CU4000监控模块说明书.docx
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CU4000监控模块说明书
CU4000
监控模块使用说明书
广州珠江电信设备制造有限公司
GUANGZHOUPEARLRIVERTELECOMMUNICATIONEQUIPMENTMANUFACTORINGCO.LTD.
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目 录
第一章简述4
第二章功能概述5
1．CU4000概况5
2．硬件6
2.1.输入7
2.2.数字输出7
2.3.显示7
2.4.通讯接口7
3．软件8
3.1.主菜单8
3.2.设置电压8
3.3.电池测试和电池均充8
3.4.输出电压控制11
3.5.电池电流限制11
3.6.配置对称测量12
3.7.校准12
3.8.显示输入值13
3.9.告警系统和输出继电器的控制13
3.10.初始口令16
第三章系统提示17
第四章系统要求18
1．软件版本18
2．需要设备18
3．可选工具18
第五章CU4000的操作19
1．面板19
2．CU4000液晶显示器20
3．面板控制菜单结构图21
4．用户设置、维护设置和工厂设置菜单22
4.1.用户设置菜单23
4.2.维护设置菜单26
4.3.工厂设置菜单36
第六章连接和通讯界面37
第七章CU4000的维修开关39
第八章附加说明40
1．CU4000的菜单结构40
2．CU4000的语种41
3．缺省值42
3.1.48V系统的缺省值42
4．通讯口的缺省值43
5．CU4000协议43
6．通信接线口43
7．CU4000控制模块连接44
图 表
图表1电池对称输入图12
图表2告警器鸣叫类型13
图表3告警输出设置15
图表4提示图标17
图表5软件版本18
图表6需要设备18
图表7可选工具18
图表8CU4000的语言41
图表948V系统的缺省值43
图表10通信口缺省值43
图表11CU4000使用协议43
图表12COM0、COM1通信接线口43
图表13一般接线45
图表14数字输入45
图表15告警继电器输出46
图表16通信接口46
附 图
图1CU4000系统概况5
图2CU4000控制单元6
图3CU4000显示单元面板6
图4液晶显示器主屏幕8
图5告警系统概况14
图6CU4000面板19
图7CU4000显示器20
图8CU4000接线口37
第一章
简述
CU4000作为PRS4000的控制单元，除集有前期产品的优点外，还增加了许多新的功能。
CU4000分为两部分包括显示单元和控制单元，是先进的多功能，高性能监控模块。
其主要特点有：
采用柔性设计概念，有可编程功能，可满足不同客户的特殊要求；友好的多语种用户界面，支持包括英语，中文，德语，挪威语，西班牙语，法语，波兰语等七国语言，操作方便；支持多种通信协议，方便用户接入不同的集中监控系统或网络管理系统；高性能，最多可管理96个SMPS4000整流模块。
第二章
功能概述
1．CU4000概况
CU4000是整个高频开关电源系统的中央控制单元，它包括两部分：
CU4000显示单元和CU4000控制单元。
CU4000在系统中的配置如下图。
PC和整流模块通过CU4000控制单元交换信息。
设置CU4000控制单元有三种方法：
1．PC可以通过通讯接口对CU4000进行安装和控制。
2．CU4000显示单元上有一个液晶显示器和一个键盘，通过键盘接口对CU4000控制单元进行安装和控制。
3．
遥控管理系统通过RS232串行通信口进行安装和控制。
图1CU4000系统概况
CU4000是整个供电系统的核心部分，它控制着系统的参数、时间、告警等重要信息的设置。
CU4000有基本的I/O接口同时也可作扩充备用。
CU4000显示单元面板有液晶显示器和键盘。
2．
硬件
CU4000控制单元安装在机架内部的前方。
前面板配置了必须的内部及外部接线头，包括发光二极管（LED）、维修开关、设置跳针（作设置继电器用）及重设按扭。
图2CU4000控制单元
CU4000显示单元面板包括一个键盘、一个液晶显示器、一个绿色LED（表示系统正常工作）、一个红色LED（表示系统故障）。
