2.系统硬件

系统硬件1TCS-900系统组态工程师系列培训系统概述•课程目标通过本课程的学习，您将：了解TCS-900系统组成熟悉TCS-900系统安全控制站硬件熟悉TCS-900系统工程师站硬件熟悉TCS-900系统网络2目录1.TCS-900系统组成2.安全控制站硬件3.工程师站硬件4.系统网络3系统组成4工程师站安全网络•系统组成–工程师站–安全控制站–网络目录1.TCS-900系统组成2.安全控制站硬件3.工程师站硬件4.系统网络5安全控制站硬件•安全控制站硬件组成•机柜•机架–主机架–扩展机架•模块–控制器模块–总线模块–通讯模块–IO模块及端子板•电源•……6安全控制站硬件•机柜–系统柜（CN011-SIS）–辅助柜（CN011-AO）尺寸：2100*800*8007安全控制站硬件•机架组装模块的机械结构，机架底座配有I/O总线SafeECI（实现机架中模块间的数据通信）。–主机架（MCN9010）–扩展/远程机架（MCN9020）8安全控制站硬件•主机架(MCN9010)9SCULRSCMLRM03LRM04LRM05LRM06LRM07LRM08LRM09LRM10LRCPU模块(SCU9010)钥匙开关(用户权限控制)扩展通信模块（SCM9010）或总线终端模块（SCM9020）网络通讯模块(SCM9040)8对（8个）IO模块电源冗余端子和接地端子电缆冗余插槽安全控制站硬件10•主机架(MCN9010)–操作权限模式钥匙开关•MON档（monitormode）•ENG档（engineeringmode）•ADM档（administratingmode）操作权限\操作模式观察模式（MON）工程模式（ENG）管理模式（ADM）切换系统运行状态禁止允许允许组态下载禁止允许允许清空组态禁止允许允许重置联机密码禁止禁止允许位号/内存变量强制禁止允许允许写操作变量可配置(默认：禁止)允许允许初始化操作变量禁止允许允许标定禁止禁止允许清除SOE记录禁止禁止允许试灯禁止禁止允许安全控制站硬件•扩展/远程机架(MCN9020)1110对（10个）IO模块M01LRM02LRM03LRM04LRM05LRM06LRM07LRM08LRM09LRM10LR扩展通信模块（SCM9010）11电源冗余端子和接地端子电缆冗余插槽安全控制站硬件•控制器模块(SCU9010)全工作冗余的冗余模式控制周期20ms～1s可选用户程序数可达256幅TÜV的SIL3认证2oo3D表决机制降级策略3-2-0（非冗余），3-3-2-0（冗余）12安全控制站硬件•控制器模块(SCU9010)–单站规模限制13控制周期最大机架数I/O模块数I/O点数I/O位号规模最大内存变量最大操作变量本地远程共计DIDOAI20101825625625612810246450212185125125122562048128100414381024102410245124096256200626581024102410245124096256500828782048204820481024819251210008287820482048204810248192512如果系统发生报警，报警指示灯闪烁，应该先通过按键，确认报警；在报警事件消除之后，再按报警复位按钮。安全控制站硬件•控制器模块(SCU9010)–面板指示灯14指示灯状态说明Pass-A/B/C绿亮模块通道A/B/C工作正常红亮模块通道A/B/C故障灭通道A/B/C掉电Bus-A/B/C绿亮总线A/B/C工作正常红亮总线A/B/C故障灭模块掉电Config绿亮组态无故障绿闪瞬态过程（如组态更新或拷贝时）红亮无组态、组态错误或不一致（包括模块类型错误）VBUS绿亮3个通道之间无通信故障红亮3个通道之间存在通信故障System绿亮系统无故障红亮系统中任一部件故障灭掉电Force绿亮有IO变量或内存变量处于强制状态。