FM系列硬件模块介绍.ppt

2020 1 21 FM系列模块介绍 杭州和利时自动化有限公司工程技术中心 2 主要内容 2 FM系列硬件模块简介 1 HOLLiASMACS系列产品介绍 3 FM系列各模块介绍 3 1HOLLiASMACS系列产品 HOLLiASMACS产品HOLLiAS HollySysIntegratedIndustrialAutomationSystem MACS MeetAllCustomer sSatisfaction 4 1HOLLiASMACS系列产品 HOLLiASMACS系列分布式控制系统两种控制系统名称 型号及系统构成如下 HOLLiASMACS F FM系列硬件 系统软件MACSVxxxHOLLiASMACS S SM系列硬件 系统软件MACSVxxx 5 2FM系列硬件模块简介 主要内容 2 1FM系列硬件模块介绍2 2FM系列硬件模块结构2 3FM系列硬件模块命名2 4FM系列硬件模块列表 6 2 1FM系列硬件模块介绍 现场控制站作为信号采集和控制设备是HOLLiASMACS系统的核心硬件 它具有信号采集 回路调节 顺序控制 逻辑联锁等功能 是实现数据采集和过程控制的基本单元 FM系列硬件产品包含主控制器 电源模块 I O模块 机笼 端子底座 端子模块和机柜 7 2 1FM系列硬件模块介绍 8 2 1FM系列硬件模块介绍 现场控制站是FM系列硬件系统直接与现场打交道的设备 是一个大规模的I O处理系统 它有如下的技术特色冗余措施 主控 电源 IO模块 网络 隔离措施迅速维护措施 自诊断 指示灯 带电插拔 功能 采集 逻辑控制运算 远程IO 与其它设备相连 9 2 2FM系列硬件模块结构 FM系列产品结构 10 2 3FM系列硬件模块命名 商业型号一般由1 2段大写英文字母和数字组成 段间由符号 连接 产品主功能代号 一般为三位数字表示 少数模块是四位表示 产品子功能代号 有的模块没有子功能代号 有的模块有多个子功能代号 一般为一位字母或者单独一段或者两段表示 9 表示电源模块或电源分配模块 8 表示主控制器模块 3 表示机笼单元 1 表示IO模块 端子底座 端子模块和DP总线功能模块及其它功能模块 其中12 表示DP总线相关功能模块 13 表示端子底座和端子模块 14 表示模拟量输入模块 15 表示模拟量输出模块 16 表示开关量 脉冲量输入模块 17 表示开关量输出模块 11 2 3FM系列硬件模块命名 例如 对于FM148C型大信号模拟量输入模块 FM148C 是模块的 型号 12 2 3FM系列硬件模块命名 例如 对于FM138 SSRR型开关量输出端子模块 FM138 SSRR 是模块的 型号 SSRR 中的 SSR 表示 SSR 型继电器 R 表示冗余连接器 13 2 3FM系列硬件模块命名 例如 对于FM161D 48 SOE型SOE信号输入模块 FM161D S0E 48 是模块的 型号 48 SOE 表明它是处理SOE信号的 信号查询电压48VDC 14 2 4FM系列硬件模块列表 15 2 4FM系列硬件模块列表 16 2 4FM系列硬件模块列表 17 2 4FM系列硬件模块列表 18 2 4FM系列硬件模块列表 19 2 4FM系列硬件模块列表 20 2 4FM系列硬件模块列表 21 2 4FM系列硬件模块列表 22 2 4FM系列硬件模块列表 23 2 4FM系列硬件模块列表 24 2 4FM系列硬件模块列表 25 2 4FM系列硬件模块列表 26 2 4FM系列硬件模块列表 27 2 4FM系列硬件模块列表 28 2 4FM系列硬件模块列表 29 2 4FM系列硬件模块列表 30 2 4FM系列硬件模块列表 31 3FM系列硬件各模块介绍 主要内容 3 1机柜3 2主控单元3 3机笼单元3 4电源3 5端子底座3 6端子模块3 7模拟量输入模块3 8模拟量输出模块3 9开关量输入模块3 10开关量输出模块3 11脉冲量输入模块3 12DEH模块3 13DP总线相关模块 32 3 1机柜 机柜 FP101 主机柜FP102 DEH专用主机柜FP201 扩展柜FP301 配电柜FP501 继电器柜FP601 FP602 服务器柜 33 3 1机柜 34 3 1机柜 35 3 1机柜 主机柜 36 3 1机柜 扩展柜 37 3 