一、概述
JXSS-24系列剪斷銷信號在線監測系統主要用於水輪機剪斷銷信號器狀態的在線監測。整個監測系統分為上、下位機兩部分,下位機負責現場采集和控制輸出,上位機主要用於遠程觀察。下位機采用微電腦CPU進行智能控制,負責采集現場24路剪斷銷信號器的信號,經隔離傳送至微電腦CPU進行處理,最後通過圖形式液晶顯示各路剪斷銷信號器的狀態,同時將狀態數據通過RS485通訊接口傳送給上位機。當下位機監測到有剪斷銷信號器剪斷時,則輸出報警信號,同時主、輔繼電器動作。同時下位機具備掉電報警輸出功能。上位機主要用於遠程觀察,通過RS485通訊接口接收來自下位機的剪斷銷狀態數據,並通過5.7寸大屏幕液晶顯示出各路剪斷銷狀態及總共報警路數,當有剪斷銷剪斷時,液晶提供顯示符指示。上位機具備通訊故障診斷功能,並提供顯示符指示485通訊故障。RS485通信接口支持MODBUS-RTU通信規約。
二、工作原理
本系統的上、下位機采用瞭高速的微電腦進行數據處理以及豐富的液晶顯示屏。下位機具有24路剪斷銷信號器輸入接口,1路RS485通信接口,2路繼電器輸出接點,2路指示燈,1路掉電報警輸出;有四個按鍵輸入和圖形式液晶顯示。上位機具有1路RS485通訊接口和1個5.7寸大屏幕圖形式液晶。
三、技術指標
下位機技術指標
項目 | 性能參數 | |
輸入信號 | 常閉型剪斷銷信號器 | |
輸入路數 | 24路 | |
繼電器輸出接點 | 2路固態繼電器輸出(125VAC/0.5A、30VDC/1A) | |
開關量輸出功能 | 2路開關量輸出(24V/2A),主要用於接指示燈 | |
液晶顯示 | 4寸圖形式液晶(分辨率192x64) | |
通 信 | 接口與通信規約 | RS485通訊口: Modbus RTU規約 |
通信地址范圍 | Modbus RTU:0~ 247; | |
波特率 | 2400bps或9600bps | |
環 境 | 工作溫度 | -25℃~+60℃ |
極限工作溫度 | -40℃~+70℃ | |
相對濕度 | ≤95% | |
工作電源 | DC 24V(范圍:18V~36V) 功耗:<1.5W |
上位機技術指標
項目 | 性能參數 | |
液晶顯示 | 5.7寸圖形式液晶(分辨率320240) | |
通 信 | 接口與通信規約 | RS485通訊口: Modbus RTU規約 |
波特率 | 2400bps | |
環 境 | 工作溫度 | -25℃~+60℃ |
極限工作溫度 | -40℃~+70℃ | |
相對濕度 | ≤95%(無凝露) | |
工作電源 | DC 24V(范圍:9V~36V) 功耗:<2W |
四、主要功能特點
n 可直觀顯示第幾路報警及總報警路數。
n 下位機提供掉電報警信號輸出。
n 上、下位機均采用圖形式液晶以圖文形式直觀真實地顯示出各路剪斷銷狀態,界麵友好、美觀,便於運行人員觀察。
n 液晶顯示屏具有高亮背光,並具有對比度調節功能。
n 提供RS485通訊故障自診斷功能,在液晶上提供顯示符指示。
n 輸入電源采用寬電壓輸入技術,輸入電壓在DC18V~36V范圍變化時電源能準確輸出5V電壓,保證系統可靠工作。
n 系統采用隔離DC/DC電源供電,隔離電壓2KV。
n 開關量輸入輸出信號、RS485通訊電路全部隔離,抗乾擾能力強。
n 完善的系統故障自診斷功能,開機後系統自動進行外圍及系統自身故障檢測。
五、操作與顯示
1.下位機液晶顯示
圖5.1下位機液晶顯示
采用實心圓表示剪斷銷正常,空心圓表示剪斷銷剪斷,如上圖所示。
2.上位機液晶顯示
在上圖中,
1.顯示圖標表示通訊正常,否則通訊異常
2.當有剪斷銷剪斷時,圖標和Alarm會閃爍。
六、安裝與接線
1.安裝尺寸
1)下位機安裝尺寸
2)上位機安裝尺寸
2.系統安裝前期註意事項
①應盡量安裝在乾燥、通風良好並遠離熱源和強電(磁)場的地方。
②工作環境溫度為:-25℃~+60℃,濕度:≤95%(無凝露)。
