KM940硬件手册
KM940硬件手册
南京科远自动化集团股份有限公司
NT6000V3 KM940硬件手册
重要信息
在本手册中，我们使用以下符号：
提示：用来提醒使用本系统相关的注意事项
本手册的目的
本手册用于帮助用户理解NT6000V3分散控制系统的控制器的相关使用说明。
手册发行日期：2009年3月 手册版本号：1.0
中国
南京市江宁经济技术开发区西门子路27号 电话：025-******** 传真：025-******** 网址：https://www.wendangku.net/doc/d315381632.html, 电子邮件：sciyon@https://www.wendangku.net/doc/d315381632.html,
易用于外
坚固于芯
目录
1. 概述 (2)
2. 技术特点 (2)
3. 技术参数 (3)
3.1. 电源 (3)
3.2. 配置 (3)
3.3. 控制网络 (3)
3.4. I/O网络 (3)
3.5. 冗余切换 (3)
3.6. 其它接口 (3)
3.7. 工作环境 (3)
3.8. 外形尺寸 (3)
4. 硬件说明 (4)
4.1. 控制器 KM940 (4)
4.1.1. 型号 (4)
4.1.2. 外形 (4)
4.1.3. 面板 (5)
4.1.4. 本地IO (6)
4.1.5. 远程IO (7)
4.2. 底座BM121 (9)
4.2.1. 功能 (9)
4.2.2. 结构说明 (9)
4.2.3. 电气说明 (10)
4.2.4. 网络地址 (11)
5. 其他 (11)
5.1. 电源监视 (12)
5.2. SOE时钟同步 (12)
1. 概述
KM940 采用高性能、低功耗、双核POWERPC处理器，提供可靠、易用、先进的控制功能，支持复杂的连续控制和顺序控制。控制周期可设置为10ms～500ms，是目前运行可靠、速度最快的DCS控制器之一。
2. 技术特点
2.1. 低功耗、无风扇运行
采用高性能POWERPC低功耗处理器，性能卓越。
无风扇运行，大大降低DPU的故障率。
采用全金属密闭封装，优异的抗干扰能力，适应现场环境，可满足各种工程需要。
2.2. 多重冗余，安全可靠
采用双机，双网，双电源。
单个DPU上均配置冗余的100M高速控制网络，网络接口物理上相互独立，同时工作。
单个DPU同时接受两路宽范围DC18～36V电源输入，内部实现冗余切换，大大提高了系统的可靠性。2.3. 模块式结构，维护方便
采用模块化设计，由DPU单元和底座组成，DPU单元带有标准欧式插座。
主从DPU可独立插拔，安装、更换十分方便、安全。
2.4. 全隔离高抗干扰设计
内部采用DC/DC，与外部供电电源以及I/O通讯网络进行隔离，
硬件和软件都具有多重抗干扰和容错纠错能力，确保运行可靠。
2.5. 安全可靠的数据存储
采用工业级CF卡保存组态数据，确保数据的长期保存。
2.6. 产品升级方便
更新CF卡上的内核文件，或者通过FTP直接访问更新。
2.7. 完整的连续控制及顺序控制能力。
2.8. 支持多任务分配，合理使用CPU资源。
2.9. 支持在线组态和在线下载。
2.10. 支持离线仿真与调试。
2.11. 支持冗余DPU自动无扰切换。
2.12. 支持DPU带电插拔及更换。
2.1
3. 支持包括硬件看门狗在内的广泛的故障监视和诊断。
2.14. 支持对整个系统各路24V电源进行监视的功能。
2.15. 支持Modbus RTU、Modbus TCP、Profibus DP等多种标准通讯接口。
3. 技术参数
3.1. 电源
电压：两路冗余输入，宽范围 DC18V～36V，额定24V
功耗：小于15W，纹波：不大于5%
3.2. 配置
