Tricon设计安装手册

Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 Tricon 设计与安装手册 用于 Tricon 控制器 部件号 9720077 001 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 Tricon 设计与安装指南 Triconex 公司 2000 版权 版权所有 c 美国印刷 本文件内的资料可不经事先宣布而予以更改 且并不代表 Triconex 公司的承诺 商标致谢 Foxboro 和 I A 系列是 Foxoboro 公司的注册商标 TDC 3000 和 UCN 是 Honeywell 公司的注册商标 ST 是朗讯科技公司的注册商标 IBM 是 IBM 公司的注册商标 Microsoft Windows 和 Windows NT 是微软公司的注册商标 Modbus 是 Modicon 公司的注册商标 Triconex 是 Triconex 公司在美国和其它国家的注册商标 CEMPLE Tricon 及 TriStation 1131 是 Triconex 公司在美国和其它国家的注册商标 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 声 明 由 于 本 设 备 具 有 广 泛 的 用 途 以 及 这 种 容 错 设 备 不 同 于 传 统 的 可 编 程 逻 辑 控 制 器 和 过 程 控 制 器 所 以 本 设 备 的 使 用 者 和 负 责 使 用 这 种 设 备 的 人 必 须 确 认 自 己 接 受 本 设 备 的 应 用 和 操 作 使 用 为 能 正 确 地 使 用 本 手 册 所 述 产 品 用 户 应 对 PLC 的 运 行 有 所 了 解 也 应 对 他 的 实 际 应 用 中 的 控 制 要 求 十 分 清 楚 用 户 还 需 对 过 程 控 制 器 的 编 程 语 言 有 所 了 解 另 外 用 户 应 当 了 解 IBM 个 人 计 算 机 PC 或 IBM 适 用 于 PC 的 基 本 操 作 并 具 有 PC 操 作 系 统 的 工 作 经 验 本 手 册 中 所 示 的 插 图 图 表 和 一 些 配 置 示 例 仅 仅 对 手 册 的 文 本 进 行 说 明 由 于 随 着 各 个 具 体 安 装 使 用 不 同 而 有 不 同 的 变 化 和 要 求 对 任 何 按 这 些 图 示 的 使 用 或 应 用 Triconex 公 司 不 承 担 责 任 或 义 务 任 何 情 况 下 由 于 使 用 或 应 用 这 种 设 备 所 造 成 的 重 大 的 直 接 或 间 接 损 失 Triconex 公 司 不 承 担 责 任 或 义 务 Triconex 公 司 声 明 不 对 任 何 特 定 用 途 下 设 备 的 适 用 性 作 出 隐 含 性 的 保 证 对 于 本 文 中 所 述 及 的 资 料 电 路 设 备 或 软 件 的 使 用 Triconex 公 司 不 承 担 专 利 权 或 版 权 的 责 任 未 经 Triconex 公 司 许 可 禁 止 对 本 手 册 的 内 容 进 行 全 部 或 部 分 的 复 制 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 警 告 为 了 保 证 本 手 册 所 述 设 备 以 及 与 设 备 相 连 和 与 之 配 套 使 用 的 设 备 等 能 够 满 意 而 安 全 地 运 行 必 须 遵 守 所 有 有 关 设 备 安 装 和 操 作 的 地 方 的 和 国 家 的 规 程 和 标 准 至 少 包 括 国 家 防 火 规 程 国 家 电 气 规 程 和 国 家 电 气 制 造 商 协 会 NEMA 的 规 程 因 陋 就 简 为 这 些 规 程 和 标 准 会 随 着 地 域 和 时 间 而 变 化 所 以 您 应 自 行 决 定 哪 些 适 用 您 的 具 体 情 况 并 照 章 执 行 必 要 时 请 与 当 地 消 防 队 长 和 电 气 检 查 部 门 联 系 以 求 帮 助 不 遵 守 相 关 的 规 程 和 标 准 可 能 导 致 设 备 的 损 坏 和 或 人 员 的 严 重 伤 害 安 装 和 操 作 这 种 设 备 的 人 员 在 安 装 和 或 操 作 设 备 之 前 应 当 仔 细 阅 读 本 手 册 和 其 它 一 些 有 关 资 料 因 为 Triconex 公 司 不 断 努 力 使 产 品 得 到 改 进 为 此 经 常 发 布 定 期 的 修 正 的 和 新 的 产 品 版 本 和 型 号 所 以 本 手 册 及 其 所 述 的 设 备 可 能 与 您 已 有 的 有 所 不 同 如 果 您 有 关 于 这 个 设 备 安 装 或 操 作 方 面 的 问 题 或 者 如 果 需 要 进 一 步 的 信 息 请 按 以 下 地 址 联 系 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 目录 第 1 章 概述 1 1 Tricon 是什么 1 1 1 什么是容错 1 1 2 Tricon 系统的特点 1 2 系统配置 1 2 1 Tricon 模件 1 2 2 Tricon 机架 1 2 3 Tricon 现场接线 1 2 4 编程工作站 1 2 5 环境规格 1 3 工作原理 1 3 1 主处理器模件 1 3 2 系统总线和电源分配 1 3 3 数字式输入模件 1 3 3 1 TMR 数字输入模件 1 3 3 2 简易型数字输入模件 1 3 4 数字输出模件 1 3 5 模拟输入模件 1 3 6 模拟输出模件 1 3 7 端子板 1 3 8 通讯模件 1 3 9 电源模件 1 3 10 系统诊断与状态指示 1 4 国际认证 1 4 1 TUV Rheinland 1 4 2 加拿大标准协会 1 4 3 工厂互助组织 1 4 4 半导体设备及财原料国际组织 