1机柜 配电柜 38 3 1机柜 继电器柜 39 3 1机柜 服务器柜 40 3 1机柜 41 3 2主控单元 FM801 主控单元CPU Intel486DX4 100内存 16MSSD 固态盘 8M FM803 主控单元CPU Intel400MHz内存 128MSSD 固态盘 32M 42 3 2主控单元 主控单元主控单元是现场控制站的中央处理单元 主要承担本站的部分信号处理 控制运算 与上位机及其它单元的通讯等任务 它是一个与PC兼容的高性能的工业级中央处理单元 采用模块化结构 主控单元可以热备份方式冗余使用 在出现故障时能够自动无扰切换 并保证不会丢失数据 主控单元是MACS系统现场控制站的核心设备 与专用机笼FM301配合使用 实现对本站下IO模块数据的采集及运算和接受服务器的组态命令及数据交换 通过冗余以太网接口把现场控制站的所有数据上传到MACS系统服务器 操作员站 工程师站指令也通过以太网下传到主控单元 43 3 2主控单元 44 3 2主控单元 45 3 2主控单元 46 3 2主控单元 47 3 3机笼单元 机笼单元机笼单元是主控单元和电源模块的安装机笼 实现主控单元 电源模块的冗余配置和电源模块间的均流 主从冗余的两个主控单元和冗余联用的电源模块插在机笼单元的相应槽位中 形成一个完整的冗余控制结构 一个FM301机笼中有8个槽位 每个槽位有一个64针插座 连接相应的模块 最左边两个槽插入两块主从冗余主控单元 剩下槽位插入电源模块 依次定义为1 电源 2 电源 3 电源 4 电源 5 电源 6 电源 其中1 2 电源是系统电源 提供24VDC 选用FM910 后面电源是现场电源 提供48VDC 24VDC 根据不同的电压要求 选用FM920或FM910 FM301 机笼单元8槽位 安装主控单元及电源模块 背面有网络 电源等接口 48 3 3机笼单元 机笼单元FM301机笼单元的背板上有通信端口 电源输出端口 电源报警输出端口 输入端口 站号拨码开关等 接线端子分为两部分 右侧为主控单元的接线端 左侧为电源模块的接线端 49 3 3机笼单元 机笼单元主控单元的接线端 两个6位拨码开关 分别用来设定冗余主控单元的站地址 图中上部红色区域 两个4针插座 是主控单元的系统电源和通讯的输出接口 图中中部绿色区域 四个RJ45插座 是主控单元的系统网输出接口 图中下部网线连接区域 50 3 3机笼单元 机笼单元拨码开关的设置 从下到上依次为第1 6位 用于设置主控单元站号 ON为0 OFF为1 对于双机系统 两个拨码开关要设成一致 10站A机A网128 0 0 10 10站A机B网129 0 0 10 10站B机A网128 0 0 138 10站B机B网129 0 0 138 11站A机A网128 0 0 11 11站A机B网129 0 0 11 11站B机A网128 0 0 139 11站B机B网129 0 0 139 51 3 3机笼单元 机笼单元与控制网络连接 52 3 3机笼单元 机笼单元与系统网络连接 53 3 3机笼单元 机笼单元电源模块的接线端 两个3针系统电源插座与1 2 电源模块相连 提供第一路系统电源输出 四个3针插座与3 4 电源模块相连 提供第二路系统电源 三个3针现场电源插座与5 6 电源模块相连 提供48VDC 24VDC查询电源输出 第一路 第二路220VAC输入插座外接现场220V交流电源 1 2 电源报警输出对应1 2 电源模块 3 4 电源报警输出对应3 4 电源模块 5 6 电源报警输出对应5 6 电源模块 54 3 3机笼单元 55 3 4电源 电源单元电源单元为单元式模块化结构 用来对现场控制站的主控单元 I O模块及现场仪表供电 可构成无扰切换的冗余配电方式 输出电压为DC24V或DC48V FM910 24V电源模块 FM920 48V电源模块 FM931 16路24 48V电源分配模块 56 3 4电源 57 3 5端子底座 FM131A 通用端子底座FM131 C 扁平电缆连接型端子底座FM131 E D型连接器端子底座FM1302 DP总线冗余控制器端子模块FM1303 DP总线冗余重复器端子模块 FM132 冗余模出端子底座FM133 电流型冗余模拟量输入端子底座FM134 电压型冗余模拟量输入端子底座 58 3 5端子底座 