西门子TXP自动化系统介绍-as620

1、TXP 控制系统 西门子 TXP 自动化系统 AP 介绍 TXP 系统概述 OM650 操作与监视系统 ES680 工程系统 DS670 诊断系统 AS620 自动化系统 SINET H1 通讯系统 AS620 自动化系统概述 1、作用与任务 AS620 系统完成工业过程的自动化任务。 AS620 从过程获取测量的数值和状态，进 行开环和闭环控制功能，传递产生的操作变量数值，校正数值及其对过程的命令。 其他子系统利用 AS620 子系统作为过程的接口。 AS620 传递来自 OM650 操作员通 讯和显示系统的命令至过程，从过程读出OM650 、ES680 或 DS670 系统所需要的 信息，

2、并传递这个信息到 OM650 。 2、分类 AS620B ： FUM-B 变型：在一中央结构中， FUM 模件（功能模件）被用于连接过程的探测器 和执行机构。 SIM-B 变型： BIM 模块（信号模块）使分散结构可以配置，用总线连接 SIM 模块和 中央系统组件。 AS620F ：用于保护和控制任务的故障安全型态。 APF：故障安全自动化处理器 1） FUM-F 用故障安全 APF 自动化处理器组态，并与 FUM-F 模块有关 2） SIM-F 用 AG-F 可编程序逻辑控制器组态，并与 SIM-F 模块有关 AG-F ：故障安全可编程序控制器 AS620T 2/6/2020 TXP 控制系

3、统 辅助系统 3、AS620 的过程控制系统图 现场层：包含探测器和执行机构 单个控制：是自动化与过程的接口， FUM 和 SIM 模块完成模拟和二进制信号调节 并驱动控制器 分组控制：自动化处理器组成分组控制。处理开环控制和保护任务，并形成所有 AS620 应用中央组件。 控制系统概况图 三、 AS620 自动化系统的设计 1、AP 自动化处理器 概述 AP 自动化处理器是 AS 620B 和AS 620F 自动化系统的中央组件，他是 CPU（中央处理 2/6/2020 TXP 控制系统 器） 948/CPU948R 。所有的次要 AS620 组件用系统总线通过此 AP 进行连接；系统和设备

4、保 护功能在此 AP 中进行处理；此 AP 在辅组件的连接上起着重要的作用，这些 PLC 系统总是 通过一个 AP 与上游的操作通讯和显示通讯的。 基本结构 2、AS 620B 自动化系统 AS 620B 的组态及说明 下图为 AS 620B 的组态 AS 620B 的组态图 分类 1. AS 620B （FUM ） 2. AS 620B （SIM ） 1）、AS 620B （ FUM ）自动化系统 机架介绍；（21 槽位，其中 19 个 FUM 模件槽） 机架的连接： 1、此机架占两个完全独立的底板总线，它在机架中各FUM 模块之间提供连接。在 AP 中的一个 IM 304 接口模块和在 E

5、U901 机架中的一个 IM614 接口模块提供在 AP 与一根总线之间的连接。 2、在一个链中，最多 4个机架（每个用一个 IM614 ）可连接到一个 IM 304 上，在 一个链中到最后的 IM 614 的最大距离是 100 米。 3、在一个 AS 620B系统中，允许多到六个机架，具有2*6= 12个 IM614 接口模块和 多达 114个 FUM 模件。 FUM 机架在单、双通道的连接 2/6/2020 TXP 控制系统 2）、AS 620B （SIM ）自动化系统 组成及其使用范围 ET 200U 的连接： IM308-8 、 IM318-B 1. 直接的、不可切换的连接 2. 可切

6、换的连接 3、AS 620F 自动化系统 AS 620F 的组态及说明 分类 1. 带 APF 的 AS 620F。有关安全的功能是在 APF 中执行的，并带有故障安全的 FUM-F 功能模块，多达 7个 APF 可以连接在一个 AP 上。 2. 带 AG-F 的 AS 620F 。 APF 和 AG-F 不可混在同一个 AP 上 1）、带 APF 的 AS 620F 自动化系统 机柜模件的布置 2/6/2020 TXP 控制系统 APF 、接口模件、 FUM 模件安装在一个 EU910 机架中。 如果模块超过 12个，则安装在一个 EU911 机架中。 机架的连接 1. AP 与 APF 的

7、连接 2. 连接的方式及距离 使用 IM611 和 IM621 是通过两线光纤连接的，最大距离是 2000 米； 使用 IM651 和 IM661 是通过铜线连接的，最大距离是 225 米； 3. 容错结构 4. 单通道结构 APF 冗余连接 添加的模块可以容纳在 EU911 扩展机架中， 此扩展机架通过 IM631/641 接口模块连接到 EU910 机架， 2/6/2020 TXP 控制系统 多达 3 个 EU911 机架可通过 IM631/641 模块连接到一个 EU910 机架，这样，在一个 APF 系统中， FUM 模块的最大数目是 12(除 SYS900 外) +18+18+18=

