FCU713-S控制器使用手冊

ECS-700

控制器

FCU713-S

使用手冊

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商標(biāo)

中控、SUPC0N>SPlant、Webfield、ESP-iSYS、MukiF、InScan、SupField以上商標(biāo)或標(biāo)識均是

浙江中控技術(shù)股份有限公司己經(jīng)注冊或己經(jīng)申請注冊或止在使用的商標(biāo)和標(biāo)識，搦有以上商標(biāo)的所

有權(quán)，未經(jīng)浙江中控技術(shù)股份有限公司的書面授權(quán)，任何個人及企業(yè)不得擅自使用上述商標(biāo)，對于

非法使用我司商標(biāo)的行為，我司將保留依法追究行為人及企業(yè)的法律責(zé)任的權(quán)利。

文檔標(biāo)志符定義

警告：標(biāo)示有可能導(dǎo)致人身傷亡或設(shè)備損壞的信息。

WARNING:Indicatesinformationthatapotentiallyhazardoussituationwhich,ifnotavoided,

小couldresultinseriousinjuryordeath.

電擊危險：標(biāo)示有可能產(chǎn)生電擊危險的信息。

RISKOFELECTRICALSHOCK:IndicatesinformationthatPotentialshockhazardwhere

AHAZARDOUSLIVEvoltagesgreaterthan30VRMS,42.4Vpeak,or60VDCmaybeaccessible.

防止靜電：標(biāo)示防止靜電損壞設(shè)備的信息。

▲ESDHAZARD:IndicatesinformationthatDangerofanelectro-staticdischargetowhich

equipmentmaybesensitive.Observeprecautionsforhandlingelectrostaticsensitivedevices

注意：提醒需要特別注意的信息。

AATTENTION:Identifiesinformationthatrequiresspecialconsideration.

提示：標(biāo)記對用戶的建議或提示。

TIP：Identifiesadviceorhintsfortheuser.

設(shè)備安全警示標(biāo)志

下表列出了在設(shè)備中使用的安全警示標(biāo)志符號及描述。

編號符號描述

直流（電）。文檔可使用縮寫DC

1

———Directcurrent

交流（電）。文檔可使用縮寫AC

2

Alternatingcurrent

1L作接地端f-

3

±Groud(Earth)terminal

保護(hù)接地端子

4

Protectiveearth(ground)terminal

抗干擾接地端子

5

Referenceground(Earth)tcnninal

機(jī)架或機(jī)箱端子。

6

Frameorchasis

等電位。

7

工Equipotentiality

通（電源）。

8

1On（power）

斷（電源）。

9

OOff（power）

警告，電擊危險。

10

ACaution,riskofelectricshock

警告，熱表面。

II

ACaution,hotsurface

警告，危險。

12

小Caution.riskofdanger

靜電敏感器件(ESD)

13>

3Electrostaticsensitivedevices4.

目錄

FCU713-S控制器.........................................................................1

I基本說明................................................................................I

1.1網(wǎng)絡(luò)環(huán)境..........................................................................1

1.2功能特點..........................................................................2

1.3硬件環(huán)境..........................................................................2

2性能指標(biāo)................................................................................2

3使用說明................................................................................4

3.1結(jié)構(gòu)簡圖..........................................................................4

3.2外形尺寸..........................................................................5

3.3指示燈說明........................................................................5

3.4撥碼開關(guān)說明.....................................................................6

3.5掉電保護(hù)電池說明...............................................................7

3.6接線說明..........................................................................8

361電源連接和秒脈沖同步線連接.................................................8

3.6.2過程控制網(wǎng)連接.............................................................9

3.6.3本地I/O總線連接..........................................................10

3.6.4擴(kuò)展I/O總線連接..........................................................12

3.7基座選型.........................................................................13

3.8安裝維護(hù)說明.....................................................................13

3.8.1模塊裝卸.................................................................13

3.8.2更換掉電保護(hù)電池........................................................16

3.8.3控制器重啟...............................................................17

3.8.4指示燈故障現(xiàn)象分析及解決方法.............................................17

3.9硬件組態(tài)參數(shù)說明..............................................................18

