上虞市东海化工有限公司自动化安全控制系统安全技术报告书

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图4-19 单路全隔离万用AI模块ST9315外形正视图

（2）特点

● 软件设置输入信号类型、量程范围、报警信息等，并可以在线修改。 ● 在线自诊断，及时反映模块运行状态，帮助用户判别故障源。

● 在线自校正，能够根据模块工作环境的变化自动进行零点、增益补偿，无需电位

器人工校正。

● 模块与系统之间、模块与模块之间完全隔离，将外部干扰拒之门外。 ● 热电偶信号输入时自动进行冷端补偿，开路检测。 ● 配电功能减轻工程量，减少故障点。 ● WDT电路设计，保证模块正常运行。 （3）技术指标

其技术性能指标如表4-9所示 参数名称 技术指标 Ⅱ型信号：0～5VDC、0～10mADC Ⅲ型信号：1～5VDC、4～20mADC 输入信号 热电偶：B、E、J、K、S、T 毫伏：0-20mV，0-100mV 热电阻：Pt100、Cu50 输入阻抗 电压10MΩ；电流250Ω 隔离阻抗 20MΩ @ 500V 共模抑制>120dB 比 串模抑制>60dB 比 精度 ±0.1% F.S 电源 +24VDC，<50mA（配电），<30mA（不配电） 外形尺寸 长x宽x厚=68x29x10mm 表4-9 单路全隔离万用AI模块主要技术指标

8.5.5.2. 单路全隔离电流AO模块ST9321 （1）功能

ST9321模拟量输出模块具有智能型、全隔离、输出保护特点，能够输出0-10mADC、4-20mADC或0-20mADC信号。其外型如图4-20所示。

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图4-20 单路全隔离AO模块ST9321外形正视图

（2）特点

● 输出类型在线组态、在线修改。

● 在线自诊断，及时反映模块运行状态，帮助用户判别故障源。 ● 模块与系统、模块与模块之间完全隔离，将外部干扰拒之门外。

● 当通讯出现中断时，能够维持正常工作并根据组态要求保持故障前的状态或用户

预先指定的结果。

● WDT电路设计，保证模块正常运行。 （3）技术指标

其技术性能指标如表4-10所示 参数名称 技术指标 输出信号 0～10mADC、4～20mADC、0～20mADC 隔离阻抗 20MΩ @ 500V 负载能力 0～10mADC：1500Ω；4～20mADC：750Ω； 线性度 ±0.2% F.S. 精度 ±0.15% F.S. 电源 +24VDC：<35mA 外形尺寸 长x宽x厚=68x29x10mm 表4-10 单路全隔离电流AO模块技术指标

8.5.5.3. 双路光隔离DIO模块ST9351

（1）功能

双路光隔离DIO模块ST9351具有智能型、双路光隔离、数字量混合输入输出特点，能够输入24VDC电平信号或集电极开路输出驱动信号。其外型如图4-21所示。

图4-21 双路光隔离DIO模块ST9351外形正视图

双路光隔离DIO模块ST9351通过软件配置输入输出类型，可以实现双路光隔离DI模块ST9331或双路光隔离DO模块ST9341的所有功能，并可完全替代后两者。

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（2）特点

● 独立的智能模块微控制器设计；

● 一个模块同时提供独立2路数字量通道，输入输出类型软件可组态； ● 在线自诊断，可及时反映模块运行状态，帮助用户判别故障源； ● 采用光电隔离技术和数字滤波技术，将外部干扰拒之门外；

● 出现通讯中断故障时，仍然能够维持正常工作并根据组态要求保持故障前的状态

或用户指定的结果；

● WDT电路设计，保证模块程序跳飞后可及时复位CPU，恢复程序正常运行。 （3）技术指标

其技术性能指标如表4-11所示 DI DO 参数名参数名称 技术指标 技术指标 称 驱动能输入电压 15-30VDC 200mA @ 24VDC 力 导通 < 3KΩ；断开 > 25 K输出阻断开：6.7KΩ；闭合：10输入阻抗 Ω 抗 Ω 外形尺长×宽×厚=68×29×外形尺寸 长×宽×厚=68×29×10mm 寸 10mm 光隔离 光隔离 其它 其它 反向极性保护 过电流保护 表4-11 双路光隔离DIO模块ST9351主要技术指标

8.5.5.4. 单路光隔离PI计频模块

（1）功能

单路脉冲量信号输入模块ST9361具有智能型、光隔离、支持多种脉冲量信号（包括：方波、正弦波、锯齿波）输入的特点。其外型如图4-22所示。

图4-22 单路光隔离PI计频模块ST9361外形正视图

（2）特点

● 单通道脉冲信号输入，频率范围0～30kHz；

● 信号宽电平范围：11V～30V为逻辑“1”，0V～3V为逻辑“0”； ● 信号输入光电隔离，隔离电压不低于1500V； ● 在线自诊断，及时反映模块运行状态；

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● WDT 电路设计，保证模块程序正常运行； （3）技术指标

