FM458分别配置ET200M,ADD FEM接口模件。FM458为基于PM6的SIMADYN D CPU,完成汽轮机的基本闭环控制功能,例如,转速控制, 功率控制,主汽压力控制,阀位控制等。410PG完成热应力计算和ATC及ETS保护的处理。
每台机组DEH控制系统共配置三块冗余的智能化ADD FEM I/O接口模块，并通过各自的PROFIBUSDP 接口与冗余的FM458高速CPU模块相连接。三冗余的输入信号（如转速、功率、主汽压力等）分别接入三块ADDFEM，冗余的输入信号（如调节阀反馈信号等）分别接入其中任意两块ADDFEM接口模块。每个输出信号（如调节阀指令信号等）通过两块ADDFEM接口模块输出。数字式、高度分散而又一体化的伺服控制方式是SIEMENS DEH控制系统的一大特色。
3. 主要硬件说明（1）自动处理器(AP)
图3 自动处理器AP
自动处理器AP提供I/O级别的高性能和确定性的自动化功能。自动处理器的数量取决于系统配置，并与自动化任务的复杂程度相适应。这些自动化任务由自动化功能(AF)组件执行，由运行(RT)容器控制。运行容器提供运行环境、硬件X(硬件驱动器)及其之间的互联。
为了符合复杂自动化任务的要求，并使系统宕机风险减到最小，中央处理器CPU采用容错的自动化系统。使用在SPPA-T3000系统中的AP类型是容错自动化处理器。它们基于二取一原则，在故障时自动无扰切换至热备用处理器。这些系统使用全冗余的设计以达到最大可用率。这意味着所有主要的组件如CPU、电源和两个CPU的耦合硬件均成对存在。其他组件也可同样成对使用，这取决于某些特殊的自动化任务对可用率的要求。
另外，还有一些特殊的智能I/O模件，由微处理器控制，执行完全独立的时间要求较高的特殊任务。它们通过自身的输入和输出通道直接与过程连接，这样避免了增加自动处理器的负荷。
SPPA-T3000的自动化任务由可以相互结合的自动处理器执行。
SPPA-T3000自动处理器的特点：
1）模块化和无风扇设计
2）规模可调整，高坚固性
3）冗余和非冗余设置
4）多种通讯模式
5）内置系统功能如监视、报警
6）集成PROFIBUS接口与过程接口的连接
所有类型的CPU都可以经济灵活地适应其被指派的任务。所有CPU都配置一个集成PROFIBUSDP现场总线接口，此接口可以通过一个额外插入的PROFIBUS通讯卡进行扩展。
自动控制器的主要任务是为所有处理和控制功能提供硬件平台，例如：
1）通过运行容器提供确定性控制功能(RT容器)
2）通过项目容器和工程设计功能提供应用工程设计
3）通过时间段管理提供所有软件组件的协调 FM458用来与SPPA-T3000一起运行集成的汽轮机控制系统。它提供对燃气轮机和和蒸汽轮机的高速闭环调节控制。FM458提供对时间要求苛刻的闭环控制(低于4ms)。
（2）标准I/O模件SPPA-T3000中使用标准的ET200M系列I/O模件，西门子ET200M站包括下列主要组件：
1）电源模件(从120/230VAC到24VDC)
2）总线模件(用于模件互连的背板总线)
3）接口模件(与PROFIBUSDP现场总线连接)
4）信号模件(不同过程信号类型的I/O模件)
ET200M站可以安装在控制室机柜中或直接安装在现场。它们具有如下特性：
1）通过PROFIBUS-DP连接
2）传输速率高达12Mbit/s
3）冗余可选
4）模件热插拔
过程接口可以组态成冗余或非冗余方式。在非冗余设置中，ET200站通过安装于主板的PROFIBUSDP通讯处理器连接到自动处理器，或者插入一个PROFIBUSDP接口到自动处理器。
在冗余设置中，每个自动处理器主板上的PROFIBUSDP接口都被使用，或每个自动处理器通过一个接口卡安装在CPU插槽中。因此构成PROFIBUSDP连接到ET200站以及站接口模件(IM153-2)的冗余设置。两个模件同时工作，一个接口模件为主模件。
（3）AddFEM模件
图4 AddFEM模块
对于汽轮机控制，高速AddFEM(前置模件)用来作为过程接口。设计此模件就是为了此特殊任务，为汽轮机应用中最常规的信号类型直接接口提供方便。? AddFEM高速I/O模件该模件也可灵活使用其剩下未用通道完成其它定位控制任务。冗余I/O接口可以实现冗余或非冗余组态。在非冗余设置中，AddFEM使用主板上的一个PROFIBUS-DP接口连接到CPU，或在CPU中插入带PROFIBUSDP接口的接口卡。在冗余设置中，每个冗余CPU主板上的PROFIBUSDP接口都被使用，或者每个CPU安装接口卡在CPU插槽中。因此构成PROFIBUSDP连接到AddFEM以及到AddFEM本身接口的冗余设置。
AddFEM具备模拟量和数字量输入和输出，以及速度信号输入。每个AddFEM中可用的输入和输出信号：
1) 12路模拟量输入，其中6路可以用来作为电流输入，6路可选为电流或电压输入
2) 8路模拟量输出
3) 15路数字量输入，其中3路可以用来作为对于速度测量的脉冲输入，可带或不带旋转方向的识别
4) 16路数字量输出，也可被用作数字量输入
模拟量输入和输出的量程范围经过专门设计，以便当AddFEM用来对汽轮机控制系统使用时，无需使用额外信号调节器。除了0～20mA、4～20mA 和+/-20mA常用的电流输入输出量程，也可用+/-30mA的量程。另一个模拟量输出的电流范围+/-50mA意味着可供驱动部件的电流消耗更高，例如燃油调节阀，可以直接控制，而无需额外信号放大器。模拟量和数字量输出具有短路保护。所有输出都受监控并且可以与其它输出并联。模拟量和数字量通道彼此隔离。AddFEM高速I/O模件提供针对高速汽轮机控制系统解决方案要求的快速准确的信号采集时间。与专用的FM458自动处理器扩展模件一起，可实现最高性能要求的精确应用。与汽轮机相关的开环控制、设定值控制与保护功能在SPPA-T3000自动处理器运行容器中执行，而FM458与AddFEM处理汽轮机阀门的闭环控制和汽轮机调节。AddFEM高速I/O模件保证了高速信号采集和信号输出，它通过PROFIBUSDP接口连接到FM458。AddFEM高速I/O模件和自动处理器间的通讯通过PROFIBUSDP实现。模件可组态成冗余设置以提高可用率。