3.10控制器狀態(tài)診斷................................................................20

4工程應(yīng)用...............................................................................21

4.1應(yīng)用注意事項....................................................................21

4.2故障處理.........................................................................21

5資料版本說明...........................................................................22

FCU713-S控制器

1基本說明

控制器FCU713-S是ECS-700系統(tǒng)的核心單元，可周期性地采集I/O模塊的實時過程信息，將

這些信息進(jìn)行綜合運(yùn)算處理，并將處理結(jié)果周期性地輸出到I/O模塊，完成對現(xiàn)場控制對象的實時

控制。FCU713-S所執(zhí)行的運(yùn)算處理程序使用符合IEC6113L3標(biāo)準(zhǔn)的圖形化組態(tài)軟件進(jìn)行編程。

FCU713-S周期性地向過程控制網(wǎng)發(fā)送實時過程信息，使得該網(wǎng)絡(luò)上的所有操作節(jié)點均可實時監(jiān)

控控制站的各種狀態(tài)。同時，過程控制網(wǎng)上的操作節(jié)點也可以主動查詢FCU7I3-S的各種信息。

控制器FCU713-S作為SOE系統(tǒng)主站，收集SOE模塊中的SOE原始記錄，為SOE原始數(shù)據(jù)打

上完整的時間標(biāo)簽并保存到數(shù)據(jù)記錄庫中，當(dāng)服務(wù)器來索要數(shù)據(jù)時，將SOE記錄送給服務(wù)器。一個

FCU713-S控制器可緩沖3000條SOE記錄。

1.1網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

如圖1-1所示，F(xiàn)CU7I3-S向上通過過程控制網(wǎng)絡(luò)與操作節(jié)點（操作員站、工程師站、數(shù)據(jù)服務(wù)

器等）相連，接收操作節(jié)點發(fā)出的管理信息，并向操作節(jié)點傳遞工藝裝置的特性數(shù)據(jù)和采集到的實

時數(shù)據(jù)，從而使操作員可以靈活方便的完成各種控制和監(jiān)視力能；向下可以直接通過本地I/O總線完

成與同一機(jī)柜內(nèi)的I/O模塊的信息交互，并可通過擴(kuò)展I/O總線完成與分布在其它機(jī)柜內(nèi)的12連接模

塊和通信模塊的信息交互。

過程控制網(wǎng)

擴(kuò)展1/0總線

通信模塊工/暗接模塊

I/O模塊

圖1-1FCU713-S在ECS-700系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的位置

1.2功能特點

?采用三個32位嵌入式微處理器協(xié)同處理控制站的任務(wù)，功能強(qiáng)、速度快，最大幅度地提升

控制器處理能力；

?基本掃描周期可組態(tài)，可根據(jù)需處理任務(wù)的大小選擇合適的基本掃描周期，從而使控制器

的負(fù)荷得到了控制，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；

?最快20ms掃描周期，響應(yīng)速度快、實時性高；

?控制軟件和算法模塊采用模塊化設(shè)計，核心程序固化在Flash存儲器中：

?通過本地I/O總線，F(xiàn)CU713-S口J直接連接64個I/O模塊；

?支持31個可遠(yuǎn)程安裝的擴(kuò)展I/O節(jié)點；

?過程控制網(wǎng)和擴(kuò)展I/O總線采用冗余的100Mbps工業(yè)以太網(wǎng)，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸實時性、可

靠性、網(wǎng)絡(luò)開放性有了充分保證：

?支持FF現(xiàn)場總線；

?控制器、過程控制網(wǎng)以及I/O總線均支持1：1熱備冗余或非冗余配置，互為冗余的兩個控

制器在一個周期內(nèi)完成過程信息同步，冗余控制器中的一個控制器發(fā)生故障時，另一個控

制滯仍可正常工作，從而提高控制器的可靠性，確?，F(xiàn)場控制的連續(xù)性和穩(wěn)定性；

?提供控制器、I/O連接模塊、通信模塊、I/O模塊、I/O通道級綜合的故障診斷：

?支持組態(tài)單點在線下載，可在不影響生產(chǎn)的情況下法行組態(tài)修改，在組態(tài)下載時僅更新當(dāng)

