1、第三章 XDPS各部件3.1 簡介XDPS系統是由各種處理單元通過計算機網絡連接組成，其中包括DPU（Distributed Pocessing Unit 分布式處理單元）、OPU（Operation Processing Unit 操作員處理單元）、HSU（Histrorical Unit 歷史數據站）、ENG（Engineer Station 工程師站）。各處理單元可根據工程項目的需要選擇一個或多個。DPU的核心為兩臺互為備用的處理機(包括CPU處理板，網絡接口卡，通訊卡和電源)，它與其它的DPU和OPU等用網絡連接起來，通過網絡交換數據，構成XDPS分布式控制系統。每臺DPU除了互為備用

2、的處理機外，還各自包括獨立的電源、I/O組件、I/O端子。OPU、HSU、ENG的組件主要是以一臺工業PC機為主，它具有三個網絡接口，其中2個與整個分布處理系統聯網，另一個網絡與工廠網絡相聯（簡稱MIS）。另外它們可以連接各自的打印機，打印各種報警、報表、歷史數據、組態等事務。3.2 機柜新華公司所采用的機柜如圖31。它是按國際標準制作，具有通用、容量大和方便靈活等特點。 圖31 機柜外型 圖32 端子柜外型3.3 端子柜XDPS端子柜由標準機柜、端子板和裝飾板（或者安裝走線槽）組成。其安裝后的形狀見圖3-2。 3.4 電源組件新華XDPS分布式控制系統中有3 種高性能、高可靠開關電源，每種電

3、源冗余配置，每對電源可互為備用。每種開關電源提供的電壓等級和供電能力見下表3-1：表3-1 XDPS使用的開關電源一覽表種 類應用范圍標稱值正常范圍輸出功率5V，±15V電源I/O卡件5V，±15V5.20V±0.15V,±14.8V±0.5V300W24V電源端子板、手操器24V24V±1.0V150W48V電源端子板48V48V±1.0V150W根據XDPS系統電源可靠性要求，新華自行設計了一套適合XDPS系統的電源模塊，每一個模塊的電原理圖分別為圖33、圖34、圖35。由新華設計、組裝好的電源模塊，就可以直接把二個相同

4、等級的電源連接起來，構成互為備用的電源，保證了系統電源的可靠性。圖33 5V、±15V電源組件原理圖圖34 24V電源組件原理圖圖35 48V電源組件原理圖各種電源都安裝在一個相同尺寸的電源組件中，它的外型、尺寸、結構、引出線都有一個標準，這使得XDPS電源很方便和靈活地應用，如圖36、圖37、圖38。圖36 5V、±15V電源組件外型圖37 24V電源組件外型圖圖38 48V電源組件外型圖各種電源組件的后視圖見圖3-9及輸出接插件引出線定義見表3-2,表3-3。圖39 各電源組件的后視圖表3-2 P1插座引出線的定義：腳 號功 能1AC-L(220Vac L輸入)2AC-

5、N(220Vac N輸入)3AC-GND(200Vac 地)5,712GND (接5V、15V、-15V地)1319接+5V表3-3 P2插座引出線的定義：腳 號功 能1,2空3,4GND (接5V、15V、-15V地)6,7+15V5,8-15V9,10+24V11,14GND1(+24V 地)12,13+48V15,16GND2(+48V 地)17,18電源失敗信號（正常時為觸點斷開）所有的電源組件可根據系統的配置情況，分別安裝在機柜上部電源導軌箱內。圖310 電源組件的正面圖圖311 電源組件的背視圖3.5 配電箱組件電源配電箱采用 2路 220VAC輸入，經過濾波之后作為DPU和I/O

6、電源，并提供一路切換后的電源，作為應用設備和其它調試設備的電源。同時，配電箱還具有報警功能，可分別輸出各路電源的掉電報警。圖312為電源配電箱的外型圖，圖313為電源配電部分的電原理圖。圖312 XDPS電源配電箱圖3-13 電源配電箱的電原理圖3.6 DPU主控制機XDPS分布式處理系統中，DPU主控制機包含有2臺完全相同獨立的、互為冗余的計算機系統組成，每臺計算機含有7塊6種計算機卡件。 DPU中的計算機，選用INTEL公司的Pentium或更高檔次的CPU板。它具有處理速度快，能夠快速響應各種事件并能準確地完成諸如I/O輸入輸出、PID運算、網絡通訊、位總線通訊、邏輯運算、事件量處理等功

7、能。板上具有標準的VGA顯示接口，鍵盤等其他標準接口。有關CPU板的詳細內容見相應手冊。 存貯器DOC(Disk On Chip)。 在XDPS系統中DPU的操作系統、應用程序和組態信息等都存放于存貯器DOC上。DOC是一種掉電以后能夠永久保存數據的存儲器，和硬盤比較幾乎沒有磨損， DOC的使用方法與硬盤基本一樣。DOC直接安裝于主機卡的插座上，它的存儲容量大于20M。DPU的每臺計算機有2塊互為備用符合IEEE 802.3協議的網卡。它們負責整個DPU和XDPS系統的通訊鏈路。XDPS一般建議采用雙實時網。DPU與現場I/O之間的通訊有兩種方式，一種采用BITBUS通訊方式；一種為以太網通訊

8、方式。BITBUS通訊方式需配置PDEX344以實現DPU與I/O站的通訊；以太網通訊方式是在DPU內再增加一塊符合IEEE802.3協議的網卡，它完成DPU與I/O站的數據通訊。總線板是采用符合工業控制總線標準的 PCI或ISA總線。電源輸入端既可以用標準的PC電源，也可以用穩壓電源來供電。ISA總線板的外型見圖314。 圖314 ISA 總線板DPU機箱外殼為19"標準機架，它可以安置2臺DPU，每臺DPU可以單獨拆除、維護和調試，它安裝后的外形見圖315。圖315 DPU正視圖3.7 卡件箱卡件箱是按國際標準進行設計的。它由機架和總線板組成。該機架可以安放14塊卡件。圖316為

9、機架的外形圖。圖317為卡件箱插滿各種卡件后的外形圖。圖318為總線板的外型圖。I/O卡件插入機箱后，所有的引出線都是從總線板上引出，總線板的上半部分為內部總線，主要傳送數據和控制指令，下半部分為I/O引出線，連接到I/O端子柜的端子板上。圖316 I/O機架外形圖317 卡件箱安裝卡件后的外形圖318 總線板的外形3.8 OPU、ENG、HSU 在XDPS設備中，OPU（操作員站），ENG（工程師站），HSU（歷史數據記錄站），它們的功能不同，但在硬件設計上是完全兼容的，硬件的配置和結構都是相同的工業PC。硬件的配置見圖319。圖319 典型的OPU、HSU、ENG站的配置說明：網絡（1）、網絡（2）分別為XDPS系統的兩條冗余網絡。 網絡（3）為與電廠管理網絡相連接。主機卡：Intel Pentium或以上的工業計算機卡件（帶有IDE接口、FDD接口、并行口、鍵盤接口、2個串行接口）。詳見計算機手冊。VGA顯示卡：能夠顯示1280×1024點陣 256彩色以上的顯示卡。網卡：能符合IEEE802.3協議的網卡。詳見使用手冊。鼠標口：串行接口鼠標。硬盤：大于2.1GB的硬磁盤。軟盤驅動器：在每臺計算機系統上配置有3 1/2”軟盤驅動器和增配光驅一個。鍵盤：可根據用戶要求配置101標準鍵盤或觸摸式鍵盤。打印機：根據用戶需要可配置成噴墨打印