ABBFreeLanch2000標準機架硬件

ABB標準機架控制系統(tǒng)硬件介紹系統(tǒng)過程站結(jié)構(gòu)CPU模件I/O模件系統(tǒng)冗余

功能特點標準機架控制器的基本組成含一個中央單元，其中包括一個CPU模件，一個連接模件及8個未定義的用于I/O模件得插槽組成，最多可有4個擴展I/O站，每一個I/O可安裝9個I/O模件，與中央單元連接。中央單元與I/O站之間通過過程站總線DigiNetP連接，CPU通過DigiNetP總線驅(qū)動I/O模件，因此I/O站不需要額外的CPU模件。主要有以下主要特點：結(jié)實、堅固的結(jié)構(gòu)設(shè)計前面板連接模件全金屬封裝模件可帶電插拔CPU及I/O模件帶有溫度檢測

模件機架DRA02

功能描述DRA02機架可以安裝10個Freelance2000I/O模件。機架后部封裝印刷電路板，并安裝插入式連接插座與I/O模件連接，機架下部有安裝導(dǎo)軌使模件準確插入到連接插座上。連接插座通過印刷電路板與DigNetP(CAN總線)總線連接，同時將系統(tǒng)電源分配到I/O模件。在模件前面板上部與下部各有一個螺釘用于將模件與機架固定。機架保護等級為IP20。模件機架DRA02

安裝孔M6電纜夾中央單元結(jié)構(gòu)槽ALINK模件槽0CPU模件槽1冗余CPU模件槽1-8任意I/O模件擴展I/O單元結(jié)構(gòu)槽ALINK模件槽0冗余CPU模件槽0-8任意I/O模件過程站模件安裝墻壁或機柜安裝0-50℃，無需強制冷卻I/O模件在機架上任意放置EMI符合IEC801標準模件端子采用前面板接線技術(shù)模件具有較高的MTBF時間供電單元DPW03狀態(tài)指示燈顯示Vout

綠色24VDC輸出正常輸入

無保險接地端L115/230VACN中線連接運行狀態(tài)接地輸出Vout+24VDCVout+24VDCGND接地GND接地PF電源故障信號無保險接地端供電單元DPW03功能特性

Freelance2000機架通過DPW電源模件提供24VDC輔助電源。（除由外部供電的輸入/輸出信號）電源模件通過DC/DC轉(zhuǎn)換器將24VDC轉(zhuǎn)換為模件需要的不同電壓等級的系統(tǒng)電源。電源模件結(jié)構(gòu)緊湊且堅固，具備開路、過載與短路保護功能，電氣隔離與自動調(diào)壓的24VDC輸出電源具有高穩(wěn)定性。電源故障信號可以使DLM模件進行重新啟動或自動執(zhí)行關(guān)閉操作系統(tǒng)及保護操作。初電壓中斷后電源故障信號可最多保持5ms，24VDC輸出電壓可保持15ms。

技術(shù)數(shù)據(jù)功率損耗20W尺寸寬：65mm高:125mm深:103mmCPU模件DCP02CPU模件采集各種類型輸入模件信號，通過執(zhí)行程序?qū)@些信號進行處理，最終將處理后信號送到輸出模件。CPU處理的數(shù)據(jù)可以存儲在模件中或通過DigiNetS（以太網(wǎng)）系統(tǒng)總線傳輸?shù)狡渌^程站中使用，同時可以在操作員站上作為控制與過程監(jiān)控信號，報警信號，記錄與趨勢信號。DCP10CPU模件采集各種類型輸入模件信號，通過執(zhí)行程序?qū)@些信號進行處理，最終將處理后信號送到輸出模件。兩個CPU模件可以通過冗余電纜連接為一體組成冗余過程站。CPU處理的數(shù)據(jù)可以存儲在模件中或通過DigiNetS（以太網(wǎng)）系統(tǒng)總線傳輸?shù)狡渌^程站中使用，同時可以在操作員站上作為控制與過程監(jiān)控信號，報警信號，記錄與趨勢信號。數(shù)據(jù)同時通過冗余DigiNetS總線傳輸?shù)饺哂郈PU模件處于熱備，若主CPU有故障可以直接接管過程處理。DCP02狀態(tài)指示燈Power電源

