IDCB无锡华东电站智能前端简易说明书.docx
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IDCB无锡华东电站智能前端简易说明书
第一章概述
本手册是IDCB远程I/O网络中现场应用较多的MODBUS产品IDCB/DR系列的使用说明，该产品于2003年通过了国电规划总院的技术评审和鉴定，可以在不加中间环节的情况下直接实现和DCS系统的通讯，目前已在国内各容量机组中应用百余套，同时实现了和多家DCS系统的直接通讯。
1、IDCB远程I/O产品特点：
◇真正的双总线网络
IDCB/DR系列前端为国内首创的双串口测量前端，构成网络后两条总线可同时进行通讯而互不影响，两条网络可采用不同的波特率和协议，也可同时连接到两个不同的系统，是真正的双总线网络。
◇开放性强
由于采用了现场总线技术，IDCB远程智能I/O具有很好的开放性，通讯协议是完全开放和公开的，非常易于和其它系统特别是DCS进行联网。
◇现场显示和组态
IDCB远程I/O所有前端本身都带有LED指示，用于指示前端的工作和通讯状态，同时可配字符液晶显示，用于显示测量和组态数据，方便调试和维护，并可进行现场组态。
◇网络冗余
IDCB/DR网络提供的双网冗余功能，是真正的冗余接口，每台前端的CPU内有两个可同时工作的UART，两条总线可以同时并行工作，极大的提高了总线型网络的可靠性；
◇高抗干扰能力和环境适应性
智能测控前端采用的平衡差动传输方式及针对工业现场环境恶劣特点而设计的箱体结构，具有非常强的环境适应和抗干扰能力。
分布式远程智能I/O环境温度为-20℃～70℃，防护等级为IP56，因此适用于锅炉顶部等温度环境比较恶劣的场所。
2、IDCB远程I/OMODBUS网络技术指标
．挂网主站数：
１～２台
．前端地址定义范围为：
1～255
．主站类型：
DCS、工控机、兼容机、笔记本、便携机。
．挂网从站数（即一个网络内可挂接的前端数）：
≤50
．网络拓扑结构：
线性总线，距离较长时在在两端有终端器（匹配电阻），短截线≤0.3m，无分支
．传输介质：
屏蔽双绞线
．通讯速率：
9.6k、19.2k、38.4k、115.2k可设定。
．基本通讯距离:
1.2km
．网络通讯方式：
半双工异步通讯
．通讯物理层：
RS485
．网络隔离度：
600V
．数据格式：
1个起始位、8个数据位、一个停止位，无奇偶校验
．通讯协议：
MODBUS协议RTU方式
．通讯校验：
CRC循环冗余校验
3、IDCB-4E/DR/Y直流模拟量测量前端主要技术指标
输入通道数:
20路三端子差分输入
通道隔离电压:
400V（峰-峰值）
网络隔离电压：
600V
通道开关:
进口光电开关
测量对象:
直流电压、直流电流
热电偶:
K、E、S、T、EA-2
热电阻:
Pt100、Cu50、Cu100、BA1、BA2、G53
热电偶冷端补偿方式:
自动（环境温度）补偿、恒温补偿、其它通道补偿
热电阻测量方式：
3/2线制
分辨率:
16位
测量精度：
0.1级
通道采样时间:
20mS/通道
共模抑制比:
120dB
串模抑制比:
70dB
主要功能：
热电阻、热电偶查表运算
电流、电压信号线形、开方运算
系统自检
精度自校
看门狗电路
工作模式掉电保护
LED状态指示.
