《XDPS系统手册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《XDPS系统手册（62页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、XDPS系统手册 目 录c0116012版本2.0第1章XDPS-400分散控制系统11简介12技术说明22.1系统结构22.2技术特点22.3引用的规范和标准3第2章过程处理单元61过程处理单元61.1分布式处理单元（DPU）71.2DPU 的构成71.3DPU的功能和特点101.4DPU 的性能指标111.5DPU功能的扩展122过程I/O122.1模件的组成132.2I/O 模件的特点142.3常用I/O模件说明172.4特殊I/O模件说明203系统的机柜233.1控制柜和端子柜233.2远程I/O柜24第3章人机接口站（MMI）261概述262MMI站的硬件组成273MMI站的基本功能
2、283.1监控软件包283.2数据记录软件包333.3过程组态软件包35第4章网络通讯系统401XDPS-400系统通讯架构401.1RTFNET网421.2系统信息网INFNET431.3FCS网431.4I/O总线431.5FIO总线442网络通讯特征442.1网络通讯特征442.2XDPS400信息包的特征453网络能力46第5章系统供电与接地471电源柜472供电方式472.1机柜供电472.2MMI供电482.3其它483直流电源49第6章系统接地501接地站组502单点接地503DPU机柜的接地504接地电阻505接地网50第7章系统可靠性521概述522检验与优选523冗余设计5
3、34隔离设计545自诊断与在线维护546分散度设计546.1最小故障率556.2最小故障范围556.3最小故障后果566.4最小故障持续时间56第8章系统主要技术指标571精确度572抗干扰能力573网络性能574实时性575系统可靠性评价586电源性能587容量588系统负荷率599环境条件59XDPS系统手册 43第1章 XDPS-400分散控制系统1 简介新华控制工程有限公司分散控制系统XDPS 是一个融计算机、网络、数据库、信息技术和自动控制技术为一体的工业信息技术系列产品。XDPS是英语XINHUA Distributed Processing System的缩写，中文含义为新华分布
4、处理系统。系统的开放式结构、模块化设计技术、合理的软硬件功能配置和易于扩展的特点，已广泛用于电站的分散控制、电厂调度和管理信息系统、变电站监控、电网自动化、钢铁企业的高炉监控、化工企业的过程自动化和造纸厂过程自动化。XDPS系统结构如图1-1所示。图1-1 XDPS系统结构图2 技术说明2.1 系统结构XDPS 在构成应用系统时，分布式处理单元DPU可根据I/O规模大小决定机柜数量，人机接口站MMI可根据用户操作的不同决定配置的数量与规格。XDPS-400的典型配置，如图1-2所示。图1-2 XDPS-400典型应用示意图2.2 技术特点XDPS 系列的最大特点是系统的开放性，硬件、软件与通讯
5、都采用了国际标准产品或主流工业产品，构成开放的工业控制系统。q 硬件-硬件跟随计算机发展潮流。人机接口（MMI）采用标准工业PC机，分布处理单元DPU采用标准工业PC总线结构。q 软件-Windows系统软件，以及基于Windows 实时多任务操作系统RMX-X。方便直观的符合IEC-1131-3的DPU图形组态软件、图形显示、报表、控制、记录统计的生成工具软件。DPU图形组态软件用户级开放，组态灵活方便，便于调试和维护。q 通讯-采用成熟的计算机网络通讯技术，构成高速的冗余实时数据网，符合IEEE802.3标准，通讯速率10Mbps/100Mbps。q 显示-高分辨率显示，分辨率128010
6、24或16001200。窗口显示及三维空间的显示画面。q 一体化-通过以太网（Ethernet）与其它信息网络联接，从工业生产过程控制、测量、生产管理信息一体化。q 汉化-全汉化显示、支持中英文显示界面。q 网络-实时数据网（A网、B网）冗余网络，传递实时数据，支持1250个网络节点。信息数据网（C网）实现数据库文件与打印共享，传递系统非实时性文件信息。q 数据库-分布实时数据库，对网上各节点透明。q 实时性-1秒内可更新所有全局点，1秒内调出任何图形显示，50ms的控制周期。q 灵活-除可接新华公司的I/O模块外，通过标准的通讯协议(如DNP3.0、Modbus、SC1801等)，还可接其它
7、常用的I/O系统、各种PLC、厂级MIS和其它控制系统。q 发展-硬件与软件跟随国际工业主流产品同步发展。q 功能-集过程控制、顺序控制、数据监视和记录于一体。q 可靠性-系统经可靠性设计，采用冗余技术，容错技术，双路电源供电，保证系统MTBF200000小时。q 备件-标准化与系列化，备件种类大大减少。q 维护-通道级的自诊断程序，CRT自动报警与显示，可实现快速带电更换，MTTR5Min。q 接地-系统要求单独接地，接地电阻2.5欧姆。2.3 引用的规范和标准2.3.1 通用标准美国防火协会（NFPA）ANSI/NFPA 70国家电气规范ANSI/NFPA8502多燃烧器锅炉炉膛防内爆和外
