K-AI01 8通道模拟量输入模块使用说明书.pdf
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1、 HOLLiAS MACS -K 系列模块系列模块 K-AI01 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 8 通道模拟量输入模块使用说明书 2014 年年 5 月月 B 版版 HOLLiAS MAC-K 系列手册系列手册- K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书通道模拟量输入模块使用说明书 重要信息重要信息 危险图标:表示存在风险,可能会导致人身伤害或设备损坏件。 警告图标:表示存在风险,可能会导致安全隐患。 提示图标:表示操作建议,例如,如何设定你的工程或者如何使用特定的功能。 和利时公司版权所有 I 目目 录录 1. 概述概述 . 1 2. 接口说明接口说明 . 3 2.1
2、 模块单元示意图模块单元示意图 . 3 2.2 IO-BUS . 4 2.3 模块的防混淆设计模块的防混淆设计 . 6 2.4 模块地址跳线模块地址跳线 . 7 2.5 现场接口电路原理现场接口电路原理 . 8 3. 状态灯说明状态灯说明 . 11 4. 其他特殊功能说明其他特殊功能说明 . 13 4.1 抗抗 220VAC 功能 功能 . 13 4.2 二线制外供电保护二线制外供电保护 . 14 4.3 诊断功能诊断功能 . 15 4.4 冗余功能冗余功能 . 17 5. 工程应用工程应用 . 18 5.1 底座选型说明底座选型说明 . 18 5.2 应用注意事项应用注意事项 . 19 6.
3、 尺寸图尺寸图 . 20 7. 技术指标技术指标 . 20 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 1 页,共 21 页 K-AI01 8 通道模拟量输入模块通道模拟量输入模块 1.1. 概述 概述 K-AI01 为 K 系列 8 通道模拟量通道隔离输入模块,测量范围 022.7mA 模拟信号(默认出厂 量程 420mA) ,可以按 1:1 冗余配置使用。无需跳线就可以设置为配电或不配电工作方式,可以 接二线制仪表或四线制仪表。 K-AI01 模块具备强大的过流过压保护功能,误接 30VDC 和过电流都不会损坏。同时,配合增
4、强型底座还可以做到现场误接 220VAC 不损坏。 K-AI01 模块支持带点热插拔、支持冗余配置,具备完善断线、短路、超量程诊断功能,面板设 计有丰富的 LED 指示灯,除指示模块电源、故障、通讯信息外,每个通道也有指示灯,可以方便指 示各通道的断线、短路、超量程等信息。 K-AI01 模块每个通道可设置不同的滤波参数以适应不同的干扰现场。可以根据工艺需要,配合 主控制器的不同运算周期,组成可快可慢的控制回路。 K-AI01 模块采用双冗余 IO-BUS、双冗余供电工作方式,任意断一根 IO-BUS,不会影响其正 常工作。 K-AI01 模块采用了现场电源和系统电源分开隔离供电。同仪表相连的
5、电路采用现场电源供电, 数字电路和通讯电路采用系统电源供电,因此现场来干扰不会影响数字电路和通讯。 K-AI01 模块实施喷涂三防漆处理,按照 ISA-S71.04-1985 标准生产,达到 G3 防腐等级。 K-AI01 模块配套 K-AT01、K-AT02、K-AT11、K-AT21 和 K-DOT01 底座使用,通过电缆连接 构成完整的电流测量模块单元。 模块插在模块底座上, 模块底座的接线端子负责接入现场仪表信号, 模块负责将模拟信号转换为数字信号, 最后通过冗余的 IO-BUS 送给主控器单元, IO-BUS 同时提供 冗余的系统电源和现场电源。 如图 1-1、图 1-2 所示,分别
6、为模块非冗余配置和冗余配置的外观结构图。完整的模块单元在 系统机柜中的安装位置如图 1-3 所示: K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 2 页,共 21 页 接线端子 DB37插座 (a)非冗余接线端子型)非冗余接线端子型 (b)非冗余)非冗余DB37插座型插座型 图 1-1 模块非冗余底座示意图 接线端子 DB37插座 图 1-2 模块冗余底座示意图 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 3 页,共 21 页 机柜正面 K-AI01模块 (安装在K-A
