SPPAT3000用户手册硬件FUM部分3.docx
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SPPAT3000用户手册硬件FUM部分3
s
SPPA-T3000用户手册
硬件手册-FUM部分
(共18册,第10分册)
目录
1.1FUM2802
1.1.1FUM280IO代理15
1.1.2FUM280AO代理41
1.2IC_MONIT代理48
1.3FUM自动控制功能52
1.3.1FUM_ASMON53
1.3.1.1单个模式配置中的FUM_ASMON58
1.3.1.2冗余配置中的FUM_ASMON62
1.3.2FUM_BSMON67
1.3.2.1单个模式配置中的FUM_BSMON70
1.3.2.2冗余配置中的FUM_BSMON72
1.3.3FUM_TTMON75
1.3.3.1单个模式配置中的FUM_TTMON80
1.3.3.2冗余配置中的FUM_TTMON84
1.1FUM280
FUM280模块的订货号为6DP1280-8AB,通过FUM280IO代理,它可以被用来:
●通过FUM280IO代理,用于:
¡0~20mA或4~20mA的6个电流信号的输入
¡13个开关量信号的输入
¡检验并监控所有输入信号
¡0~20mA或4~20mA的6个电流信号的输出
¡13个开关量信号的输出
¡利用软件进行6个模拟量信号通道的仿真
●通过FUM280AO代理,用于:
¡0~20mA或4~20mA的4个冗余电流信号的输出
面板
下图显示了FUM280模块的面板:
LED
根据情况的不同,顶部红色的LED可以显示:
●长亮
●以2Hz的频率闪烁(由于下面的模块故障状态)
●在初始化同步时以8Hz的频率闪烁
保险丝盒
通过推动并反时针方向旋转保险丝盒可取下保险丝。
保险丝的尺寸为:
5mm×20mm,2.5A,极快熔断保护。
标签
标签显示了以下数据:
公司:
西门子
商标:
SPPA-T3000
模块型号:
FUM280
订货号:
6DP1280-8xx
制造日期:
0540;意思:
制造日期为
2005年的第40个星期
硬件版本HW:
1/2/3/4
现行版本将被删去。
软件版本SW:
1/2/3/4
现行版本将被删去。
硬件I/O
FUM280模块提供了6个模拟量输入点、6个模拟量输出点、13个开关量输入点和16个开关量输出点:
AE1+~AE6+:
6个模拟量输入点(正端子)
AE1-~AE6-:
6个模拟量输入点(负端子)
BE1~BE13:
13个开关量输入点
AA1~AA6:
6个模拟量输出点
BA1~BA13:
13个开关量输出点
FUM280IO代理I/O
利用FUM280IO代理,功能模块可以处理模拟量和开关量的输入输出信号。
下面这部分描述了这一代理的可用I/O功能。
模拟量信号采集
当配置中包含一个FUM280IO代理时,功能模块就可以处理6个0到20mA以及4到20mA的模拟量信号。
模拟量输入点处的电流信号通过10Ω的负载电阻转变为电压信号。
模块输入电路被设计为,在不被破坏的情况下,当使用一个带10Ω输入负载的标准输入点时,最大可承受+/-40mA的过度驱动。
最多允许4个输入点同时有故障电流。
允许的普通模式电压可达到10V。
为抑制干扰,每个模拟量信号经过二阶无源滤波(在50/60Hz的频率下,以-40dB衰减)。
电路如此设计,以防止信号转变时出现过辐射。
滤波后,测量信号被送入模数转换器。
模数转换器通过逐步逼近的方法,使用电压-频率转换,将信号数字化。
分辨率为14bits。
溢出范围
超过正常输入范围10%或低于正常输入范围(溢出范围)的输入值被线性处理。
对于输入值超过或低于正常输入范围时,模块状态的描述,请见FUM280IO代理。
正常范围
(根据参数化了的物理启动值和终止值)
溢出范围
输入信号
输入信号
与物理正常范围相关的溢出
0~20mA
4~20mA
-2.0~22.0mA
2.4~21.6mA
-10~+110%
-10~+110%
限位信号的产生
对于每个通道来说,板上可产生多至4个的限位信号。
限位信号的参数化是在每个通道的FUM_ASMON功能中进行的。
模拟量输出
模块上共有6个名义输出范围在0到20mA之间的模拟量输出点可用。
