2024年5月9日发(作者:)

硕人时代

STEC2000控制器

用户手册

硬件说明书

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STEC2000硬件说明书

目 录

第一章 概述

…………………………………………………….……..…..2

第二章 STEC2000主板

………………………………..…….……..…...3

第三章 接口板

…………………………………………………....…...….6

第四章 STEC2000 I/O模块

……………………………………..……7

4.1

4.2

4.3

4.4

AI模块…………..…………………………………….……..…..8

AO模块…………..…………………………………………..….11

DI模块…………..……………………………………….…..….13

DO模块…………..…………………………………………..….15

第五章

液晶、键盘模块

………………………………………..…….….17

第六章 安装说明

…………..…………………………………..…..……18

1

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第一章 概述

STEC2000嵌入式控制器是以嵌入式技术为核心,基于Motorla 32位CPU

和嵌入式实时Linux操作系统,可广泛应用于市政(热力工程、城市给水、管

道煤气等)、建筑自动化(空调、安防等)、交通、园林、畜牧、养殖等领域,

可实现现场采集、监视、控制、通讯的嵌入式控制器。

本手册提供有关STEC2000嵌入式控制器的硬件技术参数、安装、调试等

内容。

1.1 主要功能:

1 数据采集和存储

2 液晶显示

3 键盘交互

4 数据传输

5 控制

6 报警

1.2 功能特点

1 高度集成

2 硬件配置灵活

3 多种通讯方式

4 支持远程配置

5 历史数据存储

6 无需编程的控制组态

7 强大的二次开发支持

8 故障分析和故障上传通知

9 现场彩色液晶显示监控参数

2

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STEC2000嵌入式控制器系统是由STEC2000主控制模块(SR-200X)、键

盘和液晶显示模块(SR-201X)、模拟量输入AI模块(SR-202X)、模拟量输出

AO模块(SR-203X)、开关量输入DI模块(SR-204X)、开关量输出DO模块

(SR-205X)构成的具有数据采集和处理的计算机系统。

STEC2000的命名规则

型号

模块种类

2000系列

硕人时代科技有限公司

说明:编号第一位表示系列,

2

表示

2000

系列。第二位第三位表示模块种类,

00

表示主控制模块,

01

表示键盘和显示模块,

02

表示

AI

模块,

03

表示

AO

模块,

04

表示

DI

模块,

05

表示

DO

模块。最后一位表示型号。

第二章 STEC2000 主控制模块SR-2001

STEC2000主控制模块是STEC2000控制器核心部件。内部嵌入了Liunx

操作系统,用户可利用SRDev组态软件对控制器系统进行对现场实际的工况进

行配置,实现一些专用的功能,如逻辑控制、过程循序控制、PID控制、模糊

控制、以及一些运算等等。并通过数字量或模拟量输出对不同的设备装置和过

程进行控制。

STEC2000主控制模块板内部集成了多种的通讯接口。用户不仅可通过不

同的通讯接口同时进行上传数据和报警,而且可以通过通讯远程控制

STEC2000控制器I/O情况。从而实现控制系统现场无人职守或少人职守。

1、STEC2000主控制模块技术参数

1.1 STEC2000使用环境条件:

海拔高度:2000m及以下,全功能运行。

工作环境温度:-10℃~+55℃。

工作环境相对湿度:5%~95% RH,且表面不凝露。

无强烈振动和冲击,垂直倾斜度不超过5%。

工作环境无腐蚀金属和破坏绝缘的有害气体,无导电尘埃和引发火灾及

爆炸的危险介质,无严重霉菌。

3

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1.2 外形机械尺寸:276×143×132(㎜)。

1.3 包装重量:5kg。

1.4 供电电源:5VDC、

±

12VDC。

1.5 功耗:15W,液晶休眠状态5W。

1.6 单控制器I/O扩展槽数量:8个

1.7 通讯接口:RS232、PTSN公用电话网、RS485、以太网等

1.8 扩展接口:LCD和键盘复合接口

1.9 支持通讯协议:TCP/IP、PPP、MODBUS等

1.10 DOC数据存储容量:标准配置为16M

1.11 CPU主频:66MHz

1.12 内存容量:16M(标准配置)

1.13 操作系统:SR-Linux

1.14 系统平均无故障时间(MTBF): 100000小时

89

VCC

+12V

GND

2

7

6

5

4

3

STEC2000主板

1、 电源接口。+5V DC、+12VDC、GND

2、 控制器扩展接口。连接液晶键盘模块。

3、 保留留接口。为方便控制器硬件接口升级,预留接口。

4

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4、 以太网接口。TCP/IP协议,可直接接入以太网内。出厂统一配置IP地址为