8、66 个。 四、 AP 的操作模式 3、软件的任务和结构： AP是AS 620S系统的中央组件，用户程序在 AP和它的 CPU中执行，用户程序 是基于 AP 系统软件，具有以下功能： 用户程序随 AP 中的自动化任务而顺序控制 监视和控制单个的控制层 传递来自 OM 650 操作员通讯和显示系统的命令至各个控制层 在 AP 中从输入 / 输出读出供自动化任务所需的信息，并通过OM650 显象过程状态 AP 系统软件包括： CPU948/CPU948R 的操作系统 APRED/S5-155 标准程序包 通过 SINEC H1 FO 系统总线和 SINEC L2 DP 或 SINEC L1 总线用

9、以通讯的 SIMATIC S5 处理块 结构如图： 带功能块和基本操作的用户程序 AP 系统软件( AP SSW) 软件 AAPPRED APRED 处理块 操作系统SIMATIC S5 ：CPU948/948R 3、AP 系统软件的安装： 在第一次调试前，在装入 AP 系统软件前，必须进行一次全面复位。通过CPU 模块 2/6/2020 TXP 控制系统 上的设置开关来进行。复位完成后，使用ES680 来装载带有系统软件和用户程序的 AS 620 。 4、AP 系统软件参数的设置： 参数在离线方式是通过 ES 680 来转载的，许多参数可以在在线方式下进行编辑。 5、AP 通讯机理 结构如图

10、： 由图可知： 状态传递：过程数值和参数从 AP 和 /或它的次要组件传递到 OM650 操作员输入：通过 OM650 规定数值和 AP 及其次要组件的参数 事件通讯：传递来自 AP 及其次要组件的消息到 DS670 和 OM650 7 2/6/2020 TXP 控制系统 过程图象处理：在 AP 和以下各项之间的数据传递： 1. 通过 IM 614 的 FUM-B 2. 通过 IM318-B ， IM308-B 的 SIM-B 3. 通过 APF 的 FUM-F 4. 通过 AG-F 的 SIM-B 5. 其他的 AP 6. APT ( SIMADYND0 7. SIMATIC S5 辅助件

11、8. APT ( SIMADYND0 9. SIMATIC S5 辅助件 10. 状态处理 11. 操作员输入 12. 事件通讯 13. 过程图象传递 14. 用户程序 15. AP 软件的参数 16. 技术数据及规格 西门子 TXP 自动化系统 AS620 FUM ) 、 AS 620B 应用与概述 1、 AS620B 是 TELEPERM XP 的基本自动化系统，用于一般机组的保护、电厂闭环控制。 2、AS 620B 由下列组成： AP 自动处理器，它是中央处理部件 单机控制或现场控制级的模块 3、AS620B 的组成： FUM 型、 SIM 型，这两种型号可以混合，也就是说两种型号可以共

12、享一个 AP 或者各有一个单独 AP。如图 SINEC H1 FO TXP 控制系统 二、 AS 620B （FUM ）设计 1、介绍（ P104） 2 1、冗余结构：如图所示 单级控制级的功能块安装在 EU901 中。 每个 EU902 机架可以安装 19 个功能块和 2 个 IM614 接口模件，为了保证高的利用率，每 个功能块有两个总线接口， 彼此独立。 每个总线接口通过一个单独的机架总线与一单独的 IM 614 接口模块连接。 带有功能块的 EU902 机架通过 IM314 和 IM614 接口模块连接到 AP。一个 IM614 接口模块 连接到 AP（ A ），另一个 IM614 接

13、口模块连接到 AP（B），从而形成了从 AP 到功能块的连续冗 余总线。 串联的多达 4个 IM 614 接口模件 组合在一起，构成一个母线链，通过一个 IM 304 模块连 接到 AP。这样允许最大 6个机架具有总数 6*19=114 个功能块可被连到一个 AP 上。 AP 与一母线的最后一个 IM 614 之间的最大距离是 100 米。 2 1 1工作原理介绍： （P106） 为了监测 FUM 的故障情况，在 A 层机架中，装有一个 SYS900 监测模件。 一个冗余 AP 中 FUM 机架的两通道连接 2/6/2020 TXP 控制系统 10 2/6/2020 155 TXP 控制系统

