FM161E-SOE 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块使

HollySys 块式I/O HollySys 1 FM161E-SOE 硬对时十五路 24V 触点型 SOE 输入模块 1 基本说明 1.1 简介 FM161E-SOE 模块是智能型硬对时 15 路 24V 触点型 SOE 信号输入模块，是专用 SOE1信号输 入模块。FM161E-SOE 作为 Profibus-DP 的从站通过 Profibus-DP 总线把采集到信号及相关诊断信息 上传到 Profibus-DP 的主站。 首先，FM161E-SOE 具有与其他型号 SOE 信号输入模块一样的功能，即与配套的底座 FM131A 连接，可处理从现场来的 SOE 输入信号，触点查询电压 24VDC，SOE 信号分辨率达到 1ms，有信 号去抖功能； 其次，FM161E-SOE 具有硬对时功能，即可以接受 FM197 对时集线器发出的对时脉冲信号， 使各个 I/O 站的 SOE 信号的时间信息与整个系统的时间保持一致（误差小于 1ms）。从而使分布在 整个系统的不同 I/O 站的 SOE 信号具有可比性。 1.2 组成 FM161E-SOE 模块是由“15 路触点型 SOE 量+1 路对时集线器信号”输入（FB161E 系列）、 1 SOE 为 Sequence Of Event 的缩写，意为事件顺序。它是一种特殊的开关量输入信号，通常在电厂监控系统中采用。 图 1-1 FM161E-SOE 模件外观图示 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 FM161E-SOE 2 HollySys I/O 模块 SOE 专用型智能处理板（FB111A 系列）和外壳结构件组成。FM161E-SOE 模块需要与端 子底座 FM131A 相连，构成完整的 15 路 SOE 信号硬对时单元。其外观如图 1-1 所示。 模块正面标签夹中可以插入纸卡，纸卡上可以写上 1～15 通道的 SOE 测点名称或标识，便于工 程使用及维护。纸卡的插入方式见图 1-2 所示： 1.3 特点和功能 FM161E-SOE 模块体积小，重量轻，安装灵活。 FM161E-SOE 模块具备带电插拔功能。可在系统加电的情况下直接插拔本模块，不会影响本模 块及系统的正常运行。 FM161E-SOE 模块可以诊断现场 SOE 信号触点发生的抖动；具有看门狗定时器电路，可使模块 在异常情况下自动复位。 FM161E-SOE 模块提供了过电压保护、DC24V 反向保护、通讯线箝压保护。 FM161E-SOE 可以采集 16 路触点型共地2的 SOE 信号。 FM161E-SOE 具有较大的数据采集缓冲区。 FM161E8-SOE 可接受硬接线的对时信号，保证整个系统所有 SOE 信号的时间信息的一致。 2 共地指现场多个 SOE 干接点的负端是相通的。 图 1-2 FM161E-SOE 模件纸卡插入图示 FM161E-SOE 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 HollySys 3 2 原理说明 FM161E-SOE 模块是 15 路 24V 触点型 SOE 量输入硬对时模块。它采用智能的模块化结构，模 块的工作电源为 24VDC，现场触点的查询电压为 24VDC。查询电源由单独的电源提供。通常，独 立的查询电源通过机柜内带保险的端子转接到模块上。现场信号接入 1～15 通道。经隔离、调理后 由模块内的智能处理板对其进行处理，然后通过现场总线(Profibus-DP)与主控单元通信。对时信号 必须接入第 16 通道，经过隔离、调理后进入智能处理板。 模块的原理框图如图 2-1 所示。 0～14 通 道 信 号 输 入 工作电源 通讯接口 通讯接口 工作电源 通讯接口 工作电源 FM131A 64针欧式连 接器 模块地址 过 压 保 护 和 光 电 隔 离 查询电源 0～7通道 查询电源 8～15通道 整 形 I0 C+ C-V+V- 译 码 和 读 数 据 电 路地 址 电 路 40针 连接器FB161E-SOE-A 微 控 器 DP 控 制 器 收 发 器 调 压 +5V +5VD +5V FB111A C+ C-V+V- I15 VC1 VS1 VC2 VS2 C+ C- V+ V- I14 对时信号 图 2-1 模块的原理框图 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 FM161E-SOE 4 HollySys FM161E-SOE 电气接口原理如图 2-2 所示： VCm VSm V+ V- I0+ I0- I1+ I1- In+ In- 2～14通道电路，与0、1通道同 f R R R R +5V +5V 调压 +5V 微 控 器 DP 控 制 C- C+ +5V +5VD +5VD 四孔插头 四针插座 FM131A FB161E-SOE-A FB111A V+V-C+C- V+V-C+C- RI15+ I15- +5V 对时信号 图 2-2 模块通道电气接口原理图示 FM161E-SOE 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 HollySys 5 3 使用说明 3.1 状态指示灯说明 本模块加电时，其面板上的状态指示灯（RDY 灯和 COM 灯）显示当前的工作和通讯状态。