SEMI 1 4 5 欧洲联盟 CE 标志 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 第 2 章 基本部件 2 1 主机架与扩展机架 2 1 1 主机架电池 2 2 I O 扩展 2 2 1 RS 485 扩展总线口的应用 2 3 电源模件 8310 8311 8312 型 2 3 1 具体说明 2 3 1 1 系统接地选装件的终端 2 3 1 2 电源 报警接入用终端 2 3 1 3 状态指示灯 2 3 1 4 报警用途的终端 2 3 2 特殊性能 2 3 3 报警说明 2 3 3 2 扩展机架的报警性能 2 3 4 电源模件规格 2 4 主处理器模件 2 4 1 适配的通讯模件 2 4 2 3008 物理描述 2 4 3 事件顺序性能 2 4 3 1 多个 Tricon 的时间标识 2 4 4 诊断 2 4 5 主处理器的规格 第 3 章 可选模件 3 1 数字式输入模件 3 1 1 TMR 数字式输入模件规格 3 1 2 简易型数字输入模件规格 3 2 数字输出模件 3 2 1 TMR 数字输出模件规格 3 2 2 16 点 SDO 模件规格 3 2 3 8 点 SDO 模件规格 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 3 2 4 继电器输出模件 3 2 5 双重数字式输出模件 3 3 模拟输出模件 3 3 1 TMR 模拟输入模件规格 3 4 模拟输出模件 3 4 1 TMR 模拟输出模件规格 3 5 热电偶输入模件 3 5 1 非隔离热电偶输入模件规格 3 5 2 TMR 隔离热电偶输入模件规格 3 6 脉冲输入模件 3 6 1 脉冲输入模件规格 3 7 脉冲累计输入模件 3 7 1 计数器溢出保证性能测试 3 7 2 脉冲累计输入模件规格 3515 模件 3 8 增强型智能通讯模件 3 8 1 EICM 的规格 3 9 网络通讯模件 3 9 1 Triconex 协议的说明和应用 3 9 1 1 Peer to peer 3 9 1 2 时间同步 3 9 1 3 TriStation 3 9 1 4 TSAA 3 9 1 5 TCP IP 3 9 1 6 外部主机应用 3 9 2 网络通讯模件的规格 3 10 安全管理模件 3 10 1 SMM 的规格 3 11 高速通道接口模件 3 10 1 高速通道接口模件的规格 3 12 先进通讯模件 3 12 1 先进通讯模件的规格 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 第 4 章 安装与检查 4 1 推荐的安装过程 4 1 1 电源模件的连接 4 1 2 报警接线 4 1 3 机械安装 4 1 3 1 机架背部安装 4 1 3 2 机架的架体安装 4 1 3 3 对流冷却 4 1 3 4 可控的环境特征 4 1 4 盲板的使用 4 1 5 用户选装部件 4 1 5 1 Tricon 部件的标准重量 4 1 5 2 I O 模件的槽键 4 1 5 3 Tricon 机架的 I O 总线地址 4 1 6 不同系统配置下的电源支持 4 1 6 1 确定 Tricon 机架的逻辑功率 4 1 6 2 确定冷却要求 4 1 7 系统内各模件配置的规则 4 1 7 1 允许的模件总数 4 1 7 2 每种类型的最大点数 4 1 7 3 对于通讯模件的特殊规定 4 1 8 机架和 I O 总线的连接 4 1 9 试运行 4 1 10 和 TriStation PC 的连接 4 1 10 1 把 EICM 接到 TriStation 上 4 1 10 2 把 NCM 或 ACM 接到 TriStation 上 4 1 11 主机架的电池 4 1 12 数字输出模件的输出表决器诊断 4 1 12 1 AC 电压数字输出模件 4 1 12 2 DC 电压数字输出模件 4 1 12 3 现场布线的注意事项 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 4 2 正确地将 Tricon 接地 4 2 1 Tricon 的接地系统 4 2 2 为何必须有安全接地 4 2 3 把机架的 AC 安全接地相 4 2 4 连接 Tricon 的信号地 4 2 4 1 全数字系统 4 2 4 2 全模拟系统或模拟 数字混合系统 4 2 4 3 与大型控制系统的集成 4 2 5 连接屏蔽地 第 5 章 维护 5 1 常规维护 5 1 1 检查系统电源 5 1 2 启用 禁止 输出表决器诊断 OVD 5 1 3 反向置位现场 I O 点 5 1 4 更换背板上的电池 5 2 对报警的反应 5 2 1 确认并诊断故障 5 2 1 1 检查模件指示器 5 2 1 2 利用 TriStation 的诊断能力 5 2 2 电源模件 5 2 3 主处理器 5 2 4 数字输入模件 5 2 5 模拟输入模件 5 2 6 脉冲输入模件 5 2 7 脉冲累计输入模件 5 2 8 热电偶输入模件 5 2 9 数字输出模件 5 2 10 8 点监控数字输出模件 5 2 11 16 点监控数字输出模件 5 2 12 模拟输出模件 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 5 2 13 继电器输出模件 5 2 14 增强型智能通讯模件 5 2 15 网络通讯模件 5 2 16 安全管理模件 5 2 17 先进通讯模件 5 2 18 远程模件 RXM 5 3 模件更换 5 3 1 电源模件更换 5 3 2 主处理器更换 5 3 3 没有热备的 I O 模件的更换 5 3 4 有热备的 I O 模件的更换 5 3 5 EICM 的更换 5 3 6 有热备的 SMM 的更换 5 3 7 没有热备的 SMM 的更换 5 3 8 NCM 的更换 5 3 9 有热备的 HIM 的更换 5 3 10 没有热备的 HIM 的更换 5 3 11 有热备的 ACM 的更换 5 3 12 