HOLLiAS MACS-K 系统硬件概述

一、HOLLiAS MACS-K 系统概述

1、HOLLiAS MACS-K 系统

1. 系统简介

HOLLiAS MACS-K 系统基于国际标准和行业规范进行设计，由 K 系列硬件和 MACS V6.5 软件组
成，集成了各行业的先进控制算法平台，可根据不同行业的自动化控制需求，提供专业全面的一体化解决方案。

HOLLiASMACS-K系统具有数据采集、控制运算、控制输出、设备和状态监视、报警监视、远程通讯、实时数据处理和显示、历史数据管理、日志记录、事故顺序识别、事故追忆、控制调节、报表打印、高级计算、以及这些信息的组态、调试、打印、下载、诊断等功能。

HOLLiASMACS-K基于工业以太网和PROFIBUS-DP现场总线构架，集成基于HART标准协议的AMS对现场智能设备进行统一管理，并且可以轻松集成SIS、PLC、MES、ERP等系统，使现场智能仪表设备、控制系统、企业资源管理系统之间的信息无缝传送，实现工厂智能化、管控一体化。

K 系列硬件采用全冗余、多重隔离、热分析、容错等可靠性设计技术，保证系统在复杂、恶劣的工业现场环境中能安全稳定地长期运行。

2. 系统特点

安全可靠：

1. 全冗余：系统网络、控制网络、控制器、电源模块、I/O模块均可冗余配置，无单点故障。
2. 多重隔离：系统总线和模块之间采用光电隔离，系统电源和现场电源隔离供电，模块通道之间电气隔离。
3. 坚固的设计：系统基于恶劣的工业环境设计，抗电磁干扰符合IEC61000，防腐蚀能力满足ISAS71.04标准G3等级要求。
4. 安全的网络：系统网络采用确定性实时以太网，配备带防火墙的交换机；控制器CPU采用PowerPC构架的工业级芯片，内置防网络风暴组件。
5. 丰富的诊断：控制器和I/O模块均带有智能诊断单元，每个模块均可进行通讯状态、信号断线、短路、超量程等完善的自诊断和故障上报。
6. 高可靠的设计理念：采用了大量的安全系统设计理念，如信号质量位判断、故障导向安全，提高系统可靠性。

灵活开放：

1. 支持P-TO-P（对等网）、C/S（客户机/服务器）、P-TO-P和C/S（混合）三种系统网络结构。
2. 支持星形、环型或总线形拓扑结构的工业以太网连接。
3. 兼容各种现场总线，支持HART、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、MODBUS等各类协议。
4. 功能丰富的HMI人机界面，符合IEC61131-3的控制算法编程软件；支持用户自定义各类功能块和脚本语言。
5. 可以对控制算法和硬件配置灵活修改，修改后对现场不停车无扰下装。
6. 系统设计考虑用户使用方便，易维护、易更换，提供了完善的系统状态和诊断信息。

3. 系统规模

总体规模：

• 支持最多：15个域；
• 操作员站：64台/域；
• 现场控制：64台/域；

单个现场控制站规模：

• I/O模块数：100个；
• I/O点数： 1600点；
• 模拟量控制回路数：128个；
• 支持的最大通讯点数:20000个；

实时响应能力：

• SOE精度：0.5ms；
• SOE事件分辨率：1ms；
• 从操作键入到相应输出变化：＜1s；
• 控制器任务调度周期：50ms,100ms,200ms,500ms,1s；
• 画面数据更新时间：＜1s；

4. 系统指标

工作环境：

1. 工作温度： -20～60℃；
2. 工作湿度： 5%～95%相对湿度，无凝结；
3. 存储温度： -40～80℃；
4. 存储湿度： 5%～95%相对湿度，无凝结；
5. 海拔高度： -300～3000m；
6. 大气压： 86Kpa～106Kpa；
7. 振 动： 加速度0.5g，振动频率：10Hz≤f≤60Hz，每分钟一倍频程（±10%）；
8. 防护等级： IEC60529，IP20；
9. 环境适应性：符合ISAS71.04 G3等级；

电磁兼容性：

• 静电放电抗扰度：符合IEC61000-4-2；
• 射频电磁场辐射抗扰度：符合IEC61000-4-3；
• 电快速瞬变脉冲群抗扰：符合IEC61000-4-4；
• 浪涌（冲击）抗扰度：符合IEC61000-4-5；
• 射频场感应传导骚扰抗扰度：符合IEC61000-4-6；
• 电压暂降和短时中断抗扰度：符合IEC61000-4-11；

5. 技术特色

K系列控制器配置400MHz处理器，拥有纳秒级的处理速度，在速度、性能和功能方面优势突出。

可选冗余：

1. 可在同一背板上配置冗余控制器。采用主、从热备冗余，主、从控制器模块同时接收网络数据，同时做控制运算，但只有主控制器输出运算结果，且实时更新数据。从控制器模块虽然也采集数据和运算，但并不输出控制命令。一旦工作中的主模块发生故障，从模块自动升为主且切换过程是无扰的。这种冗余配置方式，极大地提高了系统连续运行的能力。

抗220VAC：

1. I/O模块安装增强型底座上，具有抗AC220V功能。在通道接线端子误接220VAC时，保护系统和模块不受损坏。该功能通过增强型底座上的保险电路实现。保险管采用插拔式结构，方便更换和维护。

热插拔：

1. 所有模块（通讯模块、控制器和I/O模块）均支持带电拔插。当某个模块发生故障时，维修人员可在不影响系统正常运行的情况下进行维修和更换。

故障诊断：

1. I/O模块均带有故障检测功能，周期性地进行自诊断，并将诊断结果上报控制器。
2. I/O从站模块根据类型不同提供了各样的硬件诊断功能。诊断信息以诊断数据的形式通过多功能总线上报控制器，在编程软件中调用专门的诊断功能块，就可以读取各种诊断数据，判断现场设备的运行情况。
3. I/O模块的诊断级别既有针对整个从站的模块级诊断，又有通道级诊断，且每个模块的每个通道的诊断功能单独设置，互不干扰，比如通道是否使能、通道超量程诊断等，软件采用下拉式菜单设计，操作简单方便。
4. 诊断过程在硬件模块中进行，从站模块直接向控制器提供该模块的诊断数据。用户无需编写任何组态算法即可实现对现场信号的故障诊断。
5. 模块的面板上均有不同颜色的状态指示灯，包括运行灯、通道灯、网络通信灯等。LED状态指示灯的亮、闪、灭组合代表了模块不同的运行状况，使得各模块的运行状态一目了然。

2、硬件组成

现场控制站作为信号采集和控制设备，是整个控制系统的核心单元，完成系统的实时控制过程，它是整个系统工作的硬件基础。 

K 系列硬件包括以下：

• 电源设备；
• 主控制器单元；
• I/O 设备；
• 通讯设备；
• 预制电缆；
• 机柜；

下图为一个主机柜的示意图：

主机柜主要配置列表： 

1. 主控制器模块

控制器模块是现场控制站的核心控制部件，协调控制站内软件和硬件的关系，完成各项控制任务。控制器可以自动完成数据采集、信息处理、控制运算等各项功能，向上通过系统网与工程师站、操作员站、数据服务器等设备相连，接收上层的管理信息，并向上传递工艺装置的特性数据和采集到的、输出的实时数据；向下通过控制网 IO总线与 I/O 模块相连，实现与 I/O 模块的信息交换，完成现场信号的输入采样和输出控制。

