TDC3000体系结构.doc

第二章 TDC3000体系结构1. 概述 1975年11月Honeywell公司在世界范围内率先推出了以微处理器为基础的分散控制系统 TDC2000(Total Distributed Control，TDC)系统。经过十多年的发展，Honeywell公司的DCS经历了多次改进与完善，形成了一个庞大的产品系列。其系统的发展过程大致如下。1975年推出了TDC2000系统，在随后的几年里，对TDC2000数据高速通道(Data Hiway)设备功能进行了强化和完善，相继推出了多功能控制器(Multifunction Controller，MC)、批量控制器(Batch Controller)、增强型操作站(Extension Operator Station，EOPS)。1984年以IEEE 802.4和ISO 8802/4通信标准为基础，开发了局部控制网络(Local Control Network, LCN)，推出了TDC3000系统。原有的TDC2000系统的设备通过数据高速通道接口(Hiway Gateway，HG)与LCN相连，成为TDC3000系统的基本组成部分。1988年，推出通用控制网络(Universal Control Network，UCN)，集数据采集和过程控制于一体的过程接口装置过程管理器(Process Manager，PM)和逻辑管理器(Logic Manager，LM)。UCN通过网络接口模件(Network Interface Module，NIM)与LCN相连，成为TDC3000系统的新的组成部分。之后，又根据市场的需求，推出了适用于小规模过程控制管理的MICRO TDC3000系统。1992年，推出了PM的改进产品先进过程管理器(Advanced Process Manager，APM)。1994年，从开放性系统出发，推出了基于HP Unix操作系统的TDC3000X系列。在该系列中主要包括带有Unix操作系统的设备，操作站（UXS）和应用模件（ApplicationModule，AXM），这两个设备中，分别嵌入了固化有HP Unix操作系统的主机板，相当于把原有的US和AM各与一台Unix工作站集成了起来，因此UXS和 AXM都能够方便地与以太网相连，并可以在Unix软件平台上实现开放。1995年，推出APM的改进产品高性能过程管理器(High Performance Process Manager，HPM)。HPM采用了32位CPU，处理能力有较大幅度的提高，板卡的集成度也大大提高。1996年，推出了基于Power PC的第一代全厂一体化解决方案系统（Total Plant Solutions，TPS），1997年改为基于DELL PC的系统，并把多变量鲁棒预估控制技术（Robust Multivariables Predictive Control Technology，RMPCT）和过程历史数据库（Process History Database，PHD）纳入其中，统称为应用节点（Application Node，APP Node）。APP Node以DELL PC为硬件平台，以Windows NT为软件平台，提供TPS DDE、OPC和PHD API等开放手段。TDC3000系统(包括MICRO TDC3000和TPS)已被广泛应用在石油炼制、石油化工、化工、电力、冶金、建材、轻工等工业部门。据统计，Honeywell在世界范围内DCS市场居各制造厂首位。TDC3000系统在中国也被广泛地采用。其中，福建炼油厂采用的TDC3000系统控制规模、硬件配置的品种和数量居国内用户之首，体现新一代炼油厂的发展趋势，全厂的常减压蒸馏装置、重油催化裂化装置、含硫污水抽提装置、催化重整装置、催化柴油和焦化柴油加氢装置、气体脱硫装置、催化氧化脱硫醇装置、气体分馏装置、甲基叔丁基醚装置等九套装置，全部集中在一个中央控制室内操作、控制和管理，还实现了多个单元的先进控制。