没有热备的 ACM 的更换 第 6 章 远程机架的应用 6 1 基本资料 6 1 1 远程位置置的设定 6 1 2 RXM 机架的逻辑配置 6 2 RXM 机架的描述 6 2 1 RXM 机架的 RXM 模件的规格 6 3 RXM 模件说明 6 3 1 多模 RXM 组件 6 3 1 1 主光纤 RXM 组件 4200 3 模件 6 3 1 2 远距光纤 RXM 组件 4201 3 模件 6 3 1 3 多模 RXM 光纤电缆的规格 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 6 3 2 单模 RXM 组件 6 3 1 1 主光纤 RXM 组件 4210 3 模件 6 3 1 2 远距光纤 RXM 组件 4211 3 模件 6 3 1 3 单模 RXM 光纤电缆的规格 6 3 3 光缆的应用 6 3 3 3 多模光纤的选择 6 4 典型光纤安装 6 4 1 光缆 6 4 2 接线盒 6 4 3 尾纤 6 4 4 接头 附录 A 因系统硬件的升级而更换 EPROM A 1 升级的可能性 A 2 EPROM 识别 A 3 EPROM 的处理 A 4 更换 EPROM A 5 EPROM 的位置 A 5 1 数字输入模件 A 5 2 数字输出模件 A 5 3 1 TMR 双通道数字输出模件 A 5 3 2 监督型数字输出 SDO 模件 A 5 3 3 继电器输出模件 A 5 3 模拟模件 A 5 4 热电偶模件 A 5 5 脉冲输入模件 A 5 6 脉冲累计输入模件 A 5 7 通讯模件 A 5 8 远程模件 RXM 附录 B 更改 I O 总线地址 附录 C Tricon 模件的键的更换 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 C 1 键的识别 C 2 安装电源模件的键 C 3 安装单键和双键 附录 D 标准电缆的插针 D 1 TriStation 到 EICM 的电缆 D 2 25 针到 9 针的转换接头 D 3 Honeywell DHP 电缆 D 4 机架间互连用的 I O 总缆 附录 E 更换 用户化用的推荐另件 附录 F 推推荐布线方法 F 1 一般考虑 F 2 导线屏蔽 F 2 1 电缆间距 F 2 2 导轨考虑 F 2 3 接地 附录 G 词汇一览 索引 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 第一章 概述 本 章 介 绍 9 6 版 Tricon 控 制 器 及 其 配 置 信 息 运 行 原 则 和 安 全 认 证 级 别 1 1 什 么 是 Tricon Tricon 是 一 种 具 有 高 容 错 能 力 的 可 编 程 逻 辑 及 过 程 控 制 技 术 以 下 章 节 介 绍 Tricon 所 能 提 供 的 容 错 控 制 能 力 和 主 要 特 性 1 1 1什 么 是 容 错 技 术 容 错 是 Tricon 控 制 器 最 重 要 的 特 性 它 可 以 在 线 识 别 瞬 态 和 稳 态 的 故 障 并 进 行 适 当 的 修 正 容 错 技 术 提 高 了 控 制 器 的 安 全 能 力 和 可 用 性 使 过 程 得 到 控 制 Tricon 通过三重模件冗余结构 TMR 提供容错能力 此系统由三个安全相同的系统 通道组成 电源模件除外 该模件是双重冗余的 每个系统通道独立地执行控制程序 并 与其它两个通道并行工作 硬件表决机制则对所有来自现场的数字式输入和输出进行表决 和诊断 模拟输入则进行取中值的处理 因为每一个分电路都是和其它两个隔离的 任一分电路内的任何一个故障都不会传递 给其它两个分电路 如果在一个分电路内有硬件故障发生 该故障的分电路就能被其它两 个分电路修复 维修工作 包括拆卸和更换故障有分电路故障的故障模件都可以在 Tricon 在线情况下进行 而不中断过程控制 系统能自行重新配置而执行完全的 TMR 控制 对于各个分电路 各模件和各功能电路的广泛的诊断工作能够及时地探查到运行中的 故障 并进行指示或报警 诊断还可以把有关故障的信息存储在系统变量内 在发现有故 障时 操作员可以利用诊断信息以修改控制动作 或者指导其维护过程 从用户的观点看 使用是简单的 因为此三重系统工作起来和一个控制系统一样 用 户将传感器基或执行机构连接到一路接线端上 并且应用一组逻辑为 Tricon 编程 其余的 事都由 Tricon 自行管理 1 1 2 Tricon 系统的特点 为了保证在任何时候系统都有最高的完整性 Tricon 有如下特点 提供三重模件冗余结构 三个完全相同的分电路各自独立地执行控制程度 而且备 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 有专用的硬件 软件构 可对输入和输出进行 表决 能耐受严酷的工业环境 能够现场安装 可以现场在线地进行模件级的安装和修复工作而不需打乱现场接线 能支持多达 118 个 I O 模件 模拟的和数字的 和选装的通讯模件 通讯模件可以 与 Modbus 主机和从属机连接 或者和 Foxboro 与 Honeywell 分布控制系统 DCS 其它在 Peer to Peer 网络内的各个 Tricon 以及在 TCP IP 网络上的外部主机相连接 可以支持位于远离主机架 12 公里 7 5 英里 以内的远程 I O 模件 利用基于 WINDOWS NT 系统的编程软件完成控制程序的开发及调试 在输入和输出模件内备有智能功能 减轻主处理器的工作负荷 每个 I O 模件都有 三个微处理器 输入模件的微处理器对输入进行过滤和修复 并诊断模件上的硬件故障 输出模件微处理器为输出数据的表决提供信息 通过输出端的反馈回路电压检查输出状态 的有效性 并能诊断现场线路的问题 提供全面的在线诊断 并具有修理能力 可以在 Tricon 正常运行时进行常规维护而不中断控制过程 对 I O 模件提供 热备 支持 可用在某些不能及时提供服务的关键场合 1 2 系统配置 具体地说 一个基本的 