SOLID STATE INSTRUMENTS PCL-2 脉冲电流环路转换器使用说明书

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PCL-2 脉冲电流环路转换器

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6 PCL-2 4-20mA 电流环路转换器模块

PCL-2 脉冲电流环路转换器

安装位置 – PCL-2 可以安装在任何位置。提供两个安装孔。
电源输入 - PCL-2 由交流电源供电tage 在 120 和 277 伏之间。将交流线路的“火线”连接到 L1 线路端子。将交流线路的“中性”线连接到 NEU 端子。将 GND 端子连接到电气系统地。接地必须连接到电气系统接地。如果不存在真正的中性线，则将 NEU 和 GND 端子都接地。 ***警告***：PCL-2 电源输入必须相接，而不是相接。请参见第 6 页的接线图。
仪表输入 – PCL-2 具有 2 线（A 型）脉冲输入。将PCL-2 的“Kin”和“Yin”输入端子连接到仪表的“K”(-) 和“Y”(+) 输出端子。 PCL-2 的“Kin”端子是公共回路。 +13VDC 润湿卷tage 在 PCL-2 的 Yin 端子上被内部“上拉”。仪表输出线的每次闭合都会将 Y 输入线“下拉”到 Z，即公共回路，从而代表一个脉冲。接收到脉冲时，红色 LED D6（位于 Yin 输入端子旁边）会显示。所有设置都通过 USB 编程端口编程到 PCL-2 中，并保存在非易失性 EEPROM 存储器中，因此它们永远不会丢失或被无意更改。请参阅第 8 页的“对 PCL-2 进行编程”。
输出 - PCL-2 输出 4 至 20mA 的电流，与使用 12 位数模转换的脉冲值和满量程系统设置计算出的使用率成正比。对于电动，这是 kW；对于水或气体，它分别是每选定时间单位的加仑或 CCF。在通用模式下，输出只是每单位时间的脉冲数。有两种输出模式可供选择：可选择瞬时或平均使用率输出。瞬时音量tage 内部提供输出保护。 4-20mA 回路必须由 PCL-24 外部的稳压 +2VDC 回路电源供电。该电源为输出端提供所有电源tage 的 PCL-2 并与 PCL-2 的其余部分光学隔离。
手术 - 有关 PCL-2 操作的完整说明，请参见以下页面。

PCL-2 操作

通用模式：PCL-2 的通用模式将每秒、分钟或小时的脉冲数转换为 4-20mA 电流，并具有固定的 1 秒更新间隔。这是最简单的模式，只需要计算输出电流的每秒、分钟或小时的可编程最大脉冲数。脉冲值固定为1。下面是一个examp了解 PCL-2 在通用应用程序中的工作方式及其编程方式。Examp乐： 假设您有一个变速电机应用程序，您需要知道每秒的转数。每转一圈有一个脉冲。电机转速为 3450 RPM。四舍五入到 3600 RPM 给我们每秒 60 个脉冲。满量程 pps 值设置为 60。因此，3600 RPM 或 60 RPS = 20mA。零 RPS = 4mA。由于电机的每秒转数等于每秒脉冲数，因此脉冲数/秒与每秒转数成正比。假设此时接收到的脉冲速率为每秒 43 个脉冲并且负载稳定。转换为：43/60 = 71.6% X 16mA = 11.4666mA + 4mA = 15.4666mA 输出。输出分辨率为 16mA / 4096 步或每步 .003906 mA。因此，4096 * 71.466% = 2927.247 的 4096 步。四舍五入为 2927 X .003906mA = 11.433mA + 4mA = 15.4328mA 输出，代表 43pps。准确度 = 99.78%。
电动模式： PCL-2 脉冲至 4-20mA 电流环路转换器模块设计用于输出 4-20mA 之间的电流，从而产生电压tage 在回路上与瞬时或平均 KW 需求值成正比。下面是前任amp了解 PCL-2 在电气应用中的工作原理及其编程方式。Examp乐： 假设一座建筑物的最大需求量为 483KW。将满量程值设置为 500 kW。因此，500kW = 20mA。 0kW = 4mA。每步分辨率为 500 / 4096 或 122 kW（或满量程的 0244%）。假设电表的 PKe 脉冲形式 C（3 线）值为 240 wh/脉冲（或 .240kwh/脉冲）。 2 线当量为 .480kWh/p 或 480wh/p。假设此时接收到的脉冲速率为每 4 秒一个脉冲，并且负载稳定。转换为：.480 Kwh X 3600 = 1728 kW-sec / 4 sec = 432 kW。输出电流计算为 432/500 = 86.4% X 16mA = 13.824mA + 4mA = 17.824mA 输出。输出分辨率为 16mA / 4096 步或每步 .003906 mA。因此，4096 * 86.4% = 3538.944 的 4096 步。舍入 3539 X .003906mA = 13.82422mA + 4mA = 17.82422mA 输出。准确度 = 99.9988%。

