PlantE5000系统手册3.4 - 图文

PlantE5000集散控制系统

系统手册

PlantE5000控制工程应用软件平台控制组态软件手册

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《PlantE5000集散控制系统系统手册》

《PlantE5000控制工程应用软件平台控制组态手册》 《PlantE5000控制工程应用软件平台实时监控手册》

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目 录

第一章 系统简介 ________________________________________________________________ - 1 -

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

概述 __________________________________________________________________ - 1 - 可靠性高 ______________________________________________________________ - 2 - 功能强大 ______________________________________________________________ - 3 - 系统开放 ______________________________________________________________ - 4 - 维护简便 ______________________________________________________________ - 4 -

第二章 网络架构 ________________________________________________________________ - 5 -

2.1 2.2 2.3 2.4

概述 __________________________________________________________________ - 5 - 管理网络MNet _________________________________________________________ - 6 - 系统网络SNet _________________________________________________________ - 6 - 控制网络CNet _________________________________________________________ - 9 -

第三章 控制站 _________________________________________________________________ - 11 -

3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15

概述 _________________________________________________________________ - 11 - FC5101 控制模块______________________________________________________ - 12 - FC5131 Modbus通讯模块 ______________________________________________ - 14 - FC5132 远程I/O通讯模块 ______________________________________________ - 16 - FC5212 16路大信号模拟量输入模块 _____________________________________ - 18 - FC5213 16路热电偶模拟量输入模块 _____________________________________ - 20 - FC5214 16路热电阻模拟量输入模块 _____________________________________ - 22 - FC5234 8路脉冲量输入模块 ____________________________________________ - 24 - FC5236 8路模拟量输出模块 ____________________________________________ - 26 - FC5237 16路模拟量输出模块 ___________________________________________ - 28 - FC5311 32路数字量输入模块 ___________________________________________ - 30 - FC5322 16路数字量输出模块 ___________________________________________ - 32 - FC5341 32路SOE事件记录模块 ________________________________________ - 34 - FC5411 系统电源模块__________________________________________________ - 36 - 机柜及其附件 _________________________________________________________ - 38 -

第四章 操作站 _________________________________________________________________ - 39 - 第五章 PlantETech控制工程应用软件平台 ________________________________________ - 40 -

5.1 5.2

软件技术特色 _________________________________________________________ - 41 - 软件功能模块 _________________________________________________________ - 43 -

5.3工程组态流程 ____________________________________________________________ - 44 -

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附录 __________________________________________________________________________ - 49 -

附录1：控制功能块列表 ______________________________________________________ - 49 - 附录2：主要技术性能指标及环境要求 __________________________________________ - 52 - 附录3：模块尺寸、模块地址设置与机柜布置图 __________________________________ - 53 - 附录4：PlantE5000集散控制系统选型指导 _____________________________________ - 56 -

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第一章 系统简介

1.1 概述

北京安控科技结合自身长期的科研攻关与技术创新积累及其丰富的工程应用经验，经过创新突破、持续改进、历经考核， 形成了优质稳定、先进实用、友好开放的PlantE5000集散控制系统。 该系统已广泛应用于石化、炼油、储运、化工、制药、钢铁、能源、建材、轻工、造纸、环保等行业。具有可靠性高、系统开放、功能强大、维护简便的特点。

PlantE5000集散控制系统系统结构图

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1.2 可靠性高

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硬件冗余设计：电源模块热备冗余，支持双电网输入，并具有过压、过流保护；控制网络与 系统网络均采用双重化冗余；控制模块双重化冗余，零切换时间，保证控制连续性；系统内 置所有的开关量和模拟量的输入表决算法、输出表决算法、输入输出自检和故障报告机制， 无需用户编程，只要组态配置即可自动实现冗余设计； ?

高可靠I/O模块：点点隔离、点点互隔、点点配电、在线点点更换，可满足核电、紧急停车等 高可靠性高安全性领域要求； ?

部件智能设计：I/O模块、控制模块、通讯模块均配置微处理器或多处理器，支持模块自我诊断、故障隔离、在线插拔、在线维修； ?

智能调理技术：支持模拟量（电压/电流/热电阻/热电偶）通用输入，软件配置类型、全量程 高精度、无损数字传输、自诊断、自校正、免维护； ?

电磁兼 容设 计：各 项指 标符合 相关 国家标 准与 国际标 准： EN61000-4-2 (ESD) 等级 3 、EN61000-4-3(RS)等级3、EN61000-4-4(EFT)等级3、EN61000-4-5(Surge)等级3、EN61000-4-6(CS)等级3，具有极强的抗干扰性； ? ? ?

低功耗设计，自然回流式散热设计，无需强制散热，提高系统环境温度适应性； 运行安全设计：实时数据掉电保持，冗余校验，快速恢复，保证系统信息安全；

制造质量控制：严格元器件的进货、检验、老化、筛选工作；部件高温老化72小时；整机全 面测试及连续运行考核120小时；严格遵循国际《ISO9001质量保证体系》，贯彻于系统设计、 开发、研制、生产、服务全过程。

PlantE5000集散控制系统冗余结构图

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1.3 功能强大

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硬件配置软件实现对控制工程中所有控制站的控制模块、I/O模块以及控制网络、系统网络的 组态和监控，对控制站、控制模块、I/O模块、控制网络、系统网络进行自诊断，方便对在运 行的硬件设备故障的诊断与处理，同时记录对I/O模块的设计配置和在线组态等组态事件； ?

全局工程对象实时数据库，最大规模为200000点，支持离线与在线编辑、删除、增添、导入 导出和下装等功能；各数据点均支持报警功能，可根据需求自由配置，配以报警控件实时监视数据异常； ?

独立运行的海量历史数据库，最大规模为200000点，最小可辨识度为1秒，运行负荷稳定在30% 以下；离线与在线编辑、删除、增添和存储路径改变均不影响历史数据库的正常运行和效率，查询效率不受限于历史数据库的规模，一般历史数据查询均控制在秒级； ?

历史数据的表现形式多样，既可使用趋势控件进行动态模拟，又可采用报表形式进行定时地统计、查询、保存，更可以导入至各种关系数据库直观查看； ? ?

支持控制策略的离线/在线组态、离线/在线调试和算法的单周期与单步调试；

安全区功能覆盖整个系统的所有站点，根据安全属性可设置实时点、图元、功能、操作和监视等安全区，整体提升工程运行的安全性； ?

全局事件功能提供整个软件所有的操作记录、错误信息、用户动作等记录，既方便后续的追溯，又提升工程的可维护性； ?