图2-1 TDC3000系统构成图TDC3000系统主要由“”字形的三条网Data Hiway、LCN和UCN及其网上设备构成，如图2-1所示，其中，Data Hiway为早期产品，新系统已不再提供，所以这里只讨论LCN和UCN。2. 局部控制网络及设备2.1 局部控制网络(LCN)LCN用以支持 TDC3000 LCN网络上设备或模件（Module）之间的通信，遵循IEEE 802.4通信标准，采用总线型通信网络，“令牌传送”协议。LCN网络的功能有：(1) 在网络上各设备之间传送所有信息；(2) 按有效规约和高速通信，保证实时信息交换；(3) 通过冗余的传输媒介及信息完整性检查，提供可靠的通信。LCN一般以两条冗余的同轴电缆作为主要传输介质，每条电缆的两端各需要一个75欧姆的端电阻。电缆通过“T”连接器与LCN模件中的LCN接口板相连，网络上的模件顺序连接，构成LCN网，如图2-2所示。LCN网络上可接64个模件，借助LCN扩展器，可以对LCN进行扩展。LCN网络传输速率为5兆位/秒，LCN网络采用同轴电缆时，每段电缆长度不超过300米，使用光缆时，每段光缆长度不超过2000米，LCN最大覆盖范围可达4.9公里。LCN及其所连接的模件不能与现场过程直接连接，只能与过程网络连接，通过过程网实现与现场的间接连接。Module#1Module#2Module#nLCN I/FLCN I/FLCN I/F图2-2 LCN的连接l 访问网络LCN网络应用“令牌环”技术控制对网络的存取。令牌沿着网络，由网络地址最低的设备依次向网络地址最高的设备传递，令牌经过每一个有效地址，向LCN的所有设备广播信息，所有的模件都可“听”到网上的信息，但它们只接收传递给自己的信息。所有信息以“帧”形式传送，包括传送指令、辅助诊断、传送信息及控制对网络的访问等，其中信息帧长度为100至2000字节。图2-3是网络访问机制的简化流图。图2-3 LCN网络访问机制当一个模件收到令牌又没有信息要发送时，它将令牌传递给下一个具有更高地址的模件。例如当4号模件将令牌传递给5号模件。当一个模件接收到令牌并且有信息需要发布时，它先把要发布的信息附加到令牌后面，然后向下一个模件传递令牌。当最高地址的模件接收到令牌并加以处理后，它向最低地址模件发送令牌，如此循环，形成了令牌在网络中的环行传送路径。根据令牌环的通信机制，使用连续地址可以提高系统效率，因此，LCN设备的地址应按沿通信介质递增或递减的方式分配，但对地址号的间断没有限制。LCN网络采用循环冗余检验码(Cyclic Redundancy Check，CRC)和重发纠错技术，确保信息传输安全可靠。l 网络时间同步伴随其它信息在LCN上传递的是系统时钟同步信号。 根据LCN模件使用的电路板类型，可以产生两种类型的信号。K2LCN可以产生并接收以标准速率数字时钟同步的数据帧。不含有K2LCN板的模件需要一个特定的12.5kHZ的时钟同步信号源。时钟同步信号用于在模件间保持时间同步。模件中的日期和时间计数器由一个包含实际时间的帧启动和支持， 这一帧在LCN上每50毫秒传送一次。 网络上的时钟同步信号使计数器同步运行，从而使所有模件的时间计数器都同时改变。网络上需要两个时钟同步信号源，一个为主时钟同步信号源， 另一个提供后备的从时钟源。典型的作法是把Data Hiway或NIM选作时钟源，但是在LCN网络组态时，可由系统工程师选任一模件均作时钟源。l LCN设备LCN常见设备包括通用操作站(US/UXS)、全方位用户站（GUS）、通用工作站(UWS)、历史模件(HM)、应用模件(AM/AXM)、网络接口模件(NIM)、高速数据通道接口(HG)、计算机接口(CG)、可编程逻辑控制器接口(PLCG)等。一条LCN网络上最多可挂接64个节点，至少要配置一个US、一个NIM和一个HM，最多安装20个HM、10个CG和20个NIM（HG、PLCG）。LCN对US、AM的数量没有上限，最多可配置到64个。除操作站外，其他节点均可采用冗余配置。冗余设备的主设备节点地址为奇数，副设备节点地址为偶数。LCN设备（APP Node除外）都包含三个组成部分：LCN卡件箱、卡件箱中的电路板以及外部设备。