前修改的組態(tài)從而提高組態(tài)更新速度，確保組態(tài)更新過程中的安全性；

?最快200ms的站間通訊速度，確保多個控制站間共享信息的實時性；

?提供故障安全功能，詢保在故障情況下，系統(tǒng)輸出安全可靠；

?采用全封閉模塊化安裝，提高系統(tǒng)防塵抗震能力，增強(qiáng)了模塊的可靠性。

1.3硬件環(huán)境

控制器FCU713-S為獨立模塊，安裝在控制站機(jī)柜中。

ECS-700系統(tǒng)中，每個控制站只能設(shè)置一個控制器或一對冗余的控制器。冗余的一對控制器必

須安裝在同一個控制器基座的A、B插槽中。

2性能指標(biāo)

表2-1FCU713-S性能指標(biāo)

項目性能指標(biāo)

主頻500MHz

DDR256MB

FLASH152MB

工作電壓24VDC±5%

本地I/O模塊最大數(shù)量64

I/O連接模塊或者通信模塊數(shù)量31

項目性能指標(biāo)

最大I/O點數(shù)4000

AI最大數(shù)量2000

AO最大數(shù)量1000

DI最大數(shù)量4000

DO最大數(shù)量2000

最大自定義整型量KXX)

最大自定義開關(guān)量5000

最大自定義模擬量3000

用戶程序最大頁數(shù)500

站間通訊發(fā)送容量512Byies

站間通訊接收容量512Bytesx64

最快站間通訊周期200ms

基本掃描周期lOOnis、200ms、500ms可組態(tài)

最快掃描周期20ms

組播周期固定Is

熱插拔上持

功耗5W

在有SNTP時鐘服務(wù)器，有秒脈沖同步信號時：

單站1ms.站間2n0

時間同步精度

在有SNTP時鐘服務(wù)器，沒有秒脈沖同步信號時：

單站30ms,站間50ms。

L-Bus總線通訊距離<10m

冷后動時間24V斷電即為冷啟動

位號變動組播<1包/基本掃描周期

EMC指標(biāo)

?抗電快速脈沖群干擾：工業(yè)三級A

?抗浪涌沖擊：工業(yè)三級A

?抗射頻電磁波干擾：工業(yè)三級A

?抗靜電放電干擾：工業(yè)三級A

環(huán)境要求

?工作溫度：(-20~70)℃

?工作相對濕度：5%~95%,不結(jié)露

?存放溫度：(-40^85)℃

?存儲相對濕度：5%~95%,無凝露

?振動頻率：（10、150）Hz

?振動位移幅值：O.O75inm

?防腐等級：防腐處理

3使用說明

3.1結(jié)構(gòu)簡圖

圖3-1控制器FCU7I3-S單元培構(gòu)圖

如圖3」所示，控制器單元由一對冗余控制器和1個基座構(gòu)成。FCU713-S的配套基庫為

MB712-So控制器由控制器硬件和外殼構(gòu)成，帶狀態(tài)指示燈?；鳛榭刂破髋c其它部件的連接接

口，具備供電、連接I/O總線、連接SCnet網(wǎng)絡(luò)、連接時鐘同步秒脈沖信號等功能，并可設(shè)置控制器

過程控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址。基座上提供了8盞網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)指示燈，指示過程控制網(wǎng)、擴(kuò)展I/O總線的連

