Tricon设计安装手册范本

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1、-Tricon设计与安装手册用于Tricon控制器 部件号. 9720077-001Tricon设计与安装指南Tricone*公司2000版权。版权所有。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Tricone*公司的承诺。商标致谢Fo*boro和I/A系列是Fo*oboro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。Tricone*是Tricone*公司在美国和其它

2、国家的注册商标。CEMPLE，Tricon及TriStation 1131是Tricone*公司在美国和其它国家的注册商标。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。

3、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，Tricone*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，Tricone*公司不承担责任或义务。Tricone*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，Tricone*公司不承担专利权或版权的责任。未经Tricone*公司许可禁止对本手册的内容进行全部或部分的复制。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

4、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Tricone*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：目录

5、第1章 概述1.1 Tricon是什么. 什么是容错. Tricon系统的特点1.2 系统配置 Tricon模件 Tricon机架 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 简易型数字输入模件 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 系统诊断与状态指示1.4 国际认证1.4.1 TUV Rheinland1.4.2 加拿大标准协会1.4.3工厂互助组织1.4.4半导体

6、设备及财原料国际组织（SEMI）1.4.5欧洲联盟CE标志第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 系统接地选装件的终端 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 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.

7、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

8、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 Tricone*协议的说明和应用3.9.1.1 Peer-to-peer3.9.1.2 时间同步3.9.1.3 TriStation3.9.1.4 TSAA3.9.1.5 TCP/IP3.9.1.6 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

9、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

10、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

11、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 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5.2.108点监控数字输出模件116点监控数字输出模件2模拟输出模件3继电器输

12、出模件4 增强型智能通讯模件5网络通讯模件6安全管理模件7先进通讯模件8远程模件（R*M）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2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 R*M机架的逻辑配置6.2 R*M机架的描述6.2.1

13、 R*M机架的R*M模件的规格6.3 R*M模件说明 多模R*M组件.1主光纤R*M组件*4200-3模件6.3.1.2 远距光纤R*M组件*4201-3模件6.3.1.3 多模R*M光纤电缆的规格6.3.2 单模R*M组件.1主光纤R*M组件*4210-3模件6.3.1.2 远距光纤R*M组件*4211-3模件6.3.1.3 单模R*M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 光缆接线盒尾纤6.4.4 接头附录A 因系统硬件的升级而更换EPROMA.1 升级的可能性A.2 EPROM识别A.3 EPROM的处理A.4 更换EPROMA.5

14、 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(R*M)附录B 更改I/O总线地址附录C Tricon模件的键的更换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

15、 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TriconTricon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

16、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

17、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

18、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Fo*boro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

19、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*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

20、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Tricone*提供的各接口的更多的资料请参阅 “通讯产品手册”。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R*M机架用）120VAC/VDC可支持全部Tricon的电源要求；提供NO，C及NC报警接点831024VDC8311230VAC8312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/V

21、DC隔离的，非公共的323501E48VAC/VDC每组8点，共用，带自测试功能323502E24VAC/VDC每组8点，共用，带自测试功能323503E24/48VDC高密度公共的，DC耦合的643504E124VDC低门槛电压，带自测，公共323505E24VDC简易型，公共的6435641. *3504E型必须用TriStation配置为24或28VDC。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163601E120VDC光隔离，非公共的163603E120VDC光隔离，公共的163603E24VDC光隔离，非公共的163604E

22、48VDC光隔离，非公共的163607E48VDC光隔离，非公共的163608E115VAC监督型，光隔离的，公共的83611E24VAC低功耗监督型，光隔离的，公共的83615E120VAC监督型，光隔离的，公共的83613E48VAC监督型，光隔离的，公共的83617E24VDC监督型，光隔离的，公共的83614E120VDC监督型，光隔离的，公共的16362324VDC监督型，光隔离的，公共的16362448VDC双通道输出，公共的323664/3674继电器，NO非三重的，非公共的323636R继电器输出继电器，NO非三重的，非公共的323636R表1-1 Tricon系统可用的模件（

