油田天然气管控一体化系统设计 点击:6084 | 回复:13



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发表于:2002-04-28 17:14:00
楼主
油田天然气管控一体化系统设计 一、 前言 天然气作为国家的重要能源和工业原料,随着我国国民经济的迅速发展,大中小型企业对它的需求迅速增加;同时由于天然气价格的提高,对天然气流量准确计量的要求越来越迫切。目前市场有各种各样的流量计可用于测量天然气的流量。其中差压式(孔板、喷嘴)流量计因其设计规范简单、牢固、一致性好,不需要实流标定等诸多优点被广泛用作贸易结算流量计。 由于天然气流量计量是非常复杂的,所以使用流量计有诸多不足之处。 首先,流量计的读数需专人手工抄表,就大中型轻烃计量站来说,有30余条天然气管线,共计103个测试点,而且测试点分布面积范围广,并且比较分散,这样就耗费了较多的人力物力。 其次,不管采用哪种流量计,往往需要采用补偿措施来提高测量的准确性。用现代技术实施自动补偿是流体计量领域里的重要课题。所谓流量补偿就是对流量计读数的系统误差修正。流量检测装置的系统误差多数是流体性质及条件(如温度、压力、成分及流量范围等)变化引起的。流量计输出信号与被测流量之间的刻度关系只能依据某一特定工艺状况来确定。如果流量计的实际刻度系数已经发生变化,这时仍按原刻度关系读取流量,显然会产生误差。在一些需要精确计量的场合或工况波动范围大而且波动频繁的场合,必须采用补偿措施。流体计量补偿技术就是针对不同流量计,检测不同流体而建立的一种修正方法。由仪表读数准确推算出流体的实际流量,因而流量补偿技术在流体计算中具有重要意义。 由于电动单元仪表的出现,八十年代开始应用电动单元组合仪表的变送器和运算单元建立自动补偿系数,不但实现了自动连续补偿,检测精度也有所提高。它通过变送器同时检测出天然气的静压、差压和温度等参数,并将它们转换为相应的统一的电流信号,按某种运算关系把信号送入计算单元进行运算,输出代表准确流量的信号,经显示仪表显示出流量值和累积流量。单元组合仪表具有通用性强,组成系统比较灵活,自动化程度高,无须人工计算,温度、压力和差压在线检测计算,较符合流量测量理论。其次,目前普遍采用的电容式变送器抗干扰能力强,无机械摩擦磨损,因此系统精度较高。但是在计算方面对标准中各参数的修正问题(如天然气组成成分及其摩尔分量不断变化),从而带来公式引用误差。而且这类补偿装置使用的仪表数量大,补偿装置一次性投资大,而且一套补偿装置只能进行一个流路的流量补偿。这些缺点使它的应用受到限制。 计算机和网络的推广和普及,极大地推动了补偿技术的发展。根据节流式流量测量理论可知:瞬时流量是流体工况(差压、绝对静压、温度)的函数。由于工况参数一般都是变动的,因此累积流量用工况平均参数计算和用瞬时参数计算累加,其结果是不一样的。以瞬时参数计算并累计流量才符合要求。由于现在的计算机具有极强的存储能力和极快速的运算能力,再配套高精度的智能变送器、数据采集卡,就可以完成数据采集处理、数据存储、报表打印和报警等功能,极大的减轻人员的劳动强度。通过计算机联网,就可以实时测控天然气输气管道的数据,实现安全生产,同时使管理层根据现场生产状况进行快速决策。运用计算机计算流量的最大优点是:全部采用实时参变量(差压、绝对静压、温度等),因此就不存在对差压、绝对静压、温度等参数的补偿问题;同时与温度、压力、差压有关的参量(如孔板内径、动力粘度和压缩因子等)也随各相关量变化而变化,从而使补偿装置的成本急剧下降。在实际应用中,当要对天然气流量计算式中某些需经常改变的量(如天然气组成成分及其摩尔分量)进行修改时,可以通过计算机软件来完成。而且还可对含水的天然气进行含水补偿(即扣除水蒸气的体积流量)。因而从理论上讲,运用计算机的实时流量计算系统可构成目前和将来最理想和最完善的节流式流量计量系统。 二、 系统概述 完成一个天然气计量系统项目涉及大小工作站十余个,每个工作站配有高精度的压力、差压、温度变送器、数据采集板卡进行天然气流量状态的测量、采集,再通过上位机使用MCGS组态软件,从而完成现场数据采集、数据存储、报表打印和报警等功能,便于现场工作人员对生产的监视及控制。通过计算机联网,将各计量站数据传到调度室HP服务器中,使总调值班人员方便的掌握全系统天然气产量,流向及报警等信息,及时的调整天然气走向。调度HP服务器安装了MCGS组态软件www版本,现场工作站通过远程微波,MODEM,串口通讯等通讯方式把现场数据传送到调度服务器上,组态并在局域网上发布,形成基于WEB的上位机管理系统,管理机通过浏览Internet,可以实时的查看数据曲线,报表,历史存盘数据和实时数据等功能。基于WEB的上位机管理系统能够充分发挥服务器和管理机的功能,充分使用管理机的图形能力来绘制动画,并发挥服务器的数值计算能力,进行统计汇总。可以使得整个系统的应用潜力得到充分发挥。 三、工作站简介 图1 部分系统示意图 485线缆 网卡 打印机 网卡 工控机A 工控机B 485卡 485卡 A/D卡 A/D卡 三 市电 接线端子 抗 电 RDT转化 源 模块 I/A卡 电源接线 变送器 手 端子 电源 信号接线端子器 抄 开关 熔断器 温度 压力 差压 含水 图2 现场硬件系统结构图 静压变送信号 I/V A/D转换板 计算机 4~20mA RDT模块 差压变信号 485电流环 温度 仪表电源 计算机 热电偶 UPS电源 含水测试仪 图3接线端子图 手操器 接线端子 现场二次表 电源端子 UPS A ¡ J DC 三 D V R I 4~20mA 开关 抗 卡 ¡ 开关 + 电源 电 250 + + 源 以上三图为各工作站简略图,要想提高计量系统的精度和自动化程度,就必须采用符合流量计量理论的科学方法。瞬时流量是流体工况(温度、差压、静压和组分等)的函数,而工况参数是瞬变的,以瞬时参数计算并累计流量才是符合流量计量理论的科学方法。为实现这个目的,就须采用计算机计量系统。由于计算机计量系统的计量参数采用的是实时采集量,这就避免了繁琐而复杂的温度、压力、差压补偿的问题,从而在数学模型上提高了系统精度,在该系统中,我们在软、硬件方面保证了计量的高精度。硬件方面,计算机为研华Pentium200 CPU的工控机,温度由A级Pt100铂热敏电阻测量,静压和差压分别用日本横河电机公司0.75%精度的压力和差压智能变送器测量,变送器和热敏电阻的电信号由中泰工控公司的16 bit精度的A/D转换采集卡送入计算机。在上位机中我们采用了MCGS工控组态软件,采集现场二次仪表的模拟值转化为数字量,根据现场的温度,压力,差压这三个物理量来计算管道内天然气的瞬时流量。(在这里我们根据天然气流量计量的数学模型,天然气标准体积流量的实用公式和天然气标准体体积流量的行业标准,



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发表于:2002-04-01 10:56:00
1楼
你好,不知什么原因,文章中的图看不到,能否给我将上述图传我,我的EMAIL zwchou@iqtop.com 谢谢

gongkongedit

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发表于:2002-04-01 11:08:00
2楼
czw6199,你好, 在力控的网站上,有一个整套的系统方案和图形解说,有空可以参考一下!(http://www.sunwayland.com.cn/jiejuefangan/hold.htm) 如果需要,我还可以把此方案的(力控)演示程序发给你!~~~

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发表于:2002-04-01 18:00:00
3楼
czw6199: 我们会将此文详细内容给您.

gongkongedit

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发表于:2002-04-02 11:47:00
4楼
AK47:你好! 看了你的文章,感到你们是做了一个实在的系统。不知系统精度能达到什么程度?系统精度是怎么确定的?用户认可程度如何? 是否可发演示程序给我。emll:xjwjz@263.net 王吉洲 200.2.4.2

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发表于:2002-04-02 13:00:00
5楼
王吉洲:您好!这个系统已经在辽河油田、胜利油田、中原油田成功应用。有机会可直接与我们联系或与现场用户联系。原工程较大,不方便邮寄与您,请谅解。

