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2022-09-07
PKS的前沿士兵&后勤补给 | 温故知新
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PKS的前沿士兵
在一场成功的战役中,指挥中心能根据各种情况,审时度势,做出正确的决策固然重要,但是前沿士兵在战争中所起到的作用,同样不可忽视。前沿士兵了解前方的敌人情况,把消息传递给指挥中心,并正确领会和贯彻指挥中心的作战意图,才能取得战争的最后胜利。
在PKS系统里,C300控制器这个指挥中心的正常工作,离不开它的前沿士兵----I/O卡件(输入输出卡件)。
输入卡件负责定期采集所需要的信号数据,经过一定的处理,例如信号范围的检查,量程的转换等,送给C300指挥中心进行运算和处理,输出卡件负责把C300指挥中心的运算结果送给现场的设备,例如调节阀或者电机、泵。
一个C300指挥中心可以最多管理64个前沿士兵-----I/O卡件,所有的I/O卡件被分为两组进行管理,每一组最多40个卡件。
每个C300控制器的底板上有两个I/O LINK接口,通过I/O LINK电缆连接I/O卡件,对它们进行管理。一个I/O LINK接口为一组,最多连接40个卡件。I/O LINK电缆如下图所示,多条I/O LINK电缆可串联在一起,以便连接多个I/O卡件。
下图所示为一个C300控制器机柜的连接图。
I/O卡件根据自己的职责,分为四大类:模拟输入卡、模拟输出卡、数字输入卡和数字输出卡,每种类型的I/O卡件都有冗余和非冗余的选项,冗余的I/O卡件,在IOTA底板上有2个互为备用的I/O处理器,提高了系统的稳定性和安全性。冗余和非冗余卡件的外观如下图所示。
高电平模拟输入卡,接收来自现场变送器4-20毫安或者1-5伏的输入信号,并且有支持HART协议的功能,如果现场的变送器是HART通讯协议,可支持通讯信号的传送,这样操作员在操作站上就可以访问变送器的设置,比如说量程的设置等,无需再到现场使用手操器对变送器进行访问,每块卡上支持16个通道。
高电平模拟输出卡向现场设备(比如说调节阀)输出4-20毫安的信号,用于控制调节阀的开度。它也分为2种类型,普通型和支持HART协议型,每块卡上支持16个通道。
数字输入卡,接收来自现场的布尔量类型信号,即ON/OFF两位式信号。有3种类型的DI卡,2种为普通DI卡,分别支持24伏供电和220伏供电,另一种是DISOE卡,这种卡可将每个通道上的信号变化的时间精确到毫秒级,记录在SOE日志里,供用户查找。每个DI卡支持32个通道。
数字输出卡,向现场输出出布尔量类型信号,每个DO卡支持32个通道,分为有源输出(常用为24VDC)和继电器触点输出两种类型。
PKS的后勤补给
俗话说:兵马未动,粮草先行。在一场战争中,如果能保障己方物资的充足补给,又能切断敌方的补给线,这战争就已经胜利了一大半。
在PKS系统里,C300控制器和I/O卡件的性能再好,如果没有稳定可靠的电源供给,也是空有一身的好功夫而无处施展。
C300的电源系统竖直安装在机柜的左侧,并不占有太多的空间,如下图所示。
C300的整个电源系统包括以下3个部分:
1、电源模块(可选择冗余配置):负责将220V的交流电转换为24V的直流电,供所有的卡件使用。
2、备用蓄电池:位于电源模块的下方。当UPS出现故障,不能提供220伏的交流电时,蓄电池可向电源模块提供供电,以保证卡件的正常工作。蓄电池的供电可支撑30分钟左右,换句话说,在30分钟内,如果UPS可以恢复供电,则所有卡件的工作不受影响。如果30分钟后UPS仍然不能供电,所有卡件就会失去供电,停止工作。当220伏供电正常时,向蓄电池充电。
3、内存备份电池:当C300控制器因没有供电而停止工作时,如果没有内存备份电池,控制器内存中的组态数据就会全部丢失,当控制器再次通电时,需要将数据库重新恢复到控制器内存中,这需要耗费一段时间,如果配备有内存备份电池,当C300控制器因没有供电而停止工作时,电池会保证内存中的数据不丢失,当控制器再次通电时,可直接启动工作。这个备份电池通过电缆连接到C300控制器的IOTA底板上,给它的内存供电。
C300控制器柜内供电突破了原来常见的机架式供电,而采用底板导轨供电方式。电源模块的输出送到柜内上部的供电母排上,2根母排中一根是24伏正端,另一根是24伏负端,然后从供电母排上分别用导线连接到3个底板的供电导轨上,供电导轨是竖直安装的,当IOTA安装在底板上时,IOTA上有2个供电螺栓,这两个供电螺栓正好拧在供电导轨上,从而使IOTA获得供电,将来IO卡件安装在IOTA上,也就获得供电。在底板上还有保险管,如果需要将卡件断电,可将保险管旋转一个方向松开,卡件即失去供电。
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