其技术性能指标如表4-12所示 频率 采样时间 >20K 100ms 10k~20k 200ms 1k～10k 500ms 0～1k 1000ms 高电平 8V~30V 低电平 0V~5V 误差 <10hz <5hz <2hz 1hz 表4-12 单路光隔离PI计频模块ST9361主要技术参数

8.5.6. 电源组件

8.5.6.1.系统电源组件ST9132

系统电源组件ST9132提供两组完全隔离的电源输出，分别是5VDC和24VDC直流电源，用于SunyPCC800控制站内部供电，供电范围包括：控制模板、I/O模板、系统散热组件系统电源组件。ST9132采用开关稳压技术，具有体积小、重量轻、效率高、可靠性好等特点。

为提高系统的可靠性，电源组件ST9132支持两个或两个以上并联冗余工作。当其中某个或几个系统电源组件同时出现问题时，只要所并联电源组件中有一个正常工作，就不会影响系统的正常运行。图4-23示意了2个系统电源组件ST9132并联，1:1冗余方式供电的原理。

图4-23 系统电源组件ST9132冗余供电原理图

技术参数

其技术性能指标如表4-13所示 参数名称 输入电压 输出纹波 输出调整 过流保护 效率（满载） 绝缘电阻

技术指标 165V～265V；45Hz～55Hz 100mVP-P典型值（阻性负载） ±10％ 110～150％ >80％ >50MΩ 第 48 页

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温度系数 工作环境温度 存储环境温度 相对湿度 无故障工作时间 冷却方式 外形尺寸 0.02～0.05％/℃ 10～＋50℃ 20～＋85℃ 10％～85％RH(无凝结) 100000H 风冷 482mm×187mm×44.4mm 表4-13 系统电源组件ST9132主要技术参数

使用说明

系统电源组件ST9132的外形如图4-24所示。

图4-24系统电源组件ST9132正视图

图4-25 电源组件ST9132背视图

系统电源组件ST9132电源输入为220VAC，出厂前已经做好调整，可直接接入220V交流电网。系统电源组件ST9132输出两组完全隔离的直流电源，分别为＋5V直流输出和＋24V直流输出。系统电源组件的电源开关位于前面板的右侧，开关左侧两个橙色LED指示灯分别指示＋5V直流输出和＋24V直流输出的工作状态。

系统电源组件ST9132的电源输入输出接口位于组件后部右侧。如图4-25示意最右侧为220V交流输入接口，端口定义见表4-14；中间和左侧两个端口为直流输出接口，端口定义见表4-15。

引脚 描述 其他 1 L 交流输出 2 N 第 49 页

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自动化安全控制系统安全技术报告书

2009年6月6日

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目 录

1、

生产工艺及自动化安全控制系统 ........................................................ 4

??设计和安装期限 ........................................................................ 4 ??企业的生产工艺情况介绍 ................................................................ 4 ??公司产品的概况 ........................................................................ 6 ??公司生产装置概况 ...................................................................... 7 ??公司主要危险物质、危险源概况 .......................................................... 7 ?

自动化安全控制系统方案 ............................................................... 7

1.各工艺段控制系统方案 ........................................................................... 7 2.自动化安全控制系统控制点采用的逻辑控制单元及检测变送单元 ....................................... 9

? ? 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、

装置控制系统的实施部分的设计、安装单位 .............................................. 10 企业关于对除已明确的危险源外，再无重大危险源的说明 .................................. 10 各装置的安全评价报告 ............................................................... 11 易燃易爆有毒有害气体的情况及检测装置说明 ............................................ 12 改造后的流程图 ..................................................................... 13 安全质量保证范围 ................................................................... 14 系统日常维护要求 ................................................................... 15 自动化安全控制系统清单 ............................................................. 20 自动化安全控制系统SUNYPCC800简介 .................................................. 23

8.1. SUNYPCC800系统概要 ................................................................ 23 8.2. SUNYPCC800的技术特点 .............................................................. 23

8.2.1. 8.2.2. 8.2.3. 8.2.4. 8.3.1. 8.3.2. 8.3.3. 8.3.4. 8.3.5. 8.4.1. 8.4.2. 8.4.3. 8.4.4. 8.4.5. 8.4.6. 8.4.7.

可靠性高：不断提高产品可靠性 ............................................................24 系统开放：遵循标准，以不变应万变 ........................................................24 功能强大：公欲善其事必先利其器 ..........................................................25 维护简便：满足用户是持续改进的目标 ......................................................25 概述 ...................................................................................25 管理网络MNet ...........................................................................26 系统网络SNet ...........................................................................27 控制网络CNet ...........................................................................30 灵巧总线SmartBus .......................................................................31 操作站主机 .............................................................................32 操作员专用键盘（选配件）................................................................32 SNet通讯卡ST9642 ......................................................................33 操作台 .................................................................................33 落地式操作台 ...........................................................................34 平面式操作台ST9603 .....................................................................34 操作站软件 .............................................................................35

8.3. SUNYPCC800的网络结构 .............................................................. 25

8.4. 操作员站/工程师站 ................................................................. 31

第 1 页

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8.5. 控制站 ............................................................................ 35

8.5.1. 8.5.2. 8.5.3. 8.5.4. 8.5.5. 8.5.6. 8.5.7. 8.5.8. 8.6.1. 8.6.2. 8.6.3.