gongkongedit

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发表于:2002-04-04 01:02:00
6楼
关于计算机控制系统投标方案的详细说明 一 连续性生产装置中模拟量监控对计算机控制系统结构及运算特点的要求: 化工生产为典型的连续性操作过程,大量参数为模拟量信号,对其监控系统的技术要求非常严格,特别是系统的可靠性与监控精度。要求无论在任何情况下(人为因素除外)都不能因监控系统本身的原因引起生产装置停车;同时和系统的监控精度必须满足生产工艺要求,因此优秀的监控系统必须满足下列基本条件。 1) 有强大的浮点数处理能力,包括高精度A/D,D/A转换,工程单位换算,数字滤波及PID控制算法的实现等; 2) 系统硬件具备多层次,分散性等特点。即具有多级CPU协同工作方式,同时能各级独立冗余热备;I/O模块具有高可靠性,且能带电热插拔而不影响整个系统的正常运行; 3) 各输入/输出通道的WatchSDog时间及安全级别能独立设置,且任何一个I/O点的故障造成的影响范围应尽量小; 4) 工控软件的组态编辑环境对用户应非常友好,即使没有计算机语言方面专业知识及梯形图编辑经验的自控人员,经过短期的培训也能完成较复杂的控制程序的编制工作,这对用户来说是非常重要的,他们可以依据自身技术力量,独立完成系统将来的扩容等二次开发项目; 5) 由于计算机技术的日新月异,因此所选用系统的软硬化环境应代表一种潮流,以便将来方便了进行全企业范围的系统集成,轻松实现管控一体化信息系统。 二 本公司所推荐OPTO 22I/O智能分布系统与传统DCS系统及PLC的比较: OPTO 22 I/O 系统与传统DCS系统及PLC的主要区别在于它可大可小的系统规模,硬件的高可靠性,前端(现场)智能技术及软件的全开放性以及非常友好的组态环境等。详情见下表。 OPTO 22 I/O系统与传统DCS系统及PLC的比较 传统DCS系统 OPTO 22 I/O分布式控制系统 PLC 系统支持的I/O点数量(容量) 几百到几千个点以上 可大可小 小系统(几十至几百个I/O点) 最擅长处理的I/O点类型 模拟,开关量均可 模拟 ,开关量均可 开关量 I/O隔离电压 <=700V.DC 4000V.DC <=700V.DC 浮点运算能力 强 强 弱 软硬件的开放性 定制 全开放:支持OPC及DDE数据交换标准及当今流行的多种总线协议 定制 CPU层次 2层 3层 2层 I/O点的访问模式 并行多任务 并行多任务 循环扫描,单任务 I/O通道的故障影响 一般8个通道 最多2个通道 一个输入/输出卡上 范围 的所有通道 热备份,热插拔功能 有 有 无 WatchDog时间安全设置 各I/O点分别设置 各I/O点分别设置 输入/输出卡级设置 系统升级扩展技术难易程度 昂贵,且只能离线进行 便宜,只需增加I/O单元及模块即可,且可在线进行 较贵,且在有些系统根本无法进行 组态环境 C,C++及VB等等语言 VB语言,自然语言 C,C++及梯形图 前端智能技术 无 可现场完成滤波,PID,工程单位换算,非线性处理等基本操作 无 计算机系统可靠性保障 质保期<=15年 I/O模块终身包用,其他设备保质期3年 质保期<=15年 三 规范性安装的重要性及我们在此具体工程项目中拟采取的措施: 1)、鉴于生产现场有较强的腐蚀性且介质易燃易爆,同时仪表设备与工艺设备及管道的重要接口(孔板、温度计、压力变送器及调节阀等)较多,为保证仪器仪表运行的可靠性及准确性,以及安全性和使用寿命,应严格按甲方设计原则并推荐采用国标(GBJ193-86)《工业自动化仪表 工程安装及验收规范》进行设备到货验收及计算机系统、仪器仪表、现场管线及附件的安装及验收。在充分征求甲方技术人员意见的基础上正确选择介质密封垫片材质并做好工程的安装记录(各种垫片材质规格、线缆绝缘电阻、引压管线的试压记录及设备调试记录等)。 2)、与甲方技术人员协商,在安装前制定现场仪表及管线的防护防腐方案。现场进行施工组织设计,作好与工艺设备及管线安装的协商工作,保证 工程进度的顺利进行。 3)、安装前对所用安全棚进行严格的短路及断路试验,确保其安全火花型 防爆性能。 4)、现场电磁干扰(主要是100Hz谐波造成的交变感应电势信号)的影响:由于I/O模块采用4000V光电隔离技术,且传输信号为4~20毫安电流工作制,因此即使现场不采取专门的抗干扰措施系统也能可靠工作。 5)、控制室的防护及防腐:在我们以前所完成的类似工程中,采用了一些简单易行且成本低廉的方法来保护计算机系统的长期稳定运行。在此工程中,仍然适用,因此予以推荐: (1) 控制室生产现场进行封闭隔离,并在室内适当位置设置适当数量的换气扇补充新空气(可以是压缩空气或室外外新鲜空气),正常情况下造成室内+5Pa左右的正压。这对防止有腐蚀性或易燃易爆的气体进入控制室有非常友好的效果。 (2) 控制柜除循环风扇外其它地方均为密封性结构,并在其背面下部位置设置空气接口,利用压缩空气造成柜内一定的正压,能有效防止腐蚀性气体进入。将控制柜的槽钢基座与楼板(现浇板)钢筋网焊接在一起进行电气的二次接了;或利用宽度大于等于30MM的扁平金属体将有关设备的屏蔽接地直接引至专门的接地估上,可有效衰减静电千百万的危害。 因此不必专门在控制室安置空调并进行防静电设计,也可保证系统的正常运行。 四 计算机控制系统成套安装公司售后服务的直接性要求: 由于计算机控制系统的特殊性,其维护维修工作涉及软硬件两方面的内容。因此专门成套公司是否自身具有为方面的能力,将直接影响到系统维护的及时性和彻底性。 我们公司有专门人员负责软件组态、调试及硬件维护工作,并采取了以下即定措施为用户提供售前售后服务: 1)、较科学地安排计划和步骤,免费进行用户有关人员的不同层次的培训工作,并保证在两周内让用户掌握软件组态、调试方法,以及常见故障的处理办法;同时负责让操作人员尽快掌握系统操作方法,并提供详实的操作规程和事故处理规程。 2)、现场安装、调试及试车期间,我公司有专人负责,并可根据具体情况在生产过程中跟班守护,确保操作人员能轻松应对各种情况为止。 3)、向用户提供软件组态结果及系统维护规程,以帮助用户今后顺利的进行系统常规维护工作。 4)、本公司慎重承诺:I/O模块终身包用,控制器及工控机等3年内免费维护(人为因素除外)。 五 附:提供下列竣工资料: 1)、隐蔽工程安装 记录; 2)、设备试压试漏记录; 3)、现场仪表安装位置图; 4)、管线(缆)平面敷设图; 5)、设备校验调试记录; 6)、操作规程、事故处理规程及设备维护规程; 7)、软件组态结果及I/O点组态图; 8)、计算机系统与用户所提供设计图纸的接口图; 9)、控制柜内设备电气接线图; 10)、控制室内设备布置图; 11)、设备合格证书、安装使用说明书等;

gongkongedit

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7楼
天然气管网的SCADA控制方案 一、项目名称:天然气管网的 SCADA 控制 ( TCS for SCADA Operation of Gas Pipelines ) 二、项目背景 1992 年三月, Transwestern 管道公司( Enron 公司的联营公司,以下简称 TW )开始一个项目,该项目旨在通过输油管道网的改造来提高输送天然气的能力,公司的输油管道从奥克拉荷马和得克萨斯一直延伸 1000 英里到加利福尼亚中部和南部的各个网点,天然气输送由十二个泵站负责,天然气流由带有三台五千马力的大型空压机的泵站驱动。 传统上,沿输送管线分布的每个泵站 24 小时都必须有人值守,以维护每个泵站的三台空压缩机。为使天然气的输送正常,每次都需要技术人员从休斯顿控制中心的电话告知何时开动空压机,何时调节输出量,何时关机。并根据公共网点用气需要量的变化,日夜不停地由人改变供气量。旧的空压机控制方式直到近期才改变。旧控制系统的设计带有延时继电器和单回路控制器,它们存在几个问题:不能与休斯顿控制中心组网工作,难以用梯形逻辑进行编程修改,报表能力有限和蹩脚的操作员界面。 在搜寻新的解决方案中, TW 与系统供应商 WAYSON 接触联系, WAYSON 是基于用户需求的集散系统 TCS 的 OEM 制造商,一个基于 PC 的 SCADA 系统被推荐给了 TM ,这个系统结合了以下特点:一个带有 32 位 SNAP 控制器的 486 个人计算机,智能 I/O 模块,流程图形 FACTORY FLOOR 控制软件。经过多方比较评估,公司认为 TCS 系统具有以下特点:使用户更好地介入工艺过程的界面,更大的编程灵活性,一流组网能力和简单人机操作员界面;而所有这些特点都建立在一个具有吸引力的性能 / 价格比的基础上。系统具有模块化结构,它使以后系统能灵活随意地修改,因此公司选择新墨西哥站点的托罗作为新控制系统的一个实验现场,该系统最终也将代替其他站点的控制设备。 三、新系统组成 l 更好的控制特性 托罗站原被设计成共有 550 个 I/O 点的系统,三个发动机中,每台共使用了 144 个 OPTO22 的 I/O 点,其中共有 80 个开关量和 64 个模拟量点。新系统被设计成带有 4 个 SNAP 控制器的系统, SNAP 以点对点方式进行数据交换,其中一台 SNAP 控制器被设计成主控制器(每台发动机配 一台从控制器),所有控制器通过 ARCENT 网连接在一起,主控制器和其他三台发动机的从控制器都有各自的打印数据记录。使用新系统,公司的休斯顿操作中心现在通过卫星通讯能直接向主控制器发出空压机的启动、调节或停止的命令,而主控制器与每台从属控制器进行通讯。控制中心对每个发动机能监控超过 50 多个 I/O 点,通过这些 I/O 点及其构成的 PID 回路对发动机的定时、温度、压力报警进行控制,并将结果返还给控制器。 发动机温度 PID 回路控制是用 SNAP 的智能模拟 I/O 模块在 I/O 级就完成,风冷型制冷机成年累月地对发动机提供 24 小时不停的冷却。 l 智能I/O 控制发动机温度和压力的 I/O 前端智能单元通过一根双绞线和控制器相连,可以构成很大的分布式系统。每个智能单元含有很多就地控制的带光隔离功能的 12 位 I/O 模块和一个智能控制单元。模拟量智能单元可以完成高低限报警、滤波、热电偶线性化、波形产生、累加、平均、斜坡函数和其他功能。对 TW 而言, SNAP 的智能 I/O 模块在工作量和成本方面占有重要优势。 因为系统要求具有故障纠错能力,所以旧系统必须将所有 I/O 点从发动机室用硬线连到主控制室中。而 SNAP 系统的分布式前端智能单元提供了在 I/O 一级的就地控制能力,所以只需将三个从属控制器用线和主控制器机房相连接。一个可与各从控制器通信的、设立在机房的智能前端单元能独立完成紧急停车任务,从而省去了昂贵的并需花大量时间安装的硬线连接的继电器控制面板。 l 危险环境操作运行 SNAP 产品具有一类危险环境工作资格证书。它使 TW 能够将三个机房用的控制器放在标准的 NEMA 机箱内,而没有该证书的控制器必须放在昂贵的防爆箱内才能安全工作。 TW 采用 FACTORY FLOOR 软件对 SNAP 控制器进行编程, FACTORY FLOOR 通过流程图画面提供了一个控制逻辑的清晰的可见的表达方式。通过用带有一个或多个命令的动作块来绘制一个“ TO DO ”(需要做)的表格,例如“打开阀门 1 ”,然后将这些动作块与条件模块用线相连以确定条件是否满足,即会问“阀门 1 开了吗?”动作块间的连线显示执行的顺序。通过以上方法就编制好了一个应用程序。 TW 的发动机内部的温度和压力是用 PID 环路来调节的,这些 PID 环路非常复杂,必须进行浮点运算, FACTORY FLOOR 支持 IEEE 标准的浮点算法,这种浮点算法通过在控制器一级的 SNAP 的数学协处理器实施运算。另一个对 SNAP 的长处是在每个从控制器和主控制器上均可进行数据记录。 l 人机界面软件 TW 用新的 MMI 软件对操作员界面进行编程。由于新的软件的显示数据库和控制数据库是同一个,所以省去了数据库对应工作,使精度更高,并减少了编程时间。新的软件可以对 I/O 、控制变量、报警状态、数据记录进行访问,其复杂而精致的目标生成的图形软件环境包括一系列的 3-D 图库和 ISA 符号库,这些特点使得操作员界面的开发变得非常容易。 TW 的操作员在每个系统的现场均使用 MMI 软件,当发现问题时,操作员很容易就能确定原因,从而能派出合适的机械或仪表技术员。 软件的简易性使得操作员不必成为高级培训过的程序员就可以进行大多数简单的维护,第一次使用的操作员也有可能对 MMI 进行升级。 四、结语 随着托罗基地安装工程的完工, TW 开始用 SNAP 对位于另一处 ---- 亚利桑那州的泵站也进行了升级和更新,这个泵站有望在几个月后投产,接着,源源不断随后而来要求改造的泵站的更换可能要花去 WAYSON 该工程组的工程师们几年的时间。

