TisNet-XDC800硬件介绍.ppt

1、XDC-800新华数码控制系统,系统概述,系统硬件,系统应用,XDC-800新华数码控制系统,系统概述,TiSNet Intelligent Industrial Information Solution Based on Network 基于网络的智能工业信息解决方案的控制系统,TiSNet XDC800,新华集团DCS产品,TiSNet P600,TiSNet P400,TiSNet产品总貌,工厂级,车间级,现场控制,就地仪表,TiSNet产品的硬件特点,TisNet-P400,TisNet-P600,TisNet-XDC800,共同点：人机界面设备；电源、网络交换机、控制器(XCU),区

2、别点：I/O模件的形式、I/O通讯总线、安装方式,控制器(XCU),状态指示 通讯扩展 双机切换 直流电源,RS232 USB 2个100M网口 键盘/鼠标 SVGA显示口,新华控制器 (XCU),XCU的端口,网络交换机,双五口交换机,五口交换机,带光口的交换机,环网冗余光纤交换机,交换机的特性,符合标准：IEEE802.3 10BASE-T，IEEE802.3 100BASE-TX 协议：CSMA/CD 拓扑结构：星型/树型 端口：10个10/100Mbps RJ-45端口，每个端口均可作为UPLINK口，分成两组，每组5个端口 网络类型：10BASE-T 3类或5类UTP双绞线 100B

3、ASE-TX 5类UTP双绞线 LED指示灯：电源指示灯，5个端口的10M或100M指示灯 MAC地址：2K(5口) 交换缓冲区：128KB(5口) 供电： DC24V(双路高选) 运行环境：温度 -20+60 湿度 1095RH 贮存环境： 温度 -40+85 湿度 1095RH,直流开关电源,机柜的外形规格表,XDC-800新华数码控制系统,TiSNet - XDC800 TiSNet系列产品 X: 新华集团 D: 数码 C: 控制,控制系统的发展历程,基地式仪表 单元式组合仪表 数字式单回路调节器 模拟式计算机控制系统 数字计算机控制系统,DCS的发展历程回顾,第一代(1975-1980

4、) Honeywell:TDC-2000 Bailey:Network90,第二代(1980-1985) Honeywell:TDC-3000 Westinghouse: WDPF,第三代(1987-2000) Foxboro:I/A series,Baily:Info-90, Westinghouse: WDPF II,第四代(2000- ),DCS的体系结构,现场变送器、执行机构,DCS+FCS的体系结构,系统网络,新华集团DCS的研发历程,DAS-100 DAS-300 XDPS-400 XDPS-400+ TiSNet-P400 TiSNet-P600 TiSNet-XDC800 In

5、tel80机箱 专用DPU PLC兼容 模块化与现场总线 工业PC机 工业环网 模块化 8086 80386 80486DX2 Pentuim II Strong-ARM Penuim II Pentuim II,DAS-100,DAS-300,XDPS-400,XDPS-400+,1988,1992,1997,2003,2005,2006,注：XDPS-400、XDPS-400+2005年4月后已为GE新华的商标,（见下注）,性价比,时间,Tisnet-P400,Tisnet-P600,XDC-800,分布式控制设备,新华冗余控制器,80系列I/O模块,XDC-800 单个机柜,XDC-80

6、0系统,模拟量输入模块的（AI）指标要求 输入通道数：8路单端输入； 量限：-50mv+50mv/-500mv500mv/-5v+5v/020mA/420mA/Pt100/Cu50； 电流输入电阻不大于250 电压输入电阻不小于2M 输入通道隔离电压不小于40Vp-p； 50HZ抑制比60db； 共模抑制比120db； A/D转换精度16位； 采样精度：大信号0.05%，小信号0.1%； 自动适应宽范围工作电源：1830VDC 低电源功耗：最大功耗3W； 采样刷新速率： 50HZ抑制时0.168秒/所有通道； 信号与通讯总线隔离电压1500Vp-p; 模块工作温度：-20-60； 模块贮藏温度

7、：-40-85；,典型的I/O模块,SMT工艺 双面贴装 低功耗 智能化 热插拔,现场总线的接入 (1),注：Anybus是瑞典HMS工业网络有限公司的商标,当前能够接入的现场总线标准,现场总线的接入 (2),现场总线 通讯模块,I/O地址 站号:模块号:通道号,人机界面,工程师站：用于实现技术人员对整个控制系统的算法组态与编程、图像界面组态设计、系统配置、系统诊断等功能,操作员站：用于实现操作人员对整个系统运行状态的监视与控制。,网关：用于TiSNet与其它控制系统或信息管理系统间的数据服务。,记录站：用于自动记录与查询各种实时数据、报警、操作记录、报表等,人机界面单元按功能可分为：工程师站

