NEXUS硬件講課介紹課件

Nexus硬件一、機(jī)柜二、iLINK總線三、總線及電源擴(kuò)展模塊MCD50四、供電及電源分配五、IO模塊一、機(jī)柜OC6000eNexus系統(tǒng)的機(jī)柜分類包括：控制柜、IO擴(kuò)展柜、電源柜、網(wǎng)絡(luò)柜及其他類型的機(jī)柜。控制柜為系統(tǒng)的最小組成單元。通常一個(gè)完整的Nexus分散控制系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)這樣的最小控制單元組成。每個(gè)控制柜內(nèi)安裝有冗余（或非冗余）的iDPU控制器、冗余（或非冗余）的iLink總線、IO模塊、電源開關(guān)箱、冗余（或非冗余）的直流電源模塊等其他系統(tǒng)組件。每個(gè)控制柜最多配置兩條冗余的IO總線，分別來自控制器的iLink總線端口1和端口2。IO擴(kuò)展柜用于擴(kuò)展控制柜的IO接口能力。與控制柜相比，不包含控制器，通常也不包含電源組件，其模件電源來自相應(yīng)控制柜的直流電源輸出。遠(yuǎn)程IO柜為特殊的IO擴(kuò)展柜，安裝有電源組件。每個(gè)IO擴(kuò)展柜最多配置兩條冗余的IO總線，分別來自控制器的iLink總線端口3和端口4。機(jī)柜正面該區(qū)域用于安裝iDPU控制器、機(jī)柜電源開關(guān)箱、直流電源模塊；機(jī)柜背面該區(qū)域用于安裝總線及電源擴(kuò)展模塊、直流電源分配組件（端子及電源保險(xiǎn)等）。機(jī)柜前后共定義2組IO總線，分4列安裝IO模塊。每列可安裝標(biāo)準(zhǔn)尺寸的NexusIO模塊6塊。#1iLink總線對(duì)應(yīng)正面12個(gè)IO模塊，#2iLink總線對(duì)應(yīng)背面12個(gè)IO模塊。iLink總線布置在IO模塊背部，模塊在總線上的物理地址由各模塊上的地址開關(guān)設(shè)置。

網(wǎng)絡(luò)柜用于安裝整個(gè)控制系統(tǒng)的UDH/PDH網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，以及給這些交換機(jī)配電的直流電源模塊。交流電源切換組件24Vdc電源UDH交換機(jī)（連接HMI和iDPU傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)）PDH交換機(jī)（用于人機(jī)接口站HMI間傳輸非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)）二、iLINK總線OC6000eNexusIO網(wǎng)絡(luò)是智能的總線網(wǎng)絡(luò)，在系統(tǒng)中定義為iLink總線，用于控制器與IO模塊之間的實(shí)時(shí)雙向通訊。I/O網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步通過iLink（R、S總線）完成，校時(shí)精度可達(dá)±100微秒。iLink總線電纜以不同的顏色區(qū)分互為冗余的IO總線：黑色線纜表示“R”網(wǎng)，白色線纜表示“S”網(wǎng)。iLink總線電纜整合了總線通訊及模塊的24Vdc供電電源。任意一條iLink總線包含1條IO總線和1路24Vdc電源。標(biāo)準(zhǔn)的Nexus系統(tǒng)采用冗余IO總線設(shè)計(jì)（R網(wǎng)和S網(wǎng)），以完成IO模塊的冗余總線通訊及冗余供電，其每一條iLink總線均可獨(dú)立完成控制器與IO模塊的實(shí)時(shí)雙向通訊任務(wù)。三、總線及電源擴(kuò)展模塊MCD50

功能OC6000eNexusIO總線及電源擴(kuò)展模塊MCD50提供了NexusI/O模塊與控制器I/O總線（iLink）及機(jī)柜直流電源系統(tǒng)的電氣接口。模塊對(duì)iDPU控制器的一個(gè)總線接口（iLink）進(jìn)行擴(kuò)展，提供了物理上相互獨(dú)立的兩個(gè)冗余總線接口（NETR、NETS）。

