[p] 700A控制器解析

700A控制器解析：

Tricon主机架背板

每个I/O模块通过其对应的端子板接收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块，第二位置放置热备I/O模块。端子板通过背板顶部的Elco插头相连，同时连接工作和热备的I/O模块。所以，这两个模块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模块和主处理器之间传送，速率为 75K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模块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块之间传输信息，其速率为2M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。机架上的各个模块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。

数字输入模块

Tricon提供两种基本类型的数字输入模块：TMR和简易型。在TMR模块上，全部关键的信道都被100%地三重化，以保证安全性和最大的利用率。在简易型模块上，只有那些保证安全运行所需的信号通路部分才被三重化。简易型模块用于低成本比最大利用率更重要的关键安全场合。

TMR数字输入模块

每个数字输入模块内有三个相同的分电路（A、B、C）。虽然三个分电路都装在同一模块内，但它们是完全相互隔离的，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。（# 504E型64点高密度数字输入模块是一个例外，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块上的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块，能够检测“ON粘住”（指模块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“STUCKON”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）。

简易型数字输入模块

每个数字模块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块内，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块上的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。

该模块具有专门的自测试电路，用不足500微秒的时间能检测“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。

数字输出模块

数字输出模块有四种基本型式：

①监督型数字输出模块

②DC电压数字输出模块

③AC电压数字输出模块

④双通道DC数字输出模块

每个数字输出模块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。所有的数字输出模块，除了双通道DC模块以外，都采用“四方输出表决器”，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。双通道数字输出模块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。双通道输出模块给出刚刚足够的冗余度以保证安全运行。双通道输出模块更适合于低成本比最大利用率更重要的关键安全场合。

每种数字输出模块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。在模块上的反馈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电压数字输出模块上的OVD都可以被禁止）。

监督型数字输出模块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，监督型数字输出模块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，在模块上有信号指示。

DC电压数字输出模块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电压数字输出模块的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。在这种模块上，一般只在OVD执行期间输出信号发生跃变，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电压数字输出模块上，采用OVD诊断出故障的开关将会使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，模块就不再继续进行OVD。在AC电压数字输出模块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。

模拟输入模块

在模拟输入模块上，三个分电路的每个分电路异步的测量各输入信号，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块。每个主处理器模块内的输入表通过TRIBUS而转送给相邻的主处理器，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；而在双重化模块中态中采用平均值。

每个模拟输入模块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。

模拟输入模块和端子板可以支持许多不同的模拟输入，这些模块可以是隔离的也可是非隔离的形式：0～5VDC、0～10VDC，4～20mA，热电偶（K、J、T、E等型），以及热电阻（RTD）。

模拟输出模块

模拟输出模块接收输出值的三个表，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。

端子板

对于V9Tricon机架的现场布线，您可以使用Triconex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。端子板只是把输入信号从现场传给输入模块，或者把由输出模块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块现场的线路不发生变动。

通讯模块

利用本节所述的通讯模块，Tricon可以和Modbus主机和从机，点对点网络通讯上的其它Tricon，在802. 网络上运行的其它主机，以及Honeywell和Foxboro分布控制系统（DCS）连接。主处理器通过通讯总线向通讯模块传递数据。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。

网络通讯模块（TCM）还允许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。TCM支持一定数量的Triconex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。

电源模块

每个Tricon机架有二个电源模块，以双重冗余方式工作。每个电源能独立承担机架中所有模块的供电，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。每个模块从背板上获取电源，每个分电路都配有两个独立的电压调整器，分电路短路只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。