XP316/热电阻信号输入卡/xp316I/浙大中控

XP316
    XP316型热电阻信号输入卡是一块智能型的、分组隔离的、**于测量热电阻信号的、可冗余的四路模拟信号采集卡。每一路可单独组态并可以接收Pt100、Cu50二种热电阻信号，将其调理后转换成数字信号并通过数据转发卡XP233送给主机卡XP243。     
XP316卡的四路信号调理分为两组，其中1、2通道为**组，3、4通道为*二组，同一组内的信号调理采用同一个隔离电源供电，两组之间的电源和信号互相隔离，并且都与控制站的电源隔离。卡件可单独工作，也能以冗余方式工作。热电阻信号可以并联方式接入互为冗余的二块XP316卡中，真正做到了从信号调理这一级开始的冗余。同时，卡件具有自诊断和与主控卡通讯的功能；在采样、处理信号的同时，也在进行自检。如果卡件处于冗余状态，一旦工作卡自检到故障，立即将工作权让给备用卡，并且点亮故障灯报警，待处理。工作卡和备用卡同时对同一点信号都进行采样和处理，切换时无扰动。如果卡件为单卡工作，一旦自检到错误，卡件会点亮故障灯并报警。 
XP316卡可通过自动标定系统进行标定，也可通过手工标定，标定后的参数存放在EEPROM中，供采样和A/D转换时调用。 
用户可通过上位机对XP316卡进行组态，决定其对具体某种信号进行处理，并可随时在线更改，使用方便灵活。

技术特性：
1、输入点数：4点（2点一组隔离） 
2、分辨率：  15bit，带符号 
3、隔离电压： 现场侧：   500V             
              不同组的通道间：  250V 
4、共、串模抑制比，具体参数如下：
共模干扰电压(有效值	        CMRR (dB)	串模干扰电压(有效值)	      SMRR (dB)
	Pt100	Cu50	


>110		Pt100	Cu50 	

>40
250V	130.1	147.4		75mV	60.5 		
200V	129.9	138.3		50mV	60.0	55.0 	
150V	126.8	136.2		30mV	59.1 		
100V	123.9	133.2		15mV	56.0 		
50V	116.1	126.9				
5、对于不同的输入信号，XP316可调理的范围及精度如下： 
输入信号类型	测量范围	精度
Pt100热电阻	-148℃～850℃	±0.2％FS 
Cu50热电阻	-50℃～150℃	±0.5％FS 
 如进一步对EEPROM（X25045）中参数进行修正，Pt100热电阻的测量精度可达到±0.1％FS，Cu50的测量精度可达到±0.2％FS。 
6、供电  +5V：    <35mA    
         +24V：   <30mA


面板上的五只LED指示灯表示卡件的运行状态。FAIL是故障指示灯；RUN是运行指示灯；WORK是工作和备用指示灯；COM是通讯指示灯；POWER是电源指示灯。各指示灯所代表的意义如表Ⅰ所示。当所有指示灯均按表中正常状态显示时表示卡件正常；当某一指示

XP322
    XP322模拟信号输出卡为4路点点隔离型电流（Ⅱ型或Ⅲ型）信号输出卡。作为带CPU的高精度智能化卡件，具有实时检测输出信号的功能，它允许主控制卡监控输出电流。
    型号	                    XP322
                                 卡件电源
   5V供电电源 5VDC	           ±0.3V，Imax<50mA 
   24V供电电源24VDC	           ±0.7V，Imax<200mA
   分辨率12	            位，无极性
	            ±0.2％FS
                                 输出回路
   通道数	           4路
   信号类型	II型（0～10mA）气开、气关
	III型（4～20mA）气开、气关
灯出现表中所示的故障状态时即表示卡件工作不正常。