CU4000显示单元安装在19寸机架的门板上方。
图3CU4000显示单元面板
2.1.输入
2.1.1.模拟输入
CU4000最大可以监测四串电池，每串有一个分流器输入及对称测量通道。
另外，还有一个系统电压输入和一个温度测量输入。
输入接口分配如下：
●5个直流电压输入
●5个直流电流输入
●2个温度测量输入
2.1.2.数字输入
CU4000有10个不同数字输入口，其中3个是熔丝告警、7个是普通数字输入。
●电池熔丝告警
●负载熔丝告警1，2
●7个普通数字输入。
2.2.数字输出
CU4000配备了12个输出继电器。
可用作驱动电流接触器，作为继电器告警或按用户的特殊要求。
继电器可配置为常开工作或常闭工作。
2.3.显示
一个带缓冲抗电磁干扰的并行接口。
●8位并行接口
●5线输入接口
2.4.通讯接口
CPU板配置了4个通讯口：
●3个RS232接口
●1个CAN总线接口
3．软件
3.1.主菜单
CU4000的液晶显示器和5个按键键盘使用户可以控制和配置供电系统。
当用户没有按任何键的时候，显示器会显示系统的况态，如下图。
交流电压、直流电压、电流、CU4000的状态等信息每秒自动刷新。
输出电压：
53.50V
负载电流：
200A
电池温度：
6.4℃
电池电流：
2A
常态
215VAC
221VAC
221VAC
图4液晶显示器主屏幕
当用户按键盘上的按键后，显示器显示主菜单窗口。
用户可以通过向上键、向下键、返回键、回车键在主菜单、子菜单和参数窗口之间切换。
菜单是树型结构，最多是4级目录。
主菜单分为三项：
用户设置、维护设置和工厂设置。
维护设置和工厂设置分别需要不同的密码验证才能进入。
CU4000显示单元的键盘只能输入数字，不能输入文字。
用户可以用CU4000键盘上按键改变数字参数（向上键或向下键可以增加或减少数字参数）。
3.2.设置电压
对于48V系统，输出电压值可在40~59VDC电压范围内调整。
另外，电池电压、电缆数据、电缆电阻都是可以设定的。
电池电缆电阻可设定在0~30mΩ范围内。
选择了电缆电阻补偿方式，CU4000可以计算出正确的电池电压。
CU4000处理这些请求，然后把需要的输出电压告知整流模块。
3.3.电池测试和电池均充
进行电池测试的目的就是把电池放电到一定的电压，然后估算它的放电时间是否符合要求。
CU4000电池测试实际上是电池放电测试，期间电池提供所有的负载电流。
平均放电电流和测试时间是评价电池状况的标准。
电池均充就是把每个电池的充电电压提高到2.23~2.33伏，从而减少充电时间。
✓请注意，对于阀控铅酸蓄电池（VRLA），一般是不推荐电池均充。
3.3.1.电池手工、周期、自动测试
电池测试就是对电池进行部分放电后，测量电池参数，计算出电池的质量指标。
如果电池的质量指标低于允许范围，CU4000就会发出告警。
电池放电测试的结果会保存在不可擦写寄存器。
有三种启动电池测试的方法：
●手工测试：
用户手工启动。
如果系统忙或不可以进行电池测试，会通知用户。
●周期测试：
几乎和手工测试一样，但需要设定一个固定的日期和时间让电池每隔一定的时间进行放电。
●自动测试：
如果市电中断时间达到应进行电池测试时间，系统会自动启动电池测试。
电池测试分为四个阶段：
放电、充电（当满足自动均充启动条件时才有）、浮充和防护时间。
当达到测试期间后，电池测试会进入充电（自动均充）或浮充状态。
如果处于测试防护时间状态，均充和测试请求会被拒绝。
3.3.2.手工均充、周期、自动均充
如果希望电池充电时间缩短，可使用电池均充功能。
那么输出电压会升到电池均充电压。
有三种启动电池均充的方法：
●手工均充：
用户手工启动。
如果系统忙或不可以进行电池测试，会通知用户。
●周期均充：
几乎和手工均充一样，但需要设定一个固定的日期和时间让电池每隔一定的时间进行充电。
●自动均充：
如果放电电压低于均充的启动电压，当市电恢复时，系统会自动进行均充。
电池均充分为两个阶段：
充电和防护时间。
当达到均充期间后，电池均充会结束。
如果处于均充防护时间状态，均充和测试请求会被拒绝。
3.3.3.电池测试结果
为了得到正确的电池测试结果，输入的数据必须在设定的电池特性曲线表范围内。