控制模板ST9161 .........................................................................36 32路SOE事件顺序记录模板ST9233 .........................................................39 32路集成型DIO智能调理模板ST9262 .......................................................40 16/32路万用智能调理模板ST9271 ..........................................................42 I/O智能调理模块 ........................................................................44 电源组件 ...............................................................................48 控制站机笼 .............................................................................51 控制站机柜 .............................................................................52 SunyTech工业控制应用软件的组成 .........................................................56 SunyTech工业控制应用软件的产品特点 .....................................................57 方便易用的组态软件 .....................................................................57

8.6. SUNYTECH工业控制应用软件平台 ....................................................... 55

8.7. 主要技术性能指标及环境要求 ........................................................ 65 8.8. 系统要求 .......................................................................... 66

8.8.1. 8.8.2. 8.8.3.

抗干扰 .................................................................................66 控制室 .................................................................................66 DCS接地要求 ............................................................................66

9、 技术规格 ........................................................................... 67

9.1. 系统构成 .......................................................................... 67 9.2. 系统供电 .......................................................................... 67 9.3. 系统功能 .......................................................................... 67

9.3.1. 9.3.2. 9.3.3. 9.3.4. 9.3.5. 9.3.6. 9.3.7. 9.3.8. 9.3.9. 9.4.1. 9.4.2. 9.4.3. 9.4.4.

控制功能 ...............................................................................67 输入值处理功能 .........................................................................68 输出值处理功能 .........................................................................68 操作和编程功能 .........................................................................68 操作安全功能 ...........................................................................68 显示功能 ...............................................................................68 报警功能 ...............................................................................69 报表打印功能 ...........................................................................69 系统生成及数据通信 .....................................................................70 冗余措施 ...............................................................................70 系统可靠性估算 .........................................................................70 系统扩充 ...............................................................................70 修理 ...................................................................................70

9.4. 可靠性和冗余措施 .................................................................. 70

9.5. 环境要求 .......................................................................... 70 10、 系统关键技术指标的实现 ............................................................. 72 11、 项目管理和技术支持 ................................................................. 74 11.1. 11.2.

组织机构 ........................................................................ 74 工程范围 ........................................................................ 74

供方职责 .............................................................................74

11.2.1.

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11.2.2.

需方职责 .............................................................................74

11.3. 11.4.

工程设计 ........................................................................ 75 开工会（DLP） ................................................................... 75

第一次开工会 .........................................................................75 第二次开工会 .........................................................................75 验收要求 .............................................................................75 试验要求 .............................................................................76

11.4.1. 11.4.2.

11.5. 工厂验收（FAT） ................................................................. 75

11.5.1. 11.5.2.

11.6. 11.7.

培训 ............................................................................ 76 现场验收（SAT） ................................................................. 76

初步检查 .............................................................................76 试运行 ...............................................................................77 工程交接 .............................................................................77

11.7.1. 11.7.2. 11.7.3.

11.8. 11.9.

质量保证 ........................................................................ 78 项目管理流程图 .................................................................. 78

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1、 生产工艺及自动化安全控制系统

??设计和安装期限

上虞市东海化工有限公司自动化控制系统于2009年3月3日完成设计，4月7日

经杭州湾工业园区管委会和专家评审，提出修改、补充意见后，经设计单位重新设计。于5月5日开始安装，要求在5月底前完成安装并调试。 ??企业的生产工艺情况介绍

酞菁兰BGS

生产工艺流程图

生产工艺流程说明：

磨 粉 打 浆 酸 煮 蒸 馏 中 和、过滤 干 燥 磨 粉 包 装 磨粉：在10000L球磨机中加入1200公斤铜酞菁和400公斤硫酸钠，控制反应温度在100℃，球磨25小时后放料。

酸煮：在酸煮锅内放入水1600公斤，再加入球磨料1600公斤，加入硫酸40公斤，升温至60-65℃，反应4小时，加入EDTA2公斤，30％液碱120公斤，加入松香液，继续反应1小时。

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● 通道与通道间全隔离设计，使通道或信号故障时不影响其余通道的正常工作； ● 模板自身过流保护功能，当模板因自身故障而引起电流输入过大时，具有自保护

功能，当故障排除后模板恢复正常工作；

● 现场信号输入过流保护功能，即使现场信号与现场高压动力电路搭接，也不会引

起模板损坏；

● 现场开关接点阻抗要求低（接点断开阻抗：>25KΩ，接点闭合阻抗：<3KΩ）； ● 每个控制站可对192点开关量进行SOE记录，每个控制站事件记录容量为10240

个。

技术参数

32路SOE事件顺序记录模板ST9233的主要技术参数如表4-6所示。 参数名称 技术指标 事件通道数 32路有源DI DI输入 导通电压10V，可以承受220V AC电源的误操作 时间分辨率 1ms SOE事件数 最多256个 通讯能力 1Mbps双路冗余CNet控制网络接口 模板尺寸 高233.35mm、宽160mm、厚1.75mm 电源功耗 5V/150mA，24V/250mA 工作温度 -20oC～70oC 表4-6 32路SOE事件顺序记录模板ST9233技术参数表