   
   输出带
  负载能力	LOW档	II型信号（0~10mA）	1.5KΩ
		III型信号（4~20mA）	750Ω
	HIGH档	II型信号（0~10mA）	2KΩ
		III型信号（4~20mA）	1KΩ
                                      其他
        抗干扰能力II	                   级
         隔离电压	                  500VAC

卡件尺寸：160×120mm
面板上的五只LED指示灯表示卡件的运行状态。FAIL是故障指示灯；RUN是运行指示灯；WORK是工作和备用指示灯；COM是通讯指示灯；POWER是电源指示灯。各指示灯所代表的意义如表3.1所示。当所有指示灯均按表中正常状态显示时表示卡件正常；当某一指示灯出现表中所示的故障状态时即表示卡件工作不正常。
使用注意事项：
使用XP322卡时，对于有组态但没有使用的通道有如下要求： 
A、接上额定值以内的负载或者直接将正负端短接。 
B、组态为II型信号时，设定其输出值为0mA；组态为III型信号时，设定其输出值为20mA。
   上述A、B两个要求在实际使用中视情况只需采用其中一种即可。对于没有组态的通道则*满足上述要求。
故障分析与排除：
序号	故障特征	故障原因	    排除方法
1	COM灯灭	和数据转发卡无通讯	   检查数据转发卡
2	COM灯常亮	组态卡件类型不一致	核对卡件类型是否正确，对I/O槽位重组态，编译后下载
3	FAIL灯闪	卡件复位，CPU没有正常工作	插拔卡件后重新上电，如仍不正常请更换卡件
4	所有通道无输出24V	   电源故障	检查保险丝F1是否断路，更换卡件



XP335
    XP335卡件总结了以往脉冲量卡的使用经验，能满足绝大多数应用场合的贴片化脉冲量信号的测量需求。每块卡件能测量4路三线制或二线制1Hz到10kHz的脉冲信号。4路通道分2组，1、2通道为一组，3、4通道为一组，组组隔离；（0~2）V为低电平，（5~30）V为高电平，*跳线设置，且能做到计数时不丢失脉冲。XP335卡件不可冗余。 
卡件采用CPLD结合CPU结构。每块卡上有1个CPU，1个CPLD。其中CPLD负责精确记录外部脉冲量，CPU负责计算和与数据转发卡的通信。 
通过组态，可以使卡件对输入信号按照频率型或累积型信号进行转换。按频率型进行信号转换的方式适用于输入信号频率较高，对瞬时流量精度有较高要求的场合；按累积型进行信号转换的方式适用于输入信号频率较低，对总流量精度有较高要求的场合
            型号	                   XP335
                                     卡件电源
5V供电电源	（5.0~5.3）VDC，Imax<120mA
24V供电电源	（24.0±0.5）VDC，Imax<200mA 
                                        输入回路
通道数	4路
信号类型	          波形：方波、正弦波 
   高电平：（5~30）V，低电平：（0~2）V
分辨率	1Hz
测量范围	1Hz~10kHz 
卡件配电	24V，Imax=45mA 
隔离方式	光电隔离，组组隔离
隔离电压	500VAC 1分钟（现场侧与系统侧） 
	250VAC 1分钟（分组之间）
测量方式	三线制或二线制 
转换时间	5Hz~10KHz	200ms 
	1Hz~5Hz	200ms~1s 




