LK430 6路非隔離熱電阻型模擬量輸入模塊使用說明書

1、lk430 6路非隔離熱電阻型模擬量輸入模塊使用說明書 lk controller 使用說明書 lk430 6通道,非隔離熱電阻型模擬量輸入模塊 基本功能 6 路非隔離rtd輸入，恒流源形式 熱電阻類型：copper 427、chinese_cu、nickel 618、nickel 672、platinum 385、platinum 3916 電阻測量范圍：14020 溫度測量范圍：-200c870c led狀態(tài)指示燈（運行、校準） 現(xiàn)場校準功能 超上限/超下限報警 斷線檢測 系統(tǒng)與現(xiàn)場隔離 支持profibus-dp從站協(xié)議 支持熱插拔 工作溫度：060 c 原理說明 l 第1頁，共17頁

2、2021年4月c版 k430模塊的工作電源為5vdc，采納24vdc作為輸入電源。24vdc經(jīng)過隔離dc/dc輸出5vdc給接口電路部分（現(xiàn)場級電路）供電，接口電路與其余電路采納光耦隔離，從而實現(xiàn)現(xiàn)場級電路對系統(tǒng)的隔離。 由于電流源i為常數(shù)，在線電阻rwire相等的狀況下，v_rtd電壓僅由熱電阻的阻值打算。所以，lk430模塊在rtd信號的線阻相等的狀況下，可完全消退線阻對測量精度的影響。 指示燈說明 run 亮 閃 滅 亮 通訊已建立 通訊未建立或通訊錯誤 模塊未上電 校準檢驗模式中，并且正在校準檢驗 校準檢驗模式中，但沒有實施校準或檢驗。 未上電或校準通訊未建立或正常工作 cal 校準指

3、示燈 閃 滅 運行狀態(tài)： 1. 剛上電時，模塊等待初始化數(shù)據(jù)，綠燈閃耀，亮滅間隔為125ms； 2. 當時始化完成后，模塊正常運行，綠燈常亮；若初始化數(shù)據(jù)有誤，則無法建立通訊，綠燈保持 閃耀狀態(tài)。檢查dp線連接是否正確、通訊參數(shù)（通訊速率，通訊站號）設定是否正確。 3. 模塊正常工作時綠燈常亮，通訊中斷，綠燈閃耀；通訊重新建立后，綠燈重新常亮。 4. 模塊運行狀態(tài)，黃燈常滅。 run燈燈 含義 滅 滅 未上電 運行狀態(tài) 閃 滅 通訊未建立或通訊錯誤 亮 滅 通訊已建立，模塊正常工作 校準檢驗狀態(tài)： 1. 剛上電時，模塊等待初始化數(shù)據(jù)，綠燈閃耀，亮滅間隔為125ms； 2. 當時始化完成后，綠燈

4、常亮；若初始化數(shù)據(jù)有誤無法建立通訊，則綠燈保持閃耀狀態(tài)。檢查dp 線連接是否正確、通訊參數(shù)（通訊速率，通訊站號）設定是否正確。 3. 初始化完成后，沒有實施校準檢驗，模塊等待校準檢驗命令，黃燈閃耀，亮滅間隔為125ms； 當校準檢驗程序開頭運行，模塊正在校準檢驗時，黃燈常亮；校準檢驗結束后，黃燈重新閃耀。 4. 校準檢驗過程中綠燈保持常亮。若通訊中斷，綠燈閃耀；通訊重新建立后，綠燈重新常亮。 5. 通訊未建立或通訊中斷時，黃燈滅。 run燈燈 含義 滅 滅 未上電 校準檢驗 閃 滅 通訊未建立或通訊錯誤 亮 正在進行校準檢驗 亮 閃 沒有進行校準檢驗或校準檢驗已完成 端子說明 注: 1. 現(xiàn)場

5、每路rtd號分別用三根導線（屏蔽線纜）連接到端子上。 2切勿在同一端子上壓接多條線纜。 lk430模塊的接線端子固定在背板上，位于模塊安裝位的正下方。采納雙排18位新型壓力卡接端子，相比較傳統(tǒng)的螺釘端子，接線更加便利，更加堅固。 接線步驟： 1. 用螺絲刀插入右側的方形卡槽中，下壓以便翹開端子中的彈片。 2. 將線纜插入圓形端子孔內(nèi)，完全插入后松開螺絲刀，彈片自動卡住線纜。 3. 檢查線纜連接是否正確連接。留意不要留裸線在外部以免發(fā)生短路等危急。 超限報警 lk430模塊具有超限報警功能。在所選定的量程范圍之內(nèi)，用戶可自行設定輸入信號的報警上限和報警下限。當輸入信號超出限定的范圍，即高于報警上