Tricon 高密系统由下列部件组成 模件 容纳各模件的机架 现场端子板 以及编程工作站 本节简要说明这些主要的部件及其规格 1 2 1 Tricon 模件 Tricon 模件由装在一金属骨架内的电子元件所构成 可就地更换 每个模件有一保护 盖 当模件从机架上取下时 也不暴露保证任何部分或电路 印刷电路板上的接头使得各 模件不可以头朝下地插入 各模件上的 键 又可避免模件被插入到错误的槽内 Tricon 支持数字的和模拟的输入与输出点 以及热电偶输入和多种通讯能力 这些接 口的选择见表 1 1 有关通讯的协议和 Triconex 提供的各接口的更多的资料请参阅 通 讯产品手册 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 表 1 1 Tricon 系统可用的模件 电压 类型 说明 点数 型号 电源 主机架 扩展与 RXM 机架用 120VAC VDC 8310 24VDC 8311 230VAC 可支持全部 Tricon 的电源要求 提供 NO C 及 NC 报警接点 8312 主处理器 16Mbyte DRAM 执行控制程序并对输入和输出表决 3007 数字输入 115VAC VDC 隔离的 非公共的 32 3501E 48VAC VDC 每组 8 点 共用 带自测试功能 32 3502E 24VAC VDC 每组 8 点 共用 带自测试功能 32 3503E 24 48VDC 高密度 公共的 DC 耦合的 64 3504E1 24VDC 低门槛电压 带自测 公共 32 3505E 24VDC 简易型 公共的 64 3564 1 3504E 型必须用 TriStation 配置为 24 或 28VDC Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 表 1 1 Tricon 系统可用的模件 续 电压 类型 说明 点数 型号 数字输出 115VAC 光隔离 非公共的 16 3601E 120VDC 光隔离 非公共的 16 3603E 120VDC 光隔离 公共的 16 3603E 24VDC 光隔离 非公共的 16 3604E 48VDC 光隔离 非公共的 16 3607E 48VDC 光隔离 非公共的 16 3608E 115VAC 监督型 光隔离的 公共的 8 3611E 24VAC 低功耗 监督型 光隔离的 公共的 8 3615E 120VAC 监督型 光隔离的 公共的 8 3613E 48VAC 监督型 光隔离的 公共的 8 3617E 24VDC 监督型 光隔离的 公共的 8 3614E 120VDC 监督型 光隔离的 公共的 16 3623 24VDC 监督型 光隔离的 公共的 16 3624 48VDC 双通道输出 公共的 32 3664 3674 继电器 NO 非三重的 非公共的 32 3636R 继电器输出 继电器 NO 非三重的 非公共的 32 3636R Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 表 1 1 Tricon 系统可用的模件 续 电压 类型 说明 点数 型号 模拟输入 0 5VDC 差分的 DC 耦合的 32 3700 0 5VDC 差分的 DC 耦合的 6 超限 32 3700A 0 10VDC 差分的 DC 耦合的 32 3701 0 5 度 0 10VDC 差分 隔离的 6 超限 16 3703E2 0 5 度 0 10VDC 高密度 公共的 DC 耦合的 6 超限 64 3704E2 热电偶输入 J K T 型 差分的 DC 耦合的 非隔离的 32 37063 J K T E 型 差分的 隔离的 16 3708E3 脉冲累计输入 0 20KHZ 非公共的 AC 耦合的 8 3510 0 20KHZ 非公共的 AC 耦合的 快速更新 8 3511 模拟输出 0 20mA DC 耦合的 公共返回 8 3805E 0 20mA 6 点输出 16 320mA 2 点输出 DC 耦合的 公共返回 8 3805E 2 3703E 和 3704E 型必须用 TriStation 配置成 0 5 或 0 10VDC 3 3706 和 3708E 型用的热电偶型必须用 TriStation 配置 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 表 1 1 Tricon 系统可用的模件 续 电压 类型 说明 点数 型号 远程模件 RXM 光纤 用于主 RXM 机架的一组三个模件 多模 最远 2 公里 4200 3 光纤 初级 RXM 机架用的一组三个模件 4201 3 光纤 初级 RXM 机架用的一组三个模件 4210 3 光纤 初级 RXM 机架用的一组三个模件 4211 3 通讯 EICM MODBUS 主机或从机 TRISTAION 和 centronics 打印机 选用 RS 232 RS 422 或 RS 485 串行口 4119 NCM TriStation Peer to Peer TSAA 和 TCP IP UDP IP 4329 SMM 在 Honeywell 的通用控制网络 UCN 内的过程 临界点 4409 HIM 在 Honeywell 数据高速通道的节点 4509 ACM 在 Foxboro 的 IA 分布控制系统 DCS 内的过程 临界点 4609 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 1 2 2 Tricon 机架 对于 V9 Tricon 系统 有三种型式的机架 主机架 扩展机架 和远程机架 一个 Tricon 系统可以最多包含十五个机架 用以容纳各安装种输入 输出和热插备用模件 以 及通讯模件等的适当的组合 见图 1 1 Tricon 系统的主机架安装主处理器模件以及最多六个 I O 模件组 在机架内的各 I O 模件通过三重的 RS 485 双向通讯口而连接 图 1 1 V9 Tricon 系统的配置 图中 Tricon 扩展机架 3 