顺序事件记录功能能最大限度地减少工厂停机时间，为系统的监控和事故分析提供有力的诊断工具，配置简单、组态便捷，毫秒级高精度检测分析过程状态变化，实时记录和保存过程事件； ?

实时数据质量戳不仅涵盖通道故障、采样偏差、量程超限、网络状态等的绝对质量，还包含使用质量、存储质量和传输质量等的过程质量，保证数据引用的安全性； ?

远程服务功能通过构建服务器授权、客户端访问模式实现远程访问工程，实时查看工程现场。

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1.4 系统开放

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遵循IEC 61131-3国际组态语言标准，实现功能块图FBD（Functional Block Diagram）、梯形图 LD（Ladder Diagram）、SFC、结构化文本ST（Structured Text）、IL五种风格迥异的算法组态 方式，保持标准灵活多变特质的同时，实现算法的多方位转化、子算法模块概念、算法图元绑定、在线编译仿真和逐点式离线/在线调式，同时提供接口支持第三方算法接入； ?

开放式体系架构，全面支持DDE、OPC、ODBC/SQL、OLE DB XML、ActiveX等标准；以OLE、 COM/DCOM、API等多种形式提供外部访问接口，便于用户利用各种常用开发工具（如：VC++、 VB、.net等）进行深层的二次开发，使得和第三方软件的结合轻而易举； ?

实时开放构架下的实时数据库秉承“兼收并蓄”的原则，加大对第三方各种协议的支持，范围几乎涵盖市场上所有主流的通信协议，并可随时随地添加新设备驱动以供特殊用途；第三方设备与FC系列控制系统硬件基于规范统一的设备描述模型，在运行中可无缝连接；使整个系统思路清晰明了、结构严谨质朴，实质性地提高了运行的稳定性和灵活性，也便于系统的多元化发展； ?

延续一贯的“点、线、面”生成各类现场流程画面的组态传统模式，引入“扩展式部件库”概念，称其“扩展式”在于“部件库”可以随时根据需求引入第三方提供的“部件”，抑或者自行成组后入库，在大量削减画面组态工作量的同时，更使得系统友好方便、灵活开放；

? 基于模块化的系统硬件、开放式的软件平台、专业化的应用软件，根据行业需求进行灵活的集成，实现横行或纵向扩展，应用领域涵盖各行各业，既适用于化工、制药、建材、轻工、化肥、城市工程等行业中的小型装配的控制，也胜任于电力、石油、冶金等行业中的中型装置和联合装置的控制，甚至卓越表现于核电、石化、高铁等行业核心装置的高可靠性高、安全性控制。

1.5 维护简便

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IO模块配置组合工业接线端子组，实现整体IO组件设计，取消机笼、机笼底板、端子板及其连接电缆等附件，大幅降低电缆连接引起的可靠性问题；支持控制柜正反面双面安装，整合控制柜与端子柜，便于维护，节省空间，降低成本； ? ? ? ?

支持模块、模块、网络自诊断，模块可带电插拔，在线修复，便于维护； 模块智能化、多功能、类型少、易维修，消除配置浪费、减少备件； 模拟量输入类型及数字量输入输出模式可软件设置，选型方便、改型容易； 远程技术支持，及时迅速地提供系统指导、培训、维护服务。

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第二章 网络架构

2.1 概述

PlantE5000集散控制系统采用三层网络结构，分别是管理网络MNet、系统网络SNet、控制网络CNet。 CNet连接各个功能模块；SNet采用工业以太网，可连接多套控制站，或多台操作站/工程师站，并通过 MNet可连接MIS/ERP。

PlantE5000集散控制系统网络结构图

管理网络实现不同单元装置或生产车间之间的协调控制、数据通讯；企业内多组装置或生产过程的管理数据通讯；大型工业过程各子系统间的协调控制与调度管理。

系统网络是PlantE5000集散控制系统连接工程师站、操作员站和现场控制站等节点的实时工业网络。实现现场控制站、操作员站及其相互之间的数据传递，保持数据的一致性。系统网络采用工业以太网，符合IEEE802.3标准；采用可靠性高的热备冗余结构，可以保证在任何一条网络失

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效的情况下不影响系统通讯。系统网络的最大通讯距离与集线器/光端机的个数和使用的通讯介质有关。双绞线每段最大长度为 120m，光纤每段最大长度为1850m。系统网络涉及的硬件有操作站/工程师站、控制站、集线器/光端机 以及传输介质，系统网络设计的最大节点数为64个。其中操作员站/工程师站 32台，现场控制站32台。

控制网络是控制站内部使用的冗余实时网络，实现控制站内部的I/O模块和控制模块之间的互联和信息传递。控制网络最多节点数为64点。 通讯网络担负着传递过程变量、控制命令、组态信息、报警信息以及历史数据等任务，网络的结构形式、层次、灵活性、开放性以及传输方式等各方面的性能的表现，很大程度上对整个系统性能起着决 定性作用。

2.2 管理网络MNet

管理网络MNet采用以太网，实现工厂级的信息传递和管理，是实现全厂综合管理的信息通道。功能如下： ?

可从运行有数据服务软件的操作站（或专用服务器）上获取系统过程参数和系统运行信息，同时向下传送上层管理计算机的调度指令和生产指导信息； ? ? ?

企业内多组装置或生产过程的管理数据通讯； 大型工业过程各子系统间的协调控制与调度管理； 工厂级的综合管理、调度、统计和决策等。

管理网络MNet主要性能指标

网络类型 拓扑结构 通讯介质 是否冗余 通讯速度 网络协议 节点容量 通讯距离 以太网 树型、星型等 双绞线、光纤、同轴电缆 冗余可选 10M/100M/1000Mbps TCP/IP，NETBEUI等 最大1024个 最大10km（与传输介质有关） 2.3 系统网络SNet

2.3.1 系统网络概述

系统网络是双冗余的实时高速工业以太网，它直接连接了集散控制系统的现场控制站、操作员站、工程师站和数据通讯模块等，它是传送过程控制实时信息的通道，具有很高的实时性和可靠性。通过挂接在其上的数据通讯组件可以与第三方厂商的控制系统或智能仪表相连，也可通过运行有数据服务软件的操作站或专用服务器把过程控制信息向上层的信息管理网传送。系统网络主要完

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成下面的基本功能： ? ? ? ?