6、限或低于報警下限時，通道相關診斷區(qū)上報“超限” ；當信號恢復至限定范圍內(nèi)時，上報 “故障恢復”。 報警上限和報警下限表示溫度值，溫度單位要與模塊選用的溫度單位 (通過組態(tài)參數(shù)“temperature scale”選擇，默認攝氏溫度)保持全都。例如組態(tài)選擇模塊采納攝氏溫標，則報警上限溫度和下限溫度要用攝氏溫標。 通過組態(tài)輸入的報警上限和報警下限并不是真正的超限溫度值，而是一個換算值，換算關系如下： 報警上限上限溫度值1010000 報警下限下限溫度值1010000 報警上限、報警下限范圍：672025980。其中報警上限必需大于報警下限，否則lk430模塊不能正確上報診斷信息。 lk430模塊只

7、在超限發(fā)生和超限恢復時分別上報一次診斷數(shù)據(jù)。 lk430模塊是否進行超限報警、各個通道的報警上限和報警下限，組態(tài)可選。 當某個通道輸入信號超限時： “通道相關診斷區(qū)”依據(jù)不同的超限類型，上報相應的診斷值； 信號恢復至正常范圍內(nèi)，“通道相關診斷區(qū)”上報0xa0。 針對不同的現(xiàn)場狀況，發(fā)生超限時模塊的診斷處理方式也有所不同。 超限類型 超限處理 數(shù)據(jù)格式 溫度值 超上限 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 通道相關診斷區(qū)“通道數(shù)據(jù)類型/故障類型”字節(jié)上報0xa8。量程上限，通道上報當前溫度值。 量程上限，通道上報本量程允許測量最大溫度值。 通道診斷區(qū)“通道數(shù)據(jù)類

8、型/故障類型”字節(jié)上報0xa7。量程下限，通道上報當前溫度值。 量程下限，通道上報本量程允許測量最小溫度值。 通道相關診斷區(qū)“通道數(shù)據(jù)類型/故障類型”字節(jié)上報0xa8。量程上限，通道上報當前信號對應的碼值。 量程上限，通道上報0xffff。 通道診斷區(qū)“通道數(shù)據(jù)類型/故障類型”字節(jié)上報0xa7。量程下限，通道上報當前信號對應碼值。 量程下限，通道上報0x0000。 超下限 機器碼值 （電阻值） 超下限 超上限 斷線檢測 lk模塊通訊采納profibus-dp總線技術。cpu模塊為profibus-dp主站，i/o輸入輸出模塊為profibus-dp從站。主站周期性的讀取從站輸入信息并向從站發(fā)送

9、輸出信息，dp主站和從站之間的數(shù)據(jù)傳送可分為三個階段：參數(shù)設定，組態(tài)配置，數(shù)據(jù)交換。 profibus-dp供應了強大的診斷、報警和組態(tài)功能。標準化gsd文件，允許開放式配置，通過用戶參數(shù)組態(tài)，可對信號類型，信號范圍，報警，濾波，故障平安，通道故障診斷等多種參數(shù)進行設定。 熱備用冗余dp雙網(wǎng)，高牢靠性。符合en50170歐洲標準，采納總線型網(wǎng)絡拓樸結構，最大通訊速率：1.5mbps，通訊介質：屏蔽雙絞線。 lk430支持profibus-dp從站協(xié)議，與dp主站完成數(shù)據(jù)交換和診斷信息的上傳。從站通訊地址由背板號和該lk430模塊所在槽位號唯一確定。組態(tài)時，在dp參數(shù)欄中正確填入該模塊通訊站地址

10、。 組態(tài)說明 用戶參數(shù)有36個字節(jié)。 第1字節(jié)：上報碼值/溫度值選擇參數(shù)。 0=上報6通道數(shù)據(jù)對應的碼值（默認值）； 1=上報6通道數(shù)據(jù)對應的溫度值。 第字節(jié)：溫標 (temperature scale) 選擇參數(shù)。 0=攝氏度(celsius scale，默認值)； 1=華氏度(fahrenheit scale) 第字節(jié)：斷線報警通道上報碼值選擇參數(shù)。 0=上報0x0000（默認值）； 255=上報0xffff； 85=上報斷線前兩拍數(shù)據(jù)。 第49個字節(jié)：第1通道第6通道量程選擇參數(shù)。 各個量程詳細對應電壓、溫度范圍參見附錄。 量程代碼 熱電阻類型 ：10 ：50 ：100 ：120 ：10

