1、K K系列硬件系列硬件HOLLiAS MACS6 HOLLiAS MACS6 K系列硬件學習目標清晰K系列硬件的特點和使用方法。掌握K系列硬件在實際項目中的配置。K系列硬件目錄 一、系統概述 四、I/O單元 二、主控單元 三、控制柜供電 五、系統接地系統概述系統概述1.1.系統結構2.系統指標3.硬件設計1.系統結構系統結構 MACS-K 系統結構圖系統結構圖K硬件與MACS6軟件配置的系統結構圖系統概述 系統特點安全可靠靈活開放系統概述1.系統結構系統結構 操作員站 （80 80 111111） （208208 239239） 現場控制站（10 10 7373） IO模塊地址（10 10 1

2、09109）128128網段網段129129網段網段系統概述1.系統結構系統結構系統規模：系統規模： 支持最多15 個域 操作員站：64 臺/域 現場控制站：64 臺/域系統概述2.系統指標系統指標單個現場控制站規模單個現場控制站規模: I/O模塊數：100個（MAX.） I/O點數：1600點 模擬量控制回路數：128個系統概述2.系統指標系統指標機柜正面機柜正面機柜背面機柜背面MACS-K硬件采用模塊式結構、DIN35標準導軌安裝，可適應各種尺寸類型各種尺寸類型的機柜。系統概述3.硬件設計硬件設計10號現場控制站11號現場控制站 機柜MACS-K 硬件采用模塊式結構、DIN35標準導軌安裝

3、，可適應各種各種尺寸類型尺寸類型的機柜。FP101-CFP201-C系統概述3.硬件設計硬件設計 控制單元控制器采用“背板+模塊”單元設計，1個控制器背板上可以插2個控制器和2個控制網連接模塊。現場控制站的核心現場控制站的核心系統概述3.硬件設計硬件設計 總線復合電纜連接主控主控I/O 模塊模塊選用不同的控制網連接模塊，網絡拓撲結構可以實現星型和總線型。復合電纜中包含系統電源總線、現場電源總線、控制網通訊總線。系統概述3.硬件設計硬件設計 星型 K-BUS02總線型 K-BUS03 總線復合電纜連接系統概述3.硬件設計硬件設計 I/O 單元I/O 模塊I/O 單元I/O 底座系統概述3.硬件設

4、計硬件設計 I/O 單元1. 非冗余接線端子型K系列有3種類型的I/O底座2. 非冗余DB37插座型3. 模塊冗余底座系統概述3.硬件設計硬件設計 I/O 單元模塊地址取值范圍為10109系統概述3.硬件設計硬件設計I/O模塊地址=106 I/O模塊地址=23 模塊底座地址設置系統概述 I/O 單元3.硬件設計硬件設計冗余模塊的地址設置：2N,2N+1(N=554)模塊冗余底座地址設置系統概述 I/O 單元3.硬件設計硬件設計底座的保險絲倉注意必須確定需更換的保險絲通道，以防止其他現場設備誤動作；嚴禁徒手操作，要求使用廠家提供的專用工具（尖嘴鉗）開啟倉蓋，并更換廠家提供的專用保險；系統概述 I

5、/O 單元3.硬件設計硬件設計 操作員站、現場控制站、IO模塊的地址如何設置， 在什么硬件設備上實現？ 系統網和控制網的通訊協議和通訊介質？ 在K硬件構成的現場控制站中，哪部分作為DP從站？請回答前兩個問題，并帶著第三個問題展開后續學習系統概述思考思考主控單元1.1.概述4.4.IO-BUS 模塊2.2.K-CUT01 4槽底座3.3.K-CU01 控制器主控單元“背板+模塊”主控單元是現場控制站的中央處理單元中央處理單元，主要承擔本站的部分信號處理、控制運算、與上位機及其它單元的通訊等任務。主控單元1.概述概述 相關產品型號說明主控單元1.概述概述支持插裝4個模塊，并為通信及電源提供外接接口

6、。主控單元2.K-CUT01 4槽底座槽底座控制器模塊控制器模塊IO-BUS 模塊模塊左邊左邊兩個槽位插控制器模塊，右邊右邊兩個槽位插IO-BUS 模塊。K-CU01K-BUS03K-BUS02主控單元2.K-CUT01 4槽底座槽底座直流分配板電源出線直流分配板電源監測報警出線直直流流分分配配板板 電源方面的接口主控單元2.K-CUT01 4槽底座槽底座143265針腳號針腳號信號信號1系統系統24V 電源輸出負端電源輸出負端-2現場現場24V（240W）電源輸出負端）電源輸出負端3現場現場24V（120W）電源輸出負端）電源輸出負端4系統系統24V 電源輸出正端電源輸出正端5現場現場24V

7、（240W）電源輸出正端）電源輸出正端6現場現場24V（120W）電源輸出正端）電源輸出正端冗余電源接口電源狀態接口主控單元 電源方面的接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座A網電源保險絲倉B網電源保險絲倉主控底座的保險絲倉示意圖保險絲倉：短路保護功能底座上共有兩個保險絲（800mA），內有自恢復保險。A倉放置IO-BUS本地A口的系統電源和現場電源的保險，B倉放置IO-BUS 本地B口的系統電源和現場電源的保險。主控單元 電源方面的接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座現場控制站站號 （10 73）用撥碼開關CN的前7位來實現主控單元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座主控站地址撥開

8、關從上到下為二進制數的低位到高位例如，撥碼開關從高位（第7 位）到低位（第1 位）依次設定為“0001010”，對應十進制數10就是主控的站地址。對控制器站號的設置應在斷電斷電情況下進行。待控制器重啟后，將自動完成其網卡的IP地址的設置。主控單元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座主控站地址撥開關域地址用撥碼開關DN 的前5 位域地址撥碼開關 域號 （0 14）主控單元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座例如，撥碼開關從高位（第5位）到低位（第1 位）依次設定為“01010”，對應十進制數10 就是域地址。從上到下為二進制數的低位到高位=01=ONOFF主控單元 地址接口2.K