现场控制站传递现场I/O采集数据至操作站；

各现场控制站间的数据传递，以满足大范围协调控制的需要； 操作站和工程师站向现场控制站传递控制指令或组态数据； 保持各操作站之间数据的一致性。

2.3.2 系统网络基本性能指标和特点

系统网络的通讯介质、交换设备、网络适配器等均为双重化冗余配置，对于冗余配置的两个网络我 们分别称之为A网和B网。站点发送数据时，同时向两个线路发送，接收站点则根据所接收数据包的时间 标记与质量标记，判别选取冗余数据包。不仅可以避免网络线路交错出现故障时无法正常收发数据的情 况，而且在不正常的网络恢复正常时，系统几乎不需要恢复时间就可重新正常通讯。

系统网络的实时信息传递是完全基于UDP/IP协议的。UDP协议是最简单的、无连接的传输协议，在通讯过程中，UDP协议不但减少了因建立连接和撤销连接所需的巨大开销，而且不进行数据的确认与重传，极大的提高了传输速率。

系统网络在UDP协议的基础上，大量使用了组播和广播技术，进而极大地缓解了网络通讯负担。对于数据传输，PlantE5000集散控制系统的SNet网络驱动程序还提供流量控制、差错控制、自动重发、报文传输时间顺序检查、报文质量标记检查等确保数据可靠的功能。从而使

PlantE5000集散控制系统的系统网络充分地保证了过程信息能够高效、实时、可靠的传递，并且能够保证基于工业以太网的系统网络不会因通讯负担过重而瘫痪。

系统网络SNet的主要性能指标

网络类型 拓扑结构 通讯介质 通讯控制 是否冗余 通讯速率 节点容量 通讯距离 工业以太网 总线型或星型 双绞线、光纤或同轴电缆（细缆） 符合IEEE802.3标准协议，符合UDP/IP、TCP/IP协议 冗余（双冗余） 10Mbps/100Mbps 最多64个现场控制站或数据通讯组件，64个操作站/工程师站 最大10km（与传输介质有关）

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2.3.3 系统网络的网络设备 系统网络涉及的硬件有工程师站、操作员站、现场控制站、数据通讯组件、以太网交换机/光纤收发器以及通讯介质等。

通讯介质及设备

根据系统的配置规模、空间分布以及通讯量等，选择合适的通讯介质与网络连接方式：

系统规模 0m≤节点间距≤100m 100m≤节点间距 双绞线，交换机 距离小于100米的控制站、操作站使用双绞线与交换机相连，再使用光纤及收发器连接远距离的站点或交换机。 通讯介质和设备

操作站/工程师站及数据通讯组件的网络适配器

操作站/工程师站以及数据通讯组件的系统网络适配器为以太网卡，冗余的系统网络需要配置两块以太网卡。如果工程师站、操作员站还需要与管理网连接，则还另需一块以太网卡。

现场控制站的网络适配器

现场控制站的控制模块FC5101集成了两个SNet网络控制器和两个CNet网络控制器，并内置7-8路CNet集线器或交换机，便于连接I/O模块。

2.3.4 系统网络SNet节点地址设定

在系统网络SNet上，连接有现场控制站（控制模块）、操作员站、工程师站等节点。对于上述网络设 备的IP地址设定，有如下约定：

IP地址范围 类别 网络名称 A网 控制站 B网 A网 操作站/工程师站 B网 对于操作站/工程师站，在操作系统中设置相应的IP地址即可。而对于控制模块，需要通过其底板上的拨码开关来设定，其高6位（S7～S2）用来作为控制模块的站地址，使用这6个位即可以组成2～63之间的站地址。

192.192.2 129～192 192.192.2 192.192.1 2～63 129～192 用户在操作系统上设置IP 地址 网段 192.192.1 站地址 2～63 用户可通过控制模块的拨码开关设置网络地址 说明 第- 8 -页 卓越源于更高追求

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系统网络连接示例图（控制站*2、操作站*3）

2.4 控制网络CNet

2.4.1 控制网络概述

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I/O模块和控制模块之间的互联 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模块之间。

2.4.2 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： ?

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。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，使总线上其他节点不受影响； 通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。

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控制网络CNet的主要性能指标

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块控制模块，32块I/O模块 通讯距离 使用双绞线：最大34米；使用1对FC5132远程光纤通讯模块，可延长为2km 2.4.3 控制网络CNet节点地址设定

I/O模块CNet地址使用其模块配套底座中部的拨码开关来设定，地址范围是0～31，使用了拨码开关的低5位拨码（S4～S0，S5保留扩展使用必须设置为0），即靠下侧的5个拨码位；双重化冗余模块底座中模块地址的设置仅需1次，与其相邻的冗余模块地址自动+1。 模块地址设置参见附录3：模块尺寸、机柜布置图与模块地址设置。

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第三章 控制站

3.1 概述

PlantE5000集散控制系统控制站硬件包括控制模块、通讯模块、电源模块、I/O模块、机柜及其附件；控 制站规模：模拟量输入输出AIO:512，或数字量输入输出DIO:1024；系统支持32个控制站，则系统规模： AIO:16384，或DIO:32768。

PlantE5000集散控制系统控制站

功能模块是控制站内部完成特定任务的硬件板卡、运算处理单元、应用软件的组合。功能模块智能化，具有独立性、自主性，并及时有效地完成所分担的局部任务。功能模块通过冗余控制网CNet互连。 ?

控制模块：集成高速处理器、冗余控制网络与冗余系统网络，解释运行所设计的控制策略，并支持数据同步与冗余切换； ?

模拟量输入模块：实现模拟量点数据的类型选择、程控放大、数据采集、故障诊断、数字滤波、温度补偿、线性校正、工程转换等，支持通用输入； ?

模拟量输出模块：实现模拟量点数据的校验、锁存、保护输出，可以根据配置要求在异常情况下，实现数据输出保持或输出指定设定值； ?

模拟量混合输入/输出模块：实现模拟量输入或模拟量输出的混合，支持点点隔离、点点配电、点点在线更换； ?

数字量输入模块：实现数字量的输入，包括数字输入的抖动消除、变化时间戳生成、实时响应； ?

数字量输出模块：实现数字量的输出，包括数字输出的校验、诊断、掉电记忆、上电保护等；

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3.2 FC5101 控制模块

FC5101控制模块是控制站的核心部件，是控制站的运算处理中心；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；软件上，负责协调处理 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。

功能特点： ?

采用嵌入式微处理器，军工级品质，主频300MHz，64MB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，双重化冗余配 置，确保控制网络的实时性和可靠性； ?

集成双通道100Mbps SNet网络控制器和驱动接口，双重化冗余 配置，可确保系统网络的实时性和可靠性； ?

