NEXUS硬件講課介紹課件

Nexus硬件一、機柜二、iLINK總線三、總線及電源擴展模塊MCD50四、供電及電源分配五、IO模塊一、機柜OC6000eNexus系統(tǒng)的機柜分類包括：控制柜、IO擴展柜、電源柜、網(wǎng)絡柜及其他類型的機柜?？刂乒駷橄到y(tǒng)的最小組成單元。通常一個完整的Nexus分散控制系統(tǒng)由一個或多個這樣的最小控制單元組成。每個控制柜內(nèi)安裝有冗余（或非冗余）的iDPU控制器、冗余（或非冗余）的iLink總線、IO模塊、電源開關箱、冗余（或非冗余）的直流電源模塊等其他系統(tǒng)組件。每個控制柜最多配置兩條冗余的IO總線，分別來自控制器的iLink總線端口1和端口2。IO擴展柜用于擴展控制柜的IO接口能力。與控制柜相比，不包含控制器，通常也不包含電源組件，其模件電源來自相應控制柜的直流電源輸出。遠程IO柜為特殊的IO擴展柜，安裝有電源組件。每個IO擴展柜最多配置兩條冗余的IO總線，分別來自控制器的iLink總線端口3和端口4。機柜正面該區(qū)域用于安裝iDPU控制器、機柜電源開關箱、直流電源模塊；機柜背面該區(qū)域用于安裝總線及電源擴展模塊、直流電源分配組件（端子及電源保險等）。機柜前后共定義2組IO總線，分4列安裝IO模塊。每列可安裝標準尺寸的NexusIO模塊6塊。#1iLink總線對應正面12個IO模塊，#2iLink總線對應背面12個IO模塊。iLink總線布置在IO模塊背部，模塊在總線上的物理地址由各模塊上的地址開關設置。

網(wǎng)絡柜用于安裝整個控制系統(tǒng)的UDH/PDH網(wǎng)絡交換機，以及給這些交換機配電的直流電源模塊。交流電源切換組件24Vdc電源UDH交換機（連接HMI和iDPU傳輸實時數(shù)據(jù)）PDH交換機（用于人機接口站HMI間傳輸非實時數(shù)據(jù)）二、iLINK總線OC6000eNexusIO網(wǎng)絡是智能的總線網(wǎng)絡，在系統(tǒng)中定義為iLink總線，用于控制器與IO模塊之間的實時雙向通訊。I/O網(wǎng)絡的時鐘同步通過iLink（R、S總線）完成，校時精度可達±100微秒。iLink總線電纜以不同的顏色區(qū)分互為冗余的IO總線：黑色線纜表示“R”網(wǎng)，白色線纜表示“S”網(wǎng)。iLink總線電纜整合了總線通訊及模塊的24Vdc供電電源。任意一條iLink總線包含1條IO總線和1路24Vdc電源。標準的Nexus系統(tǒng)采用冗余IO總線設計（R網(wǎng)和S網(wǎng)），以完成IO模塊的冗余總線通訊及冗余供電，其每一條iLink總線均可獨立完成控制器與IO模塊的實時雙向通訊任務。三、總線及電源擴展模塊MCD50

功能OC6000eNexusIO總線及電源擴展模塊MCD50提供了NexusI/O模塊與控制器I/O總線（iLink）及機柜直流電源系統(tǒng)的電氣接口。模塊對iDPU控制器的一個總線接口（iLink）進行擴展，提供了物理上相互獨立的兩個冗余總線接口（NETR、NETS）。

同時，MCD50模塊也為冗余總線上的模塊提供了兩路24Vdc電源輸入，且對任意一路電源具有電壓監(jiān)視、報警及過載保護功能。

任意一路電源異常（電壓低于21.6V），模塊將輸出電源故障報警。MCD50與iLink總線電纜配合使用，每對冗余的iLink總線應配置2塊MCD50模塊?？偩€及電源擴展模塊MCD50直流24V輸入端子Link總線（遠程I/O）電源故障報警輸出端子直流24V輸出端子MCD50連接圖（本地I/O）以太網(wǎng)數(shù)據(jù)光信號光信號以太網(wǎng)數(shù)據(jù)MOXATCF-142-M-STMOXATCF-142-M-ST

系列是串口轉(zhuǎn)光纖轉(zhuǎn)換器，具備轉(zhuǎn)換串口(RS232或RS422/485)及光纖(多?；騿文?訊號的能力。TCF-142接口轉(zhuǎn)換器可將串口傳輸距離延伸最遠可達5km(MOXATCF-142-M-ST