14、2 2、单通道结构： 如图所示 AP 与个功能块之间的连接仅由一个单通道组成。在机架中，只有 EU901 机架的机架 中安装 I M614 接口模件，在无冗余 AP中， EU901 机架的两通道连接是不可能的。 一个无冗余 AP 中 FUM 机架的单通道连接 11 2/6/2020 TXP 控制系统 三、单机控制级功能模块（ FUM ） 1、任务 FUM 功能模块构成了过程控制系统与过程之间的接口，具体任务包括： 采集、调节、处理、分配和检测信号和传感器电源 处理单个闭环和开环控制系统的独立自动化任务 1 毫秒分辨率的时间标记 简单和 精确诊断故障事件的监测功能 2、基本设计 TXP 系统中单

15、机控制级功能模块基本上结构相同，主要区别是硬件和软件的功能相关部分， 如图所示： 基本结构 电源 微处理器 功能相关部分 总线接口 1 总线接口 2 在模块中，有两个独立的总线接口，当第一个总线系统故障时，系统会自动选择 第二个总线系统，有毛病的模块则可被定位并在运行期间跟换。 除各种检测和诊断功能外，单机控制级还按选择的值采集二进制信号转换和/ 或模 拟信号的变化。此系统加有一个 1 毫秒分辨率的时间标记，并将这些事件处理 为“带时间的数据” 。 2 1 功能结构 总线接口 处理器部分 电源：模块是通过机架中的总线带供电的 1. 工作电压： （ L+ ）直流 24VDC 工作电压通过面板的一

16、个可更换的保险丝送到 12 2/6/2020 TXP 控制系统 此模块的。模块从从工作电压引出它的辅助电压，用作直流 24V 传感器、转 换器和执行机构。 2. 负荷电压源： 3. 总线接口电源： 功能相关部分 2 2机械结构 3、模块软件 操作系统：在电机控制级，每个功能模块的软件分为：与模块类型无关的一个 部分（操作系统）和是模块类型特有的另一部分（模块逻辑） ，功能模块的整 个软件作为不变的固件装入模块的非易失性存储器中，模块逻辑的各个功能用 参数配置来选择。操作系统软件被分为：控制部分；诊断和监测部分；通讯部 分。 中央模块监测功能 故障信息 生成“带时间的数据”单机控制级功能模块能够

17、从采集的模拟信号或二进制信 号或从内部生成的信号，产生有时间标志的信号（称作信号 DMZ ），此时间标 志具有 1 毫秒的分辨率。 4、IM 614 接口模件 4 1、应用及功能 4 2、功能结构 （如图） TXP 控制系统 输入 /输出接口 (光电隔离) 功能结构分为下列部件： a) 电源： 24VDC b) 处理器部分：微处理器、 RAM 、 EPROM c) 输入/输出接口： AP接口、 FUM接口、输入 /输出接口 5 硬件结构： 5 1插件介绍 5 2面板介绍 6 功能介绍： ANLAUF 进入 IM 电源接通后，模块处于“ ANLAUF IM ”。在此方式完成一次自检测，并检 查

18、AP 硬件的连接，如发现错误，立即转换到“ STOP ”方式。检测成功完 成后， IM614 向 AP 请求它的专用参数，一旦设置好参数，模块就 转换到“ ANLAUF FUM ”方式 AP 传送到此接 ANLAUF 进入 FUM 在此方式中，此机架中所有配置的功能模块的参数组都从 口模块。一旦它已收到参数组，主接口模块就设置 FUM 模块参数，一旦 所有参数都已传送，则 IM 614 就转换到“ RUN ”方式。 RUN 运行 在自动化系统的一个冗余结构中，一个机架的两个IM 614 接口模件就收 不同的总线状态技术要求，一个模块被赋予“主”的状态，而第二模块 14 2/6/2020 TXP

19、 控制系统 则是“备用的” 。主模块在不受干扰的循环操作中，完成以下任务： a) 读各功能模块的输入过程图( APE-E )并将其传送到 PA-FUMB-AP 过程图。 b) 传送 PA-FUMB-AP 过程图到 AP c) 接受 AP 的 PA-AP-FUMB 过程图，并将其传送到输出过程图象( PAA-E ) d) 输出单个过程图象 PAA-E 到各 FUM 7、功能模块汇总 71 带 FUM210 的二进制信号的传感器调节 此模块用于 14 个双转换接触点或 28 个单接点的防短路电源。 1) 硬件结构： 输入：此模块有 28 个二进制输入，通过它们可以调节和监控 28 个具有单接 点的