冗余的主控制器安装在主控背板上，实现供电、对外通讯、冗余连接等功能。控制网通过IO-BUS模块扩展可以连接最多100个I/O模块。通过选用不同的IO-BUS模块，控制总线拓扑结构可构成星型和总线形，同时支持远程I/O机柜。

控制器主要性能：

项目		指标
CPU类型		工业级PowerPC, 400MHz, 32位
存储器	NOR FLASH	16M Bytes
	NAND FLSAH	128M Bytes
	DDR2 SDRAM	128M Bytes
	掉电保持SRAM	1M Bytes
冗余	冗余方式	1:1热备冗余
	冗余数据同步速率	100Mbps
	冗余切换时间	50ms
掉电保护	工作方式	后备电池保持
	电池寿命	5年，可在线更换
调度周期	基本调度周期	100ms, 200ms, 500ms, 1s
	快速调度周期	50ms

1）自身状态诊断

故障诊断对象是控制器的基础硬件以及各个功能块，最终达到诊断整个控制器的目标。

控制器支持下述几类功能诊断：

1. 硬件故障诊断——实时进行本机IO总线通讯收发器故障诊断、内部电源故障诊断、时钟诊断、冗余电路状态诊断、掉电保护SRAM诊断；
2. 板上温度检测——印制板上温度高于90℃报警；
3. 通讯网络连接状态诊断——系统网连接状态诊断、控制网连接状态诊断；
4. 掉电保护电池容量不足诊断——低于2.8V时报警；

与IO-BUS模块配合可获取控制柜内温度、各电源状态等信息。

2）冗余功能

主控制器采用1:1冗余配置保证可靠性。互为冗余的一对控制器安装在4槽控制器底座中，主、从机热、备冗余方式，一个控制器处于工作状态（主机），另一个控制器处于备用状态（从机），主从机状态可通过面板上STANDBY指示灯判别。

控制模块通过内部冗余控制电路保证两个冗余控制器间的组态、数据和运行周期保持一致。两个主控制器同时接收网络数据，同时做控制运算，但只有一个输出运算结果。

1. 周期自动同步：主机与从机每周期交互同步数据，从机使用同步数据跟随主机运行，同步过程不影响整个控制过程。
2. 无扰切换：：当主机出现致命故障时，如果从机工作状态正常，则进行主、从切换。该切换为无扰切换，切换过程不会影响整个控制过程，不会导致输出通道的扰动。
3. 实时诊断：冗余的控制器实时的进行自身状态诊断，并相互诊断，当主机出现影响控制的故障时，从机在50ms内切换成为主机。
4. 在线更换：故障的控制器可以在线更换，更换不影响整个控制过程。

3）掉电保护

主控制器在运行过程中自动保存组态数据、过程数据以及部分需要掉电保护的关键数据。当控制器断电时，以上数据会在后备电池的支持下保持至少3个月（具体保持时间视电池使用情况定）。

当后备电池的容量不足时，控制器会上报电池电量不足的报警信息，在出现报警后的3个月内必须完成电池更换。更换后备电池时，主控制器模块可带电，也可不带电。当采用不带电更换时，掉电保护的数据将丢失。

4）短路保护功能

主控背板上共有6列模块的多功能总线（系统电源+现场电源+通讯）接口，并且接口冗余。每列模块的每路系统电源（S）和现场电源（F）均安装有快速熔断保险丝，当某一路电源出现问题时，不会影响其他电源的工作，熔断的保险丝可就地更换。

2. IO-BUS设备

I/O模块的基本特性如下所述：

1. 模块支持1:1冗余配置，冗余切换无扰；
2. 单模块供电冗余、通讯冗余；
3. 支持带电插拔；
4. 通道与系统之间电气隔离；
5. 模块级故障诊断，实时自检，通道侧电源、IO-BUS冗余通讯网络故障诊断等；
6. 通道级故障诊断，断线、短路检测，并通过面板上的通道LED灯指示；
7. 具备强大的过流过压保护功能；
8. 熔断保险丝可就地更换，简单、方便；
9. 开关量通道供电可自由选择柜内电源或外配电源；
10. EMC三级抗干扰能力；
11. 精致外壳封装，实施喷涂三防漆处理；
12. 倾斜插卡式设计，有利于模块内热量散发，同时提高了机柜内的安装容积率；
13. 模块与底座防混插设计；
14. 导轨安装方式，方便安装和拆卸；

I/O模块常规性能指标：

1. 防尘防水指标： IP20；
2. 工作温度：-20℃~60℃；
3. 工作湿度： 5%RH ~95%RH；
4. 存储温度：-40℃~80℃；
5. 存储湿度： 5%RH~95%RH；
6. 冗余切换时间：≤5ms；

16通道模拟量输入模块指标：

• 精度≤0.1%；
• 支持HART通讯；
• 自由量程设定；
• 支持软件滤波；
• 二线制外供电保护功能；
• 抗AC220V功能；
• 短路、断线检测；
• NAMUR欠量程、超量程诊断；

16通道热电阻输入模块指标：

• 精度≤0.1%F.S.；
• 支持二线制、三线制和四线制；
• 自由量程设定；
• 支持软件滤波；
• 短路、断线检测；

16通道热电偶输入模块指标：

• 精度≤0.1%F.S；
• 自由量程选择；
• 冷端补偿计算可选择在模块内或控制器内；
• 冷端采集故障检测；
• 断线检测；

8通道模拟量输出模块指标：

• 8通道信号输出；
• 精度≤0.2%F.S.；
• 支持HART通讯；
• 抗AC220V功能；
• 开路检测；
• 故障安全输出功能；

32通道数字量输入模块指标：

• 24/48VDC查询电压；
• 支持有源/无源触点信号输入；
• 支持NPN/PNP信号接入；
• 支持继电器隔离输入；
• 信号滤波去抖；
• 信号颤振检测；
• 抗AC220V功能；
• 查询电压检测；

32通道SOE输入模块指标：

• 24/48VDC查询电压；
• 支持有源/无源触点信号输入；
• 信号滤波去抖；
• SOE事件分辨率：1ms；
• 事件缓存：200条；
• 抗AC220V功能；
• 查询电压检测；

16通道数字量输出模块指标：

• 继电器隔离输出；
• 继电器触点输出过流保护；
• 通道侧电压检测；
• 故障安全输出功能；

3. 控制网络拓扑结构

控制网（IO-BUS总线）连接主控制器与I/O单元，实现二者之间的数据交换。IO-BUS模块可以实现网络的星形拓扑连接。

4. 供电和接地

在MACS-K系统中，现场控制机柜（I/O柜、继电器柜、ETS柜等）接入2路独立的220V AC电源，为UPS电源和厂用保安段电源。

I/O模块供电：

• 控制器的电源由系统电源供电。
• 非外供电的AI模块包括四线制AI及TC、RTD模块，系统电源给CPU和I/O BUS供电，ADC侧由现场电源供电。
• 外供电AI/AO模块包括两线制AI模块、AO模块，它们的外供电部分由经过板内热插拔后的现场电源供电，其他部分的供电与非外供电AI模块相同。
• 非外供电通道隔离AI模块即四线制隔离AI模块，每个通道的电源由现场电源经过隔离DC/DC转换供电。
• 外供电通道隔离AI模块即两线制隔离AI模块，每个通道外供电由现场电源经过隔离DC/DC转换供电。
• DI模块的查询电源可以有外部独立查询电源供电，也可以由现场电源供电。
• DO模块的接点侧电源由现场电源提供。

