MCU電流環(huán)說明書V30

1、電動閥控制單元MCU使用說明書V3.0目 錄1. 說明22. 設(shè)備介紹42.1 前面板42.2 后面板42.3 安裝方式52.4 接線方式63. 操作103.1 界面組成與基本操作103.2 主界面123.3 設(shè)備巡檢133.4 設(shè)備控制133.4.1設(shè)備控制143.4.2 設(shè)備設(shè)置153.4.3 設(shè)備狀態(tài)163.5 設(shè)備參數(shù)193.6 通訊設(shè)置203.7 時鐘設(shè)置213.8 系統(tǒng)設(shè)置224. 電流環(huán)通訊245. 技術(shù)參數(shù)256. 附件271. 說明 本公司自主開發(fā)生產(chǎn)的RJSCAN-02m型電動閥控制單元是專為瑞基測控設(shè)備有限公司的基于MODBUS通訊的電動執(zhí)行機構(gòu)配套。本控制采用嵌入式系統(tǒng)

2、架構(gòu),支持單機/冗余方式運行,在中繼器的配合下最多可支持128個執(zhí)行機構(gòu)（閥門）的控制。 本控制單元可以直接控制執(zhí)行機構(gòu)完成開、關(guān)、停止等動作，也可以直接指定執(zhí)行機構(gòu)位置，并完成總線上各執(zhí)行機構(gòu)的工作狀態(tài)巡檢、相關(guān)參數(shù)設(shè)置以及各類報警等。用戶既可以直接使用控制單元對執(zhí)行機構(gòu)進行操作，控制單元也可以接受第三方系統(tǒng)的通訊命令（MODBUS協(xié)議）完成對執(zhí)行機構(gòu)的操作。本手冊會出現(xiàn)下述三項標(biāo)示，分別表示該標(biāo)示為危險標(biāo)示，不按該標(biāo)示提醒的內(nèi)容使用或操作會造成人身傷害或事故該標(biāo)示為警告標(biāo)示，不按該標(biāo)示提醒的內(nèi)容使用或操作會造成設(shè)備損壞或工作不正常該標(biāo)示為提醒標(biāo)示，提示操作較為特殊的地方，忽略該提示可能造成

3、操作失敗2. 設(shè)備介紹2.1 前面板圖2.1 前面板前面板各部分如圖2.1所示：A：觸摸屏B：狀態(tài)LED提示LED功能說明POWER紅色電源指示 上電后常亮RUN綠色運行指示 上電自檢時閃爍、正常運行時常亮M/S紅色主/從指示 主機模式下常亮從機模式下閃爍COM黃色通訊指示與執(zhí)行機構(gòu)通訊時閃爍2.2 后面板圖2.2 后面板后面板各部分如圖2.2所示：A 電源 電源插座B COM1-FIELD 執(zhí)行機構(gòu)通訊口1C COM2-FIELD 執(zhí)行機構(gòu)通訊口2及主/從冗余數(shù)據(jù)同步D COM-PC 第三方通訊E USB USB編程口F LAN 以太網(wǎng)通訊口RJSCAN-02m型USB、LAN為保留端口，請

4、勿連接外部設(shè)備2.3 安裝方式本控制單元外型如圖所示：本控制單元可采用機架式及桌面兩種安裝方式。既可安裝于具19寸標(biāo)準(zhǔn)安裝支架的控制柜或網(wǎng)絡(luò)柜中，高度為4U；也可以直接放置在操作臺上。本控制單元為室內(nèi)使用儀表，不得用于戶外安裝。2.4 接線方式l 單機使用端口號端子號信號類型外設(shè)備接線備注COM1-FIELD1D+總線A端正電流(電流環(huán))2D-總線B端負電流(電流環(huán))3備用4備用5備用COM2-FIELD1D+總線A端正電流(電流環(huán))2D-總線B端負電流(電流環(huán))3Txd從機Rxd主從MCU通訊4Rxd從機Txd5Gnd從機GndPC-FIELD1D+DCS總線D+485總線A端2D-DCS總