这意味着在电池测试开始以前，要确认测试参数正确。
最大电池测试时间不能低于电池表格的最小放电时间。
也就是如果电池特性曲线表的放电数据是从30~1200分钟，而如果最大电池测试时间设为25分钟，那么就不能算出电池测试的结果。
电池测试开始以前，电池欠压脱离（LVBD）的工作电压也是重要的考虑因数。
这数值就是在PC中设定的电池放电结束的电压。
PC用放电测试的数据计算电池的容量（当电压降到此值时）。
把LVBD工作电压除以一串电池的串联个数，得到电池的平均电压，检查其状态是否正常。
电池的测试容量就是电池放电到LVBD电压时算出的电池容量。
这反映了测试期间的电池的平均电流。
3.3.4.电池监控
电池实际容量
电池容量是一个常量。
然而增大放电电流，电池容量减少。
电池容量同样受电池老化的影响。
考虑所带的负载电流和电池质量因素（根据最后一次电池测试数据），电池实际容量就可以计算出来。
电池终点电压等于电池脱离电压，同时负载电流可查阅电池放电表得。
根据负载电流计算查出电池实际容量。
剩余电池容量和备用时间由设定参数来决定。
3.3.5.备用容量和时间的估算
电池欠压脱离的时间
要估算剩余容量和备用时间。
当电池电压下降到电池低压脱离，电池被视为已放完电了，一个时间剩余显示器会有显示。
电池脱离剩余时间应比以下的参数小：
●估算的电池欠压脱离（LVBD）备用时间
●电池欠压脱离（LVBD）接触器装有计时器，到了延迟时间，电池被断开。
负载欠压脱离的时间
有4个负载欠压脱离（LVLD）电流接触器，每个都装有计时器。
负载脱离剩余时间应比以下的参数小：
●估算的负载欠压脱离（LVLD）备用时间
●每个负载欠压脱离（LVLD）接触器都装有计时器，到了延迟时间，对应的负载被断开。
3.3.6.进度指示
电池的均充和测试都需要时间。
为了让用户知道系统的状态信息，可看到以下信息：
系统正在进行什么工作：
测试还是均充等。
状态：
放电，均充，浮充，防护时间等。
进度：
有进度栏显示进度百分比。
3.3.7.重订测试/均充时间
如果电池周期测试被激活或电池手工/自动测试完成后，下一次电池周期测试的时间会自动修改为一个测试周期后。
如果电池周期均充被激活或电池手工/自动均充完成后，下一次电池周期均充的时间会自动修改为一个均充周期后。
3.4.输出电压控制
当前有三种控制模式：
●温度补偿：
输出电压根据电池型号和温度来设置。
优点就是电池工作在最适合工作的条件下，这样可以优化性能、延长寿命。
●电压控制：
输出电压是恒定值，忽略负载和温度的影响。
●模块自主：
输出电压由CU4000设定，由整流模块调节。
3.5.电池电流限制
可以而且必须限制电池的最大充电电流。
为延长电池寿命，电池制造商一般会推荐的充电电流为C10电流的10~30％。
3.6.配置对称测量
对于简单的对称设置，有两种基本设置：
●中央式，1~4串
●块式，每块12V，1串
有两个有效的告警限制值。
一个是警告值，一个是严重告警值。
无论系统是在均充、浮充或者放电模式下，基于所选的电压系统，告警电压会被设到相应的缺省值。
使用中点测量时电池组的串联数，是由系统设置决定的。
系统允许的最大串联数是由系统的对称设置方式决定。
基于不同的对称设置方式，系统配置了不同的端口设置，如下：
设置类型
系统电压
电池
输入
监测电压
中央式（中点测量）
48V
第1组
电压输入口2
24V
第2组
电压输入口3
24V
第3组
电压输入口4
24V
第4组
电压输入口5
24V
块式（12V块）
48V
第1串
电压输入口2
12V
电压输入口3
24V
电压输入口4
36V
图表1电池对称输入图
对称监测有三种工作方式。
三种工作方式的共通点就是当从均充或浮充转到放电状态时，有一个监测禁止时限。
这个时限是由电池性质决定的。
在放电的前几分钟，对称监测是禁止的。
两种测量方式：
连续模式和放电模式。
3.6.1.连续模式
对称监测在任何时间里都是有效的。
对于均充、浮充和放电状态，对称监测都会调整告警值。
3.6.2.放电模式
对称监测在放电开始前是无效的。
放电后对称监测开始工作。
当回到均充或浮充状态时，对称监测禁止。
3.7.校准
以下的输入值需要校准
●模拟输入
●直流电压输入
●温度传感器输入