192.168.0.156。接口方式RJ45。

5、 标准串行口。

6、 复位键。用户按动此件控制器操作系统将重新启动。

7、 电话线接口。用户选用内部调制解调器配置时,可将电话线直接接入此接

口,控制器可通过电话拨号的工作方式上传或现在数据。接口方式RJ11。

8、 嵌入式Modem。根据用户需要选配,请在购买前注明。

9、 ST-BUS接口端子。ST-BUS 总线与接口板的接口。

z

注意:控制器的信号端子(信号接线端子、通讯端子等)均禁止高压接入,

否则可能导致设备永久性损坏!

z

注意:电源线接线时用户可参照上图进行,接线时请注意电源的正负极,

反复检查,否则可能造成设备永久性损坏!

5

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2工作原理:

ST-BUS

modem

嵌入式

SDRAM

以太网卡

Motorla

CPU

32

FLASH

显示驱动

DOC

看门狗

RS232

RS485

6

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第三章 接口板

接口板是SREC2000控制器主控模块一部分,是主控制模块与I/O板的接口

电路。各个I/O模块的电源由接口板接入,上电时请注意观察D4、D5、D6 三

个电源指示灯是否同时亮,如果发现其中有某一指示灯没有亮,应立即断开电

源重新检查电源接线。

4

2

4

1234567

A-GND

-12V

+12V

5

6

3

STEC2000接口板

1、电源接口。模拟地A-GND、-12V DC、+12VDC

2、ST-BUS接口端子。ST-BUS 总线与主板的接口。

3、调试接口。用户不能使用

4、I/O接口端子。I/O模块接口插槽,从左至右分别为SL0至SL7。用户可将

任何类型I/O模块接入空闲插槽,通过软件设定进行采集或控制。

z

注意:电源线接线时用户可参照上图进行,接线时请注意电源的正负极,

反复检查,否则可能造成设备永久性损坏!

7

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第四章 STEC2000 I/O模块

STEC2000 I/O模块是电气转换的接口模块,它能够将现场的信号如液位开

关、接触器状态、温度传感器、压力传感器、流量计、电磁阀、执行器等信号

转换为CPU能够识别的信号格式。SREC2000所有的I/O模块都经过光电耦合

与系统进行隔离,确保安全和无故障的工作。I/O模块的所有通道都可进行软

件配置。

SEC2000 I/O模块接口数量:

AI模块 8路差分模拟量输入

AO模块 4路模拟量输出

DI模块 12路数字量输入

DO模块 8路数字量输出

输入信号类型:

直流电压

直流电流

脉冲计数

频率测量

无源开关量输入

8

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4.1 模拟量输入AI模块SR-2021

AI模块采用光电隔离技术,使被测量信号系统与控制器之间完全电气隔

离,适用于恶劣环境的工业现场数据采集。

本模块采用了高性能的仪用放大器,具有极高的输入阻抗和共模抑制比,

可直接配接各种传感器,以完成对不同信号的放大处理,同时,本卡无需用户

外接电源。

1 主要技术指标:

1.1 输入通道数:8通道差分输入

1.2 输入信号范围:±10V、±5V、±2V、±400mV

1.3 最大允许输入电压:±20V

1.4 输入阻抗:≥10MΩ

1.5 A/D转换分辨率:16位

1.6 A/D芯片转换时间:8μS

1.7通道采样时间:10ms

1.8通道切换时间:<13μS

1.9隔离形式:光电隔离

1.10隔离电压:≥2500V

1.11使用环境要求:

工作温度: -10℃~55℃

相对湿度: 5%~95% RH

存贮温度:-20℃~+85℃

1.12外型尺寸:长×高=57mm×93mm

2 接口定义:

电源指示灯

AI模块接口定义图

第0通道

第2通道

第1通道

第3通道

第4通道

第6通道

第5通道

第7通道

注:AI模块外接电流信号时,需在对应通道并联外接一个390欧姆/0.25W

的精密电阻,进行I/V转换。用户也可选配由我公司提供的信号保护板,对现

场信号进行保护和变换。

9

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信号保护板安装接线图

STEC2000控制器AI模块使用10V、5V、2V、200mV量程对信号进行测

量,用户可根据实际情况选定使用。其中10V量程为自动量程,可根据信号输

入信号的电平高低自动切换量程,以保证有最大测量精度,所以用户在不能确

定被测信号变化范围时,应选用自动量程作为测量方式。

3. 工作原理:

10

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4、安装及使用注意:

本模块的安装十分简便,只要将主机机壳打开,在断电情况下,将模块卡

插入主机的任何一个空余扩展槽中,再将档板固定螺丝压紧即可。

本模块采用的模拟开关是 COMS 电路,容易因静电击穿或过流造成损坏,

所以在安装或用手触摸本卡时,应事先将人体所带静电荷对地放掉,同时应避

免直接用手接触器件管脚,以免损坏器件。禁止带电插拔本接口卡。

当输入通道不全部使用时,应将不使用的通道短接,不要使其悬空,以避免

造成通道间串扰。

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4.2 模拟量输出AO模块SR-2031

本模块上有4路独立模拟输出通道。用户可根据控制对象的需要,选择不同

的电压输出量程。

1、技术参数:

1.1 D/A输出通道数: 4路 (互相独立,可同时或分别输出)

1.2 D/A输出信号范围:0~5V;0~10V

1.3 D/A输出阻抗:≤200Ω

1.4 D/A转换分辨率:12位

1.5 D/A转换间:≤ 10μS

1.6输出精度:电压输出精度优于0.5%

电流输出精度优于0.1%

1.7隔离方式:数模隔离

1.8隔离电压:2500V

1.9使用环境要求:

工作温度: -10℃~55℃

相对湿度: 5%~95% RH

存贮温度:-20℃~+85℃

1.10外型尺寸:长×高=57mm×93mm

2、接口定义:

电源指示灯

输出转

换开关

第3通道

第2通道

第1通道

第0通道

转换开关跳线帽跳到上侧两个针时对应通道输出电压信号

转换开关跳线帽跳到下侧两个针时对应通道输出电流信号

出厂设置为电压信号输出设置

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12

第第

01

通通

道道

开开

关关

2

3

电压(电流)输出设定方法

3、工作原理:

输出

平滑滤波

D/A转换

光电隔离

CPU

双口RAM

ST-BUS

4、安装及使用注意:

本模块的安装十分简便,只要将主机机壳打开,在断电情况下,将模块卡

插入主机的任何一个空余扩展槽中,再将档板固定螺丝压紧即可。

为保证安全及采集精度,应确保系统地线(计算机及外接仪器机壳)接地

良好。为防止外界较大的共模干扰,应注意对信号线进行屏蔽处理。

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4.3 开关量输入DI模块SR-2041

本模块适用于工业现场中各种开关信号脉冲信号的接口的测量。本卡采用

了光电隔离技术,使计算机与现场信号之间以及各路现场信号之间全部隔离,

提高了STEC2000控制器在工作中的抗干扰能力。

本接口卡为用户提供了12路光隔离开关量输入信号通道。

1、技术参数:

1.1输入信号类型:无源开关量信号、

频率信号

1.2输入状态:有输入信号时为1

无输入信号时为0

1.3频率计数范围:5Hz~10k Hz

1.4隔离方式:光电隔离

1.5隔离电压:2500V

1.6使用环境要求:

工作温度: -10℃~55℃

相对湿度: 5%~95% RH

存贮温度:-20℃~+85℃

1.7外型尺寸:长×高=57mm×93mm

2、接口定义:

电源指示灯

信号指示灯

公共端

通道0

通道1

通道2

通道3

通道4

通道5

通道6

通道7

通道8

通道9

通道10

通道11

其中通道0、通道1、通道2可根据具体实际要求设定成脉冲计数器或开

关量输入通道。具体设置方法请参照《组态环境说明书》中有关内容。

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4、安装及使用注意:

本模块的安装十分简便,只要将主机机壳打开,在断电情况下,将模块卡插

入主机的任何一个空余扩展槽中,再将档板固定螺丝压紧即可。

禁止带电插拔本模块。为保证人身及设备安全,应确保系统地线接地良好。

为防止外部设备中较大的电磁干扰,应注意对信号线进行屏蔽处理

本模块输入信号为无源节点,用户切记不要将有源信号接入!