接狀態(tài)。

表3-1控制器基座接口說明

接口名稱說明

E-BusA擴(kuò)展I/O總線A網(wǎng)口

E-BusB擴(kuò)展I/O總線B網(wǎng)口

SCnclA過程控制網(wǎng)絡(luò)A網(wǎng)口

SCnetB過程控制網(wǎng)絡(luò)B網(wǎng)口

L-BusA本地I/O總線A網(wǎng)口

LBusB木地I/O苒線R網(wǎng)口

CLK+秒脈沖差分信號高電平接線端子

CLK-秒脈沖差分信號低電平接線端子

V1+、V2+、VI-、V2-兩路冗余24V直流電源接線端子

3.2外形尺寸

控制器單元由控制器模塊與控制器基座組成，其外形尺寸如圖3-2所示。

3.3指示燈說明

將控制站硬件組態(tài)、位號組態(tài)、控制算法下載到控制器之后，控制器立即按照組態(tài)進(jìn)行工作。

通過檢查控制器面板指示燈狀態(tài)或者使用故障診斷軟件可以確定控制器是否正常工作。FCU713-S面

板上提供6個指示燈，可以指示出控制器的基本狀態(tài)，具體含義如表3-2所示。

表3-2FCU7I3-S面板指示燈

指示燈常態(tài)其他狀態(tài)可能原因

Faull（紅）滅亮硬件故障

1.無組態(tài)

2.組態(tài)更新過程

Slatus（綠）亮閃

3.組態(tài)恢復(fù)過程

4.系統(tǒng)運(yùn)行超時

工作：亮--

Duplex（綠）

備用：火--

滅冗余的SCnet網(wǎng)絡(luò)均故障

（綠）

SCnet亮L模塊IP地址沖突

閃

2.單條SCnet網(wǎng)絡(luò)故障

滅冗余的E-Bus總線均故障

E-Bus（綠）亮

閃單條E-Bus總線故障

滅有一對或者兩對冗余的L-Bus總線故障

L-Bus（綠）亮

閃單條L-Bus總線故障

3.4撥碼開關(guān)說明

FCU713-S作為過程控制網(wǎng)上的一個節(jié)點，在開始正常工作之前，必須設(shè)定其在過程控制網(wǎng)上的

IP地址，一對冗余的控制器僅需設(shè)定一個IP地址，系統(tǒng)自動洛相鄰的一對IP地址分配給一對冗余的控

制器。域地址和域內(nèi)節(jié)點地址均在控制器基座MB712-S上設(shè)置，如圖3-3所示。

圖3-3設(shè)置控制器IP地址

IP地址格式為172.子網(wǎng)地址.域地址.域內(nèi)節(jié)點地址:

?子網(wǎng)地址：20或者21。連接A#過程控制網(wǎng)時對應(yīng)2沖子網(wǎng)；連接B#過程控制網(wǎng)時對應(yīng)21#

子網(wǎng)。兩個子網(wǎng)互為冗余，同時工作。

?域地址：0~59。通過域地址撥碼開關(guān)SW1可設(shè)置域地址，如表3-3所示。

?域內(nèi)節(jié)點地址：2~127。通過域內(nèi)節(jié)點地址撥碼開關(guān)SW2可設(shè)置域內(nèi)節(jié)點地址，如表3-4

所示。

表3-3FCU713-S域地址撥碼設(shè)置

撥碼開關(guān)（高位?低位）SW1

域地址

SW1-1SWI-2SWI-3SWI-4SW1-5SW1-6SW1-7SWI-8

0OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFF

1OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFON

????????????????????????

58OFFOFFONONONOFFONOFF

59OFFOFFONONONOFFONON

表3TFCU7I3-S域內(nèi)節(jié)點地址撥碼設(shè)置

撥碼開關(guān)（高位-低位）SW2

節(jié)點地址

SW2-1SW2-2SW2-3SW2-4SW2-5SW2-6SW2-7SW2-8

2OFFOFFOFFOFFOFFOFFONOFF

4OFFOFFOFFOFFOFFONOFFOFF

6OFFOFFOFFOFFOFFONONOFF

?????????????????????

