SOLID STATE INSTRUMENTS PCL-2 脈衝電流環路轉換器使用說明書

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PCL-2 脈衝電流環路轉換器

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6 PCL-2 4-20mA 電流環路轉換器模塊

PCL-2 脈衝電流環路轉換器

安裝位置 – PCL-2 可以安裝在任何位置。提供兩個安裝孔。
電源輸入 - PCL-2 由交流電源供電tage 在 120 和 277 伏之間。將交流線路的“火線”連接到 L1 線路端子。將交流線路的“中性”線連接到 NEU 端子。將 GND 端子連接到電氣系統地。接地必須連接到電氣系統接地。如果不存在真正的中性線，則將 NEU 和 GND 端子都接地。 ***警告***：PCL-2 電源輸入必須相接，而不是相接。請參見第 6 頁的接線圖。
儀表輸入 – PCL-2 具有 2 線（A 型）脈衝輸入。將PCL-2 的“Kin”和“Yin”輸入端子連接到儀表的“K”(-) 和“Y”(+) 輸出端子。 PCL-2 的“Kin”端子是公共迴路。 +13VDC 潤濕卷tage 在 PCL-2 的 Yin 端子上被內部“上拉”。儀表輸出線的每次閉合都會將 Y 輸入線“下拉”到 Z，即公共迴路，從而代表一個脈衝。接收到脈衝時，紅色 LED D6（位於 Yin 輸入端子旁邊）會顯示。所有設置都通過 USB 編程端口編程到 PCL-2 中，並保存在非易失性 EEPROM 存儲器中，因此它們永遠不會丟失或被無意更改。請參閱第 8 頁的“對 PCL-2 進行編程”。
輸出 - PCL-2 輸出 4 至 20mA 的電流，與使用 12 位數模轉換的脈沖值和滿量程系統設置計算出的使用率成正比。對於電動，這是 kW；對於水或氣體，它分別是每選定時間單位的加侖或 CCF。在通用模式下，輸出只是每單位時間的脈衝數。有兩種輸出模式可供選擇：可選擇瞬時或平均使用率輸出。瞬時音量tage 內部提供輸出保護。 4-20mA 迴路必須由 PCL-24 外部的穩壓 +2VDC 迴路電源供電。該電源為輸出端提供所有電源tage 的 PCL-2 並與 PCL-2 的其餘部分光學隔離。
手術 - 有關 PCL-2 操作的完整說明，請參見以下頁面。

PCL-2 操作

通用模式：PCL-2 的通用模式將每秒、分鐘或小時的脈衝數轉換為 4-20mA 電流，並具有固定的 1 秒更新間隔。這是最簡單的模式，只需要計算輸出電流的每秒、分鐘或小時的可編程最大脈衝數。脈沖值固定為1。下面是一個examp了解 PCL-2 在通用應用程序中的工作方式及其編程方式。Examp樂： 假設您有一個變速電機應用程序，您需要知道每秒的轉數。每轉一圈有一個脈衝。電機轉速為 3450 RPM。四捨五入到 3600 RPM 給我們每秒 60 個脈衝。滿量程 pps 值設置為 60。因此，3600 RPM 或 60 RPS = 20mA。零 RPS = 4mA。由於電機的每秒轉數等於每秒脈衝數，因此脈衝數/秒與每秒轉數成正比。假設此時接收到的脈衝速率為每秒 43 個脈衝並且負載穩定。轉換為：43/60 = 71.6% X 16mA = 11.4666mA + 4mA = 15.4666mA 輸出。輸出分辨率為 16mA / 4096 步或每步 .003906 mA。因此，4096 * 71.466% = 2927.247 的 4096 步。四捨五入為 2927 X .003906mA = 11.433mA + 4mA = 15.4328mA 輸出，代表 43pps。準確度 = 99.78%。
電動模式： PCL-2 脈衝至 4-20mA 電流環路轉換器模塊設計用於輸出 4-20mA 之間的電流，從而產生電壓tage 在迴路上與瞬時或平均 KW 需求值成正比。下面是前任amp了解 PCL-2 在電氣應用中的工作原理及其編程方式。Examp樂： 假設一座建築物的最大需求量為 483KW。將滿量程值設置為 500 kW。因此，500kW = 20mA。 0kW = 4mA。每步分辨率為 500 / 4096 或 122 kW（或滿量程的 0244%）。假設電錶的 PKe 脈衝形式 C（3 線）值為 240 wh/脈衝（或 .240kwh/脈衝）。 2 線當量為 .480kWh/p 或 480wh/p。假設此時接收到的脈衝速率為每 4 秒一個脈衝，並且負載穩定。轉換為：.480 Kwh X 3600 = 1728 kW-sec / 4 sec = 432 kW。輸出電流計算為 432/500 = 86.4% X 16mA = 13.824mA + 4mA = 17.824mA 輸出。輸出分辨率為 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 輸出。準確度 = 99.9988%。