所有的模拟输入都可以通过1－点或2－点校准的方法来校验。
所有的输入值在出厂前都会进行校准，所以在一般的情况下，可以使用1个校准点进行校准。
3.8.显示输入值
CU4000可实时显示输入参数。
包括了所有的模拟量和数字量。
3.8.1.CU4000
CU4000的检测窗口在用户设置菜单里,因此没密码保护。
画面每2秒刷新一次。
3.9.告警系统和输出继电器的控制
3.9.1.事件探测器
CU4000有10个固定的触发器定义，其名称、参数和比较设置都是不能改动的。
所有的触发器都可以使声音告警器报警。
当告警条件消失后声音告警器停止报警。
另外，任何一个触发器触发都会记录到告警记录里面。
声音告警器
声音告警器的功能与告警等级有关。
当被激活后，声音告警器会在一段时间里发出声音告警。
对于不同的告警等级（告警、警告、信息）有不同类型的声音。
选择告警复位，告警器停止发声。
告警器鸣叫的总时间都为2分钟。
告警
150微秒响，
150微秒停
警告
200微秒响，
500微秒停
信息
100微秒响，
2.5秒停
无等级事件
一声300微秒
图表2告警器鸣叫类型
等级
为了分配每一个探测器一个告警输出，可以把几个探测器分配给一个告警等级。
也可将告警等级设定到一个告警输出，允许几个触发器定义到一个等级上。
3.9.2.告警系统
告警系统分成两部分，触发器和继电器控制。
触发器是用来连续监控一个被选定的系统参数。
当输出值超过预设值，触发器输出信号。
触发器输出可产生三种动作：
送到告警记录输入口、声音告警器动作或继电器动作。
图5告警系统概况
每个触发器有2个计时器。
它们用来过滤杂波和快速变换的输入值。
一个计时器用作告警触发延时。
另一个计时器用作告警释放延时。
两个计时器都可重新触发。
如果第一个计时器被启动作为监控器工作，在预定时间里，如果触发条件消失，计时器停止计时。
同样对于第二个计时器，如果预触发器启动，计时器作用计时。
如果在触发时间里预触发条件消失，计时器停止计时。
另外，设置最大和最小值实现滞后功能。
此功能可防止有干扰信号时产生重复告警。
3.9.3.设定触发器
告警系统输出功能是使用了每个有效探测器或探测器等级的输出信号，并把信号送到物理输出接口，如继电器。
探测类功能被用作公共告警。
任何触发器可以分为A级、B级和C级。
当某个继电器输出设置了告警等级，继电器会响应相应告警等级的触发器输出信号。
“AND”功能用作设定触发器的工作条件，那么触发器只有在“AND”触发器同时是ON状态时才工作。
任何等级的触发器都可以使用“AND”功能。
告警等级用作记录告警的危险性。
告警等级记录到告警/事件记录表里。
3.9.4.告警输出配置
告警系统的输出功能使用了有效触发器的输出信号或探测器等级，并把它们送到物理输出接口，如继电器。
事件输出功能表格如下图。
每个输出继电器最多有三个输入源。
这就实现继电器的逻辑“OR”功能。
NE/ND表示常动和不常动。
也就是当CU4000没电力供应时，电池接触器可以断开电池。
ND意味着没有告警，继电器线圈没电流。
当继电器不是用作告警系统，那么这些继电器应该封锁。
因此告警系统不能使用这些继电器，如下面的继电器11和继电器12。
记录日记通过告警记录输入口详细记录继电器的状态变化。
继电器
NE/ND
触发器1
触发器2
触发器3
记录
信息
继电器1
NE
电池低电
A级
N
继电器2
ND
A级
N
继电器3
ND
A
公共告警继电器
继电器4
ND
继电器5
ND
继电器6
ND
继电器7
ND
继电器8
ND
继电器9
ND
继电器10
ND
继电器11
ND
继电器12
ND
图表3告警输出设置
电池低电脱离和负载低电脱离和告警系统共同占用继电器输出口。
接触器功能优先权高于告警系统。
当接触控制器使用继电器输出口，告警系统不能使用这个继电器。
可以选择是否使用LVBD继电器和LVLD继电器功能。
3.9.5.电池欠压脱离（LVBD）
电池欠压脱离功能是电池深度放电保护。
这个功能监控放电时的电池电压。
当电池电压低于某电压值时，电池接触器断开。
当市电恢复，电池电压达到电池重接电压值时，电池接触器重新连接。
3.9.6.负载欠压脱离（LVLD）
