和利时K系列硬件

1、K K系列硬件系列硬件HOLLiAS MACS6 HOLLiAS MACS6 K系列硬件学习目标清晰K系列硬件的特点和使用方法。掌握K系列硬件在实际项目中的配置。K系列硬件目录 一、系统概述 四、I/O单元 二、主控单元 三、控制柜供电 五、系统接地系统概述系统概述1.1.系统结构2.系统指标3.硬件设计1.系统结构系统结构 MACS-K 系统结构图系统结构图K硬件与MACS6软件配置的系统结构图系统概述 系统特点安全可靠灵活开放系统概述1.系统结构系统结构 操作员站 （80 80 111111） （208208 239239） 现场控制站（10 10 7373） IO模块地址（10 10 1

2、09109）128128网段网段129129网段网段系统概述1.系统结构系统结构系统规模：系统规模： 支持最多15 个域 操作员站：64 台/域 现场控制站：64 台/域系统概述2.系统指标系统指标单个现场控制站规模单个现场控制站规模: I/O模块数：100个（MAX.） I/O点数：1600点 模拟量控制回路数：128个系统概述2.系统指标系统指标机柜正面机柜正面机柜背面机柜背面MACS-K硬件采用模块式结构、DIN35标准导轨安装，可适应各种尺寸类型各种尺寸类型的机柜。系统概述3.硬件设计硬件设计10号现场控制站11号现场控制站 机柜MACS-K 硬件采用模块式结构、DIN35标准导轨安装

3、，可适应各种各种尺寸类型尺寸类型的机柜。FP101-CFP201-C系统概述3.硬件设计硬件设计 控制单元控制器采用“背板+模块”单元设计，1个控制器背板上可以插2个控制器和2个控制网连接模块。现场控制站的核心现场控制站的核心系统概述3.硬件设计硬件设计 总线复合电缆连接主控主控I/O 模块模块选用不同的控制网连接模块，网络拓扑结构可以实现星型和总线型。复合电缆中包含系统电源总线、现场电源总线、控制网通讯总线。系统概述3.硬件设计硬件设计 星型 K-BUS02总线型 K-BUS03 总线复合电缆连接系统概述3.硬件设计硬件设计 I/O 单元I/O 模块I/O 单元I/O 底座系统概述3.硬件设

4、计硬件设计 I/O 单元1. 非冗余接线端子型K系列有3种类型的I/O底座2. 非冗余DB37插座型3. 模块冗余底座系统概述3.硬件设计硬件设计 I/O 单元模块地址取值范围为10109系统概述3.硬件设计硬件设计I/O模块地址=106 I/O模块地址=23 模块底座地址设置系统概述 I/O 单元3.硬件设计硬件设计冗余模块的地址设置：2N,2N+1(N=554)模块冗余底座地址设置系统概述 I/O 单元3.硬件设计硬件设计底座的保险丝仓注意必须确定需更换的保险丝通道，以防止其他现场设备误动作；严禁徒手操作，要求使用厂家提供的专用工具（尖嘴钳）开启仓盖，并更换厂家提供的专用保险；系统概述 I

5、/O 单元3.硬件设计硬件设计 操作员站、现场控制站、IO模块的地址如何设置， 在什么硬件设备上实现？ 系统网和控制网的通讯协议和通讯介质？ 在K硬件构成的现场控制站中，哪部分作为DP从站？请回答前两个问题，并带着第三个问题展开后续学习系统概述思考思考主控单元1.1.概述4.4.IO-BUS 模块2.2.K-CUT01 4槽底座3.3.K-CU01 控制器主控单元“背板+模块”主控单元是现场控制站的中央处理单元中央处理单元，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。主控单元1.概述概述 相关产品型号说明主控单元1.概述概述支持插装4个模块，并为通信及电源提供外接接口

6、。主控单元2.K-CUT01 4槽底座槽底座控制器模块控制器模块IO-BUS 模块模块左边左边两个槽位插控制器模块，右边右边两个槽位插IO-BUS 模块。K-CU01K-BUS03K-BUS02主控单元2.K-CUT01 4槽底座槽底座直流分配板电源出线直流分配板电源监测报警出线直直流流分分配配板板 电源方面的接口主控单元2.K-CUT01 4槽底座槽底座143265针脚号针脚号信号信号1系统系统24V 电源输出负端电源输出负端-2现场现场24V（240W）电源输出负端）电源输出负端3现场现场24V（120W）电源输出负端）电源输出负端4系统系统24V 电源输出正端电源输出正端5现场现场24V

7、（240W）电源输出正端）电源输出正端6现场现场24V（120W）电源输出正端）电源输出正端冗余电源接口电源状态接口主控单元 电源方面的接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座A网电源保险丝仓B网电源保险丝仓主控底座的保险丝仓示意图保险丝仓：短路保护功能底座上共有两个保险丝（800mA），内有自恢复保险。A仓放置IO-BUS本地A口的系统电源和现场电源的保险，B仓放置IO-BUS 本地B口的系统电源和现场电源的保险。主控单元 电源方面的接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座现场控制站站号 （10 73）用拨码开关CN的前7位来实现主控单元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座主控站地址拨开

8、关从上到下为二进制数的低位到高位例如，拨码开关从高位（第7 位）到低位（第1 位）依次设定为“0001010”，对应十进制数10就是主控的站地址。对控制器站号的设置应在断电断电情况下进行。待控制器重启后，将自动完成其网卡的IP地址的设置。主控单元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座主控站地址拨开关域地址用拨码开关DN 的前5 位域地址拨码开关 域号 （0 14）主控单元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座例如，拨码开关从高位（第5位）到低位（第1 位）依次设定为“01010”，对应十进制数10 就是域地址。从上到下为二进制数的低位到高位=01=ONOFF主控单元 地址接口2.K