23、续）电压/类型说明点数型号模拟输入05VDC差分的，DC耦合的32370005VDC差分的，DC耦合的+6%超限323700A010VDC差分的，DC耦合的32370105度010VDC差分，隔离的，+6%超限163703E205度010VDC高密度公共的，DC耦合的，+6%超限643704E2热电偶输入J.K.T型差分的，DC耦合的，非隔离的3237063J型差分的，隔离的163708E3脉冲累计输入020KHZ非公共的，AC耦合的83510020KHZ非公共的，AC耦合的，快速更新83511模拟输出020mADC耦合的，公共返回83805E020mA，6点输出16320mA，2点输出DC耦

24、合的，公共返回83805E2. *3703E和*3704E型必须用TriStation配置成05或010VDC。3. *3706和*3708E型用的热电偶型必须用TriStation配置表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（R*M）光纤用于主R*M机架的一组三个模件，多模，最远2公里4200-3光纤初级R*M机架用的一组三个模件4201-3光纤初级R*M机架用的一组三个模件4210-3光纤初级R*M机架用的一组三个模件4211-3通讯EICMMODBUS主机或从机，TRISTAION和centronics打印机，选用RS-232，RS-422或RS-485串

25、行口4119NCMTriStation，Peer-to-Peer,TSAA和TCP-IP/UDP-IP4329SMM在Honeywell的通用控制网络（UCN）内的过程临界点4409HIM在Honeywell数据高速通道的节点4509ACM在Fo*boro的IA分布控制系统（DCS）内的过程临界点46091.2.2 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

26、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14Tricon扩展机架*15号Tricon扩展机架*2Tricon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）。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

27、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*一控制程序被开

28、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”。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060（32到140F），室温1存放温度（带电池时）-4075（-40167F）存放温度（不带电池）-4085（-40185F）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&IEC801

29、-5，3级，耐浪涌辐射敏感度IEC801-3，3级辐射发射2按CISPR11测定1. 室温指在机架底部处测得的温度。2. 关于发射等级请与Tricone*联系。1.3 工作原理三重模件冗余（TMR）结构（见图1-2）保证了设备的容错能力，并且能在元部件出现硬件故障或者来自内部或外部来源的瞬态故障的情况下提供完好的不间断的控制。每一个I/O模件内都包容有三个独立的分电路。输入模件上的每一分电路读取过程数据并将这些信息传送给它相应的主处理器。三个主处理器通过一个专用的被称作TriBus的高速总线系统通讯。图1-2 Tricon控制器的三重化结构图中：输入终端自动备件输入支路主处理器输出支路表决器输

30、出终端每扫描一次，主处理器都通过TriBus与其相邻的主处理器进行通讯，达到同步。TriBus表决数字输入数据、比较输出数据、并将模拟输入数据挎贝至各个主处理器。主处理器执行控制程序并把由控制程序所产生的输出送给输出模件。除对输入数据作表决之外，Tricon在离现场最近的输出模件上完成输出数据的表决，使其尽可能地与现场靠近，以便检测出任何错误并予以修复。对于每个I/O模件，系统可以支持一个可选的热备模件。如果装有备件，在运行中，如主模件发生故障时，备件投入控制。热备位置也被用于系统的在线修理。1.3.1 主处理器模件Tricon系统包含三个主处理器模件。每个模件控制系统的独立的一路，并与其它两

31、个主处理器并行工作（见图1-3）。每个主处理器上有一个专用的I/O通讯处理器，用以管理在主处理器和I/O模件之间交换的数据。一条三重I/O总线位于机架的背板上，机架间通过I/O总线电缆连接。当每个输入模件被询问时，I/O总线的相应的一支就把新的输入数据传递给主处理器。输入数据汇成表存入主处理器内，并存入存储器以备用于硬件表决。主处理器内的每一单个输入表通过TriBus传到其邻近的主处理器。在此传送过程中，完成硬件表决。TriBus利用一直接存储器存取可编程装置而对三个主处理器之间的数据进行同步、传送、表决、以及比较。如果发现不一致，信号在两个表中是一致的，则对第三个表进行修正。由于取样时间差异