PCL-2应用前amp莱斯

电动模式，瞬时 kW examp乐： 假设测量的电流需求为 109.8kW。将满量程设置为 200kW。输出电流将为 109.8/200= .549 或满量程的 54.9%。如果 200kW=16mA，则 16mA X .549 = 8.784mA。 8.784mA + 4mA = 12.784mA。由于在 12kW 满刻度上使用 200 位 DAC，因此输出分辨率为 16mA/4096 或每步 003906 mA。因此 8.784mA/.003906= 2248.85 步。向下舍入为 2249 * .003906 = 8.7845 mA + 4mA = 12.7845mA。准确度为 12.7845/12.784= 99.996%。将 2248 的值写入 DAC，输出 12.7845mA 的电流。
水模式 example（加仑数，每秒加仑数）： 假设建筑物的最大水流量为 883GPM。每秒等效（平均）最大速率为 883/ 60=14.71667 GPS。所需的输出以加仑每秒为单位，因此输出时间间隔设置为秒。让我们将满量程值设置为 16 GPS。因此，16GPS = 20mA。 0 GPM = 4 毫安。输出流速分辨率为每步 16GPS / 4096 或 .00390625 GPS（或满量程的 .02442%）。假设水表的脉冲值为 10 加仑/脉冲。假设此时接收到的脉冲是每 4 秒一个脉冲的速率，并且流量是稳定的。 10 加仑/4 秒 = 2.5 加仑每秒。 2.5/16 = 15.625%。 15.625% x 16mA = 2.50mA + 4mA = 6.50mA 输出。输出分辨率为 16mA / 4096 步或每步 .00390625 mA。因此，4096 * 15.625% = 640.0 的 4096 步。640 X .003906mA = 2.49984mA + 4mA = 6.49984mA 输出。准确度 = 99.9975%。将值 640 写入 DAC，这将在电流环路中产生 6.49984mA 的输出。
假设建筑物的流量导致每秒 1 个脉冲。那等于每秒 10 加仑。 10G/16GPS = 62.50%。计算出的输出为 62.50% X 16mA = 10mA + 4mA = 14.0mA。 .625 X 4096 = 2560.0 步。 2560 x .003906= 9.99936 + 4mA 13.99936mA，代表流量为10个GPS。
假设建筑物每秒有 2 个脉冲，或每秒 20 加仑。这将超出 2 个 GPS 的 PCL-16 满量程范围；红色错误 LED D2 会亮起，指示错误情况。将满刻度更改为大于 20 的数字。
水模式 example（加仑数，每分钟加仑数）： 假设同一建筑物最大水流量为 883GPM。所需的输出以加仑/分钟为单位，因此输出时间间隔设置为分钟。让我们将满量程值设置为 1000 GPM。因此，1000GPM = 20mA。 0 GPM = 4 毫安。输出流量分辨率为每步 1000GPM / 4096 或 .002441GPM（或满量程的 .02441%）。假设水表的脉冲值为 10 加仑/脉冲。假设此时接收到的脉冲是每 4 秒一个脉冲的速率，并且流量是稳定的。 10 加仑/4 秒 = 每分钟 15 个脉冲 = 每分钟 150 加仑。 150/ 1000= 15.00%。不需要舍入。 15% x 16mA = 2.40 mA + 4mA = 6.40mA 输出。输出分辨率为 16mA / 4096 步或每步 .003906 mA。因此，4096 * 15% = 614.4 的 4096 个步长。614.4 X .003906mA = 2.3998mA + 4mA = 6.3998mA 输出。准确度 = 99.9976%。将值 614 写入 DAC，这将产生 6.3982mA 的电流环路输出，代表每分钟 150 加仑。
水模式 examp乐： （加仑数，每小时加仑数）
Examp乐： 假设一座建筑物的流量最大为 883GPM。这相当于 883 x 60 或 52,980 GPH。所需的输出以加仑/小时为单位，因此输出时间间隔设置为小时。让我们将满量程值设置为 60,000 GPH。因此，60,000GPH = 20mA。 0 GPM = 4 毫安。输出流量分辨率为每步 60,000GPH / 4096 或 14.6484GPH（或满量程的 .02441%）。假设水表的脉冲值为 10 加仑/脉冲。假设此时接收到的脉冲速率为每秒一个脉冲，并且流量稳定。 10 加仑/秒 = 60 脉冲/分钟（或 3600 脉冲/小时）= 36000 加仑/小时。 36000/ 60000= 满量程的 60.00%。不需要舍入。 60% x 16mA = 9.6mA + 4mA = 13.60mA 输出。输出分辨率为 16mA / 4096 步或每步 .003907 mA。因此，4096 * 60% = 2458 的 4096 个步长。2458 X .003907mA = 9.6039mA + 4mA = 13.6039mA 输出。准确度 = 99.9713%。 PCL-2 的处理器将值 2458 写入 DAC，这将产生 13.6039mA 的输出，代表每小时 36000 加仑的流速。
气体模式 examp莱斯：
这些通常与水前相同amples，但输入和输出单位必须相同。对于前amp例如，如果每个脉冲的输入值以立方英尺为单位，则输出也必须以立方英尺/所选时间单位为单位。这也可以是立方米进和立方米出/时间单位。单位无关紧要，只要它们相同即可。 PCL-2 中没有用于水和气体应用的单位转换。在电气应用中，包含瓦时输入/千瓦输出转换。这是一个独特的情况，因此已在 PCL-2 的计划中得到解决。

