水源井控制器.ppt

,1,水源井控制器,2,一、水源井现场工艺,3,2、各信号意义 RTU箱通过接线箱采集信号，通过启动箱控制潜水泵的启停，通过三通阀控制水流流向。启动箱控制泵的启停，一般为减压启动。液位检测可防止水泵空抽。压力检测可防止管道阻塞、冻结或渗漏。流量检测可统计水井生产的水量。电压、电流检测可及时发现水泵故障，防止烧泵。,4,PT 压力变送器 检测管道压力 420mADCFT 流量变送器 检测水流量 420mADC或脉冲信号HT 液位变送器 检测水井液位 420mADCVT 电压变送器 检测电机电压 220VAC或380VAC经调理 模块变换成为420mADCIT 电流变送器 检测电机电流 经互感器变换为05A，再 经调理模块变换为420mADCSK 开关控制 三通阀控制、电机启停控制DO 状态检测 三通阀状态检测、电机状态检测DI,3、仪表及信号类型,5,二、控制器简介,1、水源井控制器产品及现场应用情况 ECHO5501 V1.0 最早期产品 石西油田应用 模块式，无显示，无键盘，通过按钮或笔记本操作，4100C通信协议参数与CAC EX100兼容。ECHO5501 V1.1 ECHO5501 V1.0替代品 石西油田应用 模块式，带显示键盘，4100C通信协议参数与CAC EX100兼容。ECHO5502 陆粮油田应用 模块式，带显示键盘，4100通信协议/Modbus协议。,6,SWPC 以SuperE为核心 最新产品 无显示键盘 SWPC-1 外接显示键盘 SWPC-2 陆梁用（5502）SuperE显示键盘 SWPC-3 4100C通信协议，参数与CAC EX100兼容 4100通信协议/Modbus协议。,7,2、结构（SWPC-2 ECHO5502）ECHO5502水源井控制器分为RTU箱、接线箱两部分，RTU箱由主控制器加电台、电台电源等组成。接线箱由信号调理模块、控制继电器、接线端子等组成。,键盘,显示器,门锁,RTU箱外形结构图,8,电台,电台电源,显示器电源,电源开关,主控制器,入线孔,接地汇流条,电源开关,信号调理模块,控制继电器,接线端子,入线孔,接地汇流条,RTU箱内部结构,接线箱内部结构,9,3、原理,电台,避雷器,电台电源,电源开关,主控制器,24V,AI,DI,220V,13.8V,13.8V,AC,接线箱,RTU箱,COM,RF,天线,DO,显示、键盘,接线箱,接线箱,COM1 COM2 COM3,RTU箱接线原理,10,接线箱接线原理,11,说明：主控制器为ECHO5502的核心，它采集来自接线箱的各类信号。接线箱用于现场接线、信号调理和输入、输出转接。压力、流量、液位、温度、电压、电流信号为AI信号，启动箱和三通阀状态为DI信号，启动箱和三通阀控制信号为DO信号。压力、流量、液位信号经接线箱转接到RTU箱。温度、电压信号经接线箱调理模块调理后变为420mA输出到RTU箱。电流信号经互感器变换输入到电流变送器，电流变送器将此信号变换为420mA输出到RTU箱。启动箱、三通阀控制信号和状态信号，经中间继电器后输出或输入。主控制器的COM1口可直接与数传电台连接。主控制器的COM2口可与手操器笔记本电脑连接完成控制器参数的读写。当有显示器及键盘时主控制器的COM3口被占用，否则COM3口可为备用通信接口。,12,4、特点,结构合理，可直接应用于工业现场。完备的供电、检测、控制、操作、安装、防护设计，用户无须二次配置。壁挂式安装使现场安装极为方便。RTU箱和接线箱结构便于现场接线和现场维护。配置合理，具有很强的现场适应能力。具有AI、DI、DO、PI、RTD、交流电压、交流电流等多种类型的输入、输出信号。具有24V仪表电源输出，可直接入两线制仪表。可检测压力、流量、温度、电机电压、电机电流、启停状态等不同类型的信号。可满足开井、关井、生产、外输、报警、紧急停车等不同类型的控制要求。灵活的通讯方式，标准的通讯协议，可方便地组成SCADA系统。提供两路或三路对外串行接口。可配接数传电台、模拟电台等多种远程通讯设备。可配接显示器、按键、手操器、笔记本电脑等多种现场读写设备。