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8楼
让大家对奥图 22 的产品和系统有基本的认知 于一九七四年, 奥图 22 (OPTO 22) 公司的创办人, ROBERT G. ENGMAN 先生, 在把 OPTO 22 公司, 始创起来之前, 本身是位一直从事 “处理器” (CPU) 芯片的高级设计工程师, 亦曾进行过光隔离和固态式 “封装” 电子器件设计和开发工作的高级工程师。而上述的芯片或器件, 都是打算被用在环境非常恶劣, 工业级, 甚而是军用级环境之中。因此, R.G. ENGMAN 先生 (虽然现时年纪比较大, 但仍是 OPTO 22 的唯一老板, 每天还照常上班呢), 在 OPTO 22 公司未被成立之前, 由于早已从事并参与了, 需要极之可靠, 在工业与军事应用的工控产品的开发, 设计和生产的工作。在这方面, 早已积累了, 极为丰富的经验与感受, 亦掌握了这方面, 大量的技术与生产诀窍。同时亦深深地体会到, 作为工业自动化控制来说, 产品的可靠性与耐用性, 包括标准化和开放性, 是极为重要的。所以当 OPTO 22 公司一开业之时, 早已确立了些最重要, 而属关键性的经营原则, 便是 OPTO 22 的产品, 就是以 “品质质量最佳, 最可靠, 兼容性与延续性相当强, 属开放式的产品” 为代表。也是 OPTO 22 今后作为其产品的本身, 最重要的特征! 对外开始营业时, 奥图 22 只作为一个 O.E.M. 厂家, 向世界各大 DCS, PLC 及计算器厂家, 如 WESTINGHOUSE, GE, GEC, FISCHER-BAILEY, ROSE-MOUNT, FOXBORO, HONEYWELL, YOKOKAWA, JOHNSON, A.B., MODICON, SEIMENS, DEC, IBM, HP 及 TI 等工控产品大厂家, 提供光电隔离的固态继电器 (SSR), 还提供更多的 AC、DC、DIO、AIO 等光电隔离 I/O 模块, 作为上述各大公司, 做为他们前端 I/O 的光电隔离, A/D 与 D/A, 电压等, 还包括计算器工程单位的转换。同时被用作前端 I/O 监控及作数据采集等之用。因此, 对自动化, 最重要的一环, “分布式前端现场智能化 I/O 单元控制技术” 和这方面的系统, OPTO 22 和它的技术人员, 掌握了大量的现场与实践的经验。基于上述各大公司的产品, 所存在的优劣点, 作出了大量的改进, 因而奠定了奥图 22 后来, 在这方面, 开创他们非常超前和独特的 “I/O 监控系统”, 坚实的基础! 从以下 “A” 到 “O” 共十五项, 对奥图 22 产品及有关它的产品说明和介绍, 只能做到让大家对奥图 22 的产品及其系统, 在技术上及性能上, 有基本的认知。要是大家要对奥图产品和它的系统, 要有进一步深入的了解, 那就需要从奥图 22 的英文网页或 “Optoinfo CD”, 找到大家所需的资料与数据了。 A. OPTO 22 的 “固态继电器” (SSR) 是什么?  R.G. ENGMAN 先生, 在创办 OPTO 22 公司之前, 经过多番努力钻研, 发明并首创了以半导体器件为基础, 属全“封装” (ENCAPSULATION) 式的 “固态继电器” (SSR)。由于具有操作速度快, 全无触点, 4000 伏光隔离 (PHOTO 即 “OPTICAL ISOLATION”), 上电后电压为 “零”, 内置缓冲电路, 具有非常独特的功能。与传统以机械式驱动或以电磁式驱动, 用弹簧作为开关接点的继电器, 是全然回异的。于一九七四年, OPTO 22 所推出的这种全新的 “固态继电器” (SOLID STATE RELAY, 缩写为 “SSR”), 在当时工控界来说, 实属一个, 非常革命性的创举!  由于上述 SSR, 被设计用在环境非常恶劣的工业现场, 功率需要比较大, 而又属大规模电力照明组合; 大型变压器; 工业用大型圆筒形线圈; 单相, 两相或三相, 大型单向或双向, 各种类型马达, 进行控制。除了以上的特点之外, OPTO 22 对上述器件 (SSR), 在封装前, 保证要做到百份之一百测试。在封装后, 也再一次要进行百份一百的质量测试, 即保证作 200% 的通电, 全负载, 经六次超额电流冲击的测试, 才算合格被通过。OPTO 22 的 “SSR”, 还有其它的优点: 如可以抵受 “瞬变” 2000 伏电压的冲击; 符合美国 NEMA 雨水淋洒的 “ARC 验证” 标准; 可抵御峰值反向电压冲击; 具有耦合 (COUPLING) 隔离容量 “PF” 八级; 符合 IEEE-472 的 “SURGE” WITHSTAND 的标准; 可抵御极严苛的工业现场 所规定 “震动” 与 “冲击’ 的标准; 可在 -40℃ 至 100℃, 甚而瞬间可达 110℃ 的温度范围, 正常操作; 符合 “UL”、“CSA’、“CE”、“FM” 等的标准验证。 R.G. ENGMAN 先生, 于一九七四年时, 开办 OPTO 22 时, 手上刚巧有廿二种, 光隔离 (OPTICAL), 固态继电器 (SSR), 可以推出巿场。所以就起了 “OPTO 22” 这名字。目的要向世人宣示, 他以廿二件产品起家。但将来不断推出巿场, 属前端 I/O 类型的产品, 都是属 4000 伏, “光电隔离” (OPTICAL ISOLATION): 的特性。 E.G. ENGMAN 先生创办了 OPTO 22, 已过去 “22” 年了, 到目前为止, OPTO 22 的最新, 最重要和最先进的 I/O 产品: SNAP I/O 模块, 虽然在接线方式, 尺寸更少, 外型不同, 封装方式不一样。包括功能等方面, 做了许多, 关键性的改进, 但有关 4000 伏电压, 光电隔离的特性这一点, 都未有任何的改变。 OPTO 22 产品, 就具备 “光隔离” 这个传统的特质, 相信在未来, 仍一直都不会有丝毫, 会被作出改变的! 常用的固态继电器如下: 标准系列功率型固态继电器 交流控制交流型固态继电器 DC60S3 3-32V DC 控制,5-60V DC/3A,功率型固态继电器 DC60S5 3-32V DC 控制,5-60V DC/5A,功率型固态继电器 交流控制交流型固态继电器 120A10 85-280V AC 控制,120V AC/10A ,功率型固态继电器 120A25 85-280V AC 控制,120V AC/25A ,功率型固态继电器 240A10 85-280V AC 控制,240V AC/10A ,功率型固态继电器 240A25 85-280V AC 控制,240V AC/25A ,功率型固态继电器 240A45 85-280V AC 控制,240V AC/45A ,功率型固态继电器 240A45-17 85-280V AC 控制,240V AC/45A ,功率型固态继电器 直流控制交流型固态继电器 120D3 3-32V DC 控制,120V AC/3A ,功率型固态继电器 120D10 3-32V DC 控制,120V AC/10A ,功率型固态继电器 120D25 3-32V DC 控制,120V AC/25A ,功率型固态继电器 120D45 3-32V DC 控制,120V AC/45A ,功率型固态继电器 240D3 3-32V DC 控制,240V AC/3A ,功率型固态继电器 240D10 3-32V DC 控制,240V AC/10A ,功率型固态继电器 240D10-17 3-32V DC 控制,240V AC/10A ,功率型固态继电器 240D25 3-32V DC 控制,240V AC/25A ,功率型固态继电器 240D25-17 3-32V DC 控制,240V AC/25A ,功率型固态继电器 240D45 3-32V DC 控制,240V AC/45A ,功率型固态继电器 240D45-17 3-32V DC 控制,240V AC/45A ,功率型固态继电器 380D25 3-32V DC 控制,280V AC/25A,功率型固态继电器 380D45 3-32V DC 控制,280V AC/45A ,功率型固态继电器 直流控制交流型固态继电器 480D10-12 3-32V DC 控制,480V AC/10A ,功率型固态继电器 480D15-12 3-32V DC 控制,480V AC/15A ,功率型固态继电器 480D25-12 3-32V DC 控制,480V AC/25A ,功率型固态继电器 480D25-E 功率型固态继电器,高电压类型 480D45-12 3-32V DC 控制,480V AC/45A ,功率型固态继电器 480D45-E 功率型固态继电器,高电压类型 575D15-12 3-32V DC 控制,575V AC/15A ,功率型固态继电器 575D25-E 功率型固态继电器,高电压类型 575D45-12 3-32V DC 控制,575V AC/45A ,功率型固态继电器 575D45-E 功率型固态继电器,高电压类型 Z 系列功率型固态继电器 Z120D10 Z 型,3-32V DC 控制,120V AC/10A , 功率型固态继电器 Z240D10 Z 型,3-32V DC 控制,240V AC/10A , 功率型固态继电器 Z240D10-17 Z 型,3-32V DC 控制,240V AC/10A , 功率型固态继电器 P系列直流控制直流型固态继电器 DC60P P 型,3-32V DC 控制,5-60V DC,3A ,功率型固态继电器 DC200P P 型,3-32V DC 控制,5-200V DC,1A,功率型固态继电器 P120D2 P 型,3-32V DC 控制,120V DC,2A,功率型固态继电器 P120D4 P 型,3-32V DC 控制,120V DC,4A,功率型固态继电器 P240D2 P 型,3-32V DC 控制,240V DC,2A,功率型固态继电器 P240D4 P 型,3-32V DC 控制,240V DC,4A,功率型固态继电器 P240D4-17 P 型,3-32V DC 控制,240V DC,4A,功率型固态继电器 MP系列直流控制直流型固态继电器 DC60MP MP 型,3-32V DC 控制,5-60V DC/3A ,功率型固态继电器 DC200MP MP 型,3-32V DC 控制,5-200V DC/1A ,功率型固态继电器 MP系列直流控制交流型固态继电器 MP-120D2 MP 型,3-32V DC 控制,120V AC/2A ,功率型固态继电器 MP-120D4 MP 型,3-32V DC 控制,120V AC/4A ,功率型固态继电器 MP-240D2 MP 型,3-32V DC 控制,240V AC/2A ,功率型固态继电器 MP-240D4 MP 型,3-32V DC 控制,240V AC/4A ,功率型固态继电器 MP-240D4-17 MP 型,3-32V DC 控制,240V AC/4A ,功率型固态继电器 MP-380D4 MP 型,3-32V DC 控制,380V AC/4A ,功率型固态继电器 B. OPTO 22 最重要的组件 “光隔离 I/O 模块” (MODULE) 的介绍: 当时 OPTO 22, 主要以 O.E.M. 的方式, 向一些非常大型的电子装置与设备公司, 供应上述 “SSR” 的器件, 作为上述公司所制造的产品, 其中一部份之组件。不久, OPTO 22 在固态继电器销售上, 成为全世界, 最大的供货商。直到目前为止, 也是一样, 没什么改变。后来于一九七八年至一九八三年这期间, 先后推出了第一代的传统式 (CLASSICAL) “数字量” (DIGITAL) 的 I/O 模块 (即为 “G1” 模块); 第二代尺寸稍大, 共四点组合在一个模块上,”数字量” 的 “QUAK PAK” 型 I/O 模块 (即为 "G2" 模块, 时为一九七九年); 于八三年, 才推出的, 形状较长的第三代 “仿真量” (ANALOG) I/O 模块 (即为 “G3” 模块); 后来于一九八九年, 为了配合推出 “MISTIC” 系统, 把原来第一代 (G1) 与第三代 (G3) 的 I/O 模块长度, 宽度及高度, 均做了大幅度的缩小。分别只是仿真量 I/O 模块的宽度 (即阔度), 阔了一倍。其它长度与高度, 均是一样, 这种算是 OPTO 22 所推出的, 最著名, 亦是最成功的第四代 (G4) I/O 模块。