ECS-700

控制器

FCU713-S

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商標

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文檔標志符定義

警告：標示有可能導致人身傷亡或設備損壞的信息。

WARNING:Indicatesinformationthatapotentiallyhazardoussituationwhich,ifnotavoided,

小couldresultinseriousinjuryordeath.

電擊危險：標示有可能產生電擊危險的信息。

RISKOFELECTRICALSHOCK:IndicatesinformationthatPotentialshockhazardwhere

AHAZARDOUSLIVEvoltagesgreaterthan30VRMS,42.4Vpeak,or60VDCmaybeaccessible.

防止靜電：標示防止靜電損壞設備的信息。

▲ESDHAZARD:IndicatesinformationthatDangerofanelectro-staticdischargetowhich

equipmentmaybesensitive.Observeprecautionsforhandlingelectrostaticsensitivedevices

注意：提醒需要特別注意的信息。

AATTENTION:Identifiesinformationthatrequiresspecialconsideration.

提示：標記對用戶的建議或提示。

TIP：Identifiesadviceorhintsfortheuser.

設備安全警示標志

下表列出了在設備中使用的安全警示標志符號及描述。

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

保護接地端子

4

Protectiveearth(ground)terminal

抗干擾接地端子

5

Referenceground(Earth)tcnninal

機架或機箱端子。

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網絡環境..........................................................................1

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

1.3硬件環境..........................................................................2

2性能指標................................................................................2

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

3.1結構簡圖..........................................................................4

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

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

3.4撥碼開關說明.....................................................................6

3.5掉電保護電池說明...............................................................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過程控制網連接.............................................................9

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

3.6.4擴展I/O總線連接..........................................................12

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

3.8安裝維護說明.....................................................................13

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

3.8.2更換掉電保護電池........................................................16

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

3.8.4指示燈故障現象分析及解決方法.............................................17

3.9硬件組態參數說明..............................................................18

3.10控制器狀態診斷................................................................20

4工程應用...............................................................................21

4.1應用注意事項....................................................................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

這些信息進行綜合運算處理，并將處理結果周期性地輸出到I/O模塊，完成對現場控制對象的實時

控制。FCU713-S所執行的運算處理程序使用符合IEC6113L3標準的圖形化組態軟件進行編程。

FCU713-S周期性地向過程控制網發送實時過程信息，使得該網絡上的所有操作節點均可實時監

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

控制器FCU713-S作為SOE系統主站，收集SOE模塊中的SOE原始記錄，為SOE原始數據打

上完整的時間標簽并保存到數據記錄庫中，當服務器來索要數據時，將SOE記錄送給服務器。一個

FCU713-S控制器可緩沖3000條SOE記錄。

1.1網絡環境

如圖1-1所示，FCU7I3-S向上通過過程控制網絡與操作節點（操作員站、工程師站、數據服務

器等）相連，接收操作節點發出的管理信息，并向操作節點傳遞工藝裝置的特性數據和采集到的實

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

成與同一機柜內的I/O模塊的信息交互，并可通過擴展I/O總線完成與分布在其它機柜內的12連接模

塊和通信模塊的信息交互。

過程控制網

擴展1/0總線

通信模塊工/暗接模塊

I/O模塊

圖1-1FCU713-S在ECS-700系統網絡中的位置

1.2功能特點

?采用三個32位嵌入式微處理器協同處理控制站的任務，功能強、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，可根據需處理任務的大小選擇合適的基本掃描周期，從而使控制器

的負荷得到了控制，提高系統的穩定性和可靠性；

?最快20ms掃描周期，響應速度快、實時性高；

?控制軟件和算法模塊采用模塊化設計，核心程序固化在Flash存儲器中：

?通過本地I/O總線，FCU713-S口J直接連接64個I/O模塊；

?支持31個可遠程安裝的擴展I/O節點；

?過程控制網和擴展I/O總線采用冗余的100Mbps工業以太網，使系統數據傳輸實時性、可

靠性、網絡開放性有了充分保證：

?支持FF現場總線；

?控制器、過程控制網以及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

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

制滯仍可正常工作，從而提高控制器的可靠性，確保現場控制的連續性和穩定性；

?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：

?支持組態單點在線下載，可在不影響生產的情況下法行組態修改，在組態下載時僅更新當

前修改的組態從而提高組態更新速度，確保組態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，系統輸出安全可靠；

?采用全封閉模塊化安裝，提高系統防塵抗震能力，增強了模塊的可靠性。

1.3硬件環境

控制器FCU713-S為獨立模塊，安裝在控制站機柜中。

ECS-700系統中，每個控制站只能設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

表2-1FCU713-S性能指標

項目性能指標

主頻500MHz

DDR256MB

FLASH152MB

工作電壓24VDC±5%

本地I/O模塊最大數量64

I/O連接模塊或者通信模塊數量31

項目性能指標

最大I/O點數4000

AI最大數量2000

AO最大數量1000

DI最大數量4000

DO最大數量2000

最大自定義整型量KXX)