9、-CUT01 4槽底座槽底座域地址撥碼開關撥至撥至“ON”時時，掉電保護設置有效，重新上電后，主控會自動加載控制器中存儲的工程，同時將被設置為掉電保護的數據項恢復到掉電前的狀態。撥至撥至“OFF”時時，掉電保護無效，重新上電后，控制器會自動清空內部的工程和數據，并工作在無工程的狀態下。 掉電保持開關ON=使能，OFF=不使能（默認） 保留主控單元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座域地址撥碼開關跳線實現IO-BUS 站地址設定 (2(27)7)、(112(112117)117)A、B 總線的兩個IO-BUS 模塊有獨立的站地址；OFF狀態與ON狀態禁止同時設置，它們互為互斥關系；注意：

10、只對K-BUS02 模塊有效。主控單元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座IO-BUS站地址撥碼開關跳線器定義如下：例如：設置站地址=7，則短接7號針腳、短接OFF針腳；設置IP地址=115，則短接5號針腳、短接ON，如下圖所示。 站地址站地址=“基地址基地址”+“偏移地址偏移地址” OFF 表示基地址為0 ON 表示基地址110 “2、3、4、5、6、7”表示偏移地址主控單元 地址接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座IO-BUS站地址撥碼開關系統網絡系統網絡的連接RJ45接口主控單元 網絡連接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座系統網絡接口連接系統網絡系統網絡時，各組件需注意的要

11、點IP地址系統采用128、129兩個網段，來構成系統網的冗余。以#10站為例，A機的SNET1對應128.0.0.10，SNET2對應129.0.0.10； B機的SNET1對應128.0.0.138，SNET2對應129.0.0.138。交換機為了保證系統的可靠性，系統提供了成對的以太網交換機。可通過雙端口以太網將操作員站連接到兩個交換機上。該設備可為各個操作員站提供接入接出網絡的雙路徑。傳輸介質非屏蔽雙絞線（UTP）、多模光纖電纜、單模光纖電纜。主控單元 網絡連接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座系統網絡接口IO-BUS總線接口實現冗余控制網絡連接冗余控制網絡連接，完成控制器和I/O模

12、塊之間的數據交換。冗余12 路8 孔多功能總線連接器接口（A1A6，B1B6）冗余2 路4孔柜間級聯接（EXTA，EXT B）（本地口、擴展口）協助DP-HUB實現IO-BUS總線由總線型轉為星型，將現場電源、系統電源、IO-BUS總線信號輸出到各列I/O模塊上。最多本地可帶最多本地可帶60個個IO模塊。模塊。實現IO-BUS 總線的柜間級聯，最多可擴展最多可擴展40個模塊個模塊。主控單元 網絡連接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座IO-BUS的每一路分支使用一條專用總線電纜，每路分支最多連接10個IO模塊。如上圖所示，總線電纜的兩頭是8孔連接器，一頭插在底座的IO-BUS分支口（A1A6

13、、B1B6 或擴展口），另一頭插K-BUST02（終端匹配）或K-BUST03（總線擴展）。電纜中間有多個(最多最多1010個個)6孔連接器，順次插在IO模塊的底座上。多功能總線連接器（A1A6/B1B6）多多功功能能總總線線預預制制電電纜纜12345678主控單元 網絡連接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座IO-BUS總線接口KX-BUSA-12-2.0m AKX-BUSA-12-2.0m B主控底座IO模塊多功能總線預制電纜BKX-BUSA-12-2.0m B多功能總線預制電纜A KX-BUSA-12-2.0m A終端匹配器終端匹配器控控制制網網絡絡連連接接示示意意主控單元 網絡連接接

14、口2.K-CUT01 4槽底座槽底座為防止A、B兩根總線電纜誤插錯，采用了防混淆的結構設計，總線連接器采用不同的針定義不同的針定義和插口方向插口方向，A線插頭插不到B插座，B線插頭也插不到A插座，從結構上避免了A、B總線混插。1 12 23 33 32 21 16 65 54 44 45 56 6主控單元 網絡連接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座柜間級聯連接器（ EXTA，EXT B ）一個現場控制站配置了兩個機柜，如何進行級聯？控制器控制總線拓撲圖 控制底座實現IO-BUS總線的柜間級聯3 34 41 12 2主控單元 網絡連接接口2.K-CUT01 4槽底座槽底座在主控底座上，通過主

15、控間對時預制電纜連接多個控制站的對時接口，以實現多個控制站間的校時。KX-SYN-6.0m 主控間對時預制電纜校時總線RS485校時總線連接器（TIME SYNC）MACS-K 系列如何實現校時？兩個校時接口分別為校時信號的“一入一出”。主控單元 校時2.K-CUT01 4槽底座槽底座1. 系統的校時服務器只能是歷史站A或者歷史站B，且選擇的是“主歷史站”（主從歷史站和歷史站A、B機是不同的概念）；2. 校時服務器負責給全部的OPS、ENS和從歷史站校時，以及給雙網全好的最小號控制站校時；3. 當兩個歷史站都故障時，校時功能部分喪失；4. 所謂“雙網全好的最小號控制站”，指的是128/129雙