扩展机架 4 到 14 Tricon 扩展机架 15 号 Tricon 扩 展机架 2 Tricon 主机架 机架 1 TriStation IBM PC 兼容 扩展机架 机架 2 到 15 每一个可以支持最多八个 I O 组 扩展机架通过一个三重的 RS 485 双向通讯口而和主机架连接 可以用来连接一组主机架和扩展机架的标准缆的总长最多为 30 米 100 英尺 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 远程扩展机架可以让系统扩展到远距的位置 最多距离主机架 12 公里 7 5 英里 1 2 3 Tricon 现场接线 选装的外部端子板用来和现场的设备连接 另外 您也可以将您的电缆直接连接到 Tricon 背板顶部的 56 针的接头上 关于更多的端子板信息请参阅 端子板用户手册 1 2 4 编程工作站 V9 Tricon 系统通过称作 Tristation 的工程及维护用的工作站进行编程 Tristation 1131 的开发平台运行环境是 WINDOWS NT4 0 或更新的操作系统 Tristation 1131 支持三 种遵循 IEC 1131 3 标准的编程语言 功能块语言 梯形图语言及结构文本语言 Tristation 1131 用于以下的方面 开发和调试 Tricon 所执行的控制程序 诊断系统的状态 回路检测和现场设备维护时强制点 一旦某一控制程序被开发完成 装载操作可将程序安装入控制器内并校验其是否能正 确执行 详细情况请阅 TriStation 1131 开发指南 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 1 2 5 环境规格 Tricon 的一般环境规格见表 1 2 由于组成一个系统的元部件众多 这些规格并不一 定全能适用于每一个部件 表 1 2 Tricon 系统的一般环境规格 规格 参数 工作温度 0 60 32 到 140 F 室温 1 存放温度 带电池时 40 75 40 167 F 存放温度 不带电池 40 85 40 185 F 相对湿度 5 95 不结露 每轴的正弦振动 2G 10 到 500HZ 冲击 每一轴向 静电释放 IEC801 2 3 级 8KV 传导敏感度 IEC801 4 3 级快速瞬态猝发 控制和指示仪表 IEC 61508 第 1 7 部分 2000 有关安全系统的电子 电气 编程电子设备的 安全功能 IEC 61131 第 2 部分 92 98 IEC 61131 2 1995 可编程控制器设备 要求 和测试 过电压二级 1 4 2 加拿大标准协会 CSA NRTL C 证书保证当 Tricon 连接在电力分配系统 初级线路 上且在规定的温度 范围内工作时是安全的 Tricon 不形成火灾的危险 在接触或更换模件时操作者和维护人 员也保证不会触电 CSA 证明 Tricon 系统满足下列各标准 CSA 标准 C22 2N O 982 通用要求 加拿大电气标准 部分 CSA 标准 C22 2NO 142 M1987 用于过程控制设备 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 1 4 3 欧洲联盟 CE 标志 CE 标志保证着 Tricon 和其它电气 电子设备的电磁兼容性 EMC 正确安装后 V9 Tricon 系统被证明能够满足下列文件规定的欧洲联盟 EMC 指令 NO 89 336 EEC 的各项要 求 EN 55011 1991 辐射的 传导的发散 修改的 CISPR11 EN 60801 2 1993 静电放电 修改的 IEC801 2 pr ENV50140 1993 辐射敏感性 修改的 ICE801 3 pr ENV50142 1994 传导敏感性 浪涌阻抗 修改的 IEC801 5 IEC 801 4 传导敏感性 快速瞬态 曝发 IEC 801 6 传导敏感性 RF1 77B CO 17 AC 电源容差与中断 要符合 CE 标志就要求 Tricon 安装一个 EMI RFI 屏蔽的舱室内 所有进入和离出舱室 的电缆都要有 EMI RFI 滤波 另外 需要将全部 Tricon 现场布线的敷设按照 IEEE 标准 518 1982 和 IEEE 关于电气设备的安装使之具有最小的电噪声从外部源进入控制器 等文 件 特别要注意所有的低电平模拟信号 例如热电偶或 RTD 的输入 推荐的舱室和电缆滤 波器可包括下列几种 Rittal PS 4000 完整系统 带有 EMI RFI 屏蔽 或相当的系统 Fair Rite 产品 搭锁在铁氧体镇噪磁芯 材料型式 43 上 或相当的产品 每一 条进入和离出舱室的电缆要有单独的搭锁的滤波器 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 第 2 章 基本部件 本章说明在 Tricon 系统内所需的基本硬件部件 包括下列有关信息 主机架与扩展机架 I O 模件 双重电源模件 三重加强型主处理器 因用户的具体用途不同 在 Tricon 上要选择合适的 I O 和通讯模件 选择工作可按 第 3 章选装的模件内容进行 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 A 带有机架号的键开关 B C 冗余电源模件 D E F 三个主处理器 G 网络通讯模件 NCM 在 COM 槽内 H I 空白 J K 数字输入模件 带热插备伯 L M 空白 N O 数字输出模件 带热备 P Q 留空 R 加强型智能通讯模件 EICM S 空白 图 2 1 主机架 前视 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 1 主机架与扩展机架 Tricon 机架可以用架装形式或盘装而装在工业标准的 NEMA 机壳内 主机架或扩展机架 的具体尺寸为 48 3cm 57 8cm 45 1cm 19 英寸 22 75 英寸 17 75 英寸 宽 高 深 图 2 1 和 