早期的LCN卡件箱卡件箱为十槽卡件箱，现在的卡件箱为五槽卡件箱。卡件箱分双节点卡件箱和单节点卡件箱。五槽双节点卡件箱：见图2-4。一个五槽双节点卡件箱中可以安装两个LCN节点（模件）的电路板，网络地址小的节点安装在下面的3个插槽中，网络地址大的节点安装在上面的2个插槽中。双节点卡件箱中部为两个独立的电源，分别图2-4 五槽双节点卡件箱示意图为两个节点供电。一个双节点卡件箱使用一对LCN电缆，由卡件箱内部电路使其分别连接到两个节点。五槽单节点卡件箱：见图2-5。一个五槽单节点卡件箱中只能安装一个LCN节点（模件）的电路板。双节点卡件箱中有一个电源为节点供电。图2-5 五槽单节点卡件箱五槽卡件箱背面还有5个插槽用于安装I/O板。卡件箱中的电路板主要有主板、内存板、接口板和特性板。其中特性板是决定LCN节点类型的板卡，不同类型的LCN设备使用不同的特性板。前三种板则是通用板，只要需要，不同类型的LCN设备的这三种板可以互换。主板与接口板：主板中运行节点特性软件，完成各种功能运算，安装在卡件箱的1号插槽。接口板提供节点与LCN的连接，装在2号插槽。主板与接口板分两种情况，用于单节点卡件箱的主板为HPK2-2/-4，接口板为LLCN；用于双节点卡件箱为K2LCN或K4LCN，安装在1号插槽。板卡名称的含义是：HPK 2 22兆字（MW）内存，3表示3MW内存CPU用M68020高性能主板，High Performance KernalLLCN 低电平LCN接口板，Low Level LCN InterfaceK 2 LCN带LCN接口CPU用M68020，4表示M68040主板标志，Kernal内存板用于扩展节点的内存容量，常见的有EMEM和QMEM等，可以安装在卡件箱的3号或5号插槽。特性板提供节点对外部设备的驱动及与外部设备的连接。常见的特性板有：对于操作站，US用EPDG（Enhanced Peripheral Display Generator），UXS用TPDG（Turbo Peripheral Display Generator），GUS以PC为硬件平台，故不需要特性板；历史模件（HM）的特性板为SPC（Smart Peripheral Controller）；网络接口模件（NIM）的特性板为PNI（Process Network Interface）。特性板一般安装在单节点卡件箱的4号插槽或双节点卡件箱的2号插槽。LCN接口板与特性板都有自己的I/O板，它们通过I/O板与LCN电缆及外部设备相连。I/O板安装在卡件箱背面的I/O插槽内。2.2操作站操作站是LCN网络上必不可少的节点之一，是TDC3000系统的主要人机接口，它是整个系统的一扇窗口，能满足操作人员、管理人员、系统工程师及维护人员的各种操作需要，工艺操作员通过操作站对装置上的各种工艺参数进行监控，工程师通过操作站对TDC3000系统进行维护和组态。LCN上可以使用的操作站有3种类型：通用操作站（Universal Station，US），带Unix的通用操作站（Universal Station X，UXS）和全方位用户站（Global User Station，GUS）。根据操作站的外形，可以分为：传统型台式操作站（如图2-6）、Z型台式操作站（如图2-7）和桌面式操作站。 图2-6 传统型台式操作站 图2-7 Z型台式操作站l 硬件构成操作站除了有卡件箱和相应的卡件外，还有一系列的外部设备，包括：19”高分辨率彩色显示器、操作员/工程师键盘、软盘或卡盘驱动器、打印机及趋势笔等。台式操作站的显示器一般为19”带红外触摸屏幕的彩色显示器，其像素分辨率是640480。桌面操作站的显示器一般为21”高分辨率（1024768以上）显示器，也可用SVGA以上的普通显示器替代。操作员键盘是覆膜防溅型平面按压式键盘。当压下某键时，会有音响反馈响应。键盘的右半部分是系统已定义好的功能键和辅助键，左半部分有85个可供用户组态定义的功能键以及可切换使用的字母键。在用户自定义键的上方有 一红一黄两个指示灯，提示与该键相关的过程报警。操作员键盘如图2-8所示。