LK430 6路非隔离热电阻型模拟量输入模块使用说明书

1、lk430 6路非隔离热电阻型模拟量输入模块使用说明书 lk controller 使用说明书 lk430 6通道,非隔离热电阻型模拟量输入模块 基本功能 6 路非隔离rtd输入，恒流源形式 热电阻类型：copper 427、chinese_cu、nickel 618、nickel 672、platinum 385、platinum 3916 电阻测量范围：14020 温度测量范围：-200c870c led状态指示灯（运行、校准） 现场校准功能 超上限/超下限报警 断线检测 系统与现场隔离 支持profibus-dp从站协议 支持热插拔 工作温度：060 c 原理说明 l 第1页，共17页

2、2021年4月c版 k430模块的工作电源为5vdc，采纳24vdc作为输入电源。24vdc经过隔离dc/dc输出5vdc给接口电路部分（现场级电路）供电，接口电路与其余电路采纳光耦隔离，从而实现现场级电路对系统的隔离。 由于电流源i为常数，在线电阻rwire相等的状况下，v_rtd电压仅由热电阻的阻值打算。所以，lk430模块在rtd信号的线阻相等的状况下，可完全消退线阻对测量精度的影响。 指示灯说明 run 亮 闪 灭 亮 通讯已建立 通讯未建立或通讯错误 模块未上电 校准检验模式中，并且正在校准检验 校准检验模式中，但没有实施校准或检验。 未上电或校准通讯未建立或正常工作 cal 校准指

3、示灯 闪 灭 运行状态： 1. 刚上电时，模块等待初始化数据，绿灯闪耀，亮灭间隔为125ms； 2. 当时始化完成后，模块正常运行，绿灯常亮；若初始化数据有误，则无法建立通讯，绿灯保持 闪耀状态。检查dp线连接是否正确、通讯参数（通讯速率，通讯站号）设定是否正确。 3. 模块正常工作时绿灯常亮，通讯中断，绿灯闪耀；通讯重新建立后，绿灯重新常亮。 4. 模块运行状态，黄灯常灭。 run灯灯 含义 灭 灭 未上电 运行状态 闪 灭 通讯未建立或通讯错误 亮 灭 通讯已建立，模块正常工作 校准检验状态： 1. 刚上电时，模块等待初始化数据，绿灯闪耀，亮灭间隔为125ms； 2. 当时始化完成后，绿灯

4、常亮；若初始化数据有误无法建立通讯，则绿灯保持闪耀状态。检查dp 线连接是否正确、通讯参数（通讯速率，通讯站号）设定是否正确。 3. 初始化完成后，没有实施校准检验，模块等待校准检验命令，黄灯闪耀，亮灭间隔为125ms； 当校准检验程序开头运行，模块正在校准检验时，黄灯常亮；校准检验结束后，黄灯重新闪耀。 4. 校准检验过程中绿灯保持常亮。若通讯中断，绿灯闪耀；通讯重新建立后，绿灯重新常亮。 5. 通讯未建立或通讯中断时，黄灯灭。 run灯灯 含义 灭 灭 未上电 校准检验 闪 灭 通讯未建立或通讯错误 亮 正在进行校准检验 亮 闪 没有进行校准检验或校准检验已完成 端子说明 注: 1. 现场

5、每路rtd号分别用三根导线（屏蔽线缆）连接到端子上。 2切勿在同一端子上压接多条线缆。 lk430模块的接线端子固定在背板上，位于模块安装位的正下方。采纳双排18位新型压力卡接端子，相比较传统的螺钉端子，接线更加便利，更加坚固。 接线步骤： 1. 用螺丝刀插入右侧的方形卡槽中，下压以便翘开端子中的弹片。 2. 将线缆插入圆形端子孔内，完全插入后松开螺丝刀，弹片自动卡住线缆。 3. 检查线缆连接是否正确连接。留意不要留裸线在外部以免发生短路等危急。 超限报警 lk430模块具有超限报警功能。在所选定的量程范围之内，用户可自行设定输入信号的报警上限和报警下限。当输入信号超出限定的范围，即高于报警上