32、而造成的差别可用不同的数据图样进行限制。每个主处理器把数据的必要的修正保持在当地存储器内。任何差异都被标识，并在扫描结束时被Tricon的内部故障分析器来判断*一模件是否存在故障。主处理器把修正过的数据送入控制程序。32位的主微处理器和相邻的主处理器模件一起并行执行控制程序。根据用户在程序中定义的规则，可生成一个基于输入值表的输出值汇总表。每个主处理上的I/O处理器通过I/O总线把输出数据送至输出模件。图1-3. 主处理器结构图中：1、双重电源 2、双重电源调节调 3、512 Kbytes EPROM,2 Mbytes SRAM*4、时标发生器 5、故障探查电路 6、状态指示灯 7、中断控制器

33、 8、主处理器NS32G32，浮点处理器NS32381 9、内部系统总线 10、上行流 11、下行流 12、双口RAM/IOC处理器 13、公共调试口 14、容错I/O总线 15、容错通讯总线 16、*3006型主处理器有2Mbyte SRAM,而*3007型主处理器有1 Mbyte SRAM对应输出值表，I/O通讯处理器产生若干个子表，每个子表分别对应于系统内的一个输出模件。通过I/O总路线将子表传送至相应的输出模件的对应分电路。例如，主处理器A通过I/O总线A，传送相应的表给每个输出模件的分电路A。输出数据的传送在所有I/O模件的例行扫描上具有优先权。I/O通讯处理器通过支持广播机制的通讯

34、总线管理着主处理器和通讯模件之间的数据交换。*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、SOE1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。主处理器模件接受双电源供电，电源母线排列在主机架内。一个电源或电源母线出现故障不会影响系统性能。在发生外部电源故障时，SRAM由装在主机架的背板上的电池进行保护。Tricon在没有外部电源的情况下，电池能完整地保持程序和保持性变量，至少可保持六个月。1.3.2 总线系统及电源分配

35、如图1-4所示，三条三重总线系统都蚀刻在机架背板上，三条总线为TriBus、I/O总线、及通讯总线。TriBus包括三条独立的串联的链路，在4Mband下运行。它在每一扫描开始时使各主处理器同步。然后，每个主处理器将它的数据送入它的上游和下游的主处理器。TriBus完成下列三种功能：传输模拟的、诊断的、和通讯的数据传输和表决数字输入数据对上次扫描的输出数据和控制程序存贮器进行数据比较并对不同之处进行标识。Tricon容错结构的一个重要特征是，每一个MP使用了同一个数据发送器将数据同时送给上游的和下游的主处理器，这样保证了同样上游处理器和下游处理器接收相同的数据。图1-4 Tricon主机架背板

36、图中：1、双重电源轨 2、电源端子条 3、*1电源 4、*2电源 5、I/O终端用ELCO接头 6、公共总线 7、I/O总线 8、主处理器A、B、C 9、左I/O模件 左I/O模件 标准逻辑槽口 10、通讯模件 11、*左模件和右模件在任一特定时间内都作为有源的或热插的备件起作用每个I/O模件通过其对应的端子板接受现场信号或向现场传送数据。机架相邻的物理槽位视作同一个逻辑槽位。第一个位置上放置工作模件，第二位置放置热备I/O模件。端子板通过背板顶部的Elco插头相边连，同时连接工作和热备的I/O模件。所以，这两个模件接收的是相同的来自端子板的信号。I/O总线可使信息在I/O模件和主处理器之间传

37、送，速率为375K波特。三重化I/O总线沿着背板的底部敷设。I/O总线的每一分电路在一个主处理器与其相应的I/O模件上的相应的分电路间传递信息。I/O总线通过一组三条I/O总线缆在各机架间的延伸。通讯总线在主处理器和通讯模件之间传输信息，其速率为2 M波特。对机架的电力被分配在两个独立的电源轨上，并分给背板的中心。机架上的各个模件从两条电源轨上通过双重电源调节器同时吸取电力。每一块输入输出板上有四组电源调节器：一组对应一个支路（A、B和C），剩下一组用于状态指示灯。 数据字输入模件Tricon提供两种基本类型的数字输入模件：TMR和简易型。在TMR模件上，全部关键的信道都被100%地三重化，以