綠色24VDC電源供電正常Failure故障

紅色檢測到模塊故障Battlow低電

黃色電池電壓低Overtemp

溫度超限

紅色模件內(nèi)部溫度過高Run/Stop運行/停止

綠色過程處理程序運行中紅色過程處理程序停止前面板控制Run/Stop運行/停止(連接到LED)Reset

CPU復(fù)位按下>5秒時系統(tǒng)冷啟動技術(shù)數(shù)據(jù)CPU

80960CA32RISC處理器RAM8MB內(nèi)部與外部電池備份I/O掃描周期開關(guān)量：最小2ms

模擬量：最小10ms電流損耗

500mA功率損耗

12WDCP02——前面板接口RS232C診測接口RS485MODBUS接口LATin/outDigNetC(CAN總線）AUI接口（粗纜）Coax接口（細纜）DCP10狀態(tài)指示燈Power電源

綠色24VDC電源供電正常Failure故障

紅色檢測到模件硬件故障紅色閃爍檢測到模件軟件故障桔黃色自檢測Battlow低電

黃色電池電壓低Overtemp

溫度超限

紅色模件內(nèi)部溫度過高Run/Stop運行/停止

綠色過程處理程序運行中紅色過程處理程序停止Prim/SecCPU冗余狀態(tài)

綠色當前CPU為主站黃色當前CPU為從站技術(shù)數(shù)據(jù)CPU

80960CA32RISC處理器RAM8MB內(nèi)部與外部電池備份I/O掃描周期開關(guān)量：最小2ms

模擬量：最小10ms電流損耗

500mA功率損耗

12W前面板控制Run/Stop運行/停止(連接到LED)Reset

CPU復(fù)位按下>5秒時系統(tǒng)冷啟動Prim/Sec

切換到從CPUDCP10——前面板接口Diag

診測接口Ser1MODBUS接口AUI2冗余系統(tǒng)總線（粗纜）Coax2冗余系統(tǒng)總線（細纜）Ser2CAN總線接口AUI1系統(tǒng)總線（粗纜）Coax1系統(tǒng)總線（細纜）連接模件DLM01狀態(tài)指示燈顯示Power電源

綠色24VDC電源供電正常Failure故障

紅色供電電源異常Battlow低電

黃色電池電壓低技術(shù)數(shù)據(jù)

供電電壓24VDC，120W由DPW電源模件提供功率損耗1W用于內(nèi)部，最大可提供120W給模件注意：該模件不能帶電插拔功能描述連接模件監(jiān)控機架供電電壓并將系統(tǒng)電源分配到機架內(nèi)所有模件。模件還提供備份電池用于CPU模件RAM信息的保持。該功能增強RAM信息保持的時間幾更換電池的可能性。I/O總線（CAN）地址通過模件后部旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)定，通訊速率由編程軟件設(shè)定。24V-24V+PF連接模件DLM02(電源冗余）雙路DPW電源供電，24VDC電源供電監(jiān)控一路電源故障自動切換短路與過壓保護微處理器監(jiān)控模件狀態(tài)模件溫度監(jiān)控連接擴展I/O單元冗余電池保持CPU模件RAM信息模件狀態(tài)指示I/O模件智能I/O模塊

任意槽安裝，自檢測功能；全金屬外殼；全部隔離型輸入/輸出；5種模擬量模塊，7種開關(guān)量模塊（包括頻率、熱電偶、熱電阻、變送器等）；RS-485通訊模塊；每個I/O的安全值設(shè)定；

使用DigiTool軟件配置；帶電更換模塊。I/O模件2智能I/O模件開關(guān)量輸入DDI01 32通道,24VDC,每組電氣隔離,掃描時間‘Ts’>2msDDI02 16通道,24V...60VAC/DC,每組電氣隔離,

Ts>2msDDI03 16通道,115V...230VAC,每通道電氣隔離，Ts>2msDDI04 12..28通道,8.2V...24VDC,每組電氣隔離，Ts>2msDDI05 32通道120/230VAC,每組電氣隔離， Ts>2ms開關(guān)量輸出DDO01 32通道,24VDC,0.5A,每組電氣隔離,短路保護,

Ts>2msDDO02 16繼電器,12V..230VAC/DC,5A，f<0.1Hz,Ts>2msDDO03 16繼電器,24V..60VAC/DC,5A，f<0.1Hz,Ts>2ms,

