系統(tǒng)核心硬件－現(xiàn)場(chǎng)控制站現(xiàn)場(chǎng)控制站作為信號(hào)采集和控制設(shè)備是HOLLiASMACS系統(tǒng)的核心硬件。它具有信號(hào)采集、回路調(diào)節(jié)、順序控制、邏輯聯(lián)鎖等功能，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和過(guò)程控制的基本單元?，F(xiàn)場(chǎng)控制站的硬件構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)控制站由控制機(jī)籠、主控制器、電源模塊、智能I/O模塊、端子模塊、通訊網(wǎng)絡(luò)及控制機(jī)柜等部分組成。在主控制器和智能I/O模塊上，分別固化了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和I/O模塊運(yùn)行軟件，并有完整的表征主控制器及I/O模塊運(yùn)行狀態(tài)指示燈。構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)控制站的控制機(jī)籠、主控制器、電源模塊、智能I/O模塊、端子模塊、通訊網(wǎng)絡(luò)等，均放置在現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)柜中，控制機(jī)柜即可以在控制室中采用集中安裝，也可以在現(xiàn)場(chǎng)采用分散安裝。現(xiàn)場(chǎng)控制站的硬件包括FM系列和SM系列，作為HOLLiASMACS系統(tǒng)的基石。硬件特色及使用特性FM、SM系列硬件模塊都是遵循“可靠、先進(jìn)、易用”的理念設(shè)計(jì)的，它們都具有以下技術(shù)特色：主控制器的物理結(jié)構(gòu)獨(dú)立于I/O模塊，支持熱插拔，即插即用； ◆主控制器采用低功耗工業(yè)級(jí)表面貼裝CPU設(shè)計(jì)，無(wú)需風(fēng)扇，抗震性能高。主控制器選用低功耗表面貼裝CPU，無(wú)需任何風(fēng)扇（工業(yè)場(chǎng)所CPU風(fēng)扇的壽命一般不超過(guò)2年），可長(zhǎng)期安全運(yùn)行，整個(gè)主控制器的啟動(dòng)功耗小于7.5W，正常運(yùn)行功耗小于6W。并且，主控制器內(nèi)的所有存儲(chǔ)器均采用表面貼裝或DIP插裝方式，以提高抗振性； ◆電源模塊具有體積小、重量輕、效率高、自身抗干擾性強(qiáng)、輸入電壓范圍寬等特點(diǎn)，并且采用并聯(lián)均流的冗余方式； ◆智能IO模塊，內(nèi)置微控制器，支持Profibus-DP從站接口； ◆設(shè)計(jì)為獨(dú)立的A/D或D/A電路；低密度設(shè)計(jì)AIO每塊8點(diǎn)，DIO每塊16點(diǎn)，AI、AO均可冗余配置； ◆現(xiàn)場(chǎng)與系統(tǒng)電氣隔離，部分AIO實(shí)現(xiàn)通道間隔離，DI光電隔離，DO光電隔離或繼電器隔離； ◆主控制器及I/O模塊上電過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，自動(dòng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)；并且支持熱插拔，即插即用，使維護(hù)過(guò)程更換非常方便。在此基礎(chǔ)上，F(xiàn)M、SM系列模塊在結(jié)構(gòu)、安裝特性等方面具有不同的使用特點(diǎn)，以適應(yīng)要求多變的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合。（1）FM的使用特性● 主控制器與電源模塊的物理結(jié)構(gòu)獨(dú)立于I/O模塊，采用小型機(jī)架集中安裝、冗余配置，以滿足可靠性、抗震性的要求。● 全分布式智能I/O模塊，采用35mm標(biāo)準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌安裝，底座設(shè)有防止插錯(cuò)模塊的編碼銷，熱插拔、免跳線設(shè)計(jì)。智能IO模塊外觀結(jié)構(gòu)如圖所示?！?I/O模塊可直接從底座出線，也可通過(guò)端子板出線；模塊可集中、可分散，也可遠(yuǎn)程分布；DP總線，可通過(guò)重復(fù)器擴(kuò)展總線長(zhǎng)度；也可使用總線控制器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)冗余。（2）SM的使用特性● 優(yōu)化安裝結(jié)構(gòu)，適應(yīng)惡劣環(huán)境：SM系列采用4U一體化機(jī)籠結(jié)構(gòu)，將電源、控制器和IO緊湊地安裝到同一個(gè)小機(jī)籠中，每個(gè)模塊通過(guò)上下兩個(gè)固定勾牢牢緊固在機(jī)籠上。