9、-CUT01 4槽底座槽底座域地址拨码开关拨至拨至“ON”时时，掉电保护设置有效，重新上电后，主控会自动加载控制器中存储的工程，同时将被设置为掉电保护的数据项恢复到掉电前的状态。拨至拨至“OFF”时时，掉电保护无效，重新上电后，控制器会自动清空内部的工程和数据，并工作在无工程的状态下。 掉电保持开关ON=使能，OFF=不使能（默认） 保留主控单元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座域地址拨码开关跳线实现IO-BUS 站地址设定 (2(27)7)、(112(112117)117)A、B 总线的两个IO-BUS 模块有独立的站地址；OFF状态与ON状态禁止同时设置，它们互为互斥关系；注意：

10、只对K-BUS02 模块有效。主控单元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座IO-BUS站地址拨码开关跳线器定义如下：例如：设置站地址=7，则短接7号针脚、短接OFF针脚；设置IP地址=115，则短接5号针脚、短接ON，如下图所示。 站地址站地址=“基地址基地址”+“偏移地址偏移地址” OFF 表示基地址为0 ON 表示基地址110 “2、3、4、5、6、7”表示偏移地址主控单元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座IO-BUS站地址拨码开关系统网络系统网络的连接RJ45接口主控单元 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座系统网络接口连接系统网络系统网络时，各组件需注意的要

11、点IP地址系统采用128、129两个网段，来构成系统网的冗余。以#10站为例，A机的SNET1对应128.0.0.10，SNET2对应129.0.0.10； B机的SNET1对应128.0.0.138，SNET2对应129.0.0.138。交换机为了保证系统的可靠性，系统提供了成对的以太网交换机。可通过双端口以太网将操作员站连接到两个交换机上。该设备可为各个操作员站提供接入接出网络的双路径。传输介质非屏蔽双绞线（UTP）、多模光纤电缆、单模光纤电缆。主控单元 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座系统网络接口IO-BUS总线接口实现冗余控制网络连接冗余控制网络连接，完成控制器和I/O模

12、块之间的数据交换。冗余12 路8 孔多功能总线连接器接口（A1A6，B1B6）冗余2 路4孔柜间级联接（EXTA，EXT B）（本地口、扩展口）协助DP-HUB实现IO-BUS总线由总线型转为星型，将现场电源、系统电源、IO-BUS总线信号输出到各列I/O模块上。最多本地可带最多本地可带60个个IO模块。模块。实现IO-BUS 总线的柜间级联，最多可扩展最多可扩展40个模块个模块。主控单元 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座IO-BUS的每一路分支使用一条专用总线电缆，每路分支最多连接10个IO模块。如上图所示，总线电缆的两头是8孔连接器，一头插在底座的IO-BUS分支口（A1A6

13、、B1B6 或扩展口），另一头插K-BUST02（终端匹配）或K-BUST03（总线扩展）。电缆中间有多个(最多最多1010个个)6孔连接器，顺次插在IO模块的底座上。多功能总线连接器（A1A6/B1B6）多多功功能能总总线线预预制制电电缆缆12345678主控单元 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座IO-BUS总线接口KX-BUSA-12-2.0m AKX-BUSA-12-2.0m B主控底座IO模块多功能总线预制电缆BKX-BUSA-12-2.0m B多功能总线预制电缆A KX-BUSA-12-2.0m A终端匹配器终端匹配器控控制制网网络络连连接接示示意意主控单元 网络连接接

14、口2.K-CUT01 4槽底座槽底座为防止A、B两根总线电缆误插错，采用了防混淆的结构设计，总线连接器采用不同的针定义不同的针定义和插口方向插口方向，A线插头插不到B插座，B线插头也插不到A插座，从结构上避免了A、B总线混插。1 12 23 33 32 21 16 65 54 44 45 56 6主控单元 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座柜间级联连接器（ EXTA，EXT B ）一个现场控制站配置了两个机柜，如何进行级联？控制器控制总线拓扑图 控制底座实现IO-BUS总线的柜间级联3 34 41 12 2主控单元 网络连接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座在主控底座上，通过主

15、控间对时预制电缆连接多个控制站的对时接口，以实现多个控制站间的校时。KX-SYN-6.0m 主控间对时预制电缆校时总线RS485校时总线连接器（TIME SYNC）MACS-K 系列如何实现校时？两个校时接口分别为校时信号的“一入一出”。主控单元 校时2.K-CUT01 4槽底座槽底座1. 系统的校时服务器只能是历史站A或者历史站B，且选择的是“主历史站”（主从历史站和历史站A、B机是不同的概念）；2. 校时服务器负责给全部的OPS、ENS和从历史站校时，以及给双网全好的最小号控制站校时；3. 当两个历史站都故障时，校时功能部分丧失；4. 所谓“双网全好的最小号控制站”，指的是128/129双

16、网全好的最小号现场控制站，而不管该主控是主机还是备机，如上图所示：11#站的B机（此时为备机）就是“双网全好的最小号控制站”。5. 双网全好的最小号控制站又充当控制站的校时服务器，负责给其他全部控制站校时。如上图所示：11B为控制器的校时服务器，给10A、10B、11A、30A、30B校时。主控单元 校时2.K-CUT01 4槽底座槽底座单域系统结构图 系统自动选择“最小号域”的校时服务器给其它域的历史站校时主控单元 校时2.K-CUT01 4槽底座槽底座多域系统结构图系统的核心控制部件K-CU01 控制器收集I/O模块上报的现场数据，根据组态的控制方案完成对现场设备的控制，同时负责提供数据到

