NEXUS硬件讲课介绍-.pptx

Nexus 硬件,一、机柜二、iLINK总线三、总线及电源扩展模块MCD50四、供电及电源分配五、IO模块,,一、机柜,OC 6000e Nexus系统的机柜分类包括：控制柜、IO 扩展柜、电源柜、网络柜及其他类型的机柜控制柜为系统的最小组成单元通常一个完整的Nexus分散控制系统由一个或多个这样的最小控制单元组成每个控制柜内安装有冗余（或非冗余）的iDPU 控制器、冗余（或非冗余）的iLink 总线、IO 模块、电源开关箱、冗余（或非冗余）的直流电源模块等其他系统组件每个控制柜最多配置两条冗余的IO 总线，分别来自控制器的iLink 总线端口1和端口2IO 扩展柜用于扩展控制柜的IO 接口能力与控制柜相比，不包含控制器，通常也不包含电源组件，其模件电源来自相应控制柜的直流电源输出远程IO柜为特殊的IO 扩展柜，安装有电源组件每个IO 扩展柜最多配置两条冗余的IO 总线，分别来自控制器的iLink 总线端口3和端口4机柜正面该区域用于安装iDPU 控制器、机柜电源开关箱、直流电源模块；机柜背面该区域用于安装总线及电源扩展模块、直流电源分配组件（端子及电源保险等）机柜前后共定义2组IO 总线，分4列安装IO 模块。

每列可安装标准尺寸的Nexus IO模块6块1 iLink总线对应正面12个IO 模块，#2 iLink总线对应背面12个IO 模块iLink 总线布置在IO 模块背部，模块在总线上的物理地址由各模块上的地址开关设置电源柜用于整个控制系统的交/直流输入电源分配通常安装有系统电源指示报警组件、微型断路器（MCB）及电源母排装置整个控制系统的接地汇总铜排一般也安装在电源柜中电源指示及报警组件,微型断路器,机柜电源进线端子排,网络柜用于安装整个控制系统的UDH/PDH网络交换机，以及给这些交换机配电的直流电源模块交流电源切换组件,24Vdc电源,UDH 交换机（连接HMI和iDPU传输实时数据）,PDH 交换机（用于人机接口站HMI间传输非实时数据）,二、iLINK总线,OC 6000e Nexus IO网络是智能的总线网络，在系统中定义为iLink 总线，用于控制器与IO 模块之间的实时双向通讯I/O 网络的时钟同步通过iLink（R、S总线）完成，校时精度可达 ±100微秒iLink 总线电缆以不同的颜色区分互为冗余的IO 总线：黑色线缆表示“R”网，白色线缆表示“S”网iLink 总线电缆整合了总线通讯及模块的24Vdc供电电源。

任意一条iLink 总线包含1条IO 总线和1路24Vdc电源标准的Nexus系统采用冗余IO 总线设计（R网和S网），以完成IO 模块的冗余总线通讯及冗余供电，其每一条iLink 总线均可独立完成控制器与IO 模块的实时双向通讯任务iLink总线连接器针脚定义,总线与IO 模块采用DB9型连接器联接,三、总线及电源扩展模块MCD50功能,OC6000e Nexus IO总线及电源扩展模块MCD50提供了Nexus I/O模块与控制器I/O 总线（iLink）及机柜直流电源系统的电气接口模块对iDPU 控制器的一个总线接口（iLink）进行扩展，提供了物理上相互独立的两个冗余总线接口（NET R、NET S） 同时，MCD50模块也为冗余总线上的模块提供了两路24V dc电源输入，且对任意一路电源具有电压监视、报警及过载保护功能 任意一路电源异常（电压低于21.6V），模块将输出电源故障报警 MCD50与iLink 总线电缆配合使用，每对冗余的iLink 总线应配置2块MCD50模块总线及电源扩展模块MCD50,直流24V输入端子,Link 总线（远程I/O）,电源故障报警输出端子,直流24V输出端子,MCD50连接图（本地I/O）,MCD50连接图（远程I/O）,OC 6000e Nexus系统的IO 模块可以直接配置成为远程IO 使用，即将IO 扩展柜布置在就地，通过双绞线或光缆，将远程IO 模块连接到中央控制室的控制器，实现对就地设备的实时监控。

