一种冗余现场总线i/o控制装置的制造方法_2

文档序号:9505722阅读:来源:国知局
讯端子105。实际应用中控制主板、显示控制板101、电源端子102、开关量输入信号端子103、开关量输出信号端子104及通讯端子105均设置于金属机壳106内。所述控制主板包括中央处理器201、存储器202、电源接口 203、输入接口 204、输出接口 205、显示屏接口 206、按键接口 207、两个DP从站控制器208、两个光电隔离电路209、两个收发电路210 ;所述显示主板包括按键组、显示屏107、指示灯组;所述存储器202、电源接口 203、输入接口 204、输出接口 205、显示屏接口 206、按键接口 207以及两个DP从站控制器208连接中央处理器201,所述两个光电隔离电路209与两个DP从站控制器208对应连接,所述两个收发电路210对应连接两个光电隔离电路209 ;所述电源端子102、开关量输入信号端子103、开关量输出信号端子104、通讯端子105与控制主板上的电源接口 203、输入接口 204、输出接口 205、两个收发电路210连接;所述按键组、显示屏107、指示灯组连接控制主板。在本实施例中所述控制主板还包括复位电路和看门狗电路,所述复位电路和看门狗电路电连接所述中央处理器201。存储器202选用EEPR0M芯片,主要用于保存被设定的两个网的从站地址(可相同或不同)。输入接口 204用于采集现场设备反馈信号。输出接口 205用于为继电器输出,用来控制现场设备。显示屏接口 206用于连接显示屏107,进行参数设定和数据显示。按键接口 207用于连接按键组,进行现场设定和操作。对于需要采集模拟量数据的现场而言,可以增加1或2路AI接口。本实施例中所述按键组包括复位按键108、调节按键109、备用按键110及设置/确认按键111,其中,复位按键108用“R”表示;调节按键109包括上调按键和下调按键,分别用“Λ” “V”表示;备用按键110用表示;设置/确认按键111用“S”表示。“S”:在测量状态时,按该键进入设置状态。在设置状态为确认键。“A、V”:在非设置状态时,改变显示内容。在设置状态时用于修改参数。备用键。“R”:无论何时,按该键均将使前端复位。所述显示屏107选用IXD显示屏。所述指示灯组包括电源指示灯112和两个DP网络工作指示灯113。
[0028]于本实施例,所述DP从站控制器208选用SPC3芯片。所述收发电路210选用RS485收发电路。SPC3芯片是一种用于PR0FIUBS-DP开放式工业现场总线智能化接口芯片,SPC3集成了完整的DP协议,其中包括方式寄存器、状态寄存器、中断寄存器、各种缓冲器指针和缓冲区等,有效地减轻了中央处理器压力,可用于12Mbaud总线。DP从站状态机实际上是所有PROFIBUS-DP从站从上电工作开始到和主站进行循环数据交换过程期间所必须经过的几个主要的状态阶段,该状态机中有四个状态:①、上电复位状态:在冗余现场总线1/0控制装置上电后,两个冗余的DP从站控制器均进入PoWer_On状态,在中央处理器对两个DP从站控制器进行必要的参数设置和初始化并启动DP从站控制器后,DP从站控制器进入波特率匹配状态,不断更换波特率以便和所连接的DP主站实现波特率同步,此时,如果允许更改从站地址的两个端子(冗余现场总线I/O控制装置右下侧)短接(必须在上电前短接,否则不能更改冗余现场总线I/O控制装置地址),则可以通过DP主站或笔记本上的调试软件设定新的从站地址。注意:两个设定端子短接并重新上电后(上电几秒后断开即可,否则下次重上电会再次进入地址设定状态),两个从站单元的地址都变为默认的126,不论需要设定的两个DP接口的地址是否相同,都应分别进行设置。②、等待参数化状态:在具备了用户指定的从站地址(从存储器读取或重新设定)并且对接口芯片初始化完成并启动其工作后,从站进入等待参数化状态,也就是等待来自主站的参数化报文,该报文携带了部分从站运行参数,参数化成功后,从站返回确认报文,由于主站只与被它参数化的从站进行数据交换,因此,参数化的目的实际上是建立主从站之间的隶属关系。