图2-8 操作员键盘工程师键盘是工程师进行应用软件组态和系统维护的必要手段。工程师键盘可以与操作员键盘集成，也可以是可插拔的。为了维护方便，每个TDC3000系统最少应有一个工程师键盘。软盘或卡盘称为可移动存储介质，软盘或卡盘驱动器用于对软盘或卡盘的读写操作，用于系统软件和各种数据的安装与备份。每个TDC3000系统最少应有2个软盘或卡盘驱动器。打印机用于各种报表、画面的打印输出，趋势记录仪用于记录数据点。EPDG I/O操作员键盘显示器触屏工程师键盘磁盘驱动器打印机趋势笔滚动球US的各种外部设备连接示意图如图2-9所示。图2-9 US外部设备的连接GUS操作站以PC机为硬件平台，PC机中除了常规配置外，需要增加一块APP Node专用的LCNP扩展板，该扩展板相当于US中的HPK2-2或K2LCN主板，它支持LCN通讯，实现与Microsoft Windows NT操作系统的连接，提供本地窗口（NativeWindow）应用程序的显示与操作功能。GUS可以完全依靠PC机的普通键盘和鼠标操作，也可以选配集成键盘。GUS的集成键盘包含了操作员键盘的所有功能键和PC机键盘上的键，因此，使用集成键盘时，GUS不需要为Windows NT配PC键盘，也不需要为工程师组态和维护配工程师键盘。集成键盘通过专用的集成键盘驱动卡与PC相连。GUS的专用配置不影响PC机原来普通功能的使用。GUS操作站的连接图如图2-10所示。DELL Gxpro PCLCNPIKBD专用集成键盘显示器LCN电缆局域网图2-10 GUS操作站连接图l 软件属性与操作级别操作站的系统软件由两个相对独立的软件包组成：操作员属性软件（Operator Personality，OPP）和工程师属性软件（Engineer Personality，ENP），这两种属性软件的并集构成第三种属性软件，即通用属性软件（Universal Personality，UNP）。操作员属性软件包括了在操作站上进行过程操作的全部功能，在该属性下，操作员利用系统提供的标准操作画面、报警画面及用户显示画画，可以不必理会某数据点的驻留地址，及时有效地对整个系统进行监视和控制。工程师属性软件包括了建立过程控制数据库必须的全部功能，在该属性下，工程师可以进行组态和重新组态的各种操作，但不具备过程监控功能。通用属性软件则同时具备上述两个属性软件的全部功能。操作员属性软件与工程师属性软件之间的相互切换必须通过重装操作站才能实现，而通用属性软件则可以在过程监控功能和组态功能间随时进行切换。为了减少和避免误操作，操作站的一些重要操作功能必须是具有一定操作级别的人才能进行。操作站总共设有3个操作级别，它们由低到高分别为：操作员级（Oper）、值班长级（Supr）和工程师级（Engr），缺省的操作级别为Oper。在操作员属性和通用属性下，级别越高，操作权限越大，能进行的操作也就越多。在工程师属性下，拥有操作员级和值班长级操作级别的人，不能进行任何操作。某些重要操作所需的级别可以在网络组态过程中进行定义。软件属性与操作级别间的关系如图2-11所示。UNPOPPENPENGRSUPROPER图2-11 软件属性与操作级别的关系示意图操作级别的切换有多种手段，最常用也是最直接的方法是使用操作级别钥匙在操作员键盘上完成。操作级别钥匙有值班长钥匙和工程师钥匙两种，其上分别标有字母“S”和“E”。值班长钥匙只能在Oper和Supr两个级别间切换，而工程师钥匙可以在3个级别间切换。l 操作功能操作站的操作员属性软件可以通过操作员键盘或用户画面中的触标，调用各种过程监控画面和系统操作画面。用于过程操作的典型画面有：流程图画面 SCHEM控制组画面 GROUP点细目画面 DETAIL单元趋势画面 UNIT TREND区域趋势画面 AREA TREND单元报警画面 UNIT ALARM区域报警画面 AREA ALARM总貌画面 OVERVIEW系统操作功能在系统菜单（System Menu）画面和系统状态（System Status）画面中通过选项调用。