同時(shí)，MCD50模塊也為冗余總線上的模塊提供了兩路24Vdc電源輸入，且對(duì)任意一路電源具有電壓監(jiān)視、報(bào)警及過載保護(hù)功能。

任意一路電源異常（電壓低于21.6V），模塊將輸出電源故障報(bào)警。MCD50與iLink總線電纜配合使用，每對(duì)冗余的iLink總線應(yīng)配置2塊MCD50模塊?？偩€及電源擴(kuò)展模塊MCD50直流24V輸入端子Link總線（遠(yuǎn)程I/O）電源故障報(bào)警輸出端子直流24V輸出端子MCD50連接圖（本地I/O）以太網(wǎng)數(shù)據(jù)光信號(hào)光信號(hào)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)MOXATCF-142-M-STMOXATCF-142-M-ST

系列是串口轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器，具備轉(zhuǎn)換串口(RS232或RS422/485)及光纖(多?；騿文?訊號(hào)的能力。TCF-142接口轉(zhuǎn)換器可將串口傳輸距離延伸最遠(yuǎn)可達(dá)5km(MOXATCF-142-M-ST

多模光纖)或40km(TCF-142-S單模光纖)。

單模光纖為黃色，多模光纖為橙色。接線方法為：將

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的Tx（發(fā)射端）

接至另一臺(tái)

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的Rx（接收端）。四、供電及電源分配OC6000eNexus所有模件采用直流24V供電。OC6000eNexus系統(tǒng)的每個(gè)控制柜均配置獨(dú)立的供電系統(tǒng)，包括供電電源開關(guān)箱、24VDC電源模塊等，直流電源冗余配置。IO擴(kuò)展柜不單獨(dú)配置供電系統(tǒng)，所有供電電源取自對(duì)應(yīng)的控制柜供電回路。OC6000eNexus控制柜提供兩路互為冗余的交流電源輸入，并接入柜內(nèi)交流電源開關(guān)箱，以提供輸入電源的濾波、保護(hù)功能，并可提供柜內(nèi)其他設(shè)備的輔助電源輸出。冗余的2個(gè)直流電源模塊，同一條iLink總線上的IO模塊直流電源采用環(huán)形方式連接，其電源取自同一路分?jǐn)啾ｋU(xiǎn)。任意模塊的插拔不影響其它模塊設(shè)備的供電。兩路24Vdc輸出進(jìn)電源分配端子排擴(kuò)展柜直流電源也需由此端子排轉(zhuǎn)接

五、IO模塊

OC6000eNexus的I/O模塊為智能型I/O模塊，模塊采用單板設(shè)計(jì)，其上包含處理器子系統(tǒng)及信號(hào)調(diào)理電路，以完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)過程信號(hào)的采集、數(shù)字化處理、控制算法、控制輸出、并完成與控制器的雙向?qū)崟r(shí)通訊。通過板卡上專門設(shè)計(jì)的電路及板載軟件（固件），模塊還可提供從板卡級(jí)，最高至通道級(jí)的故障診斷功能，包括處理器子系統(tǒng)診斷、IO總線通訊診斷、電源監(jiān)視、通道故障診斷等。診斷結(jié)果可通過模塊上的狀態(tài)指示燈顯示，同時(shí)診斷信息通過IO總線網(wǎng)絡(luò)傳送到控制器，并可在HMI上報(bào)警顯示，在MPC的報(bào)警歷史中可以查看。IO總線上的每一塊I/O模塊都有其唯一的物理地址，其通過模塊上的地址跳線設(shè)定。通過空氣對(duì)流散熱，模塊可工作在0～60℃（32～140oF）的環(huán)境溫度下。每個(gè)模塊的處理器內(nèi)都有一個(gè)溫度傳感器，利用該傳感器可獲知板上的大致溫度（測(cè)量精度±5℃/±9oF），并通過IO總線發(fā)送至控制器。IO模件布置IO模塊區(qū)：機(jī)柜前后共定義2組IO總線，分4列安裝IO模塊。每列可安裝標(biāo)準(zhǔn)尺寸的NexusIO模塊6塊。#1iLink總線對(duì)應(yīng)正面12個(gè)IO模塊；#2iLink總線對(duì)應(yīng)背面12個(gè)IO模塊；#3iLink總線對(duì)應(yīng)擴(kuò)展柜正面12個(gè)IO模塊；#4iLink總線對(duì)應(yīng)擴(kuò)展柜背面12個(gè)IO模塊。

