SOE系统的硬件组成
1.1 SOE系统主节点部分
SOE系统主节点部分硬件包括:事件顺序主模件INSEM01、网络接口模件INNIS01、事件时间保持主模件INTKM01、时间同步端子单元NTST01、通讯链接端子单元NTCL01、INTKM到NTST01电缆NKTK01-10、INNIS01到NTCL01电缆NKLS01-10。
1.1.1 硬件介绍
①INSEM01———Sequence of Events Master Module事件顺序主模件。
INSEM01是标准的INFI-NET通讯模件,用于从分散的PCU收集SOE数据、检测触发事件及提供事件信息给操作员接口站进行报告。
INSEM01为SOE主模件,它通过扩展总线直接与NIS模件及TKM模件(Time Keeper Master Module,时间保持主模件)通讯。INSEM01基于例外报告对PCU数据进行监视,当检测到有触发条件时,立即收集、整理获得的数据,并将SOE数据提供给OIS进行报告。
其主要功能:在例外报告基础上进行数据采集;
提供事件数据给操作员站作为报告呈报;管理所有从PCU内I/O模件(指IMSED01和IMSET01)来的事件触发数据。
模件前面板有17个CPULED灯及一个停止/复位开关。一个为状态LED红/绿灯,显示INSEM01的状态;16个CPU灯分为A、B两组,A组指示模件在工作,B组在状态灯变红时显示错误编码。
模件有四个开关SW1、2、3、4。SW1用于与SW4一起设置有关特别操作。SW2用于模件诊断功能,但只有贝利公司人员才能使用,正常运行时该开关必须设置为0(CLOSED或ON);SW3设置是否允许SCSI口,该开关正常运行时必须设置为0(不允许SCSI口);SW4设置决定模件的操作方式。
模件有两种操作方式:执行和组态。在执行方式时,模件处理由MFP来例外报告及普通信息,同时产生例外报告及其它信息给OIS,并且通过扩展总线读取TKM来时间信息及状态。在组态方式时,模件接收INFI90来组态命令并改变NVROM内数据,IN-SEM01由功能码FC243、244、245及246组态以实现它在SOE中的功能。
②INTKM01———Time Keeper Master Module时间保持主模件。
INTKM01为贝利标准的INFI90 I/O模件,提供时间信息给SEM及INFI-90所有SOE系统同步。TKM通过扩展总线(Xbus)将时间信息发送给SEM,且通过NTST01端子单元将时间信息发往同步链。TKM能够与带IRIG-B时间编码的外部时间接收器连接,TKM使用由接收器发送来时间信息来初始化和纠正它内部的时间信息,以保证能与外部的时间信息同步。发往同步链的时间同步信息是由时间信息和同步脉冲组成。时间信息指从1980年3月1日0:00开始计算的ms数,与同步脉冲的上升沿有关。
在刚上电时,TKM根据SEM提供的绝对时间及时间接收器来时间信息初始化其内部时钟。绝对时间用于计算当前年,因为从接收器来时间信息不包含该信息。如果外部时钟不存在或不提供时间信息,则根据INFI90主时间同步器来初始化其内部时钟。
模件主要功能:每秒将时间同步信息发往SOE同步链;将发往扩展总线的时间信息转化为SEM可用的绝对时间格式;周期地更新它的内部时钟并保持模件与外部时间信息同步。
③网络接口模件INNIS01。
INNIS01是联接网络和INFI-90通讯模件的模件,它可以同INFI-90的不同类型的通讯模件组成各种INFI-90网络接口单元。
另外还提供一种监视网络节点电源系统工作状态的手段,通过通讯系统这个电源系统状态的信息可以在运行员操作站(OIS)上显示,以便实时监视网络中各节点的电源工作状态。
④NTST01———TIMESYNCHTERMINATIONUNIT时间同步端子单元。
NTST01为一标准的INFI-90端子单元,通过SOE同步链使INTKM01与IMSET01模件接口。同步链允许同步时间信息从INTKM01传送到所有的IM-SET01内。并且,NTST01允许INTKM01与外部时间接收器连接。
NTST01能将INTKM01或IMSET01模件连接到同步链上,分别具有不同的功能:
与INTKM01连接-从卫星时钟同步器接收IRIG-B格式的时间;在同步链上传送时间信息给所连接的IMSET01。
与IMSET01连接-从同步链上接收由INTKM01发送来的时间信息。
