新華XDPS400各部件

1、第三章 XDPS各部件3.1 簡介XDPS系統(tǒng)是由各種處理單元通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接組成，其中包括DPU（Distributed Pocessing Unit 分布式處理單元）、OPU（Operation Processing Unit 操作員處理單元）、HSU（Histrorical Unit 歷史數(shù)據(jù)站）、ENG（Engineer Station 工程師站）。各處理單元可根據(jù)工程項(xiàng)目的需要選擇一個或多個。DPU的核心為兩臺互為備用的處理機(jī)(包括CPU處理板，網(wǎng)絡(luò)接口卡，通訊卡和電源)，它與其它的DPU和OPU等用網(wǎng)絡(luò)連接起來，通過網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)，構(gòu)成XDPS分布式控制系統(tǒng)。每臺DPU除了互為備用

2、的處理機(jī)外，還各自包括獨(dú)立的電源、I/O組件、I/O端子。OPU、HSU、ENG的組件主要是以一臺工業(yè)PC機(jī)為主，它具有三個網(wǎng)絡(luò)接口，其中2個與整個分布處理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，另一個網(wǎng)絡(luò)與工廠網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)（簡稱MIS）。另外它們可以連接各自的打印機(jī)，打印各種報(bào)警、報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)、組態(tài)等事務(wù)。3.2 機(jī)柜新華公司所采用的機(jī)柜如圖31。它是按國際標(biāo)準(zhǔn)制作，具有通用、容量大和方便靈活等特點(diǎn)。 圖31 機(jī)柜外型 圖32 端子柜外型3.3 端子柜XDPS端子柜由標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜、端子板和裝飾板（或者安裝走線槽）組成。其安裝后的形狀見圖3-2。 3.4 電源組件新華XDPS分布式控制系統(tǒng)中有3 種高性能、高可靠開關(guān)電源，每種電

3、源冗余配置，每對電源可互為備用。每種開關(guān)電源提供的電壓等級和供電能力見下表3-1：表3-1 XDPS使用的開關(guān)電源一覽表種 類應(yīng)用范圍標(biāo)稱值正常范圍輸出功率5V，±15V電源I/O卡件5V，±15V5.20V±0.15V,±14.8V±0.5V300W24V電源端子板、手操器24V24V±1.0V150W48V電源端子板48V48V±1.0V150W根據(jù)XDPS系統(tǒng)電源可靠性要求，新華自行設(shè)計(jì)了一套適合XDPS系統(tǒng)的電源模塊，每一個模塊的電原理圖分別為圖33、圖34、圖35。由新華設(shè)計(jì)、組裝好的電源模塊，就可以直接把二個相同

4、等級的電源連接起來，構(gòu)成互為備用的電源，保證了系統(tǒng)電源的可靠性。圖33 5V、±15V電源組件原理圖圖34 24V電源組件原理圖圖35 48V電源組件原理圖各種電源都安裝在一個相同尺寸的電源組件中，它的外型、尺寸、結(jié)構(gòu)、引出線都有一個標(biāo)準(zhǔn)，這使得XDPS電源很方便和靈活地應(yīng)用，如圖36、圖37、圖38。圖36 5V、±15V電源組件外型圖37 24V電源組件外型圖圖38 48V電源組件外型圖各種電源組件的后視圖見圖3-9及輸出接插件引出線定義見表3-2,表3-3。圖39 各電源組件的后視圖表3-2 P1插座引出線的定義：腳 號功 能1AC-L(220Vac L輸入)2AC-

5、N(220Vac N輸入)3AC-GND(200Vac 地)5,712GND (接5V、15V、-15V地)1319接+5V表3-3 P2插座引出線的定義：腳 號功 能1,2空3,4GND (接5V、15V、-15V地)6,7+15V5,8-15V9,10+24V11,14GND1(+24V 地)12,13+48V15,16GND2(+48V 地)17,18電源失敗信號（正常時(shí)為觸點(diǎn)斷開）所有的電源組件可根據(jù)系統(tǒng)的配置情況，分別安裝在機(jī)柜上部電源導(dǎo)軌箱內(nèi)。圖310 電源組件的正面圖圖311 電源組件的背視圖3.5 配電箱組件電源配電箱采用 2路 220VAC輸入，經(jīng)過濾波之后作為DPU和I/O