124OFFON()\ONONONOFFOFF

126OFFONONONONONONOFF

注意：

?控制器域地址撥碼開關(guān)（SVVLl、SW1-2）撥碼無效。

A?控制器域內(nèi)節(jié)點地址不能設(shè)置為0#,1#。

?控制器域內(nèi)節(jié)點地址撥碼開關(guān)最低位和最高位（S\V2?8、SW2，）撥碼無效。

?控制器域內(nèi)節(jié)點地址ADD必須設(shè)置為偶數(shù)，其冗余的節(jié)點地址自動變?yōu)锳DD+U

3.5掉電保護(hù)電池說明

當(dāng)控制器突然掉電時，切換成掉電保護(hù)電池供電，控制器中的組態(tài)數(shù)據(jù)將自動進(jìn)行備份。當(dāng)控

制器重新上電時，控制器會進(jìn)行組態(tài)恢復(fù)，從而避免控制器中的數(shù)據(jù)因掉電丟失。最新的組態(tài)數(shù)據(jù)

備份時會自動覆蓋上一次備份的數(shù)據(jù)。

掉電保護(hù)電池位于控制器面板活動蓋板下方的電池板上，電池板上集成了可充電電池、電池開

關(guān)、離線組態(tài)清除開關(guān)、組態(tài)備份/清除指示燈，如圖3-4所示。

?電池開關(guān)：用于開啟/關(guān)閉電池。電池開關(guān)為OFF時，不啟用電池；為啟用電池。

?組態(tài)備份/清除指示燈：控制器斷電時，如果電池電壓正常，控制器將進(jìn)行組態(tài)備份，此時

指示燈亮；當(dāng)指示燈滅后，表示組態(tài)備份已經(jīng)完成,

?離線組態(tài)清除開關(guān)：手動清除備份的數(shù)據(jù)。按?下離線組態(tài)清除開關(guān)，指示燈亮。若后續(xù)

無操作，指示燈會在1分鐘后熄滅；若繼續(xù)長按離線組態(tài)清除開關(guān)，則指示燈閃爍，表明

正在清除組態(tài)，待指示燈滅后，控制器組態(tài)被清除，

注意：

A在啟用控制器前，請確保已經(jīng)啟用保護(hù)電池，即電池開關(guān)置為ON。

掉電保護(hù)電池更換維護(hù)的方法，請參見3.8.2更換掉電保護(hù)電池。

3.6接線說明

3.6.1電源連接和秒脈沖同步線連接

時鐘同步和電源接線端子結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。

圖3-5時鐘同步和電源接線瑞子

控制器基座采用兩路冗余24V電源供電，系統(tǒng)電源與系統(tǒng)電源接線端子的對應(yīng)關(guān)系如表3-5：

表3.5系統(tǒng)電源與系統(tǒng)電源接線端子對應(yīng)關(guān)系

系統(tǒng)電源系統(tǒng)電源接線端子

+V1+

第一路供電

-VI-

+V2+

第二路供電

-V2-

時鐘同步端子CLK+和CLK-用來接入外部時鐘同步信號。

需要使用SOE的應(yīng)用場合，必須配備授時儀，并將授時儀發(fā)出的秒脈沖信號轉(zhuǎn)換成差分信號接

入到FCU713-S中，從而進(jìn)行時鐘同步，確保SOE時間的準(zhǔn)確性。

?CLK+：秒脈沖差分信號高電平

?CLK-：秒脈沖差分信號低電平

在對控制器時鐘精度要求較低的場合，可不接秒脈沖同步線，使用SNTP服務(wù)器同步控制站時

鐘即可。

3.6.2過程控制網(wǎng)連接

過程控制網(wǎng)使用高速冗余工業(yè)以太網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線形結(jié)構(gòu)或星形結(jié)構(gòu)。在單個控制域

內(nèi)最多可連接60對控制器（冗余配置），如圖3-6所示。

數(shù)

工操

■

程i作據(jù)

師員服

7

站d站叁

控制器

60對

連接

內(nèi)可

制域

個控

6單

圖3-

絡(luò)通

A網(wǎng)

器的

控制

冗余

，將

5線

過RJ4

，通

所示

圖3-7

圖如

示意

連接

net的

網(wǎng)SC

控制

過程

器與

控制

機(jī)、

網(wǎng)交換