5、線D-485總線B端3D+DCS總線D+(2)冗余用4D-DCS總線D-(2)5預(yù)留表2.4 接口定義瑞基電動執(zhí)行機構(gòu)的接線端子因型號不同而有所不同。RA/RQ/RQM系列MODBUS執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線相關(guān)的接線端子說明如下表：執(zhí)行機構(gòu)接線盤說明執(zhí)行機構(gòu)接線盤說明16號端子AI (總線端)14號端子AII （第二通道總線A端）*17號端子BI (總線端)15號端子BII （第二通道總線B端）*26號端子485接口公共參考地I（S），在要求不高的場合可以不接。電流環(huán)接口MCU負電流端18號端子485接口公共參考地II（S），在要求不高的場合可以不接。電流環(huán)接口MCU負電流端46號端子21號端子4

6、7號端子24號端子29號端子接大地（E）。通常與信號線的屏蔽層相連。RA/RQ/RQM系列MODBUS執(zhí)行機構(gòu)與現(xiàn)場總線相關(guān)的接線端子說明如下表：執(zhí)行機構(gòu)接線盤說明執(zhí)行機構(gòu)接線盤說明16號端子AI (總線端)14號端子AII （第二通道總線A端）*17號端子BI (總線端)15號端子BII （第二通道總線B端）*26號端子485接口公共參考地I（S），在要求不高的場合可以不接。電流環(huán)接口MCU I負電流端18號端子電流環(huán)接口公共參考地II（S），在要求不高的場合可以不接。電流環(huán)接口MCU II負電流端24號端子3號端子*36號端子42號端子29號端子接大地（E）。通常與信號線的屏蔽層相連。l

7、冗余使用如圖所示，若以控制單元A為主機，其上端口均連往各機構(gòu)的主通訊卡/端口，則作為從機的控制單元B上端口均連接各機構(gòu)的副通訊卡/端口。（電動閥的端子說明見上文表格）控制單元A、B之間通過COM2-FIELD口上的3、4、5端子相互連接，其連線稱為快速同步線（或心跳線）。端子定義見表2.4。 部分電動閥執(zhí)行機構(gòu)冗余通訊卡不支持相同地址，控制單元A、B須共用一組通訊線路現(xiàn)場通訊電纜必須使用專用的帶屏蔽電纜，線路交流阻抗為120歐姆，屏蔽端在室內(nèi)單端接地。當(dāng)兩臺MCU（以下稱為MCU-A，MCU-B）作為冗余使用時，每臺MCU與上位機只能連接一組通訊線。上位機無法獲取MCU-A（主機）的信息時，可

8、轉(zhuǎn)而讀取MCU-B（從機）的信息。若MCU-B的主/從標(biāo)識位顯示其仍為從機，則可判斷MCU-A與上位機的通訊有故障發(fā)生，若該標(biāo)識位顯示其已自動成為了主機，則可判斷MCU-A發(fā)生了故障。需要注意的是，出于安全的考慮，盡管上位機從MCU-A與MCU-B處均可獲得信息，但上位機僅能通過發(fā)送指令給MCU-A對執(zhí)行機構(gòu)進行操作，卻無法以同樣的方式通過MCU-B對執(zhí)行機構(gòu)進行操作，除非MCU-B成為了主機。當(dāng)MCU作為單機使用時，可在COM-PC上同時連接兩組與上位機的通訊線。當(dāng)兩臺MCU作為冗余使用時，每臺MCU與執(zhí)行機構(gòu)只能連接一組通訊線，通訊線路的冗余由MCU的冗余實現(xiàn)。當(dāng)MCU作為單機使用時，方可