7、T01底座上) 机柜正面 K-AI01模块 (安装在K-AT01底座上) 图 1-3 模块单元安装位置图 2.2. 接口说明 接口说明 2.1 模块单元示意图模块单元示意图 K-AI01 模块是否能正常通信、能正常处理数据,都跟模块接口有直接的关联。如图 2-1 所示为 K-AI01 模块的外观接口示意图,图 2-1 中包括 IO-BUS 电缆插头、模块防混淆、现场信号接线端子 或 DB37 针连接器、I/O 模块地址仓和保险丝仓,下面将分别介绍各接口。 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 4 页,共 21 页 I/O 模
8、块地址仓保险丝仓(选配) IO-BUS A I/O 插槽 接线端子 (K-AT02底座使 用DB37连接器) 防混销 IO-BUS B 图 2-1 K-AI01 模块外观接口图 2.2 IO-BUS IO-BUS 接口位于模块的配套端子底座上,采用 6 针插座针孔接入,并用线卡固定。如图 2-2 所示。系统采用双冗余 IO-BUS 通讯总线和双冗余供电工作方式,任意断一根 IO-BUS,都不会影响 系统的正常运行。 K-AI01 模块通过 A、B 两根 IO-BUS 与主控制器通信,以实现系统的冗余机制。IO-BUS 内装 三组两芯电缆,外壳带绝缘胶皮,提供了双现场电源总线、双系统电源总线和双
9、 IO-BUS 总线供模 块工作,如图 2-3 所示为 IO-BUS 端子接口图,表 1、表 2 为各针的定义。 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 5 页,共 21 页 IO-BUS A IO-BUS B 图 2-2 K-AI01 模块外观接口示意图 IO-BUS B 1 IO-BUS A 23 456 456 123 图 2-3 K-AI01 模块 IO-BUS 插座示意图 表 1 IO-BUS A 连接器定义 针号针号 含义含义 1 IO-BUS A 网的负端 2 系统电源负端 3 现场电源负端 4 IO-BUS A
10、 网的正端 5 系统电源正端 6 现场电源正端 表 2 IO-BUS B 连接器定义 针号针号 含义含义 1 现场电源正端 2 系统电源正端 3 IO-BUS B 网的正端 4 现场电源负端 5 系统电源负端 6 IO-BUS B 网的负端 整体模块的 IO-BUS 连接方式如图 2-4 所示。 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 6 页,共 21 页 A B A B A B A B 电源/IO BUS 插座 电缆A插头 A B A B A B A B 冗余电缆安装完毕 A B A B A B A B 电缆B插头 (1)(
11、2)(3) 图 2-4 IO-BUS 电缆连接示意图 为防止 A、B 两根 IO-BUS 电缆误插错,采用防混淆的结构设计,IO-BUS 连接器采用不同的针 定义和插口方向,A 线插头插不到 B 插座上,B 线插头也插不到 A 插座上,从结构上避免了 A、B 总线混插。如图 2-5 所示,请您正确连接 IO-BUS。 A B A B A B A B A B A B A B A B A B A、B两根总线电缆采用防 混淆的结构设计,A线插头 插不到B插座,B线插头也插 不到A插座,有效避免A、B 总线混插。 图 2-5 IO-BUS 的防混淆设计 2.3 模块的防混淆设计模块的防混淆设计 为了防
12、止插错槽位损坏模块,K-AI01 模块设置了防混淆编码销。 如图 2-6 所示,模块的防混淆编码销分别位于模块和底座上。模块上的防混淆编码销为阴模, 每类电气兼容的模块唯一分配一个编码,出厂时固定,不可更改;底座上的防混淆编码销为阳模, 可以旋转,从数字 18 共八位,可以提供 8 个编码位置(18)以配合所插入的模块。 系统默认情况下,将 K-AI01 模块和对应底座的防混淆编码都设 1。在安装时,需要您确认底座 上的防混淆编码销的位置,若不一致时,您需要谨慎更改底座的防混淆编码销。 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第
13、7 页,共 21 页 编码值=5 图 2-6 底座上的防混销 模块的安装请详细参见HOLLiAS MACS-K 系统安装维护手册的相关章节。 2.4 模块地址跳线模块地址跳线 K-AI01 模块采用十进制地址拨码跳线,用于设置模块地址,避免了以往的进制转换。 模块地址设置分十位和个位,取值范围为 10(默认)109,其中,上排双列跳线代表十位数字, 从左至右依次为 110;下排双列跳线代表个位数字,从左至右依次为 09。如图 2-7 所示。 个位:09 十位:110 I/O模块地址仓 图 2-7 I/O 模块地址仓图示 假设模块地址为 106,则将十位代表数字 10 的跳线短接,将个位代表数字