端子底座端子底座是与常规IO模块搭配使用的 实现功能模块与现场信号的连接 拨码开关可以灵活简便地设置站地址 支持多个模块级联和DP终端匹配器的挂接 模块设有防混销 可以有效防止不同的功能模块与底座模块的混装组合 59 3 5端子底座 端子底座 60 3 5端子底座 端子底座 61 3 5端子底座 62 3 6端子模块 FM136 16路交流继电器开关量输入端子模块FM136 DCR 16路直流220V 110V开关量冗余输入端子模块FM138 ACR 16路交流继电器冗余开关量输出双连接器型端子模块FM138 DCR 16路直流继电器冗余开关量输出端子模块FM138 SSRR 16路交直流通用固态继电器冗余开关量输出端子模块 63 3 6端子模块 FM136将现场以220VAC为查询电源的16路开关量输入信号转换成以24VDC为查询电源的开关量信号 并通过40针扁平电缆将信号送入FM161系列DI模块 实现对220VAC 50Hz的交流开入信号的处理 FM136 DCR用于将现场以实现交 直流220V 110V为查询电源的16路开关量输入信号转换成开关量输出 并通过40针扁平电缆和37芯圆电缆与FM131 C底座和FM131 E底座把信号转到FM161D系列DI处理模块 实现对查询电源为实现交 直流220V 110V的开关量的处理 64 3 6端子模块 65 3 6端子模块 66 3 6端子模块 67 3 6端子模块 16路开关量 继电器 冗余输出端子模块与FM171 FM171B开关量输出模块和相应底座FM131系列配合使用 信号通过电缆转接到开关量端子端子模块 驱动该端子模块上的继电器 实现对现场交直流负载的控制 68 3 6端子模块 69 3 6端子模块 70 3 6端子模块 71 3 6端子模块 72 3 7模拟量输入模块 FM148C 8路模拟量输入模块FM148E 8路路间隔离模拟量输入模块FM148R 8路冗余模拟量输入模块FM147E 8路隔离型热电偶型模拟量输入模块FM143E 8路隔离型热电阻型模拟量输入模块 73 3 7模拟量输入模块 FM143E8路隔离型热电阻输入模块FM143E是8路隔离型热电阻模拟量输入模块 通过与配套的底座FM131A连接 用于处理从现场来的热电阻输入信号 FM143E与Cu50 Pt100等类型电阻测温元件相连 可处理工业现场的温度信号 该模块可对在0 400欧姆范围内的电阻信号采样处理 只能采用三线制接法 74 3 7模拟量输入模块 75 3 7模拟量输入模块 76 3 7模拟量输入模块 77 3 7模拟量输入模块 FM147E8路隔离型热电偶输入模块FM147E是8路隔离型热电偶模拟量输入模块 通过与配套的底座FM131A连接 用于处理从现场来的热电偶毫伏电压和一般毫伏电压输入信号 FM147E与J K N E S B R T型热偶一次测温元件相连 可处理工业现场的温度信号 该模块可以对在 80mV 80mV范围内的线性毫伏信号采样处理 78 3 7模拟量输入模块 热电偶工作原理热电偶是一种感温元件 它把温度信号转换成热电动势信号 通过电气仪表转换成被测介质的温度 热电偶测温的基本原理是两种不同成份的均质导体组成闭合回路 当两端存在温度梯度时 回路中就会有电流通过 此时两端之间就存在电动势 热电动势 两种不同成份的均质导体为热电极 温度较高的一端为工作端 热端 温度较低的一端为自由端 冷端 自由端通常处于某个恒定的温度下 根据热电动势与温度的函数关系 制成热电偶分度表 分度表是自由端温度在0 时的条件下得到的 不同的热电偶具有不同的分度表 热电偶AB在接点温度T 冷端温度0 时的热电势EAB T 0 等于热电偶AB在接点温度为T 冷端温度To的热电势EAB T To 以及接点温度为To 冷端温度0 时EAB To 0 的代数和 即EAB T 0 EAB T To EAB To 0 例如 利用K偶进行温度测量 当t0 30 C时 测得EAB T t0 36 29mV 依K偶的分度表查得EAB t0 0 EAB 30 0 1 20mV 则依前式得 37 49mV查表得904 C 79 3 7模拟量输入模块 FM192B CC 冷端补偿模块 80 3 7模拟量输入模块 81 3 7模拟量输入模块 82 3 7模拟量输入模块 83 3 7模拟量输入模块 