8、爆ANSI/NFPA8503制粉系统的安装及运行美国电气和电子工程师协会（IEEE）EIA RS-232-C数据终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口美国仪器仪表学会（ISA）ISA IPTS 68热电偶换算表ISA RP55.1数字处理计算机硬件测试美国科学仪器制造商协会（SAMA）SAMA PMS 22.1仪表和控制系统功能图表示法美国电气制造商协会（NEMA）ANSI/NEMA ICS4工业控制设备和系统的端子排ANSI/NEMA ICS6工业控制设备和系统外壳ANSI/NEMA ICS2工业控制装置、控制器及组件的标准美国保险商实验室（UL）UL 1413电视
9、用阴极射线管的防内爆UL 44橡胶导线、电缆的安全标准国际电工委员会（IEC）IEC TC529 基础安全标准：外壳防护等级的分类AWS 美国焊接学会ICEA 绝缘电缆工程师协会NEPB 美国国家环保局NEC 美国国家电气标准HEI 热交换协会ISO 国际标准化组织TCP/IP 网络通讯协议IEEE 802 局域网标准中国标准GBG-RK-95-51 火力发电厂分散控制系统技术规范G-RK-98-54 火力发电厂汽轮机控制系统技术规范ANSI/ASME TDP-1-1985 电站蒸汽轮机防进水保护措施DL/T 609-1996 300MW级汽轮机运行导则DL/T 656-1998 火力发电厂汽
10、轮机控制系统在线验收测试规程DL/T 657-1998 火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程DL/T 658-1998 火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程DL/T 659-1998火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程DL/T 589-1996火力发电厂燃煤电站锅炉的热工检测控制技术导则DL/T 655-1998 火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测试规程DL5002/3-91 电力系统调度自动化设计技术规程GB/T 13729-92 远动终端通用技术条件GB/T 15153.1-1998 电源与EMC标准GB/T 15153-94 远动设备及系统工作条件环境与电源IEC688（9
11、2） 交流电量变换为模拟电量或数字量的电气测量送器IEC 61334 系列 配电网自动化系统结构2.3.2 网络通讯IEEE802.3/IEEE802.3n 电站电子工程师协 以太网工作组IEC60870-5 国际电工委员会远动设备及系统传输规约IEC61158 现场总线技术标准IEC61850 变电站通信和系统2.3.3 软件工程GB/T 11457-95 软件工程术站IEC-1131-3 图形在可编程逻辑控制语言标准GB/T15532-95 软件单元测试规范GB/T12504-90 软件质量保证规范GB/T16680-96 软件文档管理规范第2章 过程处理单元1 过程处理单元过程控制单元是
12、系统实时网络上的节点，它包括分布式处理单元（DPU）（或FCS）、过程I/O（或远程I/O）、控制机柜、端子柜、供电及其附属系统。过程处理单元是直接执行过程对象控制的单元，构成过程处理单元的DPU、I/O等放置在控制机柜中，而接线的端子板放置在端子柜中，通过预制电缆相互连接，机柜采用标准的 19 英寸机柜（7007002235），如图2-1所示。图中左侧是过程处理单元的控制柜，右侧是端子柜。图2-1 控制柜与端子柜1.1 分布式处理单元（DPU）分布式处理单元（DPU-Distributed Processing Unit）以工业控制主机为基础，是过程控制单元的核心，它上与实时主干网相连，对下
13、与I/O总线网相连。实现各种先进的控制策略，完成数据采集、模拟调节、顺序控制、高级控制、专家系统以及其它不同用户的特殊功能要求。图2-2为DPU示意图。图2-2 DPUDPU 为2台冗余配置，机箱导轨为19标准机架，它可以安置2台DPU。每台DPU在物理上和功能上完全独立的，常规应用中互为冗余配置，一台为主控则另一台为副控，副控跟踪主控，主、副控逻辑完全根据DPU的工作状态，是动态确定的，无专门设置，可实现在线维护和调试。XDPS-400DPU选用高性能的工业主机为基础，它具有处理速度快，快速响应各种事件并能准确地完成诸如I/O输入输出、PID运算、网络通讯、逻辑运算、事件量处理等功能。1.2
14、 DPU 的构成作为XDPS-400 系统核心控制器DPU具有高速、高可靠性，负载能力强等特点，是一个独立的工业控制计算机，它主要由高性能处理器、高速、可靠的通讯通道、高精度的GPS时钟定时器、大容量的数据存储器、高速、高性能的I/O总线及专用的DPU切换模件等部件组成。1.2.1 高性能处理器C3 400MHz 32位处理器，执行各种实时任务（算法、I/O管理等）的调度、运算。1.2.2 高速、可靠的通讯通道每个 DPU均有二个独立的网络通讯接口，通讯速率达100Mbps，与高速实时网连接，实现数据的广播和接收。1.2.3 高精度的GPS时钟定时器为各部件的工作及通讯提供精确的时钟信号，同步各部件的运行，确保各子系统SOE点时钟分辨率1ms。1.2.4 大容量的数据存储器XDPS-400DPU配有32MB RAM存储器和32MB FLASH RAM存储器。其中RAM中存有过程动态数据，配合处理器进行过程控制的调度、运算。FLASH RAM采用先进DOC（Disk On Chip）技术，装载有实时