8、、操作员站、记录站和网关等。,人机界面的计算机,系统中的各种网络,实时A、B网络,非实时C网络,MIS系统网络,I/O通讯网络,I/O总线网络,社会共众网络,数码监视设备的接入,远程I/O,系统性能,通讯网络 网络形式：快速工业以太网 通讯标准：TCP/IP 通讯速率：100Mb/s 数据吞吐量：640，000点/秒 网络介质：光纤/UTP 拓朴结构：星形/环形 通讯网络冗余：双重化冗余（物理、逻辑均完全冗余） 网络支持的最大节点数：250个 数据网络负荷率20% 过程控制站 Pentium级CPU 字长32位 主频300MHz 内存 64MB RAM 非失电存贮器容量 128MB 多速处理能

9、力：999个控制页 实时数据库容量 模拟量 64000点 开关量 64000点 过程控制级网络形式：Ethernet 通讯速率10Mb/s 输入/输出模件 模拟量输入：精度 小信号0.1% 大信号0.05% I/O环境温度 2060 湿度 95%（不结露）,本地I/O与远程I/O完全兼容 SOE分辨率1ms I/O模件电磁兼容性 CE-EMC认证 智能远程I/O系统 通讯形式：工业以太网 通讯标准：TCP/IP 通讯速率：10Mb/s 人机接口与界面 Pentium IV 主频 2.4GHz 画面分辨率 16001280 画面刷新时间200，000小时 可利用率99.97%,系统特点,(1)硬

10、件模块采用智能化、模块化设计； (2)电路元器件选用基本上采用表面贴装工艺技术（SMT）。 (3)采用低功耗技术，模块典型功耗小于1W。 (4)宽应用环境温度，-20+60，可直接放置于露天环境中工作。 (5)电磁兼容性设计，高抗干扰能力。 (6)采用现场总线技术和工业以太网技术，分级通讯，实时性强。 (7)图形化组态软件，符合IEC-61131标准。 (8)在线组态，强大的自检功能，维护方便。 (9)采用分布式结构，开放式系统。 (10) 全冗余结构。双XCU模块互为备用，冗余I/O模块冗余网络通讯。 (11)模块与底板采用分离式接插，可带电热插拔，在线维修方便。,整机通过了CE-EMC认证

11、,整机通过了FCC认证,系统的应用领域,XDC-800分散控制系统,XDC-800新华数码控制系统,系统硬件,系统中的硬件,DCS系统硬件,人机界面 工控机 工作站 服务器 大屏幕显示器,网络设备 网络线、光纤 交换机 路由器 网关,分布式单元 电源 控制器(XCU) I/O模块,人机界面的硬件,主机：Pentium IV 主频 1.72.4G 内存256M 网络接口卡（冗余：实时数据网；单：信息数据网） 硬盘60GB 汉化Windows NT/2000/XP 监视器：彩色CRT,LCD （19以上） 打印机：喷墨打印机/激光打印机 标准键盘：鼠标/跟踪球 外设接口：并行接口 串行接口 以太网

12、接口 打印机接口,工程师站ENG、操作员站OPS的典型配置为工业PC机。运行新华集团公司的工程师站软件和操作员站软件。通常一套系统配置一套ENG，根据要求一套系统可以配置多台OPS。,PC工作站,工控PC机,新华控制器,分布式控制单元,网络交换机,机柜与机箱,直流开关电源,I/O模块,通讯模块,双路供电切换,XDC800中的I/O电路,I/O模块,检测模块,检测模块底侧,底座模块,I/O模块型号定义,常用I/O模块的种类 (1),常用I/O模块的种类 (2),保护模块与通讯模块,I/O模块的安装与接线,通讯模块,16位单片机(RDC8830)，主频40MHz ； 自动动态识别与配置现场I/O模

13、块； 带电热插拔； 实时时钟，带同步校时功能，校时精度达1ms； 与XCU通讯：以太网，速率10M, TCP/IP通讯协议； 与I/O通讯：RS485，125KBPS ，MODBUS通讯协议； 信号与电源及通讯总线隔离电压1500Vp-p； 模块工作温度：-20-60； 模块贮藏温度：-40-85；,通讯模块的接线,双机切换,双路供电与切换,交流进线,A路交流,B路交流,常用机柜布置,机柜正面,机柜背面,远程I/O机柜,形式1,形式2,I/O模块介绍,模拟量输入模块 热电阻输入模块 热电偶输入模块 模拟量输出模块 开关量输入模块 开关量输出模块,DCS规范要求： 模拟量： 8点/模块 开关量：

14、16点/模块,模拟量输入模块,xAI-81-01 电压电流输入,xAI-81-02 热电隅输入,xAI-81-03 热电阻输入,xAI-81-04 通道隔离型 电压电流输入,模拟量输入模块使用方法,20mA外供电接线方式,5V/20mA和50mV输入时接线方式,主要特性 双路24V电源冗余供电， 宽电压输入范围（18V30V） 低电源功耗：2.5W/每模块 高性能16位CPU，RS-485通讯接口 8路AI（16位A/D、500k/s转换速率） 采样精度 0.05%(大信号) 0.1%(小信号) 50Hz差模抑制比大于60db 共模抑制比大于120db 采样刷新速率0.168s/所有通道 信号