具 体组合状态及含义如 3-1 所示。 表 3-1 面板指示灯 RDY 和 COM 的组合及含义 RDY COM 含义 闪 灭 模块工作正常，等待初始化或未得到正确的初始化数据，通讯未建立。 或者通讯线路故障。 灭 灭 未上电或模块坏。 亮 亮 正常。 面板上标号为 1～15 的 15 个指示灯为 SOE 信号通道指示灯，分别表示通道 0～14 的开关状态，“亮”表示开 关闭合，“灭”表示开关断开。 第 16 个指示灯为对时信号通道指示灯，“亮”表示有对时信号到达，“灭”表示没有对时信号到达。 3.2 底座端子接线说明 3.2.1 底座接线端子的定义 FM161E-SOE 系列模件与 FM131A 底座之间依靠 64 针欧式连接器连接，构成完整的 I/O 单元。 查询电压和现场 DI 信号直接连接到通过 FM131A 侧边的双层端子上。双层接线端子定义如图 3-1 所示。 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 FM161E-SOE 6 HollySys 说明： V+为给模块供电电源的+24V 端，V-为给模块供电电源的地；（V+、V-与配套底座 FM131A 的四孔（针）连接 器的+24VDC、GND 是相通的。通常，模块的工作电源由 FM131A 的四孔（针）连接器提供，因此 V+、V-不接电 源。） C+、C-为通讯的正、负信号；（C+、C-与配套底座 FM131A 的四孔（针）连接器的 DP 通讯正端、DP 通讯负端 是相通的。通常，模块的通讯线由 FM131A 的四孔（针）连接器接入，因此 C+、C-不接线。） In+、In-（n＝0~14）表示 SOE 信号的两个输入接点； I15+、I15-表示对时信号的两个输入接点； VC1 为开入通道 0~7 所需的查询电源的正端，VS1 为开入通道 0~7 所需的查询电源的负端； VC2 为开入通道 8~15 所需的查询电源的正端，VS2 为开入通道 8~15 所需的查询电源的负端。 3.2.2 SOE 量输入信号接线说明 FM161E-SOE 端子信号的接线3方式有两种：无公共端的接法、共地端的接法。 无公共端型的接法，要求每路 SOE 干结点信号采用两根导线接到 FM131A 的端子上。它的优 点是：每一路信号的接线清晰，查线维护方便。缺点是：要用较多电缆。具体接线如图 3-2 所示： 3SOE 信号线与 FM131A 底座相连的一端应按照接线端子的加工要求加工，详见 FM131A 的产品手册。 I0+ I1+ I2+ I3+ I4+ I5+ I6+ I7+ I8+ I9+ I10+ I11+ I12+ I13+ I14+ I15+ VC1 VC2 C+ V+ I0- I1- I2- I3- I4- I5- I6- I7- I8- I9- I10- I11- I12- I13- I14- I15- VS1 VS2 C- V- 奇数端子 偶数端子 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 图 3-1 接线端子定义图 FM161E-SOE 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 HollySys 7 共地型的接法，要求 15 路干结点 SOE 信号中只有一路信号用两根导线接到 FM131A 的端子上， 其他 14 路信号，只把接点正端用一根导线接到 FM131A 的端子上。它的优点是：节省电缆。这种 方法在许多工业现场广泛采用。具体接线如图 3-3 所示： 共地型接法适用于现场物理位置相对集中的多个 SOE 信号的情况。它的优点在于节省电缆量。模件选型根据 现场实际需要可灵活选用。需要注意的是每一模块查询电源输入端应该加保险，保险应在 0.2-0.5A 范围内，以防止 意外情况出现烧毁模块。共地型的公用线严禁与带电设备的金属外壳短接，防止交流强电串入模块。 FM131A/ FM161E-SOE I0+现场设备 为2-14通道的接 线，与上两通道同 查询电源 （24VDC） + - 保险 I0- I1+ I1- In+ In- I15+ I15- VC1 VS1 VC2 VS20.25A 对时信号 图 3-2 无公共端型 SOE 信号的连接（n＝2~14） 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 FM161E-SOE 8 HollySys FM131A/ FM161E-SOE I0+现场设备 为2-14通道的接 线，与上两通道同 查询电源 24VDC + - 保险 I0- I1+ I1- In+ In- I15+ I15- VC1 VS1 VC2 VS20.25A 对时信号 图 3-3 共地型 SOE 信号的连接（n＝2~14） 3.2.3 24VDC 查询电源接线说明 为保证与现场设备的隔离性，24VDC 查询电 源要求用相对于模块工作电源独立的外接查询电 源，严禁把 FM161E-SOE 的工作电源作为查询电 源。电源端子是 VC1，VS1，VC2 ，VS2。