接地说明：

• 一个系统只允许唯一的最终接地点，一般与电气接地网共地，如果现场信号使用不同的接地点，必须考虑电气隔离措施。
• 严格区分不同性质的地，做到不混接。不同性质的地用分干线接入各自的汇流板（或者直接接入总的汇流板），各汇流板用总干线接入公共接地极（网），在最终处汇入一点接地。
• 防雷保护地通过避雷器/冲击波抑制器与电气接地网的主干线相连。
• 机柜的金属部分应避免与建筑结构钢筋发生直接的电气连接。

二、电源设备

现场控制站采用系统电源、现场电源和辅助电源分别供电。

典型供电示意图：

电源设备列表：

1、K-PW01

K-PW01 为 K 系列交流电源分配板，可以给 AC/DC 电源转换模块提供输入配电。

特点：

• 支持 110/220 VAC 输入。
• 每路输出具有独立的开关与指示灯。
• 内置冗余高性能滤波器，可防止电网干扰和变频器干扰。

外观与接口： 

1. 交流电源输入接口（AC IN）

两路交流电源输入互为冗余：A 路为市电供电，B 路为 UPS 供电。

两个接口相同，以其中一个接口进行说明。

交流电源输入接口示意图：

2. 交流电源输出接口（AC OUT）

10 路交流电源输出接口分为两组，每组包含 5 路。 

交流电源输出定义：

10 个接口相同，以其中一个接口进行说明： 

每路输出具有一个通断开关，每个开关对应一个指示灯。

• 开关的 I 端按下，则开关闭合，指示灯亮。
• 开关的 O 端按下，则开关断开，指示灯灭。

3. 接地

用导线将接地柱就近连接到机柜上。

接地电阻应＜4 Ω。 

2、K-PW11

K-PW11 为 K 系列直流电源分配板，将 AC/DC 电源转换模块输出的直流电源进行冗余分配。

• 系统电源和现场电源：输出到 K-CUT01、K-BUST01。
• 直流电源状态检测：输出到 K-CUT01、K-BUST01。
• 辅助电源：输出到 K-PW21。

K-PW11示意图：

1. 直流电源输入接口（DC IN）

8 路直流电源输入接口分为 4 组，每组有 A、B 两路互为冗余。 

直流电源输入接口定义：

4 组接口相同，以其中一组接口进行说明。

直流电源输入接口示意图：

2. 辅助电源输出接口（AUX OUT）

辅助电源通过预制电缆 KX-PW03 连接到 K-PW21 的电源输入接口。

四个接口相同，以其中一个接口进行说明。

辅助电源输出接口示意图：

3. 直流电源状态检测输出接口（DC STATUS OUT）

通过直流电源状态检测输出接口，可以将系统电源、现场电源、辅助电源的状态上传给 IO-BUS 模
块，IO-BUS 模块将故障信息上报给主控制器。

可以组态选择是否进行直流电源监测报警。 

接线时，通过预制电缆 KX-PW02 连接到 K-CUT01 或 K-BUST01 的直流电源状态输入接口。

直流电源状态检测输出接口示意图：

直流电源状态检测输出接口定义：

4. 系统电源与现场电源输出接口（SYS & FLD OUT）

两个接口相同，互为冗余。通过预制电缆 KX-PW01 连接到 K-CUT01 或 K-BUST01 的直流电源输
入接口。

系统电源与现场电源输出接口示意图，以其中一个接口进行说明： 

系统电源与现场电源输出接口定义：

5. 接地

用导线将接地柱就近连接到机柜上。

接地电阻应＜4 Ω。 

K-PW11 直流配电板：

3、K-PW21

K-PW21 为 K 系列辅助电源分配板，可以给数字量 I/O 模块、继电器、安全栅供电。

特点

• 16 路输出；
• 支持 24/48 VDC；
• 短路保护（自恢复保险）
• 故障指示灯；

外观与接口：

1. 电源输入（AUX 24/48 VDC Input）

通过预制电缆 KX-PW03 连接到 K-PW11 的辅助电源输出接口，实现辅助电源的冗余输入。

两个接口相同，以其中一个接口进行说明。

电源输入接口示意图：

2. 电源输出（AUX 24/48 VDC Distribution Output）

16 个接口相同，以其中一个接口进行说明。

电源输出接口示意图：

3. 指示灯

每路输出具有一个自恢复保险（750 mA）和一个短路故障指示灯，当负载短路导致通道电流过大
时，指示灯会亮起，显示通道故障。

4. 接地

用导线将接地柱连接到机柜的工作地汇流排。

接地电阻应＜4 Ω。

K-PW21 辅助电源分配板：

4、HPW2405G

HPW2405G 为 24 VDC（120 W）电源模块，用于实现 220 VAC 到 24 VDC 的转换。

特点：

• 输入电压：85~264 VAC；
• 输出电压：24 VDC@5 A；
• 额定功率：120 W；
• 支持冗余（搭配冗余模块 HPWR01G）；
• 保护：短路/过压/过流/过载/过温/故障报警；
• 电源输出状态指示；

外观与接口：

1. 220 VAC 电源输入

L：火线

N：零线

：地线 

2. 24 VDC 电源输出

+：正端

-：负端 

3. 电源输出状态继电器触点

干节点输出，30 V@1 A，输出电压大于额定 90%时，报警输出继电器长闭。

4. 直流电压调节电位器

电压调节范围 22~28 VDC。非冗余模式：推荐 23.5~24.5 VDC

5. 电源输出状态指示灯

亮：输出正常

灭：输出故障

HPW2405G 24 VDC（120 W）电源模块：

5、HPW2410G

HPW2410G 为 24 VDC（240 W）电源模块，用于实现 220 VAC 到 24 VDC 的转换。

特点：

• 输入电压：85~264 VAC；
• 输出电压：24 VDC@10 A；
• 额定功率：240 W；
• 支持冗余（搭配冗余模块 HPWR01G）；
• 保护：短路/过压/过流/过载/过温/故障报警；
• 电源输出状态指示；