③、等待组态状态:参数化完毕后,从站进入等待组态状态,等待检查组态报文,该报文检查从站的输入/输出字节数是否和主站所掌握的或GSD文件中描述的相同(报文中携带的组态数据是主站期望的数据)。④、数据交换状态:在上述过程完成后,主站可能再发一次读取从站诊断数据的报文,以检查从站目前的状态,在确认从站已经进入数据交换状态后,则主站对该站的操作进入周期交换数据状态,主站不断向从站写入输出数据(在有输出数据时)同时获取最新的从站输入数据信息。这个状态是主从站连接的目的状态,也是常态状态,如果因为某种原因导致从站退出了数据交换状态,则主站与其连接则至少要从第二阶段开始,也就是说,主从站之间的连接不能跳过参数化和组态阶段而直接进入数据交换。
[0029]如图3所示,本实施例中所述电源端子102为3芯可插拔端子,自左至右依次为L、N、G,对应于可接受的85-265VAC的火线、零线和地线。前端的电源输入为交流220V或110V(每台前端的功耗不超过5W,范围85-265V),占用三个接线端子,依次为火线、零线和接地线。在接入电源线时应注意其极性必须与端子标示一一对应,即火线应接入标示为“L”的端子、零线应接入标示为“N”的端子、接地线应接入标示为“G”的端子。
[0030]如图4所示,本实施例中所述开关量输入信号端子103的开关量输入点数为十二点,每个输入点两个端子,由两组各十二个双层端子构成,端子号为1-24,上层为奇数通道,下层为偶数通道,上层1、2为第1路开关量输入的接线端子;3、4为第3路开关量输入的接线端子;依此类推,17、18为第11路开关量输入的接线端子。下层7、8为第2路开关量输入的接线端子;9、10为第4路开关量输入的接线端子;依此类推,23、24为第12路开关量输入的接线端子。接线时,将输入接点的两端直接接入对应输入点的接线端子即可。所述开关量输出信号端子104的输出点数为六点,输出方式为带公共端的一个常开接点和一个常闭接点,每个输出点三个端子,由一组十八芯双层端子构成,端子号为25-42,25、26、27为第1
路开关量输出的接线端子;28、29、30为第3路开关量输出的接线端子......40、41、42为第6路开关量输出的接线端子。接线时,根据接点的类型,分别将负载直接接入对应输出点的相应接线端子即可。用常开接点时接前面两个端子,用常闭接点时接后面两个端子。以第1输出点为例,当采用常开接点时,接25、26端子,采用常闭接点时,接26、27端子。
[0031]所述通讯端子105包括两个三芯可插拔通讯端子和DB9插座,分别用于通过端子方式和总线连接器方式连接现场总线。一般情况下推荐采用常规端子连接(进出线短接后再连接至端子内),在网络终端加装连接器并将终端电阻开关拨至“0N”档。所述两个三芯可插拔通讯端子和DB9插座均分别对应控制主板上的DP通讯接口 A和DP通讯接口 B。DP通讯接口 A、DP通讯接口 B对应DP网络A和DP网络B。
[0032]下面扼要对指示灯组、显示屏及按键组进行说明。一、指示灯组。电源指示灯提示电源接通。两个DP网络工作指示灯即DPA和DPB分别用于网络状态,DPA长亮时表示DP网A正在通讯,DPB长亮时表示DP网B正在通讯。二、显示屏。本实施中显示屏选用IXD显示屏。在非设置状态时,LCD液晶显示屏用于显示有关测量数据和通讯接口状态,开关量输入和输出分别显示,开关量输入的显示格式如图5所示,屏的上部显示的是开关量输入的十六进制数据,其中1-8通道一个字节,9-12通道一个字节(实际用半个字节,高四位固定置0)。屏的下面一行显示的是开关量输入的二进制数据,1-8和9-12通道分开显示,前面8位二进制数据自左至右分别对应8-1通道的二进制值,为1时表示输入接点闭合
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