而 “G4” 这代名词, 也已被注册为 OPTO 22 的专利应用, 作为这一类 I/O 模块的专用名词。注: “G” 即表示是 GENERATION 之英文 “缩写”。实在 OPTO 22 于一九七六年, 还提供 AC 与 DC 的 I/O 扁平型 (FLAT PAK) 模块。其技术特点与功能, 基本与 “G1” 与 “G4” 某些型号的 I/O 模块一样, 只是体形较薄, 主要被作为代替品, 被安装在用户, 自己所设计的电路板 (PCB) 上, 作为其中组件使用。如 “SSR” 一样, 全用 “黑色”, 作为代表。随后于一九七七年, 也推出了电子器件, 更密集, 体积更少, 功能却更强, 可被插装在, 用户自已所设计的电路板 (PCB) 上的固态继电器 (SSR)。亦是以 “黑色” 为代表。 上述不管 OPTO 22 的第一代 (G1) I/O 模块到第四代 (G4) 的 I/O 模块, 均继承了 OPTO 22 “固态继电器”, 在品质上和可靠性上的优良传统, 也都质量极之可靠耐用。被装上线后, 虽经多年的使用, 绝少被发觉, 会有问题出现的。由于上述四个, 不同发展年代的模块, 主要被设计作为被计算器, 用在系统上, 成为系统的智能化 I/O 模块。因此, 虽然模块上的半导体的线路, 比原来的 “SSR”, 复杂及密集 (COMPACT) 得多。但这类后期被推出的 OPTO 22 I/O 模块, 其操作温度, 仍可达到 “军品级” -30℃ 至 75℃ 的范围。而且这些 I/O 模块, 仍维持 4000 伏电压的 “光电隔离” 优良传统的特点。另外, 还提供 “自我诊断” (DIAGNOSTIC) 的功能。上述 “G3” 与 “G4” 两个年代的仿真量 I/O 模块的操作温度, 均是 “工业级” 的 0℃ 至 70℃, 但闲置 (STORAGE) 时所能抵受的温度, 则是 -25℃ 至 85℃, 分辨率是 12 位。另外, OPTO 22 的 I/O 模块, 还具有一个非常 “独特” 的特色, 便是上面所述, 各年代所推出的 I/O 模块, 虽然以四个、八个、十六个、二十四个或甚而三十二个单位为组合, 都被插装在同一 “载架” (MOUNTING RACK) 之上, 但每个 I/O 模块, 均是单点单路, 连地线也是每个独立信道。所以, 每个 I/O 模块之间, 均不相连, 互不相关。都是独立单路的。因此, 任何一个 I/O 模块失效的话, 绝不会影响同处在一个 “载架” 上, 其它 I/O 模块的正常操作。就算被撤换时, 也不会对其他 I/O 模块, 会造成有任何的影响。 不管 OPTO 22 的第一代 (G1); 第二代 (G2); 或第四代 (G4) 的 “开关量” (即数字量) 模块。从一开始, 都已被 OPTO 22, 用不同的颜色, 去介定不同性能 I/O 模块, 作为识别。“白” 色代表 “直流输入” 模块; “红” 色代表 “直流输出” 模块; “黄” 色代表 “交流输入” 模块; 而 “黑” 色代表 “交流输出” 模块。由于第三代 (G3) 或第四代 (G4) 的仿真量模块, 不管在 “长度” 或 “宽度”, 都与 “开关量” 的模块尺寸, 都有所不同, 易于互相辨认, 所以都采用 “白” 色作为代表。这种以颜色, 作为识别不同功能的模块标准, 后来也成为世界性的共享标准。 到了最新一代的 “SNAP" I/O 模块”, 不管 “开关量” 或 “仿真量” 的模块, 在尺寸上, 甚而比 “G4” 的 I/O 模块, 都较为细小, 而且尺寸的大小, 都是完全一样的。因此, “SNAP 仿真量的输出模块”, 为了识别的目的, 就被介定为 “绿色”; 而 “SNAP 仿真量的输入模块”, 则被介定为 “蓝色”, 以资有所分别。而 SNAP 的 “开关量” I/O 模块的不同颜色, 与原来 “G1”, “G2” 与 “G4” 不同年代的 “开关量” 模块, 被设定的不同颜色, 是完全一样的。 不管是第一代 (G1) 或第四代 (G4) 的 “开关量” (即数字量), 单点 I/O 模块, 每个模块的顶端, 不管是 “输入” 或 “输出” 的模块, 均设有一个发光二极管 (LED) 的显示灯, 通电便亮起来。由于第二代 (G2) 的 “QUAK PAK” 的 “开关量” I/O 模块。包括最新推出, “开关量” 的 SNAP I/O 模块。每个模块, 均由四个控制点所组成。因此, 这种模块的顶端, 也都设有四个 “LED” 显示灯。作为显示不同的每一点, 是否通电。不管第三代 (G3) “QUAK PAK” 的 “开关量” I/O 模块或最新推出 SNAP 的 “开关量” I/O 模块, 都由四个 I/O 点, 作为一单元所组成的 I/O 模块, 然而每一控制点之间, 均是独立单路, 互相被隔离开, 操作时互不干扰, 或关连的。只是每个这样的 “模块”, 四个 I/O 点, 共享同一地线而已。 不管第三代 (G3) “仿真量” 的 I/O 模块也好或是新推出 SNAP “仿真量” 的 I/O 模块, 均无 “LED” 灯的显示设置。因无此必要。另外, 第一代 (G1), 第四代 (G4) 或 SNAP “直流输出” 及 “交流输出” 的 I/O “开关量” 模块, 在每个模块上, 均设有可插拔的 “保险丝” (FUSE)。除了对模块或系统本身, 起到保护作用之外, 在安装及调试时, 也会带来方便和好处。 OPTO 22 所提供的各种模块, 可给计算器提供 “交流的输入与输出”; “直流的输入与输出” 通用 (GENERAL) 的功能, 并可以被用来, 对工业 “现场” 的 “器件” (FIELD DEVICES), 提供远程的监测 (MONITOR) 与控制 (CONTROL) 的功能; OPTO 22 的 “输入” (INPUT) 模块, 可为计算器, 把现场输入的不同 “交流” (AC) 或 “直流” (DC) 的电压值, 译码为计算器能识认的讯号; “输出” (OUTPUT) 模块, 可被用来把计算器的讯号, 转换为可以被 “现场” 的 “器件” (DEVICES), 能识认或被接收的讯号 (内中包括驱动与指令码)。当然, OPTO 22 的 I/O 模块, 还具有极为 “独特” 的性能, 就是可以非常有效地, 把现场的强电或干扰与属于弱电层次, 逻辑操作的计算器, 以光电隔离的方式隔开。 我们为什么要化那么多的笔墨, 在上面为大家, 那么详细地介绍 OPTO 22 的 I/O 模块的特点呢。主要因为上面所述, 属全部光隔离的模块, 是 OPTO 22 产品的基础, 也是系统最重要的组成部份。没有这些模块, 也就没有OPTO 22 今天的 “OPTOMUX”, “PAMUX”, “MISTIC” 和最新的 “SNAP” 系统了。无论如何, 直到今天为止, “SSR” 与 “I/O” 模块的销售额, 仍占 OPTO 22 全年总销售量, 一半以上。因为现时许多 DCS, PLC 或自动化设备等厂家, 要求 OPTO 22, 作为 O.E.M. 的方式, 用这些厂家的品牌, 有时连型号, 也改用这些厂家, 自设的型号。仍大量地采用 OPTO 22 的 “G1”、“G2”、“G3” 及 “G4”, 甚而还包括 SNAP 的 I/O 模块, 被作为上述厂家的系统或设备上, 作配置上用的其中重要件之一。 如第二代 (G2) 的 “QUAK PAK” I/O 模块, 主要被用在 DEC 公司早期, 以 Q-BUS 为基础的 “VAX” 系统, 作为 I/O 之用。另一个例子, 便是 IBM 公司, 也采用 OPTO 22 的 PAMUX 系统及 I/O 模块, 作为 IBM 大型计算器机房的 “智能化” 监控系统之用。还有颇多类似的例子, 实在数不胜数! 常用G4系列I/O模块如下: G4AD3 4-20 mA 模拟量输入模块 G4AD4 G4 系列 ICTD 温度输入模块 G4AD5 J 型热电偶输入模块 G4AD6 0-+5V DC,模拟量输入模块 G4AD6HS 0-+5V DC,高速模拟量输入模块 G4AD7 0-+10V DC,模拟量输入模块 G4AD7HS 0-+10V DC,高速模拟量输入模块 G4AD8 K 型热电偶输入模块 G4AD9 0-+50 Mv,模拟量输入模块 G4AD10 PT100热电阻输入模块 G4AD11 -5 -+5V DC模拟量输入模块 G4AD12 -10 -+10V DC模拟量输入模块 G4AD13 0 -100 mV模拟量输入模块 G4AD16 0 -5Amp AC/DC模拟量输入模块 G4AD17 R 型热电偶输入模块 G4AD18 T 型热电偶输入模块 G4AD19 E 型热电偶输入模块 G4AD20 0 -10.8KHz模拟量输入模块 G4AD22 0 -1V DC模拟量输入模块 G4AD23 S 型热电偶输入模块 G4AD24 B 型热电偶输入模块 G4AD25 0 -100V AC/DC 模拟量输入模块 G4AD26 DV/DT模拟量输入模块 G4AIRTD 8 通道热电阻输入模块 G4AITM 16 通道热电偶/毫伏输入 G4AIVA 16 通道电压/电流输入 G4DA3 +4 --20 MA 模拟量输出模块 G4DA4 0 -+5V DC 模拟量输出模块 G4DA5 0 -+10V DC 模拟量输出模块 G4DA6 -5 -+5V DC 模拟量输出模块 G4DA7 -10 -+10V DC 模拟量输出模块 G4DA8 0 -+20MA 模拟量输出模块 G4DA9 5 -60V DC 时间比例模拟量输出模块 G4DA10 12 -280V AC 时间比例模拟量输出模块 G4IAC5 90-140V AC/DC G4 数字量输入模块, 5V DC逻辑 G4IAC5A 180-280V AC/DC G4 数字量输入模块, 5V DC逻辑 G4IAC5MA 90-140V AC/DC G4 数字量输入模块,三位置:手动ON/OFF开关和自动与外部信号对应, 5V DC逻辑 G4IAC15 90-140V AC/DC G4 数字量输入模块, 15V DC逻辑 G4IAC15A 180-280V AC/DC G4 数字量输入模块,15V DC逻辑 G4IAC24 90-140V AC/DC G4 数字量输入模块, 24V DC逻辑 G4IAC24A 180-280V AC/DC G4 数字量输入模块,24V DC逻辑 G4IDC5 10-32V DC/AC G4 数字量输入模块,5V DC逻辑 G4IDC5B 4-16V 高速 G4 数字量输入模块,5V DC逻辑 G4IDC5D 2.5-28V DC G4 数字量输入模块,5V DC逻辑 G4IDC5G 35-60V DC/AC G4 数字量输入模块,5V DC逻辑 G4IDC5K 2.5-16V DC 高速G4 数字量输入模块,5V DC逻辑 G4IDC5MA 90-140V DC/AC G4 数字量输入模块,三位置:手动ON/OFF开关和自动与外部信号对应, 5V DC逻辑 G4IDC5Q 2.5-16V DC G4 正交数字量输入模块组 G4IDC15 12-32V AC/DC G4 数字量输入模块, 15V DC逻辑 G4IDC24 12-32V AC/DC G4 数字量输入模块, 24V DC逻辑 G4OAC5 12-140V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑 G4OAC5A 24-280V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑 G4OAC5A5 24-280V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑, 常闭 G4OAC5A5FM 24-280V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑, 常闭 G4OAC5ADCFM 24-280V AC G4 数字量输出模块 G4OAC5AFM 24-280V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑 G4OAC5AMA 24-280V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑 G4OAC5FM 12-140V AC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑 G4OAC5MA 