8.5.3. 32路集成型DIO智能调理模板ST9262

32路集成型DIO智能调理模板ST9262集成32路的开关量输入输出。其外形结构具体可见图4-17所示。

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图4-17 32路集成型DIO智能调理模板ST9262外形正视图

32路数字量通道每通道均可由软件任意配置为输入或输出通道。相对于32路集成型DI智能调理模板ST9232和32路集成型DO智能调理模板ST9242而言，ST9262具有更好的用户适应性和配置灵活性。实际应用时，通过软件配置，ST9262可以完全替代ST9232或ST9242，实现现场有源开关量信号的输入或输出的混合。 功能特点

● 32路DIO通道自由配置，形成数字量输入和数字量输出混合方式； ● 支持冗余控制网络CNet，波特率1MBPS；

● 模板支持带电热插拔，系统自动识别模板类型，实现即插即用； ● 现场信号与系统之间采用光电隔离，隔离电压达1500V；

● 通道与通道之间的隔离使通道或信号故障时不影响其余通道的正常工作； ● 系统配电采用与系统电源独立的+24V电源，保证与系统电源的完全隔离；

● 模板自身过流保护功能，当模板因自身故障而引起电流输入过大时，具有自保护

功能，当故障排除后模板恢复正常工作；

● DI信号过流保护功能，与现场高压动力电路短时误操作搭接，也不会引起模板损

坏；

● DI现场开关接点阻抗要求低（接点断开阻抗>25KΩ，接点闭合阻抗<3KΩ）； ● DO通道输出现场干接点容许通过电流达5A；

● DO通道采用数据输出回读确认方式，确保数据输出的可靠性；

● DO现场开关接点阻抗要求低（接点断开阻抗>100MΩ 接点闭合阻抗<5Ω）。 技术参数

32路集成型DIO智能调理模板ST9262的典型技术参数如表4-7所示。

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参数名称 通道数 采样周期 输入电流 外形尺寸 输出时延 开关电流 相对湿度 模板尺寸 电源功耗 工作温度 技术指标 32路DIO通道 <20ms DI每通道<10mA 264×190mm×42mm <50ms 220VAC/3A，30VDC/5A或24VDC/100mA 10％～85％RH(无凝结) 高233.35mm、宽160mm、厚1.75mm 5V/200mA 24V/250mA 0～70℃ 表4-7 集成型DIO智能调理模板ST9262技术参数表

8.5.4. 16/32路万用智能调理模板ST9271

16/32路万用智能调理模板ST9271基于全数字化、全智能化、全网络化设计思想；采用通用输入、智能调理、灵巧总线技术；支持模拟量通用输入、模拟量输出、数字量输入输出、脉冲量输入及其模拟量数字量的混合输入输出；模板支持配置16块智能I/O调理模块，所有模块全隔离、全隔离配电，实现通道与通道之间、通道与模板之间的全隔离；支持冗余控制网络CNet。

ST9271最多可以配置16通道的各种类型的I/O模块，最多可支持16个AI模块，或16个AO模块，或16个DI/O模块（32路DI/O），或16个PI模块或16个上述四种模块的任意组合。16/32路万能调理模板ST9271的外形如图4-18所示。

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图4-18 16/32路万能调理模板ST9271的外形正视图

功能特点

● 通用模拟量输入，不需调整硬件配置（不必更换任何器件或进行任何硬件设置或

跳线），支持工业标准信号，如热电阻、热电偶、电流、电压、II/III型标准信号等的全范围输入，只需软件设置信号类型、信号量程，并确认接线即可； ● 模板基于SmartBus灵巧总线连接信号调理模块，信号无损传递，支持全类型信号

输入输出，包括模拟量输入、模拟量输出、开关量输入输出和脉冲量输入输出，而且信号调理模块化、智能化、网络化，自动识别、任意混装、拆装方便、组态简单；选型方便、改型容易；

● 信号调理模块实现现场信号类型切换、程控放大、非线性补偿、温度补偿、量程

转换、故障诊断等功能，模块的模块标识、通道标定及配置数据采用EEPROM在模块内部存储，方便用户进行系统扩展和升级；

● 通道保护、在线校正、故障恢复技术，确保模块长期稳定运行； ● 全部通道均支持隔离配电，且相互隔离，隔离电压500V； ● 支持冗余控制网络CNet，波特率1MBPS； 技术参数

16/32路万用智能调理模板ST9271的主要技术参数如表4-8所示。 参数名称 技术指标 采样通道 AI/AO：16；DI/DO：32；PI：16 模拟量输入 电压：0～10mV、0～20mV、0～100mV、0～5V、1～第 43 页

