ABBFreeLanch2000标准机架硬件

ABB标准机架控制系统硬件介绍系统过程站结构CPU模件I/O模件系统冗余

功能特点标准机架控制器的基本组成含一个中央单元，其中包括一个CPU模件，一个连接模件及8个未定义的用于I/O模件得插槽组成，最多可有4个扩展I/O站，每一个I/O可安装9个I/O模件，与中央单元连接。中央单元与I/O站之间通过过程站总线DigiNetP连接，CPU通过DigiNetP总线驱动I/O模件，因此I/O站不需要额外的CPU模件。主要有以下主要特点：结实、坚固的结构设计前面板连接模件全金属封装模件可带电插拔CPU及I/O模件带有温度检测

模件机架DRA02

功能描述DRA02机架可以安装10个Freelance2000I/O模件。机架后部封装印刷电路板，并安装插入式连接插座与I/O模件连接，机架下部有安装导轨使模件准确插入到连接插座上。连接插座通过印刷电路板与DigNetP(CAN总线)总线连接，同时将系统电源分配到I/O模件。在模件前面板上部与下部各有一个螺钉用于将模件与机架固定。机架保护等级为IP20。模件机架DRA02

安装孔M6电缆夹中央单元结构槽ALINK模件槽0CPU模件槽1冗余CPU模件槽1-8任意I/O模件扩展I/O单元结构槽ALINK模件槽0冗余CPU模件槽0-8任意I/O模件过程站模件安装墙壁或机柜安装0-50℃，无需强制冷却I/O模件在机架上任意放置EMI符合IEC801标准模件端子采用前面板接线技术模件具有较高的MTBF时间供电单元DPW03状态指示灯显示Vout

绿色24VDC输出正常输入

无保险接地端L115/230VACN中线连接运行状态接地输出Vout+24VDCVout+24VDCGND接地GND接地PF电源故障信号无保险接地端供电单元DPW03功能特性

Freelance2000机架通过DPW电源模件提供24VDC辅助电源。（除由外部供电的输入/输出信号）电源模件通过DC/DC转换器将24VDC转换为模件需要的不同电压等级的系统电源。电源模件结构紧凑且坚固，具备开路、过载与短路保护功能，电气隔离与自动调压的24VDC输出电源具有高稳定性。电源故障信号可以使DLM模件进行重新启动或自动执行关闭操作系统及保护操作。初电压中断后电源故障信号可最多保持5ms，24VDC输出电压可保持15ms。

技术数据功率损耗20W尺寸宽：65mm高:125mm深:103mmCPU模件DCP02CPU模件采集各种类型输入模件信号，通过执行程序对这些信号进行处理，最终将处理后信号送到输出模件。CPU处理的数据可以存储在模件中或通过DigiNetS（以太网）系统总线传输到其它过程站中使用，同时可以在操作员站上作为控制与过程监控信号，报警信号，记录与趋势信号。DCP10CPU模件采集各种类型输入模件信号，通过执行程序对这些信号进行处理，最终将处理后信号送到输出模件。两个CPU模件可以通过冗余电缆连接为一体组成冗余过程站。CPU处理的数据可以存储在模件中或通过DigiNetS（以太网）系统总线传输到其它过程站中使用，同时可以在操作员站上作为控制与过程监控信号，报警信号，记录与趋势信号。数据同时通过冗余DigiNetS总线传输到冗余CPU模件处于热备，若主CPU有故障可以直接接管过程处理。DCP02状态指示灯Power电源

绿色24VDC电源供电正常Failure故障

红色检测到模块故障Battlow低电

黄色电池电压低Overtemp

温度超限

红色模件内部温度过高Run/Stop运行/停止

绿色过程处理程序运行中红色过程处理程序停止前面板控制Run/Stop运行/停止(连接到LED)Reset

CPU复位按下>5秒时系统冷启动技术数据CPU

80960CA32RISC处理器RAM8MB内部与外部电池备份I/O扫描周期开关量：最小2ms

模拟量：最小10ms电流损耗

500mA功率损耗

12WDCP02——前面板接口RS232C诊测接口RS485MODBUS接口LATin/outDigNetC(CAN总线）AUI接口（粗缆）Coax接口（细缆）DCP10状态指示灯Power电源