模塊狀態(tài)指示LEDI/O模塊面板上有3個(gè)發(fā)光二極管，用以指示模塊工作狀態(tài)及故障診斷。模塊地址撥碼開關(guān)在同一條iLink總線上，每個(gè)NexusI/O模塊都有其唯一的物理地址編號(hào)，并通過模塊上的地址跳線進(jìn)行設(shè)置。

共有4個(gè)位用來表示物理地址編號(hào)，最多可表示16個(gè)I/O模塊地址（實(shí)際上只有前12個(gè)地址定義為有效）。模塊初始化以后，其處理器子系統(tǒng)得到唯一的物理地址編號(hào)。如果這個(gè)編號(hào)與同一條總線上的其他模塊相同，則控制器與模塊之間的通訊就不能建立，即地址沖突。在此情況下，I/O模塊上的1個(gè)發(fā)光二極管將顯示地址沖突（STAT燈閃爍）。16通道m(xù)A/V模擬量輸入模塊MAI50模擬量輸入模塊MAI50是一款智能的信號(hào)采集和處理模塊。模塊本身含有處理器子系統(tǒng)以及信號(hào)調(diào)理電路，可處理16路mA/V模擬量信號(hào)輸入。每一路輸入通道可以單獨(dú)配置成電流或電壓輸入方式，信號(hào)范圍0～20mA（或±10V）。MAI50模塊的每個(gè)輸入通道都有一個(gè)250?的負(fù)載電阻，可以將20mA的輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換為5V的電壓信號(hào)。輸入方式通過模塊上的跳線設(shè)置.現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)通過MAI50模塊兩側(cè)的4排16針端子接入。MAI50模塊可接受的模擬量輸入信號(hào)類型：?兩線制變送器，內(nèi)部或外部供電?三線制變送器，模塊提供變送器電源?電流或電壓輸入信號(hào)電流輸入方式下，當(dāng)模塊任一通道存在短路/開路故障時(shí)，模塊會(huì)將相關(guān)通道置為無效并賦予一個(gè)特殊數(shù)值，由控制器判斷報(bào)警。MAI50模塊的每個(gè)輸入通道都映射一個(gè)XAI算法功能塊對(duì)于熱電偶信號(hào)輸入，需要使用匹配的補(bǔ)償電纜。為保證電纜對(duì)干擾信號(hào)的良好屏蔽，建議信號(hào)電纜的屏蔽層僅在臨近I/O模塊的接線端子處開剝，并接至通道的屏蔽端子上。同時(shí)，控制柜也提供接地銅排用于現(xiàn)場(chǎng)電纜屏蔽層的匯總接地。冷端溫度由單獨(dú)的熱電阻通道測(cè)量，并通過控制器軟件進(jìn)行熱電偶信號(hào)的溫度補(bǔ)償。一般在控制柜內(nèi)I/O模塊區(qū)域的上、下兩端各布置一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，采用兩者的平均值作為冷端補(bǔ)償溫度。MAI51模塊輸入通道分度類型設(shè)置溫度補(bǔ)償8通道模擬量輸出模塊MAO50模擬量輸出模塊MAO50是一款智能的信號(hào)采集和處理模塊。模塊本身含有處理器子系統(tǒng)以及信號(hào)調(diào)理電路，可提供8路模擬量輸出，信號(hào)范圍0～20mA，其中兩路通道支持電流或電壓輸出（信號(hào)范圍0～5V）?？刂葡到y(tǒng)的模擬量輸出指令通過模塊左側(cè)的2排16針端子輸出到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。模塊的前6個(gè)通道（01～06）為電流信號(hào)輸出，輸出信號(hào)范圍0～20mA；最后兩個(gè)通道（07、08）可設(shè)置為電流或電壓輸出（信號(hào)范圍0～5V）。MAO50模塊的每個(gè)輸出通道都映射一個(gè)XAO算法功能塊32通道開關(guān)量輸入模塊MDI50開關(guān)量輸入模塊MDI50是一款智能的信號(hào)采集和處理模塊。模塊本身含有處理器子系統(tǒng)以及信號(hào)調(diào)理電路，可處理32路開關(guān)量信號(hào)輸入。每一路開關(guān)量輸入在模塊面板上均有實(shí)時(shí)狀態(tài)指示且具有SOE記錄功能，SOE時(shí)間記錄精度可達(dá)1ms。（舉例機(jī)組發(fā)生跳機(jī)時(shí)，運(yùn)行人員首先可以憑著SOE信號(hào)發(fā)生的先后順序及時(shí)進(jìn)行設(shè)備故障的判斷，因此SOE記錄信號(hào)的準(zhǔn)確性，對(duì)快速分析查找出機(jī)組設(shè)備故障原因有著很重要的作用。）此外，模塊的最后四路通道具備低速脈沖量輸入采集功能。MDI50模塊的每個(gè)開關(guān)量輸入通道都映射一個(gè)XDI算法功能塊MDI50模塊的每個(gè)脈沖量輸入通道都映射一個(gè)XPI算法功能塊SeqOfEvents是否開啟SOE記錄Enable，Disable每一路輸入通道在模塊面板上均有相應(yīng)的LED實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示。