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模拟量输出 数字量输入 数字量输出 脉冲量输入 AD采样位 模拟量采样精度 模拟量输出精度 共模抑制 串模干扰 隔离阻抗 模板尺寸 电源功耗 工作温度 5V 电流：0～10mA、0～20mA、4～20mA 热电阻：Pt100、Cu50 热电偶：B、E、J、K、S、T型 电流：0～10mA、0～20mA、4～20mA 输入电压：15～30VDC； 输入阻抗：导通电阻<3KΩ，断开电阻>25KΩ 驱动能力：24VDC/200mA 输出阻抗：断开6.7KΩ；闭合10Ω PI: 0~30KHz，低电平0V～5V，高电平8V～30V 16位 ±0.1%F.S ±0.15%F.S ≥120dB ≥50dB ≥20MΩ @ 500V 高233.35mm、宽160mm、厚1.75mm 5V/150mA，24V/900mA 0oC～70oC 表4-8 ST9271模板的主要技术参数

8.5.5. I/O智能调理模块

16/32路万用智能调理模板ST9271基于灵巧总线SmartBus可配置各类AI、AO、DI、DO、PI智能型信号调理模块，通过配置相应I/O智能调理模块可实现下列模板的功能：ST9211、ST9221、ST9231、ST9241、ST9251、ST9261、ST9271、ST9281，即可取代模拟量输入模板、模拟量输出模板、开关量输入模板、开关量输出模板、脉冲量计频模板等，达到灵活配置、现场调整、减少备件、方便维护、降低成本的目的。特别是ST9271万用智能调理模板可混配各类型I/O智能模块，实现完全的万用输入输出。 8.5.5.1. 单路全隔离万用AI模块ST9315 （1）功能

ST9315模拟量输入模块具有智能型、全隔离、通用输入特点，能够接收包括Ⅱ型电流电压、Ⅲ型电流/电压、热电偶/毫伏、热电阻在内的几乎所有工业现场的模拟量信号，其外形如图4-19所示。ST9315模块还具备向现场24V二线制、三线制变送器隔离配电的功能，降低工程量的同时，大大提高产品稳定性、显著降低配套成本。

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（5）使用光纤连接多个控制系统

图4-6 光纤连接的多个控制系统网络结构

系统规模：两个控制系统，多个现场控制站，两个控制系统间的距离在100m～10km之间。

网络设备：采用双绞线连接在同一个控制系统内的现场控制站和操作员站，使用RJ45接口网卡和集线器，使用光纤及收发器把远距离的集线器连接起来。 8.3.4. 控制网络CNet

控制网络是现场控制站内部使用的网络，实现现场控制站内部的各个智能I/O模板和控制模板之间的互联和信息传递。控制网络物理上位于现场控制站所管辖的I/O机笼内部以及I/O机笼之间。

图4-7 控制网络Cnet的网络结构图

如图4-7所示的现场控制站的控制网络上共可以接有4个机笼，每个机笼内都安装有8块I/O模板，第一个机笼内还安装了2块互为冗余的控制模板。 8.3.4.1. 控制网络基本性能指标和特点

控制网络采用CAN（Control Area Network）现场总线网，符合ISO11898 CAN Specification 2.0B标准，是一种按优先级抢占式的总线网络，它具有以下特点：

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● 多主工作方式，网络上任一节点均可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信

息，而不分主从，通信方式灵活，且无需地址等节点信息，可方便地构成多机备份系统；

● 网络节点信息分成不同的优先级，可满足不同的实时要求，高优先级的数据最多

可在134us内得到传输；

● 采用非破坏性总线仲裁技术，当多个节点同时向总线发送信息时，优先级较低的

节点会主动地退出发送，而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据，从而大大节省了总线冲突仲裁时间。尤其是在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪情况；

● 只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收

数据，无需专门的“调度”；

● 节点数主要取决于总线驱动电路，目前可达110个，报文标识符可达2032种

（CANBUS2.0A），而扩展标准（CANBUS2.0B）的报文标识符几乎不受限制； ● 采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果； ● 每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，数据出错率极低；

● 节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不

受影响；

● 通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。 控制网络CNet的基本性能指标如表4-2所示 网络类型 CANBUS 2.0B现场总线 拓扑结构 总线型 通讯介质 双绞线 通讯控制 CANBUS扩展协议 是否冗余 冗余（双冗余） 通讯速度 1Mbps 节点容量 最多7块控制模板，32块I/O模板 通讯距离 使用双绞线：最大34米 表4-2 控制网络CNet的性能指标

8.3.5. 灵巧总线SmartBus

灵巧总线SmartBus是调理模板内部连接I/O模块与模板控制器的实时控制网络，实现调理模板控制器和所有智能I/O模块之间的互连和信息传送，具有以下特点：

? 节点数可达24个；

? 支持点对点发送和广播发送功能；

? 节点错误严重时不会影响其他节点正常工作； ? 传输时间短，不易干扰，具有极好的检错效果；

? 容易实现信号和信号之间，信号和主机之间的隔离； ? 容易实现模块级功能扩展。 8.4.