每通道具備狀態(tài)反饋；DDO04 16繼電器,115V..230VAC,5A,f<0.1Hz,Ts>2ms,

每通道具備狀態(tài)反饋；I/O模件3智能I/O-模件模擬量輸入DAI01：16通道,0/4...20mA,每組電氣隔離,12-bit分辨率,精度+0.1%,掃描時間Ts>10ms,輸入電阻50WDAI02：16通道,0...10VDC,每組電氣隔離,12-bit分辨率,精度+0.1%,Ts>10msDAI03：指標與DAI01類似,輸入電阻271W，適用于HART變送器；DAI04；8-通道,W/mV,每通道電氣隔離,16-bit分辨率,精度+0.1%,Ts=500ms,應(yīng)用:Pt100IEC,TCTypeB,R,S,N,E,K,J,L,T,U每通道:線性化,均值,斷線監(jiān)控；DAI05；指標與DAI01類似,4...20mA,input電阻250W

用于智能儀表，可以給現(xiàn)場兩線制變送器供電；

I/O模件4模擬量輸出DAO01 16通道,0/4...20mA,每組電氣隔離,

12-bit分辨率,精度+0.1%,掃描時間Ts>10ms頻率/脈沖輸入DFI01 4FI通道,0...50kHz,每通道電氣隔離,

每FI通道:2開關(guān)量輸入與2用于控制開關(guān)量輸出；

開關(guān)量/模擬量輸出對每個輸出均可設(shè)置‘安全值’

通信模件DCO01 4Modbus

主/從接口與1診斷接口

數(shù)字輸入模件DDI01功能描述DDI01開關(guān)量輸入模件用于對現(xiàn)場有源傳感器或帶外供電觸點信號進行采集、監(jiān)控。模件對輸入信號進行濾波、限流處理，并分組實現(xiàn)系統(tǒng)電氣光電隔離，模件掃描周期（最小2ms）可以組態(tài)。狀態(tài)指示燈顯示模件狀態(tài)滅模件未上電，或自診斷未結(jié)束紅色/閃爍內(nèi)部模件錯誤桔黃色閃爍自診斷結(jié)束，模件沒有與CPU建立通信桔黃色自診斷結(jié)束，模件與CPU進行通信綠色閃爍在系統(tǒng)運行過程中更新模件組態(tài)數(shù)據(jù)綠色系統(tǒng)運行通道狀態(tài)綠色〉15V滅〈5V數(shù)字輸入模件DDI01技術(shù)數(shù)據(jù)輸入通道32通道；通道均有短路保護；為互相隔離的4組，每組8通道信號類型24VDC有源傳感器或帶外部24VDC供電的觸點開關(guān)輸入信號電壓信號低電平0……5V信號高電平15…..30V功率損耗1.8W（內(nèi)部供電）DDI01模件電路圖DDI01模件接線端子圖

數(shù)字輸入模件DDI0216路開關(guān)量輸入信號電流吸入型，具備極性保護功能適用24…60VAC/DC有源傳感器與外部供電觸點可組態(tài)的I/O掃描時間，最短2ms所有通道實現(xiàn)電氣隔離數(shù)字輸入模件DDI0316路開關(guān)量輸入信號電流吸入型，具備極性保護功能適用115…230

VAC有源傳感器與外部供電觸點可組態(tài)的I/O掃描時間，最短2ms所有通道實現(xiàn)電氣隔離數(shù)字輸入模件DDI0428路二線制或12路三/四線制信號電流吸入型，具備極性保護功能適用各種類型漸近開關(guān)極限及轉(zhuǎn)換開關(guān)漸近開關(guān)供電為8.2V觸點供電為8.2V或24V可組態(tài)的I/O掃描時間，最短2ms通道按組實現(xiàn)光電隔離數(shù)字輸出模件DDO01功能描述信號輸出應(yīng)用于開關(guān)控制或開/關(guān)及三位調(diào)節(jié)控制，開關(guān)量輸出信號與系統(tǒng)之間隔離，通過固態(tài)元件電路對信號進行放大，在輸出端進行信號濾波。模件具備過壓及過流保護電路，同時內(nèi)置感性負載保護電路。I/O掃描周期為最小2ms，并且可以組態(tài)。狀態(tài)指示燈顯示模件狀態(tài)與DDI01狀態(tài)顯示一樣通道狀態(tài)綠色輸出有效滅輸出無效技術(shù)數(shù)據(jù)信號通道