采用CPLD实现复杂可编程逻辑，进行外设的高速存取操作和无操作保护，保证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； ?

采用实时多任务操作系统，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； ? ? ?

模块面板提供丰富的自诊断和运行状态信息指示；

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； 控制策略支持在线组态、在线调试，断电保护。

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技术参数：

参数名称 微处理器 内存容量 数据存储容量 技术指标 嵌入式32位CPU，300MHz 64M SDRAM 8M Disk On Chip 数据掉电保存容量 64K FeRAM 运算能力 扫描周期 CNet接口 SNet接口 模板尺寸 电源功耗 工作温度 配套端子座 2048个控制回路/s 数字量≥25ms，模拟量≥50ms 2个，通讯速率1Mbps 2个，通讯速率100Mbps 266mm×146mm×157mm 8W 0oC～55oC FC5172双重化冗余控制模块配套端子座 卓越源于更高追求 第- 13 -页

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3.3 FC5131 Modbus通讯模块

FC5131通讯模块提供4路隔离且相互隔离的RS-485通讯接口，支持ModbusRTU 主站协议，实现4 组独立或2组1:1冗余的第三方智能设备（具备Modbus通讯能力）的数据直接接入PlantE5000现场控制站。硬 件上，由嵌入式工业处理器、实时数据存储器、冗余控制网络CNet及其驱动单元、4路串行通讯控制器 及其相互隔离的RS-485接口等功能电路组成；软件上，负责通讯模块与第三方智能设备的通讯调度、网 络诊断、网络恢复、寄存器映射管理等，并通过冗余控制网络CNet实现与控制模块的数据同步、设备管 理、实时数据库连接映射等。

功能特点： ? ? ?

采用嵌入式微处理器，工业级品质，提供了强大而稳定的Modbus 通讯调度管理； 集成双重化冗余1Mbps CNet网络控制器和驱动接口；

4路串行通讯控制器，支持ModBusRTU 主站协议，可以配置形成 4组独立或2组1:1冗余的通讯接口； ? ? ? ?

4路隔离型RS-485通讯接口，模块与外部设备完全电气隔离；

通讯接口具备网络失效保护功能，ESD保护功能，提高通讯接口与网络的可靠性； 系统自动识别模块类型，实现即插即用；

模块具备过流保护功能，当模块因自身故障而引起输入电路过大时，具有自身保护功能，当故障排除后模块恢复正常工作。

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技术参数：

参数名称 通讯接口 通讯协议 4路隔离型RS-485 ModBusRTU主站协议 技术指标 通讯接口带载能力 32点 AI（输入寄存器）:1024 寄存器规模 AO（保持寄存器）:512 DI（输入线圈）:1024 DO（保持线圈）:1024 通信命令规模 冗余方式 通讯距离 隔离电压 256条 双组1:1冗余 1km@4800bps 2000V@60S EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 266mm×81mm×157mm 2.5W 0oC～55oC FC5174通讯模块配套端子座 抗干扰性 模块尺寸 电源功耗 工作温度 配套端子座 卓越源于更高追求 第- 15 -页

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3.4 FC5132 远程I/O通讯模块

FC5132远程I/O通讯模块实现现场控制站与远程I/O站之间的信息交换，可支持PlantE5000控制系统的全 系列I/O模块，远程I/O站单站最多可配置16套I/O模块。远程I/O通讯模块内置双冗余隔离CAN总线或双冗 余的多模光纤，可根据应用需要进行选择；采用CAN总线时，I/O远程站最大距离可达100m；采用多模 光纤时，IO远程站最大距离可达2km，使用光纤传输不仅传输距离远，而且可以免受电磁干扰、雷击、 化学腐蚀，从而保证数据传输的安全性和有效性；远程I/O通讯模块需成对配置。

功能特点： ?

提供2路冗余隔离CAN通讯接口，具备网络失效保护功能，ESD等 保护功能，可以可靠的实现100m内远程IO站的联接； ? ?

提供4路冗余ST多模光纤接口，能适应远距离2km以内或在恶劣 环境下远程IO站的联接； 模块具有状态指示灯，包括、运行、故障、网络等，各运行状 态一目了然，快速确定故障点； ? ? ? ?

模块和系统完全隔离，将外部干扰拒之门外； 系统自动识别模块类型，实现即插即用；

浪涌保护与在线插拔支持电路，支持模块在线插拔，在线更换。

模块具备过流保护功能，当模块因自身故障而引起输入电源过 载时，具有自保护功能，当故障排除后模块恢复正常工作。

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技术参数：

参数名称 通讯接口1 通讯接口2 技术指标 2路隔离型CAN总线，传输速率 500kpbs，传输距 离100m 2组光纤通讯共4路冗余ST多模光纤接口，传输速 率1Mpbs，接口类型为多模ST，传输距离最大2km 通讯接口带载能力 16个IO模块/远程站 冗余方式 隔离电压 双组1:1冗余 抗干扰性 2000V@60S EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 266mm×81mm×157mm 2.5W 0oC～55oC FC5175远程I/O通讯模块配套端子座 模板尺寸 电源功耗 工作温度 配套端子座 卓越源于更高追求 第- 17 -页

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3.5 FC5212 16路大信号模拟量输入模块

FC5212 16路大信号模拟量输入模块实现16路 0-20mA、4-20mA、 0-5V、1-5V、0-10V、±5V、± 10V模拟量输入信号类型选择、程控放大、数据变换、故障诊断、数字滤波、线性校正、工程转换等。

功能特点： ?

智能调理，支持模拟量16路 0-20mA、4-20mA、0-5V、1-5V、0-10V 输入，软件配置类型、全量程高精度； ? ?

在线自校正，自动进行环境温度补偿及零点与增益校正，免调校、 免维护，断线自动识别； 模块与系统之间完全电气隔离；PhotoMos开关切换扫描通道，通 道与通道间完全电气隔离，将外部干扰拒之门外； ? ?

模块采用低功耗设计，扩展温度适应范围；

配置组合工业接线端子组，取消机笼、机笼底板、端子板及其连 接电缆，方便用户使用与维护； ?