38、保证安全性和最大的利用率。在简易型模件上，只有那些保证安全运行所需的信号通路部分才被三重化。简易型模件用于低成本比最大利用率更重要的关键安全场合。1.3.3.1 TMR数字输入模件每个数字输入模件内有三个相同的分电路路（A、B、C）。虽然三个分电路都装在同一模件内，但它们是完全相同隔离的，并独立运行。每个分电路可独立地对信号进行处理并在现场和Tricon之间采用光电隔离。（*3504E型64点高密度数字输入模件是一个例外，它没有隔离。）一条分电路上的故障就不会扩散到另外的分电路。此外，每条支路含有一个8位微处理器（IOP），它处理与其相应的主处理器的通讯。三个输入分电路的每一个分电路可异步地检

39、查输入端子板上的每点信号，以判别其状态并将值放在相应的A、B、C输入表内。每个输入表都定期地经过I/O总线由位于相应的主处理器模件上的I/O通讯处理器进行询问。例如，主处理A通过I/O总线A询问输入表A。带自测试的直流数字输入模件，能够检测“ON粘住”（指模件测量回路无法检测到现场信号断开）的状态，这对安全系统是一个重要的特征。因为绝大数安全系统都是“去磁跳闸”。为了测试“STUCK ON”现象，通过输入一个闭合信号（输入电路中的一个开关），使光电隔离电路能读取零值输入值，以此来检测“ON 粘住”状态。在测试期间，上一次读取的数据（数据OFF），冻结在IOP内（I/O通讯处理器内）。1.3.3

40、.2 简易型数字输入模件每个数字模件含有适用于三个相同的分电路（A、B、C）的智能控制电路。虽然这些分电路都装在同一模件内，它们是完全相互隔离的，而且完全独立地进行工作。一个支路上的故障不会传给另一个。每条支路含有一个8位微处理器（IOP），它处理与其相应的主处理器的通讯。三个输入分电路中的每一个独立地通过一组非三重化的信号调节器测量端子板上每一输入信号。每个分电路判别其状态并将值放在相应的A、B、C输入表内。每个输入表都定期地经过I/O总线由位于相应的主处理器模件上的I/O通讯处理器进行询问。例如，主处理A通过I/O总线A询问输入表A。该模件具有专门的自测试电路，用不足500微秒的时间能检测

41、“ON”粘住和“OFF”粘住故障。这是故障安全系统的必备特性，它必须能及时地检测出所以的故障，并在检测到有输入故障时，把测量输入值强制在安全状态。因为Tricon更适合用于“去磁跳闸”系统，所以在输入电路中发现故障时就能把各分电路的值强制在“OFF”（ 去磁的）状态。 数字输出模件数字输出模件有四种基本型式：监督型数字输出模件DC电压数字输出模件AC电压数字输出模件双通道DC数字输出模件每个数字输出模件都包含有三个完全相同的相互隔离的分电路。每一分电路含有一个IOP微处理器，它从相应的主处理器上的IOC通讯处理器接收其输出表。所有的数字输出模件，除了双通道DC模件以外，都采用“四方输出表决器”

42、，该电路对各个的输出信号在它们刚要被送至负载之前进行表决。这个表决电路以并行一串行通路为基础，它在分电路A和B，或者分电路B和C，或者分电路A和C的闭合时换句话说就是，通过三取二输出表决通过。双通道数字输出模件则具有一个单个的串行通道，三取二的表决过程单独作用于每一个开关。四方输出表决电路对于所有的关键信道给出多重冗余，保证了安全和最大的利用率。双通道输出模件给出刚刚足够的冗余度以保证安全运行。双重化模件更适合于低成本比最大利用率更重要的关键安全场合。每种数字输出模件均可对每点进行专门的输出表决器诊断（OVD）。一般而言，在OVD执行过程中每一个点的状态被逐点保存在输出驱动器上。在模件上的反馈

43、控制回路允许每个微处理器读出此点的输出值，以决定在输出电路内是否存在有潜在的故障。（对于那些任何跃变时间宽度都不能容忍的现场装置，在AC和DC电压数字输出模件上的OVD都可以被禁止）。监督型数字输出模件同时具有电压的和电流的反馈，具备在励磁和非励磁的工作状态下故障的完全覆盖。此外，监督型数字输出模件还能对回路进行连续校核，验证是否有现场负载存在。现场负载丢失或线路短路时，在模件上有信号指示。DC电压数数字输出模件是专门设计来控制那些现场设备可能长期地保持于一种状态。DC电压数字输出模件的OVD诊断能确保完全的故障覆盖率，即使各点的被命令状态从不改变。在这种模件上，一般只在OVD执行期间输出信号

