1 概述

    CFIO-300（CoreLink Field I/O-300，芯联I/O）是我公司针对制药工厂开发的分布式远程I/O系统，支持与国内外主流DCS控制器实现Profinet、Modbus TCP或Mobus RTU冗余通讯，可放置在机柜间内或装置现场，实现对生产车间的过程控制。

    本分布式I/O系统包括包括如下产品：

    2 网络拓扑

    1）Profinet或Modbus TCP通讯

    当CFIO-300与西门子PCS7控制器通讯时，推荐采用Profinet通讯；与其他DCS控制器通讯推荐采用Modubs TCP，网络架构见下图。

    采用Profinet、Modbus TCP通讯时，通讯卡件UAT902CM的IP地址设置详见通讯底座UAT922BCM硬件手册，每组通讯卡件可连接6个I/O底座UAT923B3IO，每个I/O底座可安装3块任意类型的I/O卡件。

Profinet或Modbus TCP通讯网络架构

    2）Modbus RTU通讯

    当通讯数据较少，且DCS控制器只支持Modbus RTU通讯时，CFIO的通讯卡件可采用Modbus RTU作为从站上传数据，见下图。通讯波特率可选115200bps、38400bps、19200bps、9600bps，通过下位机组态软件ZCStudio配置。

    使用时注意字节限制，Modbus RTU字节限制为252，AI/AO每通道为2字节，16通道的DI/DO卡件共占2个字节，若I/O卡件类型全部为AI/AO，工程应用时建议不超过12块卡件，若I/O类型混配时最大数量根据字节进行计算。

Modbus RTU通讯网络架构

    3 现场应用

    CFIO-300分布式I/O系统安装在现场时，壳体采用304隔爆箱（尺寸：330mm长×300mm宽×250mm深），防护等级IP65，并取得一体化防爆认证，防爆等级Ex db ⅡB T4 Gb，满足现场复杂环境的使用要求。

一体化防爆认证证书

    1）通讯

    车间现场安装的CFIO-300网络架构如下：

车间现场安装的CFIO-300网络架构

    通讯卡件的两路Profinet或Modbus TCP信号分别接入位于处于不同方位的现场交换机箱，并转成光纤后送至机柜间。

    通讯卡件与I/O卡件之间采用I/O BUS冗余通讯，通讯波特率可选2M、1M、115200bps、38400bps、19200bps、9600bps，默认设置为2M，可通过ZCStudio下位机组态软件调整，每组通讯卡件内部的I/O卡件波特率数值统一。

当CFIO-300安装在现场时，需注意通讯卡件和I/O卡件之间的通讯距离，通讯距离和通讯波特率有关，详见下表。

    2）供电

    在装置现场的一个区域内，设置2台防爆电源分配箱，每台分配箱分别接机柜间内两路220VAC（一路市电一路UPS，或两路UPS），箱内设置冗余24VDC电源卡件。

    2台防爆电源分配箱的24VDC分别接入到CFIO-300分布式防爆I/O箱的电源端子上，实现冗余供电。分布式防爆I/O箱体设置2路电源开关和指示灯，便于维护。

    3）接地

    CFIO-300分布式防爆I/O箱内设置保护接地铜排和工作接地铜排，汇总后分别接入到区域内的保护接地箱和工作接地箱，然后接入到车间等电位接地网，接地电阻要求小于4欧姆。