现场显示和组态
环境温度：
-20℃～70℃
相对湿度≤95%
供电电源：
165～250VAC
防护等级：
IP56
第二章前端的结构与安装
1、IDCB前端裸机（出厂时配防护外壳）的外型如下：
图1前端外型
2、防护机箱尺寸如下：
图2防护机箱
3、前端现场指示
3.1LED指示
“IDCB”系列前端均有LED指示灯，位于前端右上角的通信接线端子附近，
模拟量输入前端的LED指示说明如下：
序号
标识
中文标识
含义
1
POW
电源
电源指示灯
2
CH
通道扫描
每扫描一遍，状态变反一次
3
A/D
A/D故障
A/D部分线路或器件故障
4
ACOM
A网通讯指示
闪烁时表示A网正在通讯
5
BCOM
B网通讯指示
闪烁时表示B网正在通讯
3.2LCD显示（可选）
在测量状态时，液晶屏用于显示有关测量数据，对于模拟量输入前端，每屏显示两个通道的当前值，格式如下：
CH01：
0300.1
CH02：
0300.0
屏的左半部分显示通道，右半部分显示数据。
显示通道可以通过键盘切换。
第三章前端接线
1、电源线接入
前端的电源输入为交流220V（每台前端的功耗不超过5W），占用三个接线端子，依次为火线、零线和接地线，电源端子在前端上的位置见图1。
在接入电源线时应注意其极性必须与端子标示一一对应，即火线应接入标示为“L”的端子、零线应接入标示为“N”的端子、接地线应接入标示为“G”的端子。
图3电源端子接线
2、通讯线
图4前端间通讯线连接示意图
3、IDCB-4C/4E模拟量测量前端信号接线
这两种型号是现场应用较多的模拟量测量前端，具有较好的通用性，可直接支持多种模拟信号的输入。
输入方式为三端子差动输入，通道数分别为16和20路，以IDCB-4E为例，端子配置如下：
图5IDCB-4E端子配置
IDCB-4C为16路模拟量输入，没有后面的4路端子。
图中每个通道的H、L、G依次表示信号输入的正极、负极1和负极2。
3.1直流电压的测量与接线
图6电压测量接线
Ｈ端接被测信号正极，Ｌ端接信号负极，Ｇ端与Ｌ端短接。
3.2直流电流的测量与接线
直流电流的测量是通过在被测电流回路中串入一标准电阻（200或250Ω），然后由前端测得该电阻上的电压，再经过前端本身的函数运算功能，将电压值转换为电流值得出的。
图7电流输入接线
3.3热电偶信号的测量与接线
图8热电偶测温接线图
3.4三线制热电阻的测量与接线
“IDCB”系列前端测量电阻的原理，是通过在未知电阻上施加已知电流，测量出电阻上的电压，通过运算得到被测电阻值。
图9三线制热电阻测量接线
对于热电阻的测量，前端内均已制了若干线性化程序，可接受的热电阻型号为BA1、BA2、Pt100、Cu50、Cu100、G53等。
3.5两线制热电阻测量接线
两线制电阻测量接线实际上是三线制接线的简化接线方式，即当被测电阻阻值较大，引线电阻引起的误差不足以影响测量精度时，可将Ｌ、G端直接在接线端子处短接，以构成两线制热电阻测量接线方式。
见图17。
图10两线制电阻测量接线
对于较小的电阻，如果引线电阻随温度变化所产生的△R远远小于被测电阻值时，也可采用两线制测量，这时应首先用其它手段测量出引线的电阻，在组态时予以输入，同样可得到实际电阻值或热电阻对应的温度值。
第四章前端组态
IDCB系列模拟量前端中，有关输入信号类型及其参数的设置，可通过运行在WINDOWS98、WINDOWS/NT、WINDOWS2000下的工具软件“IDCB前端组态”实现，
方法是，将所有需要组态的前端连成网后，通过485/232转换器后连至计算机（包括笔记本、便携机等）的232口，执行“IDCB前端组态”程序即可。
另外，为方便现场组态和调试，IDCB系列模拟量前端可选配字符液晶作为现场显示和组态工具，本章将介绍在测量和组态状态时，如何进行键盘操作。
注：
不论液晶屏显示何种内容（即不管是测量值还是在进行组态时），均不影响前端通讯和后台测量功能的进行。
4.1显示面板示意图：
4.2按键功能定义
“S”：
在测量状态时，按该键进入设置状态。