若有多个IMSET01,即多个SOEPCU数据采集系统,则同步链具有三种不同实施方案:顺序方式、星形方式、前两种的混合式。由于本厂使用SOE只设计了一块IMSET01模件及7块IMSED01作为开关量输入模件,则不必考虑同步链连接方式。
1.1.2 SOE主节点怎样工作
SOE系统与环路通讯接口为网络接口模件INN-IS01,INSEM01与一个INNIS01组成一个SOE服务节点。INTKM是SOE系统中的时间主模件,它在结构上是SEM的时间子模件。它通过扩展总线将其内部时钟信号传送给INSEM,并通过端子单元NTST01进行同步链接。TKM内部有一块主频10 MHh的恒温晶体,它为SEM提供精度为10 us的同步信号,从而使SOE系统的分辨率达到1ms。SEM在此时不仅是SOE的主模件,而且充当NPM(网络处理模件)的作用,一方面它时刻监视是否有触发条件,在检测到有触发条件后,立即将SOEPCU采集来数据做上时间标记,另一方面它将所要通信的数据打成包,通过扩展总路线发给NIS,NIS立即将这些信息订上报头,通过NTCL01(通讯端子单元)发往INFI-NET。
操作员接口站OIS经过组态,接收由SEM发来的SOE信息后,立即触发并开始形成SOE报表,形成报表的时间大约为8 min,当SOE报表形成后,OIS向打印机发出打印请求,在线的SOE打印机能将本次SOE信息打出。
其中,TKM以电缆NKTK01连接到NTST的P2口,且这时的NTST01板上的跳线器E4、E5、E6、E7、E8位置应设为2-3。如果卫星时钟接收器存在,可将其IRIG-B编码输出用带BNC标准接口的同轴电缆连接到NTST01的P4口,并将跳线器E9插入以激活50Ω电阻。
2.2 信号输入部分
其硬件组成包括多功能控制主模件IMMFP02、事件顺序时间同步模件IMSET01、事件顺序数字子模件IMSED01、时间同步端子单元NTST01、数字输入端子单元NTDI01、IMSET01到NTDI01及NTST01电缆NKST01-10、IMSED01到NTDI01电缆NKSD01-10。
2.2.1 主要模件功能介绍
①IMSED01———Sequence of Events Digital Module,事件顺序数字子模件。
两种模件为贝利标准的INFI90 I/O模件,能以1ms的分辨率采集16个数字量输入信号。IMSET01模件还能接收并解码由INTKM01通过SOE系统同步链发送来的时间同步信号。
两种模件具有两种功能:从就地采集16路数字量输入及与它们的内部时钟同步。IMSET01从同步链接收时间信息并使其内部时钟与该时间同步。这两种模件均通过扩展总线由MFP控制,MFP通过读取IMSET01的时间信息保持IMSED01同步,并以广播信息将该时间写入IMSED01。两种模件具有两种不同的数据采集方式:标准数字量输入方式及事件顺序方式。标准数字量输入方式数据通过特定功能码FC241/242采集16路数据,通过跳线器可设置两种响应时间:快速(1.5 ms)及慢速(18 ms)。在事件顺序方式时,所有数字量输入每ms采集一次并与前一值比较,如果有一个或多个变化,新状态则被存贮,并贴上内部时钟标签。
两种模件具有两种不同的操作方式:正常运行方式及诊断方式。跳线E35用于选择这两种不同的操作方式。模件状态由前面板的状态LED颜色来指示。在正常操作方式时,模件进行数据采集并与内部时钟同步,LED灯为绿灯。
②NTDI01数字量输入端子单元:接收16路数字量信号输入端子单元。
③MFP02:多功能处理模件,能处理较复杂的控制策略,可通过扩展总线与许多不同类型的模拟量及开关量I/O子模件通讯,最多可与64个子模件通讯。
2.2.2 数据信号采集
所需进入SOE系统的数据信号首先接入端子单元NTDI01,再通过预制电缆送到IMSET01与IMSED01模件对这些数字量的输入信号进行处理采集。IM-SET01与IMSED01模件通过扩展总线连在MFP下,一个MFP可带1个IMSET01及63个IMSED01。本厂共有1块IMSET01及7块IMSED01组成SOE数据采集PCU,可供128个数字量输入信号进入SOE系统。IMSET01除同IMSED01一样具有采集功能外,还接收由INTKM从SOE系统的同步链上发送来的时间同步信号并解码。IMSET通过端子单元NTST01连接到同步链上。通过NTST01使IMSET01与INTKM01连接在同步链上,从而使IMSET01能从INTKM01接收到时间信息。