绿色24VDC电源供电正常Failure故障

红色检测到模件硬件故障红色闪烁检测到模件软件故障桔黄色自检测Battlow低电

黄色电池电压低Overtemp

温度超限

红色模件内部温度过高Run/Stop运行/停止

绿色过程处理程序运行中红色过程处理程序停止Prim/SecCPU冗余状态

绿色当前CPU为主站黄色当前CPU为从站技术数据CPU

80960CA32RISC处理器RAM8MB内部与外部电池备份I/O扫描周期开关量：最小2ms

模拟量：最小10ms电流损耗

500mA功率损耗

12W前面板控制Run/Stop运行/停止(连接到LED)Reset

CPU复位按下>5秒时系统冷启动Prim/Sec

切换到从CPUDCP10——前面板接口Diag

诊测接口Ser1MODBUS接口AUI2冗余系统总线（粗缆）Coax2冗余系统总线（细缆）Ser2CAN总线接口AUI1系统总线（粗缆）Coax1系统总线（细缆）连接模件DLM01状态指示灯显示Power电源

绿色24VDC电源供电正常Failure故障

红色供电电源异常Battlow低电

黄色电池电压低技术数据

供电电压24VDC，120W由DPW电源模件提供功率损耗1W用于内部，最大可提供120W给模件注意：该模件不能带电插拔功能描述连接模件监控机架供电电压并将系统电源分配到机架内所有模件。模件还提供备份电池用于CPU模件RAM信息的保持。该功能增强RAM信息保持的时间几更换电池的可能性。I/O总线（CAN）地址通过模件后部旋转开关设定，通讯速率由编程软件设定。24V-24V+PF连接模件DLM02(电源冗余）双路DPW电源供电，24VDC电源供电监控一路电源故障自动切换短路与过压保护微处理器监控模件状态模件温度监控连接扩展I/O单元冗余电池保持CPU模件RAM信息模件状态指示I/O模件智能I/O模块

任意槽安装，自检测功能；全金属外壳；全部隔离型输入/输出；5种模拟量模块，7种开关量模块（包括频率、热电偶、热电阻、变送器等）；RS-485通讯模块；每个I/O的安全值设定；

使用DigiTool软件配置；带电更换模块。I/O模件2智能I/O模件开关量输入DDI01 32通道,24VDC,每组电气隔离,扫描时间‘Ts’>2msDDI02 16通道,24V...60VAC/DC,每组电气隔离,

Ts>2msDDI03 16通道,115V...230VAC,每通道电气隔离，Ts>2msDDI04 12..28通道,8.2V...24VDC,每组电气隔离，Ts>2msDDI05 32通道120/230VAC,每组电气隔离， Ts>2ms开关量输出DDO01 32通道,24VDC,0.5A,每组电气隔离,短路保护,

Ts>2msDDO02 16继电器,12V..230VAC/DC,5A，f<0.1Hz,Ts>2msDDO03 16继电器,24V..60VAC/DC,5A，f<0.1Hz,Ts>2ms,

每通道具备状态反馈；DDO04 16继电器,115V..230VAC,5A,f<0.1Hz,Ts>2ms,

每通道具备状态反馈；I/O模件3智能I/O-模件模拟量输入DAI01：16通道,0/4...20mA,每组电气隔离,12-bit分辨率,精度+0.1%,扫描时间Ts>10ms,输入电阻50WDAI02：16通道,0...10VDC,每组电气隔离,12-bit分辨率,精度+0.1%,Ts>10msDAI03：指标与DAI01类似,输入电阻271W，适用于HART变送器；DAI04；8-通道,W/mV,每通道电气隔离,16-bit分辨率,精度+0.1%,Ts=500ms,应用:Pt100IEC,TCTypeB,R,S,N,E,K,J,L,T,U每通道:线性化,均值,断线监控；DAI05；指标与DAI01类似,4...20mA,input电阻250W

用于智能仪表，可以给现场两线制变送器供电；

I/O模件4模拟量输出DAO01 16通道,0/4...20mA,每组电气隔离,

12-bit分辨率,精度+0.1%,扫描时间Ts>10ms频率/脉冲输入DFI01 4FI通道,0...50kHz,每通道电气隔离,

每FI通道:2开关量输入与2用于控制开关量输出；

开关量/模拟量输出对每个输出均可设置‘安全值’