9、將其兩個端口均與執(zhí)行機構(gòu)相連。3. 操作3.1 界面組成與基本操作l 界面組成整個界面采用窗口形式顯示，上面為標(biāo)題欄，下面為顯示/操作區(qū)。內(nèi)容作用標(biāo)題欄左側(cè)顯示當(dāng)前的功能區(qū)右側(cè)顯示當(dāng)前時間或退出（返回）按鈕顯示/操作區(qū)顯示快捷操作按鈕執(zhí)行機構(gòu)狀態(tài)數(shù)據(jù)等工作參數(shù)報警提示信息等l 基本操作n 畫面/功能切換直接用手指觸控功能按鈕，即可實現(xiàn)畫面或功能切換嚴(yán)禁使用尖銳物品如螺絲刀等觸碰面板、并避免油污等污染觸屏n 參數(shù)設(shè)置進入?yún)?shù)設(shè)置界面時，一般屏幕上會出現(xiàn)相應(yīng)的鍵盤，如圖所示，不同的設(shè)置內(nèi)容所出現(xiàn)的鍵盤形式會不同，本控制單元提供純數(shù)字鍵盤、帶字母鍵盤兩種，操作方式相同。在需要輸入的位置處，會出現(xiàn)閃爍

10、光標(biāo)，點按鍵后，光標(biāo)處會被點按內(nèi)容所替代，輸入完畢后光標(biāo)會自動轉(zhuǎn)移到下一內(nèi)容處。修正輸入內(nèi)容，可直接點按需要修改的位置，或使用相應(yīng)的退格鍵。 部分參數(shù)輸入不支持退格鍵，需重新輸入部分界面不支持光標(biāo)自動跳轉(zhuǎn)功能，須用前后左右箭頭移動光標(biāo)點按畫面上的“保存”或“確認(rèn)”按鈕即可使輸入生效，直接按標(biāo)題欄的“退出”鈕，可放棄輸入。部分參數(shù)需重啟控制單元才能夠使參數(shù)生效n 控制 控制單元的控制命令發(fā)送一般有兩個步驟：1）填寫控制命令需要的參數(shù)；2）點擊參數(shù)前的命令按鍵，完成發(fā)送命令。3.2 主界面圖3.2 主界面開機后，控制單元進入如圖3.2所示的主界面。界面標(biāo)題欄上，左側(cè)顯示信息“電動閥控制單元（MCU

11、）”，右側(cè)顯示當(dāng)前的實時時間。顯示/操作區(qū)上，顯示6個菜單項序號菜單項功能備注1設(shè)備巡檢對執(zhí)行機構(gòu)依次逐個巡回檢查2設(shè)備控制對執(zhí)行機構(gòu)進行操作控制3設(shè)備參數(shù)設(shè)定執(zhí)行機構(gòu)的參數(shù)4通訊設(shè)置設(shè)定通訊端口的參數(shù)5時鐘設(shè)置校準(zhǔn)時間日期6系統(tǒng)設(shè)置設(shè)定控制單元的基本工作方式3.3 設(shè)備巡檢圖3.3 設(shè)備巡檢畫面 在設(shè)備巡檢中，控制單元對其連接的現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)進行自動巡檢，依次逐個查詢執(zhí)行機構(gòu)的當(dāng)前扭矩值與閥位值，為用戶及時掌握現(xiàn)場動態(tài)創(chuàng)造了條件。用戶也可以點擊“停止”按鈕，終止設(shè)備自動巡檢。若高亮選中某位號設(shè)備再點擊“控制”按鈕，則進入XX設(shè)備控制界面。詳見3.4.1。若巡檢設(shè)備多于一屏顯示時，可按“”循環(huán)切

12、換下一屏。若需要查看電流環(huán)設(shè)備連線，可點擊“環(huán)路”進入電流環(huán)路設(shè)置界面。在停止自動巡檢后，如再按“巡檢”按鍵則恢復(fù)自動巡檢狀態(tài)，此時巡檢位置將從下一頁的第一臺設(shè)備開始。3.3.1 電流環(huán)路設(shè)置 圖3.4 電流環(huán)路設(shè)置畫面逆序：將當(dāng)前電流環(huán)連線反向排序。出廠：將電流環(huán)連線恢復(fù)到按輸入序號排序。啟動：重新自動生成電流環(huán)連線圖。復(fù)位：強置使在線的設(shè)備斷開閉合的線路，點擊后將發(fā)送廣播地址的斷開命令，使在線的設(shè)備強行斷開。保存：執(zhí)行完成啟動命令后，點擊該按鈕保存參數(shù)。執(zhí)行啟動功能時，應(yīng)確保所有設(shè)備連線正常并通訊正常保存參數(shù)時應(yīng)確認(rèn)和實際連線一致。復(fù)位功能只能控制在線的設(shè)備，并且在線設(shè)備的波特率，奇偶位設(shè)