负载欠压脱离功能与电池欠压脱离功能类似，但是最多可控制4个负载接触器。
这个功能监控放电时的电池电压。
有两个参数决定脱离功能，脱离电压或脱离时间（从市电出现故障开始计时）。
当电池电压低于某电压设定值或放电时间超出一定标准范围，负载接触器断开。
当电池电压达到预先设定的电压值时，负载接触器重新连接。
当使用两个或两个以上负载接触器时，需要分别设定脱离电压和脱离时间。
每个接触器的极性（常开/常闭状态）、继电器数目、工作/不工作标志都可以设置。
3.9.7.继电器测试
为了测试外部设备和PRS系统输出的连接情况，可以用此功能来测试告警继电器，LVBD和LVLD接触器的工作状况。
3.10.初始口令
CU4000系统有两个密码，同在CU4000里保存和进行验证。
两个密码为：
维护密码和工厂密码。
另外，CU4000还有一个与CU4000序列号有关的初始口令，初始口令是没规律的一串数字。
如果需要初始口令，请联系当地办事处。
第三章
系统提示
在使用CU4000前，首先阅读说明书是十分必要的。
本说明书使用了一些图标来提示重要内容，使你更容易去理解和查找各项信息。
图标
表示的意义
这个标志后面是重要或关键的信息
这个标志后面是澄清或强烈建议
图表4提示图标
第四章
系统要求
1．软件版本
要使用最新的CU4000系统，需配备：
产品
版本
注释
CU4000
2.0
SMPS4000整流模块
1.04或更高
图表5软件版本
2．需要设备
设备
注释
通信电缆
CU4000从PC下载软件的电缆
通信电缆
CU4000和PC的通信电缆
图表6需要设备
3．可选工具
工具
注释
温度仿真器
温度仿真器的确定值为0℃~25℃
电流仿真器
电流仿真器的模拟分流器，-60mV，0mV，60mV
直流电源输入
电压仿真器模拟0~60VDC
图表7可选工具
第五章
CU4000的操作
1．面板
CU4000的面板包括了一个键盘、一个液晶显示器、一个绿色发光二极管（表示系统处于工作状态）、一个红色发光二极管（表示系统处于告警状态）。
图6CU4000面板
CU4000通过主菜单和子菜单监控整流系统。
面板上的键盘分为两组：
●左边竖直排列的3个键是进行菜单和子菜单访问的。
●右边包括是11个按键：
¡0~9的10个数字键
¡CL键，返回上级菜单
2．
CU4000液晶显示器
当系统启动，显示器会显示：
“AeonGoldbooting,pleasewait….”。
然后显示如下：
3相电压
放电
充电
浮充
防护时间
图7
常态均充测试
CU4000显示器
3．
面板控制菜单结构图
CU4000的面板控制菜单分为3部分。
所有的菜单都可以通过CU4000上的键盘访问。
后面的章节将详细的介绍所有的菜单。
4．用户设置、维护设置和工厂设置菜单
为了方便系统操作，系统分为三类（用户设置、维护设置和工厂设置菜单）。
每一类都是树型分级结构。
用户设置菜单是所有用户都可以使用的，维护设置和工厂设置菜单是通过密码验证的有权用户才能使用。
✓维护设置密码的缺省值是“1234”。
菜单是树型分级结构，最大的级数是4。
CU4000只能输入数字，不能输入文字。
用户可以使用CU4000上的向上键和相下键增大或减小数字。
进入和操作用户设置、维护设置和工厂设置菜单，一定要使用CU4000上的按键。
按键
注释
在菜单里移上、移下选择需要的功能
进入或确认的选择的功能
CL
取消、退出或回到上级目录
1~9
数字键
☑警告：
初始口令可以把所有的CU4000密码重新设回出厂设置。
CU4000的初始口令是没规律的一串数字。
如果需要初始口令，请联系当地办事处。
4.1.
用户设置菜单
通过CU000面板进入的用户设置菜单如下：
●告警信息
●告警复位
●整流模块况态
●电压信息
●维护信息
●电池信息
●输入监测
●初始口令
以下为进入用户设置菜单的操作：
用户设置菜单
按键
注释
选择菜单方式
滚动到用户设置菜单
选择到用户设置菜单
4.1.1.告警信息
告警信息的子菜单包括：
●当前告警
●显示告警记录
所有当前被激活的告警都可在当前告警里显示。
CU4000把所有事件按时间先后保存在信息缓冲器里。
在菜单
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