通信模件DCO01 4Modbus

主/从接口与1诊断接口

数字输入模件DDI01功能描述DDI01开关量输入模件用于对现场有源传感器或带外供电触点信号进行采集、监控。模件对输入信号进行滤波、限流处理，并分组实现系统电气光电隔离，模件扫描周期（最小2ms）可以组态。状态指示灯显示模件状态灭模件未上电，或自诊断未结束红色/闪烁内部模件错误桔黄色闪烁自诊断结束，模件没有与CPU建立通信桔黄色自诊断结束，模件与CPU进行通信绿色闪烁在系统运行过程中更新模件组态数据绿色系统运行通道状态绿色〉15V灭〈5V数字输入模件DDI01技术数据输入通道32通道；通道均有短路保护；为互相隔离的4组，每组8通道信号类型24VDC有源传感器或带外部24VDC供电的触点开关输入信号电压信号低电平0……5V信号高电平15…..30V功率损耗1.8W（内部供电）DDI01模件电路图DDI01模件接线端子图

数字输入模件DDI0216路开关量输入信号电流吸入型，具备极性保护功能适用24…60VAC/DC有源传感器与外部供电触点可组态的I/O扫描时间，最短2ms所有通道实现电气隔离数字输入模件DDI0316路开关量输入信号电流吸入型，具备极性保护功能适用115…230

VAC有源传感器与外部供电触点可组态的I/O扫描时间，最短2ms所有通道实现电气隔离数字输入模件DDI0428路二线制或12路三/四线制信号电流吸入型，具备极性保护功能适用各种类型渐近开关极限及转换开关渐近开关供电为8.2V触点供电为8.2V或24V可组态的I/O扫描时间，最短2ms通道按组实现光电隔离数字输出模件DDO01功能描述信号输出应用于开关控制或开/关及三位调节控制，开关量输出信号与系统之间隔离，通过固态元件电路对信号进行放大，在输出端进行信号滤波。模件具备过压及过流保护电路，同时内置感性负载保护电路。I/O扫描周期为最小2ms，并且可以组态。状态指示灯显示模件状态与DDI01状态显示一样通道状态绿色输出有效灭输出无效技术数据信号通道

32路；均有短路及过载保护；分为4组，每组8个通道信号类型固态驱动，每通道最大为0.5A需要外部24VDC供电电源输入内部电源约2.4W；外部电源104W每组功率损耗

10.3W数字输出模件DDO01DDO01模件电路图DDO01模件接线端子图数字输出模件DDO0216路开关量输出模件开关类型：继电器输出，具有短路保护I/O扫描时间可以组态，最快为2ms额定电流为每通道5A具有安全值设定功能所有通道与外部电路隔离数字输出模件DDO03/DDO0416路开关量输出模件开关类型：继电器输出，具有短路保护触点状态反馈功能DDO03：24…60VAC/DCDDO04:115…230VACI/O扫描时间可以组态，最快为2ms额定电流为每通道5A具有安全值设定功能所有通道与外部电路隔离模拟输入模件DAI03DAI04DAI05DAI02电压信号0－10V4线制电流信号4－20mA温度信号pt100、热电偶2线制电流信号4－20mA也可用于4线制电流信号DAI01电流信号0－20mA模拟输入模件DAI0116路模拟量信号信号类型：0/4…20mAI/O扫描时间可以组态，最快10ms通道断线监控数据转换精度：12位光电隔离模拟输入模件DAI02功能描述模件采样16路标准模拟量信号并快速转换为数字量,实现过程值监控和调节控制.模件对输入信号进行低通滤波处理,采用12位A/D转换器将其转换为数字量,模件扫描周期(最小10ms)可以进行组态。状态指示灯显示模件状态与数字量模块状态显示相同通道状态红色U>10.4V灭闭U<10.1V内部供电

绿色+12VDC内部电源正常模拟输入模件DAI02技术数据输入通道数16现场信号与系统之间电气隔离分为2组每组8个通道测量范围0－10V输入电阻＝40.1Ω过载能力高达20VA/D转换分辨率12位功率损耗7.5W模拟输入模件DAI03功能描述模件采样16路标准模拟量信号并快速转换为数字量,实现过程值监控和调节控制.模件对输入信号进行低通滤波处理,采用12位A/D转换器将其转换为数字量,每通道输入信号范围可在0…20mA或4….20mA之间进行选择,模件扫描周期(最小10ms)可以进行组态。状态指示灯显示模件状态与数字量模块状态显示相同通道状态测量范围4……20mA(主要用于4线制传感器)红色3.2mA〉I〉20.8mA灭闭3.8mA〈I〈20.2mA内部供电