13、置必須和MCU設(shè)置一致才能響應(yīng)。3.4 設(shè)備控制圖3.4 設(shè)備控制界面序號參數(shù)/功能鍵說明備注1前翻頁鍵 切換至前一記錄號執(zhí)行機構(gòu)2后翻頁鍵 切換至后一記錄號執(zhí)行機構(gòu)3控制控制鍵 進入執(zhí)行機構(gòu)控制界面見3.4.14設(shè)置設(shè)置鍵 設(shè)置當(dāng)前執(zhí)行機構(gòu)的控制參數(shù)見3.4.25狀態(tài)顯示鍵 顯示當(dāng)前執(zhí)行機構(gòu)的運行狀態(tài)見3.4.33.4.1設(shè)備控制圖3.4.1設(shè)備控制界面序號功能鍵說明備注1全開控制執(zhí)行機構(gòu)進入全開位置2全閉控制執(zhí)行機構(gòu)進入全閉位置3ESD控制執(zhí)行機構(gòu)進入ESD狀態(tài)4停止控制執(zhí)行機構(gòu)停止動作5打開X%控制執(zhí)行機構(gòu)往全開方向運行至指定開度增量6關(guān)閉X%控制執(zhí)行機構(gòu)往全關(guān)方向運行至指定開度增量3.

14、4.2 設(shè)備設(shè)置圖3.4.2 設(shè)備設(shè)置界面界面的標(biāo)題欄左側(cè)顯示執(zhí)行機構(gòu)的位號。參數(shù)/功能鍵說明備注前翻頁鍵 切換至前一控制內(nèi)容后翻頁鍵 切換至后一控制內(nèi)容控制內(nèi)容遠程停止遠程關(guān)閉遠程打開遠程ESD繼電器1繼電器2繼電器3繼電器4繼電器1-4的控制需有電動閥相應(yīng)功能配套。有些電動閥無此功能激勵相應(yīng)“控制內(nèi)容”置1釋放相應(yīng)“控制內(nèi)容”置0參數(shù)的具體含義見執(zhí)行機構(gòu)相關(guān)資料3.4.3 設(shè)備狀態(tài)圖3.4.3設(shè)備狀態(tài)查詢界面本設(shè)備狀態(tài)功能為直接反映執(zhí)行機構(gòu)原始通訊寄存器的值，從而便于用戶維護。按通訊協(xié)議分別提供“F01”、“F02”、“F04”、“F03”、“F07”、“F17”功能鍵，各功能鍵的查詢功能

15、分別如下：3.4.3.1 F01功能F01功能的寄存器起始地址為00001，其相應(yīng)各位表示的含義如下表所示：表3.4.3.1 F01功能位地址參數(shù)含義說明0遠程停止1遠程關(guān)閉2遠程打開3遠程ESD4繼電器15繼電器26繼電器37繼電器43.4.3.2 F02功能F02功能的寄存器起始地址為10001，其相應(yīng)各位表示的含義如下表所示：表3.4.3.2 F02功能位地址參數(shù)含義說明0=1：輸出軸轉(zhuǎn)動1=1：當(dāng)前閥位在關(guān)位極限2=1：當(dāng)前閥位在開位極限3=1：發(fā)生熱動跳閘（因電機過熱停動）4=1：監(jiān)視繼電器吸合5=1：操作旋鈕在就地位置6=1：操作旋鈕在遠程位置7=1：保留8=1：表示已觸發(fā)電動關(guān)閉

16、9=1：表示已觸發(fā)電動打開10=1：表示中斷定時器正處于停止?fàn)顟B(tài)11=1：正在執(zhí)行位置調(diào)節(jié)命令12=1：表示“開閥聯(lián)鎖”信號有效13=1：表示“關(guān)閥聯(lián)鎖”信號有效14=1：表示位置調(diào)節(jié)命令有效15=1：內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊出錯（卡通訊故障）16=1：觸點1吸合；=0：觸點1斷開17=1：觸點2吸合；=0：觸點2斷開18=1：觸點3吸合；=0：觸點3斷開19=1：觸點4吸合；=0：觸點4斷開20輔助輸入3=1：遠程點動/保持；=0：無輔助遠程點動/保持命令21輔助輸入3=1：遠程關(guān)閉； =0：無輔助遠程關(guān)閉命令22輔助輸入3=1：遠程打開； =0：無輔助遠程打開命令23輔助輸入3=1：遠程ESD； =0