6、限或低于报警下限时，通道相关诊断区上报“超限” ；当信号恢复至限定范围内时，上报 “故障恢复”。 报警上限和报警下限表示温度值，温度单位要与模块选用的温度单位 (通过组态参数“temperature scale”选择，默认摄氏温度)保持全都。例如组态选择模块采纳摄氏温标，则报警上限温度和下限温度要用摄氏温标。 通过组态输入的报警上限和报警下限并不是真正的超限温度值，而是一个换算值，换算关系如下： 报警上限上限温度值1010000 报警下限下限温度值1010000 报警上限、报警下限范围：672025980。其中报警上限必需大于报警下限，否则lk430模块不能正确上报诊断信息。 lk430模块只

7、在超限发生和超限恢复时分别上报一次诊断数据。 lk430模块是否进行超限报警、各个通道的报警上限和报警下限，组态可选。 当某个通道输入信号超限时： “通道相关诊断区”依据不同的超限类型，上报相应的诊断值； 信号恢复至正常范围内，“通道相关诊断区”上报0xa0。 针对不同的现场状况，发生超限时模块的诊断处理方式也有所不同。 超限类型 超限处理 数据格式 温度值 超上限 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2. 3. 通道相关诊断区“通道数据类型/故障类型”字节上报0xa8。量程上限，通道上报当前温度值。 量程上限，通道上报本量程允许测量最大温度值。 通道诊断区“通道数据类

8、型/故障类型”字节上报0xa7。量程下限，通道上报当前温度值。 量程下限，通道上报本量程允许测量最小温度值。 通道相关诊断区“通道数据类型/故障类型”字节上报0xa8。量程上限，通道上报当前信号对应的码值。 量程上限，通道上报0xffff。 通道诊断区“通道数据类型/故障类型”字节上报0xa7。量程下限，通道上报当前信号对应码值。 量程下限，通道上报0x0000。 超下限 机器码值 （电阻值） 超下限 超上限 断线检测 lk模块通讯采纳profibus-dp总线技术。cpu模块为profibus-dp主站，i/o输入输出模块为profibus-dp从站。主站周期性的读取从站输入信息并向从站发送

9、输出信息，dp主站和从站之间的数据传送可分为三个阶段：参数设定，组态配置，数据交换。 profibus-dp供应了强大的诊断、报警和组态功能。标准化gsd文件，允许开放式配置，通过用户参数组态，可对信号类型，信号范围，报警，滤波，故障平安，通道故障诊断等多种参数进行设定。 热备用冗余dp双网，高牢靠性。符合en50170欧洲标准，采纳总线型网络拓朴结构，最大通讯速率：1.5mbps，通讯介质：屏蔽双绞线。 lk430支持profibus-dp从站协议，与dp主站完成数据交换和诊断信息的上传。从站通讯地址由背板号和该lk430模块所在槽位号唯一确定。组态时，在dp参数栏中正确填入该模块通讯站地址

10、。 组态说明 用户参数有36个字节。 第1字节：上报码值/温度值选择参数。 0=上报6通道数据对应的码值（默认值）； 1=上报6通道数据对应的温度值。 第字节：温标 (temperature scale) 选择参数。 0=摄氏度(celsius scale，默认值)； 1=华氏度(fahrenheit scale) 第字节：断线报警通道上报码值选择参数。 0=上报0x0000（默认值）； 255=上报0xffff； 85=上报断线前两拍数据。 第49个字节：第1通道第6通道量程选择参数。 各个量程详细对应电压、温度范围参见附录。 量程代码 热电阻类型 ：10 ：50 ：100 ：120 ：10