17、上层操作员站显示。可以在线下装和更新工程，且不会影响现场控制。K-CU01控制器模块可以兼容和利时K、F、S三系列的I/O模块，即通过K_DP02模块把F、S系列模块链接到K系列的控制网络中。 主控单元3.K-CU01 控制器控制器通过主控底座，完成两个控制器模块之间的冗余连接。底座作为控制器与其他外部部件的连接接口，具备供电、电源检测、连接IO-BUS总线、连接上层系统网、连接时钟同步信号、设置IO-BUS地址、主站IP地址、域地址等功能。（前面的PPT有具体介绍，可参考前一节）控制器模块的多功能总线是通过IO-BUS模块（K-BUS02或K-BUS03）扩展后，再同I/O模块连接的。 每个

18、分支可以连接10个IO模块，机柜内共有6个IO分支，最多共可连接106=60个IO模块，支持级联扩展，一对控制器最多可连接100个IO模块。 主控单元3.K-CU01 控制器控制器 状态灯说明主控单元3.K-CU01 控制器控制器 诊断功能故障诊断对象是主控制器的基础硬件以及各个功能块，最终达到诊断整个控制器的目标。l 硬件故障：本机DP收发器故障诊断、内部电源故障诊断、时钟诊断、 冗余网连接状态诊断 、控制网连接状态诊断、掉电保护SRAM诊断；l 温度状态诊断（高于90报警）；l 掉电保护电池容量不足（低于2.8V 报警）；l 系统网连接状态诊断； 主控单元3.K-CU01 控制器控制器 冗

19、余功能默认初始状态下，A机为主，B机为从。在发生故障的情况下，主、从机自动根据故障的严重情况进行冗余切换，使无故障（或故障最轻）的控制器始终为主，处于工作状态。1:1冗余配置冗余配置 （两个控制器同时接收数据，同时做控制运算，但只有一个输出运算结果。）K-CU01冗余工作原理框图主控单元3.K-CU01 控制器控制器电池、电池盒和电缆，是一个整体的不可拆分件，更换时要一同更换。主控制器在运行过程中自动保存工程以及部分需要掉电保护（RETAIN）的关键数据。当控制器突然掉电时，以上数据会在后备电池后备电池的支持下保存。要实现掉电保护，有两个条件要满足：掉电保护功能开关要拨至ON 电池容量保证充足

20、怎么知晓电池容量不足,出现这种情况怎么处理 ？ 掉电保护主控单元3.K-CU01 控制器控制器当电池容量不足时，控制器会上报电池电量不足的报警信息。此时，需要您在出现报警后的3个月内个月内必须完成电池更换。有效工作时间不少于不少于3年年更换后备电池时，可带电更换，也可不带电更换。当采用不带电更换时，掉电保护的数据将丢失。K 系列专用电池成品（K-BAT01）主控单元 掉电保护3.K-CU01 控制器控制器工工程程应应用用注注意意事事项项在使用主控制器模块之前，用户需要了解以下内容，以帮助您提高工作效率： 保证底座的系统接地保护点和现场 接地保护点已可靠接地。 系统电源和现场电源冗余配置，并 严

21、格分开，分别由隔离电源单独供 电，确保现场侧与系统侧隔离。主控单元3.K-CU01 控制器控制器IO-BUS模块的作用作用：可以帮助实现控制网的不同拓扑结构。 星形拓扑星形拓扑 总线形连接总线形连接在系统机柜中的安装位置机柜正面K-BUS02 8 通道星形通道星形 IO-BUS 模块模块K-BUS03 总线形总线形IO-BUS 模块模块左边的用于扩展多功能总线A，右边的用于扩展多功能总线B。 主控单元4.I/O-BUS 模块模块K-BUS02 8 通道星型IO-BUS 模块K-BUS02 实物图 可改变IO-BUS网络的拓扑结构，实现网络拓扑结构由总线型到星形星形、树形等复杂网络结构的转变。兼

22、具中继器的功能，每个通信端口可以独立驱动一个段，段间逻辑隔离，每个段上可以连接10个IO模块。作为IO-BUS从站，将直流电源状态、 IO-BUS链路故障、机柜温度等信息上报给控制器。支持带电热插拔，支持冗余配置，支持柜外扩展。可配合主控器背板K-CUT01和K-BUST01单槽背板使用。主控单元4.I/O-BUS 模块模块K-BUS02 的状态指示灯说明 闪亮：1.5s亮，0.5s灭 慢闪：0.5s亮，1.5s灭 快闪：0.5s亮，0.5s灭 主控单元4.I/O-BUS 模块模块星形连接模块K-BUS02，可以使用全部6个本地口与EXT扩展口。可以连接60个本地本地I/O模块、并用EXT扩展

23、口再连接40个远程远程I/O模块，最多共100个模块。 K-BUS02模块内部将这些连接汇集为星形结构，每个本地口末端分别连接一个K-BUST02终端匹配器，这种连接方式适用于模块数量较多的中/大型控制站。 K-BUS02可实现的控制网拓扑结构主控单元4.I/O-BUS 模块模块 终端匹配器 K_BUST02 TR固化在主控器背板内部使用全部本地口本地口的星型拓扑结构8孔连接器主控单元4.I/O-BUS 模块模块使用本地口，本地口，并用扩展口扩展口的星型拓扑结构去扩展柜连接60个本地本地I/O模块、并用EXT扩展口再连接40个远程远程I/O模块，最多共100个模块主控单元4.I/O-BUS 模