12-140V AC G4 数字量输出模块,三位置:手动ON/OFF开关和自动与外部信号对应, 5V DC逻辑 G4OAC15 12-140V AC G4 数字量输出模块, 15V DC逻辑 G4OAC15A 24-280V AC G4 数字量输出模块, 15V DC逻辑 G4OAC24 90-140V AC/DC G4 数字量输入模块, 24V DC逻辑 G4OAC24A 180-280V AC/DC G4 数字量输入模块, 24V DC逻辑 G4ODC5 5-60V DC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑 G4ODC5A 5-200V DC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑 G4ODC5AFM 5-200V DC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑 G4ODC5FM 5-60V DC G4 数字量输出模块, 5V DC逻辑 G4ODC5MA 5-60V DC G4 数字量输出模块,三位置:手动ON/OFF开关和自动与外部信号对应, 5V DC逻辑 G4ODC5R G4 数字量继电器输出模块, 常开, 5V DC逻辑 G4ODC5R5 G4 数字量继电器输出模块, 常闭, 5V DC逻辑 G4ODC5R5FM G4 数字量继电器输出模块, 常闭, 5V DC逻辑 G4ODC5RFM G4 数字量继电器输出模块, 常开, 5V DC逻辑 G4ODC15 5-60V DC G4 数字量输出模块, 15V DC逻辑 G4ODC24 5-60V DC G4 数字量输出模块, 24V DC逻辑 G4ODC24A 5-200V DC G4 数字量输出模块, 24V DC逻辑 C. 最先进崭新一代 “SNAP” I/O 模块有什么不同:  从第一代 (G1) 至第四代 (G4) I/O 模块, 加上智能卡的组合, 以 16 个 I/O 模块, 为一最大的智能化组合单元。假如不需考虑智能化冗余的问题, 亦可组成四个或八个, 智能化的 I/O 单元组合。就算传统式 “开关量”, “输入” 或 “输出” (I/O) 的模块, 或 传统式 “仿真量”, “输入” 与 “输出” I/O 的模块, 就可以按配置的需要, 混装在一起, 插在一个 “载架” 上使用 (当时 “开关量” 的 I/O 模块, 还不能与仿真量的 I/O 模块, 一起被混合插装在同一 “载架” 上)。 要是不带 OPTO 22 本身的智能卡, 不连到 OPTO 22 的主控制器上, 直接纯以 I/O 模块组合的单元或以 PAMUX 系统的方式, 连到一般的 PC、IPC 或 STD 总线等系统去, 直接由 PC、IPC 或 STD 总线等系统的专用 I/O 卡或串口, 进行操控的话, 除了四个、八个或十六个 I/O 模块单元组合之外, 还有二十四个及三十二个 I/O 单元组合的载架 (MOUNTING RACK)。但 OPTO 22 发展到了最新, 又最先进的 “SNAP” I/O 系统的时候。为了配合系统发展的需要, I/O 模块单元, 可组成三十二点, 单一的 “开关量” 或三十二点, 纯 “仿真量” 的 I/O 单元组合。亦可把 SNAP “开关量” 的 I/O 模块, 与 “仿真量” 的 I/O 模块, 混装在同一个 I/O 控制单元组合上。不过 I/O 单元组合的前八个位置, 可完全插装八个 SNAP “开关量” (每个 “开关量” 的 I/O 模块, 由 “四” 点所组成) 的 I/O 模块, 即共三十二个控制点, 亦可全部或部份, 插上八个或不多于八个, 某个数量的 “仿真量” (每个 “仿真量” 的 I/O 模块, 由 “两点” 所组成) I/O 模块。而 I/O 单元组合的后八个位置, 只可被插装八个 “仿真量” (即共十六个控制点) 的模块。因此, 现时 SNAP 系统的 I/O 模块, 除了具有 “开关量” 与 “仿真量” 的 I/O 模块, 可作混装组合的功能之外, 同时还提供一个 I/O 单元组合, 最多可具有三十二个 “开关量” 与十六个 “仿真量”, 即共四十八个控制点的 I/O 单元组合。按最新的发展, 一个 OPTO 22 智能化的单一 “开关量”, SNAP I/O 模块单元组合, 其最高组合数量, 全部十六个位置, 都可以全被安装上, “四点” 一个 “开关量” 的 I/O 模块, 即每个 I/O 单元组合, 共可达六十四个, “开关量” 控制点这么多! 这便大大地, 可以降低采用 OPTO 22 “开关量” I/O 模块的使用成本了。 新推出的 I/O 模块, 为什么名字叫 “SNAP” 呢, 主要目的要表明, OPTO 22 最新推出这种最先进的 I/O 模块, 被插装在 “载架底座” 上时, 极之方便与快捷。 只 “喀嚓” 一声向, “SNAP” I/O 模块等一切组件, 都被 “锁扣” 住了。包括 I/O 模块 “载架底座”, 被装在通用, “欧陆式” (DIN) 标准, 作为紧固用, 属对称形式的导轨上时, 也是通过施 “压” 的方式, 被夹住的。而 I/O 模块与现场在联机, 只需把褪了绝缘胶皮后的铜线端, 插进 SNAP 模块的 “端子座” 凹孔之中, 就马上会被夹住。然后把可作插拔, 并已接好模块上各点, 与现场联机的 “端子座”, 极之容易地, 可被插进 SNAP I/O 模块的顶端 (也是 “喀嚓” 一声被夹住)。不需被拴上任何一根镙丝钉, 作为紧固之用。上述任何组件在互相脱离时, 就只需被拔出来, 就可以了, 安装或拆卸, 极之方便。 不管 “开关量” 或 “仿真量” 的 SNAP I/O 模块, 无论在结构, 组合, 功能, 体积与所占的空间等方面, 都做了极大的改革与创新。首先, “开关量” I/O 模块, 与 “仿真量” 的 I/O 模块, 在体型上, 都是一致的; 第二, 现时 SNAP I/O 模块, 在体积上, 比原来传统式, 体积最少的 "G4" I/O 模块更细小。 同数量控制点数的 I/O 模块单元, 所占的安装位置, 比原来的要少上不止 60%; 第三, 现时 SNAP 模块的外封装, 使用防腐蚀, 强化环氧树脂的外壳, 采取真空, 密封封装 (CAPSULATION) 方式; 第四, SNAP “仿真量” 的 I/O 模块, 还带智能化。即表示模块上, 装有处理器 (CPU); 第五, SNAP 的“仿真量” I/O 模块的分辨率(RESOLUTION), 已改进到 15 至 15.5 位。因此, 比以前第三代 (G3) 或第四代 (G4) 的 “仿真量” I/O 模块, 采样就更为精确。   无论 SNAP “开关量” 或 “仿真量” 的 I/O 模块, 均与传统式的各代 I/O 模块一样, 仍具有现场一边与计算器逻辑操作的另一边, 作“4000 伏的光电隔离”。除此之外, SNAP “仿真量” 的 I/O 模块, 更具有 “变换隔离” (TRANSFORMER ISOLATION) 的特点。 这功能可防止, 现场设备回路, 对系统逻辑操作, 有任何干扰的影响。SNAP “开关量” 或 “仿真量” 的 I/O 模块, 正常操作温度, 是工业级的 0℃ 到 +70℃。但 "闲置" (STORAGE) 温度, 则仍属 -25℃ 到 +85℃。而且也全得到 “UL”、“CSA” 与 “CE” 等的验证通过。 由于 OPTO 22 的 “仿真量” I/O 模块上, 内建有处理器 (CPU), 令到这种仿真量的模块, 达到 “模块” (MODULE) 级智能化这水平。这种利用程序, 可设定地址或作组态的模块级别, 所提供的智能化特色, 是有些用户, 就其某些特殊应用项目所需, 提供理想的条件。而且这类模块本身, 就可以利用 RS485 或 ARCNET, 提供流行的 “串口连接的数据通讯” (TYPICAL SERIAL DATA LINK COMMUNICATION) 或编程的功能。 SNAP “仿真量” I/O 模块, 未出厂前, 已被进行全面的技术 “校正”。无需用户再作任何的调校。不管开关量或仿真量的 SNAP I/O 模块, 只需五伏电源供电, 便已十分足够。 基本上, 所有的 SNAP I/O 模块, 都可以提供在线(ON LINE), 进行 “热插拔” (SWAPPING), 即 “热撤换” 的功能。 多个 SNAP I/O 模块, 被插装在同一个 “载架底座” 后, 因为每个 I/O 模块, 与另一个 I/O 模块, 紧贴的一面, 即模块的两边, 都被预设有互相可作勾连的紧固装置, 所以当一排 SNAP I/O 模块, 都被插装在一起时, 每个模块之间, 便可互相勾连一起, 变成一组相当紧固的模块组合单元。这是 SNAP I/O 模块的另一特色。 SNAP I/O系统常用I/O模块如下: SNAP-AIA-RMS 2-通道,0~10A AC/DC输入 SNAP-AIV-RMS 2-通道,0~250V AC/DC输入 SNAP-AICTD 2-通道,温度输入,ICTD SNAP-AICTD-4 4-通道,温度输入,ICTD SNAP-AIMA 2-通道,电流输入,-20mA~+20mA SNAP-AIMA-4 4-通道,电流输入,-20mA~+20mA SNAP-AIMA-i 2-通道,带隔离,电流输入,-20mA~+20mA SNAP-AIMV-4 4-通道,-150mV~+150mV输入或-75mV~+75mV输入 SNAP-AIMV2-4 4-通道,-50mV~+50mV输入或-25mV~+25mV输入 SNAP-AIRATE 2-通道,0~25000Hz频率输入 SNAP-AITM 2-通道,E、J、K型热电偶或-150mV~+150mV输入或-75mV~+75mV输入 SNAP-AITM-2 2-通道,B,C,D,G,N,T,R,S型热电偶或-50mV~+50mV或-25mV~+25mV输入 SNAP-AITM-I 2-通道,带隔离,E.J.K型热电偶或-150mV~+150mV或-75mV~+75mV输入 SNAP-AITM-2-I 2-通道,带隔离,B,C,D,G,N,T,R,S型热电偶或-50mV~+50mV或-25mV~+25mV输入 SNAP-AIRTD 2-通道,100ΩPt热电阻输入 SNAP-AIV 2-通道,电压输入-10VDC~+10VDC或-5VDC~+5VDC SNAP-AIV-4 4-通道,-10VDC~+10VDC电压输入 SNAP-AIV-I 2-通道,带隔离,电压输入-10VDC~+10VDC SNAP-AOA-3 单通道,电流输出,4~20mA SNAP-AOA-23 2-通道,电流输出,4~20mA SNAP-AOA-28 2-通道,电流环输出0~20mA SNAP-AOD-29 2-通道,模拟时间片比例输出,5-60VDC SNAP-AOV-5 单通道,电压输出0~10VDC SNAP-AOV-7 单通道,电压输出-10~+10VDC SNAP-AOV-25 2-通道,电压输出0~10VDC SNAP-AOV-27 2-通道,电压输出-10~+10VDC SNAP-IAC5 4-通道,AC输入,90~140VAC/VDC,5VDC逻辑 SNAP-IAC5A 4-通道,AC输入,180~280VAC/VDC,5VDC逻辑 SNAP-IAC5MA 4-通道,AC输入,带隔离,有手动/自动开关 SNAP-IDC5 4-通道,DC输入,10~32VAC/VDC,5VDC逻辑 SNAP-IDC5D 4-通道,DC输入,2.5~28VDC,5VDC逻辑 SNAP-IDC5-FAST 4-通道,高速,DC输入,2.5~16VDC,5VDC逻辑 SNAP-IDC5-FAST-A 4-通道,高速,DC输入,18~32VDC,5VDC逻辑 SNAP-IDC5MA 4-通道,DC输入,带隔离,有手动/自动开关 SNAP-IDC5Q 两象限位置输入 SNAP-IDC5-SW 4-通道,开关状态输入 SNAP-OAC5 4-通道,AC输出,12~250VAC,5VDC SNAP-OAC5MA 4-通道,AC输出,带隔离,有手动/自动开关 SNAP-OAC5-I 4-通道,AC输出,带隔离,12~280VAC SNAP-ODC5SRC 4-通道,DC输出,5~60VDC,5VDC逻辑源,发射极开路输出 SNAP-ODC5SNK 4-通道,DC输出,5~60VDC,5VDC逻辑汇点,集电极开路输出 SNAP-ODC5R 4-通道,干结点输出,常开 SNAP-ODC5R5 4-通道,干结点输出,常闭 SNAP-ODC5MA 4-通道,DC输出,带隔离,有手动/自动开关 SNAP-ODC5-I 4-通道,DC输出,带隔离,5~60VDC SNAP-ODC5A-I 4-通道,DC输出,带隔离,5~200VDC D. OPTOMUX; PAMUX 与 MISTIC 各系统的 “载架” 装置介绍:  就各类不同品种, “开关量” 与 “仿真量” I/O 模块, OPTO 22 向用户提一系列完整, 属印刷线路板 (PCB) 形式, 但符合工业标准的各种 I/O 模块的 “安装载架” (MOUNTING RACK)。  