20、传感器或者 14 个具有转换触点的传感器。或者也可以接入标准的二进制 信号。在信号处理上， 传感器信号输入是通过一个电阻连接到一个在内部生 成的负电压上，以取得一个较高的开关电压，参考条件下，等于约 44 伏，输 入电流总计约 3 毫安，此输入信号通过一个硬件平滑线路滤波，输入信号延 迟时间总计约 3 毫秒。 输出：此模块有 14 个防短路输出用于给传感器供电，输出的连续负荷能力总 计为 120 毫安。 2) 监测 除中央模块的监测功能外，此模块还有一些监测功能，就它们有关短路或中断 来说，需要非固态传感器的转换或单触点与一 47K 电阻的跨接，以下是被监察的： 传感器或监测器线路的开路状态

21、传感器线路的对地短路 传感器线路的相间短路 传感器线路供电的故障 传感器触点的跳动，此功能检查在规定时期内，由于一个缺陷传感器是否 改变它的状态几次。 这个监测功能本身和监测时间都能参数化的。这样每当传 感器信号改变时，就防止了一个事件的重复输出。在转换触点时，必须遵守最 15 2/6/2020 TXP 控制系统 大的转换时间 200 毫秒。 3）故障信息：被监测功能识别的故障是： 进入过程图象的故障 作为 DMZ 信息传送到过程控制级 由面板上闪烁的“模块故障”发光二极管和面板灯批示系统新指示的故障。 4）：功能 模块输入中调节的传感器信号适用于模块处理器进一步处理。读入的过程信 号能由模块

22、中的模拟数值取代，由此，通过一个中央模拟点来规定这些模拟 数值，模拟测量信号，被进一点处理。 在转换触点情况中，常开和常闭两种信号被调节和监测着，为此需要两个通 道的模块，通过这个方法，监测功能校核了常开接触点信号的有效性，有效 的常开接触点在相应的第一个通道的通道数下被进一步处理。 输入信号从“ L ”信号变化到“ H”信号，及返过来，一般被模块硬件延迟3 毫秒，如需要，可进一步被提供软件延迟 0 至 10 秒，这个时间可以 0.1 秒的 步长被参数化，在此情况下，在此时间终止前，此信号不能被进一步处理。 以这种方式处理的二进制信号通过过程输入图象（PAE-E）传送到自动处理器。 模块的输入

23、信号采集藉自测试而被监测，这种功能监测是否识别从“H”到 “ L”的信号变化，通过到传感器的电源短暂短中断来进行的，同时，输入 信号处理在“ H ”状态，并较核输入信号的采集是否检测到“L”信号，如果 不是这样，则传感器线路相对着电位L+ 一定有一个短路，或者在输入信号采 集必有一故障。 被识别的错误使生成一个 DMZ 信号和“模块故障”发光二极管的闪烁，而 后使用参数化的故障信号。 72 用 FUM210 的驱动控制 1）应用：此功能模块被用来控制和监测执行机构和伺服驱动器、电动机、逆向 驱动器和电磁阀，它构成在这些组件与更高级别的自动化处理器 AP 之间的标 准接口。 16 2/6/202

24、0 TXP 控制系统 2）驱动类型：此需要的驱动类型是藉参数化来选择的，在驱动型内，可通过参数 来影响某此控制和监测功能，每个驱动类型既可连续通过屏幕来操作 COM 操作， 也可通过控制室控制台或借助于本地控制来操作。 FUM210 模块没有将硬件输入 和输出固定地分配给各驱动类型，因此没有一个固定的通道号，在配置所需的驱 动功能时，就提供了一个高度的灵活性，允许各驱动类型自由组合，并保证硬件 资源的优化利用。 执行机构：此型号用来控制和监测在两个方向利用接触器操作的执行机构， 以下操作方式皆可： 微动方式，具有可组态脉冲长度的脉冲操作 有 /没有停止的维持命令的操作 伺服驱动（步进动作控制器

25、） ：此型号用来控制和监察伺服驱动器，用作步 进动作控制器最后控制元件的，操作方式有：手动/开环控制和闭环控制， 此模块接受控制器的时间和方向编码数据，组成数据的限定方向和长度的 执行信号，并将它传到最后的控制元件，此驱动器也可手动操作，可从闭 环控制转换到手动操作，犹如一个执行机构。 电动机、开关、电磁阀：此型号通过开关装置的可抽出式部件控制和监测 电动机、断路器和电磁阀。 逆向驱动：此型号用来控制和监测在两个转动方向操作的电动机 操作方式有：无开关断开的反方向 有开关断开的反方向。 两个开关装置抽出式单元（带 4 个中继接触器的型号）或一个开关装置抽 出式单元（带 3 个中继接触器的型号）