24、块模块K-BUS02的工程应用一 配套底座说明 K-BUS02模块配套使用的背板有2种: : 4槽主控器背板 K-CUT01 K-CUT01 单槽IO-BUS背板 K-BUST01 K-BUST01 主控单元4.I/O-BUS 模块模块单槽IO-BUS背板 K-BUST01主控单元4.I/O-BUS 模块模块K-BUS02的工程应用二系统使用DP终端匹配器，来实现星型网络拓扑结构，它是MACS-K系统配套设计的。采用系统电源供电，利用电阻消除信号不匹配，以克服干扰，提高通讯质量。端子使用专用的6位端子，包括系统电源、通信差分线及测试端子。 IO-BUS 终端匹配器的选用K-BUST02 具体用

25、法见下页主控单元4.I/O-BUS 模块模块两个8 孔连接器，总线A、总线B 各1 个，只有电缆进线，没有出线，安装在每一路总线分支的末端，提供终端匹配电阻。 K-BUST02星星形形终终端端匹匹配配器器机柜正面机柜背面主控单元4.I/O-BUS 模块模块 K-BUST02 终端匹配器外观图状态指示灯说明 主控单元4.I/O-BUS 模块模块测试端子定义为了更准确地检测现场DP网络信号，K-BUST02星形IO-BUS终端匹配器提供了DP网络测试端子，其定义见左表所示。 主控单元4.I/O-BUS 模块模块K-BUS03 总线型IO-BUS模块K-BUS03模块是K系列的IO-BUS HUB模

26、块，是8通道总线集线器，属于单纯的物理模块，将IO通讯网络构成总线型拓扑结构，起到网段间线缆连接的作用。 每个通信端口可以驱动一个网段，段间为非隔离。 支持冗余配置，支持带电热插拔。主控单元4.I/O-BUS 模块模块K-BUS03可以实现控制网的总线型拓扑：主控制器模块通过K-BUS03总线型模块扩展，最多可以连接30个本地IO 模块。适用于柜内模块少于30 个、性价比要求高的小型控制站。K-BUST03K-BUST02K系列总线形连接最大分布图 主控单元4.I/O-BUS 模块模块K-BUS03模块内部将这3路模块串联为总线形连接。K-BUST02K-BUST02K-BUST033个本地口

27、可以连接1 个的情况3个本地口可以连接2个的情况主控单元4.I/O-BUS 模块模块K-BUS03的工程应用一 配套底座说明 K-BUS03模块配套使用的背板有2种: : 4槽主控器背板 K-CUT01 K-CUT01 单槽IO-BUS背板 K-BUST01 K-BUST01 主控单元4.I/O-BUS 模块模块K-BUS03的工程应用二IO-BUS终端匹配器的选用K-BUST02 星型IO-BUS终端匹配器 K-BUS03在实现控制网的总线型拓扑时可以选用以下两种两种匹配器：K-BUST03 总线形IO-BUS连接器(该模块有四个8孔连接器，提供多功能总线电缆进线和多功能总线电缆出线。) 主

28、控单元4.I/O-BUS 模块模块四个8 孔连接器。总线A、总线B 各两个，一个是电缆进线，一个是电缆出线。安装在每列导轨的末端，用于总线型网络中各个分支的级联。K-BUST03总总线线形形连连接接器器两个8 孔连接器，总线A、总线B 各1 个，只有电缆进线，没有出线，安装在每一路总线分支的末端，提供终端匹配电阻。 K-BUST02星星形形终终端端匹匹配配器器主控单元4.I/O-BUS 模块模块多功能总线延长预制电缆A多功能总线延长预制电缆B状态指示灯定义测试端子定义主控单元4.I/O-BUS 模块模块K-BUS03的工程应用三在K-BUST03总线形IO-BUS连接器上，通过多功能总线延长预

29、制电缆连接12 插头（或8 插头）多功能总线预制电缆。多功能总线延长预制电缆KX-BUSEX02-0.5m 多功能总线延长预制电缆AKX-BUSEX04-0.5m 多功能总线延长预制电缆B主控单元4.I/O-BUS 模块模块多功能总线延长预制电缆的安装 主控单元4.I/O-BUS 模块模块总结总结IO-BUS模块最多支持三级级联， 两种拓扑结构可以混合使用。主控单元4.I/O-BUS 模块模块机柜I/O模块容量统计 主控单元4.I/O-BUS 模块模块2.交流电源分配3.交直流转换4.直流电源分配（24V DC供电)1.概述控制柜供电5.查询电源供电6.总结控制柜供电1.概述概述在MACS-K

30、系统中，现场控制机柜接入2路独立的220VAC电源，为UPS电源和厂用保安段电源。K-PW系列电源分配板有三个型号，分别是K-PW01、K-PW11和K-PW21。K-PW01是交流电源配电板，K-PW11是直流电源配电板，安装在机柜背面，配合AC/DC电源模块，为整个K系列硬件提供系统电源、现场电源。K-PW21是查询电源分配板，安装在机柜正面，为IO模块提供24V/48VDC查询电源。交流电源分配K-PW01交流直流转换SM910SM913SM920直流分配（24VDC供电）K-PW11查询电源供电K-PW21控制柜供电对于I/O控制柜，电源分配布置在I/O机柜背面。当接外部电源时，I/O

31、柜内配有“交流电源冗余分配模块”（内置空开），实现双路220VAC输入，每路分配5路220VAC输出的转换，同时每路输出均可以用开关控制，并且具有单路输出指示的功能。如图所示： K-PW01交流电源配电板2.交流电源分配交流电源分配控制柜供电K-PW01交流配电模块实现两路冗余220VAC输入，10路220VAC输出。两路交流输入，每路分成5路输出220VAC，共10路220VAC输出。每路输出有一个船型开关，控制输出状态。 K-PW01交流电源配电板2.交流电源分配交流电源分配控制柜供电技术指标 K-PW01交流电源配电板2.交流电源分配交流电源分配控制柜供电 220VAC电源经过“交流电源