CPU: MPC8247 266MHz； SDRAM ：256MB ；FLASH：64MB
CF卡：128MB 工业级；实时操作系统：VXWORKS ；负荷率＜30%
3.3. 控制网络
可连接DPU节点: ≤98
物理层：IEEE 802.3u ，通讯速率：10M/100M自适应
通讯方式： 2路冗余的以太网口
协议: eNet协议，负荷率＜20%
3.4. I/O网络
可连接模块数: ≤96
物理层：RS485 ，通讯速率：0.5M～2M bps
通讯方式：2路冗余的通讯网络
协议: eBus协议
3.5. 冗余切换
冗余的控制网络并行工作，无需切换
控制器主从切换时间: ＜5ms
冗余的IO网络并行工作，无需切换
3.6. 其它接口
Profibus 接口
3.7. 工作环境
环境温度： -15℃～65℃，相对湿度： 5% RH～90% RH（不结露），贮存运输温度： -40℃～85℃3.8. 外形尺寸
DPU： 143mm（宽）×178 mm（高）×129mm（深）
底座： 430mm（长）×244mm（宽）×45mm（高）
4. 硬件说明
4.1. 控制器 KM940
4.1.1. 型号
KM 940 –X -X
P: Profibus 主站接口 （此项缺表示无Profibus 主站接口）
A: 标准功能 B: 带SFC 功能
基本型号 产品系列
4.1.2. 外形
1．安装螺钉； 2．侧封板； 3．散热板； 4．防掉螺丝； 5．壳体； 6．面板； 7．显示板；8．电源板； 9．Profibus 通讯卡； 10．转接板； 11．CF 卡； 12.底板； 13．接口板； 14．处理器板。
1． 当安装DPU 到底座时，需先将四个防掉螺丝退到与DPU 底板平齐处，以便DPU 能顺利插入到底，插到位后
应拧紧四个螺丝，确保与底座的信号可靠连接。
2．通过拔下CF 卡进行内核文件更新，可以实现对控制器产品的升级。也可通过FTP 方式访问CF 卡进 行内核文件更新。
系统,输出报警信息。
正面 背面
（扩展机柜1）
正面 背面
（主机柜）
正面 背面
（扩展机柜2）
一对DPU可连接三个本地机柜，每个机柜四个IO分支，每个分支8块卡件。主机柜中为A、B、C、D 分支，扩展机柜1中为E、F、G、H分支，扩展机柜2中为I、J、K、L分支
1．每根通讯电缆中均包含两个IO分支的其中一条IO网络，而不是每根通讯电缆对应一个IO分支的两条IO网络。当拔去两根通讯电缆中的一根时，将导致两条IO分支中各有一条IO网络通讯中断，此时卡件上的“C”指示灯将以闪烁状态报警，表示冗余的IO网络中有一条网络故障。
2．如果IO分支上需配置特殊回路组件（比如继电器回路），则特殊组件只能对接安装到IO卡件底座的下方，不能在IO卡件中间插入特殊组件，终端电阻也只能安装在每个分支的最下方。
远程IO柜的配置模式有以下两种:
1）远程柜中和光电接口相连接的IO转接板为BM124-E
正面 背面
（主机柜） （远程机柜）
采用这种模式，远程柜可最多连接四个IO分支。如果远程IO机柜是单开门形式，则四个IO分支安装在两个机柜中。如果远程IO机柜是双开门形式，则四个IO分支可安装一个机柜中。
DPU左右两边都可连接远程IO机柜。
采用BM124-E后，远程IO机柜只能通过DPU左右两边的最上面两个通讯接口向外连接，一旦这两个通讯接口连接了远程IO机柜后，下面的两个通讯接口则必须空置不能再使用，因为它的分支号已被远程柜占用，即使远程柜中实际没有那些分支也是如此。
2）远程柜中和光电接口相连接的IO转接板为BM124-S
正面 背面
（主机柜）（扩展机柜）
正面
（远程机柜）
采用这种模式，DPU左右两边的每个通讯接口都可向外连接远程IO柜，余下的通讯接口均可连接本地IO。