LED 指示灯

LED 功能：
输入红色 LED (D6)： 每次从仪表接收到脉冲并将脉冲发送到 PCL-2 时，此 LED 就会亮起，因此输入处于活动状态。短输入持续时间通常很难看到，尤其是在水表和气表上。明亮的红色 LED 用于帮助缓解此问题。输出绿色 LED (D5)：此 LED 每秒闪烁一次，持续 100 毫秒，表示 PCL2 的微型计算机正在将输出值写入电流环路 Amp扩音器。
转换器正常运行 (COP)/测试-校准模式黄色 LED (D1)： 在正常操作模式下，LED D1 每 100 秒闪烁 3 毫秒，只是为了表明处理器处于活动状态并正确运行其程序循环。当 PCL-2 处于测试模式或校准模式时，LED D1 会持续点亮。当退出测试或校准模式时，D1 将每 3 秒恢复闪烁一次。
错误红色 LED (D2)： 此 LED 将持续亮起，表示存在超量程错误，通常是 Full Scale 太小或 Pulse Value 太大。发生这种情况时，需要增加满量程，因为脉冲率通常是固定的，无法更改。 USB TX GRN LED (D9)：当 USB 端口将数据从 PCL-2 发送到运行 SSI 通用编程器的主机时，该 LED 会闪烁。
USB Rx 红色 LED (D8)： 当 USB 端口从运行 SSI 通用编程器软件或 ascii 终端软件程序的主机接收数据时，此 LED 会闪烁。

