3.4现场控制单元（FCU）.docVIP

3. 现场控制站的结构和设备 PAGE 0 TE 33G1B10-94S 3- PAGE 13 TE 33G1B10-94S 3- PAGE 0 第三章 现场控制站的结构和设备 本章介绍现场控制站的硬件结构。 将现场来的信号转换成使CPU能读取的数字信号的单元称为输入/输出模件（I/0模件）。I/0模件信号借助节点接口单元(NIU)送至现场控制单元(FCS)，现场控制单元中有一个CPU来进行生产过程控制。 本章将确认每种功能，并理解其结构。 目 录 TOC \o 1-3 3.1 关键词条 PAGEREF _Toc467397835 \h 1 3.2 硬件 PAGEREF _Toc467397836 \h 2 3.2.1 安装方式 PAGEREF _Toc467397837 \h 2 3.2.2 硬件组态 PAGEREF _Toc467397838 \h 4 3.3 信号流图 PAGEREF _Toc467397839 \h 6 3.4 现场控制单元（FCU） PAGEREF _Toc467397840 \h 7 3.5 节点接口单元（NIU） PAGEREF _Toc467397841 \h 8 3.6 I/O模件 PAGEREF _Toc467397842 \h 9 3.7 冗余度和可靠性 PAGEREF _Toc467397843 \h 11 3.7.1 FCS的冗余度和可靠性 PAGEREF _Toc467397844 \h 11 3.7.2 FCS处理器卡的双重化冗余及其高可靠性 PAGEREF _Toc467397845 \h 12 3.8 FCS的结构 PAGEREF _Toc467397846 \h 13 3.1 关键词条 下列各条为本章中将研究的内容. （1）现场控制单元 3.2 （2）节点 3.2 （3）FCU的信号流图 3.4 （4）输入/输出模件 3.6 （5）冗余度和可靠性 3.7 3.2 硬件 有8种形式的硬件可供选择，可从下列各项中选出最佳组合： 功能 : 标准的或扩展的 组态 : 单机或双重化冗余 安装体: 机柜或19″机架 3.2.1 安装方式 1台FCU和多个节点安装在专用的机柜内，也可安装在通用的19″机架上。它们可自由地分开或组合，安装在机柜和机架上。例如：FCU和一些节点安装在机柜内，同时另一些节点安装在地仪表盘上的机架中。 机柜形FCS 机柜形FCS 正面：1台FCU和3个节点(1个节点最多可容纳4个I/O模件插槽)。 背面：3个节点（1个节点最多可容纳5个I/O模件插槽）。 用于安装节点机柜 正面和背面总共可安装6个节点（每个节点中最多可安装5个I/O模件插槽）。 19″架装FCS 组成：FCU安装用机架。 节点安装用机架，每个机架中可安装2个插槽。 I/O扩展形机架，每个可安装3个模件插槽。 结构：19″机架。 安装：仪表盘上；通用机柜中；本地表盘上。 现场控制单元（FCS）在机架上的安装。 图3.2 FCS在机架上的安装 3.2.2 硬件组态 FCS由一个现场控制单元（FCU），最多可由8个节点组成，由远程输入/输出总线（RIO总线）连接起来，如图3.3所示。 现场控制单元（FCU） FCU为一个微处理器组件，完成FCS的控制和计算。 节点（远程I/O单元） 节点为一种信号处理装置，它将现场来的I/O信号经变换后送给FCU，远程输入/输出总线将FCU和节点连接起来。一个节点由一个与现场信号连接的“I/O单元”和一个与FCU通讯的“节点接口单元”（NIU）组成。 图3.3 FCS的硬件组态 RIO总线 远程总线（RIO总线）可组成双重化冗余结构，它为连接FCU和各个节点的通讯母线。双绞线电缆及功率放大器用于短距离传送，中继器和光纤通讯放大器用于长距离传送。远程总线允许在不悬挂FCU控制和中断与其他节点的数据通讯的条件下增加节点或改变节点。 表3.1 RIO总线的技术规格 项 目 规 格 传送媒体 双绞线电缆或光缆（可以混用） 传送方式 总线型,多段信息传送 冗余方式 单线或双重化冗余 传送距离 0.75KM或20KM 可连节点数 8个 通讯速度 2Mbps