2 2 示出标准的主机架和扩展机架 主机架可以支持下列模件 两个电源模件 三个主处理器 通讯模件 例如 ICM NCM ACM 或者 SMM I O 模件 带热备 通讯模件 仅限于 2 扩展机架 每个机架具有不同的总线地址 1 到 15 机架内的每个模件具有地址 由位置或槽 位决定它的具体地址 见附录 B 主机架上有一个四位置的键开关 用以控制整个的 Tricon 系统 开关的设定为 RUN 运行 PROGRAM 编程 STOP 停止 和 REMOTE 远 程 进一步的资料参阅第 4 章 安装与检验 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 A B 冗余电源模件 C D 网络通讯模件 相邻槽口 E F 数字输入模件 带热备 G H 数字输入模件 带热备 I J 数字输入模件 带热备 K L 数字输入模件 带热备 M N 数字输入模件 带热备 O P 数字输入模件 带热备 Q R 数字输入模件 带热备 图 2 2 扩展机架 前视图 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 图中 I O COMM 总线扩展电缆 9001 型 当通讯模件装于 2 扩展机架内时使用 Tricon 扩展机架 2 号 Tricon 主机架 1 机架 Tricon 扩展机架 3 号 I O 总线扩展电缆 9000 型 用于将绝大多数扩展机架与主机架的连接 Tricon 扩展机架 4 号 图 2 3 V9 Tricon 机架的连接 2 1 1 主机架的电池 Tricon 的双冗余电池组位于主机架背板上的正面 在 I O 扩展口的旁边 如图 2 1 所示 如发生电源故障的情况 这些锂电池能够保存数据和程序 累计保持时间为六个月 每个电池的寿命为 5 年 Triconex 建议每五年更换一次这些电池 或者在它们累计使用了 六个月之后更换 视谁先达到为准 关于电池更换的指示请阅第 5 章 维护 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 2 I O 扩展 TriconI O 总线可以提供支持于最多十五台机架 绝大多数情况下 扩展机架都装 在主机架的附近 如图 2 3 所示 限制如下 扩展机架限制 限度 机架的最大台数 15 I O 模件最大数量 118 I O 总线最大总长 30m 100 英尺 正常情况下 如 I O 总线长度大于 30 米 100 英尺 时必须用远程机架支持 有关的 更多资料可见第 6 章 远程机架的采用 如需例外 请和 Triconex 公司的用户支持工程 师联系 2 2 1 RS 485 扩展总线口的使用 每台 Tricon 机架底板的左上角装有六个 RS 485I O 扩展总线接口 如图 2 4 所示 为护展机架和远程机架提供三重串行通讯通道 用 I O 电缆把扩展机架的 RS 485 口接到其他机架 每台机架都是多个 I O 扩展总线 内的一个节点 I O 口为三对 形成 TriconI O 总线的三重化扩展 数据通过三重化的 I O 总线传输 与 Tricon 内部的 I O 总线传输速率一样 为 375 K 波特 用这种方式 三条控制分电路在 物理上和逻辑上延伸到扩展机架而不损害性能 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 图 2 4 I O 扩展总线接口 图中 I O 总线口 Tricon 机架 前视 I O 总线连接 OUTA 支路 A 出口 OUTB 支路 B 出口 OUTC 支路 C 出口 INA 支路 A 入口 INB 支路 B 入口 INC 支路 C 入口 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 3 电源模件 型号 V9 Tricon 机架上装有下列电源模件之一 型号 电源模件 8310 120VAC VDC 8311 24VDC 8312 230VAC 每层机架有两个电源模件 每一个电源都足以支持本层机架的全部电源需求 电源 模件可以在线更换 并可视作热备 本节提供下列有关电源模件的信息 物理叙述 特点 报警描述 规格 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 图 2 5 主 扩展电源模件 图中 电源模件用的连接条 位于电源模件的上方 背板上 注 为标示端子条及标识 图中未显示在危险地区必需使用的盖板 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 3 1 物理描述 电源模件 位于机架的左下方 见图 2 1 和 2 2 把外部电压转换成适合各 Tricon 模件使用的 DC 电源 两条电源模件用的接线条装在背板的面板部分的左下侧处 见图 2 5 一根接线条用 于选定系统的接地方案 另一条用于电源引入线和报警连接 每个电源模件上备有供每个外部电源用的在线缓燃保险 装在模件之内 需要换模件 时 不需要折卸任何接线或卸掉电源模件 只要把模件从机架上卸下即可 2 3 1 1 系统接地选择的接线端 电源模件上部的背板上有三个供接地选择的端子 连接到机架地的 RC 网络 RC 直接连接到 Tricon 内部信号地 功能地 直接连接到机架地 保护接地 通常 Tricon 在发货时带有足线 装在 RC 和信号地 之间 您可以把这个跳线取 掉而使用别的接地方式 进一步的资料可阅 4 2 节 Tricon 的正确接地 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 3 1 2 电源输入 报警连接用的接线端 背板上备有 12 个接线端用于电源输入和报警连接 对于每一个电源模件内的电源备 有单独的加有标号的端子 1 电源端子 说明 L 火线 热线 或 DC N 中线或 DC 机架的地 保护接地 NO NO 机架报警接点 C 公共报警接点 NC NC 机架报警接点 2 电源端子 说明 L 火线 热线 或 