操作员站/工程师站

SunyPCC800操作站硬件主要由操作站主机、彩色显示器、标准键盘鼠标、操作员专用键盘、系统网络SNet通讯卡、打印机、操作台等部件组成。

SunyPCC800工程师站的硬件配置与操作站的硬件配置基本一致，没有本质区别，二者可以互为备用，给用户提供了非常大的自由度。主要区别仅在于系统软件的配置不同，工

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程师站除了安装有操作、监视等基本功能的控制软件外，还装有相应的系统组态、系统维护等工程师应用的工具软件。 8.4.1. 操作站主机

SunyPCC800操作站可以采用工业控制计算机（IPC）作为操作站主机，也可以根据用户要求采用性能稳定可靠的商用计算机，如DELL等品牌服务器级计算机。主机操作系统为WindowsNT/2000，应用软件为SunyTech7.0工业控制应用软件平台。

工业控制计算机作为SunyPCC800操作站的核心部件，能够在工业环境下正常稳定工作，具有强大的数据运算处理性能，能够快速响应用户的各类操作。利用工业控制计算机自身的众多外设接口，可以方便的实现各种外设部件的连接。

工业控制计算机推荐最低基本配置参数和特性如下： ● 工业级长寿命主板；

● 英特尔PIII 800MHz中央处理器； ● 256M DDR SDRAM；

● 4个EIDE接口，支持ATA100； ● 至少3个PCI插槽；

操作站主机外设包括彩色显示器、标准键盘鼠标、打印机、操作员专用键盘等。 操作站主机通过冗余配置的两块SNet通讯卡，可实现与系统网络SNet的互连。 8.4.2. 操作员专用键盘（选配件）

SunyPCC800操作站除了配备标准计算机键盘外，还可根据用户的要求配备操作员专用键盘ST9633。操作员专用键盘采用PS/2接口，完全兼容标准键盘，支持热插拔，支持标准键盘扩展，可实现与标准键盘的交叉使用。在结构设计上，操作员专用键盘可与操作台融为一体，使整个操作台外形更加美观、实用，其外形结构见下图4-8所示：

图4-8 操作员专用键盘外形图

操作员专用键盘ST9633在实现所有标准键盘功能的基础上，扩展了32个系统专用键和32个用户自定义键，增加了39个高亮状态指示灯。操作员专用键盘输入区如图4.3-2所示，包括用户自定义区、文档输入区、窗口调用区和操作控制区。不同区域采用不同显示颜色区别。

用户自定义区：包含32个按键，由用户根据需要自行定义该按键的具体功能，方便灵活，便于用户的熟练操作。该功能需软件支持。

文档输入区：用于文本信息的输入等操作，包含61个文字输入基本按键和5个扩展功能按键。

窗口调用区：用于调用各种计算机操作窗口，共18个按键。该功能需软件支持。

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操作控制区：用于光标移动、窗口数据的切换、修改，模块组态设置等操作，共21个按键，部分需软件支持。

在使用时，操作员专用键盘ST9633采用标准的PS/2口连接线与操作站主机连接。由于操作员专用键盘支持标准键盘的扩展级连功能，因此在其键盘外壳上提供“PC”和“KB”两个接口，分别用来连接操作站主机和扩展的标准键盘。其外型如图4-9所示。

图4-9 操作员专用键盘输入区分布图

8.4.3. SNet通讯卡ST9642

SNet通讯卡ST9642主要用于操作站主机接入SunyPCC800集散控制系统的系统网络SNet，实现SunyPCC800操作站与现场控制站间的实时数据通讯。SNet通讯卡ST9642采用Intel以太网控制器82559芯片，10M/100M网络自适应，PCI总线接口，可确保极好的兼容性和稳定性。SNet通讯卡ST9642提供的以太网接口为单RJ45接口，并具有电源指示和通讯指示，其外形如图4-10所示。

图4-10 SNet通讯卡ST9642外形正视图

用户可直接将SNet通讯卡插入操作站工业控制计算机或品牌商用计算机底板的PCI槽中，并用固定件将通讯卡稳固。SNet通讯卡支持即插即用，Windows2000系统可自动识别并安装驱动程序。

当系统网络SNet要求冗余配置时，用户需同时使用两块ST9642，并按照第二章相关章节，设置SNet通讯卡的IP地址，即可实现接入冗余系统网络SNet。 8.4.4. 操作台

操作台用于放置SunyPCC800操作站的主要构成部件，如操作站主机、彩色显示器、标准键盘鼠标、打印机、操作员专用键盘等，是操作人员进行系统组态和操作的工作平台。操作台为工业标准结构，可前后开门，方便用户进行系统维护。

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操作台为全金属结构，活动部件与操作台主体之间保持良好的电气连接，能够为内部的电子设备提供良好的电磁屏蔽保护。为了保证电磁屏蔽效果和设备、人员的安全，要求操作台可靠接入安全地，接地电阻不应超过5欧姆。

操作台包括：落地式操作台ST9601、平面式操作台ST9603，用户可以根据实际情况自行选择。当系统配置多个操作台时，可以将其并排摆放，相邻两个操作台能紧密连接，从而形成一个整体的大型操作台。 8.4.5. 落地式操作台

落地式操作台ST9601主要用于承载操作站主机、彩色显示器、标准键盘鼠标、操作员专用键盘等操作站硬件，是SunyPCC800操作站的主要结构部件，其外形结构如图4-11所示。