26、却能用于这种控制。 3）硬件结构： 输入：（同二进制信号传感器调节 FUM210 ） 输出：此模块有 16 个标准二进制输出，每个最大为 120 毫安，中继接触 器的命令是在有 L+ （ 24V ）和 M （ 0V ）的两极上执引， （单个驱动例外） ， 为此模拟安排了 5 个校核命令输出，中继接触器的两极线路连接保证，在 对 +24V 的一个命令线短路情况时防止故障切换。 17 2/6/2020 TXP 控制系统 4）监测功能： 限位监测：当驱动的实际位置的检查返回信息不同于设定点设置时，此监 测就触发限位监测 保护执行的监测：当一保护命令导致位置变化时，触发本监测功能 运行时间监测：当在命

27、令输出与命令解除之间的监测设定时间被超过时， 触发本监测功能 检查返回信息监测：当检查返回开关有一个双 1 信号或双 0 信号（检查 返回信息差错） ，触发本监测功能。 块的查询（仅用于控制台操作型） ：当在命令方向丢失的启动信号时，或 在板反方向由于有效保护或自动命令阻止执行手动命令，块查询触发 转矩的监测（用于执行机构） ：当执行机构过大的转矩，使有关的开关在 相应的限位开关闭合前切换到相关的开关方向时，触发转矩监测，这闭锁状 态被贮存，有到反向命令使之反向为止。 欠电压保护单元（不适于执行机构和伺服驱动器） ： 当在开关装置的欠电压监测功能发出下限已被超过的信号时，本功能触发， 使此单元

28、断开，根据欠电压时间长短，使之再连接或长期断开，此外，模 块外部出现的信息（在开关装置抽出式部件上的保险断路、电机温度高， 就进操作）通过此模块传送。 73 模拟信号的 FUM230 传感器调节模块 本模块向 16 个转换器供应电力，转换器有 2 线或 4 线连接和电流供应，本模块能 实现对模拟量信号的调节、模拟、处理和监视 1）应用： 输入：此模块有 16个模拟信号的输入，范围是 0-20 毫安或 4-20 毫 安，输入负荷阻抗是 10欧，输入滤波时间常数是约 50 毫秒。 输出：多达 16 个 2 线或 4线连接的转换器可由模件电源供电，此输出 是防短路和防过载的。 2）监测功能： 监测转

29、换器电源有无短路或过载现象 监测输入信号有无超过或低于范围限值和有无达到规定的限值 18 2/6/2020 TXP 控制系统 监测输入信号线有无断线情况。 监测过程信号的模拟 3）故障信息： 4）功能：信号调节将输入信号通过负荷阻抗转换到信号电压，并对这些信号 电压滤波。被调节的信号通过一个模拟多路调制器送到一个不同放大和 适合于的内部信号电平，而后，此模拟值送到一个模/数转换器（ ADC ） ，在此她们被数字化，此数字化值由模拟处理器处理。 7 4 温度传感器的调节模块 FUM232 1）应用： 模块用于调节、模拟、处理和监测铂电阻温度计 PT100 的 14 个信号，或热 电偶的 28 个

30、信号，电阻温度计和热电偶都能组合在一个模块上，当使用热电 偶时，不同的温度测量和不同的参考结温度校正的各种类型都是可能的。 2）硬件结构： 输入： 28个模拟输入用于连接 14 个电阻温度计或 28 个电偶 输出：一个防止开路的恒定电流和对参考电位防止短路的电源被用来向 电阻温度计供电。 3）监测功能 4）故障信息 5）功能 75 连续控制的控制器模块 FUM280 1）应用 2）功能变形 3）硬件 4）检测功能 5）故障信息 6）功能 8 6SYS900 检测与信号模块 SYS 900 模块用于对单个控制级的模块发出它上面的故障信号，并指示故障， 此控制级安装在机架的 C型柜中。在每个柜中的

31、一个 SYS900 模件都能触发 柜的灯和柜的排灯，以便发出现场故障信号。 8 1 硬件结构 82 监测功能 83 故障信息 19 2/6/2020 TXP 控制系统 84 功能 9、机架结构 9 1 柜中的机架 EU901FUM 机架装功能模块和接口模块，各机架可以安装在 B 型或 C 型 柜中， B型柜预定装一个 AP自动处理器和各功能模块用的 EU901 机架， C 型柜不适合装自动化处理器，它们只被用于 EU901 机架。 92 接线： 这些机架的标准配置有用于装配功能模块和接口模块电源的布线，下面的 电压和电位必须连接到每个 EU901 机架： 在槽 1-10 中功能模块的操作电压1

