GE 能源集团GEK 114943 OC 6000e_硬件手册.pdf
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1、 GE 能源集团能源集团能源集团能源集团 OC 6000e 硬件手册硬件手册硬件手册硬件手册 文件号:GEK-114943 版 本:1.0 安全标识安全标识安全标识安全标识 Indicates a procedure or condition that, if not strictly observed, could result in personal injury or death. 警示在某祪环境或条件下警示在某祪环境或条件下警示在某祪环境或条件下警示在某祪环境或条件下,若不严格遵守就会造成人身伤害或若不严格遵守就会造成人身伤害或若不严格遵守就会造成人身伤害或若不严格遵守就会造成人身伤害
2、或 危及生命危及生命危及生命危及生命。 Indicates a procedure or condition that, if not strictly observed, could result in damage or destruction of equipment. 标识在某祪环境或条件下标识在某祪环境或条件下标识在某祪环境或条件下标识在某祪环境或条件下,若不严格遵守就会造成财产损失或若不严格遵守就会造成财产损失或若不严格遵守就会造成财产损失或若不严格遵守就会造成财产损失或 设备损坏设备损坏设备损坏设备损坏。 Indicates a procedure, condition, or
3、statement that should be strictly followed in order to optimize these applications. 提示必须严格遵从某项程序提示必须严格遵从某项程序提示必须严格遵从某项程序提示必须严格遵从某项程序、条件或说明条件或说明条件或说明条件或说明,从而达到最佳应用从而达到最佳应用从而达到最佳应用从而达到最佳应用 效果效果效果效果。 Note Indicates an essential or important procedure or statement. Note 提醒该程序或说明的重要性。 Tip Provides essent
4、ial information that is not normally defined in regular use but from an experienced user. Tip 提供一个从经验而不是常规定义而来的有用信息。 GEK-114943 OC 6000e硬件手册硬件手册硬件手册硬件手册 i 目目目目 录录录录 第第第第 1 章章章章 控制器控制器控制器控制器UCSA 1 1.1 操作1 1.2 IP 地址配置1 1.3 安装2 1.4 概貌3 1.5 状态指示灯3 1.6 规格5 第第第第 2 章章章章 IO模块模块模块模块 6 2.1 16 通道 mA/V 模拟量输入模块
5、MAI10.6 2.1.1 功能6 2.1.2 组合匹配6 2.1.3 安装7 2.1.4 操作7 2.1.5 规格.10 2.1.6 诊断.10 2.1.7 配置.11 2.1.8 报警.11 2.2 16 通道 RTD/TC 模拟量输入模块 MAI2013 2.2.1 功能.13 2.2.2 组合匹配.13 2.2.3 安装.13 2.2.4 操作.14 2.2.5 规格.17 2.2.6 诊断.17 2.2.7 配置.18 2.2.8 报警.18 2.3 8 通道模拟量输出模块 MAO10.19 2.3.1 功能.19 2.3.2 组合匹配.19 2.3.3 安装.19 2.3.4 操作
6、.20 2.3.5 规格.23 2.3.6 诊断.23 2.3.7 配置.24 2.3.8 报警.24 2.4 16 通道开关量输入模块 MDI1025 2.4.1 功能.25 2.4.2 组合匹配.25 2.4.3 安装.25 2.4.4 操作.26 2.4.5 规格.29 2.4.6 诊断.29 2.4.7 配置.30 2.4.8 报警.30 2.5 16 通道交流继电器开关量输出模块 MDO1031 2.5.1 功能.31 ii GEK-114943 OC 6000e硬件手册硬件手册硬件手册硬件手册 2.5.2 组合匹配.31 2.5.3 安装.32 2.5.4 操作.32 2.5.5