在抗振性上滿足更惡劣環(huán)境的使用要求?！?采用分布式電源設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高了電源系統(tǒng)的可靠性：每個(gè)SM機(jī)籠自帶2塊冗余的電源模塊，并且采用負(fù)荷均流的冗余方式，將可能的電源故障影響限制到單一機(jī)籠?！?DP總線雙網(wǎng)冗余：SM機(jī)籠之間可直接遠(yuǎn)程分布，無(wú)需重復(fù)器和冗余控制器?！?IO模塊功耗進(jìn)一步降低：IO模塊的自身功耗一般都降低到3W以下，功耗的降低不僅有利于提高模塊的工作環(huán)境溫度，而且還提高了模塊的可靠性?！?多重隔離保護(hù)確保硬件系統(tǒng)可靠與安全：通道與通道隔離，現(xiàn)場(chǎng)與系統(tǒng)隔離，機(jī)籠與機(jī)籠隔離，通訊網(wǎng)絡(luò)隔離。四大隔離措施層層設(shè)防，確保硬件系統(tǒng)的可靠與安全?！?將端子接線統(tǒng)一到機(jī)柜后部，而功能模塊統(tǒng)一安裝到機(jī)柜正面：這樣不僅使得系統(tǒng)硬件布置整齊劃一，而且提高了系統(tǒng)維護(hù)時(shí)的方便性和安全性?！?端子全部設(shè)計(jì)成模塊封裝型式，以提高防護(hù)性：每個(gè)端子模塊增加了外蓋，并且外蓋無(wú)需工具就可方便取下，這樣，既起到了防護(hù)作用，又方便更換繼電器或保險(xiǎn)等日常維護(hù)操作。硬件的可靠性措施和利時(shí)公司掌握的高穩(wěn)定性、高可靠性、高環(huán)境適應(yīng)性等多項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過(guò)3500多個(gè)項(xiàng)目的考驗(yàn)。HOLLiASMACS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)應(yīng)用了這些技術(shù)，以保證系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。（1）冗余措施● 主控制器冗余主控制器采用主備雙模冗余配置，設(shè)計(jì)有硬件冗余切換和故障自檢電路。兩個(gè)主控制器進(jìn)行熱備份，它們同時(shí)接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，同時(shí)做控制運(yùn)算，但只有一個(gè)輸出運(yùn)算結(jié)果，實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)。一旦工作主控發(fā)生故障，備份主控自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，而且切換過(guò)程是無(wú)擾的?！?電源冗余電源模塊為特殊設(shè)計(jì)，功率大，穩(wěn)定性好，均實(shí)現(xiàn)冗余配置，多個(gè)電源并聯(lián)使用，均流運(yùn)行，當(dāng)其中一個(gè)故障時(shí)，另一個(gè)立即承擔(dān)全部負(fù)載?！?I/O設(shè)備冗余模擬量輸入設(shè)備、模擬量輸出設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)冗余配置，輸出模塊帶有冗余切換機(jī)制或備份機(jī)制?！?網(wǎng)絡(luò)冗余主控單元配置雙冗余工業(yè)以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)網(wǎng)冗余；內(nèi)置Profibus-DP主站接口，F(xiàn)M系列通過(guò)DP總線控制單元FM1200可以實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)的冗余，而SM系列直接支持冗余DP總線。（2）分散隔離措施全分布智能IO模塊,FM系列采用導(dǎo)軌安裝，可集中，可分散，也可遠(yuǎn)程分布；將控制有效地分散到各個(gè)IO模塊，所有模塊均帶有隔離電路（AI/AO可以路間隔離，DI光電隔離，DO光電隔離或繼電器隔離），將通道上竄入的干擾源拒之系統(tǒng)之外。通道間也可提供隔離措施，消除由于現(xiàn)場(chǎng)地電位差對(duì)系統(tǒng)造成的損壞。（3）迅速維修措施● 自診斷能力現(xiàn)場(chǎng)控制站的所有模塊上均內(nèi)置微控制器，模塊均周期性地進(jìn)行自診斷。診斷包括以下幾方面：開(kāi)關(guān)量輸出：回讀比較自檢；模擬量輸入通道：采用專用的輸入通道故障診斷技術(shù)，對(duì)開(kāi)路、短路、跳變均可進(jìn)行診斷和故障處理；模擬量輸出通道：采用專用的輸出通道故障診斷技術(shù)，可對(duì)輸出通道、執(zhí)行器進(jìn)行診斷。● 故障指示 1 2 3 4