15、与通讯总线之间隔离大于1000VP-P 运行状态、信号状态LED指示,Pt100、Cu50热电阻输入时接线方式,模拟量输出模块,技术指标 输出点数：8路模拟量 输出信号：020mA/420mA电流（通过端子可将电流信号变为05V电压信号） 负载能力：1K 输出精度：0.1% 隔离电压：1500Vrms 保护功能：短路和开路保护 电气特性 内电源要求：24VDC（25%） 24VDC/85mA(max) 外电源要求：5VDC-24VDC（25%） 24VDC/140mA(在20mA/250时),模拟量输出模块的使用,开关量输入模块,性能指标 输入信号 (a) 输入通道数：16路 (b)无源触点

16、查询电压为24VDC，查询电流1mA（24V） (c)有源直流电平 高电平 20V 并且 -5V 灌入电流 100mA 隔离电压 外部对内部 1500V 电气特性 外接查询电压: 24V10% 电源电压: +24V5V 功耗1W,开关量输入模块的使用 (1),DI模块与交直流高电压端子模块配套使用,开关量输入模块的使用 (2),输入电压“1”: 100V250V DC/AC “0”:70V,顺事件序记录模块(SOE),记录年-月-日,记录毫秒值,记录时分秒,校时,SOE 模块,通讯模块,XCU 控制器,HMI层,开关量输出模块,性能指标 输出信号 (a) 输出通道数：16路 (b) 输出电压：

17、24VDC (c) 输出电流：130mADC 隔离电压 外部对内部 1500V 电气特性 外接查询电压: 24V10% 电源电压: +24V5V 功耗1W,开关量输出模块应用(1),开关量输出模块应用(2),DO模块与扩展继电器,性能指标 输出信号 (a) 输出通道数：16路 (b) 输出形式：扩展继电器 继电器触点(1常开/1常闭) (c) 驱动能力： 10A/30VDC,10A/220VAC(阻性) 隔离电压 外部对内部 1500V,开关量输出模块应用(3),性能指标 输出信号 (a) 输出通道数：16路 (b) 输出形式：继电器触点(常开) (c) 驱动能力：3A/30VDC,3A/22

18、0VAC(阻性) 隔离电压 外部对内部 1500V 电气特性 外接查询电压: 24V10% 电源电压: +24V5V 功耗3W,特别功能I/O模块,交流电量采集模块 回路控制模块 逻辑保护模块 脉冲量计数模块,交流电量采集模块 (1),技术规范及性能指标 交流信号通道数：6路 最大输入信号峰值：2V 电压互感器：输入380V，输出1V，精度0.1% 电流互感器：输入5A，输出1V，精度0.1% 电压、电流测量精度：0.2% 相位角测量分辨率：0.1 相位角测量精度：0.5 有功功率测量精度：0.5% 功率因素角测量范围：-175 175 功率因素角测量分辨率：0.1 功率因素角测量精度：0.5

19、 频率测量范围：40Hz 60Hz 频率测量精度：0.05Hz 每周期采样点数：256点 电量采样刷新率：约3次/秒 I/O隔离电压：2500V 工作电源：单24V20%，约150mA 通讯接口：RS485，Modbus，125Kbps,交流电量采集模块 (2),回路控制模块 (1),伺放功能： 回路伺放功能，最快输出时间20ms,具有断线、断电保护功能，伺放不灵敏区、控制执行机构的输出方式有多种在线选择。 通道型式： 4 通道模拟量差分输入 1 通道模拟量光隔离输出 1 通道数字量输入 3 通道数字量输出 输入/输出间隔离电压1500V AI：4-20mA 系统或外部供电，输入阻抗250/5

20、00;精度:0.05% A/D 转换器 16 位 带极性，分辨率为1/2LSB AO：4-20mA ，0-10VDC;精度0.2%；负载能力：1000 D/A 转换器 2 路D/A，12 位，分辨率为0.2%FS DI：干接点 DO：继电器输出（30VDC、10A），扩展输出：220VAC、10A 抗干扰能力 CMRR:120dB 250V，NMRR:60dB 抗干扰措施 输入软件消抖动处理和输入软件滤波处理 供电电压 24 VDC 功耗 Pmax4.1W 环境温度 -2060 相对湿度 10%95%(不结露),回路控制模块 (2),回路控制模块与配套端子模块的连接,逻辑保护模块 (1),输入

21、通道 ：24 路干触点开关量输入 输入/输出间隔离电压1500V 输出通道： 6 路光隔输出（DO 输出）， 交流输出接点容量： 继电器输出220VAC 10A 直流输出接点容量： 扩展继电器输出220VDC 5A/10A 查询电压 24VDC、48VDC 供电电压 24 VDC 功耗 Pmax0.5W 环境温度：-2060 相对湿度：10%95%(不结露),硬逻辑实现三选二等功能 实时快速,内部CPLD逻辑设计,逻辑保护模块 (2),逻辑保护模块与配套端子模块的连接,脉冲量计数模块,输入通道 ：8路脉冲电平量输入 脉冲量输入频率范围：0-20KHz 脉冲电平: “0” : 3.5V “1”: 4V30V 输入/输出间隔离电压1500V 供电电压 24 VDC 功耗 Pm