在设置状态为确认键
“∧、∨”：
在测量状态时，改变显示通道。
在设置状态时用于修改参数。
“*”：
在测量状态时，该键无用。
在设置状态为清零键
“R”：
无论何时，按该键均将使前端复位。
4.3测量状态显示及操作
在测量状态时，液晶屏用于显示各通道的测量数据，每次显示两个通道的当前值，格式如下：
CH01：
0300.1
CH02：
0300.0
屏的左半部分显示通道，右半部分显示数据。
此时，按“∧”键则上移两个通道，按“∨”键则下移两个通道，
按“S”进入设置状态。
4.4设置状态显示及操作
a.进入设置状态后，首先显示输入密码，格式如下：
PASSWORD:
00000
b.按“∧、∨”键输入00012后按“S”键，将显示本机地址：
Address：
001
c.再次按“S”键，显示波特率：
Baud：
19200
d.再次按“S”键，进入通道设置状态：
首先提示选择通道：
SelectChannel:
01
e.可以按“∧、∨”键改变通道地址，确认后按“S”键，可设置输入信号：
InputSingl:
Pt100
选定输入信号后，将根据不同类型分别输入辅助参数。
f.当为热电阻时，辅助参数为线路电阻，显示如下：
Wireresistance:
000.00
设定完该参数后，将直接返回选择通道状态。
g.当为热电偶时，辅助参数为冷端补偿方式，显示如下：
ReapirMode:
AUTO
热电偶冷端补偿方式共3种：
显示0~60时，表示为相应温度的恒温补偿。
显示AUTO时，表示以前端所在处的环境温度补偿，即自动补偿。
显示CH01~CH20时，表示采用相应通道的测量值补偿。
设定完该参数后，将直接返回选择通道状态。
h.电流/电压输入时，第一个辅助参数为测量值的小数点位置：
RadixPoint:
1
范围：
0~3，最多带3个小数点。
i.电流/电压输入线形运算时，设置量程下限：
DisplayLow:
0000.0
j.电流/电压输入线形运算时，设置量程上限：
开方运算时，设置量程：
DisplayHigh:
1000.0
设定完该参数后，将直接返回选择通道状态。
第五章网络连接及通讯说明
1、通讯线接线
MODBUS通讯总线为线性总线结构，即所有挂接在一个网络内的前端的“+”、“-”端子通过通讯总线顺序相连，中间不能有分支。
比如，A网的通讯总线从DCS侧连接到1号前端的A网通讯端子（通讯总线的“+”端接“A+”、负端接“A-”）、然后再从端子处并接至2号前端的A网通讯端子（即1号前端的“A+”和2号前端的“A+”相连、1号前端的“A-”和2号前端的“A-”相连、）、同样顺序连接至3号和后面的前端。
B网的接线方式和A网相同。
常用的通讯线介质为屏蔽双绞线，线径0.6~1mm,推荐采用型号为RVVP-2×0.75的双绞线。
下图为接线示意图（请在前端内部接线端子处将通讯线并接至下一台前端）
2、与DCS系统接口
2.1接口方式：
通讯方式：
半双工异步通讯
网络冗余：
双MODBUS总线，可同时通讯
接口型号：
RS485/232接口
通讯协议：
ModBusRTU
主从关系：
DCS为主站，远程I/O前端为从站
通讯速率：
9.6Kbps至115.2Kbps可选
数据格式：
起始位1/数据位8/停止位1/无奇偶校验
2.2命令格式
所有读前端数据的命令格式如下（括号中的1B表示1个字节）：
设备地址（1B）、功能码（1B）、数据起始地址高字节（1B）、数据起始地址低字节（1B）、欲读取数据个数高字节（1B）、欲读取数据个数低字节（1B）、CRC校验值低字节（1B）、CRC校验值高字节（1B）。
所有前端读取命令正常返回的数据格式如下：
设备地址（1B）、功能码（1B）、字节数（1B）（欲读取数据个数的2倍，即每个数据两个字节）、数据（字节数等于第三个数据值即字节数）、CRC校验（低,1B）、CRC校验（高，1B）。
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