范围是在FUM280IO代理中进行配置的。
电流输出在无负载时是稳定的并且对参考电压M有短路保护功能。
开关量信号采集
功能模块可检测到13个开关量信号。
信号由模块的处理器循环获取,并根据FUM_BSMON功能中的参数设置而进行进一步处理。
开关量信号输出
模块上共有13个可用的开关量输出点。
每个输出点都通过纵向和横向的二极管来进行极性颠倒保护和反向电动势保护(例:
感应负载)。
输出驱动带过载保护和短路保护。
当过载或短路消除后,它们会自动的重启功能。
FUM280AO代理IO
利用FUM280AO代理,功能模块可适应4个范围在0到20mA或4到20mA之间的冗余的模拟量输出信号(AA1到AA4)。
电流输出在无负载时是稳定的,并且对参考电压M有短路保护功能。
硬件布置
下表显示了FUM280模块的布置:
模块故障状态
FUM280模块在硬件故障时可接受三种模式的操作:
●硬终止
在硬终止状态下,因为两个总线接口都失效,所以不能与自动控制服务器进行任何通信。
模块功能不由操作系统处理。
模块输出点不再有电源供应。
ModuleFaultLED长亮。
●软终止
在软终止状态下,与自动控制服务器的通信可以进行。
不对模块功能进行处理。
继续获取诊断信息。
根据不同的失效状态,ModuleFaultLED以2Hz频率闪烁或显示长亮。
●紧急操作
如果与IM616接口模块的通信失败,紧急操作状态就被激活了,原因可能是:
¡IM616失去电源供应
¡数据错误
¡同步错误
¡致命错误
¡总线系统1或2中延时确认
在紧急操作状态下,功能模块继续处理数据和监控功能。
ModuleFaultLED以2Hz频率闪烁。
模块电源供应L+失效
如果电源供应时间少于10ms,就会触发这样的失效。
影响:
●模块输出点不再有电源供应。
●在诊断视图中,诊断端口FUMbussystem1显示系统1模块未激活。
●在诊断视图中,诊断端口FUMbussystem2显示系统2模块未激活。
●模块进入硬终止状态。
●ModuleFaultLED显示长亮。
电压恢复时,失效就被复位,同时模块重启。
模块保险丝F1失效
失效是由模块保险丝F1失效引起的。
影响:
●模块输出点不再有电源供应。
●在诊断视图中,诊断端口FUMbussystem1显示系统1模块未激活。
●在诊断视图中,诊断端口FUMbussystem2显示系统2模块未激活。
●模块进入硬终止状态。
●ModuleFaultLED显示长亮。
保险丝更换后,失效就被复位,同时模块重启。
低于内部供应的+5V电源电压
当内部供应的+5V电源电压失效或电压低时(低于4.75V),这种失效就会发生。
影响:
●在诊断视图中,诊断端口FUMbussystem1显示系统1模块未激活。
●在诊断视图中,诊断端口FUMbussystem2显示系统2模块未激活。
●模块进入硬终止状态。
●ModuleFaultLED显示长亮。
更换模块后,失效就被复位,同时模块重启。
超过内部供应的+5V电源电压
当内部供应的+5V电源电压过高时(高于6.00V),这种失效就会发生。
板上过电压保护装置将触发一个闸流晶体管,使得两个保险丝F1(L+)和F2(L+M)都熔断。
影响:
●在诊断视图中,诊断端口FUMbussystem1显示系统1模块未激活。
●在诊断视图中,诊断端口FUMbussystem2显示系统2模块未激活。
●无进一步信号处理。
●无可见指示。
两个保险丝都被熔断。
更换模块后,失效就被复位,同时模块重启。
内部辅助电源失效
当内部辅助电源电压+15V或-15V失效时,就会触发这种失效。
影响:
●在诊断视图中,诊断端口PortFUM显示失去电源、无辅助电源。
●模块进入软终止状态。
●ModuleFaultLED显示长亮。
更换模块后,失效就被复位,同时模块重启。
电压超过内部辅助电源电压
当内部+15V电源电压超过+18V或内部-15V电源电压低于-18V时候,这种失效就被触发。
板上过电压保护装置将触发一个闸流晶体管,使得两个保险丝F1(L+)和F2(L+M)都熔断。
影响:
●在诊断视图中,诊断端口FUMbussystem1显示系统1模块未激活。
●在诊断视图中,诊断端口FUMbussystem2显示系统2模块未激活。
●无进一步信号处理。
●无可见指示。
两个保险丝都被熔断。
