1、SIMADYN D 培训教材第一部分SIMADYN D 硬件平台介绍中国南方电网超高压输电公司广州直流技术培训基地二一年十一月ii目 录1 SIMADYN D 硬件简介 .12 处理器模块 PM6.32.1 功能和特点 .32.2 插件原理示意图 .62.3 接口定义 .62.4 技术指标 .72.5 一般故障及处理方法 .93 通用存储器 MM4 .103.1 功能特点 .103.2 插件原理示意图 .103.3 接口定义 .113.4 技术指标 .113.5 一般故障及处理方法 .124 输入/输出模块 IT42 .134.1 功能特点 .134.2 插件原理示意图 .144.3 接口定义
2、 .164.4 技术指标 .194.5 一般故障及处理方法 .215 输入/输出模块 EB11 .235.1 功能特点 .235.2 插件原理示意图 .235.3 接口定义 .265.4 技术指标 .27iii5.5 一般故障及处理方法 .286 通讯母板 CS7.306.1 插件原理示意图 .316.2 接口定义 .316.3 一般故障及处理方法 .327 通讯模块 SS4 .337.1 功能特点 .337.2 插件原理示意图 .357.3 接口定义 .367.4 指示灯状态 .367.5 一般故障及处理方法 .368 激光模块 LM31 .388.1 插件原理示意图 .398.2 应用信息
3、 .408.3 技术指标 .418.4 连接器管脚分配 .419 EP31 插件模块 IO31.439.1 功能说明 .449.2 应用信息 .539.3 技术数据 .5510 通信接口模块 SS52 .5810.1 功能 .5910.2 插件原理示意图 .6010.3 接口定义 .6010.4 应用要求 .6110.5 技术指标 .6210.6 一般故障及处理方案 .62iv11 通讯模块 CS12.6311.1 功能与特点 .6411.1 插件原理示意图 .6511.3 接口定义 .6511.4 应用要求 .6511.5 技术指标 .6611.6 一般故障及处理方法 .6612 通讯模块
4、CS22.6812.1 功能 .6812.2 插件原理示意图 .6912.3 接口定义 .7012.4 应用要求 .7012.5 技术指标 .7012.6 一般故障及处理方法 .7113 通讯模块 CSH11.7213.1 功能与特点 .7313.2 插件原理示意图 .7413.3 接口定义 .7413.4 应用要求 .7413.5 技术指标 .7513.6 一般故障及处理方法 .7614 处理器模块 EP31.7714.1 功能与特点 .7714.2 插件示意图 .8014.3 接口定义 .8014.4 应用要求 .8214.5 技术指标 .8314.6 一般故障及处理方法 .85v15 E
5、P31 专用插件 IM31 .8915.1 功能 .8915.2 插件示意图 .9115.3 接口定义 .9115.4 应用要求 .9215.5 技术指标 .9315.6 一般故障及处理方法 .9616 EP31 插件模块 IT1 .9816.1 功能和特点 .9916.2 插件示意图 .10116.3 接口定义 .10216.4 应用要求 .10316.5 技术指标 .10416.6 一般故障及处理方法 .106SIMADYN D 培训教材第一部分：SIMADYN D 硬件平台介绍11 SIMADYN D 硬件简介SIMADYN D 可通过图形化的软件工具将硬件模块和软件组件配置为一个应用系
6、统。用户根据不同的任务需求将 CPU 模块、输入/输出模块、通讯模块组合在一个机箱之内。高效的实时操作系统负责用户任务程序的处理，任务最小运行周期可以达到 100 微秒。SIMADYN D 系统的硬件由不同的模块组成。根据具体应用对外围设备（I/O） 、通信连接、计算能力的具体需求，从而确定一个实际的 SIMADYN D应用系统所需要的硬件模块的类型和数量。SIMADYN D 系统包含下列硬件模块：1CPU 模块PM6 是计算能力极高的 64 位处理器模块，可用于各种开环和闭环控制场合。允许的极限运行周期为 0.1ms，一个典型应用配置周期约为 0.5ms。2通信缓冲模块当多个处理器模块在一个
7、机箱内运行时必须在处理器之间加入 MM4 模块，完成处理器之间的数据交换。3输入/输出模块IT42 模块为 PM6 模块提供模拟量、开关量、增量编码信号的输入 /输出扩展；EB11、EM11 模块为 SIMADYN D 提供另外的模拟量、开关量、增量编码信号的输入/输出扩展方式。4通信模块应用通信模块（CSxx）和通信子模块可以实现功能强大的各种连接（PROFIBUS, 工业以太网，机箱间的光纤通讯） 。CS7 模块是通信子模块 SS4(支持 DUST/USS 协议)，SS52（PROFIBUS 现场总线接口）的支持模块。CS12 和 CS22 模块用于机箱间的光纤连接。CSH11 模块支持工
