【正文】 .................................................................................................................................................................. 57 4 實(shí)時性 ............................................................................................................................................................................. 57 5 系統(tǒng)可靠性評價 ........................................................................................................................................................... 58 6 電源性能 ......................................................................................................................................................................... 58 7 容量 .................................................................................................................................................................................. 58 8 系統(tǒng)負(fù)荷率 .................................................................................................................................................................... 59 9 環(huán)境條件 ......................................................................................................................................................................... 59 XDPS 系統(tǒng)手冊 1 第 1章 XDPS400＋ 分散控制系統(tǒng) 1 簡介 新華控制工程有限公司分散控制系統(tǒng) XDPS 是一個融計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、信息技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的工業(yè)信息技術(shù)系列產(chǎn)品。 XDPS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 11 所示。 ? 硬件 硬件跟隨計(jì)算機(jī)發(fā)展潮流。 DPU圖形組態(tài)軟件用戶級開放，組態(tài)靈活方便，便于調(diào)試和維護(hù)。 ? 一體化 通過以太網(wǎng)（ Ether）與其它信息網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，從工業(yè)生產(chǎn)過程控制、測量、生產(chǎn)管理信息一體化。 ? 數(shù)據(jù)庫 分布實(shí)時數(shù)據(jù)庫，對網(wǎng)上各節(jié)點(diǎn)透明。 ? 功能 集過程控制、順序控制、數(shù)據(jù)監(jiān)視和記錄于一體。 ? 接地 系統(tǒng)要求單獨(dú)接地，接地電阻≤ 歐姆。 A層B 層C層D層E層F層G層H層I層PGCG I/O導(dǎo)軌 箱2 I/ O 導(dǎo)軌箱 6 I/O導(dǎo)軌 箱3 I/O導(dǎo)軌 箱4 I/O導(dǎo)軌 箱51DPU2 DPU22 I/O導(dǎo)軌 箱11 2 3 4 5 66DPU1 DPU212 3 4 5供電端子 供電端子端子板走線槽 圖 21 控制柜與端子柜 XDPS 系統(tǒng)手冊 7 分布式處 理單元（ DPU） 分布式處理單元 （ DPUDistributed Processing Unit） 以工業(yè)控制主機(jī)為基礎(chǔ)，是過程控制單元的核心，它 上 與實(shí)時主干網(wǎng)相連， 對下 與 I/O 總線網(wǎng)相連。每臺 DPU在物理上和功能上完全獨(dú)立的，常規(guī)應(yīng)用中互為冗余配置，一臺為主控則另一臺為 副 控， 副控跟蹤 主控，主、 副 控邏輯完全根據(jù) DPU 的工作狀態(tài)，是動態(tài)確定的，無專門設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)在線維護(hù)和調(diào)試。 