1、 XDPS 系统手册 目 录 c0116012 版本 2.0 第 1 章 XDPS-400分散控制系统 1 1 简介 1 2 技术说明 2 2.1 系统结构 2 2.2 技术特点 2 2.3 引用的规范和标准 3 第 2 章 过程处理单元 6 1 过程处理单元 6 1.1 分布式处理单元（ DPU） 7 1.2 DPU 的构成 7 1.3 DPU 的功能和特点 . 10 1.4 DPU 的性能指标 .11 1.5 DPU 功能的扩展 . 12 2 过程 I/O. 12 2.1 模件的组成 13 2.2 I/O 模件的特点 . 14 2.3 常用 I/O 模件说明 . 17 2.4 特殊 I/O
2、 模件说明 . 20 3 系统的机柜 23 3.1 控制柜和端子柜 23 3.2 远程 I/O 柜 . 24 第 3 章 人机接口站（ MMI） 26 1 概述 26 2 MMI 站的硬件组成 27 3 MMI 站的基本功能 28 3.1 监控软件包 28 3.2 数据记录软件包 33 3.3 过程组态软件包 35 XDPS 系统手册 第 4 章 网络通讯系统 40 1 XDPS-400系统通讯架构 40 1.1 RTFNET 网 42 1.2 系统信息网 INFNET. 43 1.3 FCS 网 43 1.4 I/O 总线 . 43 1.5 FIO 总线 44 2 网络通讯特征 44 2.1
3、 网络通讯特征 44 2.2 XDPS 400信息包的特征 45 3 网络能力 46 第 5 章 系统供电与接地 . 47 1 电源柜 47 2 供电方式 47 2.1 机柜供电 47 2.2 MMI 供电 48 2.3 其它 48 3 直流电源 49 第 6 章 系统接地 . 50 1 接地站组 50 2 单点接地 50 3 DPU 机柜的接地 . 50 4 接地电阻 50 5 接地网 50 第 7 章 系统可靠性 52 1 概述 52 2 检验与优选 52 3 冗余设计 53 XDPS 系统手册 4 隔离设计 54 5 自诊断与在线维护 54 6 分散度设计 54 6.1 最小故障率 55
4、 6.2 最小故障范围 55 6.3 最小故障后果 56 6.4 最小故障持续时间 56 第 8 章 系统主要技术指标 . 57 1 精确度 57 2 抗干扰能力 57 3 网络性能 57 4 实时性 57 5 系统可靠性评价 58 6 电源性能 58 7 容量 58 8 系统负荷率 59 9 环境条件 59 XDPS 系统手册 1 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 Syst
5、em的缩写，中文含义为新华分布处理系统。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。 SIS系统厂级监控信息网现场线总操站员作历据数史站分处式布理单元虚制控拟器可控程编制器工站师程单调路回节器分处式布理单元xdpsview.vsd远OI程站0000信息网实时网0析分站性能图 1-1 XDPS 系统结构图 2 XDPS 系统手册 2 技术说明 2.1 系统结构 XDPS 在构成应用系统时，分布式处
6、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。 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。 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
7、-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。 XDPS 系统手册 3 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。 显示 -高分辨率显示，分辨率 1280 1024 或 1600 1200。窗口显示及三维空间的显示画面。 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。 汉化 -全汉化显示、支持中英文显示界面。 网络 -实时数据网（ A 网、 B 网
8、）冗余网络，传递实时数据，支持 1 250 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。 数据库 -分布实时数据库，对网上各节点透明。 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。 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 )，还可接其它常用的 I/O 系统、各种 PLC、厂级 MIS 和其它控制系统。 发展 -硬件与软件跟随国际工业主流产品同步发展。 功能 -集过程控制、顺序控制、数据监视和记录于一体。 可靠性 -系统经可靠性设计，
9、采用冗余技术，容错技术，双路电源供电，保证系统 MTBF200000 小时。 备件 -标准化与系列化，备件种类大大减少。 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， MTTR2M） RTD、TC、0-5A AC、0-100VAC 冗余 支持通道冗余 A/D 转换器 16 位 带极性，分辨率为 1/2LSB 放大倍数 1-800 有级可调 抗干扰能力 CMRR 120dB 250V，NMRR 60dB 精度： mA（或 V）0.05%，RTD、TC 为 0.10%，AC 为 0.2% 供电电压： 24 VDC 功耗 Pmax1500V 冗余 支持模件冗余 保护功能
