IDCB無錫華東電站智能前端簡易說明書

1、無錫華東電站自動化儀表廠 IDCB遠(yuǎn)程I/O 第一章 概 述本手冊是IDCB遠(yuǎn)程I/O網(wǎng)絡(luò)中現(xiàn)場應(yīng)用較多的MODBUS產(chǎn)品IDCB/DR系列的使用說明，該產(chǎn)品于2003年通過了國電規(guī)劃總院的技術(shù)評審和鑒定，可以在不加中間環(huán)節(jié)的情況下直接實(shí)現(xiàn)和DCS系統(tǒng)的通訊，目前已在國內(nèi)各容量機(jī)組中應(yīng)用百余套，同時實(shí)現(xiàn)了和多家DCS系統(tǒng)的直接通訊。1、IDCB遠(yuǎn)程I/O產(chǎn)品特點(diǎn)：真正的雙總線網(wǎng)絡(luò)IDCB/DR系列前端為國內(nèi)首創(chuàng)的雙串口測量前端，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)后兩條總線可同時進(jìn)行通訊而互不影響，兩條網(wǎng)絡(luò)可采用不同的波特率和協(xié)議，也可同時連接到兩個不同的系統(tǒng)，是真正的雙總線網(wǎng)絡(luò)。開放性強(qiáng)由于采用了現(xiàn)場總線技術(shù)，IDCB

2、遠(yuǎn)程智能I/O具有很好的開放性，通訊協(xié)議是完全開放和公開的，非常易于和其它系統(tǒng)特別是DCS進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)場顯示和組態(tài)IDCB遠(yuǎn)程I/O所有前端本身都帶有LED指示，用于指示前端的工作和通訊狀態(tài)，同時可配字符液晶顯示，用于顯示測量和組態(tài)數(shù)據(jù)，方便調(diào)試和維護(hù)，并可進(jìn)行現(xiàn)場組態(tài)。 網(wǎng)絡(luò)冗余IDCB/DR網(wǎng)絡(luò)提供的雙網(wǎng)冗余功能，是真正的冗余接口，每臺前端的CPU內(nèi)有兩個可同時工作的UART，兩條總線可以同時并行工作，極大的提高了總線型網(wǎng)絡(luò)的可靠性；高抗干擾能力和環(huán)境適應(yīng)性智能測控前端采用的平衡差動傳輸方式及針對工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的箱體結(jié)構(gòu)，具有非常強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)和抗干擾能力。分布式遠(yuǎn)程智能I/O環(huán)

3、境溫度為-2070，防護(hù)等級為IP56，因此適用于鍋爐頂部等溫度環(huán)境比較惡劣的場所。2、IDCB遠(yuǎn)程I/O MODBUS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo) 掛網(wǎng)主站數(shù)：臺 前端地址定義范圍為：1255主站類型：DCS、工控機(jī)、兼容機(jī)、筆記本、便攜機(jī)。掛網(wǎng)從站數(shù)（即一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可掛接的前端數(shù)）：50網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：線性總線，距離較長時在在兩端有終端器(匹配電阻)，短截線0.3m，無分支傳輸介質(zhì)：屏蔽雙絞線通訊速率：9.6k、19.2k、38.4k、115.2k可設(shè)定?；就ㄓ嵕嚯x: 1.2km網(wǎng)絡(luò)通訊方式：半雙工異步通訊通訊物理層：RS485網(wǎng)絡(luò)隔離度：600V數(shù)據(jù)格式：1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、一個停止位，無奇偶校驗(yàn)通訊

4、協(xié)議：MODBUS協(xié)議RTU方式通訊校驗(yàn)：CRC循環(huán)冗余校驗(yàn)3、IDCB-4E/DR/Y直流模擬量測量前端主要技術(shù)指標(biāo)輸入通道數(shù): 20路三端子差分輸入通道隔離電壓:400V(峰-峰值)網(wǎng)絡(luò)隔離電壓：600V通道開關(guān): 進(jìn)口光電開關(guān)測量對象: 直流電壓、直流電流熱電偶:K、E、S、T、EA-2熱電阻:Pt100、Cu50、Cu100、BA1、BA2、G53熱電偶冷端補(bǔ)償方式: 自動(環(huán)境溫度)補(bǔ)償、恒溫補(bǔ)償、其它通道補(bǔ)償熱電阻測量方式：3/2線制分辨率: 16位測量精度：0.1級通道采樣時間:20mS/通道共模抑制比:120dB串模抑制比:70dB主要功能：熱電阻、熱電偶查表運(yùn)算 電流、電壓信

