Honeywell之TDC3000系统硬件漫谈
关于TDC3000系统硬件，兹作如下解析：
１、万能操作站（US）
US是TDC3000系统的人机接口，操作员、工程师、维护人员可以通过它运行软件，来完成各种任务。主机由五个电路板组成：
* HPK2-3，微处理器68020卡；
* LLCN，LCN接口卡；
* EMEM，内存卡；
* SIO ，串行输入输出卡；
* EPDG，外设显示驱动卡； 有些卡，可以根据用户的需要选择，比如内存卡，建议在4Mbit 以上，以保证操作和维护的灵活性。
* 彩色显示器
* 操作员键盘： 操作员键盘是聚酯薄膜覆盖防溅型平面按压式键盘。
* 工程师键盘： 工程师键盘是工程师进行应用软件组态和系统维护人员的必要的人机接口。
* 键锁： 键锁是万能操作站上用来切换系统软件属性的开关。
* 卡盘驱动器： 软盘驱动器是软盘读写装置，它所用的软盘规格5.25英寸双面高密度专用软盘，格式化容量是150MB。
* 外设记录仪、打印机等等： 万能操作站的配套外设有点阵打印机每行可打印132个ASCII字符，每秒打印180个字符，双向打印。
２、AM模件
AM模件可以组成两种结构，一种是冗余的，一种是非冗余结构。 冗余的AM结构，一般是由两个AMR卡组成，（AM Redundaney Card）硬件配置如下：
* HMPU ，带有3MW RAM的68020 CPU卡；
* LLCN ，LCN接口卡；
* AMR ，AM冗余卡两块；
* LCN I/O，LCN输入输出卡。 当工作的AM硬件出现故障，另一块备用的AM将自动地替补，其切换时间不大于5秒。
３、HM模件
HM模件是LCN网的一个节点模块，是系统软件、应用软件、历史数据的存储设备；它可以和LCN网上任意节点模块进行通讯。其硬件组成如下：
* LLCN ，LCN接口卡；
* HPK2-2，68020CPU卡；
* WPC/SPC，温盘控制器，灵活外设控制器；
* 温盘： 每一个HM模块可以有1到2个温盘，如果选两个温盘，两者必须是同一规格。
４、NIM模块
NIM模块的作用是万能控制网络（UCN）与LCN网的接口模块，网络通讯速度为5Mb/s，通讯采用IEEE802.4令牌总线通讯方式。UCN网内也可以具有点对点的通讯功能。 NIM的硬件构成如下：
* HMPU或HPK2-2的68020 CPU卡；
* LLCN，LCN网络接口卡；
* PNM，UCN网络接口卡；
* PNI，UCN网络接口卡；
网络接口模件（NIM）提供LCN网络与UCN网络之间的连接，它提供了将LCN网络的通信技术及协议与UCN网络的通信技术及协议相互转换的功能。NIM为LCN网络上的模件提供了访问UCN网络上设备数据的功能。同时它支持将程序与数据装载到先进过程管理站等设备的功能，将UCN网络上的报警及信息传送到LCN网络上。
５、APM高级（先进）过程管理站
它是TDC3000用于工业过程控制和数据采集的工具，具有灵活的I/O功能。 具体功能如下：
* 数据采集和过程控制，与UCN网上其它设备通讯；
* 通过串口，提供与MODBUS子系统的双向通讯；
* 通过US与工程师、操作员进行通讯 ；
* 支持LCN网上的AM或上位机的高级控制策略；
* 可采用高性能优化软件包，为PID算法提供自整定方法；
* 数字输入顺序事件（DISOE）处理；
* 设备管理点；
* CL程序数组点；
* 有与非TDC3000设备的串口接口的能力；
* 字符串变量；
* 时间变量
APM的硬件构成如下：
* 电源系统；
* 电路板APMM，其中有 1) 调制解调器组件 2) 通讯组件 3) 接口组件 4) 控制组件 5) 驱动组件；
* IOPS ，输入/输出处理器；
* FTAS，接线端子 FTA是现场信号线与I/O P连接端子板，它完成信号的传输和电平转换功能，有的FTA还具备电隔离功能。无源的现场变送单元可以通过FTA得到工作电源。目前本系统的FAT有以下几种：