支持标准的Modbus RTU、Modbus ASCII通信协议及ECHO 4100、ECHO4200通讯协议（兼容Modbus协议）。,13,现场监控和远程监控兼备，为系统操作、诊断、维护和升级提供了方便。控制器可作为控制系统中的一个站点联网工作，也可独立运行完成各项功能。通过显示、按键或手操器可现场设定控制器参数，也可远程设定，参数可组态。控制器程序可实现现场下载，软件升级容易。通过显示器可现场显示各类数据、图形，也可使用手操器或笔记本电脑现场读 取这些信息回放显示。全中文显示界面，操作方便简单，易学、易懂。工业标准设计，能够工作于各种恶劣环境。内部器件均选用优秀的工业级产品。具有卓越的温度特性，可在恶劣环境下工作。使用温度可达-4070，存储温度达-5080。不需要特殊的加热器或冷却装置。充分的可靠性设计，严格的质量检验，为用户提供了可靠的保证。电源、信号入出口均有保护措施，并与主控电路隔离。具有看门狗及数据掉电保护功能，可长期保存设定参数及历史数据。产品的研制、生产、检验严格按照ISO9001质量体系标准进行。,14,5、功能,检测功能压力、温度、流量、液位、电机电压、电机电流检测，流量累积检测。电机启停状态、三通阀状态检测。控制功能电机启停控制、生产外输控制、报警停机控制等。远程通讯功能电机启停的远程遥控，远程读取、设定工作参数。现场操作功能通过显示器、键盘或手操器现场显示工作参数。通过手操器或笔记本电脑现场读取控制器数据，可存储，可回放显示。数据保护功能设定参数不丢失。,15,测量参数组态功能用户可根据现场情况和实际要求设定输入量参数，使其具有特定的含义，实现不同的检测需要。自检功能具有控制器自检功能，使用此功能可检查控制器的硬件故障。初始化功能可对控制器进行初始化，取缺省设定参数。,16,6、技术指标,模拟输入信号 8路 12bit A/D 热电阻信号 1路，Pt100热电阻，-50200C（可调），测量精度0.5%，可用于温度测量。电流信号 3路，信号量程0150A（可调），测量精度 0.5%。电压信号 1路，信号量程0500V（可调），测量精度 0.5%。420mADC 3路，测量精度 0.1%。可用于压力、流量、液位等信号的检测。数字输入信号 8路 触点信号（也可为1224V电平、010KHZ脉冲信号），可用于电机机启停状态和三通阀状态检测。数字输出信号 4路 继电器输出，触点容量220V 10A，可用于电机的启停控制和三通阀控制。,17,串行通讯 3路 无线电台 1路，用于远程通讯，通讯协议Modbus RTU、Modbus ASCII通 信协议及ECHO 4100、ECHO4200通讯协议（兼容Modbus协议）。可接 数传电台。通讯波特率4800、9600可选。串行通讯 1路，RS232，用于手操器或笔记本电脑现场读写数据，通讯协议 Modbus RTU。通讯波特率38400。扩展串行通讯 1路，RS232，接显示器，无显示时可为备用，通讯协议Modbus RTU。通讯波特率38400。显示及操作显示方式 图形LCD显示，用于现场参数显示。操作方式 远程操作，现场按键操作，现场手操器操作，笔记本电脑操作。控制类型 开井控制、关井控制、生产控制、外输控制，现场控制及远程遥控。使用条件 电源类型 220VAC 50HZ 使用温度 40+80 存储温度-50+85,18,三、控制器操作,1信号类型及引线模拟输入AI1AI8 420mA输入任意通道可连接压力、液位、流量、温度、电压、电流信号，根据现场接线图要求接线，通过参数组态确定各通道的具体含义。数字输入 DI1 泵开状态 触点输入 DI2 泵关状态 触点输入 DI3 生产状态 触点输入 DI4 外排状态 触点输入 DI5 备用泵开按钮 触点输入 DI6 备用泵关按钮 触点输入 DI7 备用生产按钮 触点输入 DI8 备用外输按钮 触点输入,数字输出 DO1 泵开控制 触点输出 DO2 泵关控制 触点输出 DO3 生产控制 触点输出 DO4 外排控制 触点输出 DO5 备用泵开指示 触点输出 DO6 备用泵关指示 触点输出 DO7 备用生产指示 触点输出 DO8 备用外排指示 触点输出计数输入 PI1 备用 010KHZ PI2 备用 PI3 备用,19,控制器共有41个按键，各按键的一般意义如下：启动、停止、生产、外输按键用于启动、停止、生产、外输操作。