32路；均有短路及過載保護；分為4組，每組8個通道信號類型固態(tài)驅(qū)動，每通道最大為0.5A需要外部24VDC供電電源輸入內(nèi)部電源約2.4W；外部電源104W每組功率損耗

10.3W數(shù)字輸出模件DDO01DDO01模件電路圖DDO01模件接線端子圖數(shù)字輸出模件DDO0216路開關(guān)量輸出模件開關(guān)類型：繼電器輸出，具有短路保護I/O掃描時間可以組態(tài)，最快為2ms額定電流為每通道5A具有安全值設(shè)定功能所有通道與外部電路隔離數(shù)字輸出模件DDO03/DDO0416路開關(guān)量輸出模件開關(guān)類型：繼電器輸出，具有短路保護觸點狀態(tài)反饋功能DDO03：24…60VAC/DCDDO04:115…230VACI/O掃描時間可以組態(tài)，最快為2ms額定電流為每通道5A具有安全值設(shè)定功能所有通道與外部電路隔離模擬輸入模件DAI03DAI04DAI05DAI02電壓信號0－10V4線制電流信號4－20mA溫度信號pt100、熱電偶2線制電流信號4－20mA也可用于4線制電流信號DAI01電流信號0－20mA模擬輸入模件DAI0116路模擬量信號信號類型：0/4…20mAI/O掃描時間可以組態(tài)，最快10ms通道斷線監(jiān)控數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換精度：12位光電隔離模擬輸入模件DAI02功能描述模件采樣16路標準模擬量信號并快速轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,實現(xiàn)過程值監(jiān)控和調(diào)節(jié)控制.模件對輸入信號進行低通濾波處理,采用12位A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,模件掃描周期(最小10ms)可以進行組態(tài)。狀態(tài)指示燈顯示模件狀態(tài)與數(shù)字量模塊狀態(tài)顯示相同通道狀態(tài)紅色U>10.4V滅閉U<10.1V內(nèi)部供電

綠色+12VDC內(nèi)部電源正常模擬輸入模件DAI02技術(shù)數(shù)據(jù)輸入通道數(shù)16現(xiàn)場信號與系統(tǒng)之間電氣隔離分為2組每組8個通道測量范圍0－10V輸入電阻＝40.1Ω過載能力高達20VA/D轉(zhuǎn)換分辨率12位功率損耗7.5W模擬輸入模件DAI03功能描述模件采樣16路標準模擬量信號并快速轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,實現(xiàn)過程值監(jiān)控和調(diào)節(jié)控制.模件對輸入信號進行低通濾波處理,采用12位A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,每通道輸入信號范圍可在0…20mA或4….20mA之間進行選擇,模件掃描周期(最小10ms)可以進行組態(tài)。狀態(tài)指示燈顯示模件狀態(tài)與數(shù)字量模塊狀態(tài)顯示相同通道狀態(tài)測量范圍4……20mA(主要用于4線制傳感器)紅色3.2mA〉I〉20.8mA滅閉3.8mA〈I〈20.2mA內(nèi)部供電

綠色+12VDC內(nèi)部電源正常模擬輸入模件DAI03技術(shù)數(shù)據(jù)輸入通道數(shù)16電氣隔離分為2組,每組8個通道測量范圍0…20mA或4….20mA(主要用于4線制傳感器),輸入電阻=271Ω過載能力高達40mAA/D轉(zhuǎn)換分辨率12位功率損耗7.5W使用4－20mA時具備信號開路診斷功能、增加輸入電阻可與HART儀表連接DAI03模件電路圖DAI03模件接線端子圖模擬輸入模件DAI04功能描述所有信號通過多路轉(zhuǎn)換器和差動雙端運放電路進入A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器為16位分辨率?？删幊谭糯笙禂?shù)和提供電流源，該模件不需要外加電源，光電耦合及DC/DC轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)I/O通道與過程邏輯的電氣隔離。特性8路溫度信號輸入直接連接Pt100，mV傳感器，熱電偶通道與通道之間電器隔離Pt100與變電阻類型傳感器支持2－，3－，4－線制接線，測量電流為0.2mA熱電阻與mV變送器為2－線制電路每個通道可以獨立進行參數(shù)配置信號斷線監(jiān)控模擬輸入模件DAI04狀態(tài)指示燈顯示模件狀態(tài)與數(shù)字量模塊狀態(tài)顯示相同通道狀態(tài)燈1綠色有信號輸入滅閉無信號輸入燈2紅色故障滅正常燈3/燈4未使用技術(shù)數(shù)據(jù)輸入通道數(shù)8mV范圍無線性化程序－19mV……＋19mV