以太网数据 光信号,光信号 以太网数据,MOXA TCF-142-M-ST,MOXA TCF-142-M-ST 系列是串口转光纤转换器，具备转换串口(RS232或RS422/485)及光纤(多模或单模)讯号的能力TCF-142接口转换器可将串口传输距离延伸最远可达5 km (MOXA TCF-142-M-ST 多模光纤)或40 km (TCF-142-S单模光纤) 单模光纤为黄色，多模光纤为橙色接线方法为：将 MOXA TCF-142-M-ST  的 Tx（发射端） 接至另一台 MOXA TCF-142-M-ST  的 Rx（接收端）为何需要转换串口及光纤讯号？,光纤通讯端口不仅仅延伸了传输距离，更带来许多好处，例如：避免电子干扰 光纤不会受到电磁干扰或电波频率干扰的影响，提供一个不受干扰的传输路径，也可避免互相干扰隔离保护 光纤具有隔离的功能，不需要利用电流作为传输的媒介稳定度与维护 严苛的温度与湿度环境对光纤没有影响，也不会腐蚀或丢失讯号，也不会受到短路、突波或静电的影响反极性保护（Reverse power Protection) 当不小心将电线接错端子时，反极性保护(Reverse Power Protection)的功能可以保护设备。

MOXA TCF-142-M-ST 会自动侦测哪一条电线为正极，哪一条为负极，然后加以调整四、供电及电源分配,OC 6000e Nexus所有模件采用直流24V供电OC 6000e Nexus系统的每个控制柜均配置独立的供电系统，包括供电电源开关箱、24VDC电源模块等，直流电源冗余配置IO 扩展柜不单独配置供电系统，所有供电电源取自对应的控制柜供电回路OC 6000e Nexus控制柜提供两路互为冗余的交流电源输入，并接入柜内交流电源开关箱，以提供输入电源的滤波、保护功能，并可提供柜内其他设备的辅助电源输出冗余的2个直流电源模块，,同一条iLink 总线上的IO 模块直流电源采用环形方式连接，其电源取自同一路分断保险任意模块的插拔不影响其它模块设备的供电两路24Vdc输出进电源分配端子排,扩展柜直流电源也需由此端子排转接,五、 IO 模块,OC 6000e Nexus的I/O 模块为智能型I/O 模块，模块采用单板设计，其上包含处理器子系统及信号调理电路，以完成对现场过程信号的采集、数字化处理、控制算法、控制输出、并完成与控制器的双向实时通讯通过板卡上专门设计的电路及板载软件（固件），模块还可提供从板卡级，最高至通道级的故障诊断功能，包括处理器子系统诊断、IO 总线通讯诊断、电源监视、通道故障诊断等。

诊断结果可通过模块上的状态指示灯显示，同时诊断信息通过IO 总线网络传送到控制器，并可在HMI上报警显示，在MPC的报警历史中可以查看IO 总线上的每一块I/O 模块都有其唯一的物理地址，其通过模块上的地址跳线设定通过空气对流散热，模块可工作在0～60 ℃（32～140 ºF）的环境温度下每个模块的处理器内都有一个温度传感器，利用该传感器可获知板上的大致温度（测量精度±5℃/±9 ºF），并通过IO 总线发送至控制器IO模件实物及通用设置,,现场信号通过I/O 模块上的接线端子排与控制系统接口,每个I/O 模块有若干个端子排（数量取决于模块类型），端子排为可脱卸式单排欧式端子,IO模件布置,IO 模块区：机柜前后共定义2组IO 总线，分4列安装IO 模块每列可安装标准尺寸的Nexus IO模块6块1 iLink总线对应正面12个IO 模块；#2 iLink总线对应背面12个IO 模块；#3 iLink总线对应扩展柜正面12个IO 模块；#4 iLink总线对应扩展柜背面12个IO 模块模块状态指示LED I/O模块面板上有3个发光二极管，用以指示模块工作状态及故障诊断模块地址拨码开关,在同一条iLink 总线上，每个Nexus I/O模块都有其唯一的物理地址编号，并通过模块上的地址跳线进行设置。