上翻、下翻按键用于显示界面翻页选择。设置按键用于进入参数设置菜单。返回按键用于返回到初始界面。F0F9键用于设置菜单选择，显示对比度设置，权限设定等操作。09、.键用于数值输入。键用于设定参数选择。Enter键用于数值输入确认。Esc键用于放弃数值输入退出。键数值输入退格。控制器自带LCD显示，显示界面共有19幅,2、按键及显示,20,3、显示界面,初始界面,操作,AI显示,菜单,系统参数,DI参数,21,AI参数,PI参数,累积参数,通信参数,DO参数,22,自检1,自检2,23,4、操作,启动、停止、生产、外输显示对比度调节设定参数密码输入显示界面选择 参数设定 模拟通道及仪表状态查看自检通讯参数修改及复位初始化,24,5、控制器参数说明,系统参数（09）系统参数包括：型号版本、系统时间、日期、RAM电池电压、控制器温度。RAM电池起掉电数据保护的作用，其电压一般为3.6V，当低于此值时可能造成参数丢失。控制器温度为主控板温度，其值一般比环境温度高10。数字输入参数（1049）数字输入参数包括：状态值、Close报警动作类型、Open报警动作类型。状态值为数字输入的当前状态，1Close、0Open。报警类型决定数字输入1或0时的动作类型，定义如下：0 无动作 X0 设定DOX为0-Open X1 设定DOX为1-Close X为18对应DO1DO8,25,数字输出参数（5089）数字输出参数包括：开标志、脉冲宽度。当开标志为1时，对应的数字量产生输出1-Close。产生1输出的时间由DO脉冲宽度决定。脉冲宽度决定有开标志时数字量产生输出的时间。当此值设为零时，将持续输出。模拟输入参数（100179）模拟输入参数包括：信号类型、输入A/D原始值、工程值、报警状态、量程（低）、量程（高）、下限报警值、下限报警动作类型、上限报警值、上限报警动作类型。信号类型有如下选择：0 AI量 无单位 1 压力 Mpa 2 液位 m 3 流量 m3/h 4 温度 C（）5 电压 V 6 电流 A,26,输入A/D原始值为A/D采集的整数值（032760，对应020mA，变送器输入为420mA）。工程值为实际物理量值。报警状态参数为模拟量的报警状态：0无报警、1低报警、2高报警。量程（低）、量程（高）为输入4mA、20mA时分别对应的实际物理量值。下限、上限报警值为设定的报警点，它为实际物理量值。报警动作类型与数字输入报警动作类型相同。通道状态参数（9097）通道状态参数有8个，分别对应AI0AI8模拟通道，为0时表示对应通道或仪表正常，为1时表示对应通道或仪表出错。计数输入参数（180194）控制器有三路备用的计数输入，参数包括：状态值、开动作类型、关动作类型、计数值、清计数值。计数输入可作为数字量使用，因此前三个参数与数字输入参数意义相同。当计数输入端产生一个脉冲后，计数值加1，最大计数值为65535。当清计数参数为1时，清除原计数值为0。,27,模拟累积参数（200204）当使用某一模拟量（如流量瞬时值）进行累积时，使用此类参数。参数包括：模拟累积通道、始动量、今日累积整数、今日累积小数、昨日累积。模拟累积通道为需要累积的模拟通道号18，对应AI1AI8。始动量为累积的最小工程值，当实际工程值小于此值时，不进行累积。今日累积分为整数部分和小数部分，单位为m3。小数部分最大值为0.9999 m3。昨日累积为昨日累积的整数部分，单位为m3。脉冲累积参数（205209）当使用某一模脉冲量（如流量脉冲值）进行累积时，使用此类参数。参数包括：脉冲累积通道、脉冲当量、今日累积整数、今日累积小数、昨日累积。脉冲累积通道为需要累积的脉冲通道号13，对应PI1PI8。脉冲当量为1 m3对应的脉冲数。当接收到的脉冲值达到此数值时，今日累积加一。今日累积分为整数部分和小数部分。整数部分单位为m3。小数部分不到1m3时剩余的脉冲数。