内置输入表决算法、输入自检和故障报告机制，可以采用单重化、双重化的多种冗余组合，以模块为单位配置冗余方案。

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技术参数：

参数名称 通道配置 技 术 指 标 16 电压： 0～5V、1～5V、0～10V、±10V 电流：0～20mA、4～20mA ±0.1%F.S. ≥120dB ≥60dB ≥20M?@ 500V EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 266mm×81mm×157mm 266mm×146mm×157mm 1.5W 0oC～55oC 模拟量输入 模拟量采样 共模抑制 串模干扰 隔离阻抗 抗干扰性 模块尺寸 电源功耗 工作温度 配套端子座 FC5274模拟量输入端子座 FC5272双重化冗余模拟量输入配套端子座 卓越源于更高追求 第- 19 -页

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3.6 FC5213 16路热电偶模拟量输入模块

FC5213 16路热电偶模拟量输入模块实现16路热电偶输入信号类型选择、程控放大、数据变换、冷 端补偿、故障诊断、数字滤波、线性校正、工程转换等。

功能特点： ?

智能调理，支持模拟量16路热电偶信号输入，软件配置热电偶 类型（B、K、E、S、T、R、N），全量程高精度； ? ?

在线自校正，自动进行环境温度补偿及零点与增益校正，免调校、免维护；

模块与系统之间完全电气隔离；PhotoMos开关切换扫描通道， 通道与通道间完全电气隔离，将外部干扰拒之门外； ? ? ?

模块采用低功耗设计，扩展温度适应范围；

支持热电偶冷端自动补偿；断偶自动识别，及故障处理；

配置组合工业接线端子组，取消机笼、机笼底板、端子板及其 连接电缆，方便用户使用与维护； ?

内置输入表决算法、输入自检和故障报告机制，可以采用单重 化、双重化的多种冗余组合，以模块为单位配置冗余方案。

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技术参数：

参数名称 通道配置 技 术 指 标 16 电压：±20mV、±100mV 热电偶：B、K、模拟量输入 E、S、T、R、N型 模拟量采样 ±0.1%F.S.（不含冷端误差） 冷端误差 共模抑制 串模干扰 隔离阻抗 ±2 oC ≥120dB ≥60dB 抗干扰性 模块尺寸 电源功耗 工作温度 ≥20M?@ 500V EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 266mm×81mm×157mm 266mm×146mm×157mm 1.5W 0oC～55oC FC5271模拟量输入输出端子座 配套端子座 FC5272双重化冗余模拟量输入配套端子座 卓越源于更高追求 第- 21 -页

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3.7 FC5214 16路热电阻模拟量输入模块

FC5214 16路热电阻模拟量输入模块实现16路热电阻输入信号类型选择、程控放大、数据变换、故 障诊断、数字滤波、线性校正、工程转换等。

功能特点： ?

智能调理，支持模拟量16路热电阻信号输入，软件配置热电阻类型（Pt100、Cu50）、全量程高精度； ? ?

在线自校正，自动进行环境温度补偿及零点与增益校正，免调校、 免维护；

模块与系统之间完全电气隔离；PhotoMos开关切换扫描通道，通道 与通道间完全电气隔离，将外部干扰拒之门外； ? ? ?

模块采用低功耗设计，扩展模块温度适应范围； 支持热电阻断阻自动识别，及其后续故障处理；

配置组合工业接线端子组，取消机笼、机笼底板、端子板及其连接 电缆，方便用户使用与维护； ?

内置输入表决算法、输入自检和故障报告机制，可以采用单重化、 双重化的多种冗余组合，以模块为单位配置冗余方案。

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技术参数：

参数名称 通道配置 16 技 术 指 标 模拟量输入 热电阻：Pt100、Cu50、0～400欧姆 模拟量采样 ±0.1%F.S. 共模抑制 串模干扰 隔离阻抗 ≥120dB ≥60dB ≥20M?@ 500V EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 抗干扰性 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 模块尺寸 电源功耗 工作温度 266mm×81mm×157mm 1.5W 0oC～55oC 配套端子座 FC5271模拟量输入输出端子座 卓越源于更高追求 第- 23 -页

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3.8 FC5234 8路脉冲量输入模块

FC5234脉冲量输入模块可实现8路脉冲信号计数/计频功能，并具备对脉冲累积量的掉电保持功能，支持模块的点点隔离、点点配电、点点在线更换。

功能特点： ?

高可靠I/O模块，点点隔离、点点互隔、点点配电，可满足核电、紧急停车等高可靠性高安全性领域要求； ? ?

智能调理技术，支持8路脉冲量输入，全量程高精度、自校正、免调校免维护；

支持多种脉冲信号输入，包括电压脉冲：12V、24V；电流脉冲：0-10mA、 4-20mA；输入频率范围：0-30KHz； ? ? ? ? ?

脉冲信号输入采用光电隔离，隔离电压达到2000V@60S； 模块可同时支持对脉冲量信号的计数、计频功能； 模块具备对脉冲累积量的掉电保持功能； 在线自诊断与工作状态显示，快速判别故障点；

低纹波、低温漂、高效率、高稳定、高耐压隔离度电源设计，具有软启动、输入短路保护、输出功率限制、配电输出限流等多重保护。 ? ?

可内置输入表决算法、输出表决算法、输入/输出自检和故障报告机制，；

配置组合工业接线端子组，取消机笼、机笼底板、端子板及其连接电缆，方便用户使用与维护。

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技术参数：

参数名称 通 道 配 置 8 技 术 指 标 输入信号 电压1：12V，低电平0~5V，高电平6~12V 电压2：24V，低电平0~12V，高电平12~30V 电流1：10mA，低电平0~2mA，高电平4~10mA 电流2：20mA，低电平4~8mA，高电平12~20mA 共 模 抑 制 ≥120dB 串 模 干 扰 ≥60dB 隔 离 阻 抗 ≥20M?@ 500V 工作方式 输入频率 计数、计频、计数与计频 0~30kHz 计数最大值 6字节 隔离电压 2000V@60s EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS),等级 3 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 266mm×81mm×157mm 266mm×146mm×157mm 16W 0oC～55oC FC5271模拟量输入输出端子座 FC5272双重化冗余模拟量输入配套端子座 抗干扰性 模块尺寸 电源功耗 工作温度 配套端子座 卓越源于更高追求 第- 25 -页

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3.9 FC5236 8路模拟量输出模块

FC5236 模拟量输出模块实现8路模拟量输出数据的校验、锁存、保护、输出，可以根据配置要求， 在异常情况下，实现数据输出保持或输出指定设定值，支持模块的点点隔离、点点配电、点点在线更换。

功能特点： ?

高可靠I/O模块，点点隔离、点点互隔、点点配电，可满足核电、紧急停车等高可靠性高安全性领域要求； ? ? ? ? ? ?