6、電源，并提供一路切換后的電源，作為應(yīng)用設(shè)備和其它調(diào)試設(shè)備的電源。同時(shí)，配電箱還具有報(bào)警功能，可分別輸出各路電源的掉電報(bào)警。圖312為電源配電箱的外型圖，圖313為電源配電部分的電原理圖。圖312 XDPS電源配電箱圖3-13 電源配電箱的電原理圖3.6 DPU主控制機(jī)XDPS分布式處理系統(tǒng)中，DPU主控制機(jī)包含有2臺完全相同獨(dú)立的、互為冗余的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成，每臺計(jì)算機(jī)含有7塊6種計(jì)算機(jī)卡件。 DPU中的計(jì)算機(jī)，選用INTEL公司的Pentium或更高檔次的CPU板。它具有處理速度快，能夠快速響應(yīng)各種事件并能準(zhǔn)確地完成諸如I/O輸入輸出、PID運(yùn)算、網(wǎng)絡(luò)通訊、位總線通訊、邏輯運(yùn)算、事件量處理等功

7、能。板上具有標(biāo)準(zhǔn)的VGA顯示接口，鍵盤等其他標(biāo)準(zhǔn)接口。有關(guān)CPU板的詳細(xì)內(nèi)容見相應(yīng)手冊。 存貯器DOC(Disk On Chip)。 在XDPS系統(tǒng)中DPU的操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和組態(tài)信息等都存放于存貯器DOC上。DOC是一種掉電以后能夠永久保存數(shù)據(jù)的存儲器，和硬盤比較幾乎沒有磨損， DOC的使用方法與硬盤基本一樣。DOC直接安裝于主機(jī)卡的插座上，它的存儲容量大于20M。DPU的每臺計(jì)算機(jī)有2塊互為備用符合IEEE 802.3協(xié)議的網(wǎng)卡。它們負(fù)責(zé)整個DPU和XDPS系統(tǒng)的通訊鏈路。XDPS一般建議采用雙實(shí)時(shí)網(wǎng)。DPU與現(xiàn)場I/O之間的通訊有兩種方式，一種采用BITBUS通訊方式；一種為以太網(wǎng)通訊

8、方式。BITBUS通訊方式需配置PDEX344以實(shí)現(xiàn)DPU與I/O站的通訊；以太網(wǎng)通訊方式是在DPU內(nèi)再增加一塊符合IEEE802.3協(xié)議的網(wǎng)卡，它完成DPU與I/O站的數(shù)據(jù)通訊?？偩€板是采用符合工業(yè)控制總線標(biāo)準(zhǔn)的 PCI或ISA總線。電源輸入端既可以用標(biāo)準(zhǔn)的PC電源，也可以用穩(wěn)壓電源來供電。ISA總線板的外型見圖314。 圖314 ISA 總線板DPU機(jī)箱外殼為19"標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架，它可以安置2臺DPU，每臺DPU可以單獨(dú)拆除、維護(hù)和調(diào)試，它安裝后的外形見圖315。圖315 DPU正視圖3.7 卡件箱卡件箱是按國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。它由機(jī)架和總線板組成。該機(jī)架可以安放14塊卡件。圖316為

9、機(jī)架的外形圖。圖317為卡件箱插滿各種卡件后的外形圖。圖318為總線板的外型圖。I/O卡件插入機(jī)箱后，所有的引出線都是從總線板上引出，總線板的上半部分為內(nèi)部總線，主要傳送數(shù)據(jù)和控制指令，下半部分為I/O引出線，連接到I/O端子柜的端子板上。圖316 I/O機(jī)架外形圖317 卡件箱安裝卡件后的外形圖318 總線板的外形3.8 OPU、ENG、HSU 在XDPS設(shè)備中，OPU（操作員站），ENG（工程師站），HSU（歷史數(shù)據(jù)記錄站），它們的功能不同，但在硬件設(shè)計(jì)上是完全兼容的，硬件的配置和結(jié)構(gòu)都是相同的工業(yè)PC。硬件的配置見圖319。圖319 典型的OPU、HSU、ENG站的配置說明：網(wǎng)絡(luò)（1）、網(wǎng)絡(luò)（2）分別為XDPS系統(tǒng)的兩條冗余網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò)（3）為與電廠管理網(wǎng)絡(luò)相連接。主機(jī)卡：Intel Pentium或以上的工業(yè)計(jì)算機(jī)卡件（帶有IDE接口、FDD接口、并行口、鍵盤接口、2個串行接口）。詳見計(jì)算機(jī)手冊。VGA顯示卡：能夠顯示1280×1024點(diǎn)陣 256彩色以上的顯示卡。網(wǎng)卡：能符合IEEE802.3協(xié)議的網(wǎng)卡。詳見使用手冊。鼠標(biāo)口：串行接口鼠標(biāo)。硬盤：大于2.1GB的硬磁盤。軟盤驅(qū)動器：在每臺計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上配置有3 1/2”軟盤驅(qū)動器和增配光驅(qū)一個。鍵盤：可根據(jù)用戶要求配置101標(biāo)準(zhǔn)鍵盤或觸摸式鍵盤。打印機(jī)：根據(jù)用戶需要可配置成噴墨打印