32、L+ 在槽 11-19 中功能模块的操作电压2L+ 在槽 155 中功能模块和 IM6143L+ 接口模块的总线接口 1 的操作电压 在槽 163 中功能模块和 IM6144L+ 接口模块的总线接口 2 的操作电压 各功能模块的信号指示电压5L+ SYS900 监测模块的操作电压6L+ M 电压1M 和 2M 93 连接 EU901 FUM 机架 *AP 的通讯负荷随距离的增加而增加，因此，如果距离超过 100 米，则每个 AP 的 EU901 机架必须减少。 *一个终端电阻连接器必须插入一总线链中最后的IM614 接口模件上的自由总 线连接头内 。 94 总线连接和连接电缆 6DP 8801

33、-8A 连接电缆用于在互连柜内 IM614 接口模件， 一根 6ES5721-XY 连接电缆连接 AP 柜中的 IM304 接口模件与链中第一个 IM614 接口模件。 9 5 跨接片的设置 功能模块与 AP 的连接需要在 IM304 接口模块设置跨接片和在 EU901 机架设置 编码开关。 96 EU901 FUM 机架 在每个机架中必须通过 4 个编码开关设置单个机架号， IM614 接口模块读出机 架号用于地址编码，连接到一个 AP 的每个 EU901 机架必须有一个不含糊的机 架号。在相同的 AP 的不同机架上使用同一号码是不行的。 4 个编码开关位于 20 2/6/2020 TXP

34、控制系统 EU901 机架的底版上，下面的地址设置是规定的。 机架 IM 614 基地址 S1 S2 S3 S4 1 F3000H 1 1 0 0 2 F4000H 0 0 1 0 3 F5000H 1 0 1 0 4 F6000H 0 1 1 0 5 F7000H 1 1 1 0 6 F8000H 0 0 0 1 7 F9000H 1 0 0 1 8 FA000H 0 1 0 1 9 7 拆卸和安装模块 *当电源断开时， AP 的所有模块才能被拆除和安装 *只有在功能模块和接口模块总线接口操作电源L+ 的短路器电源断开之后才 能取出或安装一个 IM614 接口模块。 *假如备用模件在运行，

35、EU901 机架的 IM 主接口模件就断开触发冗余的切换， 不影响运行过程。 接通电源对同总线链的其它 IM 614 接口模块有一定的影响， AP 则将切换这些链 ，并使用备用模块。 21 2/6/2020 TXP 控制系统 西门子 TXP 自动化系统 AS620B（SIM ） 1、AS 620B （SIM ）介绍： 这个系统由 SIMA TIC S5 ET200U/B 和 SIMATIC S7 ET200M 分配的输入 /输出系统 的站和附属的信号模块（ SIM ）模块组成， ET200U/B 站可以容纳在 TELEPERAM XP 柜 （中央构，单个开展级）中或在过程的附近（分配结构，现场

36、级） 。带 SIM 模块的 ET200 M/U/B 站通过 PROFIBUS-DP 相连接。 SINEC H1 FO 制 22 2/6/2020 TXP 控制系统 2、ET200 站的连接 SIM 模块被容纳在 ET200U 分配输入 /输出系统的站中， ET200U 站通过 IM 308-B/C 接口模件与 AP 相连，一个 PROFIBUS/DP 总线链与多达 8 个 IM 318-B/C 模块（ ET200U 站）可以被连接到 AP 的中央单元（ ZG 155H/155U ）中或扩充单元 （EG 185U ）中的每个 IM 308-B/C （主总线） 能够连到一个总线链路上的工作站的最大

37、数量是 32 个 ，具体组合如下： 直接的，不可切换的 IM 308-B/C 接口模块被安装在 AP 的中央单元中，万一 AP 故障，所 有与此相连的下面的设备全部失效。 切换的 IM 308-B/C 接口模块被安装在冗余 AP 的中央单元中，在 AP 与扩充 单元之间的连接也是通过成对的 IM 304 和 IM314R 接口模件来建立的。 万一 AP 故障，备用 AP 就工作。 PROFIBUS 冗余 在每个总线链路和 AP 只出现一个 IM 308-C 接口模件，总线传导是 冗余的， ET200M 有 2 个总线传导体连接点。 设备冗余 具体如图： 单通道结构（不可切换 ） 23 2/6/

38、2020 TXP 控制系统 单通道结构（可切换） 24 2/6/2020 TXP 控制系统 冗余的 AP PROFIBUS-DP 冗余 25 2/6/2020 TXP 控制系统 3、ET200M/U/B 站的基本结构 3 1 ET200M 在分布式 I/O 系统 ET200 中， ET200M 分布式装置是一个 DP 从装置，有下列 装置组成： 从接口模件 IM 153 最多 8 个信号模块（ SIM） 从接口模件和信号模件被安装在一个压型导轨上，如果使用主动主线模件，在在 线期间，模块可以安装和拔出。 IM153 从接口模件把 SIM 模块连接到 PRUFIBUS 总线和 AP 上，最多 3