－38mV……＋38mV

－76mV……＋76mV

－154mV……＋154mV

－308mV……＋308mV電阻變送器0Ω……….1000ΩPt100帶線性化程序－200℃.....+850℃(18Ω....390Ω)

－50℃.....+150℃(80.31Ω....157.31Ω)熱電偶B、R、S、L、J、T、E、K、N、U型A/D轉(zhuǎn)換分辨率16位功率損耗3W最大電纜長度（屏蔽）<400m

熱電偶<200m模擬輸入模件DAI04接線

插入式螺紋接線端子10個端子分為4組

A4線制

B3線制

C2線制

D熱電偶*外部橋臂

DAI04模件電路圖DAI04模件接線端子圖功能描述模件采樣16路標準模擬量信號并快速轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,實現(xiàn)過程值監(jiān)控和調(diào)節(jié)控制。模擬量輸入模件直接連接測量范圍為4…..20mA的2線制變送器，模件可以為現(xiàn)場變送器提供24VDC電源，該模件需要接入一個24VDC的外部工作電源，該電源與模件內(nèi)部電氣隔離。模件支持4線制變送器連接，此時可給儀表提供外部供電。每個通道具有限流和外部工作電源保護電路，16個通道分為2組電氣隔離，每組8個通道。模件掃描周期(最小10ms)可以進行組態(tài)。

模擬輸入模件DAI05狀態(tài)指示燈顯示模件狀態(tài)與數(shù)字量模塊狀態(tài)顯示相同通道狀態(tài)測量范圍4……20mA(主要用于2線制傳感器)紅色3.2mA〉1〉20.8mA滅閉3.8mA〈1〈20.2mA內(nèi)部供電

綠色+12VDC內(nèi)部電源正常模擬輸入模件DAI05技術(shù)數(shù)據(jù)輸入通道數(shù)16電氣隔離分為2組,每組8個通道測量范圍4….20mA,輸入電阻=250Ω過載能力高達40mAA/D轉(zhuǎn)換分辨率12位功率損耗9W

DAI05模件接線端子圖2線制及4線制變送器接線圖模擬輸入模件DAI05

DAI05電路圖模擬輸出模件DAO01功能描述模擬量輸出模件將16個控制輸出變量快速轉(zhuǎn)換為標準信號并輸出到現(xiàn)場調(diào)節(jié)控制機構(gòu)?？刂破鲀?nèi)部數(shù)字信號通過12位D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬量信號,并通過濾波電路對輸出標準信號實現(xiàn)電氣隔離。輸出信號范圍為0…20mA或4……20mA,模件掃描時間(最小10ms)可以組態(tài)。狀態(tài)指示燈顯示模件狀態(tài)與數(shù)字量模塊相同內(nèi)部供電綠色+12VDC內(nèi)部電源正常模擬輸出模件DAO01技術(shù)數(shù)據(jù)輸入通道16電氣隔離分為2組,每組8通道測量范圍0…20mA或4……20mA負載<400ΩD/A轉(zhuǎn)換電阻網(wǎng)絡(luò),分辨率12位總功耗14.2WDAO01模件電路圖DAO01模件接線端子圖

頻率輸入模件DFI01功能描述頻率輸入模件DFI01用于對現(xiàn)場頻率與脈沖信號進行采樣處理,該模件具備4組計數(shù)通道,每組通道包括計數(shù)輸入，2個開關(guān)量控制輸入與2個開關(guān)量控制輸出。這些通道可以組態(tài)為各種操作模式，例如:時間記錄、定量控制、各種脈沖與頻率信號分析。模件可以對連接的現(xiàn)場設(shè)備