③機表必須牢固安裝,以防止震動導致安全事故。
④電氣連接線要求:RS485通信用1.0mm2屏蔽雙絞線。
⑤安裝時,一定要在全部關閉電源之後進行。否則,容易電震、損傷產
3.系統接線圖
見附錄
七、通信使用說明
本系統上、下位機RS485通信接口支持MODBUS-RTU通信協議,上位機為主站,下位機為從站,通信口波特率可在2400 bps和9600bps之間可選。
RS485通信口要求使用屏蔽雙絞線連接,佈線時要考慮整個網絡的佈局:如通信線纜的長度、走向、上位機的位置、網絡末端的匹配電阻、通信轉換器、網絡可擴展性、網絡覆蓋范圍、環境的電磁乾擾情況等因素,都要綜合考慮。
註:
① 在佈線工程上要嚴格按要求施工;
② 要在與上位機連接的電纜屏蔽層的一端有效接地(保護地:大地、屏櫃、機箱等),避免兩點或多點接地
③ 進行RS-485電纜連接時,盡量使用雙色雙絞線,所有的485通信口“A”端接同一種顏色,“B”端接另一種顏色。
④ RS-485總線(從上位機通信口開始到下位機通信口)長不超過1200米。
以下為通信規約說明:
1 MODBUS RTU協議:
1.1、協議概述
(1)協議類型
本協議旨在規定終端設備(從站)與總線接口單元(主站)之間的數據交換以MODBUS 的RTU(Remote Terminal Unit)模式實現。協議采用異步主從半雙工方式通信,通信由主站發起,從站在接收到主站請求後作出相應的應答。通信響應時間<0.2秒。
(2)物理層
l 傳輸接口: RS-485
l 通信地址: 0~247
l 通信波特率:2400bps/9600bps
l 通信介質: 屏蔽雙絞線
(3)數據鏈路層
l 傳輸方式: 異步主從半雙工方式
l 數據幀格式:1位起始位,8位數據,無校驗位,1位停止位
l 數據包格式:
地址(Address) | 功能(Function) | 數據(Data) | 校驗碼(CRC) |
8bits | 8bits | n×8bits | 16bits |
數據包的發送序列總是相同的地址、功能碼、數據以及校驗碼,其中每個數據包需作為一個連續的位流傳輸。當主站數據包到達從站後,與數據包中地址域相匹配的從站將接收數據,從站對數據校驗後,如果沒有錯誤,就執行數據包中的請求,並將響應數據組包後發給主站,從站返回的響應數據包中包含有以下內容:從站地址(Address)、執行的功能(Function)、功能執行生成的請求數據(Data)和校驗碼(CRC)。
l 地址域(Address)
地址域在數據包的開始部分,由一個8 bits數據組成,這個數據表示主站指定的從站地址,總線上每個從站地址是唯一的,從站的有效地址范圍在0~247之內。當主站發送數據包後,隻有與主站查詢地址相同的從站才會有響應。
l 功能域(Function)
功能域描述瞭從站所執行的何種功能,下表說明瞭所有功能碼的意義。
代 碼 | 定 義 | 具體功能 |
02H | 讀輸入位狀態 | 讀取24路剪斷銷輸入的ON/OFF狀態 |
l 數據域(Data)
數據域包含有從站執行特定功能所需要的數據或從站響應主站查詢時采集到的數據。其中這些數據的內容可能是地址代碼,或數據。
l 校驗碼域(CRC)
校驗碼是主站、從站在CRC校驗傳輸數據時形成的16bits的校驗數據。由於通信中存在各種乾擾,因此通信中傳輸的數據可能會發生改變,CRC校驗能夠有效保證主站、從站不會響應傳輸過程中發生瞭失真的數據,提高瞭系統的安全性和效率。校驗碼的形成規律見附錄一中的說明。
1.2、應用層功能詳解
(1)讀輸入位狀態命令(功能碼02H)
l 讀數據下行幀格式
設備地址(0~247) | 功能代碼 (02H) | 寄存器地址高字節 | 寄存器地址低字節 | 寄存器數量高字節 | 寄存器數量低字節 | CRC校驗低字節 | CRC校驗高字節 |
l 讀數據應答幀格式
