SDM201技术说明书.docx

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SDM201技术说明书

SDM201微机闸位开度仪

技术说明书

国电南京自动化股份有限公司

一九九八年八月

目录

一概述2

二技术要求2

2.1大气条件2

2.2贮存、运输极限环境温度3

2.3周围环境3

2.4直流电源3

2.5主要技术参数4

2.6整套装置的主要功能4

2.7主要技术要求4

三工作原理5

3.1原理框图及模块简介5

3.2测量原理及实现方法6

四使用方法7

五维修方法9

六安装及开孔尺寸9

七注意事项10

一概述

SDM201微机闸位开度仪是闸门开度测量的专用设备,它集测量,显示,控制,通讯为一体。

适用于各种水闸，船闸的弧门，人字门，平板门，横拉门等各种闸门的开度监测与自动化控制，同样也适用于其它物体的位移测量显示及控制。

其主要特点如下：

1．采用“HL-3恒力数字式传感器”，位移测量的钢带跟踪闸门运动，自动伸缩无需其它附加装置，使用户安装简单，运行可靠，维护方便；

2．能适应多种传感编码信号的输入，用户在订货时须提前申明；

3．传感器信号传输距离达1KM以上；

4．开度预置值可通过按键任意设定，直观清楚，操作简单；

5．有自检功能，传感器传输信道故障时自动报警；

6．抗干扰能力强；

7．装置体积小，结构简单，维修方便；

8．有CAN控制器和CAN接口，开度仪之间用CAN网络通讯，可靠性高，传输距离远（可达10KM）；

9．与PLC通讯可采用RS-232或RS-422串行通讯方式，与上位机连接方便；

10.电源功耗小，电源输入DC24V，电路板上带有DC-DC隔离电源；

11.装置带自复保险丝；

装置设硬件、软件两套看门狗。

二技术要求

2.1大气条件

2.1.1正常工作大气条件

a）环境温度：

-5℃～+40℃；

b）相对湿度：

5%～95%；（产品内部既不应凝露，也不应结冰）

c）大气压力：

66kPa～110kPa。

2.1.2正常试验大气条件

a）环境温度：

+15℃～+35℃

b）相对湿度：

45%～75%

c）大气压力：

86kPa～106kPa。

2.1.3仲裁试验标准大气条件

a）环境温度：

+20℃～±2℃

b）相对湿度：

60%～70%；

c）大气压力：

86kPa～106kPa。

2.2贮存、运输极限环境温度

装置的贮存、运输及安装允许的极限环境温度为-25℃～+70℃，在不施加任何激励的条件下，

不出现不可逆变化。

温度恢复后，装置性能应符合3.6、3.7的规定。

2.3周围环境

装置的使用地点应无爆炸危险；无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈振动源；不允许

有超过发电厂、变电站正常工作范围内可能遇到的电磁场存在；有防御雨、雪、风、沙、尘埃及防静电措施。

场地安全要求应符合GB9361-88中B类安全要求。

接地电阻应符合GB2887-89中4.6的规定。

2.4直流电源

a）额定电压：

24V；

b）允许偏差：

-25%～+50%；

c）纹波系数：

不大于5%。

2.5主要技术参数

2.5.1额定参数

a）直流电压输入：

24V；

b）直流电压输出：

+5V、+12V。

2.5.2功率消耗

直流电源回路：

正常工作时，不大于6W。

2.5.3过载能力

直流电源回路：

75%～150%额定电压，连续工作。

2.6整套装置的主要功能

2.6.1装置具有位移测量显示功能。

2.6.2装置能适应多种传感编码信号的输入。

2.6.3装置可由键盘设置开度预置值和全开值。

2.6.4装置提供8对继电器输出接点给PLC。

2.6.5装置提供的人机界面为LED显示窗。

2.6.6装置提供串行口，支持RS232和RS422标准接口。

2.6.7装置带有CAN现场总线接口。

2.6.8装置设软件、硬件两套看门狗，防止程序溢出而误动。

2.7主要技术要求

2.7.1测量范围

根据传感器的不同，可分为0-10m/40m/80m

2.7.2分辨率

装置的分辨率为1cm。

2.7.3测量误差

装置的测量误差为±1cm。

2.7.4远传距离

装置通信传输距离理论上可达10km。

三工作原理

3.1原理框图及模块简介

由现地开度传感器采集的闸门开度或扬程数据变换为串行数字脉冲信号或开关量信号（根据所用传感编码器不同而异），送入闸门开度仪，由微处理器进行数字处理，然后送LED显示，同时扫描键盘，根据键入的指令进行各种操作，微处理器会自动根据预置值和闸门开度值进行运算，驱动继电器输出，PLC根据继电器输出进行控制。

