DCS教材1硬件部分

1、宁夏宝丰能源动力公司宁夏宝丰能源动力公司主讲人：王保主讲人：王保3000型型DCS系统系统3000HPCS3000目目 录录 第一章第一章 硬件系统简介硬件系统简介硬件组成系统中的硬件主要包括：电源、控制器、各种IO卡件、卡件箱等设备，对于控制器及各种IO卡件都支持带电热插拔。每种卡件的具体使用方法请参考硬件使用手册。下面就系统中的一些硬件进行介绍。HPCS3000系统的控制柜一般由交流电源切换箱、直流电源切换箱、I/O卡件箱以及带风扇电源开关箱组成。第一章第一章 DCS产品硬件系统简介产品硬件系统简介PCPC机机（即上位机）（即上位机）控制器控制器（即（即DPUDPU）采集模块采集模块（即（

2、即IOIO卡件）卡件）模拟量卡件模拟量卡件开关量卡件开关量卡件AIAIAOAO RTDRTD TCTCDIDI SOESOE DODO 控制器的指示控制器的指示控制器面视板上的指示灯功能如下：控制器面视板上的指示灯功能如下：控制器的配置：控制器的配置：分同一网络上的设备，每个控制器（或一对冗余使分同一网络上的设备，每个控制器（或一对冗余使用的控制器）和每一台上位计算机都要有一个用的控制器）和每一台上位计算机都要有一个唯一唯一的的节点号。节点号可取节点号。节点号可取1255之间的任意号码；之间的任意号码；为了实现上位计算机与控制器之间的通讯，除了要为了实现上位计算机与控制器之间的通讯，除了要设置

3、控制器的节点号个，还需要设置设置控制器的节点号个，还需要设置IP地址。因为地址。因为在大多数情况下，控制器冗余使用，且与上位计算在大多数情况下，控制器冗余使用，且与上位计算机的通信采用冗余的网络结构，因此要同时设置三机的通信采用冗余的网络结构，因此要同时设置三个个IP地址：地址： A网网IP、B网网IP和同步和同步IP。 同步地址指一对冗余使用的控制器之间进行同步(数据备份)的地址，系统规定必须为192.168.222.1或192.168.222.2，即控制器A机的同步地址是一个为192.168.222.1，控制器B机的同步地址必须为192.168.222.2。I/O卡件卡件在在HPCS300

4、0分散控制系统中，分散控制系统中，I/O卡件用于与现场卡件用于与现场的各类信号进行连接，完成对现场信号的采集或隔的各类信号进行连接，完成对现场信号的采集或隔离等前端处理。根据现场信号的不同，离等前端处理。根据现场信号的不同，HPCS3000分散控制系统有多种分散控制系统有多种I/O卡件类型。各种类型的卡件类型。各种类型的I/O卡件具有相同的外观尺寸。卡件具有相同的外观尺寸。I/O卡件通过导轨安装在卡件通过导轨安装在I/O卡件箱内。每个卡件箱内。每个I/O卡件箱最多可以安放卡件箱最多可以安放12块块I/O卡件。卡件。常用的常用的I/O卡件有以下：卡件有以下：AI卡件：卡件：8点；点；RTD卡件：

5、卡件：8点，点，TC卡件：卡件：8点，点，AO卡件：卡件：4点，点，DI卡件：卡件：16点，点，DO卡件：卡件：16点，点，SOE卡件：卡件：16点，点，CI卡件：卡件：8点，点，PI卡件：卡件：4点，点，I/O卡件箱分为卡件箱分为10槽槽I/O卡件箱、卡件箱、11槽槽I/O卡件箱和卡件箱和12槽槽I/O卡件箱。卡件箱。10槽槽I/O卡件箱可卡件箱可以安装以安装2个控制器和个控制器和8块卡件；块卡件；11槽槽I/O卡件箱可以卡件箱可以安装安装1个控制器和个控制器和10块卡件；块卡件；12槽槽I/O卡件箱可以安卡件箱可以安装装12块块IO卡件。一般在一个机柜中只有一个卡件。一般在一个机柜中只有一

6、个10槽槽I/O卡件箱。卡件箱。USB-RS485转换模块转换模块I/O卡件与控制器之间的通讯通过卡件与控制器之间的通讯通过RS485总线总线;每一个卡件都需每一个卡件都需要设置其地址和波特率。在同一个要设置其地址和波特率。在同一个RS485总线上不允许有相总线上不允许有相同地址。卡件的缺省地址默认为同地址。卡件的缺省地址默认为128、波特率为、波特率为345600KBPS。通常系统中使用的卡件波特率。通常系统中使用的卡件波特率345600KBPS，卡件地址需要根据工程师的系统配置来重新设置。然后将卡卡件地址需要根据工程师的系统配置来重新设置。然后将卡件的地址和波特率标记在卡件侧面视的标签上。

7、修改卡件的件的地址和波特率标记在卡件侧面视的标签上。修改卡件的地址及波特率需要使用软件地址及波特率需要使用软件CardDebug.exe。此外，为了。此外，为了使卡件与计算机进行通讯，需要使用使卡件与计算机进行通讯，需要使用“USB-RS485转换模转换模块块”,该产品可实现该产品可实现USB接口到接口到RS485的转换。的转换。USB-RS485转换模块接线说明转换模块接线说明 1、USB端口配套电缆插入相应插座即可。端口配套电缆插入相应插座即可。RS485端口接线端口接线如标签所示从左向右：如标签所示从左向右： 2、 1#为抗干扰接地，需要时连接。为抗干扰接地，需要时连接。 3、2#为为R