17、：無輔助遠程ESD命令3.4.3.3 F04功能F04功能的寄存器起始地址為30001，其相應(yīng)各位參數(shù)表示的含義如下表所示：表3.4.3.3 F04功能寄存器地址參數(shù)含義說明數(shù)據(jù)范圍(HEX)0執(zhí)行器扭矩反饋FF=100%00FF1執(zhí)行器閥位反饋FF=100%00FF2執(zhí)行器調(diào)節(jié)閥位反饋00FF3.4.3.4 F03功能F03功能的寄存器起始地址為40001，其相應(yīng)各位參數(shù)表示的含義如下表所示（每個寄存器包含兩個字節(jié)）：表3.4.3.4 F03功能寄存器地址參數(shù)含義說明取值范圍(HEX)0執(zhí)行器控制寄存器 （注）0-3，10xx，20xx1閥位控制寄存器 0-FF (0-100%)2死區(qū)（靈敏

18、度）保留3允許總線控制繼電器保留4低信閥位（）保留5高信閥位（）保留6微動時間（單位：秒 ）保留閥位控制寄存器的數(shù)據(jù)低位為識別字節(jié)，00表示執(zhí)行器走到數(shù)據(jù)高位所指的閥位；01表示讓執(zhí)行器往關(guān)的方向走，所走的閥位多少由數(shù)據(jù)高位的數(shù)值來決定；02表示讓執(zhí)行器往開的方向走，所走的閥位多少由數(shù)據(jù)高位的數(shù)值來決定。注：執(zhí)行器控制寄存器 寄存器內(nèi)容（值）功能00停止01關(guān)閉02打開033.4.3.5 F07功能保留 3.4.3.6 F17功能 保留3.5 設(shè)備參數(shù)圖3.5 設(shè)備參數(shù)設(shè)置界面序號參數(shù)/功能鍵說明備注1前翻頁鍵 查看前一條記錄2后翻頁鍵 查看后一條記錄3刪除刪除鍵 刪除當(dāng)前記錄4保存保存鍵 保

19、存修改的所有記錄5位號現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)位號6設(shè)備ID現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)的站號不同版本的控制單元最大設(shè)置數(shù)會有不同，具體視訂貨要求，最小為80條記錄，屏幕右上角顯示當(dāng)前記錄的記錄號3.6 通訊設(shè)置圖3.6 通訊設(shè)置界面控制單元支持4個通訊口，各通訊口可單獨設(shè)置組別編號硬件類型波特率校驗位備注PCCOM1RS4850 300bps1 600bps2 1200bps3 2400bps4 4800bps5 9600bps6 19200bps0 無校驗1 偶校驗2 奇校驗COM2RS485冗余執(zhí)行機構(gòu)COM3RS485 (電流環(huán))COM4RS485 (電流環(huán))冗余電流環(huán)通訊最大波特率不能大于2400BPS。此處通

20、訊口編號與控制單元后面板編號不同，注意區(qū)別通訊設(shè)置更改后須重啟控制單元方能生效3.7 時鐘設(shè)置圖3.7 時間設(shè)置界面在相應(yīng)的位置輸入正確的當(dāng)前時間，然后點擊“校時”按鍵，控制單元的系統(tǒng)時間即變更為所設(shè)置的時間。3.8 系統(tǒng)設(shè)置圖3.8 系統(tǒng)設(shè)置界面序號參數(shù)說明值范圍備注1主從控制器選擇控制器工作模式設(shè)定1：主機0：從機只在冗余工作時有效2發(fā)送間隙時間MCU執(zhí)行一次通訊，使電流環(huán)空閑時間單位：秒范圍：0.10.93設(shè)備通訊超時MCU與執(zhí)行機構(gòu)通訊時的最大等待時間單位：秒范圍：0.59.94控制器站號與第三方系統(tǒng)通訊時控制單元的站地址范圍：1995Com2Field起始序號從設(shè)定序號后的執(zhí)行結(jié)構(gòu)將