39、2 个 ET200M 工作可以连接到一个总线链路上。如果使用2 个 IM 153 从接口模件， 则一个到 PROFIBUS 总线的冗余连接是可能的。 26 2/6/2020 TXP 控制系统 32 ET 200U 各 SIM 模块被组合为标准轨道上的 ET200U 站，每站占有一个头端模件，即 IM 318-B 接口模件，此模件连接各信号模块到 PROFUBUS-DP 和 AP ，多达 8 个站被连接到一 个总线链。一个 SIM-DEDA 监控和信号模块可安装在 ET 200U 站的槽 1 中。 如果一个 ET200U 站中的几个模块被分配在几层，则IM 315 （用于两层结构）或 IM316

40、 （用于 2 至 4 层组态）接口是必须的，以便连接总线。 在一个 ET 200U 站中的模块最大数： 对单层配置： 1个IM318 和8个SIM 模块 多层配置：对具有头端站的层， 1 个 IM318 、 1个 IM316 或 IM315 和 6 个 SIM 模块 ；对下列各层， 1 个 IM315 或 IM316 和 8 个 SIM 模件。 （如下图为 4 层模件的一个 ET200U） 27 2/6/2020 TXP 控制系统 33 ET200B ET200B 分布式 I/O 系统（ B 用于闭锁辅助设备由两部分组成：接线盒和电子线路板 4 。到 PROFIBUS DP 的接口模块 4 1

41、 一个双芯电缆的 PROFIBUS-DP 利用一根双芯电缆或光缆，通过 PROFIBUS-DP ，用串行方法，把 ET 200U 工作站连接 在一个链路上。 28 2/6/2020 TXP 控制系统 如图为 一个链路上的 8 个 ET200U 站） 4 2 用于 PROFIBUS-DP 的接口模块（可选网络部件） 如果涉及到多于一个各种站（最多 8 个），则 PROFIBUS-DP 总线系统就可布置成一个 环行网，通过可选链接模块（ OLM ）可以把 AP 和 ET200 工作站连接起来。 OLM 或者连接 到铜芯电缆，或者连接到光缆，通过铜芯电缆把 光缆可以用于 OLM 间的连接。 IM30

42、8-B/C 模块和 ET200 工作站连接起来。 29 2/6/2020 TXP 控制系统 图 :用 Profibus-DP OLM 与 ET200 连接 5、单个控制级的信号模块（ SIM ） 现场用到的模块有 SIM 323 、 SIM 321 、 SIM 322 。具体如下： 51 SIM 323 用于传感器模块的驱动控制 8 个双转换触头 16 个单触头 4 个马达 / 电磁阀驱动器 2 个反向驱动器 52 SIM 321 用于二进制信号的输入模块 32*DC24V 16*DC24V 16*DC24V SENSOR SUPPL Y 16*AC120V 53 SIM322 用于二进制信号

43、的输出模块 32*DC24V/0.5A 30 2/6/2020 TXP 控制系统 16*DC24V/0.5A 8*DC24V/0.5A 16*ERL AC 120V 8*REL AC 230V 54 SIM331 用于模拟信号、热电偶、 PT100 的输入模块 8 通道 +80MV 8 通道 +20MA ， 0 .20MA 8 通道 4 .20MA 4 通道 PT100 55 SIM331 用于模拟信号的输出模块 8 通道 +20MA ， 0 .20MA +4.20MA 31 2/6/2020 TXP 控制系统 西门子 TXP 自动化系统 AS620F 介绍 1、应用： 带有 APF 的 AS

44、620F 自动化系统由多达 7个故障安全 APF 系统与一个在成组 控制级别上的 AP 自动化处理器组成。 如图为一带有冗余 APF 的 AS620F 的基本结构： 2、APF 系统的组件 组成基本单元的 EU910 机架，在其中能够容纳 APF120、IM621 或 IM661 、 IM631 、 SYS900 模块和多达 12 个 FUM-F 模件。 组成扩展单元的 EU911 机架，其中能容纳一个或两个 IM641 接口模块和 多达 18 个 FUM-F 模块。 故障安全的 APF120 自动化处理器模块。 通过 光纤 连接到更高级 AP 自动化处理器的 IM611 和 IM621 接口