8、S485DATA+信号线信号线; 3#为为RS485DATA-信号线。信号线。 5、5#为为RS485端口阻抗匹配电阻接入端，当传输距离较远端口阻抗匹配电阻接入端，当传输距离较远而有信号反射时，短接而有信号反射时，短接4#、5#端子，即将终端匹配电阻并端子，即将终端匹配电阻并入网络。入网络。 HPCS-3000型型IO卡件卡件 类型类型 通道通道信号范围信号范围 电流型模拟量输电流型模拟量输入卡（入卡（AIAI） 8 8 4 420mA20mA输入电流信号输入电流信号 电流型模拟量输电流型模拟量输出卡（出卡（AOAO） 4 40 020mA20mA输出电流信号输出电流信号热电偶型模拟量热电偶型

9、模拟量输入卡（输入卡（TCTC） 8 8热电偶热电偶K K、S S、E E等分度等分度 0 050mV50mV电压信号电压信号热电阻型模拟量热电阻型模拟量输入卡（输入卡（RTDRTD） 8 8热电阻热电阻 PT100PT100、CU50CU50热电阻信号热电阻信号HPCS-3000型型IO卡件卡件 类型类型 通道通道信号范围信号范围 数字量输入数字量输入（DIDI） 16 16DIDI：开关量输入信号，查询电压：开关量输入信号，查询电压：48V48V 数字量输入数字量输入（SOESOE） 16 16SOE: SOE: 开关量输入信号，事件顺序记录，扫描时开关量输入信号，事件顺序记录，扫描时间间

10、1ms1ms数字量输数字量输（DODO） 16 16固态继电器输出（无源）或固态继电器输出（无源）或24VDC24VDC输出输出HPCS-3000型控制器型控制器控制器控制器（DPU）1、集成了、集成了3块完整的块完整的100M以太网卡以太网卡,完成通讯及完成通讯及双机冗余功能。双机冗余功能。2、通信速率：、通信速率：RS485:345.6Kbps，以太网：，以太网：100Mbps。3、DIN96针插座，针插座，3个以太网接口，一个个以太网接口，一个RS232接口。接口。3000型控制器型控制器DPUPOWER。电源灯COM1。通讯灯1COM2。通讯灯2MA/SL。主控灯NET1。同步网灯NE

11、T2。A网口灯NET3。 B网口灯RUN。运行灯ERROR。故障灯3000型型IO模块模块AI、TC、RTD卡件面板AO卡件面板DI、DO、SOE卡件面板3000型型 卡卡 件件 槽槽IO卡件箱分为卡件箱分为10槽卡件箱和槽卡件箱和12槽卡件箱。槽卡件箱。 10槽卡件箱可以安装槽卡件箱可以安装2个控制器和个控制器和8块卡件；块卡件； 12槽卡件箱可以安装槽卡件箱可以安装12块块IO卡件。卡件。3000型直流电源箱型直流电源箱直流电源箱有直流电源箱有2组互为冗余的电源组互为冗余的电源组，即组，即24V1、24V2、48V第第1组组第第2组组AI卡接线方式（每4个点为1个通道）第第1种：电流输入种

12、：电流输入4 20mA接接2(+)、3(-)点，其中点，其中1、4空空第第2种：外供仪表电流输入方式种：外供仪表电流输入方式接接1(+)、2(-)点，其中点，其中3、4短接短接AO卡接线方式(每4个点为1个通道)电流输出方式，输出电流输出方式，输出4 20mA接接1(+)、2(-)点，其中点，其中3、4空空TC卡接线方式(每4个点为1个通道)接热电偶方式，输入接热电偶方式，输入0 50mA接接2(+)、3(-)点，其中点，其中1、4空空RTD卡接线方式(每4个点为1个通道)接热电阻方式（接热电阻方式（3线制）线制）接接2、3点接电阻，点接电阻，3、4短短接，接，1空空接热电阻方式（接热电阻方式

13、（4线制）线制）接接2、3点接电阻，点接电阻，1、2短接短接，3、4短接短接DI卡接线方式(每2个点为1个通道)接线图接线图接接1、2点，其它通道类推点，其它通道类推DO卡接线方式(每2个点为1个通道)接线图接线图接接1、2点，其它通道类推点，其它通道类推12接继电器或接触器等SOE卡接线方式(每2个点为1个通道)接线图接线图接接1、2点，其它通道类推点，其它通道类推常见故障及排除常见故障及排除第一次使用第一次使用“USB-RS485转换模块转换模块”需要安装驱动程需要安装驱动程序（序（“USB-485driver”），步骤如下：），步骤如下： 1、将“USB-RS485转换模块”的USB延长

14、线插到计算机的USB口，则计算机将出现安装新硬件的提示。2、选择“从列表或指定位置安装”，并单击“下一步”3、在弹出的【硬件更新向导】窗口中选择【在搜索中包括这个位置】。4、并单击【浏览】选择“光盘toolsUSB-485driver”,然后单击【确定】 5、在【硬件更新向导】窗口中单击【下一步】6、在窗口中单击【完成】以完成添加驱动。7、安装好驱动后，可以在“设备管理器/端口“中看到一个新添加的USB Serial Port(COM3)，说明系统已经将该USB-485转换模块虚拟成一个串口设备（虚拟的串口号是随机的，可能是COM5/COM6调试板结构介绍正面图 如下图 01：从左到右，第 1、2 槽为控制器插槽，第 3、4 槽为 IO 卡件插槽 调试板背面图，如下图 02 修改卡件的地址 :将USB-485转换模块的另一端连接到卡件箱（或调试背板）上的485通信口（D型头，注意接线的正负）。断开该卡件箱与控制器的通