16、網全好的最小號現場控制站，而不管該主控是主機還是備機，如上圖所示：11#站的B機（此時為備機）就是“雙網全好的最小號控制站”。5. 雙網全好的最小號控制站又充當控制站的校時服務器，負責給其他全部控制站校時。如上圖所示：11B為控制器的校時服務器，給10A、10B、11A、30A、30B校時。主控單元 校時2.K-CUT01 4槽底座槽底座單域系統結構圖 系統自動選擇“最小號域”的校時服務器給其它域的歷史站校時主控單元 校時2.K-CUT01 4槽底座槽底座多域系統結構圖系統的核心控制部件K-CU01 控制器收集I/O模塊上報的現場數據，根據組態的控制方案完成對現場設備的控制，同時負責提供數據到

17、上層操作員站顯示。可以在線下裝和更新工程，且不會影響現場控制。K-CU01控制器模塊可以兼容和利時K、F、S三系列的I/O模塊，即通過K_DP02模塊把F、S系列模塊鏈接到K系列的控制網絡中。 主控單元3.K-CU01 控制器控制器通過主控底座，完成兩個控制器模塊之間的冗余連接。底座作為控制器與其他外部部件的連接接口，具備供電、電源檢測、連接IO-BUS總線、連接上層系統網、連接時鐘同步信號、設置IO-BUS地址、主站IP地址、域地址等功能。（前面的PPT有具體介紹，可參考前一節）控制器模塊的多功能總線是通過IO-BUS模塊（K-BUS02或K-BUS03）擴展后，再同I/O模塊連接的。 每個

18、分支可以連接10個IO模塊，機柜內共有6個IO分支，最多共可連接106=60個IO模塊，支持級聯擴展，一對控制器最多可連接100個IO模塊。 主控單元3.K-CU01 控制器控制器 狀態燈說明主控單元3.K-CU01 控制器控制器 診斷功能故障診斷對象是主控制器的基礎硬件以及各個功能塊，最終達到診斷整個控制器的目標。l 硬件故障：本機DP收發器故障診斷、內部電源故障診斷、時鐘診斷、 冗余網連接狀態診斷 、控制網連接狀態診斷、掉電保護SRAM診斷；l 溫度狀態診斷（高于90報警）；l 掉電保護電池容量不足（低于2.8V 報警）；l 系統網連接狀態診斷； 主控單元3.K-CU01 控制器控制器 冗

19、余功能默認初始狀態下，A機為主，B機為從。在發生故障的情況下，主、從機自動根據故障的嚴重情況進行冗余切換，使無故障（或故障最輕）的控制器始終為主，處于工作狀態。1:1冗余配置冗余配置 （兩個控制器同時接收數據，同時做控制運算，但只有一個輸出運算結果。）K-CU01冗余工作原理框圖主控單元3.K-CU01 控制器控制器電池、電池盒和電纜，是一個整體的不可拆分件，更換時要一同更換。主控制器在運行過程中自動保存工程以及部分需要掉電保護（RETAIN）的關鍵數據。當控制器突然掉電時，以上數據會在后備電池后備電池的支持下保存。要實現掉電保護，有兩個條件要滿足： 掉電保護功能開關要撥至ON 電池容量保證充

20、足怎么知曉電池容量不足,出現這種情況怎么處理 ？ 掉電保護主控單元3.K-CU01 控制器控制器當電池容量不足時，控制器會上報電池電量不足的報警信息。此時，需要您在出現報警后的3個月內個月內必須完成電池更換。有效工作時間不少于不少于3年年更換后備電池時，可帶電更換，也可不帶電更換。當采用不帶電更換時，掉電保護的數據將丟失。K 系列專用電池成品（K-BAT01）主控單元 掉電保護3.K-CU01 控制器控制器工工程程應應用用注注意意事事項項在使用主控制器模塊之前，用戶需要了解以下內容，以幫助您提高工作效率： 保證底座的系統接地保護點和現場 接地保護點已可靠接地。 系統電源和現場電源冗余配置，并

21、嚴格分開，分別由隔離電源單獨供 電，確保現場側與系統側隔離。主控單元3.K-CU01 控制器控制器IO-BUS模塊的作用作用：可以幫助實現控制網的不同拓撲結構。 星形拓撲星形拓撲 總線形連接總線形連接在系統機柜中的安裝位置機柜正面K-BUS02 8 通道星形通道星形 IO-BUS 模塊模塊K-BUS03 總線形總線形IO-BUS 模塊模塊左邊的用于擴展多功能總線A，右邊的用于擴展多功能總線B。 主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊K-BUS02 8 通道星型IO-BUS 模塊K-BUS02 實物圖 可改變IO-BUS網絡的拓撲結構，實現網絡拓撲結構由總線型到星形星形、樹形等復雜網絡結構的轉變。

22、兼具中繼器的功能，每個通信端口可以獨立驅動一個段，段間邏輯隔離，每個段上可以連接10個IO模塊。作為IO-BUS從站，將直流電源狀態、 IO-BUS鏈路故障、機柜溫度等信息上報給控制器。支持帶電熱插拔，支持冗余配置，支持柜外擴展。可配合主控器背板K-CUT01和K-BUST01單槽背板使用。主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊K-BUS02 的狀態指示燈說明 閃亮：1.5s亮，0.5s滅 慢閃：0.5s亮，1.5s滅 快閃：0.5s亮，0.5s滅 主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊星形連接模塊K-BUS02，可以使用全部6個本地口與EXT擴展口。可以連接60個本地本地I/O模塊、并用EXT擴

23、展口再連接40個遠程遠程I/O模塊，最多共100個模塊。 K-BUS02模塊內部將這些連接匯集為星形結構，每個本地口末端分別連接一個K-BUST02終端匹配器，這種連接方式適用于模塊數量較多的中/大型控制站。 K-BUS02可實現的控制網拓撲結構主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊 終端匹配器 K_BUST02 TR固化在主控器背板內部使用全部本地口本地口的星型拓撲結構8孔連接器主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊使用本地口，本地口，并用擴展口擴展口的星型拓撲結構去擴展柜連接60個本地本地I/O模塊、并用EXT擴展口再連接40個遠程遠程I/O模塊，最多共100個模塊主控單元4.I/O-BUS