45、模块， 32 2/6/2020 TXP 控制系统 或通过铜电缆连接到 AP的IM651 和IM661 接口模件。 FUM-F 模块 SYS900 监控和信号模块。 连接 EU911 扩展单元的 IM631 和 IM641 接口模件。 连接电缆 用于 IM641 的短接插件。 2 1 EU910 子机架 EU910 机架组成 APF 系统的基本单元，包括： 2 个故障安全的 APF-120 自动化处理器 12 个 FUM-F 模块 1个 SYS900监控和信号模件 2个IM621 或1M631接口模件 2个IM631 接口模件 注意：在 EU910 机架中， FUM-F 模块的 12 个槽被细分

46、为两组（一组六个从槽 059 到槽 099，一组六个从槽 107 到 147），它们通过不同的总线段和不同的断路 器来馈电的， （运行电压 1L+和 2L+） 2 2 EU911 子机架 EU911 机架构成了 EU910 机架的扩展单元，它提供了下列模块的槽： 18 个 FUM-F 模块 2个IM 641 接口模块 在 EU911 机架中， FUM-F 模块的 18 个槽被细分为两组（一组九个从槽 011 到 槽 075，一组九个从槽 083 到 147 ），它们通过不同的总线带和不同的电路断路 器来馈电的， （运行电压 1L+和 2L+ ） 2 3 APF 自动化处理器 故障安全的 APF

47、120 自动化处理器是冗余结构的，由两个几乎完全相同的计算机 系统组成每个系统都有单独的微处理器、RAM 、EPROM 、时钟发生器。两个微处理 器构成了 2 个中的 2 个结构并使用相同的程序去同步处理输入的程序。在每一个循环 中，一个比较线路监控着有关两个 微处理器的内部地址、数据和控制总线的信号一样。 如果发现在两个信号之间的一个不一致，就产生一个差错信号。 APF 模块是故障安全的 就由于这个两通道结构和 APF120 的自监控功能，它使用比较线路和自测试程序。 接口如下： 在组控制级上 AP 接口到更高级 AP 33 2/6/2020 TXP 控制系统 至第二个 APF 模件的接口

48、ELE 模块接口到 FUM-F 和 SYS900 模块 输入 /输出接口用于触发 APF 前面板的 4 个指示灯 APF 处理器硬件结构 2 4 FFUM-F 模件 FFUM-F 模件被细分为两个不同的类型： 2 41 用于有关安全功能的 FUM-F 模件 FUM 310 用于二进制信号的故障安全传感器调节模块 FUM 330 用于模拟信号的故障安全传感器调节模块 34 2/6/2020 TXP 控制系统 FUM 360 故障安全控制模块 上面的模块必须至少被用在一个两通道结构中。 242 用于非有关安全功能的 FUM 模块 FUM 511 用于二进制信号的接口模件 FIM 531 用于模拟信

49、号的接口模件 FIM 532 热电偶的传感器模块 FIM 533 用于电阻温度计的传感器调节模块 FIM 560 驱动控制模块 FIM 580 用于连续控制的闭环控制模块 2 5 SYS900 监控和信号模件 在每一个 APF 系统中只有一个 SYS900 监控和信号模块是需要的，该模 块探测所有与柜相关的信息，并出发柜灯，并且根据需要，出发柜的排灯。 SYS900 模块被 APF 中的 MFX01 系统功能块所支持。 3、设计： 31、 在上述接法中，万一单 AP 故障时，与上游过程控制级别的通讯将停止，而 APF 系统则继续它们的运行。万一到一个 APF 系统的输入 /输出母线故障时，仅在

50、有 关 APF 系统与上游过程控制级之间的通讯将停止。 单通道 AP 和单通道 APF 的连接 35 2/6/2020 TXP 控制系统 单通道 AP 和单通道 APF 的机架与模件 36 2/6/2020 TXP 控制系统 32、 在上述连接中，一个 APF 有一故障时，不会影响自动化功能或与上游过程控制级的通讯，在单个 AP 有一故障时，与上游过程级的通讯将停止，同时 APF 系统继续它们的运行，万一至一个 APF 系统 的输入 /输出母线故障时，只在有关 APF 系统和上游过程控制级之间的通讯将停止。 37 2/6/2020 TXP 控制系统 具有单通道 AP 和双通道 APF 的系统 具有单通道 AP 和双通道 APF 的机架与模件 38 2/6/2020 TXP 控制系统 33、 这种结构只相应于一个单通道 AP 的有效性，但是这个结构可以用来安装混合系统。 在 AP 有一故障时，与上游的联系全部失去。万一至一个APF 系统的输入 / 输出母线故障时， 只在有关 APF 系统和上游过程控制级之间的通讯将停止。 34 这种结构，所有的 FUM-F 模块都通过机架 1 和 2 与两个 APF 模块相连接，此外，每个 APF 模块都通过他的 IM614/615 模块与一个