2.3 历史模件历史模件（HM）是TDC3000系统的唯一的永久性存储单元，是LCN上唯一具有自启动能力的节点，也是LCN上的必备节点。它用于存储系统文件、用户软件和过程历史数据。l HM的功能HM的主要功能是用来存储系统软件、用户软件和过程历史数据。系统软件是支持系统进行正常工作的软件，Honeywell公司以软盘或卡盘或光盘的形式提供给用户。在系统启动时，应将所有的系统软件安装到HM中，以便在需要时由HM直接向各模件装入相应的系统软件。也可通过软盘和卡盘进行系统软件的装入。应用软件是指用户的组态结果，包括了用户编制的应用数据库、控制语言和用户操作画面等，为方便操作和维护，这些应用软件一般应存放于HM的用户卷中或用户目录中。过程历史数据包括过程报警、操作员状态改变、操作员信息、系统状态改变、系统维护提示信息、连续过程历史数据及点检测(CHECKPOINT)备份文件等。HM可自动进行数据的采集并将历史数据存贮于HM中。最多可对2400个过程参数进行采集并保存。数据采集可按60，20，10或5秒钟的间隔采集，数据存储则按分平均值（Snap Shot）或用户平均值（User Average）保存，此外，还可以保存一周的小时平均值、42个班的班平均值、31天的日平均值和12个月的月平均值等。l HM的硬件构成HM由磁盘控制电路和磁盘组成。磁盘控制电路为LCN卡件箱中的特性板SPC，SPC提供SCSI总线与一个或两个磁盘相连。磁盘为温彻斯特硬盘（Winchester Drive），磁盘的存储容量有多种选择，如：875MB，512MB，417MB和136MB，不同的软件版本使用不同容量的磁盘。图2-12 HM工作原理图每个HM可以有一到两个磁盘。如选择两个磁盘，两个磁盘必须是同种规格，两个盘可以配置为冗余和非冗余两种方式。如果两个盘不冗余，则总的磁盘容量即增加一倍。对于Wren 型磁盘，HM可以同时配备四个磁盘，成为双倍容量的冗余的HM，如图2-13所示。 图2-13 HM带两个磁盘的构成简图l HM软件及其特点HM的系统软件有两部分组成：初始化属性软件和在线属性软件，两种属性的系统软件不能同时驻留于HM中。当系统运行初始化属性软件时，利用US工程师属性的操作功能可以对HM进行初始化，HM初始化的过程就是将磁盘进行格式化，并在HM中建立用户卷。初始化后，原来在磁盘中的所有数据都将丢失。在初始化属性的环境中，HM中的文件只能通过节点号路径进行访问，如：PN：43VDIRFILE.XX。2.4 网络接口模件网络接口模件（NIM）是TDC3000系统连接LCN与UCN的节点，它既是LCN上的节点，同时又是UCN上的节点，具有双重身份。NIM的主要功能是：实现LCN与UCN的时钟同步；实现LCN与UCN的实时数据交换，在LCN和UCN之间实现通讯协议和数据格式的转换。NIM使LCN模件可以访问UCN设备中的数据，使程序和数据库可以加载到PM中，UCN设备上的报警与信息可传递到LCN上。以NIM做网络的时钟源时，NIM的I/O卡件箱中需要安装时钟源卡（Clock Source/Repeater，CS/R）。鉴于NIM处于LCN与UCN之间，发挥着承上启下的作用，因此，NIM一般都为冗余配置。3. 通用控制网络及设备3.1 通用控制网络(UCN)UCN是TDC3000系统中直接面向过程设备的网络，因此也叫做过程网。UCN通信网络和过程管理器(PM)、逻辑管理器(LM)是Honeywell公司1988年推出的过程控制和数据采集系统。UCN网络采用IEEE 802.4标准通信协议，通过点对点(PEER-TO-PEER)通信方式使网络上的所有设备共享数据。UCN网络采用双电缆冗余通讯方式，通信速度是5兆位/秒，载波、令牌总线网络通信，UCN网络通常距离为300米，节点间电缆落地长度最多50米。网络上可接64个单个设备或32对冗余设备，其节点均可采用冗余配置。3.2 UCN设备UCN网络中，可以接入的设备包括：网络接口模件(NIM)、过程管理器（PM/APM/HPM）、逻辑管理器（LM）和安全管理器（Safety Manager，SM）。