設備地址(0~247) | 功能代碼 (02H) | 寄存器數量對應的字節數 | 數據內容1 | 數據內容2 | 數據內容n | CRC校驗低字節 | CRC校驗高字節 |
l 示例
抄讀24路剪斷銷狀態下行幀為:
01 | 02H | 00H | 00H | 00H | 18H | 78H | 00H |
應答幀為:
01 | 02H | 03H | 1-8路狀態 | 9-16路狀態 | 17-24路狀態 | 校驗低 | 校驗高 |
註1:剪斷銷狀態,1表示斷開,0表示閉合
1.3、CRC校驗方法
冗餘循環碼(CRC)包含2個字節,即16位二進制。CRC碼由發送設備計算,放置於發送信息的尾部。接收信息的設備再重新計算接收到信息的 CRC碼,比較計算得到的CRC碼是否與接收到的相符,如果兩者不相符,則表明出錯。
CRC碼的計算方法是,先預置16位寄存器全為1。再逐步把每8位數據信息進行處理。在進行CRC碼計算時隻用8位數據位,起始位及停止位,如有奇偶校驗位的話也包括奇偶校驗位,都不參與CRC碼計算。
在計算CRC碼時,8位數據與寄存器的數據相異或,得到的結果向低位移一字節,用0填補最高位。再檢查最低位,如果最低位為1,把寄存器的內容與預置數相異或,如果最低位為0,不進行異或運算。
這個過程一直重復8次。第8次移位後,下一個8位再與現在寄存器的內容相相異或,這個過程與以上一樣重復8次。當所有的數據信息處理完後,最後寄存器的內容即為CRC碼值。CRC碼中的數據發送、接收時低字節在前。
計算CRC碼的步驟為:
l 預置16位寄存器為十六進制FFFF(即全為1),稱此寄存器為CRC寄存器。
l 把第一個8位數據與16位CRC寄存器的低位相異或,把結果放於CRC寄存器。
l 把寄存器的內容右移一位(朝低位),用0填補最高位,檢查最低位。
l 如果最低位為0:重復第3步(再次移位); 如果最低位為1:CRC寄存器與多項式A001(1010 0000 0000 0001)進行異或。
l 重復步驟3和4,直到右移8次,這樣整個8位數據全部進行瞭處理。
l 重復步驟2到步驟5,進行下一個8位數據的處理。
l 最後得到的CRC寄存器即為CRC碼。
1.4、Modbus協議
註:每次最大可抄讀35個寄存器,當抄讀寄存器地址不在表列中時,返回0。
(1) 常規設置參數列表
參數名稱 | 地址 | 長度 | 讀 | 寫 | 數據范圍 | 數據備註 |
剪斷銷路數 | 1000H | 2 | * | * | 0~24 | 最多支持24路剪斷銷 |
運行狀態字1 | 1001H | 2 | * |
| 0~255 | 備用 |
運行狀態字2 | 1002H | 2 | * |
| 0~255 | 備用 |
(2)24路剪斷銷狀態
參數名稱 | 地址 | 數據范圍 |
第1路剪斷銷 | 0000H | 0~1 |
第2路剪斷銷 | 0001H | 0~1 |
第3路剪斷銷 | 0002H | 0~1 |
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第24路剪斷銷 | 0017H | 0~1 |
八、使用和維護
★安裝時應將接線端子擰緊。
★設備應存放在溫度為-35℃~70℃,濕度≤95%(無凝露)的環境中,且空氣中不應含有足以引起腐蝕的有害物或氣體。
★在日常使用中,請註意保持設備的清潔。不要讓雨水、油料、有機溶劑及其他有害液體淋在或濺在設備中。防止重物或尖銳物體碰撞、劃傷液晶及各連接導線。
★在未弄清原因之前,切勿盲目拆卸設備,以免擴大故障范圍,引起其它更為嚴重的故障。
九、保修事項
- 1. 本公司配有專業售後服務人員,如遇故障現象,可直接與本公司聯系。
- 2. 剪斷銷信號在線監測系統的保修期為1年,人為故障和不可抗拒的自然因素除外。
- 3. 對超過保修期的產品,本公司仍可進行維修服務。
附錄 接線圖
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