1 导言
SNAP I/O操控体系是一个根据工控机(IPC)操控的现场分布式I/O操控体系，首要运用于工业自动化操控范畴。在它所供给的软硬件开发平台上，用户可根据现场需求构成一个从几点到上万点的可灵敏装备的操控体系。该体系以工控机技能为根底，在开发、规划、调试、保护等方面较简略，尤其在模拟量的处理、浮点运算、PID调理、通讯、多媒体、人机界面等方面有较强功用。该体系既可选用上下位机方法，又可在现场选用多级CPU操控处理构成一个分布式I/O体系，所以体系的实时性、牢靠性、灵敏性较强。SNAP I/O体系以其便利的开发手法、杰出的产品功用、无与伦比的牢靠性正被越来越多的工程技能人员运用于冶金、建材、石化、水处理，楼宇自动化，城市自动化等各行各业。本文结合现场实践运用首要介绍SNAP I/O操控体系的构成及装备
2 体系构成
SNAP I/O体系首要由工控机、操控器、智能处理器、I/O模块组成，操控器之间及智能处理器之间可选用串行、并行或以太网通讯方法，通讯选用OptomuxTM、PamuxTM、MisticTM通讯协议。图1为该体系结构框图。
图1. SNAP I/O体系结构框图
1通道 至多255个
2通道 至多64个
3通道 至多16个
1)主操控器
SNAP I/O操控体系的主操控器成本低，功用高，体积小，可结合SNAP I/O单元处理器、Mistic长途I/O单元处理器和Optomux单元处理器一同运用。主操控器的作用是运转整个被组态好的操控算法和协调整个操控体系的通讯，包含各个单元处理器之间的通讯。SNAP I/O操控体系的工作方法如下：从上位机将操控算法下装到主操控器中，然后操控器将回路操控、逻辑功用及I/O智能化功用分配给相关的单元处理器，由单元处理器的CPU来完结，操控算法的主体在主操控器中由Flash ROM中的内核对其进行解说履行，当操控战略需求现场实时数据时，主操控器以通讯的方法向单元处理器获取数据。
2)单元处理器
单元处理器是整个SNAP I/O中最重要的部分，它既能够和主操控器结合组成完好的操控体系，也能够直接和上位机结合起来当作长途I/O单元来运用。其作用是：完结和主操控器之间的多种通讯方法，并对主操控器的要求作出快速呼应；完结I/O的智能化，处理简略逻辑功用，如事情呼应、PID回路操控、高速计数及工程单位转化等；对本单元的I/O点进行定时扫描。其专用开发工具能够让计算机直接与单元处理器通讯，它包含最新的32位Windows驱动程序，16位Windows驱动程序和DOS的驱动程序，用户能够用高档言语如：Visual C++或Visual Basic直接对I/O进行收集、运算和操控。
3)I/O模块
SNAP I/O操控体系稀有字量和模拟量模块。I/O模块都是高集成度的模块，数字量集成了4个通道，模拟量集成了1或2个通道。每个模块只需简略的插拔就可在SNAP的底板上装置，模块项端还有可插拔的现场接线端子，这样在不改变现场接线的情况下就能便利地替换模块。
数字量输入、输出模块
SNAP I/O体系的数字量输入、输出模块十分丰富。其间每个输入模块供给4通道的输入信号，能够承受的电平信号包含5VDC、12VDC、24VDC、48VDC/AC、110VDC/AC、220VAC。每个输出模块供给4通道的输出信号，能够接沟通、直流负载，也供给继电器输出模块，一般每个模块的负载才能是3A。为了便利调试，每个模块的通道都有LED指示，有的模块还带手动/自动开关。Opto 22 供给的高速计数模块，计数频率最高达20KHz。一切模块都供给内部逻辑端和外部现场端的4000VDC光电阻隔。一切模块都供给对应的经过FM认证的模块类型。
模拟量输入、输出模块
模拟量输入、输出模块与SNAP I/O操控体系的智能处理器配套运用，装置在SNAP-B系列的底板上。其间模拟量输入模块品种繁复，可满意工业现场的各种信号需求，如规范的电流、电压、热电偶、热电阻信号，还有非规范的0-10A/AC/DC电流，0-250V/AC/DC电压、0-25KHz的频率、-150mV—+150mV 电压、%&&&&&%TD温度信号都能够直接与模拟量输入模块相接，无需变送器转化。每个模块可供给1-2通道，每个通道供给15位A/D转化，使得丈量精度高达0.004%。
模拟量输出模块插在SNAP-B系列的底板上，每个模块有1-2个通道， 12位D/A分辨率。 每个模块自身具有微处理器，具有在板智能功用，是OEM客户的抱负挑选。SNAP I/O体系的模拟量输出模块除供给规范的电流、电压输出外，还供给时刻份额输出模块。
一切输入、输出模块均供给逻辑端到现场端间的4000VDC光电阻隔和变送阻隔，消除地回路及信号间搅扰；模块之间以及模块与单元处理器间均是彼此阻隔的。有些模块不只通道间阻隔，还带配电功用。
3 体系特色
1).牢靠性高 SNAP I/O体系契合美国Class 1，Divsion 2，Group A.B.C.D 的FM认证规范。能到达风险范畴的操控要求。Opto 22出产的一切产品都供给4000V光电阻隔。
2).可扩展性好 SNAP I/O体系主操控器经过RS485或ARCNET网的通讯方法，能够和多达64个的智能处理器通讯，一般体系是很难用完的，今后扩展，只需添加智能处理器部分，十分简略。
3).I/O点的智能化 关于SNAP I/O体系，它的每个I/O点都能够完结智能化的功用，这是它与PLC和DCS的首要差异。这些功用都是在智能处理器中完结的，无须操控器干涉。其间数字I/O点具有：输入确定；脉宽检测（0.1ms）；计数（20KHz）；ON/OFF状况时刻求和；脉冲输出；时刻份额输出；看门狗；设置毛病时的安全值。模拟量I/O具有：PID运算；凹凸限监测；热电偶线性化；数字滤波；斜坡/波形发生；可调误差/增益；工程单位转化；平方根处理；求和值、最大值、最小值平和均值；看门狗；设置毛病时的安全值。大大提高体系的牢靠性和安全性。
4).通讯、网络功用强、敞开性好 SNAP I/O体系支撑各种通讯方法，而且自己通讯协议彻底揭露，十分敞开,包含串口、ARCNET、Ethernet，很简略与其他设备连网或通讯。
5).分布式、现场化 SNAP I/O体系是典型的分布式操控体系， 各智能处理单元能够放在现场，经过通讯方法与操控器通讯。
6).可保护性高 SNAP I/O体系硬件十分牢靠，I/O模块毕生保用，软件无硬件狗和软件狗，即便体系溃散，重新装置体系软件也十分便利。