8、业以太网协议，实现 SIMADYN D 系统与工业以太网的SIMADYN D 培训教材第一部分：SIMADYN D 硬件平台介绍2连接。5特殊模块高压直流输电应用专用模块；信号处理模块 EP31；EP31 的插入式扩展模块 IT1、IM31；用于特殊场合的激光模块 LM31、IO31。6机箱机箱有 24 个槽位，两条背板总线实现高速数据传输，多个机箱可以通过光纤连接，组成多机系统，完成复杂的任务。有三种电压等级的电源供选择，分别是 24V DC、110V DC、 115V/230V AC 电源。SIMADYN D 培训教材第一部分：SIMADYN D 硬件平台介绍32 处理器模块 PM6PM6
9、 模块是 SIMADNY D 系统中的主处理器模块，不仅具有一般处理器模块的运算和控制功能，还具有管理和配置机箱中其它各种模块，以及实现模块间数据交换（包括没有管理功能的 PM6）的功能。具有管理和配置功能的 PM6 必须位于机箱的第一个插槽，否则整个机箱将不能正常运行。PM6 需要使用 L 和 C 总线，必须配置在 SIMADYN D 系统中具有这两种总线的机箱中使用。PM6 需要强制风冷，必须配置在具有强制风冷功能的机箱中。通过 L 和 C 总线，PM6 可以与其它模块完成数据交换。一个 SIMADYN D 机箱（SR24）中最多可以同时配置 8 个 PM6 模块。2.1 功能和特点(一)
10、 PM6 模块特点 64 位 IDT RV4700-RISC 处理器，内部时钟为 133MHz ，该处理器内部集成了：1) 64 位处理器，64 位寄存器组；2) 64 位 FPU；3) 16Kbyte 指令存储器；4) 16kbyte 数据存储器；5) 灵活的 MMU 单元； 具有容量为 8Mbyte 的同步动态随机存储器 DRAM，可以扩展到16Mbyte；DRAM 包含：1) 程序代码（在存储器模块初始化的时候下载到 DRAM）;2) 用于操作系统，通讯，信息缓冲，跟踪功能的数据存储器。 具有容量为 256kbyte,16 位数据总线宽度的静态随机存储器 SRAM；可以保存以下数据：SI
11、MADYN D 培训教材第一部分：SIMADYN D 硬件平台介绍41) 操作系统故障诊断信息；2) 最大 1000 点处理数量（通过功能块 SAV 配置） ；3) 数据记录和追踪（recorded/traced）功能，通过消息系统或追踪功能得到的数据.（可以选择的配置到 SRAM） ； 程序内嵌实时操作系统，支持多处理器多任务模式； 内嵌实时时钟，0.1ms 时间分辨率； 检测用的硬件/软件看门狗； 扩展功能：PM6 仅具有少量的二进制输入通道。不能满足需要时，可以通过扩展模块 IT41 和 IT42 扩展二进制输入输出和模拟量输入输出功能。具有连接扩展模块 IT41/IT42 的 LE 总
12、线，最多可配置两块 IT41/IT42。插件间必须使用金属材料的螺柱固定或按要求设置 IT41 和 IT42 的跳线，否则不能正常工作。 程序存储卡：基于 PCMCIA 标准接口的程序存储卡，可使用不同种类的程序存储卡。运行在 CPU 模块上的程序，通过 PC 机的 STEP7/HWC 和 CFC 配置，或通过专用的下载软件和工具，然后下载到 MS5 程序存储卡中。MS5 2Mbyte Flash-eprom，8Kbyte eepromMS55 2Mbyte SRAM，8Kbyte eepromMS51 4Mbyte Flash-eprom，8Kbyte eeprom 显示功能：PM6 具有一
13、个七段数码管 LED，用于显示 PM6 处理器模块的编号和系统故障的类型。正常情况下，LED 应该显示当前处理器模块的编号。 应答按钮：前面板上有一个复位按钮 S1，该按钮的功能主要有：1) 当 7 段显示器显示有非硬件故障或者零星故障时，可以通过按下复位按钮 S1 删除该信息；SIMADYN D 培训教材第一部分：SIMADYN D 硬件平台介绍52) 另一个故障发生时，必须等到前一个故障被认可后才可以显示。 当故障消失后，七段数码管再次显示当前处理器模块的序列号。 复位功能：处理器模块自身的复位可以通过短接前面板上的 X10，X11 实现。此复位操作会影响 PM6 和相关模块之间的数据交换
14、，仅可在测试模块或故障检测时使用。 冷却方式：强制风冷（二） PM6 模块功能1.开发调试接口（不提供用户使用）V.24 协议的 RS232 通讯接口，IBM PC 兼容，通讯速率可达 38.4kbps。可由程序配置使用。2.服务诊断接口V.24 协议的 RS232 通讯接口，IBM PC 兼容，通讯速率可达 19.2kbps。仅供测试使用。连接器 X01（9 针 D 型）是一个 24V 的 RS232 接口，19.2Kbd，采用 DUST1 服务协议，用于测试和代理用户程序。3.二进制输入8 个 24V 二进制输入端口。其中最多 4 个端口具有中断能力，可以通过程序设置为电平/信号边沿触发模式（10 针羊角 BERG 连接器） ；