适用于 “OPTOMUX”, “PAMUX” 或直接可与计算器相连的 “安 装载架”。这些载架, 提供 4 路、8 路、16 路、24 路或 32 路, 各种不同型号, 基本是被安装在 19" 控制系统的机柜之内。每个载架, 均具有工业级的 “讯号连接条” (BARRIER STRIP); “发光二极管指示灯” (LED INDICATORS); “上拉电阻” (PULL-UP RISTCORS); 为每个 I/O 模块, 设有单独专用的 “电源保险丝” (POWER FUSE)。“载架” 上还提供可以直接与计算器接口与连接的功能。当然, 在载架上, 为每一路 I/O 模块, 更装设了带保护性, 现场与计算器两端的不同接线 “端子” (TERMINAL)。  单点 I/O 模块, 只能被装插在作为单路模块载架上。但是 “四点” 的 “QUAK PAK” I/O 模块, 亦有为这些四路为一个模块, 提供专用的载架。同时, OPTO 22 亦提供了另类, 可以与 “OPTOMUX”, “PAMUX” 的 “智能卡” (BRAIN BOARD) 或标准计算器的接口 (PORT), 可作互相相连的载架。而这些载架, 设有 I/O 电路的组合。还提供了专用的 “首标式的插座” (HEADER CONNECTOR), 便于与逻辑运算一边, 进行接口与连接。 上述 I/O 模块 “载架” 的组合形式, 令模块被撤换时, 不影响现场的原有布线; 可作插拔的保险丝, 更可保障模块与电源间的联机, 并避免短路现像的出现; 载架的大小形状, 适合系统集成的需要; 容计任何 “直流”、“交流”、“输入” 与 “输出” 的 I/O 模块, 装插在载架的任何位置上; 并适合被安装在 19" 机柜上。 在第四代 (G4) I/O 模块推出后不久, OPTO 22 也介绍了他们, 刚开发完成的 MISTIC 系统, 给全世界的客户见面。这新一代的系统, 基本的控制意念上与原来的 OPTOMUX 和 PAMUX 的系统, 在本质上, 是没有太大差异的。但在功能上, 通讯能力上, 软件组态方面, 在现场前端 I/O 单元的智能化方面, 尤其是在硬件整体结构的组合上, 有了跃进式的改变。让我们先谈谈 MISTIC 系统 I/O 模块的插装载架 (MOUNTING RACK), 单在这方面, 就有了相当大的改进。一、由于 MISTIC 系统, 都是采用第四代 (G4) 传统式的 I/O 模块。正如在上面解释过, “G4” 的开关量或仿真量的模块, 不管在长度或高度两方面, 尺寸均是一样的。只是宽 (阔) 度, 仿真量的 I/O 模块, 比开关量的 I/O 模块, 宽 (大) 了一倍; 二、MISTIC 的 I/O 模块载架 (MOUNTING RACK) 与 MISTIC 系统, 用来操控 “G4” I/O 模块单元的智能卡。包括 “G4” 电源调节 (REGULATOR) 模块和 “线槽”, 全都被设计装载在一个, 名字叫 “砖块” (BRICK) 的整体结构中。 上述 “开关量” 或 “仿真量” 的 G4 I/O 模块, MISTIC 智能卡, G4 电源调节模块及线槽, 所组成混装 “砖块” 式的载架, 尺寸都是标准的。均是长 10.50 英吋, 阔是 4.38 英吋和高 5.12 英吋。同时与系统的电源及主控制器的外形, 尺寸基本上, 也是一样的。 一个 MISTIC 的 “控制盘单元” (PANEL UNIT), 可装载一个 “砖块” 形状的主控制器 (带液晶字符小型显示器和功能键), 一个 “砖块” 形状的电源和六组智能化, “砖块” 形状的 I/O 单元。假如是个属扩充性的 “控制盘单元”, 便可装载七组智能化, “砖块” 形的 I/O 单元, 加上一个 “砖块” 形状电源 (因为少了主控制器的 “砖块” 形状单元)。 MISTIC 系统的 “砖块” 式的载架, 在许多应用情况, 不一定需要集中地, 被安装在一个 “控制盘单元” 之中, 亦可采取灵活式的分散安装办法, 被安装在 19" 的系统机柜内或被安装在前端现场等处。 每一个开关量的 “砖块” 单元, 只可插装十六路直流, 交流, 输入或输出的 G4 模块 (包括一个电源调节模块); 而每一个仿真量的 “砖块” 单元, 因宽度大一倍。因此, 只可插装上八路输入或输出的模块 (包括一个电源调节模块)。 E. OPTO 22 的 SNAP I/O 系统 “载架” 又是怎么样的:  OPTO 22 继一九八九年, 在系统控制技术上, 作出跃进式的发展, 推出以砖块 (BRICK) 式结构, 所组合的 MISTIC 系统后, 又于一九九六年, 在控制技术上, 作了一次石破天惊的大突破, 再次推出 “SNAP” 系统。由于 SNAP 的主控制器 (LOCAL CONTROLLER); 前端 “智能卡” (BRAIN BOARD); 电源 (POWER SUPPLY); 包括所有的 I/O 点, 都是采取密封 “封装” (CAPSULATION) 式的模块 (MODULAR) 形式。而且都设计被装在一条 “欧陆式” (DIN) 标准, 作为紧固用, 属对称形式的导轨之上。因此, 安装和结构, 都相当简单, 所以令用户的使用成本, 就更为节省。 SNAP I/O 的最基本组合单元, 是 I/O 模块, 与模块式的智能卡, 都被插装在一件印刷线路板 (PCB) 式的载架 "底座" (RACK BASE) 之上, 成为一智能化 SNAP I/O 单元组合。 当 SNAP 的主控制器 (L.C.), 加上 SNAP 电源 (P.S.) 和智能化 I/O 单元, 组成一个完整的 SNAP I/O 系统时, 主控制器与电源, 只被架装在, 与一 SNAP 智能化 I/O 单元组合, 同一条导轨式装架上而已。并非被插装在, SNAP I/O 模块与智能卡模块的同一件 PCB 式的载架底座上。因此, 组合也是相当简便和灵活的。 SNAP 的 “载架底座” (RACK BASE), 只分 “B” 系列和 “D” 系统两大类。 “B” 系列的 “载架底座”, 可全部插装 SNAP 的 “仿真量” 的 I/O 模块。而前八个位置, 亦可全插装 “数字量” 的 I/O 模块, 亦可混装插上 “开关量” 与 “仿真量” 的混合 I/O 模块, 但后八个位置, 只 “仿真量” 的 I/O 模块, 才能被插上。“D” 系列的 “载架底座”, 只能被插装上 “开关量” 的 I/O 模块。不管 “B” 或 “D” 的两种 “载架底座”, 都是采用同一样, 欧陆式的 “DIN” 式导轨, 紧固在系统的机柜或现场的机箱之中。 不管 “B” 系列或 “D” 系列的 “载架底座”, 都分别提供八个, 十二个或十六个 SNAP I/O 模块, 插装的载架底座。但全部这些载架底座, 均具有已被预设的位置, 让 SNAP 模块式的智能卡, 被插装上, 成为 SNAP 智能化 I/O 单元组合的一部份。 无论OPTOMUX、PAMUX、MISTIC 或SNAP 的载架 (MOUNTING RACK), 虽然在结构, 形状设计或组合方式不一样, 但都具备了工业级的质量标准, 可经受得起, 工业级的恶劣现场, 严苛的 “震动” 与 “冲击”。同时亦符合了工业级 0℃ 至 +70℃, “温差操作范围” 的高要求。同时 “闲置” (STORAGE) 的 “温差范围”, 更可高达 -40℃ 至 +80℃。 SNAP I/O系统常用载架包括B系列和D系列,类型如下: SNAP-B4M 4-槽底板 SNAP-B8M 8-槽底板 SNAP-B8MC 8-槽底板,带接线端子板 SNAP-B8MC-P 8-槽底板,带接线端子板,可插拔 SNAP-B12M 12-槽底板 SNAP-B12MC 12-槽底板,带接线端子板 SNAP-B12MC-P 12-槽底板,带拔接线端子板,可插拔 SNAP-B16M 16-槽底板 SNAP-B16MC 16-槽底板,带接线端子板 SNAP-B16MC-P 16-槽底板,带接线端子板,可插拔 SNAP-D4M 4-槽底板 SNAP-D4MC 4-槽底板,带接线端子板 SNAP-D4MC-P 4-槽底板,带接线端子板,可插拔 SNAP-D6M 6-槽底板 SNAP-D6MC 6-槽底板,带接线端子板 SNAP-D6MC-P 6-槽底板,带接线端子板,可插拔 SNAP-D8M 8-槽底板 SNAP-D8MC 8-槽底板,带接线端子板 SNAP-D8MC-P 8-槽底板,带接线端子板,可插拔 SNAP-D12M 12-槽底板 SNAP-D12MC 12-槽底板,带接线端子板 SNAP-D12MC-P 12-槽底板,带接线端子板,可插拔 SNAP-D64RS 16-槽底,Profibus协议 F OPTOMUX , PAMUX, MISTIC 各系统的智能卡简介 OPTOMUX的智能卡包括数字量智能卡B1和模拟量智能卡B2。他们用双绞线通过RS422/485与计算机主机或控制器通讯,波特率300—38.4KBPS。智能卡与安装I/O模块的载架是通过50芯的扁平电缆连接。在5000英尺内,若采用多点方式,模拟量的智能卡可以有100个OPTOMUX站,数字量的智能卡可以有32个OPTOMUX站,若采用中继重发方式,两样都可以有256个OPTOMUX站。模拟量的智能卡,可以就地智能处理读写模拟量、输入平均值、高低限监控、记录波峰波谷值、产生输出波形、增益和偏置计算以及通讯和控制功能。 PAMUX的智能卡包括模块式的数字量智能卡SNAP-B4和模拟量智能卡SNAP-B6。他们是用50芯的扁平电缆相互连接,与主机上的AC28适配卡连接。智能卡离控制器最远可达500英尺。PAMUX总线有64个可选的地址,每8个I/O点占用一个地址,所以PAMUX 总线上可以最多有512个I/O点。一条PAMUX总线上最多拥有16个智能卡。每个数字量智能卡SNAP-B4可以处理32个数字量I/O点,占用4个地址。每个模拟量智能卡SNAP-B6可以处理32个模拟量I/O点或16个模拟量I/O点加32个数字量I/O点。模拟量智能卡SNAP-B6既可以处理模拟量,又可以处理数字量,他不但扫描本载架上的所有I/O点,还执行必要的转换,刷新双口RAM(DUAL-PORT RAM)。主机是通过PAMUX总线从双口RAM读写数据的。模拟量智能卡读写每个模拟量I/O点需要70微秒,读写每个数字量I/O点需要2微秒,一次性读写16个模拟量I/O点需要1-12毫秒,一次性读写8个数字量I/O点也仅仅需要2微秒。PAMUX的智能卡要求5VDC供电。 早期的智能卡还有B4、B5、B6。B4可以支持32路数字量I/O信号,B5支持16路数字量I/O信号,B6支持16路模拟量I/O信号。他们都是板卡式的智能卡。B4是通过一个70芯的连接器与G4PB32H载架相连接,整个PAMUX总线上允许有16个B4智能卡。B5、B6都是通过50芯的扁平电缆与载架相连,通过两个50芯的电缆连接到PAMUX总线上或终端板上。在PAMUX总线上,他们两种类型的智能卡都允许最多有32个。PAMUX总线,总共的控制点数为512点。 MISTIC的智能卡包括数字量智能卡B100和模拟量智能卡B200。他们可以处理16个I/O点,采用MISTIC协议与主机或控制器通讯,通讯方式为多点(MULTIDROP)方式,采用2线制或4线制的RS485,通讯距离超过3000英尺或站点超过32个智能卡,只加中继器就行。通讯速度在300—115.2KBPS可选。MISTIC的智能卡与OPTOMUX的B1、B2兼容,可以替代B1、B2,使原OPTOMUX系统在现场环境并不改变时,升级为MISTIC系统,享受到MISTIC系统的高速高性能带来的许多优点,就可以采用FACTORYFLOOR软件。