共有4个位用来表示物理地址编号，最多可表示16个I/O 模块地址（实际上只有前12个地址定义为有效）模块初始化以后，其处理器子系统得到唯一的物理地址编号如果这个编号与同一条总线上的其他模块相同，则控制器与模块之间的通讯就不能建立，即地址冲突在此情况下，I/O 模块上的1个发光二极管将显示地址冲突（STAT灯闪烁）本项目使用的模件类型：,16通道mA/V模拟量输入模块MAI50 16通道TC/RTD模拟量输入模块MAI51 8通道模拟量输出模块MAO50 32通道开关量输入模块MDI50 16 通道交流继电器开关量输出模块MDO53 16 通道开关量输出模块MDO54,16通道mA/V模拟量输入模块MAI50,模拟量输入模块MAI50是一款智能的信号采集和处理模块模块本身含有处理器子系统以及信号调理电路，可处理16路mA/V模拟量信号输入每一路输入通道可以单独配置成电流或电压输入方式，信号范围0～20mA（或±10 V）MAI50模块的每个输入通道都有一个250Ω的负载电阻，可以将20mA的输入信号对应转换为5V的电压信号输入方式通过模块上的跳线设置.,现场信号通过MAI50模块两侧的4排16针端子接入。

MAI50模块可接受的模拟量输入信号类型： • 两线制变送器，内部或外部供电 • 三线制变送器，模块提供变送器电源 • 电流或电压输入信号 电流输入方式下，当模块任一通道存在短路/开路故障时，模块会将相关通道置为无效并赋予一个特殊数值，由控制器判断报警MAI50模块的每个输入通道都映射一个XAI算法功能块,MAI50模块端子接线,16通道TC/RTD模拟量输入模块MAI51,模拟量输入模块MAI51是一款智能的信号采集和处理模块模块本身含有处理器子系统以及信号调理电路，可处理16 路热电偶/热电阻（TC/RTD）信号输入每一路输入通道均可接入TC/RTD 信号，但必须成组设置，1－8通道为一组，9－16通道为另外一组MAI51模块支持E/J/K/N/R/S/T/B分度的标准热电偶以及 Pt10/Pt100/Cu50/Cu100/BA1/Cu10/Cu53 分度的标准热电阻现场信号通过MAI51模块两侧的4排16针端子接入,对于热电偶信号输入，需要使用匹配的补偿电缆为保证电缆对干扰信号的良好屏蔽，建议信号电缆的屏蔽层仅在临近I/O 模块的接线端子处开剥，并接至通道的屏蔽端子上。

同时，控制柜也提供接地铜排用于现场电缆屏蔽层的汇总接地冷端温度由单独的热电阻通道测量，并通过控制器软件进行热电偶信号的温度补偿一般在控制柜内I/O 模块区域的上、下两端各布置一个测温点，采用两者的平均值作为冷端补偿温度MAI51模块输入通道分度类型设置,温度补偿,8通道模拟量输出模块MAO50,模拟量输出模块MAO50是一款智能的信号采集和处理模块模块本身含有处理器子系统以及信号调理电路，可提供8 路模拟量输出，信号范围0～20mA，其中两路通道支持电流或电压输出（信号范围0～5V）控制系统的模拟量输出指令通过模块左侧的2 排16 针端子输出到现场执行机构模块的前6个通道（01～06）为电流信号输出，输出信号范围0～20mA；最后两个通道（07、08）可设置为电流或电压输出（信号范围0～5V）MAO50模块的每个输出通道都映射一个XAO算法功能块,,,32通道开关量输入模块MDI50,开关量输入模块MDI50是一款智能的信号采集和处理模块模块本身含有处理器子系统以及信号调理电路，可处理32 路开关量信号输入每一路开关量输入在模块面板上均有实时状态指示且具有SOE记录功能，SOE时间记录精度可达1ms。

举例机组发生跳机时，运行人员首先可以凭着SOE信号发生的先后顺序及时进行设备故障的判断，因此SOE记录信号的准确性，对快速分析查找出机组设备故障原因有着很重要的作用此外，模块的最后四路通道具备低速脉冲量输入采集功能 MDI50模块的每个开关量输入通道都映射一个XDI算法功能块MDI50模块的每个脉冲量输入通道都映射一个XPI 算法功能块SeqOfEvents 是否开启SOE记录 Enable，Disable,。