24、模塊模塊K-BUS02的工程應用一 配套底座說明 K-BUS02模塊配套使用的背板有2種: : 4槽主控器背板 K-CUT01 K-CUT01 單槽IO-BUS背板 K-BUST01 K-BUST01 主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊單槽IO-BUS背板 K-BUST01主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊K-BUS02的工程應用二系統使用DP終端匹配器，來實現星型網絡拓撲結構，它是MACS-K系統配套設計的。采用系統電源供電，利用電阻消除信號不匹配，以克服干擾，提高通訊質量。端子使用專用的6位端子，包括系統電源、通信差分線及測試端子。 IO-BUS 終端匹配器的選用K-BUST02 具體

25、用法見下頁主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊兩個8 孔連接器，總線A、總線B 各1 個，只有電纜進線，沒有出線，安裝在每一路總線分支的末端，提供終端匹配電阻。 K-BUST02星星形形終終端端匹匹配配器器機柜正面機柜背面主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊 K-BUST02 終端匹配器外觀圖狀態指示燈說明 主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊測試端子定義為了更準確地檢測現場DP網絡信號，K-BUST02星形IO-BUS終端匹配器提供了DP網絡測試端子，其定義見左表所示。 主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊K-BUS03 總線型IO-BUS模塊K-BUS03模塊是K系列的IO-BUS HUB

26、模塊，是8通道總線集線器，屬于單純的物理模塊，將IO通訊網絡構成總線型拓撲結構，起到網段間線纜連接的作用。 每個通信端口可以驅動一個網段，段間為非隔離。 支持冗余配置，支持帶電熱插拔。主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊K-BUS03可以實現控制網的總線型拓撲：主控制器模塊通過K-BUS03總線型模塊擴展，最多可以連接30個本地IO 模塊。適用于柜內模塊少于30 個、性價比要求高的小型控制站。K-BUST03K-BUST02K系列總線形連接最大分布圖 主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊K-BUS03模塊內部將這3路模塊串聯為總線形連接。K-BUST02K-BUST02K-BUST033個本地

27、口可以連接1 個的情況3個本地口可以連接2個的情況主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊K-BUS03的工程應用一 配套底座說明 K-BUS03模塊配套使用的背板有2種: : 4槽主控器背板 K-CUT01 K-CUT01 單槽IO-BUS背板 K-BUST01 K-BUST01 主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊K-BUS03的工程應用二IO-BUS終端匹配器的選用K-BUST02 星型IO-BUS終端匹配器 K-BUS03在實現控制網的總線型拓撲時可以選用以下兩種兩種匹配器：K-BUST03 總線形IO-BUS連接器(該模塊有四個8孔連接器，提供多功能總線電纜進線和多功能總線電纜出線。)

28、主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊四個8 孔連接器。總線A、總線B 各兩個，一個是電纜進線，一個是電纜出線。安裝在每列導軌的末端，用于總線型網絡中各個分支的級聯。K-BUST03總總線線形形連連接接器器兩個8 孔連接器，總線A、總線B 各1 個，只有電纜進線，沒有出線，安裝在每一路總線分支的末端，提供終端匹配電阻。 K-BUST02星星形形終終端端匹匹配配器器主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊多功能總線延長預制電纜A多功能總線延長預制電纜B狀態指示燈定義測試端子定義主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊K-BUS03的工程應用三在K-BUST03總線形IO-BUS連接器上，通過多功能總線延長

29、預制電纜連接12 插頭（或8 插頭）多功能總線預制電纜。多功能總線延長預制電纜KX-BUSEX02-0.5m 多功能總線延長預制電纜AKX-BUSEX04-0.5m 多功能總線延長預制電纜B主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊多功能總線延長預制電纜的安裝 主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊總結總結IO-BUS模塊最多支持三級級聯， 兩種拓撲結構可以混合使用。主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊機柜I/O模塊容量統計 主控單元4.I/O-BUS 模塊模塊2.交流電源分配3.交直流轉換4.直流電源分配（24V DC供電)1.概述控制柜供電5.查詢電源供電6.總結控制柜供電1.概述概述在MACS-

30、K系統中，現場控制機柜接入2路獨立的220VAC電源，為UPS電源和廠用保安段電源。K-PW系列電源分配板有三個型號，分別是K-PW01、K-PW11和K-PW21。K-PW01是交流電源配電板，K-PW11是直流電源配電板，安裝在機柜背面，配合AC/DC電源模塊，為整個K系列硬件提供系統電源、現場電源。K-PW21是查詢電源分配板，安裝在機柜正面，為IO模塊提供24V/48VDC查詢電源。交流電源分配K-PW01交流直流轉換SM910SM913SM920直流分配（24VDC供電）K-PW11查詢電源供電K-PW21控制柜供電對于I/O控制柜，電源分配布置在I/O機柜背面。當接外部電源時，I/

31、O柜內配有“交流電源冗余分配模塊”（內置空開），實現雙路220VAC輸入，每路分配5路220VAC輸出的轉換，同時每路輸出均可以用開關控制，并且具有單路輸出指示的功能。如圖所示： K-PW01交流電源配電板2.交流電源分配交流電源分配控制柜供電K-PW01交流配電模塊實現兩路冗余220VAC輸入，10路220VAC輸出。兩路交流輸入，每路分成5路輸出220VAC，共10路220VAC輸出。每路輸出有一個船型開關，控制輸出狀態。 K-PW01交流電源配電板2.交流電源分配交流電源分配控制柜供電技術指標 K-PW01交流電源配電板2.交流電源分配交流電源分配控制柜供電 220VAC電源經過“交流電