XP341
CPAT信号必须组在回路中进行使用，回路的输出MV即PAT信号的阀位设定值。PAT组态和一般的I/O的组态没有太大的区别，依次为控制站组态、数据转发卡组态、I/O（卡件）组态和信号点组态。PAT信号点组态，我们可以通过图4来进行详细说明： 
反馈类型：
电阻型和4～20mA电流反馈两种可选，这要根据具体的电动执行机构的反馈类型来选择。XP341现在只能采集电流反馈信号，但留出了测量电阻信号的接口，如要测电阻反馈信号需定做卡件。
死区大小：
较小单位是0.1%。如果设定太大，将影响控制精度；如果太小，会导致阀位发生振荡。用户应参考电动执行机构说明书中提供的特性参数死区（如没有死区说明可根据基本误差）进行死区大小预设定。
切换空隙：
较小值（也是缺省值）50ms，较大值100ms。由于电动执行机构具有正转和反转两组线圈，如果一组线圈通电之后截止，由于线圈中的电流不能突变，电流还要维持一段时间，此时如果立即给另一组线圈通电，将会给电机造成损伤，所以加上切换间隙，延时一段时间再给另一组线圈通电，以保护电机。
上下限幅：允许电动执行机构输出的较大和较小阀位值。  
自定义控制算法设置：
PAT卡的正常运行需要“PAT342H”模块支持。操作步骤如下：
① 、PAT的I/O点组态后，点击“算法”进入“自定义算法设置”界面，如下图所示，在“图形编程”栏的文件名中填入文件名（自己定义；也可不填，由系统自动生成）后点击“编辑”按扭进入“图形编程”软件的编程界面。 
②、在“图形编程”软件“新建程序段”中程序类型选择“功能块图”，段类型选择“程序”；然后在段名中填写程序段的名称，例如：“PATXP341”。描述栏中可填写对该程序段的功能描述，也可以不填。点击确定后进入程序编辑界面。
③、在“对象”栏中点击“功能块选择”进入“模块选择”窗口。 
④、在模块选择的“辅助模块库”的输入处理中选中“PAT342H”。 
⑤、对“PAT342H”模块的属性进行设置。
N——表示*几路PAT信号，例如“**路”，则在连接栏中填“0”，N≤63。在同一控制站中，回路数较大为128，当PAT回路为64个时，其他回路较多为64个。
添加完所需要的“PAT342H”模块后在“编译”栏中选中“编译工程”。编译通过后，关闭图形编程软件，然后编译组态文件下载到相应的主控卡中。 PAT342H模块详细的使用方法请参阅<>中的相应章节。 
阈值En：由卡件、继电器、电动执行机构所构成系统的整体惯性； 
阀位稳定时间Toff：也称为电动执行机构因惯性运动的时间； 
较小动作步进Ton：能够使电动执行机构运动的较小脉冲长度； 
较小动作步长Smin：在输出较小动作步进脉冲时电动执行机构阀位的改变量； 
死区Dz(deadband)：用户可以设定，死区一般是三到五倍的较小动作步长。 
现在以一个具体的实例说明：现在实际阀位是50％，设定阀位Set是80％，如果设定阈值 En=5%，动作步进 Ton=30ms，稳定时间 Toff＝400ms，死区Dz＝1％，那么阀位在50％～75％这段范围内，卡件输出长增脉冲。当阀位达到75％时，卡件进行短脉冲步进控制，送出30ms的短脉冲，等待400ms再检测阀位，如果阀位小于79％则继续步进控制，如果到79％，控制达到了控制要求则停止输出。  
手操步进Th是以0.1s为较小单位，当手操增减按钮被按下时，卡件将会输出Th时间长的脉冲。


操作按钮功能说明如下：
①、工作和停止  停止也即 “紧急制动按钮”，如果操作此按钮，将会截止所有输出。按下“工作”，卡件才进行正常的输出控制。
 ②、自动和手动 “自动”被按下卡件处于自动控制状态，按照图11的控制方案进行控制;并严格依据用户设定的参数（En、Dz、Ton、Toff）驱动电动执行机构，此时“手动增”和“手动减”将被屏蔽。 “手动”被按下卡件处于手动状态，此时可以操作“手动增”和“手动减”。 
③、手动增和手动减 “手动增”被按下，卡件输出Th时间长的增脉冲；并在Th时间后自动复位（按钮自动弹起），停止增输出； “手动减”被按下，卡件输出Th时间长的减脉冲；并在Th时间后自动复位（按钮自动弹起），停止减输出。 
④、启动自学习 如点击此按钮，卡件将立即启动自学习操作，在卡件自学习结束之后按钮将会自动复位。 
⑤、学习参数和用户参数 如果想查看自学习参数（Dz、En、Ton、Toff），则点击“学习参数”读取按钮；如想对用户设定参数（Dz、En、Ton、Toff）进行设定或读取，则点击“用户参数”按钮。 
其中①、②、⑤中的三对按钮，是相互关联按钮，一个被按下的同时，另一弹起。③中的一对按钮是相互制约按钮，要操作其中一个按钮，只有在另外一个按钮弹起之后才能够进行。 卡件初始上电处于“手动”的工作状态，用户可以看到监控画面上的这两个按钮处于被按下的状态，此时可以通过手动增减按钮控制卡件的输出。 