LED點(diǎn)亮－輸入通道觸點(diǎn)閉合

LED熄滅－輸入通道觸點(diǎn)打開16通道交流繼電器開關(guān)量輸出模塊MDO53開關(guān)量輸出模塊MD053是一款智能的信號(hào)采集和處理模塊。模塊本身含有處理器子系統(tǒng)以及信號(hào)調(diào)理電路，可提供16路繼電器輸出。每一路開關(guān)量輸出在模塊面板上均有指令指示。MDO53模塊具有16路繼電器開關(guān)量輸出，應(yīng)用于250VAC以下等級(jí)的交流控制回路。開關(guān)量輸出部分包含光耦隔離，輸出驅(qū)動(dòng)回路以及交流繼電器。MDO53模塊的每路通道均可提供一對(duì)具有公共端的常開觸點(diǎn)（NO）和常閉觸點(diǎn)（NC）輸出。MDO53模塊的每個(gè)開關(guān)量輸出通道都映射一個(gè)XDO算法功能塊模塊接受控制器控制指令，并通過光電耦合器控制驅(qū)動(dòng)電路，推動(dòng)交流繼電器。MDO53模塊的每路通道均可提供一對(duì)具有公共端的常開觸點(diǎn)（NO）和常閉觸點(diǎn)（NC）輸出。每一路輸出通道在模塊面板上均有相應(yīng)的LED實(shí)時(shí)指令顯示。

LED點(diǎn)亮－輸出指令吸合繼電器

LED熄滅－輸出指令釋放繼電器編程接口（JTAG），用于板載處理器的調(diào)試處理器內(nèi)具有一個(gè)溫度傳感器，利用該傳感器可獲知板上的大致溫度。該信息由I/O模塊的處理器通過iLink總線發(fā)送至控制器16通道開關(guān)量輸出模塊MDO54開關(guān)量輸出模塊MD054是一款智能的信號(hào)采集和處理模塊。模塊本身含有處理器子系統(tǒng)以及信號(hào)調(diào)理電路，可提供16路開關(guān)量輸出。每一路開關(guān)量輸出在模塊面板上均有指令指示，同時(shí)模塊具有指令回讀功能。MDO54模塊需和繼電器擴(kuò)展板配套使用，通常應(yīng)用于11