5、號線形、開方運(yùn)算 系統(tǒng)自檢 精度自校 看門狗電路工作模式掉電保護(hù)LED狀態(tài)指示. 現(xiàn)場顯示和組態(tài)環(huán)境溫度：-2070相對濕度95%供電電源：165250VAC防護(hù)等級：IP56第二章 前端的結(jié)構(gòu)與安裝1、IDCB前端裸機(jī)（出廠時配防護(hù)外殼）的外型如下：圖1 前端外型2、防護(hù)機(jī)箱尺寸如下：圖2 防護(hù)機(jī)箱3、前端現(xiàn)場指示3.1 LED指示“IDCB”系列前端均有LED指示燈，位于前端右上角的通信接線端子附近，模擬量輸入前端的LED指示說明如下：序號標(biāo)識中文標(biāo)識含義1POW電源電源指示燈2CH通道掃描每掃描一遍，狀態(tài)變反一次3A/DA/D故障A/D部分線路或器件故障4ACOMA網(wǎng)通訊指示閃爍時表示A

6、網(wǎng)正在通訊5BCOMB網(wǎng)通訊指示閃爍時表示B網(wǎng)正在通訊3.2 LCD顯示（可選）在測量狀態(tài)時，液晶屏用于顯示有關(guān)測量數(shù)據(jù)，對于模擬量輸入前端， 每屏顯示兩個通道的當(dāng)前值，格式如下：CH01： 0300.1CH02： 0300.0屏的左半部分顯示通道，右半部分顯示數(shù)據(jù)。 顯示通道可以通過鍵盤切換。第三章 前端接線1、 電源線接入前端的電源輸入為交流220V（每臺前端的功耗不超過5W），占用三個接線端子，依次為火線、零線和接地線，電源端子在前端上的位置見圖1。在接入電源線時應(yīng)注意其極性必須與端子標(biāo)示一一對應(yīng)，即火線應(yīng)接入標(biāo)示為“L”的端子、零線應(yīng)接入標(biāo)示為“N”的端子、接地線應(yīng)接入標(biāo)示為“G”的端

7、子。圖3 電源端子接線2、通訊線 圖4 前端間通訊線連接示意圖 3、IDCB-4C/4E模擬量測量前端信號接線這兩種型號是現(xiàn)場應(yīng)用較多的模擬量測量前端，具有較好的通用性，可直接支持多種模擬信號的輸入。輸入方式為三端子差動輸入，通道數(shù)分別為16和20路，以IDCB-4E為例，端子配置如下： 圖5 IDCB-4E端子配置IDCB-4C為16路模擬量輸入，沒有后面的4路端子。圖中每個通道的H、L、G依次表示信號輸入的正極、負(fù)極1和負(fù)極2。 3.1直流電壓的測量與接線圖6 電壓測量接線端接被測信號正極，端接信號負(fù)極，端與端短接。3.2 直流電流的測量與接線直流電流的測量是通過在被測電流回路中串入一標(biāo)準(zhǔn)

8、電阻（200或250），然后由前端測得該電阻上的電壓，再經(jīng)過前端本身的函數(shù)運(yùn)算功能，將電壓值轉(zhuǎn)換為電流值得出的。 圖7 電流輸入接線3.3 熱電偶信號的測量與接線 圖8 熱電偶測溫接線圖3.4 三線制熱電阻的測量與接線“IDCB”系列前端測量電阻的原理，是通過在未知電阻上施加已知電流，測量出電阻上的電壓，通過運(yùn)算得到被測電阻值。圖9 三線制熱電阻測量接線對于熱電阻的測量，前端內(nèi)均已制了若干線性化程序，可接受的熱電阻型號為BA1、BA2、Pt100、Cu50、Cu100、G53等。3.5 兩線制熱電阻測量接線兩線制電阻測量接線實(shí)際上是三線制接線的簡化接線方式，即當(dāng)被測電阻阻值較大，引線電阻引起的

9、誤差不足以影響測量精度時，可將、G端直接在接線端子處短接，以構(gòu)成兩線制熱電阻測量接線方式。見圖17。圖10兩線制電阻測量接線對于較小的電阻，如果引線電阻隨溫度變化所產(chǎn)生的R遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被測電阻值時，也可采用兩線制測量，這時應(yīng)首先用其它手段測量出引線的電阻，在組態(tài)時予以輸入，同樣可得到實(shí)際電阻值或熱電阻對應(yīng)的溫度值。第四章 前 端 組 態(tài) IDCB系列模擬量前端中，有關(guān)輸入信號類型及其參數(shù)的設(shè)置，可通過運(yùn)行在WINDOWS98、WINDOWS/NT、WINDOWS2000下的工具軟件“IDCB前端組態(tài)” 實(shí)現(xiàn)，方法是，將所有需要組態(tài)的前端連成網(wǎng)后，通過485/232轉(zhuǎn)換器后連至計(jì)算機(jī)（包括筆記本、便

