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HOLLiAS SM系列硬件系统概述 1 SM 系列硬件系统 系统概述 体系结构与组成说明 SM 系列硬件系统是和利时公司基于现场总线技术而设计、开发的分布、开放式过程控制硬件系 统，具有先进、可靠、高效、节能等特点 SM 系列硬件系统的体系结构如图 1 所示，主要由工程师站、操作员站、主控机笼、I / O 机笼、 端子模块和通讯网络等组成 图 1 SM 系列硬件系统体系结构 HOLLiAS SM系列硬件系统概述 2 ? 工程师站 工程师站是配有系统组态软件的计算机，工程师站对应用系统进行功能组态，包括操作 员站组态和控制器组态， 并进行下装和调试， 是工程师对工程实施各种控制策略和人机交互 方式的工作平台 ? 操作员站 操作员站由配有实时监控软件和各种可配置的人机接口设备的计算机， 完成对生产过程和现场参数 的实时监视与操作操作员站可全面完成对现场工艺状况的显示、报警、打印、历史数据记录和再现 及报表等功能 工程师站和操作员站均运行在基于 Windows NT/2000 构架的 PC 平台之上。

? 现场控制机柜 SM 系列硬件系统的基础硬件设备如主控机笼( SM110)、扩展机笼( SM111)、端子模块等均置于现 场控制机柜（FP051）中，它既可以在控制室中采用柜式集中安装，也可以分散安装 每个控制机柜正面安装机笼，机笼之间的通讯联系通过预制电缆（SX00x/DB9）连接；每个机笼可 以安装 10 个模块， 主控机笼中安装 2 个电源模块 （SM900） ＋2 个主控模块( SM201) ＋6 个 I/O 模块， 扩展机笼中安装 2 个电源模块（SM900）＋8 个 I/O 模块；控制机柜背面有三列导轨，可以安装 45 个 100 型端子模块（SM37x）, 或 30 个 150 型端子模块（SM32x） ，或 15 个 300 型端子模块（SM36x、 SM38x） ? 主控单元 置于主控机笼内部的冗余主控模块是整个 SM 系列硬件系统的控制单元，采用双机冗余配置，内部 具有硬件构成的冗余切换电路和故障自检电路， 是实施各种控制策略的平台， 也是系统网络和控制网 络之间的枢纽 主控单元采用嵌入式无风扇设计，超低功耗运行（7.5W@24VDC） ，用于执行各种实时任务（算法、 I/O 管理等）的调度、运算。

内置微内核实时多任务操作系统，提供快速的扫描周期和开放的结构， 将网络通讯、数据处理、连续控制、离散控制、顺序控制和批量处理等有机地结合起来，形成稳定、 可靠和低耗的先进控制系统 ? I/O 单元 SM 系列硬件系统的智能 I/O 单元由置于主控机笼和扩展机笼内部的 I/O 模块及对应端子模块共同 构成，I/O 模块与对应端子模块通过预制电缆（DB25）连接，用于完成现场数据的采集、处理与驱动， 实现现场数据的数字化每个 I/O 单元通过 ProfiBus- DP 现场总线与主控单元建立通讯 主控模块和 I/O 模块均支持带电插拔功能 ? 通讯网络 系统网(SNET)是连接工程师站/ 操作员站和主控单元等节点的实时通讯网络，用于工程师站/ 操作 站和主控单元之间的双向数据传输采用工业以太网冗余配置，可快速构建星型、环型或总线型拓扑 结构的高速冗余的安全网络，符合 IEEE802.3 及 IEEE802.3u 标准，基于 TCP/IP 通讯协议，通讯速率 10/100Mbps 自适应, 传输介质为带有 RJ45 连接器的 5 类非屏蔽双绞线 控制网(CNET)是现场控制机柜的内部网络，实现控制机柜内的各个 I/O 模块和主控单元之间的互 连和信息传送，采用 ProfiBus- DP 现场总线与各个 I/O 模块及智能设备连接，实时、快速、高效的完 成过程或现场通讯任务，符合 IEC61158 国际标准（国标：JB/T10308.3- 2001/欧标：EN50170）最大 通讯速率 500Kbps，传输介质为屏蔽双绞线。