14、 6 的跳线短接;假设 模块地址为 23,则将十位代表数字 2 的跳线短接,将个位代表数字 3 的跳线短接。如图 2-8 所示。 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 8 页,共 21 页 I/O模块地址=106I/O模块地址=23 图 2-8 I/O 模块地址跳线 2.5 现场接口电路原理现场接口电路原理 K-AI01 为每通道预留 4 位接线端子用于接入现场信号, 可适用现场二线制或四线制不同配电接 法需求。 (1)二线制配电电流接法 如图 2-9 所示为 K-AI01 模块二线制配电电流接法。 250 K-AI01底座
15、底座 An Bn Cn 保护保护 A/D 二线制 变送器 二线制 变送器 保险(可选)保险(可选) T 系统系统 系统电源系统电源 限流限流 保护保护 现场电源现场电源 图 2-9 二线制配电电流接法 (2)四线制不配电电流接法 如图 2-10 所示为 K-AI01 模块四线制不配电电流接法。 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 9 页,共 21 页 250 K-AI01底座底座 An Bn Cn 保护保护 A/D 四线制 变送器 四线制 变送器 保险(可选)保险(可选) T 系统系统 系统电源系统电源 限流限流 保护保护
16、 现场电源现场电源 图 2-10 四线制不配电电流接法 (3)二线制、四线制信号接线示意图 K-AI01 模块配套 8 通道的端子底座,用于连接现场信号线缆。接线端子底座有 36 位,其中 32 位用于现场负载设备信号线缆接线,且每个通道有 4 位接线端子,现场接线如图 2-11 所示,每个 接线端子定义见表 3。 A1C1 B1D1 A2C2 B2 A3C3 B3 A4C4 B4D2D3D4 A5C5 B5D5 机柜内通道线缆屏 蔽层接地汇流条 T 二线制变送器 T 四线制变送器 电 源 + - 线缆屏蔽层 线缆屏蔽层 注意: 1. 电缆屏蔽层在DCS侧单端接地; 2. 接入四线制仪表时仪表
17、端与DCS侧地电位要相等 图 2-11 二线制、四线制的端子接线示意图 表 3 模块底座接线端子定义 通道号通道号 接线端子标识接线端子标识 AI 信号定义信号定义 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 10 页,共 21 页 通道 1 A1 通道 1 电流输入正 B1 通道 1 四线制电流输入负端 C1 通道 1 二线制外供电 24V+输出 D1 NC 通道 2 A2 通道 2 电流输入正 B2 通道 2 四线制电流输入负端 C2 通道 2 二线制外供电 24V+输出 D2 NC 通道 3 A3 通道 3 电流输入正 B3
18、 通道 3 四线制电流输入负端 C3 通道 3 二线制外供电 24V+输出 D3 NC 通道 4 A4 通道 4 电流输入正 B4 通道 4 四线制电流输入负端 C4 通道 4 二线制外供电 24V+输出 D4 NC 通道 5 A5 通道 5 电流输入正 B5 通道 5 四线制电流输入负端 C5 通道 5 二线制外供电 24V+输出 D5 NC 通道 6 A6 通道 6 电流输入正 B6 通道 6 四线制电流输入负端 C6 通道 6 二线制外供电 24V+输出 D6 NC 通道 7 A7 通道 7 电流输入正 B7 通道 7 四线制电流输入负端 C7 通道 7 二线制外供电 24V+输出 D7
19、 NC 通道 8 A8 8 通道电流输入正 B8 通道 8 四线制电流输入负端 C8 通道 8 二线制外供电 24V+输出 D8 NC K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 11 页,共 21 页 现场电源 A NC B NC C 测试端,现场电源+24V,禁止接线 D 测试端,现场电源地,禁止接线 为了方便现场信号线缆的查找和校验,K-AI01 模块的接线底座上提供了透明小便贴塑料盖,如 图 2-12 所示。 透明塑料盖板 标签纸 图 2-12 透明小便贴塑料盖标注示意图 3.3. 状态灯说明 状态灯说明 K-AI01 模
20、块面板提供了丰富的状态指示灯,用来指示模块电源情况和现场设备通讯、 通道的工 作状态, 以增强维护工作的效率。 图 3-1 所示为该模块的外观图, 表 4 为各个指示灯的状态和含义。 K-AI01 8 通道模拟量输入模块使用说明书 C 修订日期 2014-03-12 和利时公司版权所有 第 12 页,共 21 页 图 3-1 K-AI01 模块的外观示意图 表 4 状态指示灯说明 名称名称 颜色颜色 状态状态 含义含义 PWR 系统电源灯 绿 亮 主模块系统电源工作正常 闪亮 从模块系统电源工作正常 灭 系统电源工作不正常 COM IO-BUS 通讯灯 绿 亮 IO-BUS 通讯正常 闪亮 模
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