外观与接口：

1. 220 VAC 电源输入

• L：火线
• N：零线 
• ：地线

2. 24 VDC 电源输出

+：正端

-：负端 

3. 电源输出状态继电器触点

干节点输出，30 V@1 A，输出电压大于额定 90%时，报警输出继电器长闭。

4. 直流电压调节电位器

电压调节范围 22~28 VDC，非冗余模式：推荐 23.5~24.5 VDC

5. 电源输出状态指示灯

亮：输出正常

灭：输出故障

HPW2410G 24 VDC（240 W）电源模块：

三、主控制器单元

主控制器接收现场数据，并根据控制方案输出相应的控制信号，实现对现场设备的控制，同时将数
据提供给上位机。

通过 IO-BUS，主控制器与 I/O 设备进行通讯，实现现场数据的采集与控制数据的发送。

通过以太网，主控制器与上位机进行通讯，实现过程数据与诊断数据的上传。

主控制器单元列表：

1、K-CU01

K-CU01 为 K 系列主控制器模块，采用主流 DCS 和安全平台广泛使用的 PowerPC 构架 CPU。

特点：

• 支持冗余配置；
• 支持系统网（SNET）冗余；
• 支持控制网（CNET）冗余；
• ECC 校验功能；
• 最大扩展 100 个 I/O 模块；

1. 外观与接口

状态指示说明： 

2. 冗余功能

主控制器采用双冗余配置以保证可靠性。一个控制器处于工作状态（主机），另一个控制器处于备
用状态（从机），从机的 STANDBY 指示灯亮。

两个冗余控制器间的组态、数据和运行周期一致。两个主控制器同时接收网络数据，同时做控制运
算，但只有一个输出运算结果。

K-CU01 冗余工作原理示意图：

• 周期自动同步：主机与从机每周期交互同步数据，同步过程不影响整个控制过程。
• 无扰切换：当主机出现故障时，如果从机工作状态正常，则进行主、从切换。该切换为无扰切换，切换过程不会影响整个控制过程，不会导致输出通道的扰动。 
• 实时诊断：冗余的控制器实时的进行自身状态诊断，并相互诊断，当主机出现影响控制
• 的故障时，从机在 100 ms 内切换成为主机。
• 在线更换：故障的控制器可以在线更换，不影响整个控制过程。

主、从机切换情形：

• 人工发送冗余切换命令。
• 主控制器复位。
• 主控制器故障。

其中，主控制器故障包括硬件故障、系统双网故障和读取 SDB 故障，故障严重等级为：硬件故障>系统双网故障>读取 SDB 故障。

发生主控制器故障时，主、从机自动根据故障的严重情况进行冗余切换，使无故障（或故障最轻）
的控制器始终为主，处于工作状态。

3. 诊断功能

主控制器诊断功能包括以下：

• 硬件故障诊断：本机 IO-BUS 通讯收发器故障诊断、内部电源故障诊断、时钟诊断、冗余网连接状态诊断、控制网连接状态诊断、掉电保护 SRAM 诊断。
• 温度状态诊断（印制板温度高于 90℃报警）。
• 掉电保护电池容量不足诊断（低于 2.8 V 报警）。

此外，配合 IO-BUS 模块，可获取控制柜内温度、各电源状态等信息。

4. 复位功能

主控制器底部有一个复位键（RESET），用表笔轻轻点一下，即可对主控制器进行重新初始化。

5. 掉电保护

主控制器下部有一个备用电池，提供掉电保护功能。

当掉电保护功能开启时，如果主控制器突然掉电时，工程文件以及部分需要掉电保持的关键数据会
自动保存。

掉电保护功能由主控背板拨码开关 DN 的第 7 位控制，默认不使能。

• 掉电后，如果掉电保护功能为启动状态，那么重新上电后，主控制器会自动加载控制器中存储的工程，同时将被设置为掉电保护的数据项恢复到掉电前的状态。
• 掉电后，如果掉电保护功能为关闭状态，那么重新上电后，主控制器会自动清空内部的工程和数据，并工作在无工程的状态下。

后备电池的有效工作时间不少于3年。当电池容量不足时，控制器会上报电池电量不足的报警信息。此时，需要在 3 个月内完成电池更换。

更换后备电池时，需要在供电恢复情况下进行，以免掉电保护数据丢失。

更换电池步骤：

1. 打开电池仓。
2. 拔下电池电缆插头。
3. 从仓盖上卸下旧电池，安装新的电池（K-BAT01）。
4. 将电缆插头连接到插座上。
5. 装回电池仓。

6. 组态设置

双击已经添加的模块，打开“设备信息”窗口，进行以下参数设置：

1）波特率

表示主控制器与 I/O 模块或者第三方设备通讯的速率。

当主控制器作为主站与 I/O 模块通讯时，通讯速率为此处设置的值。

2）DP 参数是否使用默认值

默认选择是，使用以下参数的默认值。

• TSL：范围 52~65,535，默认 400。
• 最小站延时：范围 1~65,535，默认 11。
• 最大站延时：范围 1~65,535，默认 150。
• 发送器失败/中继器切换时间：范围 0~255，默认 0。
• 建立时间：范围 1~255，默认 1。
• 目标循环时间：默认 4449，不可编辑。
• GAP 更新因数：默认 10，不可编辑。
• 重试最大次数：范围 1~8，默认 2。
• 最小从站间隔：范围 1~65,535，默认 50。
• 主站对主站最大请求时间：默认 500，不可编辑。
• 全局总线状态在双口 RAM 中保存所需最小时间：默认 600，不可编辑。

如果需要选择否，则将相应工程下 ShowConfig.ini 文件中的 AllowConfig=FALSE 改为
AllowConfig=TRUE（路径为…\HOLLiAS MACS\ENG\USER\工程名称\ProjectConfig\ShowConfig.ini），重新打开 AT，选择否，则以上部分参数可以编辑。

注意：请慎重修改以上参数，否则会导致硬件工作不稳定或失效。

7. 技术指标

基本参数：

带负载能力： 

2、K-CU02

K-CU02 为 K 系列主控制器模块，仅适用于 MACS V6.5.3B 或之后版本。

K-CU02 与 K-CU01 的区别为：K-CU02 支持 50 ms 的运算周期。

主控制器的运算周期决定系统最大配置，如下表所示。

3、K-CUT01

K-CUT01 为 K 系列 4 槽主控制器背板。

1. 外观与接口

K-CUT01 示意图：

K-CUT01 配置列表： 

 

1）直流电源输入接口

两个接口相同，互为冗余。通过预制电缆 KX-PW01 连接到 K-PW11 的系统电源与现场电源输出接
口。

直流电源输入接口示意图，以其中一个接口进行说明：

直流电源输入接口定义：

2） 直流电源状态检测接口

通过预制电缆 KX-PW02 连接 K-PW11 的直流电源状态输出接口。可以将系统电源、现场电源、辅
助电源的状态上传给 IO-BUS 模块，通过软件组态进行检测设置。