10、攜機(jī)等）的232口，執(zhí)行“IDCB前端組態(tài)”程序即可。另外，為方便現(xiàn)場組態(tài)和調(diào)試，IDCB系列模擬量前端可選配字符液晶作為現(xiàn)場顯示和組態(tài)工具，本章將介紹在測量和組態(tài)狀態(tài)時，如何進(jìn)行鍵盤操作。注：不論液晶屏顯示何種內(nèi)容（即不管是測量值還是在進(jìn)行組態(tài)時），均不影響前端通訊和后臺測量功能的進(jìn)行。4.1顯示面板示意圖：4.2按鍵功能定義“S”：在測量狀態(tài)時，按該鍵進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。 在設(shè)置狀態(tài)為確認(rèn)鍵“、”：在測量狀態(tài)時，改變顯示通道。 在設(shè)置狀態(tài)時用于修改參數(shù)?！?”：在測量狀態(tài)時，該鍵無用。在設(shè)置狀態(tài)為清零鍵 “R”：無論何時，按該鍵均將使前端復(fù)位。4.3測量狀態(tài)顯示及操作在測量狀態(tài)時，液晶屏用于顯示

11、各通道的測量數(shù)據(jù)，每次顯示兩個通道的當(dāng)前值，格式如下：CH01： 0300.1CH02： 0300.0屏的左半部分顯示通道，右半部分顯示數(shù)據(jù)。此時，按“”鍵則上移兩個通道，按“”鍵則下移兩個通道，按“S”進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。4.4設(shè)置狀態(tài)顯示及操作a. 進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)后，首先顯示輸入密碼，格式如下： PASSWORD: 00000 b. 按“、”鍵輸入00012后按“S”鍵，將顯示本機(jī)地址：Address： 001c. 再次按“S”鍵，顯示波特率：Baud： 19200d. 再次按“S”鍵，進(jìn)入通道設(shè)置狀態(tài)：首先提示選擇通道：Select Channel: 01e. 可以按“、”鍵改變通道地址，確認(rèn)后

12、按“S”鍵， 可設(shè)置輸入信號：Input Singl: Pt100選定輸入信號后，將根據(jù)不同類型分別輸入輔助參數(shù)。f. 當(dāng)為熱電阻時，輔助參數(shù)為線路電阻，顯示如下：Wire resistance: 000.00設(shè)定完該參數(shù)后，將直接返回選擇通道狀態(tài)。g. 當(dāng)為熱電偶時，輔助參數(shù)為冷端補(bǔ)償方式，顯示如下：Reapir Mode: AUTO熱電偶冷端補(bǔ)償方式共3種：顯示060時，表示為相應(yīng)溫度的恒溫補(bǔ)償。顯示AUTO時，表示以前端所在處的環(huán)境溫度補(bǔ)償，即自動補(bǔ)償。顯示CH01CH20時，表示采用相應(yīng)通道的測量值補(bǔ)償。設(shè)定完該參數(shù)后，將直接返回選擇通道狀態(tài)。h. 電流/電壓輸入時，第一個輔助參數(shù)為測

13、量值的小數(shù)點(diǎn)位置：Radix Point: 1范圍：03，最多帶3個小數(shù)點(diǎn)。i. 電流/電壓輸入線形運(yùn)算時，設(shè)置量程下限： Display Low:0000.0j. 電流/電壓輸入線形運(yùn)算時，設(shè)置量程上限： 開方運(yùn)算時，設(shè)置量程：Display High: 1000.0設(shè)定完該參數(shù)后，將直接返回選擇通道狀態(tài)。第五章 網(wǎng)絡(luò)連接及通訊說明1、通訊線接線MODBUS通訊總線為線性總線結(jié)構(gòu)，即所有掛接在一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的前端的“+”、“-”端子通過通訊總線順序相連，中間不能有分支。比如，A網(wǎng)的通訊總線從DCS側(cè)連接到1號前端的A網(wǎng)通訊端子（通訊總線的“+”端接“A+”、負(fù)端接“A-”）、然后再從端子處并接至

14、2號前端的A網(wǎng)通訊端子（即1號前端的“A+”和2號前端的“A+”相連、1號前端的“A-”和2號前端的“A-”相連、）、同樣順序連接至3號和后面的前端。B網(wǎng)的接線方式和A網(wǎng)相同。常用的通訊線介質(zhì)為屏蔽雙絞線，線徑0.61mm,推薦采用型號為RVVP-20.75的雙絞線。下圖為接線示意圖（請?jiān)谇岸藘?nèi)部接線端子處將通訊線并接至下一臺前端）2、 與DCS系統(tǒng)接口2.1 接口方式：通訊方式：半雙工異步通訊網(wǎng)絡(luò)冗余：雙MODBUS總線，可同時通訊接口型號：RS485/232接口通訊協(xié)議：ModBus RTU主從關(guān)系：DCS為主站，遠(yuǎn)程I/O前端為從站通訊速率：9.6Kbps至115.2Kbps可選數(shù)據(jù)格式：起始位1/數(shù)據(jù)位8/停止位1/無奇偶校驗(yàn)2.2 命令格式所有讀前端數(shù)據(jù)的命令格式如下（括號中的1B表示1個字