PCL-2接线图

PCL-2 4-20mA 电流环路转换器模块

测试 PCL-2
使用能够读取非常低电压的优质 (0.000V) 数字电压表 (DVM)tag准确地说，将引线连接到电流环路输出连接器上方的电阻器 R14 上。也可以使用测试点 TP5 和 TP6。将 PCL-2 置于测试模式。（参见第 9 页。）黄色 LED D1 将持续点亮。 PCL-2 的输出必须连接到接收设备的输入，并且必须通电或连接到合适的测试装置。卷tagR14 两端的 e 与输出电流成正比。在 20mA 的输出电流下，输出电压tagR14 上的 e 将为 .20VDC。在 4mA 的输出电流下，输出电压tagR14 上的 e 将为 .04VDC。在测试模式下，输出电流将在 4 秒内从 20mA 扫描到 10mA，并在 20mA 保持 4 秒。它将重置为 4mA 并持续 4 秒，然后重复。因此，您的仪表将在 04 秒内从 .20V 爬升至 .10V，在 .20V 停留 4 秒，变为 .04V 并持续 4 秒，然后再次从 .04 爬升至 .20V。这在测试模式下不断重复。在测试模式下，脉冲输入被忽略并且与是否连接无关。使 PCL-2 退出测试模式并返回正常操作模式。如果尚未连接，请将电表的脉冲输出连接到 PCL-2 的输入。当 Y 输入线为低电平（与 Kin 端子导通）时，确保 Yin 端子旁边的红色 LED 亮起。在测试或校准 (DAC) 模式下按键盘上的任意键将导致 PCL-2 退出测试模式或校准模式并返回运行模式。
将 PCL-2 连接到接收设备
接收设备必须有适合接受4-20mA电流的输入，配备250欧精密电阻（1%或更好），最大电压tage 为 +5VDC。在 PCL-18 和接收设备之间使用 #22AWG 至 #2AWG 2 芯绞合控制电缆。 4mA 将在 1 欧姆电阻上产生 250VDC，而 20mA 将产生 5VDC。使电缆长度尽可能短。建议使用屏蔽电缆，屏蔽层远离 PCL-2。
编程
PCL-2 需要您通过它的 USB 端口连接到计算机进行编程。参见第 5 页。必须编程的参数有：
运行模式：通用、电力、水或天然气
输出时间段：秒、分钟或小时
脉冲值，每脉冲 1 至 99999 瓦时、加仑或 CCF*
输入去抖滤波器，0.5、1、5、20mS
满量程值；范围 1 至 99999 脉冲/秒、kW、加仑/时间或 CCF/时间，具体取决于操作模式。*
输出模式选择，瞬时或平均（仅限电力）
需量平均间隔（如果上面的选择是平均） 1-60 分钟
测试模式或校准模式，进入和退出
（*请参阅有关通用模式的脉冲值和最大满量程值的特别说明。）
技术支援
请拨打 888-BRAYDEN 联系 Brayden Automation Corp. 技术支持（970-461-9600）如果您需要技术支持。
对 PCL-2 4-20mA 电流环路转换器模块进行编程
所需软件
PCL-2 使用 SSI 的通用编程器软件进行编程，可在 SSI 上免费下载 web网站 www.solidstateinstruments.com/downloads. 从 solidstateinstruments.com 下载软件版本 V1.xxx (TBD) 或更高版本 web地点。有关安装 SSI-UP 软件的说明，请参阅第 10 页。
对于首次设置后的后续编程，请遵循以下说明：
使用 PCL-2 随附的 USB 编程电缆，将“B”端插入 PCL-2。将“A”端插入计算机的 USB 端口。在启动 SSI-UP 编程软件之前，首先执行此操作并为 PCL-2 通电。运行 SSI 通用编程器软件。 SSI-UP 软件应自动识别 PCL-2 已插入计算机并打开 PCL-2 编程页面。当前编程参数将从 PCL-2 中读取并显示在 PCL-2 窗口中。要随时从 PCL-2 读取所有参数，请单击按钮。
要将新设置编程到 PCL-2 中，请在窗口的相应框中输入所需的值，然后单击. PCL-2 有四种设置和一种测试模式。
操作模式：下拉下拉菜单并选择应用类型，通用、电力、水或气体。根据所选模式，某些与所选模式不兼容的功能可能会显示为灰色。