DC N 中线或 DC 机架的地 保护接地 NO NO 机架报警接点 C 公共报警接点 NC NC 机架报警接点 电源输入线每一电源为额定最小 240 瓦 Tricon 机架的最小功耗在带有三个主处理器 和一个电源模件时为 50 瓦 其它的功耗用于安装在机架内的 I O 和通讯模件 进一步的资 料见 4 1 6 节的 各种不同系统配置时的电源支持 警 告 不 要 在 危 险 区 使 用 报 警 接 点 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 3 1 3 状态指示灯 每一电源模件前面的 LED 指示器标明模件的状态 指示器 颜色 说明 PASS 绿 输入电源 OK FAULT 红 电源模件故障 ALARM 红 有机架报警 TEMP 黄 超温情况 BATT LOW 黄 电源电压过低报警 2 3 1 4 报警用途的接线端 大的接线条上也具有一组三个螺钉接点 用于特定的报警 常开接点 公共点 常闭接点 标有 NC 的接点在发生报警情况时闭合 标有 NO 的接点在发生报警情况时断开 进一步的资料参阅本章后面所叙述的 报警说明 一节 注意 为能安全工作 Tricon 一定要 按图 4 1 标准电源布线 一节始终接地 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 3 2 特点 在正常环境中 两个电源模件都是工作的 每一个都向 Tricon 供电 此时只有 PASS 和 POWER 两个指示器点亮 ON 任何一个电源模件都可在一定时间内单独给机架供电 注 意 为 保 证 系 统 的 安 全 性 和 完 整 性 分别独立地把每个电源模件接在不同的电源上 并在各自 电路装设独立的电路断路器或开关 如果电源模件之一或它的输入电源故障 另一个模件就会加大它的输出以保持 Tricon 的电源供应 如果进户输入电源中断 或者两个模件之一故障 它的 FAULT 指示器将点 亮 ON 您可以把故障的电源模件从现场电源上断开 把它从 Tricon 机架上取下 并予 以更换而并不需要中断 Tricon 的控制 2 3 3 报警描述 各个电源模件上的报警电路独立地进行工作 您应该把报警系统接线成为双重冗余的 配置 以便使系统的激发不依赖于来自仅仅一个电源的电力 图 2 6 示出了这种布线方式 的一个例子 图 2 6 主机架报警接线示例 图中 电源 1 电源 2 负载 铃 灯光 报警声 等等 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 3 3 1 主机架的报警指示 当下列情况下 主机架电源模件的报警接点被触发 系统的配置不能和控制程序的配置匹配 数字输出 DO 模件之一中出现了 LOAD FUSE 错误 系统中某个地方的模件缺失 没有那个状态指示灯会报警您关于这个问题 主机架内有一个主处理器或 I O 模件故障 扩展机架中某个在线 I O 模件故障 如果在某一扩展机架内的某 I O 模件内有着一支路故障但还能继续正确地运行或者把 控制传递给了热备 则主机架报警不会发动 主处理器探测到有一系统故障 在此情况下 两个报警触点都可能被发动而没有相 应的模件故障 机架之间的 I O 总线电缆安装不正确 例如支路 A 的电缆不小心地被连到了支路 B 上 当下列情况下 主机架电源模件的至少一个上的报警触点被发动 电源模件故障 通向电源模件的供电电源消失 电源模件上有一个 电池电压低 或 温度过高 的报警 警 告 不 要 在 危 险 区 使 用 报 警 接 点 2 3 3 2 扩展机架的报警情况 扩展机架上的两个电源模件的报警接点在当 I O 模件失效时发动 当发生下列情况时 扩展机架的至少一个电源模件的报警接点被激动 有一个电源模件故障 引入电源模件的输入电源丢失 电源模件有一温度过高的报警 警 告 不 要 在 危 险 区 使 用 报 警 接 点 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 3 4 电源模件规格 每个 Tricon 电源模件都是可以现场更换的装置 它采用了高效率的 DC DC 转换器 所有各种型号的电源模件都受到保护 防止 DC 输入的反接 型号为 8310 8311 和 8312 的 电源模件的电力供应有单独的规格 但对报警接点的规格是一样的 8310 型 隔离 1000VAC 或 1500VDC 输入对输出 推荐输入电压范围 120VAC VDC 15 10 延宽的输入电压范围 85 140VAC 95 180VDC 低线开 关迟滞 15VAC VDC 输入功率要求 每个电源模件最小 240 瓦 输入频率 47 63H z 功率因数 0 70 典型的 峰值因数 2 5 典型的 输入电流 稳态 0 75 安 典型的 2 75 安 最大 涌流 1 2AC 循环 2 安 典型的 18 安 最大 输入保险型号及额定电流 5 安 时间延迟的 输出电压 6 5VDC 1 输出电流 在 60 140 F 室温 1 最小为 27 安 输出功率 在 60 140 F 室温 1 175 瓦 输出保持时间 在 0 伏输入时 20ms min 80ms 典型的 输出超压保护 115 典型的 重起动时用电力重新循环法 输出过电流限制 135 典型的 自动重起动 温度过高报警感应器 当温度比环境温度 60 140 F 高时温度 监控器跳闸 1 室温指在机架底部测得的空气温度 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 8311 型 隔离 1000VAC 或 1500VDC 输入对输出 推荐输入电压范围 24VAC 15 20 防止逆流连接 延宽的输入电压范围 19 2 36VDC 低线开 关迟滞 1 5VDC 最小 输入功率要求 每一电源最小 240 瓦 输入频率 40VDC 功率因数 峰值因数 5 安 典型的 10 安 max 输入电流 10 安 典型的 23 安 max 10ms 稳态 15 安 时间延迟式 涌流 1 2AC 循环 6 