32、源冗余分配模塊”分配后，分別接至冗余配置的“AC/DC電源轉換模塊”，如圖所示。該“電源轉換模塊”的輸入與輸出隔離，且輸出具有短路保護功能。 (SM910SM913SM920 ) 交直流轉換(SM910SM913SM920)2. 交交 直流轉換直流轉換控制柜供電電源轉換模塊SM910電源轉換模塊電源轉換模塊 輸入電壓：115VAC/230VAC，切換開關選擇輸出電壓：24VDC額定功率：120W支持1+1并聯冗余開機軟啟動輸入輸出外殼隔離保護：短路/過載/過壓/超溫輸出狀態查詢和LED指示燈 開關頻率55KHz 交直流轉換(SM910SM913SM920)2. 交交 直流轉換直流轉換控制柜供電

33、SM913電源轉換模塊電源轉換模塊輸入電壓：176VAC264VAC， 50Hz60Hz輸出電壓：24VDC10A額定功率：240W開機軟啟動輸入輸出隔離保護：短路/過載/過壓/超溫 交直流轉換(SM910SM913SM920)2. 交交 直流轉換直流轉換控制柜供電SM920電源轉換模塊電源轉換模塊輸入電壓：176VAC264VAC， 50Hz60Hz輸出電壓：48VDC2.5A額定功率：120W支持1+1 并聯冗余開機軟啟動；輸入輸出隔離保護：短路/過載/過壓/超溫電源輸出狀態報警 交直流轉換(SM910SM913SM920)2. 交交 直流轉換直流轉換控制柜供電通過“AC/DC電源轉換模塊

34、”輸出24VDC/48VDC 電源，再進入“直流電源冗余分配板”。其中，一對系統電源、兩對現場電源經過合路二極管后，分配出兩路電源，實現供電電源的冗余功能；兩個輔助電源分配出四路電源，每兩路實現一個查詢電源分配板的電源冗余，如圖所示。 直流電源冗余分配板(K-PW11)4. 直流電源分配（直流電源分配（24VDC24VDC供電供電) )控制柜供電K-PW11直流電源配電板實現1組（2 路）24VDC系統電源的冗余并聯輸出，2組（4 路）24VDC（120W/240W），現場電源的冗余并聯輸出，1組（2路）24/48VDC輔助（查詢）電源的冗余并聯輸出，并且檢測各輸入電源的電壓狀態，進行低壓報警

35、輸出。 直流電源冗余分配板(K-PW11)4. 直流電源分配（直流電源分配（24VDC24VDC供電供電) )控制柜供電技術指標通過預制的總線電纜給主控底座提供系統電源和現場電源，通過預制的報警電纜將報警信號輸出給IO-BUS模塊，通過預制的電纜給查詢電源分配板提供輸入查詢電源。 直流電源冗余分配板(K-PW11)4. 直流電源分配（直流電源分配（24VDC24VDC供電供電) )控制柜供電冗余后的系統電源和現場電源進入主控底板進行配電。底板通過內置線路將一路輸入電源分為兩組，每組輸出6路，分別向6列I/O模塊供電，實現從主控底板到I/O模塊的配電冗余。其中，6列I/O模塊中有4列是240W現

36、場電源供電，另外兩列是120W的現場電源供電。如圖所示。主控底板電源供電 24VDC供電 直流電源冗余分配板(K-PW11)4. 直流電源分配（直流電源分配（24VDC24VDC供電供電) )控制柜供電從直流分配板輸出的4路輔助電源分別接入兩個查詢電源分配板。每個查詢電源分配板分別輸出16路查詢電源，每一路輸出可給一個DI模塊或一對冗余DI模塊提供查詢電源，并且具有單路輸出指示功能。如圖所示。查詢電源分配板供電 注：每個IO控制機柜, 最多只能配置2個 查詢電源分配板。5. 查詢電源供電查詢電源供電控制柜供電查詢電源分配板在機柜里的位置5. 查詢電源供電查詢電源供電控制柜供電 K-PW21查詢

37、電源分配板K-PW21查詢電源分配板模塊實現兩路冗余直流24V/48V輸入，16路直流24V/48V輸出，并有單路輸出短路保護和LED指示功能。每路輸出串接一個自恢復保險絲（750mA），在輸出短路的情況下，保險絲斷開，保護電源，并用LED指示燈給出指示。故障排除后，保險絲恢復導通。5. 查詢電源供電查詢電源供電控制柜供電性能指標 K-PW21 查詢電源分配板5. 查詢電源供電查詢電源供電控制柜供電主機柜電源配置6. 總結總結控制柜供電擴展機柜電源配置6. 總結總結控制柜供電電源模塊選型電源模塊選型6. 總結總結控制柜供電I/O單元1.概述2.模擬量輸入3.模擬量輸出4.開關量輸入5.開關量輸

38、出I/O單元6.模塊對照表 K系列全部I/O單元特點 優化的結構設計。底座豎直排列，方便端子接線；模塊傾斜設計形成對流通道，熱 量可以迅速散發。 達到G3防腐等級。全系列硬件符合ISA S71.04標準，可以適應惡劣運行環境。1.概述概述I/O單元l 1:1冗余配置。l 強大的通道故障診斷功能。l 支持現場電源診斷。l 豐富的LED指示燈。l 支持帶電熱插拔。l 通道間隔離。l 冗余總線電纜連接。l 電源隔離。1.概述概述 K系列全部I/O單元特點I/O單元完整的模塊單元在系統機柜中的安裝位置如下圖：I/O單元1.概述概述 現場接線端子保險絲倉地址跳線倉電源IO-BUS總線插頭 模塊單元示意圖