现地的开度仪和控制柜上的开度仪之间由CANBUS连接，与PLC通讯采用RS232或RS422串行通讯，数据传输快速可靠。

系统框图如下：

本装置设计为4个模块，包括CPU模块、信号输入输出模块、显示模块、底板。

▲CPU模块

CPU模块包括高性能单片机、存储器及输入输出状态的控制。

其中，AT89C52是本装置的核心部件，它完成程序的执行、输入状态的控制及必要的参数设置工作。

修改的参数存放在存储器E2PROM中。

该模块以CAN总线或RS232或RS422接口与上位机通讯。

▲信号输入输出模块

本模块的功能就是采集传感器信号并输出8对继电器接点给PLC。

所有输入输出信号均经过光电隔离。

▲显示模块

本模块使用MAX7219驱动六个数码管，通过数码管显示数值。

装置通过发光二极管和蜂鸣器报警。

▲底板

底板的功能是输入电源和传感器信号，输出继电器接点，并且连接CPU模块和信号输入输出模块。

3.2测量原理及实现方法

开度传感器输入为开关量信号，其码制为格雷余三反射码，需将其转换为BCD码，对于平板门来说，直接显示出来即可。

对于弧门来说，需将传感器变化值转换为垂直高度的变化值。

计算公式为：

式中：

H——闸门开启高度；

h——支铰中心到底槛的高度；

r——面板轨迹半径；

s——传感器测量值。

四使用方法

1信号输入及供电电源：

传感器信号通过仪表后面板上的20芯扁平电缆插座PLUG5接入，

后面板布置图如下：

说明：

1．DZ1为8对继电器输出接点:

1—16依次分别为:

PO1,PO1’;PO2,PO2’;…;PO8,PO8’

2．DZ2为电源接线端子及CAN通讯接口:

1—24V+2—空3—24V-4—空5—CANH6—CANL

3．PLUG3为RS232通讯接口:

1—232R2—232T3—空4—GND

4．PLUG4为RS422通讯接口:

1—R+2—R-3—T+4—T-

5．PLUG5为传感器信号输入插座:

1—16依次分别为:

CODE1…CODE16,传感器的公共端接24V-。

2键盘及显示的说明：

SDM201微机闸位开度仪能自动测量并显示开度值，当无传感器信号输入时显示“NOSOS”。

按复位键可手动复位。

下限位（PLUG5的16脚）有信号时,进行开度校准,显示为00.00。

开度预置值和全开值可通过键盘设定，具体操作如下：

触按一次[设置]键，显示为原开度预置值，触按[上调]或[下调]键至所需数值即可,再触按一次[设置]键,显示原全开值，触按[上调]或[下调]键至所需数值即可,再触按一次[设置]键,数据存入EEPROM。

3通讯功能：

RS232/RS422串行通讯

装置后面板有一个标准的RS232通讯接口和一个标准的RS422通讯接口，可与计算机联网。

通信协议为CCM（作主），波特率为9600。

CAN通讯

装置后面板的DZ2端子有两根CAN通讯线，可与CAN现场总线网相连。

现场总线是流程工业和制造工业里用于现场智能设备（现场仪表）和控制系统之间的一种全数字化，开放式，双向，多节点的通信系统。

CAN总线作为一种多主机，实时局域网络在工业自动化（尤其在离散制造加工业领域），各种控制设备，交通工具，医疗仪器以及建筑，环境控制等部门得到广泛的应用。

（3）某开度仪完成何种功能由其地址决定：

a.地址为0，接收所有开度仪发送的信息，并上传给PLC。

b.地址1-3F（HEX），接收对应开度仪发送的信息，其对应开度仪地址为本机地址加40H。

c.地址40-7F（HEX），现地开度仪，发送信息给控制室开度仪，其对应地址为本机地址减40H。

（4）地址设置方法：

将CPU板取出，把拨动开关拨到所需数值（十六进制）即可。

（5）开度仪之间的通信电缆为双绞线或屏蔽双绞线。

五维修方法

1如果接上电源没有显示值，请检查电源端子上是否有DC24V，然后再检查电源模块是否有直流电压输出，若无电压输出，请更换电源模块。

2如果数码管显示紊乱，请检查CPU板与LED板之间的电缆连接是否牢靠，若接触没问题，请换备用CPU板试一下，换板时应先关断电源。

3更换插件时，应先将仪表的电源开关关掉。

六安装及开孔尺寸

微机闸位开度仪装盘时的开孔尺寸为：

智能闸门开度仪装盘时的尺寸为：

微机闸位开度仪装盘时尺寸为：

七注意事项

1．本仪器投入运行前，请仔细阅读使用说明书；

2．订货时，请说明传感器的规格型号；

3．拆、接线时，应关掉工作电源，完成后再上电。