11、0 ； ：100 ； ：200 ； ：120 ； ：200 ； ：200 ； ：500 ； ：500 ； ：500 ； ：1000 ； ：1000 ； 第10字節(jié)：軟件濾波使能。 bit0bit5：第1通道第6通道濾波選擇參數(shù)。 0=濾波（默認值）； 1=不濾波 第11字節(jié)：通道1通道3超限報警使能。 bit0bit5：第1通道第3通道超上限、超下限報警使能。 0=不使能（默認值）； 1=使能 第12字節(jié)：通道4通道6超限報警使能。 bit0bit5：第4通道第6通道超上限、超下限報警使能。 0=不使能（默認值）； 1=使能 第1326字節(jié)：報警上限1、報警下限設定。 報警下限范圍：67202

12、5980，默認值8000。 報警上限范圍：672025980, 默認值18700。 1 溫度換算值，采納模塊組態(tài)選定的溫標。報警上限必需大于報警下限。 校準說明 產(chǎn)品出廠時，經(jīng)過統(tǒng)一校準，滿量程精度0.1%。 lk模塊可進行現(xiàn)場高精度校準。允許用戶重新校準模塊，進一步提高精度，以滿意現(xiàn)場特定應用需求。同時，也可定期對模塊進行校準，保證模塊最佳的工作狀態(tài)。 校準前，模塊要上電預熱至少25分鐘。 環(huán)境條件： 19. 一般大氣條件： 溫度：2510 相對濕度：5%45% 大氣壓力：86kpa106kpa . 其他環(huán)境條件： 外界磁場：除地磁場外，其他小到可以忽視。 機械振動：其他小到可以忽視。 空氣

13、中腐蝕介質、易爆物質小到可以忽視。 在組態(tài)程序中導入模塊校準用gsd文件（lk430t.gsd），并正確進行校準功能組態(tài)。 模塊的校準和運行不能同時進行。要么配置為運行模式(調用lk430.gsd文件)，要么配置為 校準模式（調用lk430t.gsd文件）。 校準功能用來校正通道任何可能消失的硬件誤差，校準程序將通道值（采集的輸入信號或記錄的輸出信號）與預定標準值進行比較，然后計算出一個實際值和抱負值之間的線性修正因數(shù)(校準系數(shù))，然后將這個系數(shù)添加到每一個輸入輸出通道，以保證最小肯定誤差。 可對某個通道單獨校準，或全部通道一次性校準。推舉一次性校準模塊全部通道，保持各通道數(shù)據(jù)轉換精度全都。

14、校準步驟：先校零再校滿。 校準結束后再對各檔量程分別進行檢驗。 校準組態(tài)說明 校準流程：先對6通道同時校零，再同時校滿。校準結束以后，進行檢驗。若發(fā)覺某些通道碼值偏差較大，則重新對該通道進行校零、校滿。 100083963.11 100083277.44 lk430的量程與相應校零校滿的輸入電阻值對應關系如表2所示。 表2 量程與輸入校準阻值關系對比表 量程 0xc0 0xc1 0xc2 0xc3 0xc4 0xc5 0xc6 0xc7 0xc8 0xc9 0xca 0xcb 0xcc 0xcd 0xce 增益設置 g = 32 g = 32 g = 8 g = 8 g = 8 g = 8 g

15、 = 4 g = 4 g = 4 g = 4 g = 2 g = 2 g = 2 g = 1 g = 1 校零電阻值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 校滿電阻值 121.75 121.75 487 487 487 487 1000 1000 1000 1000 2000 2000 2000 4020 4020 校準硬件配置分為輸出模塊和輸入模塊。輸出模塊占3個字節(jié)，下傳主站的命令（pclk430）；輸入模塊占15個字節(jié)，上報返回值至主站(lk430pc)。 校準組態(tài)就是要在“輸出模塊”中正確填入校準（檢驗）命令字節(jié)：操作命令碼、操作碼和命令序號，從而完成指定的校準檢

16、驗操作。 校準時，主站先下傳操作命令碼、操作碼、命令序號。從站將本次命令序號與保存序號比較，如序號為新值則開頭當前操作并保存本次序號。然后推斷是校準、檢驗，還是讀取校準系數(shù)。假如是校準則對操作碼進行解析，推斷校準量程、是校零還是校滿、需要校準的通道，并進行相應的校準過程，校準完成后上報6通道校準數(shù)據(jù)、0xb1、站號、操作碼。 假如是檢驗則對操作碼進行解析，推斷檢驗量程、需要檢驗的通道，是6個通道同時檢驗還是單個通道檢驗，并將當前通道值采出，上報6通道采樣碼值、0xb2、站號、操作碼。 如主站不停的發(fā)同樣的命令序號則從站不會重復校準直到新的命令序號到來。 輸出模塊定義 字節(jié)序號 2 3 校準 操