MISTIC的智能卡本身带80C196处理器,可以处理许多功能。B100就可以使高速计数达到20KHZ,脉宽测量达到0.1秒,可以处理事件/反应、输入锁存、脉冲输出等功能。B200就可以就地处理PID回路、高低限报警、热电偶线行化、数字滤波、工程单位转换等功能。完成8个PID回路仅需0.1秒。 MISTIC200系统的智能卡还包括:G4A8L、G4A8R、G4HDAL、G4HDAR、G4D16L、G4D16R、G4D16LS、G4D32RS。相关技术指标如下: 模拟量智能卡:分为模块式(G4A8L、G4A8R)和插卡式(G4HDAL、G4HDAR)。 模块式模拟量智能卡具有如下功能:PID回路控制、高低限报警、热电偶线性化、滤波、输入求和/求平均值、斜坡/波形输出、可编程增益/偏置、控制器中断能力、平方根处理、事件/反应等等。 型号 G4A8L G4A8R CPU 16位,Intel 80C196处理器,12MHz主频 通讯 MITIC 200本地总线:1.4Mbps最大距离:200英尺 方式:二进制 RS485:300-115.2KBd最大距离:3000英尺(超过可加重发器)方式:二进制或ASCII码 典型I/O时间(含通讯传输时间) 读16个通道:1.03ms写16个通道:2.48ms 读16个通道:5.53ms写16个通道:6.52ms 分辩率 12位 PID更新时间 100ms更新8个PID回路(加上扩展) 典型事件反应时间(〈=16个) 4ms 通道数 8个(既可插模块数) 电源要求 24VDC+/-0.1V 负载损耗 终端(总线上最后一个单元):276mA非终端:240mA扩展单元:65mA 终端:180mA 非终端:180mA扩展单元:65mA 隔离 输入与输出间:4000Vrms 输出与模拟供电间:4000Vrms 温度 0-70℃(正常工作);-40-80℃(保存) 湿度 相对湿度5%-95% 扩展选项 G4LAX(可增加8个模拟量通道) G4RAX(可增加8个模拟量通道) 插卡式模拟量智能卡可提供高分辨、高集成度的模拟量通道,和模块式相比其分辩率是16位,同样尺寸的单元器可处理32个通道,四倍于模块式。它提供如下功能:提供两个高分辨率(16位)I/O卡件插槽、高密度、数字滤波、诊断、工程单位转换等等。 型号 说明 G4HDAL 本地智能卡(通过本地总线与主控制器连接) GEHDAR 远地智能卡(通过RS485与主控制器连接) 数字量智能卡分为多功能智能卡(G4D16L、G4D16R)和简单智能卡(G4D16LS、G4D32RS)两种。 多功能数字量智能卡具有如下特点:脉冲输出/波形产生/时间比例输出、主控制器中断能力、控制信号的光电隔离增加系统可靠性、诊断、通讯链路看门狗定时器、输入锁定/延时/高速计数(10KHZ)/状态时间求和。 技术指标如下: 型号 G4D16L G4D16R CPU 16位,Intel 80C196,12MHz 通讯 MITIC 200本地总线,1.4Mbps最大距离:200英尺 方式:二进制 RS485:300-115.2KBd最大距离:3000英尺(超过可加重发器)方式:二进制或ASCII码 典型I/O时间(含通讯传输时间) 读16个通道:0.68ms写16个通道:1.0ms 读16个通道:1.76ms写16个通道:2.27ms 计数(频率检测) 最大:20KHZ;数据长度:32bit;ON/OFF最小脉宽:10us 输入锁定(最小脉宽) 10us 输出脉冲 最大频率:500HZ;ON/OFF最小脉宽:1ms TPO最小周期 100ms 典型事件响应时间(<=16个) 4ms 通道数 16个(既可插模块 数) 电源要求 24VDC+/-0.1V) 负载损耗 终端(总线上最后一个单元):425mA 非终端:375mA 终端:250mA 非终端:250mA 温度 0-70℃(正常工作);-40℃-80℃(保存) 湿度 相对湿度5%-95% 简单数字量智能卡具有如下特点:高速响应的I/O处理能力、控制信号的光电隔离增加系统可可靠性、输入锁定(G4D32RS)等等。技术指标如下: 型号 G4D16LS G4D32RS CPU 8BIT 87C51,22MHZ 通讯 MITIC 200本地总线,1.4Mbps最大距离:200英尺 方式:二进制 RS485,300-115.2KBd最大距离:3000英尺(超过可加重发器)方式:二进制或ASCII码 典型I/O时间(含通讯传输时间) 读16个通道:180us写16个通道:180is 读16个通道:1.6ms写16个通道:1.8ms 输入锁定 无 100us 电源要求 24VDC+/-0.1V) 负载损耗 终端:250mA 非终端:210mA 终端:220mA 非终端:220mA 温度 0-70℃(正常工作);-40℃-85℃(保存) -20-70℃(正常工作);-40℃-85℃(保存) 湿度 相对湿度5%-95% G OPTO22最新与最先进SNAP I/O系统的模块型智能卡简介: SNAP I/O系统的智能卡有B3000、SNAP-BRS两类。SNAP-BRS可以处理32个数字量I/O点,B3000可处理32个模拟量I/O点或16个模拟量I/O点和32个数字量I/O点。采用MISTIC协议与主机或控制器通讯,通讯方式为多点(MULTIDROP)方式,采用2线制或4线制的RS485,通讯距离超过3000英尺或站点超过32个智能卡,只加中继器就行。通讯速度在300—115.2KBPS可选。SNAP-BRS带8位的8051处理器,B3000带16位的80C196处理器,可以处理许多功能,实现I/O点的智能化。SNAP-BRS就可以使高速计数达到20KHZ。智能卡脉宽测量达到0.001秒,可以处理事件/反应、输入锁存、脉冲输出、地处理PID回路、高低限报警、热电偶线行化、数字滤波、工程单位转换等功能。 根据对外的通讯方式不同,SNAP I/O的智能卡还有其他几种:SNAP-B3000-HA和SNAP-BRS-HA对外是冗余ARCNET通讯,SNAP-B3000-MODBUS对外是MODBUS协议通讯,SNAP-PDPRS64对外是PROFIBUS-DP协议通讯。根据总线系统的不同,可以选用OPTO22的不同总线方式的先进的前端智能卡,处理前端现场的I/O功能。 H OPTOMUX , PAMUX, MISTIC各系统的主控制器简介 OPTOMUX , PAMUX系统采用LC4系列主控制器。他是一种功能强大、成本低廉的单板计算机,CPU采用8位的68180处理器,可以用BASIC或FORTH 语言对其进行编程,完成分布式过程控制、PID回路控制、数据采集、协议转换等功能。有115VAC、220VAC、10-28VDC三种供电类型,供世界各地的用户使用。本身有一个RS232口、一个RS422/485口,通讯速度最高可达38.4KBPS。利用其扩展口可以插女儿板,扩充其功能。如接EX1女儿板,就可以直接控制PAMUX总线的系统;如接EX2女儿板,就可以提供两个串口和一个24位的双向并口,直接和OPTO22的数字量安装载架相接。利用LC4可以取代主控计算机,与OPTOMUX、PAMUX的智能卡单独构成一个控制系统。 MISTIC系统主控制器是G4LC32。他是MISTIC系统中的高性能的控制器,采用MOTOROLA的32位的高性能的68020处理器,并带68881数字协处理器,自带512K RAM和FLASH EEROM,RAM可扩展至4M,FLASH EEROM可扩展至1M,可以满足用户大程序容量的要求。自带4个串口、1个ARCNET口,整个控制系统可以有255个控制器进行连网。单个控制器最多可以控制4096个I/O点。有一个可以显示20个字符的LCD显示屏和25个按键,可以对现场参数进行查阅、设置。配套的软件可以采用OPTO22公司的FACTORYFLOOR和CYRANO。 MISTIC系统还有其他的控制器:G4LC32SX、G4LC32ISA、G4LC32ISA-LT、M4RTU。G4LC32SX与G4LC32相比,只是通讯口要少一些,仅有两个通讯口,但可以扩展,而且成本较低。G4LC32ISA、G4LC32ISA-LT是计算机插卡式控制器,与模块式控制器功能一样,只是他是直接从计算机上取电源,只要计算机不断电,即使是计算机死机,控制是不会受影响的。 MISTIC 系统控制器技术指标比较如下: G4LC32 G4LC32SX G4LC32ISA M4RTU CPU 32位 Motorola 68020/带68881数字协处理器 32 位Motorola 68020 32位 Motorola 68020; 16位 80C 196 I/O处理器 CPU主频 16.67MHz 电源要求 5VDC+/-0.1V 2A(最大) 5VDC 3A(最大)24VDC 300Ma 温度 0-60℃ 0-70℃ Flash EEROM 512KB(可扩至1MB) 256KB 256KB(可扩至1MB) 256KB(可扩至1MB) RAM 512KB/带电池后备(可扩至4MB ) 256KB/带电池后备 256KB/带电池后备(可扩至2MB ) 256KB/带电池后备(可扩至1MB ) Watchdog Timer 硬件 实时时钟 Epson 62121A/带电池后备 通讯 2个全双工的RS422/485高速串口,300-115.2KBd;2个全双工RS232(也可用作RS422/485高速串口),300-115.2KBd;1个MISTIC 200本地总线口,1.44MB/s;1个ARCNET口,2.5MBPS; 2个全双工RS232(也可用作RS422/485高速串口,300-115.2KBd);通讯扩展卡:G4LC32SER:2个全双工RS232(也可用作RS422/485高速串口,300-115.2KBd);G4LC32ARC:1个ARCNET口,2.5Mb/s和2个RS422/485高速串口; 1个2 线,半双工RS485口,300-115.2KBd;1个MISTIC 200本地总线口,1.44MB/s;G4LC32ISA串口扩展卡可提供1个2线RS485口和2个RS232(也可用作485)口;G4LC32ISA ARCNET扩展卡可提供1个ARCNET口; 1个RS232口;1个RS485口;通讯扩展卡:M4SSER:2个全双工RS232口(也可用作RS422/485高速串口,300-115.2KBd);M4SARC:1个ARCNET口;MODEM支持电话线、专线、无线、蜂窝等传输媒介; 软件 OptoControlCyrano200 OptoControlCyrano200 OptoControlCyrano200 OptoControlCyrano200 I MISTIC系列的M4RTU遥测单元(RTU)的简介 M4RTU是OPTO22产品中,功能相当强大的一种控制器,拥有两个处理器:32位的68020和16位的80C196,前者主要管理控制程序和通讯,后者主要处理I/O接口和数字量以及模拟量信号。控制器本身带有4个模拟量模块和8个数字量模块,可以处理4路模拟量信号和8路开关量信号。控制器总共可以处理4096路I/O信号。拥有RAM、ROM各256K,都可以扩展到1M,用于装载系统内核程序、控制程序和数据。自带一个RS232口,一个RS422/485口,可以采用三个M4总线扩展插槽,扩展更多的串口、ARCNET口、以太网接口。通讯的方式可以通过电话线、专线、无线(MODEM和卫星),通讯介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤。供电电源采用模块化电源,有多种可选,可以是直流9-15V、18-35V、35-60、125V、交流90-130V、180-250V中的任何一种,适合各种环境下的需要。工作温度比其他的控制器宽:-20℃-70℃,存储温度:-40℃-85℃。采用的配套软件是FACTORYFLOOR、CYRANO、MISTIC MMI、MDS。M4RTU非常适合于现场环境相当恶劣的环境下使用,如水处理、油井监控、天然气管线、石油管线监控等等场合。 J OPTO22最新与最先进SNAP I/O系统的模块型主控制器简介: SNAP I/O系统可以使用MISTIC系统的控制器,SNAP I/O系统本身还有三种控制器:SNAP-LCSX、SNAP-LCSX-PLUS、SNAP-LCM4。他们结构紧凑、成本低、性能高,可结合SNAP I/O单元、MISTIC I/O单元和OPTOMUX单元一起使用,是目前的主流控制器。