* 智能变送器输入端子板；
* 低电平模拟输入端子板；
* 高电平模拟输入端子板；
* 模拟输出端子板；
* 数字输入端子板；
* 数字输出端子板；
* 脉冲输入端子板；
* 串行接口；
* 带电隔离的输入端子板；
◆ 智能变送器输入端子板
由24V DC提供的直流电，通过端子TB1送到智能变送器，为智能变送器提供电源，智能变送器输出通过端子TB2接250(电阻，再通过端子TB3接0(电阻到逻辑地。该回路既是供电回路又是4~20mA信号回路，缓冲放大器从250(电阻上取1~5V电压送到STI，做数据处理。此电路与高电平模拟输入板很相似。
◆ 低电平模拟输入端子板
低电平模拟输入信号有1~5V，0~100mV，0~5V，热电偶，RTD。上面的通道用于连接电阻温度传感器RTD的，选择开关分别取回A端与B端的电压差，再由A/D模数转换器将模拟信号转换成数字信号，通过光电偶合器将数字信号输出到LLAI。电源隔离器给前端的开关和放大器及A/D转换器提供电源，以达到电气隔离的目的。下面的通道用于测量现场传来的1~100mV的小电压，电路原理同上。
◆ 高电平模拟输入端子板
高电平模拟输入信号有1~5V，0~5V，4~20mA，10~50mA，滑动可变电阻器。上面的通道是两线4~20mA变送器的接线方法，两条线既是供电回路又是信号回路，下面的通道是三线4~20mA变送器的接线方法，供电回路与信号回路分开。信号回路通过250电阻产生1~5V的压降，由缓冲放大器输出到HLAI。
◆ 模拟输出端子板
来自模拟输出I/OP的输出信号是4~20mA的电流信号，FTA端子板只负责将信号通过端子接到现场电缆上，再通过端子接回到逻辑地，构成输出回路。
◆ 数字输入端子板
现场的数字输入大多是继电器来的开关信号，电源、现场继电器与光电偶合器中的发光二极管通过FTA端子构成回路，电源即可以是外部电源又可以是FTA内部电源。若现场继电器开关接通，光电偶合器中的发光二极管发光，激励输出二极管导通，输出信号送到I/OP。
◆ 数字输出端子板
数字输出实际上就是对现场的负载做开关控制，这个开关一般都装在FTA上。根据所控制的负载不同，分为直流负载和交流负载两种。因为负载在大多数情况下是继电器线圈或直流电机，当其突然关电时将产生反向电压，所以FTA上有续流二极管加以保护，开关三极管是这个回路上的控制开关，它受数字输出I/OP控制。
◆ 脉冲输入端子板
电压比较器的反向端与R1和R2组成的电阻分压器相接，确定了比较电位，R3和C1组成低通滤波器，抑制高频干扰，脉冲频带为0~20KHz。端子1为外部变送器提供电源，端子2接入外部信号的输入，端子3接参考电平。W1是上拉电阻，在外部变送器是集电极开路输出或继电器输出时W1起电平上拉作用，不用上拉电阻时将W1拆卸下来。SP1是下拉电阻，在外部变送器是发射极开路输出时SP1起电平下拉作用，不用SP1拆卸下来。
◆ 串行接口FTA
串行数字输入或串行接口FTA需要专用的电源，从I/OP来的24VDC电源经过电源适配器，变成隔离的+/-12V电源，供给两路FTA，FTA上有接口电路。
６、CLM通讯链路模块
CLM提供一个标准通讯平台，容许TDC3000与多种网络接口。通过它，US操作员可以存取非HONEYWELL网上接点的数据。例如，可以使Bristol Babcock Network 3000 产品的DPC3330与LCN网实现通讯。
CLM是AM的改进型，另外可安装2块CLMI通讯连路接口板，每块CLMI板有4个RS-232端口，通过RS-232端口和调制解调器与RTU的DPC3330
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B. DCS操作站专用显示器无差别供给;
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