直流电源状态检测接口示意图：

直流电源状态检测接口定义： 

3） IO-BUS 接口（8 芯）

12 个 IO-BUS 接口分为 A、B 两组，互为冗余；每组包含 6 路：A1~A6、B1~B6。

12个接口相同，通过预制电缆KX-BUSA(B)将系统电源和现场电源输出到各I/O设备，并进行通讯。

8 芯 IO-BUS 接口示意图，以其中一个接口进行说明：

IO-BUS 接口定义： 

每组 IO-BUS 接口：

• 前 4 路使用现场电源 1，现场电源 1 最大负载 240 W。
• 后 2 路使用现场电源 2，现场电源 2 最大负载 120 W。 

4）IO-BUS 扩展接口

两个接口相同，互为冗余。通过预制电缆 KX-BUSEX02/04 连接到 K-BUST01 的 IO-BUS 扩展输入接口，实现 IO-BUS 总线的柜间级联。

IO-BUS 扩展接口示意图，以其中一个接口进行说明：

IO-BUS 扩展接口定义： 

5）校时总线接口

校时总线接口通过 KX-SYN 预制电缆连接到其他控制站的校时总线接口。其中两端的主控制器需要分别连接 KX-SYNT 预制电缆，以提供终端匹配电阻。

校时总线接口示意图，两个接口的外观与定义相同，以其中一个接口进行说明：

 校时总线接口定义：

6）接地

用导线将现场地接地铜柱连接到机柜的工作地汇流排。

用导线将系统地接地铜柱连接到机柜的工作地汇流排。

背板的保护地由钢制底座连接到机柜上，通过机柜实现接地。

以上接地电阻均应＜4 Ω。

2. 域地址设置

域地址的范围为 0~14，通过拨码开关 DN 的前 5 位进行设置；其中第 1 位为最低位，第 5 位为最
高位。5 位拨码开关的数值从高位到低位排列，组合成一个二进制数，对应的十进制数就是域地址。

十进制域地址 =

其中，Ki=0 表示第 i 位拨码开关拨到 ON 位置，Ki=1 表示第 i 位拨码开关拨到 OFF 位置（i：0~5）。

域地址拨码开关示意图：

域地址拨码开关定义： 

示例：域地址=13。

分析：13=8+4+1，转换成二进制为 1101。 

域地址设置示例：

3. 控制站地址设置

控制站地址的范围为 10~73，通过拨码开关 CN 的前 7 位进行设置；其中第 1 位为最低位，第 7 位为最高位。7 位拨码开关的数值从高位到低位排列，组合成一个二进制数，对应的十进制数就是站地址。

十进制站地址 = 

其中，Ki=0 表示第 i 位拨码开关拨到 ON 位置，Ki=1 表示第 i 位拨码开关拨到 OFF 位置（i：0~7）。 

站地址拨码开关示意图：

站地址拨码开关定义： 

站地址仅在控制器上电或复位时读取并生效。 

示例：站地址=46。

分析：46=32+8+4+2，转换成二进制为 101110。

站地址设置示例： 

4. IO-BUS 地址设置

设置 IO-BUS 模块地址，可以实现与控制器的通讯。每个 IO-BUS 模块对应一个地址，范围为：2~7、112~117。

IO-BUS 模块地址=基地址+偏移地址 

• 基地址：0、110
• 偏移地址：2~7

基地址区有一个跳线帽，用于设置基地址。

偏移地址区有一个跳线帽，用于设置偏移地址。

IO-BUS 地址示意图：

IO-BUS 地址定义： 

示例 1：IO-BUS 模块地址=3。则基地址为 0，偏移地址为 3。

IO-BUS 模块地址设置示例：

示例 2：IO-BUS 模块地址=114。则基地址为 110，偏移地址为 4。 

IO-BUS 模块地址设置示例： 

5. 短路保护

两个保险丝仓对应 A、B 两组 IO-BUS 总线，每路系统电源（S）和现场电源（F）均安装有一次性可更换快速熔断保险丝。当某一路电源出现过流或短路等不正常现象时，保险丝将起到保护系统的作用。

保险丝示意图：

技术指标：

四、I/O设备

I/O 设备采集来自现场的模拟量或数字量信号，将这些信号进行转换以供主控制器处理，或者将主
控制器处理过的信号输出到现场。

I/O 设备通过 IO-BUS 总线与主控制器进行通讯。

I/O 设备主要组成：

• I/O 模块
• I/O 底座
• 端子板
• 安全栅

1、I/O 模块

I/O 模块主要实现信号转换功能，可以分为以下两类：

• 模拟量 I/O 模块；
• 数字量 I/O 模块；

I/O 模块列表：

1. K-AI01

K-AI01 为 K 系列 8 通道模拟量输入模块。

特点：

• 满量程 0~22.7 mA；
• 支持二线制/三线制/四线制；
• 支持冗余配置；
• 输入过流保护；
• 板卡故障诊断；
• Namur 诊断；
• 丰富的指示灯；
• 通道抗 220 VAC（增强型底座）；
• 热插拔；
• 防混销设计；

1）外观与接口

K-AI01 示意图：

状态指示： 

慢闪：0.5 s 亮，1.5 s 灭

快闪：0.5 s 亮，0.5 s 灭 

冗余模式下，主模块的通道灯指示通道回路的信号状态，从模块的通道灯全部熄灭。

2）冗余功能

K-AI01 支持冗余配置，将 2 个 K-AI01 模块安装在 1 个 K-AT21 底座中，就可实现模块冗余。

模块冗余示例，如下图所示。

模块冗余配置时，先建立通讯的模块为主模块，后建立通讯的模块为从模块。可根据 PWR 指示灯
的状态区分主模块和从模块。

当主模块故障且从模块正常时，进行无扰切换；否则不切换。 

• 模块有故障记忆功能，因此同一故障只会触发一次切换。
• 通过插拔模块，可以清除模块的故障记忆。

3）诊断功能

模块上报的诊断包括设备诊断和通道诊断。

诊断出故障时，模块将诊断信息上报给操作员站并在 OPS 显示。

故障恢复后，模块将恢复信息上报给操作员站并在 OPS 显示。

冗余配置时，所有通道诊断数据均由主模块上报。

（1）设备诊断

设备诊断包括现场电源是否故障、IO-BUS 冗余网络是否故障以及模块板级致命故障等。

模块刚上电时，进行自检并建立通讯。通讯建立后，模块将对 IO-BUS 通讯网络和现场电源进行实
时检测。

（2）通道诊断

通道诊断上报故障通道号和故障类型。故障类型与判断条件：

• 断路：I<0.75 mA
• Namur 欠量程：0.75 mA<I<3.6 mA 且保持 4 s
• Namur 过量程：21 mA<I<22.5 mA 且保持 4 s
• 短路：I>22.5 mA

通道诊断示意图：

4）电气原理

原理框图：

5）使用说明

I/O 模块需配套 I/O 底座使用。请根据现场应用情形与底座特点进行底座选型。

底座选型列表：

注意事项：

• 禁止将超过±30 VDC 电压接入接线端子，否则将造成模块损坏。
• 当输入信号超出组态量程且小于模块最大量程时，可以继续测量并上报采集数据。但当输入信号超出模块最大量程时，会限幅保持最大量程上报值。
• 模块具备限流保护功能，但要避免 8 通道同时短路，以免限流电路发热过大。
• 模块中不用的通道，建议在组态中禁用，以避免断路报警产生。

6）组态设置（K-CU01/K-CU02 控制器下）

双击已经添加的模块，进行以下参数设置：

设备信息：

• 底座类型：根据硬件配置，选择相应的底座。
• 全通道滤波参数：通过工频滤波，可以对工业用电频率进行滤除，防止和抑制干扰。根据
• 现场情形，选择滤波参数。

测点信息：

• SIGTYPE（信号类型）：根据现场情形，选择信号类型。
• 通道状态：包括不使能通道（通道上报数值“0”且无诊断信息）、使能通道和正常诊断（通道有效且进行断路、短路诊断）、使能通道和 Namur 诊断（通道有效且进行正常诊断和Namur 欠量程、过量程诊断）。
• 通道数据采集周期：每个通道可以设置单独的数据采集周期。