32、冗余分配模块”分配后，分别接至冗余配置的“AC/DC电源转换模块”，如图所示。该“电源转换模块”的输入与输出隔离，且输出具有短路保护功能。 (SM910SM913SM920 ) 交直流转换(SM910SM913SM920)2. 交交 直流转换直流转换控制柜供电电源转换模块SM910电源转换模块电源转换模块 输入电压：115VAC/230VAC，切换开关选择输出电压：24VDC额定功率：120W支持1+1并联冗余开机软启动输入输出外壳隔离保护：短路/过载/过压/超温输出状态查询和LED指示灯 开关频率55KHz 交直流转换(SM910SM913SM920)2. 交交 直流转换直流转换控制柜供电S

33、M913电源转换模块电源转换模块输入电压：176VAC264VAC， 50Hz60Hz输出电压：24VDC10A额定功率：240W开机软启动输入输出隔离保护：短路/过载/过压/超温 交直流转换(SM910SM913SM920)2. 交交 直流转换直流转换控制柜供电SM920电源转换模块电源转换模块输入电压：176VAC264VAC， 50Hz60Hz输出电压：48VDC2.5A额定功率：120W支持1+1 并联冗余开机软启动；输入输出隔离保护：短路/过载/过压/超温电源输出状态报警 交直流转换(SM910SM913SM920)2. 交交 直流转换直流转换控制柜供电通过“AC/DC电源转换模块”

34、输出24VDC/48VDC 电源，再进入“直流电源冗余分配板”。其中，一对系统电源、两对现场电源经过合路二极管后，分配出两路电源，实现供电电源的冗余功能；两个辅助电源分配出四路电源，每两路实现一个查询电源分配板的电源冗余，如图所示。 直流电源冗余分配板(K-PW11)4. 直流电源分配（直流电源分配（24VDC24VDC供电供电) )控制柜供电K-PW11直流电源配电板实现1组（2 路）24VDC系统电源的冗余并联输出，2组（4 路）24VDC（120W/240W），现场电源的冗余并联输出，1组（2路）24/48VDC辅助（查询）电源的冗余并联输出，并且检测各输入电源的电压状态，进行低压报警输

35、出。 直流电源冗余分配板(K-PW11)4. 直流电源分配（直流电源分配（24VDC24VDC供电供电) )控制柜供电技术指标通过预制的总线电缆给主控底座提供系统电源和现场电源，通过预制的报警电缆将报警信号输出给IO-BUS模块，通过预制的电缆给查询电源分配板提供输入查询电源。 直流电源冗余分配板(K-PW11)4. 直流电源分配（直流电源分配（24VDC24VDC供电供电) )控制柜供电冗余后的系统电源和现场电源进入主控底板进行配电。底板通过内置线路将一路输入电源分为两组，每组输出6路，分别向6列I/O模块供电，实现从主控底板到I/O模块的配电冗余。其中，6列I/O模块中有4列是240W现场

36、电源供电，另外两列是120W的现场电源供电。如图所示。主控底板电源供电 24VDC供电 直流电源冗余分配板(K-PW11)4. 直流电源分配（直流电源分配（24VDC24VDC供电供电) )控制柜供电从直流分配板输出的4路辅助电源分别接入两个查询电源分配板。每个查询电源分配板分别输出16路查询电源，每一路输出可给一个DI模块或一对冗余DI模块提供查询电源，并且具有单路输出指示功能。如图所示。查询电源分配板供电 注：每个IO控制机柜, 最多只能配置2个 查询电源分配板。5. 查询电源供电查询电源供电控制柜供电查询电源分配板在机柜里的位置5. 查询电源供电查询电源供电控制柜供电 K-PW21查询电

37、源分配板K-PW21查询电源分配板模块实现两路冗余直流24V/48V输入，16路直流24V/48V输出，并有单路输出短路保护和LED指示功能。每路输出串接一个自恢复保险丝（750mA），在输出短路的情况下，保险丝断开，保护电源，并用LED指示灯给出指示。故障排除后，保险丝恢复导通。5. 查询电源供电查询电源供电控制柜供电性能指标 K-PW21 查询电源分配板5. 查询电源供电查询电源供电控制柜供电主机柜电源配置6. 总结总结控制柜供电扩展机柜电源配置6. 总结总结控制柜供电电源模块选型电源模块选型6. 总结总结控制柜供电I/O单元1.概述2.模拟量输入3.模拟量输出4.开关量输入5.开关量输出

38、I/O单元6.模块对照表 K系列全部I/O单元特点 优化的结构设计。底座竖直排列，方便端子接线；模块倾斜设计形成对流通道，热 量可以迅速散发。 达到G3防腐等级。全系列硬件符合ISA S71.04标准，可以适应恶劣运行环境。1.概述概述I/O单元l 1:1冗余配置。l 强大的通道故障诊断功能。l 支持现场电源诊断。l 丰富的LED指示灯。l 支持带电热插拔。l 通道间隔离。l 冗余总线电缆连接。l 电源隔离。1.概述概述 K系列全部I/O单元特点I/O单元完整的模块单元在系统机柜中的安装位置如下图：I/O单元1.概述概述 现场接线端子保险丝仓地址跳线仓电源IO-BUS总线插头 模块单元示意图I