昨日累积为昨日累积的整数部分，单位为m3。,28,通讯参数（210218）通过RS232口和电台可实现远程通讯，通讯参数包括：通讯协议、地址、地址模式、波特率、日时间起点、复位。通讯协议参数有3种选择02，分别对应ECHO4100、Modbus RTU、Modbus ASCII协议。地址参数为通讯地址值。在Modbus协议下地址模式有两种选择：0时为常规地址，地址范围为0255；1为扩展地址，地址范围为165535；0地址为广播地址。在ECHO4100协议下，地址模式参数无意，地址范围为14095。波特率参数有10种选择：0-75 1-110 2-150 3-300 4-600 5-1200 6-2400 7-4800 8-9600 9-19200 10-38400 校验缺省为 无 数据为缺省为 8 停止位缺省为 1日时间起点为计算一天时间所确定的时间起点，它与今日、昨日累积的计算密切相关。当复位参数为1时，进行系统复位。当对以上参数进行修改后，只有经过复位操作，才可使修改结果有效。,29,通讯配方参数（250299）在上位机组态时，由于参数号不连续，会给组态和通讯造成一定麻烦。通过通讯配方参数，可将不连续的参数组合在一起。共有50个通讯配方参数，参数号为250299，地址为4925049299。通过上位机将这些参数赋为所要读取的参数号，就可实现参数的连续读取。在Modbus协议下，配方参数号对应的数据地址为4930049349。举例：读取参数8个模拟量的工程值，参数号为102、112、122、132、142、152、162、172。通过上位机将这些参数号分别赋给250257号参数（地址为4925049257）。在ECHO4100协议下，读取参数250257号参数的值，便可读出8路模拟量的工 程值。在Modbus协议下，读取地址4930049307的数值，便可读出8路模拟量的工 程值。初始化参数（219）当初始化参数为1时，进行参数初始化，控制器参数取缺省值。,30,通过按键操作控制器分别设定参数11、16、21、26为10、20、30、40。分别设定参数51、56、61、66为5、5、25、25。完成以上设定后，控制器具备如下功能：按“启动”键，发开泵信号，开泵后，消除开泵信号。发开泵信号5秒后，若泵仍不能开启则消除开泵信号。按“停止”键，发关泵信号，关泵后，消除关泵信号。发关泵信号5秒后，若泵仍不能关闭则消除关泵信号。按“生产”键，发三通阀换位信号，三通阀导向生产位后，消除换位信号。发换位信号25秒后，若仍不能导向生产位，则消除换位信号。按“外输”键，发三通阀换位信号，三通阀导向外输位后，消除换位信号。发换位信号25秒后，若仍不能导向外输位，则消除换位信号。以上参数值也是控制器出厂缺省设定值。,6、参数设定指导,31,通过修改参数完成按键操作在出厂缺省参数设定状态下，分别修改参数50、55、60、65为1，可分别完成按“启动”、“停止”、“生产”、“外输”按钮同样的操作。模拟量报警动作以模拟量2为例。设定参数117、119为20，当压力值超限后，会产生“停止”信号输出。其它模拟量与此相同。通讯参数设定在控制器投运时，必须设定正确的通讯参数，其中包括：通讯协议、站号、波特率等。这些参数应与中控室的设定保持一致。通讯参数设定结束后，必需进行复位操作。,32,四、控制器参数表,RO-只读 RW-读写,参阅使用说明书 RO-只读 RW-读写,系统参数数字输入参数（8组）数字输出参数（8组）通道状态参数（8组）模拟输入参数（8组）PI计数参数（3组）日时间起点模拟累积量脉冲累积量通信参数初始化参数通信数据配方参数本机密码,33,五、编程特点,模块化，顺序执行 读参数、读I/O、数据处理、报警处理、错误处理、通信处理。参数组态 设置足够的参数，每一个程序周期扫描参数一次，通过显示屏组态软件完成。连锁控制及报警 执行一周期，扫描一次I/O，通过判断处理。仪表状态判断 判断信号是否小于3.5mA，和是否为满度20mA。看门狗 专用函数。日累积 时间报警中断产生任务，由任务完成。Modbus协议通信 监控程序完成ECHO4100协议通信 串行中断完成,