多模光纖)或40km(TCF-142-S單模光纖)。

單模光纖為黃色，多模光纖為橙色。接線方法為：將

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的Tx（發(fā)射端）

接至另一臺

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的Rx（接收端）。四、供電及電源分配OC6000eNexus所有模件采用直流24V供電。OC6000eNexus系統(tǒng)的每個控制柜均配置獨立的供電系統(tǒng)，包括供電電源開關箱、24VDC電源模塊等，直流電源冗余配置。IO擴展柜不單獨配置供電系統(tǒng)，所有供電電源取自對應的控制柜供電回路。OC6000eNexus控制柜提供兩路互為冗余的交流電源輸入，并接入柜內(nèi)交流電源開關箱，以提供輸入電源的濾波、保護功能，并可提供柜內(nèi)其他設備的輔助電源輸出。冗余的2個直流電源模塊，同一條iLink總線上的IO模塊直流電源采用環(huán)形方式連接，其電源取自同一路分斷保險。任意模塊的插拔不影響其它模塊設備的供電。兩路24Vdc輸出進電源分配端子排擴展柜直流電源也需由此端子排轉(zhuǎn)接

五、IO模塊

OC6000eNexus的I/O模塊為智能型I/O模塊，模塊采用單板設計，其上包含處理器子系統(tǒng)及信號調(diào)理電路，以完成對現(xiàn)場過程信號的采集、數(shù)字化處理、控制算法、控制輸出、并完成與控制器的雙向?qū)崟r通訊。通過板卡上專門設計的電路及板載軟件（固件），模塊還可提供從板卡級，最高至通道級的故障診斷功能，包括處理器子系統(tǒng)診斷、IO總線通訊診斷、電源監(jiān)視、通道故障診斷等。診斷結果可通過模塊上的狀態(tài)指示燈顯示，同時診斷信息通過IO總線網(wǎng)絡傳送到控制器，并可在HMI上報警顯示，在MPC的報警歷史中可以查看。IO總線上的每一塊I/O模塊都有其唯一的物理地址，其通過模塊上的地址跳線設定。通過空氣對流散熱，模塊可工作在0～60℃（32～140oF）的環(huán)境溫度下。每個模塊的處理器內(nèi)都有一個溫度傳感器，利用該傳感器可獲知板上的大致溫度（測量精度±5℃/±9oF），并通過IO總線發(fā)送至控制器。IO模件布置IO模塊區(qū)：機柜前后共定義2組IO總線，分4列安裝IO模塊。每列可安裝標準尺寸的NexusIO模塊6塊。#1iLink總線對應正面12個IO模塊；#2iLink總線對應背面12個IO模塊；#3iLink總線對應擴展柜正面12個IO模塊；#4iLink總線對應擴展柜背面12個IO模塊。

模塊狀態(tài)指示LEDI/O模塊面板上有3個發(fā)光二極管，用以指示模塊工作狀態(tài)及故障診斷。模塊地址撥碼開關在同一條iLink總線上，每個NexusI/O模塊都有其唯一的物理地址編號，并通過模塊上的地址跳線進行設置。