7、规格.35 2.5.6 诊断.35 2.5.7 配置.35 2.5.8 报警.36 第第第第 3 章章章章 IO底板底板底板底板 37 3.1 16 通道 mA/V 模拟量输入底板 BAI10.37 3.1.1 功能.37 3.1.2 安装.37 3.1.3 操作.39 3.1.4 规格.39 3.1.5 诊断.39 3.2 16 通道 RTD/TC 模拟量输入底板 BAI20.40 3.2.1 功能.40 3.2.2 安装.40 3.2.3 操作.41 3.2.4 规格.42 3.2.5 诊断.42 3.3 8 通道模拟量输出底板 BAO1043 3.3.1 功能.43 3.3.2 安装.4
8、3 3.3.3 操作.44 3.3.4 规格.45 3.3.5 诊断.45 3.4 16 通道开关量输入底板 BDI10.46 3.4.1 功能.46 3.4.2 安装.46 3.4.3 操作.47 3.4.4 规格.48 3.4.5 诊断.48 3.5 16 通道交流继电器开关量输出底板 BDO10.49 3.5.1 功能.49 3.5.2 安装.50 3.5.3 操作.51 3.5.4 规格.51 3.5.5 诊断.51 第第第第 4 章章章章 通讯模块通讯模块通讯模块通讯模块 52 4.1 8 端口 RS-485 串口通讯模块 MCI1052 4.1.1 功能.52 4.1.2 操作.5
9、2 4.1.3 规格.55 4.1.4 配置.55 4.2 4 端口隔祡 RS-485 串口通讯模块 MCI1156 4.2.1 功能.56 4.2.2 操作.56 4.2.3 规格.59 4.2.4 配置.59 GEK-114943 OC 6000e硬件手册硬件手册硬件手册硬件手册 iii 4.3 8 端口隔祡 RS-485 串口通讯模块 MCI1260 4.3.1 功能.60 4.3.2 操作.60 4.3.3 规格.63 4.3.4 配置.63 4.4 2 端口以太网通讯模块 MCI20 .64 4.4.1 功能.64 4.4.2 操作.64 4.4.3 规格.66 4.4.4 配置.6
10、6 附录附录附录附录A 术语和定义术语和定义术语和定义术语和定义 67 GEK-114943 OC 6000e硬件手册硬件手册硬件手册硬件手册 1 第第第第 1 章章章章 控制器控制器控制器控制器UCSA 控制器是一个运行应用程序的独立的计算机。控制器直接安装在机柜背板上,通 过板载的 I/O 网络接口与 I/O 模件通讯。控制器内装载的是 QNX Neutrino实时 多任务操作系统,以满足高速、高可靠性的工业领域应用需求。与 I/O、操作员站 和工程师站通讯可由自身配置的多个通讯端口完成: ? UDH 以太网口,用于连接单元数据高速网络(UDH),与 HMI 站或其它控制 设备通讯 ? I
11、/O 以太网口,用于连接 I/O 的 R 网和 S 网,与 IO 模块通讯 ? T 以太网口,用于发送和接收双机跟踪数据 ? COM1 端口,用于设置控制器,RS-232C 端口 注:I/O 网络是仅支持 I/O 和控制器数据包的专用网络。 单板式设计的控制器具有如下优点: ? 只有一个模块 ? 无跳线 ? 无电池 ? 无风扇 ? 更小的安装底脚 ? 易维护的 CF 卡存储设备 1.1 操作操作操作操作 下装到控制器的应用软件包含但不限于蒸汽机组、燃机、水电和电站辅助设备的 控制逻辑。控制器和 IO 模块通过 R、S 网完成同步,由于采用 IEEE1588 协议,校 时精度可达100 微秒。
12、IO 数据传送到控制器,以及从控制器中输出数据到 IO,都是通过 R 和 S 两个 IO 网来完成。 在单配置的系统中,控制器只需完成与 IO 模块间的输入输出功能。 在冗余配置的系统中,控制器需完成以下功能: ? 与 IO 模块间的输入输出 ? 从指定的控制器获取内部状态和初始化信息 ? 双控制器的状态和同步信息 1.2 IP地址配置地址配置地址配置地址配置 为了让控制器接入 UDH 以太网,必须为其指派一个 IP 地址,可通过以下几祪方 法实现: ? 通过 COM1 端口设置,需要一个 RJ45 到 DB9 的转换器及一根网络电缆。 2 GEK-114943 OC 6000e硬件手册硬件手
