海洋平台HIMA火气系统结构与原理.docxVIP

HIMA系统 一、概述 HIMA厂家生产的HIQuad系统分为H41Q和H51Q系统， 它们根据其安全性及可用性分为3类： 1、MS: MONO Safety-related System (单一配置的安全系统)，系统的CPU、I/O卡件不冗余。 结构图：现场传感器将安全相关的信号传送给单一的配置的输入模块，经过输入模块的处理，再将输入信号经输入输出总线即IO BUS进入CU模块，经过CU模块的运算处理，将结果通过IO BUS传送给单一配置的输出模块，最后输出到现场执行机构。 2、HS: High Availability Safety-related System (有较高使用性的安全系统)，系统CPU冗余，I/O卡件不冗余。 结构图：现场传感器将安全相关的信号传送给单一配置的输入模块，经输入模块的处理，再将输入信号通过IO BUS传递给冗余配置的CU模块，经过CU模块的运算处理，将结果通过IO BUS传给单一配置的输出模块，最后输出到现场执行机构。 3、HRS: Highly Recommended Safety-related System (强力建议使用的安全系统)，系统的CPU、I/O卡件全冗余。 结构图：现场的传感器将安全相关的信号传递给冗余配置的输入模块，经输入模块的处理后，将输入信号经各自的IO BUS传递给冗余配置的CU模块，经CU模块处理运算后，通过各自的IO BUS传递给冗余配置的输出模块，最后输出结果并联叠加到现场的执行机构。 其中H41Q最多能带13块I/O卡件，如果做成冗余系统只能做6对冗余，且是左右冗余；H51Q系统主机架最多可带16块子机架，如果做成冗余系统可以实现8对子机架上下冗余。 二、系统硬件介绍 平台上使用的HIMA的系统为H51Q-HRS系统，CU及I/O卡件的全冗余大大提高了安全系统的可靠性。平台上的HIMA H51Q-HRS系统包含一个电源分配单元，一个主机架和八个子机架，其中八个子机架两两冗余。图中1.1指的是子机架的逻辑地址，第一个1指的是总线编号，第二个1指的是机架编号。 电源分配单元 电源分配单元 主机架 主机架 1.1子机架 1.1 子机架 2.1子机架 2.1 子机架 1.2子机架 1.2 子机架 2.2子机架 2.2 子机架 系统外观图 1、主机架硬件介绍 主机架型号为B5233-2 包含1个机笼、主机架背部电路板、3块电源模块、1块电源监控模块、2块冗余的CU模块及2块冗余的通讯模块组成。 1.1、机笼 H51Q系统采用的主机架机笼型号为K1412B,它有5个单元高、19英寸宽，正面带有可摇动标签架，内部装有3个型号为K9212的风扇，底部有电缆托盘。 电缆托盘5个单元高电缆托盘5个单元高风扇电缆托盘可摇动标签架5个单元高19英寸宽 电缆托盘 5个单元高 电缆托盘 5个单元高 风扇 电缆托盘 可摇动标签架 5个单元高 19英寸宽 1.2、主机架背部电路板 1块Z1001电路板作为主机架上的背板，3块Z6011电路板用来接受输入的3路24V电源，2块Z6013电路板用来给看门狗信号供电，1块Z6018电路板监测保险丝和风扇的状态，4块F7546做总线终端。 1.3、主机架卡件配置 1-6槽位固定安装3块F7126作用是把电源由24V转换成5V给系统使用，7槽位固定安装1块F7131作用是监控电源卡件的运行状态，8、9和15、16槽位固定安装冗余的CU1和CU2，型号为F8650x。 1.3.1、F7126电源模块 F7126电源模块将24VDC主电源转换为5VDC的系统电源，输入和输出电压之间具有安全隔离功能且具有过压保护和限流功能.输出具有短路保护功能。F7126电源模块的前面板有测试用插孔以及用于调整输出电压的电位器。各冗余电源模块输出电压的差值不大于0.025V，保证了F7126电源模块冗余供电时的负载平衡。 1.3.2、F7131带存储电池的电源监视模块 F7131对电源模块输出的5V电压进行状态监视；最多可监视3个电源模块。前面板有3个LED指示灯即3个状态监视位（bit），用于在中央单元CU的诊断显示和计算机用户程序的操作。在I/O子机架套件B9361内，完成对3个电源模块（PS1~PS3）的功能监视。 1.3.3、F8650X中央处理模块 中央处理模块包含两个时钟同步的微处理器μp1和μp2，每个微处理器都有自己的存贮器，一个处理器处理实际数据和程序，另一个处理反转（Inverted）的数据与程序。可测试的硬件比较器，用于两个微处理器的外部存取，在故障情况下，看门狗被设置为安全状态，并送出报警信息。供操作系统与用户程序使用的闪存Flash–EPROM 1MB，数据内存 SRAM 1MB中的数据存贮器连接I/O总线、DPR和冗余CU的多路转换器。两个电隔离