8 XDPS 系統(tǒng)手冊 高速、可靠的通訊通道 每個 DPU 均有二個獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)通訊接口，通 訊速率達(dá) 100Mbps，與高速實(shí)時網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣播和接收。 FLASH RAM 采用先進(jìn) DOC（ Disk On Chip）技術(shù)，裝載有實(shí)時多 任務(wù)操作系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)控制算法和控制策略，無需后備電池，具有失電保持和上電自動恢復(fù)功能。 I/O 總線為冗余設(shè)置， I/O 總線上可掛載常規(guī) I/O 站和遠(yuǎn)程 I/O 站（ FIO），每個 I/O 站由二塊站控制卡共同管理， I/O 總線支持遠(yuǎn)程 I/O 的距離，根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同而不同，采用單模光纜最大傳輸距離達(dá) 20Km。 綜上所述， DPU 是具有相對獨(dú)立過程處理單元的核心，工作中 DPU 如實(shí)時網(wǎng)失去通訊，DPU一方面做出相應(yīng)的處理，一方面還可繼續(xù)執(zhí)行控制任務(wù)，即實(shí)時網(wǎng)絡(luò)的故障不影響 DPU的運(yùn)行。 支持遠(yuǎn)程 I/O 支持遠(yuǎn)程 I/O（ FIO），遠(yuǎn)程 I/O 的控制組態(tài)與常規(guī) I/O 一致。 強(qiáng)大的功能模塊 DPU 的算法功能模塊非常簡練、實(shí)用，支持 FBD、 SFC、 ST 等多種控制功能，具有強(qiáng)大宏功能控制模塊（如順控步序模塊、模糊控制模塊、設(shè)備驅(qū)動級控制模塊、帶前饋的PID 模塊、模擬量 /開關(guān)量打包模塊等等），具有各種專用模塊，如 SMITH 預(yù)估器、超前 /滯后等，另外具有多種參數(shù)計(jì)算功能塊，如熵、焓值計(jì)算、時鐘計(jì)算、累計(jì)、條件判斷等等，完全能滿足各類過程控制、過程保護(hù)的要求，同時支持高級語言算法，使用戶實(shí)現(xiàn)可編程控制算法。 電氣參數(shù) 24VDC 單一供電 功耗： 40W 12 XDPS 系統(tǒng)手冊 運(yùn)行環(huán)境： 工作溫度： 20℃～ +60℃ 存儲溫度： 40℃～ +85℃ 相對 濕 度： 10～ 95% （不結(jié)露） DPU功能的擴(kuò)展 XDPS400＋ 具有應(yīng)用到各種控制和信息處理場合的能力。 XDPS400＋的 MMI 站支持虛擬 DPU 映射功能，通過通訊接口將非本系統(tǒng)的控制設(shè)備或現(xiàn)場智能儀表在邏輯上映射為系統(tǒng)的一個 DPU 節(jié)點(diǎn)，如同操作本系統(tǒng)的其它 DPU 一樣，這樣使XDPS400＋ 能適應(yīng)各種控制應(yīng)用場合。 I/O 模件與 I/O 站控制卡（ BCNET）之間以并行總線方式通訊，所有的 BCNET卡都掛在 I/O 總線上，與 DPU 進(jìn)行通訊， BCNET 卡承擔(dān)通訊中轉(zhuǎn)和卡件管理的工作。 智能化 CPU 所有 XDPS400＋ 系統(tǒng)的 I/O 模件均帶有 CPU，由 CPU 及其附屬電路負(fù)責(zé)模件的運(yùn)行、輸入 /出、通訊、診斷等 隔離 — 光隔離器 所有 XDPS400＋ 系統(tǒng)的 I/O 模件均光隔離器（光繼電器或光耦），負(fù)責(zé) I/O 通道的輸入/出與外界的隔離。 放大器 XDPS400＋ 系統(tǒng)模擬量輸入具有可編程增益放大器，可以處理 10V~10V 的信號 14 XDPS 系統(tǒng)手冊 過流 /過壓保護(hù) 輸入模件端子板具有過流 /過壓保護(hù)開關(guān)，當(dāng)發(fā)生過流或過壓時，保護(hù)開關(guān)自動斷開，恢復(fù)時自動合上，并可在 CRT 屏幕上報警，無需保險絲或溶斷器。同時， I/O 模件又是獨(dú)立的，當(dāng) I/O 模件 檢測到主模件的故障時， I/O 信號 （ 指輸出到現(xiàn)場的信號 ） 會根據(jù)預(yù)先的設(shè)置保持在設(shè)定值上 。 帶電插拔，維護(hù)性好 信號故障檢測（開路 /短路等），及時通報 信號精度高 具有溫飄和零飄校正功能及 16 位 A/D 和 12 位 D/A，高質(zhì)量的保證信號的精度。 