通过软件配置，支持模拟量0-10mA、4-20mA或0-20mADC输出； 自动进行环境温度补偿及零点与增益校正，免调校、免维护； 在线自诊断与工作状态显示，快速判别故障点，断线自动识别； 异常状态配置功能，可选择输出保持或输出用户设定值； 浪涌保护与在线插拔支持电路，支持模块在线插拔、在线更换。

低纹波、低温漂、高效率、高稳定、高耐压隔离度电源设计，具有软启 动、输入短路保护、输出功率限制、配电输出限流等多重保护。 ? ?

可内置输入表决算法、输出表决算法、输入/输出自检和故障报告机制；

配置组合工业接线端子组，取消机笼、机笼底板、端子板及其连接电缆，方便用户使用与维护。

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技术参数： 参数名称 通道配置 8 技 术 指 标 模拟量输出 电流：0-10mA、0-20mA、4-20mA 负载能力 线性度 输出精度 共模抑制 串模干扰 隔离阻抗 1500?@0~10mADC，750?@4~20mADC ±0.1% F.S. ±0.1%F.S. ≥120dB ≥60dB 20M?@ 500V EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 266mm×81mm×157mm 266mm×146mm×157mm 16W 0oC～55oC FC5271模拟量输入输出端子座 FC5277双重化冗余模拟量输出配套端子座 抗干扰性 模块尺寸 电源功耗 工作温度 配套端子座 卓越源于更高追求 第- 27 -页

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3.10 FC5237 16路模拟量输出模块

FC5237 模拟量输出模块实现16路模拟量输出数据的校验、锁存、保护、输出，可以根据配置要求， 在异常情况下，实现数据输出保持或输出指定设定值，支持模块的点点隔离、点点配电、点点在线更换。

功能特点： ?

高可靠I/O模块，点点隔离、点点互隔、点点配电，可满足核电、紧急停车等高可靠性高安全性领域要求； ? ? ? ? ? ?

通过软件配置，支持模拟量0-10mA、4-20mA或0-20mADC输出； 自动进行环境温度补偿及零点与增益校正，免调校、免维护； 在线自诊断与工作状态显示，快速判别故障点，断线自动识别； 异常状态配置功能，可选择输出保持或输出用户设定值； 浪涌保护与在线插拔支持电路，支持模块在线插拔、在线更换。

低纹波、低温漂、高效率、高稳定、高耐压隔离度电源设计，具有软启 动、输入短路保护、输出功率限制、配电输出限流等多重保护。 ? ?

可内置输入表决算法、输出表决算法、输入/输出自检和故障报告机制，；

配置组合工业接线端子组，取消机笼、机笼底板、端子板及其连接电缆，方便用户使用与维护。

第- 28 -页 卓越源于更高追求

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技术参数： 参数名称 通 道 配 置 16 模拟量输出 电流：0-10mA、0-20mA、4-20mA 负载能力 线性度 输出精度 1500?@0~10mADC，750?@4~20mADC ±0.1% F.S. ±0.1%F.S. 技 术 指 标 共 模 抑 制 ≥120dB 串 模 干 扰 ≥60dB 隔 离 阻 抗 20M?@ 500V EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 EN61000-4-4 抗 干 扰 性 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 266mm×81mm×157mm 模 件 尺 寸 266mm×146mm×157mm 电 源 功 耗 16W 工 作 温 度 0oC～55oC 配套端子座 FC5271模拟量输入输出端子座 FC5277双重化冗余模拟量输出配套端子座 卓越源于更高追求 第- 29 -页

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3.11 FC5311 32路数字量输入模块

FC5311 32路集成型数字量输入调理模块集成32路的开关量输入。

功能特点： ? ? ? ? ?

系统自动识别模块类型，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2000V； 通道与通道之间隔离，通道故障时不影响其余通道正常工作；

系统配电采用与系统电源相互独立的+24V电源，保证与系统电源的完全隔离；

模块自身过流保护功能，当模块因自身故障而引起电流输入过大时，具有自保护功能，当故障排除后模块恢复正常工作； ?

配置组合工业接线端子组，取消机笼、机笼底板、端子板及 其连接电缆，方便用户使用与维护； ?

内置输入表决算法、输出表决算法、输入/输出自检和故障报告机制，可以采用单重化、双重化的多种冗余组合，以模块为单位配置冗余方案。

技术参数：

第- 30 -页 卓越源于更高追求

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参数名称 通道配置 扫描周期 逻辑 1( 最小 ) 技 术 指 标 32路开关量输入 2ms 接点闭合阻抗<1K?（配置FC5371时） 接点电平 18～30VDC（配置FC5374） 接点断开阻抗>35K?（配置FC5371时） 逻辑0（最大） 接点电平 0～5VDC（配置FC5374） EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 抗干扰性 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 266mm×81mm×157mm 模块尺寸 266mm×146mm×157mm 电源功耗 配电功耗 工作温度 1W 10mA/CH @24VDC( 配置FC5371时) 0oC～55oC 套端子座 FC5371 数字量输入端子座 FC5372 双重化冗余数字量输入配套端子座 卓越源于更高追求 第- 31 -页

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3.12 FC5322 16路数字量输出模块

FC5322 16路集成型数字量输出模块实现16路的开关量输出。

功能特点： ? ? ? ? ?

系统自动识别模块类型，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2000V； 通道与通道之间的隔离，通道故障时不影响其余通道正常工作；

系统配电采用与系统电源相互独立的+24V电源，保证与系统电源的完全隔离；

模块自身过流保护功能，当模块因自身故障而引起电流输入过大时，具有自保护功能，当故障排除后模块恢复正常工作； ? ? ?

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；

配置组合工业接线端子组，取消机笼、机笼底板、端子板及其连接电缆，方便用户使用维护； 内置输出表决算法、输出自检和故障报告机制，可以采用单重化、双重化的多种冗余组合，以模块为单位配置冗余方案。

第- 32 -页 卓越源于更高追求

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技术参数：

参数名称 通道配置 扫描周期 触点容量 触点寿命 技 术 指 标 16路开关量输出 2ms 10A @250VAC，10A@30VDC >100000次 EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 266mm×146mm×157mm 1W 抗干扰性 模块尺寸 电源功耗 配电功耗 工作温度 40mA/CH @24VDC 0oC～55oC 配套端子座 FC5381继电器输出端子座 FC5382双重化数字量输出端子座 卓越源于更高追求 第- 33 -页

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3.13 FC5341 32路SOE事件记录模块

FC5341 32路SOE事件记录模块实现32路数字量电平信号同时输入，进行事件发生时间的顺序记录， 事件分辨率可达1ms。

功能特点： ? ? ? ? ? ?