39、I/O單元1.概述概述 K-AI01 8通道模擬量輸入模塊 K-RTD01 8 通道熱電阻輸入模塊 K-TC01 8 通道熱電偶與毫伏輸入模塊 K-AIH01 8通道帶HART模擬量輸入模塊K系列硬件8通道模擬量通道隔離輸入模塊，可以測量022.7mA電流輸入信號（默認出廠量程420mA），熱電阻、熱電偶和毫伏輸入信號。I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入(1)(1)支持二線制和四線制儀表，最大測量范圍022.7mA（默認出廠量程420mA）。(2)(2)兩線制外供電保護。(3)(3)具備強大的過流過壓保護功能。(4)(4)每個通道可設置不同的濾波參數以適應不同的干擾現場。(5)(5)診斷功能、

40、冗余功能、支持帶電熱插拔。(6)(6)采用了現場電源和系統電源分開隔離供電。 K-AI01 8通道模擬量輸入模塊（電流）I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入 名稱名稱顏色顏色狀態狀態含義含義PWR系統電源燈系統電源燈綠綠常亮常亮活動模塊系統電源工作正常活動模塊系統電源工作正常閃亮閃亮備用模塊系統電源工作正常備用模塊系統電源工作正常熄滅熄滅系統電源工作不正常系統電源工作不正常COMI/O BUS通訊燈通訊燈綠綠常亮常亮I/O BUS 通訊正常通訊正常閃亮閃亮模塊硬件自檢正常，但組態配置不正常模塊硬件自檢正常，但組態配置不正常熄滅熄滅I/O BUS 通訊異常，主控未掃描到模塊通訊異常，主控未掃描到模

41、塊ERR故障燈故障燈紅紅常亮常亮模塊硬件自檢不正常或模塊板級故障模塊硬件自檢不正常或模塊板級故障熄滅熄滅模塊工作正常模塊工作正常快閃快閃固件升級過程中固件升級過程中18第第18 通道燈通道燈黃黃常亮常亮活動模塊通道回路正常活動模塊通道回路正常慢閃慢閃活動模塊活動模塊NAMUR 超量程診斷使能且超量程診斷使能且1. 現場信號現場信號21mA 超過超過4s2. 現場信號現場信號3.6mA 超過超過4s熄滅熄滅活動模塊通道被禁用或冗余模塊中的備用活動模塊通道被禁用或冗余模塊中的備用模塊模塊快閃快閃活動模塊通道故障（通道回路斷線或短路活動模塊通道故障（通道回路斷線或短路、保險絲故障、現場電源不正常或內

42、部線、保險絲故障、現場電源不正常或內部線路故障）路故障）1) 閃亮：2.5s 亮，0.5s 滅2) 慢閃：0.5s 亮，2.5s 滅3) 快閃：0.5s 亮，0.5s 滅 狀態燈說明冗余模式下，主模塊的通道燈指示通道回路的信號狀態，從模塊的通道燈全部熄滅。I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入 接線K-AI01 每通道預留4個接線端子接入現場信號，以適應二線制配電或四線制不配電法。（1 1）二線制配電電流接法I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入（2 2）四線制不配電電流接法 接線I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入二線制和四線制的端子接線示意圖二線制變送器四線制變送器屏蔽電纜底座接線端子定義K-AI0

43、1模塊配套8通道的端子底座，用于連接現場信號線纜。接線端子底座有36位，其中32位用于現場負載設備信號線纜接線，且每個通道有4位接線端子。 電纜屏蔽層在DCS側單端接地； 接入四線制儀表時儀表端與DCS 側地電位要相等.I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入工程應用一底座選型說明I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入應用注意事項工程應用二(1) 禁止將超過30VDC 電壓接入接線端子，否則將造成模塊損壞。 為防止220VAC過電壓損壞，必須配置K-AT02、K-AT11 或K-AT21 增強型底座。(2) 二線制配電的總保險，只在K-AT02、K-AT11 或K-AT21 增強型底 座上有。(3) 當

44、輸入信號超出組態量程且小于模塊最大量程時，可以繼續測量并 上報采集數據。但當輸入信號超出模塊最大量程時，會限幅保持最 大量程上報值。(4) K-AI01 只支持電流信號測量，不支持電壓信號測量。(5) 盡管模塊具備限流保護功能，但要避免8 通道同時短路，以免限流 電路發熱過大。(6) 模塊中不用的備用通道，建議在組態中禁用，這樣就不會診斷斷路 而報警，通道指示燈也不會報警閃爍。I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入(1) 支持二線制和四線制儀表最大測量范圍022.7mA （默認出廠量程420mA）。(2)兩線制外供電保護。(3)與現場HART協議智能儀表通訊，實現對現場儀表的參 數設置、診斷和維護

45、。(4) 具備強大的過流過壓保護功能。(5) 每個通道可設置不同的濾波參數以適應不同的干現場。(6) 診斷功能、冗余功能、支持帶電熱插拔。(7)采用了現場電源和系統電源分開隔離供電。 K-AIH01 8通道帶HART模擬量輸入模塊（電流）I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入二線制和四線制的端子接線示意圖二線制變送器四線制變送器屏蔽電纜底座接線端子定義K-AIH01模塊配套8通道的端子底座，用于連接現場信號線纜。接線端子底座有36位，其中32位 用于現場負載設備信號線纜接線，且每個通道有4位接線端子。 HART手操器的正、負端直接壓接至二線制或四線制接線端子底座的正端、負端上。I/O單元2.模擬量

46、輸入模擬量輸入底座選型說明I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入(1) 支持兩線制、三線制、四線制RTD信號。(2) 支持帶電熱插拔，支持冗余配置，通道誤接大地（現場電源負）不損壞通道。(3) 具備完善斷線、短路、超量程診斷功能。(4) 每個通道可設置不同的濾波參數以適應不同的干擾現場。(5) 采用了現場電源和系統電源分開隔離供電。 K-RTD01 8 通道熱電阻輸入模塊I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入 狀態燈說明1) 閃亮：2.5s 亮，0.5s 滅2) 慢閃：0.5s 亮，2.5s 滅3) 快閃：0.5s 亮，0.5s 滅冗余模式下，主模塊的通道燈指示通道回路的信號狀態，從模塊的通道燈全部熄