灭无IO变量或内存变量处于强制状态Run绿亮系统处于RUN状态灭掉电或不在RUN状态Stop绿亮系统处于STOP状态灭掉电或不在STOP状态安全控制站硬件•控制器模块(SCU9010)15功能应用•上电冗余•操作权限切换•运行状态切换•故障诊断•事件记录•SOE记录安全控制站硬件•扩展通信模块(SCM9010)16光纤接口（标准SFP接口）指示灯状态说明Status绿硬件正常红硬件故障灭断电Bus绿总线正常红总线故障灭断电In亮（绿）上行光纤已连接灭上行光纤未连接Out亮（绿）下行光纤已连接灭下行光纤未连接连接主机架和扩展/远程机架，实现IO总线（即SafeECI总线）的物理延伸和扩展。安全控制站硬件•扩展通信模块(SCM9010)17•总线速率128Mbps•支持9/125μm、1310nm单模光纤•主机架与扩展机架单模光纤连接最大长度10米•主机架与最远端远程机架单模光纤连接最大长度10千米安全控制站硬件•扩展通信模块(SCM9010)18•控制器最多可以连接7个扩展机架（其中最多2个远程机架）；•主机架地址固定设置为1，扩展/远程机架从地址2开始实现机架级联。模块PCB板后有4位地址拨码开关，机架在I/O总线上的网络地址，地址范围为1~8。拨码开关编号机架地址4321OFFOFFOFFON01OFFOFFONOFF02OFFOFFONON03OFFONOFFOFF04OFFONOFFON05OFFONONOFF06OFFONONON07ONOFFOFFOFF08安全控制站硬件•总线终端模块(SCM9020)19单机架时使用，为主机架提供地址和终端电阻。安全控制站硬件•网络通讯模块(SCM9040)20控制站对外通信的接口。安全控制站硬件•网络通讯模块(SCM9040)21•支持SCnetIV网络、Modbus-TCP通信、Modbus-RTU通信、点对点安全站通信；•常规站间通信规模最多可接收4个站；•安全站间通信规模支持16个安全控制站之间的通信；•Modbus-TCP设备可连接32个；•滚动存储SOE记录数20000条；•滚动存储事件记录数10000条；安全控制站硬件•网络通讯模块(SCM9040)22指示灯状态说明Pass绿模块通道正常红通道故障灭通道掉电Bus-A/B/C绿总线A/B/C正常红故障灭模块掉电Config绿组态正常红无组态，组态错误或不一致（包括模块类型错误）绿闪瞬态过程（如组态更新或拷贝）Work绿模块处于工作状态灭模块处于备用状态SCnet绿亮SCnetIV网通信正常红亮通信故障、地址冲突Peer-Peer灭无安全站间通信组态绿亮通信正常红亮通信故障、地址冲突TX1（TX2）绿闪有Modbus-RTU数据发送绿灭无数据发送RX1（RX2）绿闪有Modbus-RTU数据接收绿灭无数据接收安全控制站硬件•网络通讯模块(SCM9040)23Modbus-RTU通信网络（从站：1～255）安全以太网SafeEthernetSCnetIV网络Modbus-TCP网络可用作PPS时钟同步接口安全控制站硬件•网络通讯模块(SCM9040)–控制站地址24X:0~59Y:2~126172.80.X.Y172.81.X.Y172.20.X.Y172.21.X.Y172.80.X.Y+1172.81.X.Y+1172.20.X.Y+1172.21.X.Y+1左右安全控制站硬件•DI单元25由数字输入模块、端子板和DB37线组合构成，负责对现场DI信号进行采集和处理。