Invensys TRICONEX安全控制系统

TRICONEX系统，完全遵循IEC61508/61511标准，采用当今最先进的TMR微处理器硬件技术，和成熟可靠的TRISTATION 1131软件的三重化冗余容错控制系统。系统高可靠性和高利用率，被广泛应用于石化、炼油、石油天然气、化工、电力、轨道交通、航天、核工业等行业，在装置安全联锁系统ESD、蒸汽透平控制、燃汽透平控制、压缩机防喘振控制、海上石油平台、火气监测保护（F&G）、等方面有广泛的业绩。

TRICONEX系统最大的特点是能同时满足高可靠性、高可用性的容错控制能力。为保证系统的高可靠性和高可用性，控制器、I/O模块、通讯均采用三重化设计。控制系统可以识别控制系统元件的故障，自动把故障的元件加以排除，并允许在继续完成指定任务的同时，对故障元件进行在线修复而不中断过程的操作。任何故障及相关数据被存储在NVRAM中，在I/O模块中任一通道故障，系统保证该模块能维持运行1500小时，仍能满足TUV AK6级。

TRICONEX安全控制系统是基于三重模件冗余(TMR)结构的最先进的容错控制器。TMR是集成了三路隔离的、并行工作的控制系统，并在每一个独立的控制系统中执行广泛的诊断。系统采用三取二逻辑表决方式，提供高度完善、无差错、不间断的过程操作，不会因为单点的故障而导致系统失效。

MP控制器采用三个独立通道，每个通道与另外二个通道并行独立执行应用程序，对从现场来得所有数字量输入/输出信号采用通过获得专利的硬件表决器进行表决，而模拟信号则是中间值选择处理。因为每个通道与其他通道隔离，任何通道单点故障不会影响其他通道。如果一个通道发生硬件故障，而其他通道不顾及它。在此期间控制器不间断处理的情况下，可方便地在线插拔和替换故障模块。

系统的使用非常简单，因为从用户角度来看，TMR系统的操作与单通道的控制系统是一样的。用户可将传感器和执行器连接在单一的接线端子上，只需编写一套应用程序逻辑，剩下的工作就全由控制系统管理和处理了。

系统对每个独立的分电路，每个模件和每个功能电路都进行广泛的诊断，对操作错误进行监测和报告。对应用和操作中的所有诊断信息均被贮存。这些诊断数据可供程序员使用，可修改控制器的执行或直接进行过程维护。

IPS TRICONEX安全控制系统特点概括如下：
·所有部件采用SMT表面封装技术，密封安装，防腐能力强，可应用于更苛刻的工业环境
·适用于中等规模的应用
·支持远程和分布式I/O
·可以在3、2或1个主处理器完好的情况下正确操作
·完整和透明的三重化结构
·采用HDLC、AISC技术，提高控制器处理速度，改善I/O响应时间，提高系统响应能力
·采用综合逻辑比较诊断（包括FPGAs）技术，提高系统故障自诊断覆盖率
·全系列的I/O模块
·无与伦比的可靠性和可用率（99.9998%）
·在控制器在线情况下，可模块现场安装和调整，现场端子接线
·在线组态和调试
·可选冗余的MODBUS通讯和冗余的高速Ethernet通信
·可扩展多套TRICONEX安全控制系统

TRICONEX控制系统通过主处理机(MP)和通讯模件上的端口实现通功能。通讯端口支持MODBUS slave、master和master/slave协议，Tristation、TSAA(包括DDE、OPC)和点点通讯协议。

TRISTATION 1131开发平台是对TRICONEX控制系统的应用开发、编程调试和资料汇编等的一种集成工具。该编程方式、用户界面和自成文件资料功能大大优于传统的工程开发工具。TRISTATION 1131遵从IEC 61805/61131国际标准，是运行在WINDOWS 2000操作系统的开发软件，并遵循Microsoft Windows图形用户界面的准则。

IPS TRICONEX安全控制系统的典型应用

安全紧急停车(ESD)
安全系统可对炼油、石油、化工和其他工业过程的安全关键单元提供连续的保护，如反应器和压缩机组，对各种跳闸信号-压力、产品的进料、膨胀机压力平衡和温度等进行监视，并在必要时安全停车。传统的紧急停车系统是采用机械或电子继电器来实现停车保护的，但是这往往造成危险的误跳闸。TRICONEX系统具有停车和控制功能，可对现场传感器进行临测和校验，并能直接与DCS或其它上位机相联，以便进行连续监视。

锅炉监测保护保护
在多数炼厂及工业过程中，蒸汽锅炉是一关键设备。各种扰动下的锅炉保护，正常开／停车的安全联锁以及火焰监测、保护等任务可以集中在一个TRICONEX系统中。这些任务在传统控制中是用单个的非集成的元件来实现的，当用容错的、实效安全型的控制器后，锅炉操作人员可以在维持或高于电气-机械保护系统的水平，进一步提高效率。

透平压缩机控制系统
燃气或蒸汽透平驱动压缩机组的控制和保护要求有高度的可靠性和安令性。TRICONEX控制器的容量和连续不问断的操作为透平压缩机组在保持相同安全水平的同时提供最大的可用率。在一个集成控制系统中可实现速度控制、抽气控制、压缩机防喘控制以及开、停车顺序控制。所有I／0模件都可以采用热备模件。如工作模件发生故障，模件可在线替换。

火气监测保护
工矿企业为了免除火灾和有毒、有害、可燃气体的威胁，保护系统要求很高的可用率和可靠性。TRICONEX通再现更换有故障的模件来实现高可用率。各个模件，场信号线和传感器的故障都是通过内置的诊断功能来自检测，气体监测器的模拟信号都直接与控制器相连。操作员界面可监视火灾和气体系统，并对TRICONEX控制器与之相连接的传感器进行诊断。传统的火灾和气体仪表可用一个集成的控制系统来代替，可节省安装空间，时仍保持高度的安全性和可用率。