47、滅。I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入 接線(1) (1) 三三線制RTD 接法K-RTD01模塊配套8通道的底座，用于連接現場信號線纜。接線端子底座有36位，其中32位用于現場負載設備信號線纜接線，且每個通道有4位接線端子，可連接兩線制、三線制或四線制 RTD信號。其余4位是測試接線端子，提供測試點。 I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入(2) (2) 兩線制RTD接法： 接線(3) (3) 四線制RTD接法：I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入底座選型說明工程應用一模塊冗余底座示意圖K-RTD01模塊使用DB37線纜進行跨柜接線時，需要考慮DB37線纜的線阻是一致，引入的誤差可通過軟件組態進行

48、偏移補償。I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入當K-RTD01模塊配置K-DOT01底座使用時，需要用DB37預制電纜連接跨機柜的安全柵，該種連接方式一般應用于現場本安防爆場現場本安防爆場合合。I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入應用注意事項( (1 1) ) 三線制接線，要求A、B 線的線電阻相同，以便相互抵消。( (2 2) ) 斷線診斷中的斷線等效于熱電阻斷路且B、C 要連接。例如，四線制接線時，只斷開D 線，不上報斷線，A、D 線同時斷開上報斷線診斷。三線制接線時，斷開A 線，上報診斷。斷開B、C 線且B、C 連接，上報診斷。( (3 3) ) 采用四線制時，8 通道必須全部采用四線制。不

49、能部分通道用三線制、另一部分用四線制。( (4 4) ) 對于模塊中不用的備用通道，建議在組態中禁用，這樣就不會診斷斷路而報警， 通道指示燈也不會報警閃爍。( (5 5) ) 當輸入信號超出組態量程且小于模塊最大量程時，可以繼續測量并上報采集數據。 但當輸入信號超出模塊最大量程時，會限幅保持模塊最大量程上報值。工程應用二I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入(1)(1)K-TC01為8通道熱電偶與毫伏輸入模塊，最大測溫范 圍為-2701372。模塊既可以測量熱電偶信號，也 可以測量現場毫伏信號，支持K、E、J、S、R、B、 N 、T型熱電偶和mV信號。(2)(2)支持帶電熱插拔，支持冗余配置，具有

50、強大的過壓保 護功能，誤接10VDC不會損壞。(3)(3)具備完善斷線、超量程診斷功能。(4)(4)每個通道可設置不同的濾波參數以適應不同的干擾現 場。采用了現場電源和系統電源分開隔離供電。 K-TC01 8 通道熱電偶輸入模塊狀態燈說明同前兩種模塊，不累述！I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入K-TC01每通道預留4個接線端子接入現場信號，可連接現場熱電偶信號或毫伏電壓信號，為保證信號質量，建議使用屏蔽的補償導線：(1) (1) 連接熱電偶信號：(2) (2) 連接毫伏信號：I/O單元 接線2.模擬量輸入模擬量輸入底座接線端子定義：熱電偶和毫伏信號接線示意圖：電纜屏蔽層在DCS側單端接地I/O

51、單元 接線2.模擬量輸入模擬量輸入K-TC01提供兩種方法進行冷端補償，方法1優先級高于方法2，方法2作為備用方案，在方法1失效時，才使用方法2進行補償。I/O單元 冷端補償2.模擬量輸入模擬量輸入方法1：Pt100測定冷端溫度補償；1、用模塊底座上內置的Pt100測量熱電偶冷端處的實際溫度，并進行補償算法，主控模塊直接得到補償后的溫度。同時，測量到的冷端溫度作為第9通道數據，上報主控模塊。2、每個TC模塊有一個獨立的冷端補償電阻Pt100，在底座的端子內，不占用輸入通道，冷端溫度補償范圍-2060。Pt100的正、負端與底座端子CJ+、CJ-相連，用于測試，禁止接線。3、接線電纜必須使用補償

52、導線，以延伸熱電偶冷端至柜內。方法2：組態設定冷端溫度補償冷端溫度在組態中預先設定（默認25），并固定不變。在方法1失效的情況下，Pt100 冷端測量電路故障，診斷上報第9通道斷線狀態，模塊根據此狀態啟用組態預定溫度進行補償。I/O單元 冷端補償2.模擬量輸入模擬量輸入工程應用底座選型說明模塊冗余底座示意圖K-TC01模塊配套K-DOT01底座使用時，需要用DB37預制電纜連接跨機柜的安全柵，這種連接方式通常應用于現場本安防爆場合。I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入應用注意事項(1) 禁止將超過10VDC電壓接入接線端子，否則將造成模塊損壞。(2) K-TC01是在機柜內進行冷端溫度測量，所以

53、接線電纜必須使用補償導線，以延伸熱電偶冷端至柜內。補償導線一定要根據所使用的熱電偶種類，正確選擇。(3) 對于模塊中不用的備用通道，建議在組態中禁用，這樣就不會診斷斷路而報警，通道指示燈也不會報警閃爍。(4) 當輸入信號超出組態量程，處在模塊超量程范圍內時，可以繼續測量并上報有效采集數據。但當輸入信號處在斷線量程時，會限幅保持，上報的采集數據無效。工程應用二I/O單元2.模擬量輸入模擬量輸入(1) K-AO01為K系列硬件8通道模擬量通道隔離輸出模塊，最大輸出范圍022.7mA模擬信號（默認 出廠量程420mA）。(2) 支持冗余配置，具備強大的過流過壓保護功能誤30VDC和過電流都不會損壞。

