现场控制站的构成
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二、现场控制单元
FCS
电池单元
FIO BUS接口
单元
风扇单元
供电单元 RIO BUS接 口插件 微处理器插 件
电池单元 外部接口单 元
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电池单元 RIO BUS 连接单元
风扇单元
电源供给单元 RIO BUS接口插件 微处理器插件 Vnet连接单元
电池单元 外部接口单元 电源分配板
现场控制站(FCS)的选型:
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现场控制站(FCS)的选型:
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现场控制站(FCS)的选型:
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现场控制站(FCS)的选型:
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现场控制站(FCS)的选型:
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现场控制站(FCS)的选型:
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Hale Waihona Puke 现场控制站(FCS)的选型:
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二.通讯冗余:
最常见的就是双通道通讯电缆。DCS系统中采用了冗余的控制网络,所连接 的设备包括操作站和现场控制器都支持该冗余通讯系统,当其中一电缆发 生故障时,另一电缆仍继续工作以确保数据传送,同时将显示报警信息以 提示操作人员。
三.I/O冗余:
相对处理器和通讯,I/O 的冗余是最不容易实现的。通常较少使用I/O的冗 余,成本增加较多。但相对重要的场合,使用I/O 冗余的也不少。如几乎 所有的DCS都可以实现I/O冗余。模拟量的冗余好实现一些,开关量不太好 实现。I/O冗余最常见的是1∶1。
6.I/O模块组成:它接受来自现场的各种过程信号,完成各
信号的模数转换,量程转换等。
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三、远程输入输出总线
连接现场控制单元和节点的通信网络。 两者的距离<750m,可采用双绞线; 两者的距离≤20km,可采用光缆。
FCS
RIO NODE
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四、节点
节点接口单元和输入输出单元构成
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现场控制站的构成
一、机柜 二、现场控制单元 三、远程输入输出总线 四、节点
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一、机柜
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1.采用微正压措施 防尘效果较好,适于恶劣环境。 2.插件化 模件的编址不受插槽位置的影响 3.插入式结构 插件拔插有导轨和连锁装置,防止损坏产生 故障 4.热拔插 插件可以带电拔插,且不影响其它模件的正 常工作
节点接口单元NIU
输入输出单元IOU
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(一)节点接口单元 节点接口单元=RIO总线接口单元+电源供 给单元 1.RIO接口单元含有RIO通信插件,可冗余 2.电源供给单元含有电源插件,可冗余。
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通信 通信 电源 电源 插件 插件 插件 插件
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(二)输入输出单元 输入输出单元=输入输出插件箱+输入输出插件
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现场控制站的冗余技术:
冗余的概念,严格的来讲是采用成倍增加元器件的方式来参加控制,以 期使得因控制设备的意外而导致的损失降到最低。
从冗余部件来讲,可以分为以下三种: 一.处理器冗余: 一用一备,在主处理器(称热机)失效时,备用处理器(称备用机)自 动投入运行,接管控制。又因切换的机制和速度的快慢分为:冷冗余(冷 备用)和热冗余(热备用)。 冷冗余(冷备用):一方CPU参与控制,另一侧处于待机状态,当热机侧 发生故障时,备用侧启动,开始实施控制运算,此切换速度较慢。 热冗余(热备用):双方CPU均参与控制,主控侧进行输出,当另一侧处 于待机状态,当主控侧发生故障时,立即切换至备用侧输出,此切换为无 扰动切换,切换速度较快,不影响生产。 目前横河CS1000采用双CPU热冗余方式;CS3000采用四CPU冗余、容错方 式,在进行运算时,四个CPU同时参与运算,每侧的两个CPU的运算结果进 行比较,结果一致时进行输出;结果不一致时转向另一侧,由另一侧的两 个CPU进行比较输出,四CPU的方式提高了运算数据的可靠性,避免了因干 扰而出现的误码。
CS3000提供了模拟量输出的硬件冗余和其他信号的软件冗余。模拟量输出 的硬件冗余为模拟量输出信号通过两个卡件的通道并联后输出到现场设备 ,正常时通过正常侧进行输出,当正常侧卡件出现故障时,自动切换到备 用侧进行输出。模拟量输入的冗余可以通过两个通道进行输入,然后利用 软件的自动选择功能来实现。
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现场控制站(FCS)的选型:
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现场控制站(FCS)的选型:
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现场控制站(FCS)的选型:
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噪声:电场(不含CRT)3V/m以下(26MHz to 1GHz),相当于IEC100-4-3 3级磁场(不含CRT)30A(rms)/m以下(AC),400A(rms)/m以下(DC),直 流磁场不含地梯磁场(CRT部分)直流磁场不含地磁。
静电:4KV以下(直接放电),相当于IEC1000-4-2 2级。
供电端子
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现场控制站的构成
CS3000现场控制站由以下6部分组成。 1.电源模块:接收来自电源分配卡的电源,经变压、整流后, 为各卡件或系统供电。 2.过程控制卡:实施各种控制运算。 3.Vnet通讯网络连接器:进行网络通讯、实现各站之间的数 据交换。 4.数据电池:当系统停电时,保存控制站内的各参数、保存 时间为72小时,再充电时间为48小时。 5.电源分配器:接受外部电源电压,通过噪声滤波后分配给 各电源模块。
系统正常运行环境条件为:
相对湿度:10-90%RH。 环境温度:0-50℃,温度变化率不大于10℃/h,不允许结露。
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二.接地要求:小于100Ω。 三.抗干扰能力:
共模抑制比>120dB 差模抑制比>60 Db 共模电压≥250V 差模电压≥60V 四.绝缘阻抗: 20MΩ/500VDC(电源和接地端)。
FCU
电源插卡
NIU
输入输出插卡 IOU
NOD E
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现场控制站的性能: 现场控制站的特点: 现场控制站的硬件结构:
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CS3000系统运行环境要求:
一.环境要求:
为了使系统安全可靠的运行,系统的安装环境应符合下列指标:
抗震:频率在14Hz以下场合,振幅峰-峰值在0.5mm以下;频率在超过14100Hz的场合,加速度在0.2m/s2以下。