39、/O单元1.概述概述 K-AI01 8通道模拟量输入模块 K-RTD01 8 通道热电阻输入模块 K-TC01 8 通道热电偶与毫伏输入模块 K-AIH01 8通道带HART模拟量输入模块K系列硬件8通道模拟量通道隔离输入模块，可以测量022.7mA电流输入信号（默认出厂量程420mA），热电阻、热电偶和毫伏输入信号。I/O单元2.模拟量输入模拟量输入(1)(1)支持二线制和四线制仪表，最大测量范围022.7mA（默认出厂量程420mA）。(2)(2)两线制外供电保护。(3)(3)具备强大的过流过压保护功能。(4)(4)每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干扰现场。(5)(5)诊断功能、冗

40、余功能、支持带电热插拔。(6)(6)采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。 K-AI01 8通道模拟量输入模块（电流）I/O单元2.模拟量输入模拟量输入 名称名称颜色颜色状态状态含义含义PWR系统电源灯系统电源灯绿绿常亮常亮活动模块系统电源工作正常活动模块系统电源工作正常闪亮闪亮备用模块系统电源工作正常备用模块系统电源工作正常熄灭熄灭系统电源工作不正常系统电源工作不正常COMI/O BUS通讯灯通讯灯绿绿常亮常亮I/O BUS 通讯正常通讯正常闪亮闪亮模块硬件自检正常，但组态配置不正常模块硬件自检正常，但组态配置不正常熄灭熄灭I/O BUS 通讯异常，主控未扫描到模块通讯异常，主控未扫描到模块

41、ERR故障灯故障灯红红常亮常亮模块硬件自检不正常或模块板级故障模块硬件自检不正常或模块板级故障熄灭熄灭模块工作正常模块工作正常快闪快闪固件升级过程中固件升级过程中18第第18 通道灯通道灯黄黄常亮常亮活动模块通道回路正常活动模块通道回路正常慢闪慢闪活动模块活动模块NAMUR 超量程诊断使能且超量程诊断使能且1. 现场信号现场信号21mA 超过超过4s2. 现场信号现场信号3.6mA 超过超过4s熄灭熄灭活动模块通道被禁用或冗余模块中的备用活动模块通道被禁用或冗余模块中的备用模块模块快闪快闪活动模块通道故障（通道回路断线或短路活动模块通道故障（通道回路断线或短路、保险丝故障、现场电源不正常或内部

42、线、保险丝故障、现场电源不正常或内部线路故障）路故障）1) 闪亮：2.5s 亮，0.5s 灭2) 慢闪：0.5s 亮，2.5s 灭3) 快闪：0.5s 亮，0.5s 灭 状态灯说明冗余模式下，主模块的通道灯指示通道回路的信号状态，从模块的通道灯全部熄灭。I/O单元2.模拟量输入模拟量输入 接线K-AI01 每通道预留4个接线端子接入现场信号，以适应二线制配电或四线制不配电法。（1 1）二线制配电电流接法I/O单元2.模拟量输入模拟量输入（2 2）四线制不配电电流接法 接线I/O单元2.模拟量输入模拟量输入二线制和四线制的端子接线示意图二线制变送器四线制变送器屏蔽电缆底座接线端子定义K-AI01

43、模块配套8通道的端子底座，用于连接现场信号线缆。接线端子底座有36位，其中32位用于现场负载设备信号线缆接线，且每个通道有4位接线端子。 电缆屏蔽层在DCS侧单端接地； 接入四线制仪表时仪表端与DCS 侧地电位要相等.I/O单元2.模拟量输入模拟量输入工程应用一底座选型说明I/O单元2.模拟量输入模拟量输入应用注意事项工程应用二(1) 禁止将超过30VDC 电压接入接线端子，否则将造成模块损坏。 为防止220VAC过电压损坏，必须配置K-AT02、K-AT11 或K-AT21 增强型底座。(2) 二线制配电的总保险，只在K-AT02、K-AT11 或K-AT21 增强型底 座上有。(3) 当输

44、入信号超出组态量程且小于模块最大量程时，可以继续测量并 上报采集数据。但当输入信号超出模块最大量程时，会限幅保持最 大量程上报值。(4) K-AI01 只支持电流信号测量，不支持电压信号测量。(5) 尽管模块具备限流保护功能，但要避免8 通道同时短路，以免限流 电路发热过大。(6) 模块中不用的备用通道，建议在组态中禁用，这样就不会诊断断路 而报警，通道指示灯也不会报警闪烁。I/O单元2.模拟量输入模拟量输入(1) 支持二线制和四线制仪表最大测量范围022.7mA （默认出厂量程420mA）。(2)两线制外供电保护。(3)与现场HART协议智能仪表通讯，实现对现场仪表的参 数设置、诊断和维护。

45、(4) 具备强大的过流过压保护功能。(5) 每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干现场。(6) 诊断功能、冗余功能、支持带电热插拔。(7)采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。 K-AIH01 8通道带HART模拟量输入模块（电流）I/O单元2.模拟量输入模拟量输入二线制和四线制的端子接线示意图二线制变送器四线制变送器屏蔽电缆底座接线端子定义K-AIH01模块配套8通道的端子底座，用于连接现场信号线缆。接线端子底座有36位，其中32位 用于现场负载设备信号线缆接线，且每个通道有4位接线端子。 HART手操器的正、负端直接压接至二线制或四线制接线端子底座的正端、负端上。I/O单元2.模拟量输