54、完善故障硬件診斷功能。(3) 每個輸出通道單獨進行故障輸出組態，可在主控模塊通訊中斷或發生通道輸出故障時，保持上一拍數據或輸出預設安全值，以適應不同的現場需求。(4) 支持不斷線檢測電流的功能。 K-AO01 8 通道模擬量輸出模塊I/O單元3.模擬量輸出模擬量輸出 狀態燈說明 閃亮：1.5s亮，0.5s滅 慢閃：0.5s亮，1.5s滅 快閃：0.5s亮，0.5s滅 冗余模式下，主模塊的通道燈指示通道回路的信號狀態，從模塊的通道燈全部熄滅。I/O單元3.模擬量輸出模擬量輸出 接線K-AO01 模塊每通道預留4個接線端子，使用其中2個端子連接現場設備，如下圖所示：I/O單元3.模擬量輸出模擬量輸

55、出(1) (1) 通道接口電路原理示意圖(2) (2) 底座端子接線示意圖：(3)(3) 底座接線端子定義：每通道都提供現場測試端子，且不會影響現場負載的正常運行，方便您現場排查故障。用萬用表電流測量檔，萬用表正端表筆接底座Dn 端子，萬用表負 端表筆接底座An 端子。 不斷線檢測電流的功能I/O單元 接線3.模擬量輸出模擬量輸出底座選型說明工程應用一模塊冗余底座示意圖當K-AO01模塊配合K-DOT01底座使用時，需要用DB37預制電纜連接跨機柜的安全柵，這種連 接方式通常應用于現場本安防爆場合。I/O單元3.模擬量輸出模擬量輸出應用注意事項（1） 禁止將超過30VDC電壓接入接線端子，否則

56、將造成模塊損壞。（2） 如需要防220VAC過電壓損壞，必須配置K-AT11或K-AT21增強型底座。K-AT01和K-DOT01不具備防220VAC過電壓損壞功能。（3） K-AO01只支持電流信號輸出，連接現場電流負載，不支持電壓信號輸出。（4）對于模塊中不用的備用通道，建議在組態中禁用，這樣就不會診斷斷路而報警，通道指示燈也不會報警閃爍。（5）當輸入信號超出組態量程且小于模塊最大量程時，可以繼續測量并上報采集數據。但當輸入信號超出模塊最大量程時，會限幅保持最大量程上報值。工程應用二I/O單元3.模擬量輸出模擬量輸出(1) K-AO01為K系列硬件8通道模擬量通道隔離輸出模塊，最大輸出范圍

57、022.7mA模擬信號（默認 出廠量程420mA）。(2) 支持與現場HART智能執行器通信，完成現場執行器的參數設置、檢測與維護。(3) 支持冗余配置，具備強大的過流過壓保護功能誤接30VDC和過電流都不會損壞。(4) 完善故障硬件診斷功能。(5) 每個輸出通道單獨進行故障輸出組態，可在主控模塊通訊中斷或發生通道輸出故障時，保持上一拍數據或輸出預設安全值，以適應不同的現場需求。(6) 支持不斷線檢測電流的功能。 K-AOH01 8通道模擬量輸出模塊I/O單元3.模擬量輸出模擬量輸出( (1 1) ) 底座端子接線示意圖：( (2 2) ) 底座接線端子定義：HART手操器的正、負端直接壓接至

58、接線端子底座的正端、負端上。I/O單元3.模擬量輸出模擬量輸出(1) 可以按1：1冗余配置使用，既可以接有源觸點，也可以接無源觸點。(2) 支持帶電熱插拔，支持冗余配置，具有強大的過壓保護功能，誤接60VDC不會損壞該模塊。(3) K-DI01模塊具有完善硬件通道診斷功能。(4) 每個通道可設置不同的濾波參數以適應不同的干擾現場。(5) 采用了現場電源和系統電源分開隔離供電。(6) 查詢電壓24V。 K-DI01 16 通道開關量輸入模塊I/O單元4.開關量輸入開關量輸入 狀態燈說明 冗余模式下，活動模塊的通道燈指示通道回路的信號狀態，備用模塊的通道燈全部熄滅。閃亮：1.5s亮，0.5s滅 慢

59、閃：0.5s亮，1.5s滅 快閃：0.5s亮，0.5s滅 I/O單元4.開關量輸入開關量輸入工程應用一底座選型說明DB37電纜用于跨機柜的安全柵接線方式，應用于現場本安防爆場合，或者連接繼電器端子板，實現隔離和交流采集。在工程應用中，K-DIT02底座端子必須與FM1381配合使用。FM1381模塊為37芯圓電纜到鳳凰 端子轉接端子模塊。I/O模塊模塊底座底座抗抗AC220V功能功能冗余功能冗余功能DB37電纜連接電纜連接K-DI01K-DIT01標準標準無無無無無無K-DIT11增強增強有有無無無無K-DIT02增強增強有有無無有有K-DIT21增強冗余增強冗余有有有有有有K-DOT01電纜

60、連接電纜連接無無無無有有I/O單元4.開關量輸入開關量輸入K-DI01模塊配套K-DIT21底座使用時，用DB37電纜連接安全柵，其多用于跨機柜的安全柵接線方式，應用于現場本安防爆場合。K-DI01模塊也可以通過K-DOT01底座通過DB37預制電纜連接安全柵。I/O單元4.開關量輸入開關量輸入K-DI01模塊的每通道都預留2位接線端子，用來接入現場信號。該模塊通過端子板和底座端子 可實現多種數字信號采集，連接不同類型信號的接線方法不同。 接線(1) (1) 查詢電源：I/O單元4.開關量輸入開關量輸入查詢電源供電方式：（1）若需要現場電源供電，則短接24V+和V+、短接24V-和V-，將現場