采用BM124-S后，远程IO柜中有一个限制，只能安装一条IO分支，就是序号在前面的那个分支，后面序号的一个分支建议空缺不要配备。除非DPU所有的其他IO接口都已被占用，需要从这对接口中再抽出一个分支（需分线）配备光电接口引到另一个场地的远程柜，或者需要从这对接口中再抽出一个分支（需分线）连接到另一个本地IO分支。
4.2. 底座BM121
4.2.1. 功能
BM121是KM940（DPU）的底座，是用来给DPU提供冗余的两路24V电源，提供与工程师站、操作员站通讯的冗余以太网网络接口(带有数据通讯指示灯和连接指示灯)，以及和卡件通讯的IO网络接口，及SOE时钟同步接口，还设计有冗余DPU之间数据交互通道和心跳检测通道，有用来设定DPU的控制网络域索引和DPU的控制器节点索引的拨码开关，以及可以对12路分支的IO卡件供电、DPU两路24V供电状态进行监控的检测电路。
4.2.2. 结构说明
视图1
1、RJ45插座； 2．DPU安装孔； 3．挂钩； 4．指示灯； 5．底座上盖； 6．底座下盖；
7．DP-15插座； 8．电源插座； 9．电源插头（接线端子）； 10．信号插座； 11．拨码开关；
12．导向座；13．标签槽；14．RJ45插座；
视图2
15.导轨锁紧件；16.外壳连接螺钉。
实际安装过程中，只需安装底座两端的卡扣，中间的卡扣不安装。
4.2.3. 电气说明
本底座安装在机柜内部时，接地线一定要良好连接。
4.2.4. 网络地址
左右两个DPU （DPU_L 和DPU_R ）共用一个逻辑节点, 逻辑标识用4位数字表示，可以计算控制器的网络地址
X 0 X X
右边拨码开关所示数据（十进制），表示控制器节点索引（1-64） DPU_L （a 、b 网络）的IP 地址=（控制器节点索引×2-1）+100 DPU_R （a 、b 网络）的IP 地址 = DPU_L 的IP
地址+1 此数固定为零
左边拨码开关所示数据（十进制），表示控制网络域索引（1-8） a 网络的网段地址 = 控制网络域索引×2-1 b 网络的网段地址 = a 网络的网段地址+1
控制器采用C 类IP 例如：
名称为DPU1001的DPU 逻辑节点： DPU_L:
IPa = 192.168.1.101 IPb = 192.168.2.101 DPU_R:
IPa = 192.168.1.102 IPb = 192.168.2.102
名称为DPU1002的DPU 逻辑节点： DPU_L:
IPa = 192.168.1.103 IPb = 192.168.2.103
DPU_R:
IPa = 192.168.1.104 IPb = 192.168.2.104
系统中DPU 的IP 地址在100以上，工程师站、操作员站、网络设备等的IP 地址在100以下。
5. 其他 5.1. 电源监视
24V 电源监视功能在内部实现，不通过外接取样继电器，不占用DI 卡件的通道，DPU 内可监视三个本地机柜内共12路IO 机架上的24V 电源状态以及左右DPU 共4路24V 电源状态。
1.当IO 机架的两根电缆都没插上时，报警无效。只要插上其中任何一根电缆，就可以对IO 机架的两路24V 电源进行监视。
2. 远程IO 机柜的两路总24V 电源监视只能通过电源分配板BM125上的两路24V 电源监视状态输出触点接入DI 卡件后实现电源监视的功能，但无法分别对IO 分支上的两路24V 电源进行监视。
5.2. SOE 时钟同步
GPS天线
主时钟可以接收GPS 时钟信号，也可由内部产生时钟信号。主时钟发出的SOE 时钟同步信号通过DPU 底座及通讯电缆能到达所有的卡件。
对于远程柜，主时钟的SOE 时钟同步信号必须通过另外加装光电接口才能到达，所以远程柜的IO 不进入SOE 系统。