自学习功能说明：
卡件上电的初始状态是处于手动状态，用户切换到自动状态时候必须确认的参数：较小动作步进Ton、阀位稳定时间Toff、死区Dz、阈值En、上极限和下极限。在手动和自动两种状态中，点击“启动自学习”按钮都可以启动自学习。 
如果用户想切换到自动，再进行自学习则用户必须填写经验参数，否则在自学习结束之后，卡件会立即进行自动控制，如果参数的设定不当，较易发生意外情况。 
在生产调试过程中的自学习，不影响正常的生产，因此建议用户在正式投产之前进行自学习操作。 
将电动执行机构的信号线、控制线和卡件连接好之后，点击启动自学习按钮，卡件将会启动自学习。 
自学习过程主要分两步进行：第一步是输出长驱动脉冲使电动执行机构达到匀速运动状态，阀位连续变化**过5%之后截断输出，并开始计时直到阀位稳定。累计时间即阀位的稳定时间，这段时间阀位变化的修正值则是电动执行机构的阈值。第二步是卡件输出10ms短脉冲判断阀位是否变化，如果没有变化则输出20ms的短脉冲，这样以10ms的步进递增，输出30ms、40ms、50ms ……的短脉冲；直到阀位有变化并记录下脉冲时间长度即较小动作步进，此时阀位变化的修正值就是电动执行死区。 
如果卡件始终处于自学习状态，用户应该通过“停止”按钮终止自学习操作过程，同时检查接线和固态继电器以及电动执行机构的供电是否正常。 
查阅自学习参数可以通过点击“学习参数”按钮，此时卡件将回送自学习参数。自学习参数仅是用户填写设定参数的一个参考，卡件工作所依据的参数是用户设定参数。
注意：为保证系统安全运行，不允许在正常的生产过程中进行自学习！！

故障分析与排除：
序号	故障特征	故障原因	排除方法
1	COM灯箱	和数据转发卡无通讯	检查数据转发卡 
2	FAIL灯快闪	卡件复位，CPU没有正常工作	重新插CPU，如仍不正常请更换卡件
3	FAIL灯长亮	信号通道故障	信号通道故障，请更换卡件
4	COM灯常亮	组态卡件类型不一致	核对卡件类型是否正确，对I/O槽位重组态，编译后下载  




XP361
    XP361是8路电平型开关量输入卡，能够快速响应电平开关量信号输入，采用光电隔离方式实现数字信号的准确采集。卡件具有自诊断功能（包括对数字量输入通道工作是否正常进行自检）。外部电压可根据需要选择24V或48V。
型号	                 XP361
                                卡件电源
5V供电电源	（5.0~5.3）VDC，Imax<60mA 
24V供电电源	（24.0±0.5）VDC，Imax<15mA
                              输入回路
通道数	8路
信号类型	电平型开关量信号
滤波时间	10ms
逻辑“0”输入阀值	（0~5）V
逻辑“1”输入阀值	（12~54）
隔离方式	光电隔离，统一隔离
隔离电	500VAC 1分钟（现场侧与系统侧）

XP361卡件的外观如下图所示（尺寸：187mm×145mm）