电源 的接法如图 3-4 所示： FM131A/ FM161E-SOE 查询电源 24VDC - + In+ 保险 0～15通道的接线 In- VC1 VS1 VC2 VS20.25A 图 3-4 查询电源接法（n＝2~14） FM161E-SOE 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 HollySys 9 3.2.4 硬对时功能使用说明 FM161E-SOE 模块的使用，必须与对时集线器 FM197 配合使用。对时集线器 FM197 每秒发出 对时信号到系统的服务器、I/O 站中的所有 FM161E-SOE 模块，保证所有 SOE 信号的时间信息与系 统的系统时间一致。对时集线器 FM197 时钟可由本地时钟电路产生，也可通过外接 GPS 产生， 它由 FM197 面板上的拨码开关 S1 来设定；FM197 还可以级连，具体详见 FM197 的产品说明书。 图 3-5 是接有 GPS 和有一个 FM197 的图例。 3.2.5 工程应用的要求 在 FM161E-SOE 模块的使用过程中，要求每个 FM161E-SOE 的 16 点不允许长时间同时导通（即 该点置“1”），如果模块在此状态下的时间很长，会过度发热导致非正常工作。因此，如果某项工 程中使用了 FM161E-SOE 型模块，则在工程的“测点配置” 阶段，应该合理配置 SOE 测点在该型 模块上的排布。 要求：1、测点分布均匀。即不要使某个模块的测点过多，而某个模块的测点很少。建议每个 FM161E-SOE 模块的实际分布 SOE 测点数不超过 12 个，其余 3 点备用。 操作站 FM197 服务器 控制站 MACS TM FM161E-48-SOE DI RDY COM 15CH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 FM161E-SOE 控制站 FM161E-SOE MACS TM FM161E-48-SOE DI RDY COM 15CH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 年 月 日 时 分 秒 FM197 对时集 线器 SET SEL UP DOWN 控制网 系统网 操作级 现场级 Prot 2 R S CS T R R D T D C DTA L K / DA TAT ALK GPS Prot 1 图 3-5 硬对时功能示意图 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 FM161E-SOE 10 HollySys 2、测点类型分布均匀。即尽量把出现相同状态的几率较小的 SOE 点排布在同一个模块上，如： 把部分汽机侧的 SOE 测点和部分锅炉侧 SOE 测点布到一个模块上。 如果遵循上述原则，可以避免出现 FM161E-SOE 的 16 个通道长时间同时导通的情况。在系统 正式调试之前，即本体安装和外围设备安装时，应该关掉查询电源，防止意外烧毁模块。 4 组态参数设置 工作模式选择说明 FM161E-SOE模块配置SOE 功能时有2个模块。选择SOE功能时，SOE功能模块1和SOE功能模 块2必须同时选中，两功能模块共同构成SOE 功能。设置图示如图4-1所示。 图 4-1 模块输入输出示意图 参数设置说明 模块组态参数共有 2 个字节： 第 1 个字节：" Filter parameter(ms) "，是软件去抖时间参数选项，参数设置 1~100，缺省设置为 10，即去抖时间为 10ms。对参数取值越大，去抖时间就越长。 第2个字节：" Data update time(10ms)"，是SOE数据刷新时间选择参数，参数设置1~100，缺省 设置为6，即数据刷新时间60ms。刷新时间的计算为：系数*10ms。对参数取值越大，刷新时间就越 长。设置图示如图4-2所示。 FM161E-SOE 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 HollySys 11 图 4-2 模块参数设置示意图 硬对时十五路24V触点型SOE输入模块 FM161E-SOE 12 HollySys 5 技术指标 型号 FM161E-SOE 模块电源 供电电压 24VDC±10% 功率消耗（MAX） 3.6W @24 VDC 输入回路 SOE 信号通道数 15 路 SOE 信号分辨率 1ms SOE 去抖时间 10ms SOE 信号类型 干接点，查询电压 24VDC±20%，查询电流 5mA 逻辑“0”的输入阈值 0～12VDC 逻辑“1”的输入阈值 18～32VDC 现场与系统隔离电压 1000Vrms 全部 SOE 通道扫描时间 <1ms 对时信号输入通道 1 路，接 FM197 型对时集线器对时输出信号 通讯 通讯口接口类型 ProfiBus-DP 通讯速率 9.6kbps / 19.2kbps/ 45.45kbps/ 93.75kbps/ 500Kbps/ 1.5Mbps 通讯口隔离电压 500Vrms 其他 外壳 宽×高×深=114mm×63mm×101mm 安装 遵循通用模块的安装方法,与 FM131A 模块连接 工作环境温度 0℃~45℃ 工作湿度 5%~95%相对湿度,不凝结 存储温度 -15℃~65℃ 存储湿度 5%~95%相对湿度,不凝结 防护等级 IP40 防混销位置 1