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 1.1系統網絡結構組成

    MACS-K系統的網絡架構由三部分組成，從上到下依次為管理網（MNET）、系統網（SNET）、控制網（CNET）。其中系統網和控制網都是冗余配置，管理網為可選網絡。系統網絡架構圖如下所示：

圖 01 系統網絡架構圖

n 管理網絡(MNET)

由100/1000M以太網絡構成，用于控制系統服務器與廠級信息管理系統（RealMIS或者ERP）、INTERNET、第三方管理軟件等進行通訊，實現數據的高級管理和共享。管理網絡層為可選網絡層。

n 系統網絡(SNET)

由100/1000M高速冗余工業以太網絡構成，用于工程師站、操作站、現場控制站、通信控制站的連接，完成現場控制站的數據下裝。可快速構建星型、環型或總線型拓撲結構的高速冗余的安全網絡，符合IEEE802.3 及IEEE802.3u 標準，基于TCP/IP 通訊協議，通訊速率100/1000Mbps 自適應，傳輸介質為帶有RJ45連接器的5類非屏蔽雙絞線。

n 控制網絡(CNET)

采用冗余現場總線與各個I/O 模塊及智能設備連接，首次同時支持星型網絡和總線型網絡。實時、快速、高效地完成與現場通訊任務，符合IEC61158 國際標準（國標：JB/T10302.3-2001/歐標：EN50170，即PROFIBUS-DP通訊協議），傳輸介質為屏蔽雙絞線或者光纜。在MACS-K系統中，我們也稱控制網為IO-BUS。

1.2系統網、控制網節點功能說明

系統網的網絡節點主要由工程師站、操作員站、歷史站（選配可兼系統服務器）、控制站等部件組成；而控制網的網絡節點由控制站和I/O模塊構成。

n 工程師站

用于完成系統組態、修改及下裝，包括：數據庫、圖形、控制算法、報表的組態，參數配置，操作員站、現場控制站及過程I/O模塊的配置組態，數據下裝和增量下裝等。

n 操作員站

用于進行生產現場的監視和管理，包括：系統數據的集中管理和監視，工藝流程圖顯示，報表打印，控制操作，歷史趨勢顯示，日志、報警記錄和管理等。

n 歷史站（選配可兼系統服務器）

用于完成系統歷史數據服務和與工廠管理網絡交換信息等。

n 控制站

用于完成現場信號采集、控制和聯鎖控制算法、控制輸出、通過系統網絡將數據和診斷結果傳送到操作員站等功能。

n I/O模塊

用于將模擬信號轉換為數字信號、工程單位變換，模塊和通道級故障診斷。通過冗余的多功能總線送給主控制器單元。

1.3 性能指標

HOLLiAS MACS-K系統的性能指標完全符合表1-1所示。

MACS系統產品通過CE認證，即完全符合歐盟EMC要求。

表1-1  MACS系統性能指標

1.4硬件結構

HOLLiAS MACS系統硬件提升了可靠性和易用性，應用了多種冗余技術，以保證系統硬件運行的安全可靠，從用戶體驗角度出發，具備易用、易換、易維護的特性。

n 控制網網絡結構

HOLLiAS MACS系統主要硬件由控制器模塊和I/O模塊構成，控制器模塊是系統網和控制網之間的樞紐。總線模塊是連接控制器和I/O模塊的樞紐。控制網CNET連接示意圖見下圖1-2。

圖 12  控制網CNET連接原理圖

單機柜中最多可安裝6列DIN35導軌，每列導軌上最多可安裝10個I/O模塊。K-BUS支持級聯擴展，一對控制器最多帶100個I/O單元。

n 現場控制站硬件安裝

HOLLiAS MACS硬件采用模塊式結構，采用DIN35標準導軌安裝，可以在任何機柜中安裝。

n 現場控制站機柜

? 機柜類型：控制柜/控制擴展柜

? 尺寸規格：2200×800×800mm（高×寬×深）

? 顏色：國際標準RAL7032或RAL7035等

? 材料：鋼板、箱體架、頂蓋、后壁和底板：1.5mm。門：2.0mm。

? 表面處理：箱體架（浸涂底漆）；門、頂蓋和后壁（浸涂底漆，外部經粉末涂層）；安裝板和底板（鍍鋅）。

? 防護等級：IP56，根據EN60 529/03.2000，符合NEMA 12的要求。

機柜示意圖如圖1-3所示。

圖 13  機柜內布置圖

n 系統容量

K系列的硬件設備（背板、主控、I/O單元、電源、底座、端子板）集中安裝在機柜中，各部分通過專用電纜、導線連接。每列最多安裝10個I/O模塊，I/O模塊底座長度為120mm，冗余底座長度為240mm，端子板的長度有兩種，200mm和300mm。

K系列單機柜安裝******模塊數

1. 當IO-BUS總線網絡采用總線形配置時：單控制站******僅支持30個I/O模塊，模塊安裝在第1~3列導軌（總線端口）上；

2. 當IO-BUS總線網絡采用星形配置時：單控制站單一機柜受物理空間所限******支持60個I/O模塊；帶擴展機柜時受系統性能所限******支持100個I/O模塊。

n 控制器單元

控制器采用”背板+模塊”單元設計，1個控制器背板上可以插2個控制器和2個控制網連接模塊（IO-BUS）。

控制器單元一般安裝在機柜的上部。既可以導軌安裝，也可以螺釘安裝，甚至可以直接掛在壁掛式箱內，安裝和拆卸十分方便，體積小，節省了柜內空間。

控制器背板通過預制電纜和I/O模塊相連接，為I/O模塊供電，并提供通訊通路。每列模塊的預制電纜的上端插頭對應接入控制器背板上的多功能總線端口，第n列模塊的冗余預制電纜對應接入An Bn多功能總線端口，每個機柜內最多可裝6列模塊，即n取1~6。

4槽控制器單元外觀圖如圖1-4所示。

4槽控制器單元接口示意圖

n IO-BUS模塊

IO-BUS模塊用來實現總線型或者星型連接。BUS模塊具有集線器的功能，可以改變網絡的拓撲結構，實現網絡拓撲結構由總線形網到星形、樹形等復雜網絡結構的轉變。

n  I/O模塊

K系列模塊全系列采用雙冗余通訊IO-BUS總線、雙冗余供電工作方式，任意斷一根IO-BUS總線和電源，不影響正常工作。K系統模塊還采用了現場電源和系統電源分開隔離供電。同儀表相連的電路采用現場電源供電，數字電路和通訊電路采用系統電源供電，因此現場來干擾不會影響數字電路和通訊。K系列模塊全部模塊支持帶電熱插拔。

一個K系列模塊的完整的模塊單元由一個I/O模塊、一個模塊底座和兩根電源IO-BUS總線構成，I/O模塊插在I/O底座上，K系列模塊底座的接線端子負責接入現場儀表信號，I/O模塊負責將模擬信號轉換為數字信號，最后通過冗余的多功能總線送給主控器單元。完整的模塊單元在系統機柜中的安裝位置如下圖1-5：

 I/O模塊單元示意圖