更换模块后,失效就被复位,同时模块重启。
标准数据采集失效
当内部补偿或参考电压超过或降低到预设的允许值以下时,就会触发这样的失效。
影响:
●在诊断视图中,诊断端口PortFUM显示标准数据采集故障。
●模块进入软终止状态。
●ModuleFaultLED以2Hz频率闪烁
更换模块后,失效就被复位,同时模块重启。
物理结构:
●可插入的印制电路板233mm×220mm
●金属面板20mm×230.35mm
●系统总线连接器X1,DIN41612,C型,96-POLE
●过程-I/O连接器X5,DIN41612,G型,64-POLE
为了避免破坏,在把模块插入或移除一个带电架之前,必须将面板的保险丝取出。
技术数据
模拟量输入点
数量,型号:
用于电流测量的6个输入点
电力隔离:
无
名义输入/溢出范围
-范围1:
0到20mA/-2.0到22.0mA
-范围2:
4到20mA/2.4到21.6mA
输入电阻
-标准输入:
10Ω(所有输入点)
(跳线S301至S304接通)
-HART®传感器的输入:
250Ω(仅是输入点1到4)
(跳线S301至S304断开)
静态破坏限值:
+/-40mA
动态破坏限值
按照IEC61000-4-5,R=40Ω;C=0.5μF
-对称的:
+/-1kV(1.2/50μs)
-不对称的:
+/-2kV(1.2/50μs)
允许的普通模式电压,:
=<10V
不带被削弱了的转换功能
(跳线S400和S402断开)
(不应用于冗余配置中)
输入滤波
-传输频率(-3dB):
1.9Hz
-信号延迟时间:
70ms
系列模式衰减50/60Hz:
40dB
普通模式衰减DC,50/60Hz:
110dB
模数转换
-原理:
连续逼近
-分辨率:
14bit
-每个通道的转换时间:
11μs
-采样周期:
50ms
20mA的带测量电阻的误差限值
(由于硬件限制,在普通模式电压UCM=0V下)
-在25℃下:
+/-0.1%(典型的是+/-0.08%)
-每10℃的温度偏差:
+/-0.025%(典型的是+/-0.02%)
20mA的不带测量电阻的误差限值
(由于硬件限制,在普通模式电压UCM=0V下)
-在25℃下:
+/-0.15%(典型的是+/-0.12%)
-每10℃的温度偏差:
+/-0.065%(典型的是+/-0.052%)
普通模式误差DC,50/60Hz:
典型的是[UCM/V]×0.017%
模拟量输出点
数量,型号:
多达六个监控电流输出点,带断路和短路保护
电力隔离:
无
名义输入/溢出范围
-范围1:
0到20mA/0到22.0mA
-范围2:
4到20mA/2.4到21.6mA
允许总负载
-通过二极管解耦:
=<600Ω
数模转换
-分辨率:
13bits(范围是0/4到20mA)
-输出周期:
50ms
20mA的误差限值
(由于硬件限制,在L+=24V,RLOAD=600Ω下)
-在25℃下:
+/-0.5%(典型的是0.3%)
-每10℃的温度偏差:
+/-0.12%(典型的是0.08%)
静态破坏限值:
+33V
动态破坏限值
按照IEC61000-4-5,R=40Ω;C=0.5μF
-对称的:
+/-1kV(1.2/50μs)
-不对称的:
+/-2kV(1.2/50μs)
开关量输入点
数量,型号:
通到IEC60946和IEC61131-2的13个开关量输入点
电力隔离:
无
低电平输入电压UL:
-33~5V
UL下的输入电流:
-0.2~0.8mA
高电平输入电压UH:
13~33V
UH下的输入电流:
>=1.7mA(当UH=13V时)
典型的是3.5mA(当UH=24V时)
:
=<5mA(当UH=33V时)
允许的电子传感器的残余电流(例:
BERO):
=<0.5mA
允许的电子传感器的电压降(例:
BERO):
=<3.5V
信号延迟:
典型的是3ms
静态破坏限值:
+/-33V
动态破坏限值
按照IEC61000-4-5,R=40Ω;C=0.5μF
-对称的:
+/-1kV(1.2/50μs)
-不对称的:
+/-2kV(1.2/50μs)
采样周期:
50ms
开关量输出点
数量,型号:
通到IEC60946和IEC61131-2的13个开关量输出点
电力隔离:
无
电压降:
=<2.5V(当I=120mA时)