系统网络和控制网络分别完成相对独立的数据采集和设备控制等功能， 有效的隔离工业自动化系统 和 IT 系统 HOLLiAS SM系列硬件系统概述 3 硬件设备清单 机笼 型号 名称 技术指标 SM110 主控机笼 2 电源、2 主控、6 I/O SM111 I / O 机笼 2 电源、8 I/O 主控模块 型号 名称 技术指标 SM201 主控模块 双机冗余配置 电源模块 型号 名称 配套端子模块 技术指标 SM900 24.5V/5.1V 电源模块 - 24.5V@2A 5.1V@7A SM920 48V 电源模块 SM340 SM341 120W I/O 模块 型号 名称 配套端 子模块 技术指标 SM410 8 通道电压型模拟量输入模块 SM320 SM330 SM331 SM370 0- 5V 0- 10V SM411 8 通道（通道间隔离）模拟量输入模块 SM320 SM370 6 路 4- 20mA 2 路 0- 10V SM430 6 通道热电阻型模拟量输入模块 SM324 SM374 Cu50、Pt100 SM460 汽轮机 DEH 电液伺服单元 SM350 - SM470 8 通道热电偶型模拟量输入模块(- 10~80mV) SM322 SM323 SM372 SM373 - 10- 80mv SM471 8 通道热电偶型模拟量输入模块（- 2.5~20mV) SM322 SM372 - 2.5- 20mv SM481 8 通道电流型模拟量输入模块 SM321 SM371 4- 20mA SM510 8 通道电流型模拟量输出模块 SM328 SM378 4- 20mA SM520 6 通道（通道冗余）电流型模拟量输出模块 SM330 冗余 4- 20mA SM610 1 6 通道触点型开关量输入模块 SM327 - HOLLiAS SM系列硬件系统概述 4 SM377 SM611 1 6 通道触点型 S O E 输入模块 SM327 SM377 - SM620 8 通道脉冲量输入模块 SM320 SM370 - SM630 汽轮机转速测量及超速保护模块 SM320 SM370 SM710 8 通道继电器型开关量输出模块 SM320 SM370 - SM711 16 通道共负端晶体管型开关量输出模块 SM320 SM326 SM370 SM376 SM380 SM381 SM382 - 端子模块 型号 名称 SM320 SM370 通用端子模块 SM321 SM371 电流型模拟量输入端子模块 SM322 SM372 热电偶型模拟量输入端子模块 SM323 SM373 热电偶(带冷端补偿) 型模拟量输入端子模块 SM324 SM374 热电阻型模拟量输入端子模块 SM325 SM375 通用开关量输入端子模块 SM326 SM376 继电器型开关量输出端子模块 SM327 SM377 48VDC 开关量输入端子模块 SM328 SM378 电流型模拟量输出端子模块 SM330 通用型（冗余）模拟量端子模块 SM331 电流型（冗余）模拟量输入端子模块 SM340 SM341 48VDC 电源分配端子模块 SM360 220VAC开关量输入端子模块 SM380 交流继电器输出端子模块 HOLLiAS SM系列硬件系统概述 5 SM381 直流继电器输出端子模块 SM382 交、直流通用固态继电器输出端子模块 说明：SM320~SM328 模块、SM330~SM331 模块和 SM340 模块均为 150 型端子模块； SM370~SM378 模块和 SM341 模块均为 100 型端子模块； SM360 模块和 SM380~SM382 模块均为 300 型端子模块； 预制电缆 数据电缆 型号 名称 备注 SX001 I/O 模块/ 端子模块连接电缆 DB25；2.6m（不含电缆头） SX002 I/O 模块/ 端子模块连接电缆 DB25；2.2m（不含电缆头） SX003 I/O 模块/ 端子模块连接电缆 DB25；1.8m（不含电缆头） SX004 I/O 模块/ 端子模块连接电缆 DB25；1.5m（不含电缆头） SX005 I/O 模块/ 端子模块连接电缆 DB25；1.2m（不含电缆头） SX006 I/O 模块/ 端子模块备用连接电缆 DB25；6m（不含电缆头） 通讯电缆 型号 名称 备注 SX007 ProfiBus- DP 通讯电缆 DB9；1.1m（不含电缆头） SX008 ProfiBus- DP 通讯电缆 DB9；2.8m（不含电缆头） 控制机柜 型号 名称 尺寸规格（m m ） FP051 现场控制机柜 800× 2271.5× 600（宽、高、深） 硬件配置说明 在对控制系统做出合理配置前，应先统计出工程应用对象的测量、控制点数及类型，从而确定所需 模块的类型和数量。

表 1 是一种比较通用的 I/O 数据点统计表，将它与硬件配置清单相互配合，在得 到 I/O 点数的确切配置后，就可以确定工程所需 I/O 模块及端子底座的类型和数量 表 1 I/O 数据点统计表 非冗余点数 冗余点数 信号分类 信号类型 工程要求 实际配置 工程要求 实际配置 4～20mA(1～5V) 热电偶 AI 热电阻 模 拟 量 AO 4 ～2 0 m A 触点型 DI 电平接点 触点型 DO 固态继电器 开 关 量 SOE 脉冲 量 PI HOLLiAS SM系列硬件系统概述 6 交流电压 交流 采样 输入 交流电流 其它 注意事项： 1. 每个控制机柜的正面可以安装 4 个机笼，每个机笼可以安装 10 个模块，主控机笼中安装 2 个 电源模块＋2 个主控模块＋6 个 I/O 模块，扩展机笼中安装 2 个电源模块＋8 个 I/O 模块；控制 机柜的背面有三列导轨，共可以安装 45 个 100 型端子模块, 或 30 个 150 型端子模块，或 15 个 300 型端子模块。

2 . 采用 SM411 模块时，应注意 1～6 通道为电流（4～20mA）输入通道，7～8 通道为电压（0～ 10V）输入通道，电压输入通道有 0~5V 和 0~10V 两个量程可选 3. 采用 SM410 模块时，1 个 SM330 模块配 2 个 SM410 模块，构成一个冗余电压型模拟量输入 单元；1 个 SM331 模块配 2 个 SM410 模块，构成一个冗余电流型模拟量输入单元； 4. 采用 SM470 模块时， 如果热偶信号需要柜内冷端温度补偿， 需要选用相应数量的 SM323 模块 5. 采用 SM520 模块时，1 个 SM330 模块配 2 个 SM520 模块，构成一个冗余模拟量输出单元 6. 采用 SM460 模块时，每个机笼最多不能超过 4 个 SM460 模块 按照以上原则完成硬件系统的配置后，一般情况下，能够满足现场控制站的容量要求，可以稳定正 常工作 ProfiBus- DP 简介及应用 概述 现场总线（Fieldbus）是应用在现场、在智能化测量控制设备之间实现双向串行多接点数字通信的 系统，是开放式的底层控制网络ProfiBus 是比较有影响的现场总线技术之一，它符合 IEC61158 国 际标准（欧标：EN50170 /国标：JB/T10308.3- 2001） ProfiBus 根据应用特点分为 ProfiBus- DP、ProfiBus- FMS、Pr。