总线式本安远程io系统excom

《总线式本安远程io系统excom》由会员分享，可在线阅读，更多相关《总线式本安远程io系统excom（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1 PAECRIO 1001-01 总线式 本安远程IO系统 excom Sense it! Connect it! Bus it! Solve it! 2 总线式本安远程I/O系统 可直接安装在危险1区/ 2区的本质安全远程I/O系统 冗余的通讯网关和电源模块配置 与PROFIBUS-DP V1主设备的本安连接 所有参数均可在线设定 支持HART 协议的传输 工作温度范围 -20.+60 C 所有部件的更换和扩展均可在线完成 模块插拔无需使用工具，只用双手即可轻松完成 128个开关量或64个模拟量本安信号只占用1个 Profibus-DP地址 模拟量和开关量I/O的强制及替代值设定功能，方便

2、系统调试 3 本安远程I/O系统- excom excom 系统概述 excom 系统功能概述 系统结构 一个最简单系统的基本硬件配置 系统连接和诊断 地址设定、通讯速率/ 循环时间、软件及系统文件 PROFIBUS-DP 现场总线结构 系统安装指导 系统拓扑结构 通过DTM对系统进行组态和参数设置 excom 系统模块介绍 通讯网关 GDP1,5 开关量输入/ 输出模块 DM80Ex 频率信号输入模块 DF20Ex 开关量输入模块 DI40Ex 开关量输出模块 DO40Ex 模拟量( 无源) 输入模块 AI40Ex 模拟量( 有源) 输入模块 AI41Ex 模拟量输出模块 AO40Ex 模拟

3、量( 无源) 输入模块, HART AIH40Ex 模拟量( 有源) 输入模块, HART AIH41Ex 模拟量输出模块, HART AOH40Ex 温度信号输入模块 TI40Ex 母板 MT18/MT9 24VDC电源模块 PSD24Ex AC/DC转换模块 PPSA230VAC PPSA115VAC 总线耦合器 PROFIBUS-DP 用于屏蔽双绞线连接的段耦合器(RS485) SC12Ex PROFIBUS-DP 应用于危险1区的光纤耦合器 OC11Ex/2G PROFIBUS-DP 应用于危险2区的光纤耦合器 OC11Ex/3G 预制光缆/ PROFIBUS-DP电缆 Cable L

4、WL-2ST/SY-. M Cable 451-. M IP65防护机箱 EG-VA系列 PROFIBUS-DP RS485总线连接器 D9T-RS485 D9T-RS485PG D9T-RS485IS D9S-RS485 附件 空I/O模块盖板 BM1 空电源模块盖板 BM-PS MODEX电源滤波器 MODEX开关端子 MODEX隔离继电器 PROFIBUS-DP RS485-IS总线连接器 D9T-Ex NEPSI防爆认证及应用 5 5 6 6 7 7 8 8 9 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 34 36 38 42 44 44 46 48 50 52 53

5、 54 55 55 55 55 56 56 56 56 57 57 58 4 总线式本安远程I/O系统 excom 系统部件概述 系统部件范围 部件型号 GDP1,5 DM80Ex DF20Ex DI40Ex DO40Ex AI40Ex AI41Ex AO40Ex AIH40Ex AIH41Ex AOH40Ex TI40Ex MT18/9-.024, MT18-C230 PSD24Ex PPSA230Ex PPSA115Ex 页码 NAMUR NAMUR NAMUR 模拟量1) 模拟量2) 模拟量1) 模拟量2) TC/RTD 开关量 开关量 模拟量 模拟量 8I/O 2I 4I 4O 4I

6、4I 4O 4I 4I 4O 4I 部件参数 简要功能说明 输入信号类型 输出信号类型 部件类型 通道间电隔离 1) 输入信号无源 ( 部件输入端有源) ，通常用来连接2线制变送器 2) 输入信号有源 ( 部件输入端无源) ，通常用来连接4线制变送器 通讯网关 PROFIBUS-DP总线接口 8-通道开关量输入/ 输出模块 2-通道频率输入模块 4-通道开关量输入模块 4-通道开关量输出模块 4-通道模拟量输入模块 4-通道模拟量输入模块 4-通道模拟量输出模块 4-通道模拟量输入模块, HART 4-通道模拟量输入模块, HART 4-通道模拟量输出模块, HART 4-通道温度信号输入模块

7、 母板，16/8 IO模块 24 VDC电源模块 230 VAC/DC转换模块 115 VAC/DC转换模块 输入/ 输出通道数 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 34 36 38 42 44 44 5 系统结构 系统功能概述 excom 是一种可以在危险1/2区安装使用的远程I/O系统，它可以将现场分散的本安开关量和模拟量信号就近连接到其对应的I/O 模块，并通过现场总线的形式传输到控制系统；因此，该产品将现场总线、安全栅及I/O技术完美的结合在了一起。 整套系统由母板以及安装在它上面的电源模块、通讯网关以及I/O模块组成。 母板起到分配电源、传输数据和连接现场设备

8、的作用。 电源模块可为系统的正常工作提供充足的电源供应：电源模块可进行冗余配置，而其外部供电也可以引自两处不同的来源，从而 确保了系统供电的可靠性。 通讯网关控制着I/O模块与控制系统间的通讯工作，它肩负着主设备和从设备的双重任务：作为主设备，它控制着系统内部总线的 正常工作；而作为从设备，它又负责与上一层现场总线的通讯任务。通讯网观的冗余配置，确保了数据传输的可靠性。 I/O模块作为外围现场设备的接口，可处理具有EEx ia IIC防爆等级的现场设备输入/ 输出信号：MT18/MT9两种规格的母板分别可 连接16/8 个I/O模块；模块的供电均由母板提供，无需外接电源；所有模块的插拔无需借助