脉冲值： 以所选单位为模式输入 Form A（2 线）脉冲值，数字从 1 到 99999。电为瓦时，水为加仑，气体为立方英尺。对于通用模式，脉冲值为 1 且无法更改。（对于电力，您需要将千瓦时值乘以 1000 以获得瓦时值。）您不能输入小数点。该值必须是整数（整数）。对于前amp例如，如果您的 Form A（2 线）值为 .144 kWh/脉冲，则您的每个脉冲瓦时值为 144wh/p。在脉冲值框中输入 144。点击如果完成或更改其他设置。
全尺寸： 输入从 1 到 99999 的所需满量程值到所需的满量程 KW、加仑或立方英尺。对于通用模式，最大满量程值范围取决于所选的时间积分。对于秒、1-100、分钟 100-10000 和小时 10000-1000000。这使您可以灵活地输入一个值，该值将与接收遥测的 12 位分辨率一起使用。对于前ample，为 500kW 满刻度值输入 500。点击如果完成或更改其他设置。
时间积分： 下拉下拉菜单并选择秒、分钟或小时。这段时间是电流输出代表使用率或流量的时间。此设置不用于电动模式。
输出模式： 为输出模式选择瞬时或平均。在瞬时模式下，4-20mA输出
将每秒更新一次当前读数结果。在平均模式下，计算出的平均值将写入输出 amplifier 为所选的平均间隔。点击如果完成或更改其他设置。
平均间隔： 从 1 到 60 分钟中选择所需的平均间隔（如果输出模式选择为平均）。 15 分钟是默认值，因为大多数电表使用 15 分钟的需量平均间隔。如果您在瞬时输出模式下操作，则不使用此设置。点击如果完成或更改其他设置。
输入去抖： 选择以毫秒为单位的去抖动时间，可以是 5、1、5 或 10 毫秒。这是有效输入在被认定为有效脉冲之前必须出现在输入端的时间。这是一种过滤技术，用于过滤掉通知并防止输入线上的噪声看起来像是脉冲。还建议使用仪表的屏蔽电缆以降低噪声。在仪表处将屏蔽层接地，以分流来自 PCL-2 的噪声。
更改系统设置完成后，请确保单击. 所有参数都将保存在非易失性 EEPROM 存储器中。 EEPROM 存储器不使用电池进行备份，因此所有参数都不会丢失。在断电情况下，数据保留通常为 10 年。
测试模式： 选择打开或关闭：选择打开将 PCL-2 设置为测试模式，并在 4 秒内开始从 20mA 扫描到 10mA。它将保持 20mA 5 秒，然后重置为 4mA 5 秒。它将再次开始并不断重复此序列，直到关闭被选中或直到 5 分钟过去。通过 USB 接口发送的任何字符都将退出测试模式。此外，循环上电将导致退出测试模式。测试模式会覆盖正常操作，因此请确保退出测试模式或重启电源以返回正常操作。
校准模式： 要使用 2VDC 稳压电源校准 PCL-24 的输出，请关闭测试模式，并将校准模式设置为开。打开 24VDC 回路电源。
– 设置 4mA 低设定点：选择 DAC0 单选按钮。这会将输出设置为 4mA。使用电压表读取 voltage 穿过 R14。调整 Pot R16，直到电压表读数为 .040VDC。
– 设置 20mA 满量程：选择 DAC4095 单选按钮。这会将输出设置为 20mA。使用电压表读取电压tage 穿过 R14。调整 Pot R15，直到电压表读数为 .200VDC。
– 检查中量程：选择 DAC2047 单选按钮。这会将输出设置为 12mA。电压表的读数应为 voltage 约为 120VDC。在电位器 R15 和 R16 上使用校准“粘液”以防止它们移动。
– 通过 USB 接口发送的任何字符都将退出测试模式。
设置出厂默认值： 如果您想将所有 PCL-2 设置重置为出厂默认设置，请选择重置参数并单击.
读取固件版本： 当 SSI 通用软件连接到 PCL-2 时，读取固件版本列在页面上。
读取参数： 点击. PCL-2 中的所有当前设置都将显示在页面上各自的菜单框中。
技术支援
联系 Brayden Automation Corp. 技术支持： 970-461-9600 如果您需要有关 PCL-2 4-20mA 脉冲到电流环路转换器模块的应用方面的帮助。