SNAP-LCSX控制器采用32位的68EC020处理器,拥有1M的RAM 和256KROM,不能扩展。拥有一个RS232口和一个RS485口。RS485通讯采用2线制或4线制通讯,通讯速度最高可达115.2KBPS。通过该RS485口,可以控制4096个I/O点。该控制器与SNAP I/O系统的智能卡、I/O模块拥有一致的尺寸结构,都可以上在标准的DIN导轨上。与SNAP I/O系统的智能卡一样,都是采用5VDC供电。配套的软件为FACTORYFLOOR和CYRANO、MISTIC MMI、MDS。 SNAP-LCSX-PLUS比SNAP-LCSX多两个串口,这两个串口可以配置为RS232 或 RS485。 SNAP-LCM4是OPTO22产品中,功能最强大、通讯方式最灵活、也最先进的控制器。采用32位的68030处理器,拥有4M的RAM 和2M ROM。拥有4个串口,可以是RS232/422/485。RS485通讯采用2线制或4线制通讯。每个串口可以接64个单元处理器,控制2048个模拟点或2048个数字点和1024个模拟点。具有SNAP I/O的标准尺寸和安装方式:导轨安装和面板安装。该控制器有4个M4总线插槽,可以配套使用M4总线的通讯选卡,通讯选卡支持串口、ARCNET、ETHERNET,可以让你在多种通讯方式中任意组合,构成功能强大的系统。目前,在组成基于10M/100M的以太网的控制系统中,多采用这种控制器。与SNAP-LCM4配套的软件仍是FACTORYFLOOR和CYRANO、MISTIC MMI、MDS。 K OPTOMUX、PAMUX、MISTIC、SNAP各自动化工业I/O控制系统与配件的结构介绍: OPTO22的各自动化工业I/O控制系统都是按照OPTO22公司的标准结构来构造系统的。OPTO22不管在何时推出的哪个系统,都是按照监控计算机、主控制器、单元处理器(智能卡)、I/O载架、I/O模块这样的结构来做的。有些系统,可以让监控计算机来完成控制器的功能。在无需人机界面时,可以不要监控计算机,整个系统照样可以很好的完成控制功能。因为所有的控制任务都是在控制器内完成的。监控计算机负责控制程序的编写、下载、调试,运行人机界面软件,充当I/O服务器,将实时I/O信号数据发送到数据库中。控制器的主要作用是:运行实现整个组态好的控制算法和协调整个控制系统的通讯,分配相关任务到各智能卡。智能卡的任务是完成和主控制器的通讯,并对主控制器的要求作出快速反应;实现I/O点的智能化,处理简单的逻辑功能;并对本单元的I/O点定期扫描。I/O模块负责现场信号和控制系统信号之间的转换和隔离功能。 L OPTO22前期的辅助性软件工具和新推出的“工业现场”组态软件的介绍: OPTOWARE:是用于OPTOMUX系统的驱动软件包,用于实现上位机高级语言系统与OPTOMUX系统的通讯。 OPTOCALSSIC:包括CYRANO,MISTIC MMI,MDS。 CYRANO 是MISTIC 200系统的控制程序编写软件。是世界上第一个采用流程图编程的开发软件。 MISTIC MMI是MISTIC 200系统的人机界面软件。 MDS: WINDOWS 3.1 下的DDE软件包 OPTODRIVER:OPTO22产品的驱动程序包,可以直接访问智能卡的信息。用户可以使用VB、VC++等高级语言,借助该驱动程序包,编写定制的用户应用程序。提供WINDWOS下16位和32位的驱动程序,也提供DOS下的驱动程序。 FACTORFLOOR:OPTO22公司1996年推出的基于WINDOWS的32位软件系统,工业自动化的全面软件解决方案。包括OptoControl、OptoDisplay、OptoServer、OptoConnect OptoRuntimePC. OptoControl:图形化、基于流程图的控制策略开发环境,可以完成控制策略的组态、下载和调试。 OptoDisplay:人机界面开发工具,图形化的显示控制器内的信息状态,传送操作者指令到控制器,同时执行报警、实时曲线、历史曲线显示、出报表等功能。 OptoServer:OPC或DDE数据服务器。通过他,可以十分容易的将数据传送到与OPC或DDE兼容的软件中去,将实时数据交换给其他软件使用。 OptoConnect:实现控制器数据库和SQL或ACCESS数据库之间的双向连接。交换实时数据到到目前十分流行的数据库中,供其他应用程序从数据库中取数据。 OptoRuntimePC:在WINDOWS NT下,仿真控制器,实现软逻辑控制。使用该功能,在模拟运行程序时相当有用。你可以在没有硬件环境下,开发调试好你现场需要的应用程序。 M.OPTO22产品作为工业级前端智能化I/O单元分布式监控系统有啥重要与关键性的特色: 以做I/O模块起家的OPTO2公司在I/O模块级具有世界领先地位。OPTO22的I/O模块与其他同类产品相比,具有智能性。由于OPTO22的控制系统在前端具有智能卡,多一级CPU,可以就地处理许多任务,如PID调节、热电偶的线行化、工程单位转换、高速计数、事件/反应等等。在其他的控制系统中,这些任务都需由控制器来完成,使控制器的任务相当繁重,降低了控制系统的控制性能,并且,这样也不方便控制系统的分布性。相反,OPTO22有了前端智能I/O处理器,就可以让主控制器藤出更多的时间来完成其他功能,大大提高整个系统的控制性能和反应速度,同时也可以真正实现分布式控制。 OPTO22控制系统在解决通讯方面具有相当显著的优点。通讯方式多样、开放。有串行RS232、RS485方式,有通讯速度达到2.5MBPS的ARCNET方式,更有目前相当流行的、符合发展潮流的以太网通讯方式,通讯速度达到10M/100M。为了让其他的系统更好的使用OPTO22前端高性能的前端I/O,从智能卡一级,OPTO22对外提供了PROFIBUS、MODBUS、DEVICENET等目前比较流行的现场总线接口,可以在其他的现场总线系统中,使用OPTO22前端智能I/O产品。 OPTO22提供的控制解决方案是软硬件一体化、管控一体化方案。 N OPTO22的SNAP –IT /ETHERNET I/O最新技术的发展情况 OPTO22公司在ETHERNET I/O方面,首先推出了SNAP-B3000-ENET和SNAP-ENET-D64这两个符合以太网接口标准的智能卡,实现了将以太网建立在现场I/O级。有了这样的智能卡,在I/O模块级,就可以使用高集成度的4通道的模拟量模块,用一个智能卡就可以监控64路模拟量或64路数字量I/O信号。在I/O模块级,还可以使用RS232/485通讯模块,可以连接更多的具有串行接口的智能仪表或设备。配合这种智能卡,还推出有PID调节模块:SNAP-PID-V,让复杂而烦琐的PID运算在I/O模块自身就完成了。 在通讯方式上,ETHERNET I/O不仅提供RS232/485串行通讯接口和RJ45的以太网通讯接口,还提供符合IEEE802.11标准的无线通讯方式。 在ETHERNET I/O系统中,使用的控制器为SNAP-LCM4,它本身具有四个串行接口和四个M4总线扩展插槽,可以扩展包括以太网通讯卡在内的各种通讯卡。 SNAP-IT产品是OPTO22公司和CA计算机公司,发挥各自所长,联合推出的。在OPTO22的ETHERNET I/O基础上,综合了ETHERNET、TCP/IP和SNMP等多种先进技术。用SNAP-IT产品,通过CA公司的UNICENTER TNG平台,可以象监控、管理许多IT设备一样来监控管理现实世界的许多非IT设备。如果通过INTERNET,还可以远程监控千里之外各种设备。 O OPTO22产品的最新发展、未来趋势、总结与评价 OPTO22公司的产品从开始的固态继电器、I/O模块、OPTOMUX、PAMUX、MISTIC控制系统到最新推出的SNAP I/O 、ETHERNET I/O、SNAP-IT监控解决方案,已经实现了软硬件一体化、管控一体化。 在硬件方面,模块的集成度越来越高,从早期的单点单路发展到今天的每个模块具有4个I/O信号。控制器性能越来越高,从早期的8位、16位处理器,到今天的32位处理器。处理器也越来越多,在控制器、智能卡、I/O模块级都有CPU,处理各级的任务,对完成整个系统的控制功能,提高系统整体性能和实时反应速度都提供了坚实的硬件基础,而且还真正实现了分布式控制。在通讯方式上,从串行、并行到ARCNET、以太网,从有线通讯到无线通讯,通讯速度越来越高,通讯方式也越来越灵活。 在网络技术日新月异的今天,OPTO22的控制产品,不管是硬件,还是软件,与世界上许多其他的产品一样,都是在向以太网方面发展,逐步与其他的控制或管理系统融为一体。在2001年5月,OPTO22公司继SNAP-IT/ETHERNET I/O之后,再次推出了一个极之超强功能, 属下一代 I/O技术的远程以太网I/O, 模块型智能卡:SNAP终极I/O智能卡(SNAP Ultimate I/O Brain Board),它不但具备原有的以太网I/O(SNAP-IT/ETHERNET I/O)智能卡的各种功能, 例如, 可同一时间, 执行多种通讯协议、监视经已被设定事件的条件, 执行相应要处理的控制,以E-Mail或SNMP传递事件的信息予网页服务器等;同时也融合了奥图 22, 传统的 “主控制器” (Local Controller) 及直接与远程, 上层管理企业相连通讯, 三合为一的多功能系统。 配合 “SNAP 终极 I/O单元” ,OPTO22公司推出了 ioControl、ioDisplay组态软件包,来开发用户自己专用的应用控制程序和人机界面。ioControl同时还包含了OPTO 22最新提供的监控语言 “OptoScript”。 OptoScript是一个类似Basic、Pascal、C之类的过程语言,用户可以用该语言在流程方块图直接书写一个复杂的数学计算表达式或逻辑运算表达式,极其简单而容易的实现复杂的算法。 在短短的二十多年的时间里,OPTO22公司不断继承、延续、变革、创新,已从一个只提供固态继电器的厂家发展成为世界上一流的监控方案全套产品制造商,其产品在全世界各行各业得到广泛的应用。以此看来,OPTO22公司的技术一流,产品先进、可靠,是世界上重要的控制产品制造商之一。经过这几年的努力,OPTO22公司已经成功的完成了其自身角色的转换,已从以前作为一家主要向世界各大自动化控制系统的生产厂家, 提供 O.E.M. 产品变成一家真真正正的自动化监控系统的技术创新者和提供专业系统层次产品的. 希望各位对美国奥图 22 (OPTO 22), 与 DCS、PLC 和作为集中式控制的微机系统的不同, 就监控技术上的回异, 有截然不同的硬件与组态软件架构, OPTO 22 的产品和系统, 有兴趣的朋友。在参阅完上述说明和介绍之后, 应可对奥图 22的监控 I/O 系统, 有一基本上的认知。 吴江、姚栋梁博士与陈怀斌硕士三人重新编写于二零零一年五月初

gongkongedit

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发表于:2002-04-04 11:26:00
9楼
强烈抗议OPTO22公司的广告轰炸!!!

GAODC

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发表于:2002-04-04 14:22:00
10楼
请问:计算机是怎样自动修改变送器量程的?其精度会是多少?实现这个目标是不是要增加很多成本?

tzzabc

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发表于:2002-04-06 16:13:00
11楼
计算机是怎样自动修改变送器量程的?其精度会是多少?实现这个目标是不是要增加很多成本? 关于这个问题,我们有一个专门的算法,无需增加很多成本.

gongkongedit

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发表于:2002-04-27 16:23:00
12楼
我目前的手头也有一个类似的项目,可否将详细的资料也MAIL一份给我呀! 我的EMIAL:liu_yt@21cn.com. 在这里先多谢了.

tzzabc

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发表于:2002-04-28 17:14:00
13楼
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