46、入模拟量输入底座选型说明I/O单元2.模拟量输入模拟量输入支持两线制、三线制、四线制RTD信号。支持带电热插拔，支持冗余配置，通道误接大地（现场电源负）不损坏通道。具备完善断线、短路、超量程诊断功能。每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干扰现场。采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。 K-RTD01 8 通道热电阻输入模块I/O单元2.模拟量输入模拟量输入 状态灯说明1) 闪亮：2.5s 亮，0.5s 灭2) 慢闪：0.5s 亮，2.5s 灭3) 快闪：0.5s 亮，0.5s 灭冗余模式下，主模块的通道灯指示通道回路的信号状态，从模块的通道灯全部熄灭。I/O单元2.模拟量输入模拟量输入 接

47、线(1) (1) 三三线制RTD 接法K-RTD01模块配套8通道的底座，用于连接现场信号线缆。接线端子底座有36位，其中32位用于现场负载设备信号线缆接线，且每个通道有4位接线端子，可连接两线制、三线制或四线制 RTD信号。其余4位是测试接线端子，提供测试点。 I/O单元2.模拟量输入模拟量输入(2) (2) 两线制RTD接法： 接线(3) (3) 四线制RTD接法：I/O单元2.模拟量输入模拟量输入底座选型说明工程应用一模块冗余底座示意图K-RTD01模块使用DB37线缆进行跨柜接线时，需要考虑DB37线缆的线阻是一致，引入的误差可通过软件组态进行偏移补偿。I/O单元2.模拟量输入模拟量输

48、入当K-RTD01模块配置K-DOT01底座使用时，需要用DB37预制电缆连接跨机柜的安全栅，该种连接方式一般应用于现场本安防爆场现场本安防爆场合合。I/O单元2.模拟量输入模拟量输入应用注意事项( (1 1) ) 三线制接线，要求A、B 线的线电阻相同，以便相互抵消。( (2 2) ) 断线诊断中的断线等效于热电阻断路且B、C 要连接。例如，四线制接线时，只断开D 线，不上报断线，A、D 线同时断开上报断线诊断。三线制接线时，断开A 线，上报诊断。断开B、C 线且B、C 连接，上报诊断。( (3 3) ) 采用四线制时，8 通道必须全部采用四线制。不能部分通道用三线制、另一部分用四线制。(

49、(4 4) ) 对于模块中不用的备用通道，建议在组态中禁用，这样就不会诊断断路而报警， 通道指示灯也不会报警闪烁。( (5 5) ) 当输入信号超出组态量程且小于模块最大量程时，可以继续测量并上报采集数据。 但当输入信号超出模块最大量程时，会限幅保持模块最大量程上报值。工程应用二I/O单元2.模拟量输入模拟量输入(1)(1)K-TC01为8通道热电偶与毫伏输入模块，最大测温范 围为-2701372。模块既可以测量热电偶信号，也 可以测量现场毫伏信号，支持K、E、J、S、R、B、 N 、T型热电偶和mV信号。(2)(2)支持带电热插拔，支持冗余配置，具有强大的过压保 护功能，误接10VDC不会损

50、坏。(3)(3)具备完善断线、超量程诊断功能。(4)(4)每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干扰现 场。采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。 K-TC01 8 通道热电偶输入模块状态灯说明同前两种模块，不累述！I/O单元2.模拟量输入模拟量输入K-TC01每通道预留4个接线端子接入现场信号，可连接现场热电偶信号或毫伏电压信号，为保证信号质量，建议使用屏蔽的补偿导线：(1) (1) 连接热电偶信号：(2) (2) 连接毫伏信号：I/O单元 接线2.模拟量输入模拟量输入底座接线端子定义：热电偶和毫伏信号接线示意图：电缆屏蔽层在DCS侧单端接地I/O单元 接线2.模拟量输入模拟量输入K-TC

51、01提供两种方法进行冷端补偿，方法1优先级高于方法2，方法2作为备用方案，在方法1失效时，才使用方法2进行补偿。I/O单元 冷端补偿2.模拟量输入模拟量输入方法1：Pt100测定冷端温度补偿；1、用模块底座上内置的Pt100测量热电偶冷端处的实际温度，并进行补偿算法，主控模块直接得到补偿后的温度。同时，测量到的冷端温度作为第9通道数据，上报主控模块。2、每个TC模块有一个独立的冷端补偿电阻Pt100，在底座的端子内，不占用输入通道，冷端温度补偿范围-2060。Pt100的正、负端与底座端子CJ+、CJ-相连，用于测试，禁止接线。3、接线电缆必须使用补偿导线，以延伸热电偶冷端至柜内。方法2：组态

52、设定冷端温度补偿冷端温度在组态中预先设定（默认25），并固定不变。在方法1失效的情况下，Pt100 冷端测量电路故障，诊断上报第9通道断线状态，模块根据此状态启用组态预定温度进行补偿。I/O单元 冷端补偿2.模拟量输入模拟量输入工程应用底座选型说明模块冗余底座示意图K-TC01模块配套K-DOT01底座使用时，需要用DB37预制电缆连接跨机柜的安全栅，这种连接方式通常应用于现场本安防爆场合。I/O单元2.模拟量输入模拟量输入应用注意事项(1) 禁止将超过10VDC电压接入接线端子，否则将造成模块损坏。(2) K-TC01是在机柜内进行冷端温度测量，所以接线电缆必须使用补偿导线，以延伸热电偶冷端

53、至柜内。补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类，正确选择。(3) 对于模块中不用的备用通道，建议在组态中禁用，这样就不会诊断断路而报警，通道指示灯也不会报警闪烁。(4) 当输入信号超出组态量程，处在模块超量程范围内时，可以继续测量并上报有效采集数据。但当输入信号处在断线量程时，会限幅保持，上报的采集数据无效。工程应用二I/O单元2.模拟量输入模拟量输入(1) K-AO01为K系列硬件8通道模拟量通道隔离输出模块，最大输出范围022.7mA模拟信号（默认 出厂量程420mA）。(2) 支持冗余配置，具备强大的过流过压保护功能误30VDC和过电流都不会损坏。完善故障硬件诊断功能。(3) 每个输出通道