l 网络接口模件(NIM)NIM提供了局部控制网(LCN)和通用控制网(UCN)间的通讯，它实现由LCN通讯技术和协议与UCN通信技术和协议间的转换，实现LCN网络时钟与UCN网络时钟的同步，实现LCN信息与UCN信息的沟通。NIM具有LCN和UCN的双重身份，除了需要在LCN中定义外，还必须在UCN中进行定义。NIM在UCN网络中的地址必须是最低的有效地址，为了保证这一点，通常把冗余NIM的UCN地址分别定义为：主设备为1，副设备为2。一条UCN网络至多可挂接4对冗余的NIM节点对或4个不冗余的NIM节点。每组（个）NIM可以组态8000个数据点。l 过程管理器（PM/APM/HPM）过程管理器前后有三个产品，即过程管理器（PM）、先进过程管理器（APM）和高性能过程管理器（HPM），这里把它们笼统地称作过程管理器，并以PM为例介绍它们共同的特性。过程管理器是UCN网络系统的核心设备，可使用多种I/O接口板，有丰富的控制算法，有面向过程工程师的高级控制语言(Control Language，CL)，能满足流程工业各种过程信号的检测和控制需要。过程管理器能提供控制组件和I/O子系统的l:l冗余，为生产提供可靠的安全保障。l 逻辑管理器(LM)LM是专门用于逻辑控制的现场控制设备，一方面，LM具有PLC (Programmable Logic Control)的特点，擅长于逻辑运算和顺序控制，另一方面，LM作为UCN设备，可以方便地与系统中各设备进行通信，使DCS与PLC有机地结合并能使其数据集中显示、操作和管理。LM提供逻辑处理、梯形逻辑编程、执行逻辑程序、与UCN及LCN网络中设备进行通信的功能，能构成冗余化结构。l 安全管理器(SM)SM是Honeywell故障安全控制器（Failure Safety Controller，FSC）在UCN中的名称。SM提供快速的数据采集和逻辑运算功能，它是生产装置安全运行的最后一道自动化安全防线。SM属于安全管理系统范畴，从本质上讲，它与DCS有着明显的区别：表2-1 DCS与FSC的主要区别DCSFSC作用动态控制静态监测，保护故障报告故障自动显示必须测试潜在故障维修时间不太关键非常关键运行方式可进行自动/手动切换不允许离线3.3 PM的结构与功能PM由3个部分组成，分别是：PM组件（PM Module，PMM）、输入输出子系统（I/O Subsystem）和现场接线端子板（Field Termination Assembly，FTA）。这3个部分与电源系统等辅助部分一起安装在机柜中。l PM机柜布置PM的各个组成部分一般都安装在标准机柜（2100H800W800D或2100H800W550D）中，如图2-14所示。机柜纵向分为4层，最下面一层安装电源系统，上面三层分别各安装1个卡件箱（File），自下而上分别是File 1，File 2和File 3。每个卡件箱有15个插槽（Slot），从左到右分别为Slot 1至Slot 15，最多可以插入15个卡件，一个机柜最多有45个插槽。图2-14 PM机柜示意图三个卡件箱中，File 1必须用于安装PMM。每组PMM有5个卡件组成，占用5个槽位。APMM由4块卡组成，占5个槽位，HPMM由3个模件组成，占2个槽位。PM不冗余时，一个PM机柜最多安装一组PMM，这组PMM必须使用File 1的Slot 1至Slot 5插槽，其余插槽都可安装I/O卡（也叫输入输出处理器IOP或输入输出模件IOM），即可安装40个IOP。PM冗余时，表示两组互为冗余的PMM共用相同的I/O子系统和FTA。一般情况下（机柜不扩展），这两组PMM安装在一个PM机柜中，具体有两种安装方案：第一种方案，两组PMM安装在同一个卡件箱中，占用File 1的Slot 1至Slot 10，File 1的剩余5个插槽可安装I/O卡，File 2和File 3可全部用来安装IOP，最多35个；第二种方案，两组PMM安装在不同卡件箱中，分别占用File 1和File 2的Slot 1至Slot 5，File 1和File 2剩余的10个插槽可安装IOP，File 3可全部用来安装IOP，最多35个。因此，一个PM机柜中最多可安装40个IOP。