11、0 ； ：100 ； ：200 ； ：120 ； ：200 ； ：200 ； ：500 ； ：500 ； ：500 ； ：1000 ； ：1000 ； 第10字节：软件滤波使能。 bit0bit5：第1通道第6通道滤波选择参数。 0=滤波（默认值）； 1=不滤波 第11字节：通道1通道3超限报警使能。 bit0bit5：第1通道第3通道超上限、超下限报警使能。 0=不使能（默认值）； 1=使能 第12字节：通道4通道6超限报警使能。 bit0bit5：第4通道第6通道超上限、超下限报警使能。 0=不使能（默认值）； 1=使能 第1326字节：报警上限1、报警下限设定。 报警下限范围：67202

12、5980，默认值8000。 报警上限范围：672025980, 默认值18700。 1 温度换算值，采纳模块组态选定的温标。报警上限必需大于报警下限。 校准说明 产品出厂时，经过统一校准，满量程精度0.1%。 lk模块可进行现场高精度校准。允许用户重新校准模块，进一步提高精度，以满意现场特定应用需求。同时，也可定期对模块进行校准，保证模块最佳的工作状态。 校准前，模块要上电预热至少25分钟。 环境条件： 19. 一般大气条件： 温度：2510 相对湿度：5%45% 大气压力：86kpa106kpa . 其他环境条件： 外界磁场：除地磁场外，其他小到可以忽视。 机械振动：其他小到可以忽视。 空气

13、中腐蚀介质、易爆物质小到可以忽视。 在组态程序中导入模块校准用gsd文件（lk430t.gsd），并正确进行校准功能组态。 模块的校准和运行不能同时进行。要么配置为运行模式(调用lk430.gsd文件)，要么配置为 校准模式（调用lk430t.gsd文件）。 校准功能用来校正通道任何可能消失的硬件误差，校准程序将通道值（采集的输入信号或记录的输出信号）与预定标准值进行比较，然后计算出一个实际值和抱负值之间的线性修正因数(校准系数)，然后将这个系数添加到每一个输入输出通道，以保证最小肯定误差。 可对某个通道单独校准，或全部通道一次性校准。推举一次性校准模块全部通道，保持各通道数据转换精度全都。

14、校准步骤：先校零再校满。 校准结束后再对各档量程分别进行检验。 校准组态说明 校准流程：先对6通道同时校零，再同时校满。校准结束以后，进行检验。若发觉某些通道码值偏差较大，则重新对该通道进行校零、校满。 100083963.11 100083277.44 lk430的量程与相应校零校满的输入电阻值对应关系如表2所示。 表2 量程与输入校准阻值关系对比表 量程 0xc0 0xc1 0xc2 0xc3 0xc4 0xc5 0xc6 0xc7 0xc8 0xc9 0xca 0xcb 0xcc 0xcd 0xce 增益设置 g = 32 g = 32 g = 8 g = 8 g = 8 g = 8 g

15、 = 4 g = 4 g = 4 g = 4 g = 2 g = 2 g = 2 g = 1 g = 1 校零电阻值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 校满电阻值 121.75 121.75 487 487 487 487 1000 1000 1000 1000 2000 2000 2000 4020 4020 校准硬件配置分为输出模块和输入模块。输出模块占3个字节，下传主站的命令（pclk430）；输入模块占15个字节，上报返回值至主站(lk430pc)。 校准组态就是要在“输出模块”中正确填入校准（检验）命令字节：操作命令码、操作码和命令序号，从而完成指定的校准检

16、验操作。 校准时，主站先下传操作命令码、操作码、命令序号。从站将本次命令序号与保存序号比较，如序号为新值则开头当前操作并保存本次序号。然后推断是校准、检验，还是读取校准系数。假如是校准则对操作码进行解析，推断校准量程、是校零还是校满、需要校准的通道，并进行相应的校准过程，校准完成后上报6通道校准数据、0xb1、站号、操作码。 假如是检验则对操作码进行解析，推断检验量程、需要检验的通道，是6个通道同时检验还是单个通道检验，并将当前通道值采出，上报6通道采样码值、0xb2、站号、操作码。 如主站不停的发同样的命令序号则从站不会重复校准直到新的命令序号到来。 输出模块定义 字节序号 2 3 校准 操