54、单独进行故障输出组态，可在主控模块通讯中断或发生通道输出故障时，保持上一拍数据或输出预设安全值，以适应不同的现场需求。(4) 支持不断线检测电流的功能。 K-AO01 8 通道模拟量输出模块I/O单元3.模拟量输出模拟量输出 状态灯说明 闪亮：1.5s亮，0.5s灭 慢闪：0.5s亮，1.5s灭 快闪：0.5s亮，0.5s灭 冗余模式下，主模块的通道灯指示通道回路的信号状态，从模块的通道灯全部熄灭。I/O单元3.模拟量输出模拟量输出 接线K-AO01 模块每通道预留4个接线端子，使用其中2个端子连接现场设备，如下图所示：I/O单元3.模拟量输出模拟量输出(1) (1) 通道接口电路原理示意图(

55、2) (2) 底座端子接线示意图：(3)(3) 底座接线端子定义：每通道都提供现场测试端子，且不会影响现场负载的正常运行，方便您现场排查故障。用万用表电流测量档，万用表正端表笔接底座Dn 端子，万用表负 端表笔接底座An 端子。 不断线检测电流的功能I/O单元 接线3.模拟量输出模拟量输出底座选型说明工程应用一模块冗余底座示意图当K-AO01模块配合K-DOT01底座使用时，需要用DB37预制电缆连接跨机柜的安全栅，这种连 接方式通常应用于现场本安防爆场合。I/O单元3.模拟量输出模拟量输出应用注意事项（1） 禁止将超过30VDC电压接入接线端子，否则将造成模块损坏。（2） 如需要防220VA

56、C过电压损坏，必须配置K-AT11或K-AT21增强型底座。K-AT01和K-DOT01不具备防220VAC过电压损坏功能。（3） K-AO01只支持电流信号输出，连接现场电流负载，不支持电压信号输出。（4）对于模块中不用的备用通道，建议在组态中禁用，这样就不会诊断断路而报警，通道指示灯也不会报警闪烁。（5）当输入信号超出组态量程且小于模块最大量程时，可以继续测量并上报采集数据。但当输入信号超出模块最大量程时，会限幅保持最大量程上报值。工程应用二I/O单元3.模拟量输出模拟量输出(1) K-AO01为K系列硬件8通道模拟量通道隔离输出模块，最大输出范围022.7mA模拟信号（默认 出厂量程42

57、0mA）。(2) 支持与现场HART智能执行器通信，完成现场执行器的参数设置、检测与维护。(3) 支持冗余配置，具备强大的过流过压保护功能误接30VDC和过电流都不会损坏。(4) 完善故障硬件诊断功能。(5) 每个输出通道单独进行故障输出组态，可在主控模块通讯中断或发生通道输出故障时，保持上一拍数据或输出预设安全值，以适应不同的现场需求。(6) 支持不断线检测电流的功能。 K-AOH01 8通道模拟量输出模块I/O单元3.模拟量输出模拟量输出( (1 1) ) 底座端子接线示意图：( (2 2) ) 底座接线端子定义：HART手操器的正、负端直接压接至接线端子底座的正端、负端上。I/O单元3.

58、模拟量输出模拟量输出可以按1：1冗余配置使用，既可以接有源触点，也可以接无源触点。支持带电热插拔，支持冗余配置，具有强大的过压保护功能，误接60VDC不会损坏该模块。K-DI01模块具有完善硬件通道诊断功能。每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干扰现场。采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。查询电压24V。 K-DI01 16 通道开关量输入模块I/O单元4.开关量输入开关量输入 状态灯说明 冗余模式下，活动模块的通道灯指示通道回路的信号状态，备用模块的通道灯全部熄灭。闪亮：1.5s亮，0.5s灭 慢闪：0.5s亮，1.5s灭 快闪：0.5s亮，0.5s灭 I/O单元4.开关量输入开关量输

59、入工程应用一底座选型说明DB37电缆用于跨机柜的安全栅接线方式，应用于现场本安防爆场合，或者连接继电器端子板，实现隔离和交流采集。在工程应用中，K-DIT02底座端子必须与FM1381配合使用。FM1381模块为37芯圆电缆到凤凰 端子转接端子模块。I/O模块模块底座底座抗抗AC220V功能功能冗余功能冗余功能DB37电缆连接电缆连接K-DI01K-DIT01标准标准无无无无无无K-DIT11增强增强有有无无无无K-DIT02增强增强有有无无有有K-DIT21增强冗余增强冗余有有有有有有K-DOT01电缆连接电缆连接无无无无有有I/O单元4.开关量输入开关量输入K-DI01模块配套K-DIT2

60、1底座使用时，用DB37电缆连接安全栅，其多用于跨机柜的安全栅接线方式，应用于现场本安防爆场合。K-DI01模块也可以通过K-DOT01底座通过DB37预制电缆连接安全栅。I/O单元4.开关量输入开关量输入K-DI01模块的每通道都预留2位接线端子，用来接入现场信号。该模块通过端子板和底座端子 可实现多种数字信号采集，连接不同类型信号的接线方法不同。 接线(1) (1) 查询电源：I/O单元4.开关量输入开关量输入查询电源供电方式：（1）若需要现场电源供电，则短接24V+和V+、短接24V-和V-，将现场电源连接到模块，为通道提供查询电源。（2）也可以连接外部查询电源，K系列的查询电源独立于系