最大自定義開關量5000

最大自定義模擬量3000

用戶程序最大頁數500

站間通訊發送容量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

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

?抗電快速脈沖群干擾：工業三級A

?抗浪涌沖擊：工業三級A

?抗射頻電磁波干擾：工業三級A

?抗靜電放電干擾：工業三級A

環境要求

?工作溫度：(-20~70)℃

?工作相對濕度：5%~95%,不結露

?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結構簡圖

圖3-1控制器FCU7I3-S單元培構圖

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

MB712-So控制器由控制器硬件和外殼構成，帶狀態指示燈。基座作為控制器與其它部件的連接接

口，具備供電、連接I/O總線、連接SCnet網絡、連接時鐘同步秒脈沖信號等功能，并可設置控制器

過程控制網網絡地址。基座上提供了8盞網絡連接狀態指示燈，指示過程控制網、擴展I/O總線的連

接狀態。

表3-1控制器基座接口說明

接口名稱說明

E-BusA擴展I/O總線A網口

E-BusB擴展I/O總線B網口

SCnclA過程控制網絡A網口

SCnetB過程控制網絡B網口

L-BusA本地I/O總線A網口

LBusB木地I/O苒線R網口

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、位號組態、控制算法下載到控制器之后，控制器立即按照組態進行工作。

通過檢查控制器面板指示燈狀態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，具體含義如表3-2所示。

表3-2FCU7I3-S面板指示燈

指示燈常態其他狀態可能原因

Faull（紅）滅亮硬件故障

1.無組態

2.組態更新過程

Slatus（綠）亮閃

3.組態恢復過程

4.系統運行超時

工作：亮--

Duplex（綠）

備用：火--

滅冗余的SCnet網絡均故障

（綠）

SCnet亮L模塊IP地址沖突

閃

2.單條SCnet網絡故障

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撥碼開關說明

FCU713-S作為過程控制網上的一個節點，在開始正常工作之前，必須設定其在過程控制網上的

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

制器。域地址和域內節點地址均在控制器基座MB712-S上設置，如圖3-3所示。

圖3-3設置控制器IP地址

IP地址格式為172.子網地址.域地址.域內節點地址:

?子網地址：20或者21。連接A#過程控制網時對應2沖子網；連接B#過程控制網時對應21#

子網。兩個子網互為冗余，同時工作。

?域地址：0~59。通過域地址撥碼開關SW1可設置域地址，如表3-3所示。

?域內節點地址：2~127。通過域內節點地址撥碼開關SW2可設置域內節點地址，如表3-4

所示。

表3-3FCU713-S域地址撥碼設置

撥碼開關（高位?低位）SW1

域地址

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

0OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFF

1OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFON

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

58OFFOFFONONONOFFONOFF

59OFFOFFONONONOFFONON

表3TFCU7I3-S域內節點地址撥碼設置

撥碼開關（高位-低位）SW2

節點地址

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（SVVLl、SW1-2）撥碼無效。

A?控制器域內節點地址不能設置為0#,1#。

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

?控制器域內節點地址ADD必須設置為偶數，其冗余的節點地址自動變為ADD+U

3.5掉電保護電池說明

當控制器突然掉電時，切換成掉電保護電池供電，控制器中的組態數據將自動進行備份。當控

制器重新上電時，控制器會進行組態恢復，從而避免控制器中的數據因掉電丟失。最新的組態數據

備份時會自動覆蓋上一次備份的數據。

掉電保護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、離線組態清除開關、組態備份/清除指示燈，如圖3-4所示。

?電池開關：用于開啟/關閉電池。電池開關為OFF時，不啟用電池；為啟用電池。

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

指示燈亮；當指示燈滅后，表示組態備份已經完成,

?離線組態清除開關：手動清除備份的數據。按?下離線組態清除開關，指示燈亮。若后續

無操作，指示燈會在1分鐘后熄滅；若繼續長按離線組態清除開關，則指示燈閃爍，表明

正在清除組態，待指示燈滅后，控制器組態被清除，

注意：

A在啟用控制器前，請確保已經啟用保護電池，即電池開關置為ON。

掉電保護電池更換維護的方法，請參見3.8.2更換掉電保護電池。

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構如圖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，系統電源與系統電源接線端子的對應關系如表3-5：

表3.5系統電源與系統電源接線端子對應關系

系統電源系統電源接線端子

+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的應用場合，必須配備授時儀，并將授時儀發出的秒脈沖信號轉換成差分信號接

入到FCU713-S中，從而進行時鐘同步，確保SOE時間的準確性。

?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服務器同步控制站時

鐘即可。

3.6.2過程控制網連接

過程控制網使用高速冗余工業以太網，網絡拓撲結構為總線形結構或星形結構。在單個控制域

內最多可連接60對控制器（冗余配置），如圖3-6所示。

數

工操

■

程i作據

師員服

7

站d站叁

控制器

60對

連接

內可

制域

個控

6單

圖3-

絡通

A網

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SC

控制

過程

器與

控制

機、

網交換