7）组态设置（K-CU03 控制器下）

双击已经添加的模块，进行以下参数设置。

组态设置窗口：

基本信息：

• 底座类型：根据硬件配置，选择相应的底座。

设备参数：

• 全通道滤波参数：通过工频滤波，可以对工业用电频率进行滤除，防止和抑制干扰。根据现场情形，选择滤波参数。

在模块信息选项卡下选择通道，点击配置参数，在配置参数窗口中设置以下参数：

• 通道状态：包括不使能通道（通道上报数值“0”且无诊断信息）、使能通道和正常诊断（通道有效且进行断路、短路诊断）、使能通道和 Namur 诊断（通道有效且进行正常诊断和Namur 欠量程、过量程诊断）。
• 通道数据采集周期：每个通道可以设置单独的数据采集周期。

测点信息：

• SIGTYPE（信号类型）：根据现场情形，选择信号类型。

 技术指标：

2. K-AIH01

K-AIH01 为 K 系列 8 通道带 HART 模拟量输入模块。

K-AIH01 与 K-AI01 的区别为：K-AIH01 支持 HART 5 通讯协议。

K-AIH01 示意图：

详见 K-AI01。 

2、I/O 底座

I/O 底座主要实现现场信号的接入与安全防护等功能。

• 接线端子：直接连接现场信号线缆，用于机柜内接线。
• DB37 接口：连接端子板或安全栅，可进行跨机柜接线。

I/O 底座列表：

1. K-AT01

K-AT01 是 K 系列 8 通道 AI 与 AO 底座。

外观与接口： 

1）接线区

• VT 端子（VT+、VT-）：用于现场电源检测。
• NC 端子：不使用。 

2）I/O 模块地址仓

每个 I/O 模块对应一个地址，范围为：10~109。

上排跳线代表十位数字，取值范围为 1~10；下排跳线代表个位数字，取值范围为 0~9。

I/O 模块地址仓示意图：

 I/O 模块地址设置请在底座安装前进行，地址设置完成后请盖好 I/O 模块地址仓盖，请勿在系统正常工作时改变 I/O 模块地址。

示例：

（1） 模块地址为 23，则将十位代表数字 2 用跳线短接，将个位代表数字 3 用跳线短接。

I/O 模块地址设置示例：

（2） 模块地址为 106，则将十位代表数字 10 用跳线短接，将个位代表数字 6 用跳线短接。 

I/O 模块地址设置示例：

3）保险丝仓

内有可插拔快熔保险丝，对现场电源进行保护。

4）IO-BUS A 接口（6 芯）

两个 IO-BUS 接口相同，互为冗余。IO-BUS A 接口连接到预制电缆 KX-BUSA，IO-BUS B 接口连
接到预制电缆 KX-BUSB。

6 芯 IO-BUS 接口示意图，以其中一个接口进行说明：

6 芯 IO-BUS 接口定义：

IO-BUS 接口采用防混淆设计。接口 A、B 方向不同，可以有效避免人为错误。 

IO-BUS 电缆连接步骤示意图：

5）IO-BUS B 接口（6 芯）

6）防混销

防混销用于防止插入与底座不匹配的模块。

I/O 模块和 I/O 底座上都有防混销，编码范围 1~8。

I/O 模块上的防混销为阴模，每类电气兼容的模块唯一分配一个编码，出厂时固定，不可更改；I/O
底座上的防混销为阳模，通过旋转可以改变编码。

防混销示意图：

插入模块时请不要暴力操作，当发现模块无法顺利插入时请检查防混销位置，防混销数量有限，并不能防止全部的错误插入，请在使用前阅读模块使用说明书确保模块与底座可以匹配。

插入与底座不匹配的模块可能导致设备损坏。

7）I/O 模块插槽

用于连接 I/O 模块。

K-AT01 可配套多种 I/O 模块使用，配套 I/O 模块列表：

配套 K-AI01/K-AIH01接线示意图：

端子定义：

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。

四线制仪表端与 DCS 侧地电位要相等。 

配套 K-AO01/K-AOH01：

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。 

端子定义：

每个通道都提供电流测试端子，方便现场排查故障，且不会影响现场负载的正常运行。

方法：万用表电流测量档，正端表笔接 Dn 端子，负端表笔接 An 端子。 

技术指标：

2. K-AT11

K-AT11 是 K 系列 8 通道 AI 与 AO 增强底座。

K-AT11 与 K-AT01 的区别为：K-AT11 具有通道抗 220 VAC 功能

K-AT11 示意图：

详见 K-AT01。 

3. K-DOT01

K-DOT01 是 K 系列 16 通道 DO 底座。

外观与接口：

1）接线区

接线区示意图： 

DB37 引脚定义： 

VI 端子（VI+、VI-）：辅助电源输入。

24V 端子（24V +、24V -）：现场电源输出。 

2）I/O 模块地址仓

3）保险丝仓

J5 跳线区，配套 K-TC01 时短接针脚 1、2，配套其他 I/O 模块时短接针脚 1、3（默认）。

两个黑色保险为输出电源正负端保险丝，限流 1.25 A，可插拔。

保险丝仓示意图：

4）IO-BUS A 接口（6 芯）

5）IO-BUS B 接口（6 芯）

6）防混销

7）I/O 模块插槽

用于连接 I/O 模块。

K-DOT01 可配套多种 I/O 模块使用，配套 I/O 模块列表：

配套 FM138-SSRR 接线方式：

• 对于直流负载，FM138-SSRR 需搭载快达 CMX60D5 继电器。
• 对于交流负载，FM138-SSRR 需搭载快达 CX480D5 继电器。 

注意：

• K-DOT01 保险丝仓中的两个黑色保险必须去掉。  
• FM138-SSRR 的 J2 端子禁止接线。

固态继电器参数：

注意事项：

当 K-DOT01 底座接通电源时，连接 DB37 电缆必须按照下图进行。 

断开 DB37 电缆时，按照相反的操作进行：

• 连接 DB37 电缆时，先从左侧切入。
• 断开 DB37 电缆时，先从右侧分离。
• 必须严格按照以上要求进行操作，以免损坏 K-DOT01 底座。

技术指标：

4. K-PIT01

K-PIT01 是 K 系列 6 通道脉冲量输入底座。

外观与接口：

1）接线区

接线端子定义：

2）I/O 模块地址仓

3）保险丝仓

4）IO-BUS A 接口（6 芯）

5）IO-BUS B 接口（6 芯）

6） 防混销

7）I/O 模块插槽

用于连接 I/O 模块。

K-PIT01 配套 K-PI01 使用，配套 I/O 模块列表。

根据现场仪表，可以选择以下供电方式：

• 现场电源供电方式：只支持工作电压为 24 VDC 的仪表。
• 外部电源供电方式：支持工作电压为 5/12/24 VDC 的仪表。
• 仪表独立供电方式：支持工作电压为 5/12/24 VDC 的仪表。