系统自动识别模块类型，实现即插即用；

采用硬件实时采样技术，SOE事件顺序记录时间分辨率可达1ms； 模块SOE事件顺序记录缓冲区最大可保持记录数为1024条； 现场信号侧与系统侧的隔离电压可以达到2000VAC@60s；

模块电源接入具备防反接、过压过流保护等功能，提高了模块的可靠性；

每个控制站可对256点开关量进行SOE记录，每个控制站事件记录容量为32768条。

第- 34 -页 卓越源于更高追求

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技术参数：

参数名称 通道配置 扫描周期 时间分辨率 逻辑1( 最小) 技 术 指 标 32路数字量电平信号输入 0.5ms 1ms 接点闭合阻抗<1K?（FC5375） 接点电平 18～30VDC（FC5374） 接点断开阻抗>35K?（FC5375） 逻辑0（最大 接点电平 0～5VDC（FC5374） SOE 事件数 1024 EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 1W 15mA/CH @24VDC（FC5375） 266mm×81mm×157mm 0oC～55oC FC5375数字量开关信号输入端子座 抗干扰性 电源功耗 配电功耗 模块尺寸 工作温度 配套端子座

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3.14 FC5411 系统电源模块

FC5411 统电源模块提供完全隔离的电源输出电压，用于控制站内部控制模块、I/O模块等的供电。

功能特点： ?

采用专业PWM电源控制芯片实现电压调节、电流调节、保护功能等的闭环控制，实现电源的稳定输出，效率高、可靠性好 ? ? ? ? ?

支持1:1电源模块热备冗余；

具有输入过欠压保护功能（220VAC±20%）； 输出过流保护功能(额定电流的110～115%)； 电网电压波动影响小、输出负载适应性强；

配置组合工业接线端子组，取消机笼、机笼底板、端子板及其连接电缆，方便用户使用与维护。

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技术参数：

参数名称 输入电源 额定功率 稳压输出 技 术 指 标 输入电压范围：176～264VAC 输入频率范围：50 ±3Hz 标称值 170VA V1/V2路输出电压：24.0Vdc 精度±5%，输出电流7.00Adc 稳压调节能力 电源调整率≤1% (全温度范围) 负载调整率≤5% (0～125%额定负载范围) EN61000-4-2 (ESD), 等级 3 EN61000-4-3 (RS), 等级 3 抗扰能力 EN61000-4-4 (EFT), 等级 3 EN61000-4-5 (Surge), 等级 3 EN61000-4-6 (CS), 等级 3 抗电强度 绝缘电阻 外形尺寸 工作温度 ≥2500V ≥50M? 266mm×146mm×157mm 0oC～55oC 配套端子 座 FC5471电源模块配套端子座 FC5472双重化冗余电源模块配套端子座 卓越源于更高追求 第- 37 -页

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3.15 机柜及其附件

PlantE5000集散控制系统采用模块式结构，模块与端子座配套，端子座直接通过专用通讯电缆连接控制模块；无需专用的机笼、底板、及其连接件，结构简单，布局明了，对机柜的适应性强，适合工程公司与终端用户的集成安装；对机柜无特殊要求，在此仅推荐标准机柜（800mm*600mm*2200mm）用于设计参考；也可根据用户现场条件进行机柜定制。

控制站机柜内部，可双面安装控制模块、电源模块、以及I/O模块；可按布置需要选择3列、或 4列布局；底板开孔及模块布局推荐参考附录三；控制站机柜依照通风散热、防湿防腐及安全保护等原则专门设计制造，机柜安装有强制通风风扇，以提供强制风冷气流，并保持正压，既有良好的散热效果又有理想的防尘性能；机柜外壳采用金属材料制造，活动部件间保证有良好的电气连接，使其为内部的电子设备提供完善的电磁屏蔽。为保证电磁屏蔽效果和操作人员的人身安全，要求机柜可靠接入电气保护地，接地电阻应小于5欧姆；机柜后部侧面安装有活动的汇线槽。机柜底部开有多组电缆线入口，同时还提供铜制接地座，用于系统地及屏蔽地的汇集。

FC5531模块通讯连接电缆（0.6m）

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第四章 操作站

系统操作员站是工业现场操作人员使用的设备，操作人员通过键盘或鼠标可以灵活、方便、准确地 监视过程量，以及根据流程变化调整过程参数等。工程师站用于对应用系统进行功能组态、组态数据下 载，也能代替操作员站发挥运行监视的作用，工程师站硬件也可不单独配置，而由系统中任何一台操作 站代替。操作站和工程师站的主要功能如下： ? ?

显示全系统自诊断信息，帮助维护人员了解系统运行状态。

从现场控制站获取现场数据，实现数据显示、故障报警存档、历史数据存档、数据统计报表 等。向现场控制站发送操作命令或组态数据。 ?

通过管理网MNet向管理层计算机发送生产数据和统计信息，并接受管理层计算机发来的生产指令。

操作站硬件主要由操作站主机、显示器、标准键盘鼠标、系统网络通讯卡、打印机、操作台等部件 组成；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、HP等品牌商用计算机。主机操作系统为WindowsNT/2000/XP，应用软件为 PlantETech控制工程应用软件平台。

工业控制计算机推荐最低配置要求： ? ? ? ? ? ?

工业级长寿命主板或商用服务器； 英特尔1GHz中央处理器； 512M DDR SDRAM； 硬盘容量≥80GB；

主板集成图形控制器，动态内存共享技术；

至少2个PCI或PCI-E插槽； FC5565专业工业键盘(IP67) 操作台为全金属结构，可前后开门，方便用户进行系统维护；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；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。

平面式操作台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。 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。平面式操作台外形结构为（W*D*H=700mm*1050mm*760mm），如下图所示：

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PlantE5000集散控制系统系统手册

第五章 PlantETech控制工程应用软件平台

PlantETech控制工程应用软件平台是应用于PlantE5000集散控制系统的软件包，它基于WindowsNT/2000 多任务实时操作系统，采用组件结构设计和32位多任务、多线程等最新技术，集现场数据采集、算法执行、实时数据和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及监控 网络等功能于一体。工程师站组态软件、操作员站实时监控软件、现场控制站实时控制软件，分别运行 在不同层次的硬件平台上，通过控制网络和系统网络交互各种数据、管理和控制信息，协调一致地完成 整个控制系统的各种功能。

PlantETech 控制工程应用软件平台软件体系架构图

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PlantE5000控制工程应用软件平台控制组态软件手册