安装 SSI 通用编程器软件

安装程序

下载软件在 www.http://solidstateinstruments.com/sitepages/downloads.php
如果您的计算机是 Windows 7 32 位机器，请选择 file. 如果您的计算机是 Windows 7 64 位或 Windows 10，请选择常规下载 file.

做一个 file 名为“SSI Universal Programmer”的文件夹并复制 SSIUniversalProgrammer.msi file 进入该文件夹。
双击 SSIUniversalProgrammer.msi file 开始安装程序。

按照每个盒子上的说明安装驱动程序并准备好程序以供使用。
完成后单击“完成”并关闭安装窗口。

使用 AB 型 USB 电缆将 PCL-2 连接到您的 PC，然后启动 PCL-2。
双击桌面上的 SSI 徽标图标以启动程序。

SSI 通用程序窗口应打开，其中包含 PCL-2 设置的正确框。按照第 5 页上的说明进行操作。

SSI UP 屏幕截图使用 ASCII 文本命令进行编程
PCL-2 也可以使用 TeraTerm、Hyperterminal、ProComm 或几乎任何 Ascii 终端程序等终端程序进行编程。参数为 57600
波特率，8 个数据位，1 个停止位，无奇偶校验，无流量控制。大写或小写无关紧要。
命令如下：
'H'、'h' 或 '?' 获取所有命令的列表。
'MX ' 设置操作模式，（X 是 0-通用、1-电力、2-水、3-气体）。
'DX ' 设置输入去抖动，（X 为 0-500us[.5mS]、1-1ms、2-5ms、3-10ms）。
'PXXXXX ' 设置脉冲输入值，(1-99999)。 [在通用模式下固定为 1]。
'FXXXXX ' 设置满刻度值，(1-99999)。 [见下面的注释]。
'九' 设置时间积分，（X 为 0 秒、1 分钟、2 小时）。
'客户体验' ' 设置输出模式，（X为0-瞬时，1-平均）。
'iXX ' 设置平均间隔，（XX 为 1-60 分钟）。
'TX' ' 设置测试模式，（X 为 0-禁用，1-启用 5 分钟）。
'T ' – 读取参数。
'R M ' – 重置微
'Z ' – 设置出厂默认值
'V ' – 查询固件版本
'DACXXXX ' 将输出设置为 0 到 4095 之间的指定步长以进行输出校准：
设置为 'DAC0 4mA（启用 5 分钟）
设置为'DAC4095 ' 将输出设置为 20mA（启用 5 分钟）
设置为'DAC2047 ' 将输出设置为 12mA（启用 5 分钟）
通用模式的满量程值设置范围
对于电、水和气，满量程值为 1-99999。然而，在通用
模式下，满刻度值随输出时间积分而变化：
如果Time Integral(m)设置为Seconds，Full Scale Value的范围是1-100；
如果Time Integral(m)设置为Minutes，FullScale Value的范围是100-1,0000；
如果 Time Integral(m) 设置为 Hours，则 FullScale Value 的范围为 1,0000-1,000,000。