干接点信号：

接线示意图（现场电源供电方式）。

接线示意图（外部电源供电方式）。

二线制接近开关： 

接线示意图（现场电源供电方式）。

 接线示意图（外部电源供电方式）。

PNP 型接近开关： 

接线示意图（现场电源供电）。

接线示意图（外部电源供电）。 

NPN 型接近开关： 

接线示意图（现场电源供电）。

接线示意图（外部电源供电）。 

三线制电压脉冲信号： 

接线示意图（现场电源供电）。

接线示意图（外部电源供电）。 

接线示意图（仪表电源供电）。 

三线制电流脉冲信号：

接线示意图（现场电源供电）。

接线示意图（外部电源供电）。

接线示意图（仪表电源供电）。 

四线制电压脉冲信号： 

接线示意图（仪表电源供电）。 

技术指标：

3、端子板

通过预制电缆连接到 I/O 底座上，用于实现信号的隔离、转换功能。

端子板列表：

1. K-AIR01

K-AIR01 是 K 系列 16 通道二/四线制电流输入端子板，可以配套以下底座使用：

• K-AT23
• K-DOT01

外观与接口：

DB37 接口（公座）：

接线端子： 

• An 端子：二线制 24 V 供电输出负端/四线制电流输入正端。
• Bn 端子：四线制电流输入负端。
• Cn 端子：二线制 24 V 供电输出正端。
• VT 端子（VT+、VT-）：用于现场电源检测。
• PE 端子：接地。
• NC 端子：不使用。 

端子板需连接到相应的 I/O 底座进行使用，配套 I/O 模块、底座列表。

配套 K-AT23 接线示意图：

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。

四线制仪表端与 DCS 侧地电位要相等。 

配套 K-DOT01，接线示意图：

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。

四线制仪表端与 DCS 侧地电位要相等。

技术指标： 

2. K-AIR02

K-AIR02 是 K 系列 16 通道三线制电流输入端子板，可以配套以下底座使用：

• K-AT02
• K-AT21
• K-AT23
• K-DOT01

外观与接口：

DB37 接口（公座）： 

接线端子： 

• An 端子：电流输入正。
• Bn 端子：电流输入负。
• Cn 端子：24 VDC 外供电输出。
• VI 端子（VI+、VI-）：24 VDC 外供电输入（必须由 DCS 机柜现场电源提供）。 

端子板需连接到相应的 I/O 底座进行使用，配套 I/O 模块、底座列表。

K-AI01/K-AIH01，配套 K-AT02/K-AT21/K-DOT01：

接线示意图（8 通道模式）。

接线示意图（8+8 通道模式）。 

注意：

• 外供电源 24 VDC 必须由 DCS 机柜现场电源提供。
• 电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。
• DB37 电缆为 Y 型电缆，型号为 KX-AIR02-5/10/20。连接底座的两个 DB37 接口中，配红色套管的为 CH1~8，对应 K-AIR02 的通道 1~8；配蓝色套管的为 CH9~16，对应K-AIR02 的通道 9~16。 

K-AI03/K-AIH03，配套 K-AT23，接线示意图：

外供电源 24 VDC 必须由 DCS 机柜现场电源提供。

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。 

K-AI03/K-AIH03，配套 K-DOT01，接线示意图：

注意：

• 配套 K-DOT01 底座时，必须使用 K-DOT01-C 或之后的型号，否则会损坏 K-AIR02 端子板！
• 外供电源 24 VDC 必须由 DCS 机柜现场电源提供。
• 电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。
• K-DOT01 底座的橙色端子不接线。 

技术指标：

3. K-DIR01

K-DIR01 是 K 系列 16 通道直流 24 V 继电器输入端子板，可以配套以下底座使用：

• K-DIT02
• K-DIT21
• K-DOT01

外观与接口：

DB37 接口示意图：

接线端子： 

接线端子示意图（通道 1~8）。

接线端子示意图（通道 9~16）。 

• An 端子：通道正端。
• Bn 端子：通道负端。
• 24V 端子（24V+、24V-）：24 VDC 辅助电源输入。其中 24V1+、24V1-给通道 1~8 供电，24V2+、24V2-给通道 9~16 供电。 

电气原理：

端子板需连接到相应的 I/O 底座进行使用。 

配套 I/O 模块、底座列表：

1）配套 K-DIT02/K-DIT21

干接点，接线示意图：

24V1+、24V1-给通道 1~8 供电，24V2+、24V2-给通道 9~16 供电。 

NPN 型接近开关：

24V1+、24V1-给通道 1~8 供电，24V2+、24V2-给通道 9~16 供电。 

2）配套 K-DOT01

干接点，接线示意图：

24V1+、24V1-给通道 1~8 供电，24V2+、24V2-给通道 9~16 供电。 

NPN 型接近开关：

24V1+、24V1-给通道 1~8 供电，24V2+、24V2-给通道 9~16 供电。 

技术指标：

• K-DIR01

• 继电器 

4. K-UR01

K-UR01 是 K 系列通用转接板，可以配套以下底座使用：

• K-AT02
• K-AT21
• K-AT13
• K-AT22
• K-DIT02
• K-DIT21
• K-TT21
• K-DOT01

外观与接口：

DB37 接口： 

接线端子： 

接线端子与 DB37 接口对应关系，如下表所示： 

端子板需连接到相应的 I/O 底座进行使用。

配套 I/O 模块、底座列表：

• 配套 K-AT02/K-AT21

K-UR01 端子说明。

K-AI01/K-AIH01，接线示意图：

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。

四线制仪表端与 DCS 侧地电位要相等。

K-AO01/K-AOH01，接线示意图：

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。 

• 配套 K-AT13/K-AT22

K-UR01 端子说明：

电流信号接线示意图： 

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。 

电压信号接线示意图：

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。

• 配套 K-DOT01

K-AI01/K-AIH01：

K-UR01 端子说明。

接线示意图： 

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。

四线制仪表端与 DCS 侧地电位要相等。

配套 K-AI01/K-AIH01 时，K-DOT01 底座不支持二线制仪表。 

K-AO01/K-AOH01：

K-UR01 端子说明。

接线示意图： 

电缆屏蔽层在 DCS 侧单端接地（机柜汇流排）。 

技术指标：

五、通讯设备

1、IO-BUS设备

IO-BUS 是 MACS-K 系统的控制网络，用于连接主控制器与 I/O 设备，实现二者之间的数据交换。

IO-BUS 设备列表：

星型，单机柜（I/O 模块≤60）： 

星型，多机柜（I/O 模块≤100）： 

总线型，单机柜（I/O 模块≤30）：

混合型，多机柜（I/O 模块≤100）：

1. K-BUS02

K-BUS02 为 K 系列 8 通道星型 IO-BUS 模块，可以对 IO-BUS 进行星型拓扑。

• 通道 1~6（COM 1~6）：I/O 模块通讯端口。
• 通道 7（COM 7）：扩展通讯输入端口。
• 通道 8（COM 8）：扩展通讯输出端口。

特点：

• 热插拔
• IO-BUS 链路检测
• 直流电源状态检测
• 机柜温度检测

K-BUS02 外观与接口：

状态指示： 

检测功能： 

• 链路检测功能：包括 IO-BUS 总线长时间逻辑为“0”故障，并将故障信息上报到主控制器。
• 直流电源状态检测：配合 K-PW11，可以检测直流电源状态。（默认前 6 通道使能，后 4通道不使能）
• 机柜温度检测：测温范围为-20℃~60℃，温度数据上报主控制器，并在 OPS 的系统状态图上显示。