:
=<2V(当I=60mA时)
残余电压:
=<2V(通到IEC的RLOAD=40kV)
残余电流:
=<50μA(L+=30V)
限制连续热可承受值:
=<120mA
对M电压的允许负载容量:
=<0.5μF
允许灯的负荷:
=<2.2W
引起回路中断的电压限值:
-2V
静态破坏限值:
+/-33V
动态破坏限值
按照IEC61000-4-5,R=40Ω;C=0.5μF
-对称的:
+/-1kV(1.2/50μs)
-不对称的:
+/-2kV(1.2/50μs)
采样周期:
50ms
模块电源供应
标称供应电源L+,L+M:
对IEC60038和IEC61131-2,直流24V
允许范围(静态):
20~30V(包括波动因素)
熔断L+电源供应:
装好在架子上的F1面板;极快熔断;5×20mm;2.5A
电流消耗L+:
0.3A+IA
(此处IA=模拟量和开关量输出电流之和)
电流消耗L+M:
0(如果L+失效的话则是0.3A)
电源分配
-不带输入点和输出点的:
大约7.2W
-每个模拟量输入点:
20mW
-每个模拟量输出点:
480mW-(RLOAD/Ω×0.4mW)
-每个开关量输入点:
80mW
(高信号=24V)
-每个开关量输出点:
2mW/mA
给出电源输入和电源分配值,用于计划的24V电压的电源供应。
备用部件
描述:
部件编号
模块保险丝(F2.5A,快):
GWE6
IEC60127-2/I/EN60127-2/I
各种混在一起的
重量:
大约500g
试运转和运转
不用在板上作任何设置就可以在SPPA-T3000中使用FUM280模块。
对于冗余模块配置(使用FUM280AO代理),PAR针(D12)必须在两个模块之间连接。
当要移除或插入一个模块的时候不需要切断控制板或子架的电源。
在移除或插入模块之前需要取出面板上的保险丝。
当装好保险丝后模块会自动初始化。
直到模块同步之后,启动和重启由ModuleFaultLED的长亮灯光指示。
同步由灯光闪烁指示(8Hz)。
当循环操作开始后,灯光闪烁就停止,除非有任何故障发生。
当插入模块时,确保拉出控制杆前端锁定进架的吊钩。
模块中有静电危险组件(EEC)。
必须严格遵守ECCs的安全操作指示。
单个模式配置
当模块在单个模式配置中(使用FUM280IO代理)使用时,所有的跳线都设置为出厂设置。
当HART®传感器连接到模拟量输入点1至4后,跳线S301和S304必须断开,从而使得240Ω的内部电阻可用。
在单个模式配置中对标准连接所使用的跳线设置:
在单个模式配置中对4个HART®传感器连接所使用的跳线设置:
冗余模拟量输出配置
当模块在冗余模式配置中(使用FUM280AO代理)使用时,所有的跳线都设置为出厂设置。
在冗余模式配置中的跳线设置:
冗余电流输出点是平行配线的。
从模块的模拟量输出点在内部被失效。
根据下图,为使
得从模块的模拟量输出点被跟踪,模拟量输出信号经过了两个模块。
通道1(RESP.通道2)冗余配线:
通道3(RESP.通道4)冗余配线:
在冗余模式配置中,如果两个模块同时启动,则先完成启动的模块就被指定为主模块。
如果主模块失效,且在转换时从模块无故障工作,那么从模块就将接替失效模块的所有功能。
模块保险丝移除之后,就可以在不干扰正常运行的情况下更换失效模块。
X5底板连接器针的分配
注意(*)FUM280IO代理将针B20和D20用于模拟量输出,而FUM280AO代理分别使用F24和Z24。
1.1.1FUM280IO代理
FUM280IO
ID:
FUM280IO代理从FUM模块6DP1280-8AB获取6个模拟量(电流)和13个开关量输入信号,并向它写6个模拟量(电流)和13个开关量输出信号。
输入端口描述
名称
描述
数据
类型
可连
接性
可编
辑性
上限值
下限值
当前值
I&C_V
HMI
ID_RACK0
机架0上的主Profibus总线系统ID
int
×
16
1
1
×
ID_RACK1
机架1上的主Profibus总线系统ID
int
×
16
-1
-1
×
SLAVENO
Profibus总线从站号
int
×
125
4
4
×
×
MLFB
订货号
string
×
12
0
6DP1280_8AB
×
×
DIAGADD
来自硬件配置的诊断地址