通過電磁兼容性認(rèn)證 XDPS400＋ 系統(tǒng)的所有模件均通過電磁兼容性認(rèn)證： 電磁兼容性 —— C?EMC 認(rèn)證 電磁干擾 符合 EN50081— 2 1993 工業(yè)環(huán)境 通用干擾標(biāo)準(zhǔn) 靜電放電 符合 IEC61000— 4— 2 1995 靜電放電抗擾度試驗(yàn) 抗瞬間變化 符合 IEC61000— 4— 4 1995 電快速瞬變脈沖抗擾度試驗(yàn) 抗浪涌性 符合 IEC61000— 4— 5 1995 浪涌抗擾度試驗(yàn) 抗空間電磁輻射符合 IEC61000— 4— 3 1995 射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn) 抗電網(wǎng)注入電流符合 IEC61000— 4— 6 1996 射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn) 16 XDPS 系統(tǒng)手冊 電壓暫降和短時中斷 符合 IEC61000411 1994 電壓暫降短時中斷和電壓變化抗擾度試驗(yàn) XDPS 系統(tǒng)手冊 17 常用 I/O模件說明 AI模擬輸入模件 模擬量輸入模 件 型號： AI 編號： CCC2907245 輸入通道： ８ 16 通道 差分輸入，輸入 /輸出間隔離電壓≥ 1500V 接受信號范圍： 420mA ／０ １ 0mA， 系統(tǒng)或外部供電，輸入阻抗 250Ω /500Ω 10 ～ +10 VD C（輸入阻抗 2M） RTD、 TC、 05A AC、 0100VAC 冗余 支持通道冗余 A/D 轉(zhuǎn)換器 16 位 帶極性， 分辨率為 ?1/2LSB 放大倍數(shù) 1800 有級可調(diào) 抗干擾能力 CMRR?120dB 250V， NMRR?60dB 精度： mA（或 V） %， RTD、 TC 為 %， AC 為 % 供電電壓： 24 VDC 功耗 Pmax 環(huán)境： 環(huán)境溫度 相對濕度 20～ 60℃ 10％～ 95％ (不結(jié)露 ) AO模擬輸 出模件 模擬量輸出模件 型號： AO 編號： CCC2907248 輸出通道： 8 路模擬量隔離輸出， 輸入 /輸出間 隔離電壓≥ 1500V 保護(hù)功能 具有通斷檢測功能 冗余 支持模件冗余 輸出范圍： 420mA ， 010VDC D/A 轉(zhuǎn)換器 8 路 D/A， 12 位， 分辨率為177。精度 %；負(fù)載能力： 1000Ω 開入：干接點(diǎn) 開出：繼電器輸出（ 30VDC、 1A），擴(kuò)展輸出： 220VAC、 10/20A A/D 轉(zhuǎn)換器 16 位 帶極性， 分辨率為 ?1/2LSB D/A 轉(zhuǎn)換器 2 路 D/A， 12 位， 分辨率為177。室外機(jī)柜采用 IP56 的標(biāo)準(zhǔn)， 機(jī)柜分為控制柜與端子柜兩種。 控制機(jī)柜、端子柜安裝就位于機(jī)柜槽鋼上，槽鋼上必須敷一層絕緣橡膠，保證槽鋼與機(jī)柜之間必須完全絕緣。機(jī)柜俯視圖，如圖 28 所示， 裝前后門、左右二側(cè)側(cè)板的單柜 約 為 750?750。 XDPS 系統(tǒng)手冊 25 圖 29 遠(yuǎn)程 I/O 機(jī)柜 遠(yuǎn)程 I/O 機(jī)柜主要有 三種規(guī)格，尺寸如下： 長 寬 高 機(jī)柜一 600 500 1000 機(jī)柜二 600 500 1600 機(jī)柜三 600 500 2200 機(jī)柜一適合于測點(diǎn)少場地小的應(yīng)用環(huán)境；機(jī)柜二適合于中等測點(diǎn)數(shù)量的應(yīng)用環(huán)境；機(jī)柜三適合于測點(diǎn)數(shù)量較多的應(yīng)用環(huán)境。 以新華公司工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，把畫面技術(shù)與過程控制軟件結(jié)合在一起，與過程控制單元的高效實(shí)時運(yùn)行設(shè)備相結(jié)合，采用全中文界面，給使用者以友好的界面展現(xiàn)過程信息。常規(guī) XDPS400＋ 系統(tǒng) MMI 站的級別有四種，由高到低依次為SENG、 ENG、 SOPU、 OPU。 ? SENG 在 ENG 權(quán)限的基礎(chǔ)上，還有上下裝文件的權(quán)限，可進(jìn)行 DPU 軟件升級。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，MMI 監(jiān)控軟件包在操作員級提供主要的功能如下。 成組顯示 在技術(shù)上將相關(guān)聯(lián)的模擬量和數(shù)字量信號或?qū)⑼愒O(shè)備或一組相關(guān)設(shè)備，組合成成組顯 XDPS 系統(tǒng)手冊 29 示窗口，運(yùn)行人員隨時通過按鈕菜單即可調(diào)用。 －每一幅畫面對棒狀圖的表現(xiàn)形式、數(shù)量沒有嚴(yán)格限制，可根據(jù)畫面尺寸的大小而為。趨勢顯示可用整幅畫面顯示，也可在任何其它畫面的某一部位，用任意尺寸顯示。 實(shí)時趨勢和歷史趨勢在同一種窗口中集成，方便用戶隨時了解歷史趨勢。 30 XDPS 系統(tǒng)手冊 報警一覽 /報警歷史顯示 報警一覽用來監(jiān)測全局?jǐn)?shù)據(jù)庫中報警測點(diǎn)實(shí)時數(shù)據(jù)的變化，并且使用不同的字體顏色直觀地標(biāo)注了各個報警測點(diǎn)的優(yōu)先級。 報警歷史記錄用來顯示曾經(jīng)報警的全部參數(shù)、信息、指令等，用不同的字體顏色、優(yōu)先級