图2-15为冗余APM和冗余HPM的机柜布置情况。图2-15 冗余APM和HPM的机柜布置图l PM的组成前面已经讲到，PM由PMM、I/O子系统和FTA组成，下面分别介绍各组成部分。PM的内部结构如图2-16所示。图2-16 PM内部结构PMM是PM的核心，由多块电路板组成。PM的所有控制功能都在这里运算。PMM向上，与UCN相连，可以与UCN上的其它设备实现点对点通讯，还可以通过NIM实现与LCN的间接连接；向下，与I/O子系统相连，从而使来自现场的数据可以参与控制运算，也使运算结果可以输出到现场实施控制。PMM由5块卡组成，其作用见表2-2。表2-2 PMM的组成及作用槽位名称作用CPU1Modem连接UCN电缆，接收/发送与UCN的通讯信号 M680202Commun支持UCN网络数据访问、点对点通讯M680203I/O Link Interface连接I/O Link总线，与I/O子系统通讯80C314Control控制处理器，完成各种控制运算M680205Redun冗余驱动，提供冗余支持APMM由4块卡组成，占5个槽位。这4块卡的作用见表2-3。表2-3 APMM的组成及作用槽位名称作用CPU1Modem连接UCN电缆，接收/发送与UCN的通讯信号 M680202Advanced Commun支持UCN网络数据访问、点对点通讯M680203Advanced I/O Link Interface连接I/O Link总线，与I/O子系统通讯80C314Advanced Control控制处理器，完成控制运算，冗余驱动M680205Jumper空卡HPMM由2块卡和1个Modem模件组成，占2个槽位。这2块卡的作用见表2-4。表2-4 HPMM的组成及作用槽位名称作用CPU1High PerformanceCom/Ctl支持UCN网络数据访问、点对点通讯，控制处理器，完成控制运算，冗余驱动M680402High PerformanceI/O Link连接I/O Link总线，与I/O子系统通讯80C51HPMM的Modem模件相当于PMM和APMM中的Modem卡，安装在HPM机柜HPMM所在卡件箱的背板上。I/O子系统由输入/输出总线（I/O Link Bus）与连接在其上的输入/输出处理器（IOP）构成。每个PM机柜最多可安装40个IOP，每个IOP的安装位置在PM节点特性组态时定义。在不与PM节点特性组态内容冲突的情况下，IOP可以安装在任何有效的槽位。I/O子系统可以全部或部分冗余。如果IOP的数量超过40个，则必须使用扩展机柜。IOP有多种类型，常见的有：模拟量输入： HLAI LLAI LMUX STI PI 模拟量输出： AO数字量输入： DI数字量输出： DO串行设备接口： SDI串行接口： SIIOP对I/O信号进行数字处理，包括：AI信号的A/D转换、量程检查与报警、数字滤波、工程单位换算及部分报警功能；AO信号的操作方式切换、输出特性处理、输出校验和D/A转换等。FTA为现场信号线提供连接的端子，对输入信号进行滤波、限流/限压保护、光电隔离保护等处理，对输出信号进行放大等处理。FTA的类型与IOP类型基本一致，FTA与IOP之间有严格的对应关系。对于非冗余的IOP，二者间是一对一的关系；对于冗余的IOP，则两个IOP对应于一个FTA。根据FTA的类型和对应的IOP冗余与否，FTA有A，B，C三种规格，这三种规格的尺寸见表2-5。表2-5 FTA规格表规格长（mm/inch）宽（mm/inch）A152.4/6.00120.7/4.75B307.3/12.10120.7/4.75C462.3/18.20120.7/4.75TDC3000的FTA提供了灵活的接线方式，可适应不同接线的需要。用户可以根据信号类型（电流/电压）和线制（单端/两线/三线/四线）的具体情况，选择图2-17 HLAI FTA接线原理图FTA上的接线方式。以HLAI为例，就必须能够满足电流和电压两种信号类型，提供单端、两线、三线和四线等线制，适应内供电和外供电的不同情况（如图2-17所示）。