10、 短路、过载、线路反接保护 交流输出接点容量 220VAC 10A（继电器输出） 直流输出接点容量 220VDC 5A/10A（扩展继电器输出） 供电电压： 24 VDC 功耗 Pmax1000 开入：干接点 信号控制范围： 开出：继电器输出（30VDC、1A） ，扩展输出：220VAC、10/20A A/D 转换器 16 位 带极性，分辨率为 1/2LSB D/A 转换器 2 路 D/A，12 位，分辨率为0.2%FS 抗干扰能力 CMRR 120dB 250V，NMRR 60dB 抗干扰措施 输入软件消抖动处理和输入软件滤波处理 供电电压： 24 VDC 功耗 Pmax1500V功能 具有
11、独立于 DPU 进行电厂备用段自投的功能，同时可以接受 DPU 指令，最快输出时间 20ms 输出保护功能 短路、过载、线路反接保护 交流输出接点容量 220VAC 10A（继电器输出） 直流输出接点容量 220VDC 5A/10A（扩展继电器输出） 查询电压 24VDC、48VDC 供电电压： 24 VDC 功耗 Pmax1500V 功能 具有独立于 DPU 实现电气信号的并网检测和自动准同期功能，允许在线对操作参数进行控制修改。 输出保护功能 短路、过载、线路反接保护 直流输出接点容量 220VDC 5A/10A（扩展继电器输出） 查询电压 24VDC、48VDC 供电电压： 24 VDC
12、 功耗 Pmax 4.5W 环境： 环境温度 相对湿度 -2060 1095(不结露) XDPS 系统手册 23 3 系统的机柜 3.1 控制柜和端子柜 XDPS-400系统控制柜和端子柜采用标准工业尺寸 （ 19” ） 的机柜。 室内机柜采用 IP32 标准。室外机柜采用 IP56 的标准， 机柜分为控制柜与端子柜两种。两种机柜的外型和安装方式都一样，只是内部结构不同，如图 2-6，图 2-7 所示。 XDPS-400的机柜，单柜尺寸为 700mm 700mm 2235mm，具有通用、容量大和方便灵活等特点。控制机柜主要安装 DPU、 IO 站与 I/O 模件、接受二路直流电源模块；端子柜主
13、要用于安装各类信号调理端子板和用于现场电缆的接线。 控制机柜、端子柜安装就位于机柜槽钢上，槽钢上必须敷一层绝缘橡胶，保证槽钢与机柜之间必须完全绝缘。安装完毕，须用固定螺钉安全固定。 （固定螺钉为 12） 控制机柜、 端子柜的外形及安装尺寸， 如图 2-6 所示。 如多柜拼装可拆去中间的柜侧板，以减少有效宽度 , 如图 2-7 所示。机柜俯视图，如图 2-8 所示，装前后门、左右二侧侧板的单柜约为 750750。 图 2-6 单柜外形尺寸 24 XDPS 系统手册 图 2-7 DPU 机柜，端子柜的外形尺寸（除去测板） 图 2-8 控制机柜，端子柜的安装尺寸 从端子柜到控制柜模件的电缆采用阻燃型
14、，是在机柜内部连接的，全是预制电缆，无需人工现场配置，工作量很小。 3.2 远程 I/O 柜 XDPS-400系统远程 I/O 机柜是放置在户外或环境相对较差的地方，故在设计上充分考虑这一因素，按 IP56 标准进行生产、加工，能适应现场的环境要求。如图 2-9 所示。 XDPS 系统手册 25 图 2-9 远程 I/O 机柜 远程 I/O 机柜主要有三种规格，尺寸如下： 长 宽 高 机柜一 600 500 1000 机柜二 600 500 1600 机柜三 600 500 2200 机柜一适合于测点少场地小的应用环境；机柜二适合于中等测点数量的应用环境；机柜三适合于测点数量较多的应用环境。
15、26 XDPS 系统手册 第 3章 人机接口站（ MMI） 1 概述 XDPS-400的人机接口站（ MMI-Man Machine Interface）常规采用高性能的 PC 工作站或 PC 服务器，以 Windows NT 4.0 Workstation 网络操作系统为系统平台。可以使用户直接、实时地获得生产过程的运行数据，安全有效地进行整个过程的控制和管理。作为新华公司的企业管控一体化解决方案的一部分， MMI 站为过程监视、控制、诊断、维护、优化管理等各个方面的要求提供强有力的支持和运行界面，成为过程管理的窗口。 以新华公司工程应用经验为基础，把画面技术与过程控制软件结合在一起，与过程
16、控制单元的高效实时运行设备相结合，采用全中文界面，给使用者以友好的界面展现过程信息。 在设计上以人机工程学为依托，以工程应用经验为基础，具有适合人机对话的特性和功能，使 XDPS-400系统的过程监视和控制，故障排除及优化控制功能更加完备。 XDPS-400系统人机接口站由于其软件体系设计特点，所有的人机接口站在系统配置上与国际计算机控制技术发展接轨， 系统应用软件不以专用硬件为基础平台， 故所有的 MMI站配置的主要参数均为相同配置，为 MMI 站的互为热备用打下基础。 MMI 站按实现的功能来讲，一般分为： 操作员站（ OPU） 系统监控 工程师站（ ENG） 系统的组态、维护 历史数据站
17、（ HSU） 各类数据、信息的记录（冗余配置） 性能计算站（ CAC） 系统性能计算 网关接口（ GTW） 与外系统接口 所有的 MMI 站点均可运行 MMI 站的监控软件包，通过授权，任一 MMI 站均可完成操作员、工程师等级别的功能。常规 XDPS-400系统 MMI 站的级别有四种，由高到低依次为SENG、 ENG、 SOPU、 OPU。 OPU 级别只能进行 CRT 画面监控。 SOPU 级别具有组态中修改功能块参数的权限。 ENG 则具有对 DPU 的操作和所有组态的下装、增加删除页和功能块的权限、能修改DPU、页和功能块的属性。 SENG 在 ENG 权限的基础上，还有上下装文件的权限，可进行 DPU 软件升级。