13、册硬件手册硬件手册 ? 通过 CF 卡读卡器来设置,读卡器可以是 PCMCIA 或 USB 类型的。 1.3 安装安装安装安装 控制器只包含一个模块,可以将其直接安装在机柜的金属面板上,下图显示的是 控制器模块的封装和安装尺寸。 24V电源端口 CF卡插槽 2.45 .584 .861 1.181 .579 1.143 3.922 2.654 19.21 .579 .554 1.181 16.01 .635 20.35 前视图 见详图A 见详图B 详图A 详图B 注: 1.所有尺寸单位均是厘米; 2.为达到最好的散热效果,请按图示方 向安装。 图 1.3-1 UCSA 模块封装及安装尺寸 GE
14、K-114943 OC 6000e硬件手册硬件手册硬件手册硬件手册 3 1.4 概貌概貌概貌概貌 UCSA 模块包含一颗 PowerQUICC II Pro 系列的 667MHz 处理器,2 个连接 UDH 网络的 10/100M 自适应以太网口,3 个用于连接 IO 网络的 10/100M 自适应以太 网口。 图 1.4-1 UCSA 正视图 1.5 状态指示灯状态指示灯状态指示灯状态指示灯 UCSA 模块有下列状态指示灯: ? 网络连接指示灯 Link 绿色,指示物理通讯连接状态。在控制器和交换机端口建立物理通讯连接 后,该指示灯常亮。 4 GEK-114943 OC 6000e硬件手册硬
15、件手册硬件手册硬件手册 ? 网络通讯指示灯 Act 绿色,指示网络通讯状态。如果数据流量较低时,指示灯闪烁,但在多数情 况下常亮。 ? 电源指示灯 Power 绿色,指示电源状态。控制器自身会将输入的直流 24V 转换为直流 5V,所有 的内部回路都从该 5V 电源处取电。当内部 5V 电源正常时,该指示灯常亮。 ? 系统启动指示灯 Boot 红色,指示控制器启动状态。在控制器启动过程中,该指示灯常亮,除非有 错误发生。如果有错误发生,该指示灯将以 1Hz 的频率闪烁,即 500ms 亮、 500ms 暗,闪烁次数表征故障状态。在每个闪烁片段结束后,指示灯会熄灭 3 秒钟。闪烁次数代表含义如下
16、: 1:EEPROM 检测失败 2:DRAM 初始化或 DRAM 检测失败 3:磁盘文件系统检测失败 4:FPGA 或 PCI 加载失败 5:未找到 CF 卡 6:IDE 设备启动失败 7:CF 卡中镜像文件不可用 如果 CF 卡中镜像文件可用,但固件程序没被成功加载前,该指示灯会以 1Hz 的频率连续闪烁,而一旦加载成功后,该指示灯熄灭。 ? 在线指示灯 Online 绿色,指示控制器的工作状态。控制器在线并成功加载应用程序后,该指示 灯常亮。 ? 读写 CF 卡指示灯 Flash 黄色,指示 CF 卡读取操作状态。在读写 CF 卡过程中,该指示灯快速闪烁。 无读写操作时,熄灭。 ? 主控指
17、示灯 DC 绿色,指示控制器处于主控状态。控制器处于主控状态时,常亮。 ? 报警指示灯 Diag 红色,指示报警信息状态。当控制器检测到有新的报警信息产生时,该指示 灯闪烁,报警信息可以通过系统组态工具或诊断程序查看。 ? USB 端口指示灯 On 绿色,指示 USB 端口处于活动状态。当有 USB 设备接入 USB 端口时,该指示 灯常亮。 如果控制器没有运行至在线状态,可以通过系统组态工具来查看具体中断原因。 一旦为控制器设置了正确的 IP 地址,就可以通过以太网完成对控制器的设置和修 改。 GEK-114943 OC 6000e硬件手册硬件手册硬件手册硬件手册 5 1.6 规格规格规格规
18、格 表 1.6-1 控制器规格 项目项目项目项目 规格说明规格说明规格说明规格说明 处理器 Power QUICC II PRO 667 MHz 内存 256 MB DDR SDRAM 8K 一级缓存 CF 卡容量由应用需求来决定 操作系统 QNX 实时多任务操作系统 组态 组态功能块支持模拟量和开关量类型 UDH 网络端口 10BaseT/100BaseTX, RJ-45 接口 IONET 网络端口 10BaseT/100BaseTX, RJ-45 接口 电源 18 至 32 VDC(初始状态 12 W,最大 13 W) 运行温度 0 至 65C (32 至 149F) 存储温度 -40 至