int
×
16384
-1
-1
×
PIADDRESS
来自硬件配置的外围设备输入地址
int
×
12000
-1
-1
×
POADDRESS
来自硬件配置的外围设备输出地址
int
×
12000
-1
-1
×
IM616
与IM616的连接
bytes
×
0
FUMSLOT
×
名称
描述
数据
类型
可连
接性
可编
辑性
上限值
下限值
当前值
I&C_V
HMI
DO01_PV
开关量输出信号通道1
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO02_PV
开关量输出信号通道2
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO03_PV
开关量输出信号通道3
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO04_PV
开关量输出信号通道4
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO05_PV
开关量输出信号通道5
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO06_PV
开关量输出信号通道6
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO07_PV
开关量输出信号通道7
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO08_PV
开关量输出信号通道8
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO09_PV
开关量输出信号通道9
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO010_PV
开关量输出信号通道10
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO011_PV
开关量输出信号通道11
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO012_PV
开关量输出信号通道12
bool
×
×
true
false
false
×
×
DO013_PV
开关量输出信号通道13
bool
×
×
true
false
false
×
×
名称
描述
数据
类型
可连
接性
可编
辑性
上限值
下限值
当前值
I&C_V
HMI
AO01_PV
模拟量输出信号通道1
浮点
×
×
3.E38
-3.E38
0.0
×
×
AO01_范围
模拟量输出范围
默认=1
0=未连接
1=0~20mA电流
2=4~20mA电流
int
×
2
0
1
×
AO01_UL
上限
浮点
×
×
3.E38
-3.E38
100.0
×
×
AO01_LL
下限
浮点
×
×
3.E38
-3.E38
0.0
×
×
AO02_PV
模拟量输出信号通道2
浮点
×
×
3.E38
-3.E38
0.0
×
×
AO02_范围
模拟量输出范围
默认=1
0=未连接
1=0~20mA电流
2=4~20mA电流
int
×
2
0
1
×
AO02_UL
上限
浮点
×
×
3.E38
-3.E38
100.0
×
×
AO02_LL
下限
浮点
×
×
3.E38
-3.E38
0.0
×
×
AO03_PV
模拟量输出信号通道3
浮点
×
×
3.E38
-3.E38
0.0
×
×
AO03_范围
模拟量输出范围
默认=1
0=未连接
1=0~20mA电流
2=4~20mA电流
int
×
2
0
1
×
AO03_UL
上限
浮点
×
×
3.E38
-3.E38
100.0
×
×
AO03_LL
下限
浮点
×
×
3.E38
-3.E38
0.0
×
×
AO04_PV
模拟量输出信号通道4
浮点
×
×
3.E38
-3.E38
0.0
×
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- SPPAT3000 用户手册 硬件 FUM 部分