5VDC 1 输入保险型号及额定电流 27 安 max 在 60 140 F 室温 2 输出电压 175 瓦 在 60 140 F 室温 输出电流 115 典型 重起动时用电力重循环法 输出功率 110 典型的 自动重起动 输出保持时间 在 0 伏输入时 2 0 毫秒 最小 5 6 毫秒 典型的 输出超压保护 当温度比环境温度 60 140 F 高时温度监控器跳闸 输出过电流限制 温度过高报警感应器 1 在平常运行时 应保持输入功率在推荐的输入电压范围之内 在延宽的输入电压范围的运行只能适用于 短时间内的工作 要努力使输入瞬态尽可能地短 这个瞬态过程是由于冗余电源的切断 接入而引起的 不允许电源电压跌 落到低于最小输入电压 19 2VDC 以下 当其负荷增大到 100 Tricon 电源模件的需要时 或者当负荷减 少到 Tricon 电源模件满荷的 40 60 时 电压不许增高到最大电压 36VDC 以上 例如 假定对输入线路和某个 24V 5 的电源有最小的电压损失 则电压的瞬态反应不得超过下列的限制 典型的输入电流变化 最大输入电压偏差 6A ms 3 6 伏 6A ms 10 8 伏 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 室温是指在机架低部测出的空气温度 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 8312 型 隔离 1000VAC 或 1500VDC 输入对输出 推荐输入电压范围 230VAC 15 20 延宽的输入电压范围 185 285VDC 低线开 关迟滞 15VAC 输入功率要求 每一电源最小 240 瓦 输入频率 47 63H z 功率因数 0 70 典型的 峰值因数 2 5 典型的 输入电流 稳态 0 40 安 典型的 1 20 安 最大 涌流 1 2AC 循环 2 安 典型的 18 安 最大 输入保险型号及额定电流 2 5 安 时间延迟的 输出电压 6 5VDC 1 在所工况下 输出电流 27 安 min 在 60 140 F 室温 1 输出功率 175 瓦 在 60 140 F 室温 输出保持时间 在 0 伏输入时 20ms min 80ms 典型的 输出超压保护 125 典型的 重起动时用电力重新循环法 输出过电流限制 140 典型的 自动重起动 温度过高报警感应器 当温度比环境温度 60 140 F 高时温度监控 器跳闸 1 室温指在机架底部测得的空气温度 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 报警接点 8310 8311 8312 各型 隔离 1000VAC 或 1500VDC 输入对输出 电压范围 140VAC VDC max 开关功率 电阻性 1 125VAC 60 瓦 max 电流负载 2 安 max 接点的最大循环速率 20 循环 每分钟 最大额定负载下的预期寿命 10000 循环 1 当接入感性负载时 接点的开关功率的额定值下降其最大值的 25 即在 AC 用途时降为 31 25VA 在 DC 用途时为 15 瓦 当接入白炽灯时 起动电流可能达到灯的额定负载电流的 10 15 倍 关于起动冲 击的幅度和延续时间请向灯的制造厂商查询详细的规格 在计算需用接触开关功率时必须用起动电流带 入 警 告 不 要 在 危 险 区 使 用 报 警 接 点 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 4 主处理器 Tricon 机架内装有三个主处理器 MP 模件 用于控制三个分电路的一支 在 Tricon 机架上 主处理器就装在电源模件的旁边 每个处理器独立地用它的 I O 子系统进 行通讯 以及执行用户编写的控制程序 三个 MP 定期地对数据和控制程序进行比较 本节给出有关主处理器的下列信息 兼容通讯模件 物理描述 SOE 能力 诊断 规格 2 4 1 兼容的通讯模件 3008 型主处理器可与下列通讯模件通讯 4119 和 4119A 增强型智能通讯模件 EICM 隔离的 4329 网络通讯模件 NCM 4409 安全管理模件 SMM 4509 高速通道接口模件 HIM 4609 先进通讯模件 ACM Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 图 2 7 V9 控制系统的主处器模件面板 图中 自上到下 模件已通过自诊断试验 模件有故障 需要更换 模件正在执行用户自编写的控制程序 当模件正在重新熟悉过程中 此灯闪烁 发现有较然而的软错误 更换模件以避免硬失效 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 COM TX 通过 COMM 总线传送数据 COM RX 从 COMM 总线收来数据 IOC TX 通过 I O 总线传送数据 IOC RX 从 I O 总线接收数据 经历 状态口 用于读取诊断信息 Tricon 设计安装指南 V9 6 Rel 1 2000 年 9 月 2 4 2 物理描述 各主主处理器各自自主的进行工作 不共用的时钟 稳压器 或者电路 一个 Motorola 32 位 50MHz 的 MPC860 用作主处理器 另一个 MPC860 管理着 I O 和通讯子系 统 每个主处理器上有一个称作 TriBus 的高速专用总线系统执行下列功能 处理器间的通讯 所有数字输入数据的硬件多数表决 控制程序的变量的比较 TriBus 利用一个完全隔离的串行通讯通道通讯 速率为 25M 波特 一个直接存取存储 控制器管理着同步 传输 表决和数据修正 独立于用户的应用或所执行软件而工作 3008 型主处理器有 16M DRAM 无后备电池 和 32K SRAM 用于存放用户编写的控 制程序 SOE 1数据 I O 数据 诊断 以及通讯缓冲器 外部电源故障时 SRAM 可完好地保 存用户程序和保持性内存接点 时间为至少六个月 TriBus 硬件表决电路周期性对验证内 存的有效性 2 4 3 事