部件型号名称说明SDI9010数字量输入模块统一隔离，32点，SIL3TDI9010数字量输入端子板32点，触点型，24VDC，SIL3TDI9011数字量输入端子板32点，电平型，24VDC，非安全应用TDI9012数字量输入端子板32点，触点型，48VDC，SIL3安全控制站硬件•数字量输入模块(SDI9010)26•32点•触点型24V、电平型24V、触点型48V信号•全工作冗余•支持热插拔•TÜV的SIL3认证•2oo3D表决机制•降级策略3-2-0（非冗余），3-3-2-0（冗余）安全控制站硬件•数字量输入模块(SDI9010)27……指示灯状态说明Pass-A/B/C指示灯全灭断电绿灯常亮通道正常红灯常亮通道故障Bus-A/B/C指示灯全灭断电绿灯常亮I/O总线正常红灯常亮I/O总线故障Config指示灯全灭断电绿灯常亮组态正常绿灯闪瞬态过程（如组态更新时）红灯常亮无组态、组态错误或不一致VBus指示灯全灭断电绿灯常亮三个通道之间无通信故障红灯常亮三个通道之间存在通信故障1-32指示灯灭输入信号OFF，无组态或组态错误绿灯常亮输入信号ON，线路正常红灯常亮输入信号线路故障安全控制站硬件•TDI9010端子板28点1~16点17~32DB37线缆连接DI模块信号回路保险丝配电电源保险丝及指示灯安全应用中支持线路故障检测功能的接线常开触点R1=27kΩ常闭触点R2=2kΩ32点，触点型，24VDC，SIL3安全控制站硬件•TDI9011端子板2932点，电平型，24VDC，非安全应用安全控制站硬件•TDI9012端子板3032点，触点型，48VDC，SIL3安全应用中支持线路故障检测功能的接线常开触点R1=51kΩ常闭触点R2=5.1kΩ安全控制站硬件•AI单元31由模拟量输入模块、端子板和连接电缆组合构成，负责对现场AI信号进行采集和处理。型号名称说明SAI9010模拟量输入模块统一隔离，32点，SIL3TAI9010模拟量输入端子板32点，（4～20）mA，配电型，SIL332点，（0～10）mA，配电型，非安全应用TAI9011模拟量输入端子板32点，（1～5）VDC，不配电，SIL332点，（0～5）VDC，不配电，非安全应用TAI9012模拟量输入端子板32点，（4～20）mA，不配电，SIL332点，（0～10）mA，不配电，非安全应用安全控制站硬件•模拟量输入模块(SAI9010)32•32点•配电与非配电（II、III型）电流信号、（II、III型）电压信号•全工作冗余•支持热插拔•TÜV的SIL3认证•2oo3D表决机制•降级策略3-2-0（非冗余），3-3-2-0（冗余）安全控制站硬件•模拟量输入模块(SAI9010)33……指示灯状态说明Pass-A/B/C指示灯全灭断电绿灯常亮通道正常红灯常亮通道故障Bus-A/B/C指示灯全灭断电绿灯常亮I/O总线正常红灯常亮I/O总线故障Config指示灯全灭断电绿灯常亮组态正常绿灯闪瞬态过程（如组态更新时）红灯常亮无组态、组态错误或不一致VBus指示灯全灭断电绿灯常亮三个通道之间无通信故障红灯常亮三个通道之间存在通信故障1-32指示灯全灭无组态或组态错误绿灯常亮输入信号线路正常红灯常亮输入信号线路故障安全控制站硬件•TAI9010端子板3432点，（4～20）mA，配电型，SIL332点，（0～10）mA，配电型，非安全应用安全控制站硬件•TAI9011端子板3532点，（1～5）VDC，不配电，SIL332点，（0～5）VDC，不配电，非安全应用安全控制站硬件•TAI9012端子板3632点，（4～20）mA，不配电，SIL332点，（0～10）mA，不配电，非安全应用安全控制站硬件•DO单元37由数字输出模块、输出端子板和连接电缆组合构成，负责将控制器的输出数据转换为输出信号输出到现场。型号名称说明SDO9010数字输出模块32点，有源24VDC输出，统一隔离，SIL3TDO9010数字量输出端子板32点，24V，SIL3安全控制站硬件•数字量输出模块(SDO9010)38•32点•有源24VDC输出•全工作冗余•支持热插拔•TÜV的SIL3认证•2oo3D表决机制•降级策略3-2-0（非冗余），3-3-2-0（冗余）安全控制站硬件•数字量输出模块(SDO9010)39……指示灯状态说明Pass-A/B/C指示灯全灭断电绿灯常亮通道正常红灯常亮通道故障Bus-A/B/C指示灯全灭断电绿灯常亮I/O总线正常红灯常亮I/O总线故障Con