绿色+12VDC内部电源正常模拟输入模件DAI03技术数据输入通道数16电气隔离分为2组,每组8个通道测量范围0…20mA或4….20mA(主要用于4线制传感器),输入电阻=271Ω过载能力高达40mAA/D转换分辨率12位功率损耗7.5W使用4－20mA时具备信号开路诊断功能、增加输入电阻可与HART仪表连接DAI03模件电路图DAI03模件接线端子图模拟输入模件DAI04功能描述所有信号通过多路转换器和差动双端运放电路进入A/D转换器，A/D转换器为16位分辨率。可编程放大系数和提供电流源，该模件不需要外加电源，光电耦合及DC/DC转换器实现I/O通道与过程逻辑的电气隔离。特性8路温度信号输入直接连接Pt100，mV传感器，热电偶通道与通道之间电器隔离Pt100与变电阻类型传感器支持2－，3－，4－线制接线，测量电流为0.2mA热电阻与mV变送器为2－线制电路每个通道可以独立进行参数配置信号断线监控模拟输入模件DAI04状态指示灯显示模件状态与数字量模块状态显示相同通道状态灯1绿色有信号输入灭闭无信号输入灯2红色故障灭正常灯3/灯4未使用技术数据输入通道数8mV范围无线性化程序－19mV……＋19mV

－38mV……＋38mV

－76mV……＋76mV

－154mV……＋154mV

－308mV……＋308mV电阻变送器0Ω……….1000ΩPt100带线性化程序－200℃.....+850℃(18Ω....390Ω)

－50℃.....+150℃(80.31Ω....157.31Ω)热电偶B、R、S、L、J、T、E、K、N、U型A/D转换分辨率16位功率损耗3W最大电缆长度（屏蔽）<400m

热电偶<200m模拟输入模件DAI04接线

插入式螺纹接线端子10个端子分为4组

A4线制

B3线制

C2线制

D热电偶*外部桥臂

DAI04模件电路图DAI04模件接线端子图功能描述模件采样16路标准模拟量信号并快速转换为数字量,实现过程值监控和调节控制。模拟量输入模件直接连接测量范围为4…..20mA的2线制变送器，模件可以为现场变送器提供24VDC电源，该模件需要接入一个24VDC的外部工作电源，该电源与模件内部电气隔离。模件支持4线制变送器连接，此时可给仪表提供外部供电。每个通道具有限流和外部工作电源保护电路，16个通道分为2组电气隔离，每组8个通道。模件扫描周期(最小10ms)可以进行组态。

模拟输入模件DAI05状态指示灯显示模件状态与数字量模块状态显示相同通道状态测量范围4……20mA(主要用于2线制传感器)红色3.2mA〉1〉20.8mA灭闭3.8mA〈1〈20.2mA内部供电

绿色+12VDC内部电源正常模拟输入模件DAI05技术数据输入通道数16电气隔离分为2组,每组8个通道测量范围4….20mA,输入电阻=250Ω过载能力高达40mAA/D转换分辨率12位功率损耗9W

DAI05模件接线端子图2线制及4线制变送器接线图模拟输入模件DAI05

DAI05电路图模拟输出模件DAO01功能描述模拟量输出模件将16个控制输出变量快速转换为标准信号并输出到现场调节控制机构。控制器内部数字信号通过12位D/A转换器转换为模拟量信号,并通过滤波电路对输出标准信号实现电气隔离。输出信号范围为0…20mA或4……20mA,模件扫描时间(最小10ms)可以组态。状态指示灯显示模件状态与数字量模块相同内部供电绿色+12VDC内部电源正常模拟输出模件DAO01技术数据输入通道16电气隔离分为2组,每组8通道测量范围0…20mA或4……20mA负载<400ΩD/A转换电阻网络,分辨率12位总功耗14.2WDAO01模件电路图DAO01模件接线端子图

频率输入模件DFI01功能描述频率输入模件DFI01用于对现场频率与脉冲信号进行采样处理,该模件具备4组计数通道,每组通道包括计数输入，2个开关量控制输入与2个开关量控制输出。这些通道可以组态为各种操作模式，例如:时间记录、定量控制、各种脉冲与频率信号分析。模件可以对连接的现场设备