17、作碼12 命令序號3 檢驗 0xa2 操作碼2 命令序號 注2：占用一個字節(jié)，詳細定義見下文。 注3：0255范圍內(nèi)任選一值。不斷變化，表示是新的命令。 重新校準時，需要更換命令序號值。 輸入模塊定義 字節(jié)序號 12 34 56 78 910 1112 14 15 校準 第1通道校準系數(shù) 第2通道校準系數(shù) 第3通道校準系數(shù) 第4通道校準系數(shù) 第5通道校準系數(shù) 第6通道校準系數(shù) 站號 操作碼1 檢驗 第1通道采樣值 第2通道采樣值 第3通道采樣值 第4通道采樣值 第5通道采樣值 第6通道采樣值 0xb2 站號 操作碼2 操作碼1定義 校準類型 校準量程4 000：1487ohm（ad增益32）

18、001：1487ohm（ad增益8） 校零 010：21000ohm 011：42000ohm 100：84020ohm 000：1487ohm（ad增益32） 001：1487ohm(ad增益8) 校滿 010：21000ohm 011：42000ohm 100：84020ohm 注4：請參考附錄選定校準量程 操作碼2定義 檢驗 檢驗量程 bit4 000：1487ohm（ad增益32）001：1487ohm（ad增益8） 保留 010：21000ohm 011：42000ohm 100：84020ohm 若bit3為1，則檢驗6通道的精度；若bit3為0，則由bit2-bit0確定要檢驗的

19、通道號。bit2-bit0取值從0-5，對應通道ch1-ch6。 檢驗通道 bit0 1 bit3為1時，全通道校滿；bit3為0時，由bit2-bit0確定校滿的通道號。bit2-bit0取值從0-5，分別對應ch1-ch6。 bit3為1時，全通道校零；bit3為0時，由bit2-bit0確定校零的通道號。bit2-bit0取值從0-5，分別對應ch1-ch6 校準通道 防混銷a2 正確設定背板上的防混銷后，方可進行模塊的安裝。 技術指標 lk430 6路非隔離熱電阻型模擬量輸入模塊 通道數(shù)（點數(shù)）功耗熱電阻類型427：10 chinese_cu：50 nickel 618：100 ，12

20、0 ，200 ，500 nickel 672：120 platinum 385：100 ，200 ，500 ，1000 platinum 3916：100 ，200 ，500 ，1000 電阻范圍 ， 21000 42000 84020 （詳見附錄） 溫度范圍 copper 427 chinese_cu nickel 618 nickel 672 platinum 385 platinum 3916 信號輸入方式 上傳數(shù)據(jù)格式 機器碼值 溫度值 采樣速率 上傳機器碼值 上傳溫度值 -200c260c -50150 -60c250c -80c320c -200c870c -200c630c 三線

21、接法，恒流源形式 組態(tài)可選 0x00000xffff 實際采集溫度值，攝氏、華氏組態(tài)可選 最小100ms/全通道；最大1.5s/全通道 最小150ms/全通道；最大2s/全通道 copper 427：10 chinese_cu：50 滿量程溫度值精度 nickel 618：100，120 ，200，500 nickel 672：120 platinum 385：100，200，500，1000 platinum 3916：100，200，500，1000 共模抑制比 100 db 50hz 差模抑制比溫漂 校準精度校準周期個月 診斷功能 斷線檢測 超限報警 隔離電壓 現(xiàn)場到系統(tǒng) 發(fā)生斷線故障，相關診斷區(qū)上報0xa6，通道上報預定值，組態(tài)可選。信號范圍超過報警上限/報警下限，相關診斷區(qū)上報0xa7/0xa8。 500vacmin.，漏電流5ma 滿量程碼值精度 肯定誤差1.4肯定誤差0.6肯定誤差0.9肯定誤差1.4肯定誤差1.3肯定誤差1.3 環(huán)境條件 工作溫度 儲存溫度 相對濕度 dp總線通訊 最高通訊速率 可選通訊速率 收發(fā)方式 是否冗余 060 -4085 5%95%，無冷凝 1.5mbps 1.5mbps、500kbps、187.5 kbps、93.75 kbps、45.45 kbps、31.25 kbps、19.2 kbps、9