共有4個位用來表示物理地址編號，最多可表示16個I/O模塊地址（實際上只有前12個地址定義為有效）。模塊初始化以后，其處理器子系統(tǒng)得到唯一的物理地址編號。如果這個編號與同一條總線上的其他模塊相同，則控制器與模塊之間的通訊就不能建立，即地址沖突。在此情況下，I/O模塊上的1個發(fā)光二極管將顯示地址沖突（STAT燈閃爍）。16通道m(xù)A/V模擬量輸入模塊MAI50模擬量輸入模塊MAI50是一款智能的信號采集和處理模塊。模塊本身含有處理器子系統(tǒng)以及信號調(diào)理電路，可處理16路mA/V模擬量信號輸入。每一路輸入通道可以單獨配置成電流或電壓輸入方式，信號范圍0～20mA（或±10V）。MAI50模塊的每個輸入通道都有一個250?的負載電阻，可以將20mA的輸入信號對應轉(zhuǎn)換為5V的電壓信號。輸入方式通過模塊上的跳線設置.現(xiàn)場信號通過MAI50模塊兩側的4排16針端子接入。MAI50模塊可接受的模擬量輸入信號類型：?兩線制變送器，內(nèi)部或外部供電?三線制變送器，模塊提供變送器電源?電流或電壓輸入信號電流輸入方式下，當模塊任一通道存在短路/開路故障時，模塊會將相關通道置為無效并賦予一個特殊數(shù)值，由控制器判斷報警。MAI50模塊的每個輸入通道都映射一個XAI算法功能塊對于熱電偶信號輸入，需要使用匹配的補償電纜。為保證電纜對干擾信號的良好屏蔽，建議信號電纜的屏蔽層僅在臨近I/O模塊的接線端子處開剝，并接至通道的屏蔽端子上。同時，控制柜也提供接地銅排用于現(xiàn)場電纜屏蔽層的匯總接地。冷端溫度由單獨的熱電阻通道測量，并通過控制器軟件進行熱電偶信號的溫度補償。一般在控制柜內(nèi)I/O模塊區(qū)域的上、下兩端各布置一個測溫點，采用兩者的平均值作為冷端補償溫度。MAI51模塊輸入通道分度類型設置溫度補償8通道模擬量輸出模塊MAO50模擬量輸出模塊MAO50是一款智能的信號采集和處理模塊。模塊本身含有處理器子系統(tǒng)以及信號調(diào)理電路，可提供8路模擬量輸出，信號范圍0～20mA，其中兩路通道支持電流或電壓輸出（信號范圍0～5V）?？刂葡到y(tǒng)的模擬量輸出指令通過模塊左側的2排16針端子輸出到現(xiàn)場執(zhí)行機構。模塊的前6個通道（01～06）為電流信號輸出，輸出信號范圍0～20mA；最后兩個通道（07、08）可設置為電流或電壓輸出（信號范圍0～5V）。MAO50模塊的每個輸出通道都映射一個XAO算法功能塊32通道開關量輸入模塊MDI50開關量輸入模塊MDI50是一款智能的信號采集和處理模塊。模塊本身含有處理器子系統(tǒng)以及信號調(diào)理電路，可處理32路開關量信號輸入。每一路開關量輸入在模塊面板上均有實時狀態(tài)指示且具有SOE記錄功能，SOE時間記錄精度可達1ms。（舉例機組發(fā)生跳機時，運行人員首先可以憑著SOE信號發(fā)生的先后順序及時進行設備故障的判斷，因此SOE記錄信號的準確性，對快速分析查找出機組設備故障原因有著很重要的作用。）此外，模塊的最后四路通道具備低速脈沖量輸入采集功能。MDI50模塊的每個開關量輸入通道都映射一個XDI算法功能塊MDI50模塊的每個脈沖量輸入通道都映射一個XPI算法功能塊SeqOfEvents是否開啟SOE記錄Enable，Disable每一路輸入通道在模塊面板上均有相應的LED實時狀態(tài)顯示。

LED點亮－輸入通道觸點閉合

LED熄滅－輸入通道觸點打開16通道交流繼電器開關量輸出模塊MDO53開關量輸出模塊MD053是一款智能的信號采集和處理模塊。模塊本身含有處理器子系統(tǒng)以及信號調(diào)理電路，可提供16路繼電器輸出。每一路開關量輸出在模塊面板上均有指令指示。MDO53模塊具有16路繼電器開關量輸出，應用于250VAC以下等級的交流控制回路。開關量輸出部分包含光耦隔離，輸出驅(qū)動回路以及交流繼電器。MDO53模塊的每路通道均可提供一對具有公共端的常開觸點（NO）和常閉觸點（NC）輸出。MDO53模塊的每個開關量輸出通道都映射一個XDO算法功能塊模塊接受控制器控制指令，并通過光電耦合器控制驅(qū)動電路，推動交流繼電器。MDO53模塊的每路通道均可提供一對具有公共端的常開觸點（NO）和常閉觸點（NC）輸出。每一路輸出通道在模塊面板上均有相應的LED實時指令顯示。

LED點亮－輸出指令吸合繼電器

LED熄滅－輸出指令釋放繼電器編程接口（JTAG），用于板載處理器的調(diào)試處理器內(nèi)具有一個溫度傳感器，利用該傳感器可獲知板上的大致溫度。該信息由I/O模塊的處理器通過iLink總線發(fā)送至控制器16通道開關量輸出模塊MDO54開關量輸出模塊MD054是一款智能的信號采集和處理模塊。模塊本身含有處理器子系統(tǒng)以及信號調(diào)理電路，可提供16路開關量輸出。每一路開關量輸出在模塊面板上均有指令指示，同時模塊具有指令回讀功能。MDO54模塊需和繼電器擴展板配套使用，通常應用于11