5、工作原理

DI信号输入频率信号输入

光电隔离光电隔离

CPU

高速计数器

双口RAM

ST-BUS

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4.4开关量输出DO模块SR-2051

本模块适用于工业现场中各种开关信号的自动控制。考虑到在外部信号对

控制器的干扰,本卡采用了继电器隔离技术,使计算机与现场信号之间以及各

路现场信号之间全部隔离,提高了控制器在工作中的抗干扰能力。

本接口卡为用户提供了8路开关量输出信号通道。

1、技术参数:

1.1输出信号类型:继电器输出

1.2输出信号状态:常开节点

3继电器节点容量:30DC/1A

110VDC/0.3A

125VAC/0.3A

1.4闭合时节点的接触电阻:<0.03Ω

1.5隔离方式;继电器隔离

1.6隔离电压:3000V

1.7使用环境要求:

工作温度: -10℃~55℃

相对湿度: 5%~95% RH

存贮温度:-20℃~+85℃

1.8外型尺寸:长×高=57mm×93mm

2、接口定义:

电源指示灯

通道0

通道1

通道2

通道3

通道4

通道5

通道6

通道7

4、安装及使用注意:

本模块的安装十分简便,只要将主机机壳打开,在断电情况下,将模块卡

插入主机的任何一个空余扩展槽中,再将档板固定螺丝压紧即可。

控制高电压、大电流的设备时,必须加装中间继电器进行转换。

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5、工作原理

DO信号输出

继电器隔离

继电器驱动电路

CPU

双口RAM

ST-BUS

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第五章

液晶、键盘模块SR-2011

液晶、键盘模块是现场人机交互模块。方便用户查询现场数据和报警等信

息,并可通过键盘输入信息对现场进行人工控制。

5.1 液晶显示器安装步骤

1、 按照液晶器开孔尺寸,在控制箱选择合适位置开孔。控制柜的板厚为

1.5mm~2mm为宜。

2、 将液晶显示器从正面插入预先开好的孔中。

3、 用液晶显示器固定板(随机附件)固定液晶显示器。

图19 液晶显示器固定板外形示意图

图20 固定板安装示意

4、 使用随机显示连线(DB25)将控制器与液晶显示器可靠联接。

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第六章 安装说明

6.1 STEC2000开孔尺寸安装尺寸

安装尺寸图

液晶开孔尺寸图

19

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6.2外型尺寸图

外型尺寸图

电源接口

电话接口(RJ11)

复位

RS232

以太网接口

()

键盘显示

接口

外观接口示意图

6.3安装考虑

STEC2000控制器所选用的原器件均为工业或军级低功耗宽温器件,所以

STEC2000能够在环境条件相对恶劣的工业环境下连续工作。但需要说明,所有

电气产品在最大负荷及极限环境温度工作下连续长期工作,都会减少它们的使

用寿命。所以建议将控制器安装在通风良好的环境下,使其工作环境不至于出

现极限的工作温度,延长其使用寿命。

控制器安装时,您可以采纳如下要求:

1 控制器应安装在控制柜内,控制柜应通风良好。

2 在控制器上方和下方必须留有最小25mm的空间。

3 控制器前门距控制柜前面板应留有最小50mm的空间。

4 须留出足够的空间以容纳I/O线、通讯电缆。

5 信号线的接入:信号线接入端子分为端子插头和端子插座两部分,接线

时只需将导线接入端子插头,然后再将端子插入对应信号的端子插座中

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即可。

6 端子插头可接受的端子导线规格为:导线不大于4mm²,导线金属裸露长

度即导线拨线长度7 mm。当使用多心导线时为防止信号间导线搭线造成

短路,芯线应绞紧,最好将导线事先作镀锡处理。

6.4 控制器的安装和功能模块的拆卸

控制器功能模块不能带电进行拆卸,在拆卸控制器功能模块及相关设备时,

请您一定要切断所有的电源。如果没有切断电源,可能会导致人身伤害或设备

的损坏。

安装功能模块时,可参考以下步骤:

1 关闭控制器电源。

2 将需安装的功能模块按电源灯向信号线出线方向插入控制器内。功能模块

选用防反接插槽,插入方向错误时功能模块不能被安装。

3 将信号线参照接线端子定义图示要求,接入端子。信号地要求与模拟电源

地可靠连接保证信号精确度。

4 确认插拔端子已经与功能模块可靠连接。

5 检查电源线、信号线、通讯电缆等安装是否可靠,极性是否正确。

6 上电运行。

7 上电运行时,观察接口板上的3个电源指示灯(红色)应正确指示。其中

D4表示主板电源,D5表示+12V电源,D6表示-12V电源。

8 上电运行时,各模块的电源指示灯(绿色)应正常指示。

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传真:010-62965262

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