9、工具，只用双手即可轻松完成，同时模块 的更换可在线进行，系统本身将自动检查新更换的模块是否与原模块相匹配。 系统的工作机制为：现场设备信号通过电线电缆与excom 系统的I/O模块点对点地连接，进入系统后即被I/O模块转换为数字信号， 再经过系统内部总线传送到通讯网关，然后由网关将信号传送到上一层的现场总线，最后传输到控制系统 (DCS/PLC)。而由控制 系统发出的信号则经过相反的路径进行传输。 整个系统的内部循环时间为5ms( 开关量信号) / 20ms( 模拟量信号) ，响应时间则与控制系统的类型、现场总线的具体应用相关。 系统支持HART 协议的传输。 冗余电源模块 通过三个旋转拨码

10、开关设定总线地址 I/O模块 模块安装导轨 MT18母板 模块标识EEx i本安现场设备连接Prifibus-DP总线连接 外部供电电源连接 EEx e增安接线端子 LEDs：可指示模块 及I/O通道工作状态 冗余通讯网关 6 总线式本安远程I/O系统 可连接的PLC/ SPC excom 系统可连接到所有具有 PROFIBUS DP-V1功能的主设备。 一个最简单系统的基本硬件配置 要组成一个excom 系统，至少需要如下部件： 1个MT9.024母板 或者1个MT18.024母板 1个电源模块PSD24Ex 1个网关GDP1,5 1个RS485-IS段耦合器SC12-Ex 以及相应的I/O

11、模块（数量及型号根据具体应用要求而定）： DM80Ex DF20Ex DI40Ex DO40Ex AI40Ex AI41Ex AO40Ex AIH40Ex AIH41Ex AOH40Ex TI40Ex 系统的连接 PROFIBUS-DP现场总线: 根据选择使用的不同型号母板，可以使用1个 或2个（冗余配置）9孔D-SUB接头将excom 系统连接到总线。在危险场所中应用时，应使 用相应的防爆9孔D-SUB接头： - TURCK型号：D9T-Ex（见55页） 连接电缆可以使用铜芯 电缆或光缆，需配相应的转换器： - 型号及参数见46-49页 。另外，由于物理层使用RS485 Ex-i，在危险 场

12、合使用时，还需使用一台DP-Ex-i段耦合器： - TURCK型号：SC12-Ex（见44页） 电源： 电源模块通过增安端子与外部电源相连。 I/O模块： 模块通过母板上的两个16或12孔的插槽与母 板连接。 现场设备输入/ 输出信号： 母板上每一个I/O模块都对应着4个4孔的连 接器用于连接现场设备。这里允许使用几种 不同的连接技术，请在订购这些部件时，注 意它们的不同。 注意: 必须遵循不同防护等级的相关的规定。 系统的诊断 网关可以提供更多的PROFIBUS-DP诊断 信息，也就是说，可向用户提供包括每一 个通道的错误指示的全方位的诊断数据。 另外，每一个模块均带有LED可以在现场 直接

13、指示出每一个通道的状态，并且模块 另有一个LED可指示整个模块的状态。 所有LED的指示均遵循NAMUR NE 44或 DIN EN 60073标准，即： 绿色 = 正常（电源已接通） 红色 = 故障 黄色 = 开关量输入/ 输出的开关状态 详细信息请参见操作手册 电源、网关非冗余配置 电源、网关冗余配置 24VDC电源供应 PROFIBUS-DP接口，最高通讯速率1.5 MBaud PROFIBUS本安段耦合器 连接NAMUR开关或低功耗执行器的开关量输入/ 输出模块 用于频率测量或计数器功能的开关量输入模块 连接NAMUR开关的开关量输入模块 连接功率小于0.5W的本安电磁阀的开关量输出模

14、块 连接2线制变送器（无源电流信号）的模拟量输入模块 连接4线制变送器（电流源）的模拟量输入模块 连接执行器的模拟量输出模块 连接具有HART 协议的2线制变送器（无源电流信号）的模拟量输入模块 连接具有HART 协议的4线制变送器（电流源）的模拟量输入模块 连接具有HART 协议的执行器的模拟量输出模块 连接热电阻或热电偶的温度信号输入模块 7 PROFIBUS-DP现场总线结构 根据PROFIBUS协议的规定，一个网络中最多可连接126个节点；但是由于传输速率等因素的限制，一个网络中 只允许连接32个节点。如果一个网络连接的节点超过32个，就需要通过中继器和/ 或段耦合器将该网络分成几个网

15、段。 中继器的作用是将整个网络分成若干网段，再通过几个中继器的串联，扩展网络连接节点的能力。一个网络中 允许串联的最大中继器的数量由中继器供应商来确定。 DP-Ex-i段耦合器限制网络物理层的特性符合RS485 Ex-i标准，保证了其在危险区中使用时的安全性；一般一个 DP-Ex-i段耦合器只允许连接最多16个DP节点。 请注意，中继器和段耦合器将会各占用一个总线地址。 根据EN50170-2标准，当使用A型DP电缆时不同传输速率下允许的最大电缆长度： 地址设定 通讯速率/ 循环时间 软件/ 系统文件 系统的设备数据描述文件(GSD文件)将随系统硬件一起提供，也可从以下网址下载： German Headquarters Download Configuration PROFIBUS-DP的主设备决定了系统的传输速率，允许的波特率范围从9.6到1500kBaud。 excom 系统的内部循环时间为：128个开关量为5毫秒以内，64个模拟量为20毫秒以内，这个循环时间是非常快的。 整个控制系统的反应时间还与PROFIBUS-DP的节点数和上一层系统的处理时间有关。 具体的计算公式为：TR = 2 x(TI + TB + TPLS) 其中 TR = 反