图4-11 落地式操作台外形结构示意图

落地式操作台ST9601结构上分为上下两部分：下部可安装标准工业控制计算机，上部可安装彩色显示器，上部后门还安装了散热风扇，实现内外部空气对流，从而达到降低操作台内部温度的效果。标准键盘放置在操作台前部的抽屉式平台里，鼠标则直接置于平台上。根据用户需要，落地式操作台可以在抽屉式平台上开孔安装操作员专用键盘ST9633。 8.4.6. 平面式操作台ST9603

平面式操作台ST9603和落地式操作台ST9601一样，也可用于承载各种操作站硬件。另外，平面式操作台还可作为打印机台，用于放置各型打印机，如喷墨打印机ST9661、激光打印机ST9662、针式打印机ST9663。平面式操作台外形结构如图4-12所示。

图4-12 打印机台外形结构示意图

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平面式操作台ST9603结构上取消了落地式操作台的上部结构，彩色显示器、打印机可直接放置在桌面上，其它部件安装和落地式操作台相同。根据用户需要，平面式操作台也可在抽屉式平台上开孔安装操作员专用键盘ST9633。 8.4.7. 操作站软件

SunyPCC800操作站硬件平台上运行的软件包括：

● Windows操作系统ST9441（Windows2000 Professional/SP4（授权版））； ● 不同规模的SunyTech系统软件包：

? 512点开发运行版ST9431 ? 2048点开发运行版ST9432 ? 无限点开发运行版ST9433 ? 512点运行版ST9434 ? 2048点运行版ST9435 ? 无限点运行版ST9436。

● SunyTech系统软件演示版ST9451，可用于SunyPCC800集散控制系统用户的培训和

学习。 8.5.

控制站

SunyPCC800集散控制系统的控制站是系统网络SNet的一个组成节点。控制站内部以冗余控制模板为核心，使用控制网络CNet将各型I/O模板连接起来。SunyPCC800控制站网络结构如图4-13所示。

图4-13 SunyPCC800控制站网络结构图

SunyPCC800控制站的采用标准机柜＋标准机笼的结构形式，控制站实现的工业现场的数据采样、控制运算、控制输出。主要功能有：

● 进行工业现场实时数据的采集、运算、控制和报警；

● 实施安全性、冗余化措施，故障发生可即时完成无扰动切换； ● 通过系统网络SNet向操作站上传实时生产数据和自诊断信息； ● 接收操作站的操作指令或过程优化参数，并进行生产干预； ● 接收工程师站的系统组态信息和工程下装文件，完成系统组态。

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SunyPCC800控制站硬件主要有：控制站公共部件、控制站功能模板、I/O调理模块、控制站附件等几部分。

控制站公共部件包括：标准机笼、控制模板、各型电源组件、散热组件、各型端子转接板等；控制站功能模板包括：各型模拟量、数字量、脉冲量智能信号调理模板等；I/O调理模块包括：基于灵巧总线SmartBus技术的各型模拟量、数字量、脉冲量智能I/O模块；控制站附件包括：各型标准机柜、CNet通讯电缆和机柜内附件。 8.5.1. 控制模板ST9161

控制模板ST9161是SunyPCC800控制站的核心部件。作为控制站的运算处理中心，控制模板ST9161硬件上由嵌入式工业CPU模块、实时数据存储器、冗余SNet驱动单元和冗余CNet驱动单元等功能模块组成。控制模板ST9161负责协调处理SunyPCC800控制站内部的所有功能模板的数据交流和控制运算，如I/O信号处理、回路控制计算、网络通讯处理、冗余诊断交互等功能。强大的数据运算处理能力和标准工业级硬件品质，确保能够在工业现场高速稳定的实现各类复杂的控制策略。控制模板ST9161外形如图4-14所示。

图4-14 控制模板ST9161外形正视图

功能特点

● 采用嵌入式微处理器，军工级品质，主频100MHz，8MB数据区，提供了强大而稳

定的数据运算处理平台；

● 集成双通道1Mbps CNet网络控制器和驱动接口，1:1热备冗余配置，可确保控制

网络数据传输的实时性和可靠性；

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● 集成双通道10Mbps SNet网络控制器和驱动接口，1:1热备冗余配置，可确保系统