44、发生跃变，但被保证低于2毫秒（标准的是500微秒），并且对绝大多数现场设备是没有影响的。AC电压数字输出模件上，采用OVD诊断出故障的开关将会使用权输出信号跃进变为最大半个AC周期的反状态，这种变化不会对现场设备造成影响。一旦故障被检测出来，模件就不再继续进行OVD。在AC电压数字输出模件上的每个点都需要周期性的在ON在OFF状态两者上循环，以保证100%的故障覆盖率。1.3.5 模拟输入模件在模拟输入模件上，三个分电路的每个分电路异步地测量各输入信号并，把结果置入数值表内。三个输入表通过相应的I/O总线传送到其相应的主处理器模件。每个主处理器模件内的输入表通过TBIBUS而转送给相邻的主处理

45、器，并进行取中值的选择，各主处理器内的输入表按中间值修正。在TMR模式中，中值数据被应用于控制程序；而在双重化模件中态中采用平均值。每个模拟输入模件通过多路转换器读取多个参考电压的方法自动进行校核。参考电压可以确定增益和偏差，用来调整模数转换读数。模拟输入模件和端子板可以支持许多不同的模拟输入，这些模件可以是隔离的也可是非隔离的形式：05VDC、010VDC，420mA，热电偶（K、J、T、E等型），以及热电阻（RTD）。1.3.6 模拟输出模件模拟输出模件接受输出值的三个表，每个表从相应的主处理器获取。每一分电路有它自己的数模转换器（DAC）。其中一个分电路被选中，就可以驱动模拟输出。输出被

46、连续不断地用每点的输入反馈回路校核使其达到正确性，每一点上的输入是被所有三个微处理器同时读取。如果在工作的分电路发现有故障，该分电路即被宣布为故障支路，并选择别的分电路来驱动现场设备。这个“驱动分电路”的选定是分电路间轮换的，因此三条分电路都得到测试。1.3.7 端子板对于V9 Tricon机架的现场布线，您可以使用Tricone*供应的端子板组件，也可以用您自己的能和Tricon面板接头相匹配的电缆组件。现场端子板是一块电气的无源电路板，现场布线可以很容易与该板连接。端子板只用以把输入信号从现场传给输入模件，或者把由输出模件产生的信号直接传给现场布线，因此可以卸掉或更换输入或输出模件现场的线

47、路不发生变动。更多的资料信息可参阅“端子板用户手册”。1.3.8 通讯模件利用本节所述的通讯模件，Tricon可以和Modbus主机和从机，点对点网络通讯上的其它Tricon，在802.3网络上运行的其它主机，以及Honeywell和Fo*boro分布控制系统（DCS）连接。主处理器通过通讯总线向通讯模件传递数据。数据通常在每次扫描刷新一次；旧数据不会保留两次扫描时间。增强型智能通讯模件（EICM）和外部设备进行RS-232和RS-422串行通讯，速度最高可到19.2K波特。这个EICM提供四个串行口，通过这些口可和Modbus主机、从属机、或主从机，或者TriStation接口连接。模件也可

48、提供一个Centronics兼容的并行口。网络通讯模件（NCM）这种模件允许Tricon和其它Tricon通讯，或者通过TCP/IP网络与外部主机通讯，速率可达10Mbit/秒。NCM支持一定数量的Tricone*协议和应用，也支持用户书写的应用，包括那些采用TCP-IP/UDP-IP协议的应用，如表1-3所示。安全管理模件（SMM）该模件用于Tricon控制器和Honeywell的通用控制网络（UCN）的接口， UNC是TDC-3000DCS的三个主要网络中的一个。SMM允许通用控制网络（UCN）将Tricon指定为它的一个安全节点，允许Tricon在整个TDC-3000环境内管理过程数据。

49、Tricon用Honeywell操作者所熟悉的显示格式发送数据别名和诊断信息。SMM的利用率取决于Honeywell的用于500版和将来各版的计划。高速通道数据接口模件（HIM）通过高速通道和就地控制网络（LCN），该模件用于Tricon控制器和Honeywell控制系统的接口， HIM 也可通过数据高速路作为Honeywell 更老的控制系统的接口。HIM使得LCN与数据高速路上的有更高的级别的计算机，操作站等设备与Tricon通讯。HIM允许冗余的BNC接头直接和数据高速通道连接，并具有同样的功能容量，最大可有四个外部高速通道地址（DHP）。先进的通讯模件（ACM）该模件用于Tricon控