21、從Com2通訊范圍：1996DCS動作回讀次數(shù)DCS發(fā)送動作命令后，將回讀對應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)設(shè)定次數(shù)后，重新正常巡檢范圍：199冗余模式下工作，需要兩臺控制單元構(gòu)成，見2.4接線方式?？刂茊卧想姾笠罁?jù)設(shè)置，先進入設(shè)定的工作模式。設(shè)為主機模式的控制單元獲得與執(zhí)行機構(gòu)數(shù)據(jù)交換的通訊權(quán)，設(shè)為從機模式的控制單元將保持通訊靜默狀態(tài)。同時主機通過主/從機間的快速同步線（或稱心跳線），把數(shù)據(jù)傳遞給從機，使從機數(shù)據(jù)與主機保持一致。當(dāng)主機故障時，從機將自動接替主機，與執(zhí)行機構(gòu)交換數(shù)據(jù)。當(dāng)控制單元工作在主機模式時，面板“主/從”指示燈為紅色常亮。當(dāng)控制單元工作在從機模式時，面板“主/從”指示燈為紅色閃爍。設(shè)置時只能將

22、MCU由主機模式更改為從機模式，而切不可將其由從機模式更改為主機模式。否則，將造成線路上同時有兩臺主機，帶來安全上的隱患。由于MODBUS協(xié)議只支持單一主機，當(dāng)快速同步線未接或故障時，從機會自動變?yōu)橹鳈C工作模式，當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)冗余通訊卡不支持相同地址而采用單一線路時，會造成線路上有兩臺主機而影響正常通訊。請合理設(shè)置“設(shè)備通訊超時”參數(shù)，參數(shù)值過大可能會造成巡檢周期變長。在所有參數(shù)均設(shè)置完成后，應(yīng)按“保存”鍵予以保存?？偩€控制模式是不能修改的，只供查看。4. 電流環(huán)通訊 20mA電流環(huán)是一種電流控制的串行通信接口，目前在工業(yè)上有較為廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)現(xiàn)場，我們有時會需要進行遠距離通訊。尤其在許多大型

23、企業(yè)選擇了“集中管理，分布控制”的管理模式后，這種需求更是日益增長，傳統(tǒng)的通訊方式日漸難以招架。電流環(huán)通訊技術(shù)的出現(xiàn)解決了這一難題。電流環(huán)指的是電流反饋系統(tǒng)，是將輸出電流采用正反饋或負反饋的方式接入處理環(huán)節(jié)的方法。相較RS-485而言，電流環(huán)有三大優(yōu)勢：一是傳輸距離更遠，可有效實現(xiàn)310km的遠距離傳輸而無需中繼器；二是信號抗干擾能力更強；三是在不使用中繼器的情況下單條線上可連接最高達64臺的執(zhí)行機構(gòu)，而同等情況下RS-485最多只能連接2030臺設(shè)備。由于這幾大優(yōu)勢，電流環(huán)在遠距離通訊中受到了人們的青睞。且電流環(huán)使用的也是MODBUS RTU協(xié)議，這就使得眾多原本就使用MODBUS RTU協(xié)議的企業(yè)可以方便地改用電流環(huán)通訊技術(shù)，因為對用戶來說電流環(huán)的使用方法與RS-485并無區(qū)別。在遠程操作中，上位機發(fā)送與使用RS-485技術(shù)時相同的Modbus協(xié)議指令給控制單元，對控制單元的相關(guān)寄存器進行讀取或?qū)懭氩僮?，通過控制單元控制現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)?？刂茊卧c現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)的通訊采用了電流環(huán)技術(shù)后，可以更可靠地控制分布在更廣地域內(nèi)的執(zhí)行機構(gòu)。 控制單元的寄存器分配表詳見附件。當(dāng)通訊距離大于1km時，請在訂貨時予以說明。我們會為您選用電流環(huán)通訊模塊。當(dāng)現(xiàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜，對