K-BUS02 安装在 K-CUT01 上时，具有中继器功能：

• 每个 IO-BUS 通信端口可以独立驱动一个网段，段间逻辑隔离。本地有 6 个网段，每个网段可以连接 10 个 I/O 模块。
• 支持柜外扩展，最多 3 级级联。2 级级联时，最高可支持波特率 3 Mbps；3 级级联时，最高可支持波特率 1.5 Mbps。

K-BUS02 安装在 K-BUST01 上时，具有集线器功能：

• 实现网络结构拓扑，并预留柜外扩展接口。

组态设置（K-CU01/K-CU02 控制器下）

双击已经添加的模块，进行以下参数设置：

电源状态检测参数： 

通讯网段故障诊断参数： 

组态设置（K-CU03 控制器下）

双击已经添加的模块，进行以下参数设置：

电源状态检测参数： 

通讯网段故障诊断参数： 

技术指标： 

2. K-BUST01

K-BUST01 为单槽 IO-BUS 背板，用于在扩展机柜连接 IO-BUS 模块。

外观与接口：

K-BUST01 配置列表： 

技术指标：

2、网桥/网关设备

1. K-DP02

K-DP02 为 K 系列 DP Y-link 网桥通讯模块，用来实现上位冗余 Profibus-DP 主站系统与下位非冗
余 Profibus-DP 设备系统之间的网络转换。

特点

• 板卡故障诊断；
• 丰富的指示灯；
• 支持冗余模式（底座冗余）；
• 电气负载能力≤29 个现场 DP 设备；
• 热插拔；
• 防混销设计；

外观与接口：

指示灯说明： 

冗余模式下，主模块的 DP 灯指示数据通讯状态，从模块的 DP 灯熄灭。

K-DP02 诊断功能包括设备诊断和现场侧通讯故障诊断。

诊断出故障时，模块将诊断信息上报给操作员站并在 OPS 显示。

故障恢复后，模块将恢复信息上报给操作员站并在 OPS 显示。

1）设备诊断

设备诊断包括现场电源是否故障、IO-BUS 冗余网络是否故障以及模块板级致命故障等。

模块刚上电时，进行自检并建立通讯。通讯建立后，模块将对 IO-BUS 通讯网络和现场电源进行实
时检测。

2）现场通讯故障诊断

当 K-DP02 与现场仪表正常通讯时，DP 指示灯为闪烁状态，表明有数据交换；若 DP 指示灯一直
不闪烁，可能有以下原因：

• 通讯电缆接触不良
• 仪表侧进出线接反
• 电源干扰
• 冗余底座 K-PAT21 的 D1+与 D2+或 D1-与 D2-未短接
• 从站地址错误

电气原理：

通讯模块需配套通讯底座使用。请根据现场应用情形与底座特点进行底座选型。

底座选型：

注意事项：

• 仅支持 RS485 电气接口。
• 第三方设备地址范围为 3~31。
• 禁止将超过±30 VDC 电压接入接线端子，否则将造成模块损坏。
• 挂载的 K-DP02 模块数量与主控有关：由于主控制器的通讯数据缓冲区容量为输入数据区3.5 KB、输出数据区 3.5 KB，所以主控下挂载的所有从站模块（包含 Modbus 网桥/网关模块）的输入数据总和必须≤3.5 KB，输出数据总和必须≤3.5 KB。 

组态设置

1）导入第三方设备

第1步：在“设备库”的【第三方 DP/PA 设备】上右击，弹出菜单，单击【导入】。

导入第三方设备：

第2步：选择第三方设备的 GSD 文件，单击打开。 

第3步：根据设备选择类型（DP 或 PA），单击确定。 

第4步：在【第三方 DP/PA 设备】相应的分类下，可以看到刚才导入的设备。 

2）添加第三方设备

第1步：双击添加好的 K-DP02 模块，进入“设备信息”和“DP/PA 设备信息”窗口。 

第2步：双击【配置 DP/PA 设备】，从左侧窗口选择第三方设备，输入添加个数，单击 >>，即可添加到右侧窗口。单击确定。 

第3步：在“DP/PA 设备信息”窗口下，出现刚才添加的第三方设备。 

3）配置第三方设备

第1步：在“DP/PA 设备信息”窗口下，双击第三方设备，进入“设备信息”窗口： 

第2步：从设备属性项目，双击进入“设备属性”窗口。 

第3步：从左侧可选模块区域选择模块，单击>> ，即可添加到右侧已添加模块区域。

第4步：选择已添加的模块，单击属性，进入“子模块属性”窗口。 

Station address：第三方设备的地址，范围为 3~31，默认为 3。

其他参数：因第三方设备的不同而有所相同，请根据具体的应用情形进行设置。

4）K-DP02 设备信息配置

在 K-DP02 的“设备信息”窗口，进行以下参数设置：

（1） 端子板类型

根据硬件配置，选择相应的端子板。

（2） 设备属性

通过双击配置进入“设备属性”窗口。 

输入/输出选择，一般不需设置。

• 输入数据总和≤244 字节（最大可配置 227 字节）。
• 输出数据总和≤244 字节（最大可配置 244 字节）。

用户参数：

• 同步模式：表示输出同步，从站的输出数据锁定在当前状态下，直至接收到下一同步命令。默认勾选。
• 冻结模式：即锁定模式，表示输入同步，从站的输入数据锁定在当前状态下，直至接收到下一冻结命令。默认勾选。
• 故障安全：默认勾选。
• DP 中断模式：DPV0 表示基础版 DP 功能，不支持非周期通讯；DPV1 表示具有非周期通讯功能，并包含 DPV0 的所有功能。
• Baud Rate：K-DP02 与第三方 DP 设备之间的通讯速率，默认为 500 kbps。 

技术指标：

六、校时功能

校时源有以下几种：

• GPS：以 GPS 为校时源。
• FM197：以和利时 FM197 对时集线器为校时源。
• 软校时：以计算机系统时间为校时源。
• NTP：以 NTP 服务器为校时源。

域间校时示例：

域内校时示例 1（没有 SOE 模块）： 

第1步：主历史站对时

• 单域情形：主历史站向校时源对时。
• 多域情形：最小号域的主历史站向校时源对时，其他域的主历史站向最小号域的主历史站对时。 

第2步：各个域的从历史站、操作员站、工程师站、指定控制器（默认为双网全好的最小号控制器）向该域的历史站对时，周期为 60 s。

第3步：各个域的其他控制器向该域的指定控制器对时，周期为 60 s。如果控制器下有 SOE 模块，则需要使用硬校时线缆（KX-SYN、KX-SYNT），并进行以下步骤。

第4步：各个域的控制站下的 SOE 模块向相应的控制器对时。

域内校时示例 2（具有 SOE 模块）：

多域时，如果校时源为 GPS/FM197/软校时，那么具有校时源的域必须是最小号域。

GPS 或 FM197 作为校时源时，主从历史站需要同时连接校时源，以形成冗余。

历史站组态设置详见工程总控手册。

多域校时条件：这些域的工程属于同一个项目，且网络互通。

使用硬校时线（KX-SYN、KX-SYNT）时精度为 0.5 ms，不使用时精度为 10~100 ms。