50、制器和Fo*boro的智能化自动化（I/A）系列DCS之间的接口。ACM允许Fo*boro系统将Tricon指定为它的一个“安全节点”， 允许Tricon在整个I/A DCS环境内管理过程数据。Tricon用I/A操作者所熟悉的显示格式发送数据别名和诊断信息，ACM支持一定数量的Tricon协议和应用以及用户自编应用，包括TCP/IP及UDP/IP协议，见表1-3。表1-3 NCM和ACM的协议和用途Trocone*协议NCMACMPeer-to-Peer时间同步TriStationTricon系统存取应用（TSAA）用户编写的协议（非专用的）TCP-IP/TCP-UDPTricone*应用D

51、OS TCP/IP驱动接口SOESOE记录器网络DDE服务器TriStation更多的协议，应用以及其它有关Tricon系统网络参见第3章之“可选装的模件”。关于通讯模件的规格参见“NCM 用户指南”。1.3.9 电源模件每个Tricon机架有二个电源模件，以双重冗余方式工作。每个电源能独立承担机架中所有模件的供电，每个电源在机架的背面装有独立的电源导轨。并有内部的诊断电路用以检查电压的输出范围和超温条件。每个模件从背板上获取电源，每个分电路都配有两个独立的电压调整器，分电路短路吸能影响这个分电路的电源调整器，而不影响整个电源总路线（见图1-5）。图1-5 电源模件子系统的结构图中：1、*1电

52、源模件 2、桥式整流器 3、*2电源模件 4、NO常开，NC常闭，C公共 5、报警 6、地 7、电压轨1，电压轨2 8、各个模件 系统诊断与状态指示灯Tricon具有全面的在线诊断能力。故障监控电路可以预先检测出可能发生的故障，此电路包括有I/O回路检测、事故自动制动定时器、电源丢失检测器等部件，以及更多。这使得Tricon可以自行重新配置并根据各个模件和分电路的工作情况进行一定限度的自我修理。每个Tricon模件都可激发系统的“完整”的报警。报警包括每个电源模件上的一对NC/NO继电器触点。任何故障时，包括系统电源的中断或“保险烧断”都可使激发报警动作，从而提醒工厂的维护人员。每个模件的前面

53、板上都有指示器（LED）。它们指示出模件的状态或者可能与之相连接的外部系统的状态。通常显示的状态为PASS（通过）、FAULT（故障）和ACTIVE（工作）。别的指示器依模件而不同。维护工作包括更换插入式的各模件。点亮了的故障指示器表示在该模件上发现有故障，必须更换。指示器的控制电路和三条支路的每一条都是隔离的，而且是冗余的。所有的内部诊断和报警状态数据可用于远程记录和报告的形成。这个报告工作通过当地的或远程的TriStation进行，或者通过一台主计算机。进一步资料可查阅“1131开发指南”。1.4 国际认证Tricon系统定期地通过第三方组织机构的认证，符合下列各标准。对于详细内容请与Tr

54、icone*联系,可注意相应的TUV报告和CSA文件。1.4.1 TUV Rheinland德国技术监督局(TUV)证根据DIN标准,对用于系统的功能完全能适应要求最大安全性和不中断运行的关键过程的应用的Tricon系统进行确认。通过认证, Tricon系统完全满足下列文件中规定的安全设备AK 5级和AK 6级以及SIL 3的要求：标准号名称DIN VDE 0116/10.89加热炉电气设备DIN V VDE 0801/01.90+A1 10/94有关安全系统的计算机条例DIN V 19250/05.94控制技术,有关测量和控制保护设备的基本安全特征EN 54第二部分/1997,12自动火警检

55、测系统部件;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+98IEC 61131-2:1995可编程控制器设备,要求和测试.过电压二级 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

56、备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，RF177B（

57、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）。

58、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。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

59、。主机架或扩展机架的具体尺寸为48.3cm57.8cm45.1cm（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SMMI/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

60、验”。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。Tricone*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”。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15I/O模件最大数量1