17、作码12 命令序号3 检验 0xa2 操作码2 命令序号 注2：占用一个字节，详细定义见下文。 注3：0255范围内任选一值。不断变化，表示是新的命令。 重新校准时，需要更换命令序号值。 输入模块定义 字节序号 12 34 56 78 910 1112 14 15 校准 第1通道校准系数 第2通道校准系数 第3通道校准系数 第4通道校准系数 第5通道校准系数 第6通道校准系数 站号 操作码1 检验 第1通道采样值 第2通道采样值 第3通道采样值 第4通道采样值 第5通道采样值 第6通道采样值 0xb2 站号 操作码2 操作码1定义 校准类型 校准量程4 000：1487ohm（ad增益32）

18、001：1487ohm（ad增益8） 校零 010：21000ohm 011：42000ohm 100：84020ohm 000：1487ohm（ad增益32） 001：1487ohm(ad增益8) 校满 010：21000ohm 011：42000ohm 100：84020ohm 注4：请参考附录选定校准量程 操作码2定义 检验 检验量程 bit4 000：1487ohm（ad增益32）001：1487ohm（ad增益8） 保留 010：21000ohm 011：42000ohm 100：84020ohm 若bit3为1，则检验6通道的精度；若bit3为0，则由bit2-bit0确定要检验的

19、通道号。bit2-bit0取值从0-5，对应通道ch1-ch6。 检验通道 bit0 1 bit3为1时，全通道校满；bit3为0时，由bit2-bit0确定校满的通道号。bit2-bit0取值从0-5，分别对应ch1-ch6。 bit3为1时，全通道校零；bit3为0时，由bit2-bit0确定校零的通道号。bit2-bit0取值从0-5，分别对应ch1-ch6 校准通道 防混销a2 正确设定背板上的防混销后，方可进行模块的安装。 技术指标 lk430 6路非隔离热电阻型模拟量输入模块 通道数（点数）功耗热电阻类型427：10 chinese_cu：50 nickel 618：100 ，12

20、0 ，200 ，500 nickel 672：120 platinum 385：100 ，200 ，500 ，1000 platinum 3916：100 ，200 ，500 ，1000 电阻范围 ， 21000 42000 84020 （详见附录） 温度范围 copper 427 chinese_cu nickel 618 nickel 672 platinum 385 platinum 3916 信号输入方式 上传数据格式 机器码值 温度值 采样速率 上传机器码值 上传温度值 -200c260c -50150 -60c250c -80c320c -200c870c -200c630c 三线

21、接法，恒流源形式 组态可选 0x00000xffff 实际采集温度值，摄氏、华氏组态可选 最小100ms/全通道；最大1.5s/全通道 最小150ms/全通道；最大2s/全通道 copper 427：10 chinese_cu：50 满量程温度值精度 nickel 618：100，120 ，200，500 nickel 672：120 platinum 385：100，200，500，1000 platinum 3916：100，200，500，1000 共模抑制比 100 db 50hz 差模抑制比温漂 校准精度校准周期个月 诊断功能 断线检测 超限报警 隔离电压 现场到系统 发生断线故障，相关诊断区上报0xa6，通道上报预定值，组态可选。信号范围超过报警上限/报警下限，相关诊断区上报0xa7/0xa8。 500vacmin.，漏电流5ma 满量程码值精度 肯定误差1.4肯定误差0.6肯定误差0.9肯定误差1.4肯定误差1.3肯定误差1.3 环境条件 工作温度 储存温度 相对湿度 dp总线通讯 最高通讯速率 可选通讯速率 收发方式 是否冗余 060 -4085 5%95%，无冷凝 1.5mbps 1.5mbps、500kbps、187.5 kbps、93.75 kbps、45.45 kbps、31.25 kbps、19.2 kbps、9