5.1 软件技术特色

? 基于多领域工程对象模型的控制工程设计开发 平台，通过建立典型控制工程模型库（静动态模型与工艺数据）、控制方法库（设备控制及过程优化算法与运行参数）、显示界面库（显示与操作面板），逐级构建基础元件、单元设备、行 业装备的多领域描述模型库，以重用的方式“搭建”装备模型，以重构的模式“构建”运行程 序，通过对抽象、孤立、松散的数据（常数、参数、变量等）、函数（计算、语义等）、图形（线条、多边形、色块等）进行多领域统一建 模，构建起紧密关联并具有物理意义的工程对象模型、工程控制策略、显示操作面板，实现控制工程设计编程的形象直观与高效稳定；

? 提出实时数据质量戳，标识数据的质量状况， 结合硬件冗余状态，涵盖通道故障、采样偏差、 量程超限、网络状态等信息，保证实时数据的 可靠性和可用性，提高了数据引用的安全性； 支持质量戳与实时值的历史记录与追忆分析；

? 提供基于算法块封装与数据驱动、事件触发的分布式算法调度技术，并符合IEC61131-3标准的控制编程语言，集成逻辑控制、运动控制与 过程控制为一体，开发实现支持图形化编程（功能块图FBD、梯形图LD、顺控语言SFC）与文本编程（结构文本ST、指令表IL）及多语言混 合编程的集成开发环境，支持控制算法的封装、派生、复用，实现控制算法的离线组态、在线组态、离线模拟与在线调试，提高编程效率； ? 实现Modbus、Profibus DP等网络驱动模块，通过开放规范的OPC客户端与服务器接口，采用透明网络管理技术实现与第三方设备的数据通讯，构建分布式工程对象实时数据库，实现系统数据与外部设备数据的全局一致与统一接口，满足工业数据多实时性、多语义性、多时 空性、多尺度性的信息集成与接口开放要求；

? GPS全局卫星时钟接入，采用NTP网络时钟协 议同步所有控制站和操作站的系统时钟；为控 制站站间事件顺序记录（SOE）提供精确时钟； 为操作站站间的数据记录提供统一基准时钟；

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PlantE5000集散控制系统系统手册

? 提供可定制扩展的控制工程行业算法库，通过 设计院、设备制造商、工程公司、行业用户， 不断提炼专家知识与工程经验，不断丰富行业 自动化专业知识库，以领域知识为主体，在资 源可重用、系统可重构的架构平台支撑下，在 统一建模规范的基础上，通过继承、派生、重 用、重构机制，显著提高项目工程设计与编程 开发效率；控制工程行业算法库兼具特定自动 化应用行业的普适性与特殊性，将以控制工程 行业算法包的形式定期发布，终端只需加载便 可轻松拥有；

? 工程远程更新是针对工程服务人员而研发的功 能，避免了工程人员为细微的组态变动而频繁 跑走于工程现场的无奈； ? 工程协同组态功能适用于超大型工程的多人同 步组态作业，使得多人同步组态同一工程时信 息协调一致，极大缩减了前期工程组态的时间；

? 工程竣工图导出功能，待到工程组态、调试、 开车后，一份详尽描述工程信息的工程竣工图 是必不可少；

? 实时数据库新增工程对象结构体建模方式，将 原有离散的记录点按照控制工程或工程对象机 理构成联合体，协同工程控制策略与显示操作 面板，实现编程复用，提高编程维护效率； ? 丰富的设备库和简洁的图库管理功能让用户能 便捷地装入已建设备，并在原有基础上轻松地 改进画面；

? 支持画面组态的页眉页脚功能，类Microsoft Office PowerPoint的模板风格，使得页面拥有统 一风貌之余更有一分迥异，同时支持模板的任 意定制；

? 支持免安装的流程画面远程互动访问，通过普 通网页浏览器即可便捷地访问控制现场，通过严格的用户认证手段控制互动操作；

? 特有的报警声音系功能，使得报警声音的设置 异常灵活方便，配合报警组和报警等级功能， 使得报警有了一音了然的最佳效果；

? 捆绑于用户的功能区与安全区功能限制了工程 登录用户操作的权限，灵活多样的组合方式完 全能满足工程现场纷繁复杂的人员构成，工程 的安全性得到了全方位的呵护。

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PlantE5000控制工程应用软件平台控制组态软件手册

5.2 软件功能模块

? 工程管理器PlantEWks实现控制工程的管理维 护，具有新建、添加、修改、删除、搜索、备 份和属性修改等功能；还可以进入各软件功能 模块，对实时数据库、控制策略、人机界面及 用户安全信息等进行修改；

? 系统硬件配置PlantECFG实现I/O模块、控制模 件的配置，系统中所有模板、模块数据的实时监控，工程在线下装，模板、模块及组态的故 障诊断等一系列功能；不仅可以浏览系统硬件 资源，查阅CNet网络与SNet网络的相关信息， 配置硬件模板或模块的信号类型与参数信息 等，还具有强大的硬件故障诊断能力，诊断信 息定位到通道，帮助用户快速发现故障点； ? 实时数据库PlantERDB用于定义各站点的变量 信息，包括各站的组成设备及属性，各点的数 据采集与转换、报警、历史记录和安全区等属 性；实现系统数据的统一接口与全局一致； ? 历史记录组态PlantEHDB配置组态记录点的记 录方式与记录参数，提供高效的历史数据查询 接口，支持在线增删、高效压缩、灵活查询；

? 设备管理PlantEDev实现外部设备的配置管理；

? 画面开发系统PlantEMaker实现流程画面绘制组 态，如系统所需的总貌图、流程图和工况图；

? 画面运行系统PlantEView实现流程画面的动态 显示与操作管理，通过实时数据交换完成报警、 历史记录、趋势曲线等监视功能；

? 报警组态软件PlantEAlarm通过对报警组、报警声音系、各报警限、报警偏差、变化率等属性的设置来满足不同的报警需要; ? 算法编辑器PlantEIEC用于生成系统所有连续控 制、逻辑控制、顺序控制、特殊处理算法等控 制策略；提供IEC61131-3国际标准的FBD、LD、 SFC、ST和IL控制编程语言及其混合编程，支 持离线、在线调试和仿真运行；

? 事件序列分析软件PlantESOE提供事件响应序 列的查询与追忆分析，分辨率达到1毫秒；

? WEB服务器PlantEWEB提供基于internet与IE浏 览器的远程访问，实现与本地系统高度一致的 画面显示效果。

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