FM148系列 8路大信号模拟量输入模块FM148C 与FM131A配用 处理0 10V范围内的电压信号和0 20mA范围内的电流信号 可以接受二线制或四线制电流设备的电流信号 还能够接受电压信号 FM148E 与FM131A配用 处理0 10V范围内的电压信号和0 20mA范围内的电流信号 可以接受四线制电流设备的电流信号 还能够接受电压信号 FM148R 与FM133 FM134配用 处理0 5V范围内的电压信号和0 20mA范围内的电流信号 可以接受二线制或四线制电流设备的电流信号 还能够接受电压信号 冗余 大信号模拟量指0 10V或0 20mA范围信号 包括0 10mA 4 20mA 0 20mA 0 5V 1 5V 0 10V信号 是相对于热偶的毫伏电压值而言的 84 3 7模拟量输入模块 85 3 7模拟量输入模块 86 3 7模拟量输入模块 87 3 7模拟量输入模块 88 3 8模拟量输出模块 FM151A 8路模拟量输出模块FM152A 8路冗余模拟量输出模块 89 3 8模拟量输出模块 FM151A8路4 20mA模拟量输出模块FM151A是8路4 20mA模拟量输出模块 通过与配套的端子底座FM131A连接 输出8路4 20mA的电流信号 FM1526路冗余模拟量输出模块FM152A是6路冗余模拟量输出模块 通过与配套的端子底座FM132连接 输出6路4 20mA的电流信号 90 3 8模拟量输出模块 91 3 8模拟量输出模块 92 3 8模拟量输出模块 93 3 9开关量输入模块 FM161D 16路24V触点型开关量输入模块FM161D 48 16路48V触点型开关量输入模块FM161D SOE 16路24VSOE输入模块FM161D 48 SOE 16路48VSOE输入模块FM161E 48 SOE 15路硬对时SOE输入模块 94 3 9开关量输入模块 95 3 9开关量输入模块 96 3 9开关量输入模块 97 3 9开关量输入模块 98 3 9开关量输入模块 99 3 9开关量输入模块 100 3 10开关量输出模块 FM171 16路继电器开关量输出模块FM171B 16路晶体管开关量输出模块 101 3 10开关量输出模块 102 3 10开关量输出模块 103 3 10开关量输出模块 104 3 11脉冲量输入模块 FM162 8路脉冲量输入模块 105 3 11脉冲量输入模块 106 3 11脉冲量输入模块 107 3 11脉冲量输入模块 108 3 12DEH模块 FM146A DEH伺服单元模块FM1305 DEH伺服单元端子底座FM1460 DEH伺服单元端子模块 FM163D 汽轮机超速保护模块FM163E 大机组汽轮机超速保护模块 FM165 一次调频模块 109 3 12DEH模块 FM163 汽轮机超速保护模块其与配套的端子底座FM131A连接 接收现场的汽轮机测速装置发来的电信号得到汽轮机的精确转速 还接收油开关跳闸的DI干接点信号和上位机指令 从而发出快速可靠的汽轮机超速信号 该信号通过继电器输出驱动超速保护电磁阀和危急遮断电磁阀 实现汽轮机超速限制 保护功能和机械超速试验备用保护功能 110 3 12DEH模块 111 3 12DEH模块 112 3 12DEH模块 113 3 12DEH模块 FM165 DEH一次调频模块通过与配套的底座FM131A组合使用 接受FM163系列模块的模拟转速差值信号 经过放大和微分校正 用来修正数字量转速信号与模拟量转速信号的动态偏差 之后将动态补偿信号输出到FM146系列模块 从而实现汽轮机DEH系统的调速器功能 使汽轮机获得符合发电控制要求的静特性 使机组在单机 小网和大网等工况下均能稳定运行 并保持电网频率稳定 114 3 12DEH模块 115 3 12DEH模块 116 3 12DEH模块 117 3 12DEH模块 汽轮机DEH伺服单元模块与配套的端子底座连接构成了一个完整的DEH电液伺服单元 与就地的液压部套 伺服阀 油动机滑阀 油动机活塞 油动机行程反馈LVDT等 配合 组成给定电压与油动机行程的伺服随动系统 实现对油动机的控制 FM146A模块需要与专用端子底座FM1305A配套使用 构成完整的汽轮机DEH电液伺服单元 FM1460模块是DEH伺服单元端子模块 FM1460与FM146