网络数据传输的实时性和可靠性；

● 采用CPLD技术，实现复杂可编程逻辑，可进行CPU外设的高速存取操作和无操作

保护，提高了程序访问的方便性和可靠性；

● 采用非易失铁电存储器技术，确保实时数据库数据掉电不丢失，无需后备电池，

提高了系统安全性、可维护性；

● 支持冗余或非冗余配置，冗余方式最大为1:6热备冗余，热备冗余的主控控制模

板和备份控制模板能够自动进行实时数据交换和模板状态诊断，确保运行状态同步，实现无扰动切换；

● 采用多任务实时操作系统QNX，控制程序和控制算法采用模块化设计，所有核心程

序全部固化在EEPROM中；

● 各种自诊断和运行状态信息可通过模板前部状态指示灯指示并判断；

● 通过控制网络CNet，最大可连接32块IO模板，即可处理512点模拟量或1024

点数字量；

● 用户程序存储采用大容量EEPROM存储器，控制算法参数可实现在线修改，断电不

丢失。

技术参数

控制模板ST9161的主要技术参数如表4-3所示。 参数名称 技术指标 微处理器 嵌入式32位CPU，100MHz 内存容量 8M SDRAM 数据存储容量 8M Disk On Chip 数据掉电保存容32K FRAM 量 操作系统 多任务实时操作系统QNX 运算能力 每秒2048个控制回路 扫描周期 数字量≥50ms，模拟量≥100ms CNet接口 2个，通讯速率1Mbps SNet接口 2个，通讯速率10Mbps 模板尺寸 高233.35mm、宽160mm、厚1.75mm 电源功耗 5V/2A 工作温度 0oC～70oC 表4-3 控制模板ST9161技术参数表 使用说明

控制模板ST9161要求插在控制站机笼的8＃槽位或9＃槽位。

控制模板ST9161的SNet网络驱动单元通过欧式针座连接到机笼总线底板，通过底板上的两个RJ45连接器提供冗余系统网络SNet的接入接口。

控制模板ST9161的CNet网络驱动单元通过欧式针座连接到机笼总线底板，通过底板印刷线路电气连接到机笼内各I/O模板，底板上的两个9芯D型连接器可提供冗余控制网络CNet的机笼间级联，一般CNet通讯电缆级联总长度不应超过40m。

控制模板ST9161前挡板上具有丰富的状态指示灯，这些指示灯可以帮助用户掌握模板运行状态和网络通讯状况，如图4-15所示。上部指示区包含6个状态指示灯，其功能和所有功能模板一致，具体指示状态见表4-4；下部指示区包含8个状态指示灯和一个8×8 LED指示矩阵，具体指示状态见表4-5。

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图4-15 控制模板ST9161前挡板指示区示意图

指示灯 PWR1 PWR2 RUN COM1 COM2 FAIL 意义 控制模板24VDC电源指示 控制模板5VDC电源指示 控制模板运行状态指示 控制网络CNet0通道状态指示 控制网络CNet1通道状态指示 控制模板故障状态指示 正常状态 异常状态 亮 亮 闪烁 闪烁 闪烁 灭 灭 灭 不闪烁 不闪烁 不闪烁 亮 表4-4 控制模板ST9161前挡板上部状态指示灯定义表

指示灯 RXD0 RXD1 TXD0 TXD1 LNK0 LNK1 ACT0 ACT1 8×8LED矩阵 意义 控制网络CNet0接收数据状态指示 控制网络CNet1接收数据状态指示 控制网络CNet0发送数据状态指示 控制网络CNet1发送数据状态指示 系统网络SNet0发送数据状态指示 系统网络SNet1发送数据状态指示 系统网络SNet0接收数据状态指示 系统网络SNet1接收数据状态指示 控制模板的信息显示区域 正常状态 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 － 异常状态 不闪烁 不闪烁 不闪烁 不闪烁 不闪烁 不闪烁 不闪烁 不闪烁 － 表4-5 控制模板ST9161前挡板下部状态指示灯定义表

控制模板ST9161支持带电热插拔，当系统处于实时控制运行时，带电热插拔的过程应注意以下事项：

● 在拨出控制模板前，应有2块或2块以上控制模板安装于同一现场控制站系统；

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● 多个控制模板同时运行30秒以上，以保证所有控制模板拥有同样的实时数据库和

实际工程控制算法；

● 在插入新的控制模板后，应保证所有控制模板在线运行30秒以上，保证新插上的

控制模板拥有同样的实时数据库和实际控制工程算法，才可进行下一次插拔操作。

8.5.2. 32路SOE事件顺序记录模板ST9233

32路SOE事件顺序记录模板ST9233实现同时32路DI信号输入，进行事件发生时间的顺序记录，事件分辨率可达1ms。32路SOE事件顺序记录模板ST9233 的外形如图4-16所示。

图4-16 SOE事件顺序记录模板ST9233外形正视图

SOE事件顺序记录功能，广泛应用于电力、石化等行业，能监测诸如断开装置、控制反应等各类事件的先后顺序，为监测、分析和研究各类事故的产生原因和影响提供有力根据。SOE事件顺序记录模板ST9233将记录的各输入的实时变化（简称 事件 ）放入模板缓冲区，并发送至控制模板ST9161保存记录，各先后事件互为独立，互不干扰。输入状态的变化也可以被记入而不影响事件记录的功能。事件记录的分辨率为1ms（毫秒），所有记录模板之间能保持同步。 功能特点

● 模板支持带电热插拔，系统自动识别模板类型，实现即插即用；

● 采用高速微处理器为主控CPU，SOE事件顺序记录时间同步率小于1ms，最小时间

间隔可达1ms；

● 模板SOE事件顺序记录缓冲区最大可保持记录数为256个；

● 集成的32路DI输入通道，采用光电隔离技术，确保现场信号与系统之间隔离电

压达1500V；

● 支持冗余CNet通讯网络，通讯速率1MBPS；

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