19、 85C (-40 至 185F) 6 GEK-114943 OC 6000e硬件手册硬件手册硬件手册硬件手册 第第第第 2 章章章章 IO模块模块模块模块 2.1 16通道通道通道通道mA/V模拟量输入模块模拟量输入模块模拟量输入模块模拟量输入模块MAI10 2.1.1 功能功能功能功能 MAI10 模块可处理 16 路 mA/V 模拟量信号输入。每一路可独立配置为5 V 或 10 V 的电压输入类型,或 0-20mA 的电流输入类型。该模块包含一块处理器板和两 块 mA/V 模拟量输入 IO 板,三块电路板安装在一块模拟量输入底板上。为电流型 输入配置的采样电阻位于模拟量输入 IO 板上,
20、通过该采样电阻将电流输入信号转 变为电压信号。该模块提供两路 IONET 以太网接口,用以将采集到的现场模拟量 输入信号上送给控制器。 模块通过一个 64 针连接器和两个 48 针连接器直接插在底板上。64 针连接器用于 连接处理器板,48 针连接器用于连接 IO 板。 BAI10 模拟量输入底板 MAI10 AI 模块 8 路mA/V 模拟量输入 8 路mA/V 模拟量输入 双路24V 直流电源 100M 以太网 A 100M 以太网 B 处理器板 64针连接器 mA/V IO板 48针连接器 图 2.1-1 16通道mA/V模拟量输入模块框图 2.1.2 组合匹配组合匹配组合匹配组合匹配
21、MAI10 模拟量输入模块与 BAI10 模拟量输入底板配合使用。 GEK-114943 OC 6000e硬件手册硬件手册硬件手册硬件手册 7 2.1.3 安装安装安装安装 ? MAI10 模拟量输入模块直接插在 BAI10 底板上。在模块和底板上分别有两个 识别孔和识别键,以防止将模块插在不匹配的底板上,两个识别键用以区分 模块和底板类型。如果试图将 MAI10 模拟量输入模块插在不匹配的底板上, 识别键与识别孔将因对不上而无法完成操作。 ? 模块提供两个 RJ45 以太网口,连接一个或两个以太网取决于系统配置。只要 连接上任何一个以太网,模块就可以正常通讯。 ? 将电源插入底板侧面的电源输
22、入连接器。 ? 按照需要的功能配置 MAI10 模拟量输入模块。 2.1.4 操作操作操作操作 2.1.4.1 处理器子系统处理器子系统处理器子系统处理器子系统 模块的处理器板: ? 自带 RAM 和 FLASH 的高速处理器 ? 两个完全独立的百兆以太网接口 ? 硬件看门狗和复位电路 ? LED 状态指示灯 ? 读取底板上的模块识别码 ? 丰富的可编程逻辑资源来支持 IO 板 ? 支持热插拔,有限电流功能 ? 双路模块电源接入,并具有电源监测功能 ? 支持网络更新程序和逻辑 ? 引导程序可通过串口下载 ? 通过 PTP1588 协议实现精确的系统对时,精度达 100us 处理器板通过板顶端的
23、连接器连接两块特定功能的 IO 板,并通过 64 针的连接器 与底板连接。 模块上电电路使处理器板的电源滞后 60ms 上电。板上的本地电源 由 DC-DC 电源模块供电并依次上电。软件读取底板的识别码。处理器开始以太网 通讯并首先申请网络地址。网络地址通过标准动态地址配置协议 DHCP 获取。如 果处理器板还没有安装软件程序和逻辑程序,则需要通过以太网下载对应模块的 正确版本的程序。如果处理器板有软件程序和逻辑程序,软件程序会将逻辑程序 从 FLASH 读出然后写入 FPGA。软件首先初始化逻辑器件的时钟,自检 RAM、 FLASH 和 EEPROM,以及 RAM 和 EEPROM 定值区的
24、检测,然后检查软件程序类 型、底板类型、IO 板的类型和逻辑程序的类型,确保正确的匹配。以太网初始化 完毕后,程序进入正常运行并启动信号转换等相关功能。 软件程序确保模块通过一个或两个以太网连接均可正常通讯。当两个以太网都连 接上时,两路网络的驱动同时一直处于工作状态。任何一路以太网发生异常均会 产生报警,并且网络接口的指示灯熄灭。这祪工作模式比常用的热备份工作模式 8 GEK-114943 OC 6000e硬件手册硬件手册硬件手册硬件手册 (仅当首选网络出错后才使用第二个网络)更具备容错性,不会丢失数据包。以 太网以 100 兆的速度工作在全双工模式。 2.1.4.2 模拟量输入硬件模拟量输
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