PCL-2應用前amp萊斯

電動模式，瞬時 kW examp樂： 假設測量的電流需求為 109.8kW。將滿量程設置為 200kW。輸出電流將為 109.8/200= .549 或滿量程的 54.9%。如果 200kW=16mA，則 16mA X .549 = 8.784mA。 8.784mA + 4mA = 12.784mA。由於在 12kW 滿刻度上使用 200 位 DAC，因此輸出分辨率為 16mA/4096 或每步 003906 mA。因此 8.784mA/.003906= 2248.85 步。向下舍入為 2249 * .003906 = 8.7845 mA + 4mA = 12.7845mA。準確度為 12.7845/12.784= 99.996%。將 2248 的值寫入 DAC，輸出 12.7845mA 的電流。
水模式 example（加侖數，每秒加侖數）： 假設建築物的最大水流量為 883GPM。每秒等效（平均）最大速率為 883/ 60=14.71667 GPS。所需的輸出以加侖每秒為單位，因此輸出時間間隔設置為秒。讓我們將滿量程值設置為 16 GPS。因此，16GPS = 20mA。 0 GPM = 4 毫安。輸出流速分辨率為每步 16GPS / 4096 或 .00390625 GPS（或滿量程的 .02442%）。假設水錶的脈沖值為 10 加侖/脈衝。假設此時接收到的脈衝是每 4 秒一個脈衝的速率，並且流量是穩定的。 10 加侖/4 秒 = 2.5 加侖每秒。 2.5/16 = 15.625%。 15.625% x 16mA = 2.50mA + 4mA = 6.50mA 輸出。輸出分辨率為 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 輸出。準確度 = 99.9975%。將值 640 寫入 DAC，這將在電流環路中產生 6.49984mA 的輸出。
假設建築物的流量導致每秒 1 個脈衝。那等於每秒 10 加侖。 10G/16GPS = 62.50%。計算出的輸出為 62.50% X 16mA = 10mA + 4mA = 14.0mA。 .625 X 4096 = 2560.0 步。 2560 x .003906= 9.99936 + 4mA 13.99936mA，代表流量為10個GPS。
假設建築物每秒有 2 個脈衝，或每秒 20 加侖。這將超出 2 個 GPS 的 PCL-16 滿量程範圍；紅色錯誤 LED D2 會亮起，指示錯誤情況。將滿刻度更改為大於 20 的數字。
水模式 example（加侖數，每分鐘加侖數）： 假設同一建築物最大水流量為 883GPM。所需的輸出以加侖/分鐘為單位，因此輸出時間間隔設置為分鐘。讓我們將滿量程值設置為 1000 GPM。因此，1000GPM = 20mA。 0 GPM = 4 毫安。輸出流量分辨率為每步 1000GPM / 4096 或 .002441GPM（或滿量程的 .02441%）。假設水錶的脈沖值為 10 加侖/脈衝。假設此時接收到的脈衝是每 4 秒一個脈衝的速率，並且流量是穩定的。 10 加侖/4 秒 = 每分鐘 15 個脈衝 = 每分鐘 150 加侖。 150/ 1000= 15.00%。不需要捨入。 15% x 16mA = 2.40 mA + 4mA = 6.40mA 輸出。輸出分辨率為 16mA / 4096 步或每步 .003906 mA。因此，4096 * 15% = 614.4 的 4096 個步長。614.4 X .003906mA = 2.3998mA + 4mA = 6.3998mA 輸出。準確度 = 99.9976%。將值 614 寫入 DAC，這將產生 6.3982mA 的電流環路輸出，代表每分鐘 150 加侖。
水模式 examp樂： （加侖數，每小時加侖數）
Examp樂： 假設一座建築物的流量最大為 883GPM。這相當於 883 x 60 或 52,980 GPH。所需的輸出以加侖/小時為單位，因此輸出時間間隔設置為小時。讓我們將滿量程值設置為 60,000 GPH。因此，60,000GPH = 20mA。 0 GPM = 4 毫安。輸出流量分辨率為每步 60,000GPH / 4096 或 14.6484GPH（或滿量程的 .02441%）。假設水錶的脈沖值為 10 加侖/脈衝。假設此時接收到的脈衝速率為每秒一個脈衝，並且流量穩定。 10 加侖/秒 = 60 脈衝/分鐘（或 3600 脈衝/小時）= 36000 加侖/小時。 36000/ 60000= 滿量程的 60.00%。不需要捨入。 60% x 16mA = 9.6mA + 4mA = 13.60mA 輸出。輸出分辨率為 16mA / 4096 步或每步 .003907 mA。因此，4096 * 60% = 2458 的 4096 個步長。2458 X .003907mA = 9.6039mA + 4mA = 13.6039mA 輸出。準確度 = 99.9713%。 PCL-2 的處理器將值 2458 寫入 DAC，這將產生 13.6039mA 的輸出，代表每小時 36000 加侖的流速。
氣體模式 examp萊斯：
這些通常與水前相同amples，但輸入和輸出單位必須相同。對於前amp例如，如果每個脈衝的輸入值以立方英尺為單位，則輸出也必須以立方英尺/所選時間單位為單位。這也可以是立方米進和立方米出/時間單位。單位無關緊要，只要它們相同即可。 PCL-2 中沒有用於水和氣體應用的單位轉換。在電氣應用中，包含瓦時輸入/千瓦輸出轉換。這是一個獨特的情況，因此已在 PCL-2 的計劃中得到解決。

LED指示燈

LED功能：
輸入紅色 LED (D6)： 每次從儀表接收到脈衝並將脈衝發送到 PCL-2 時，此 LED 就會亮起，因此輸入處於活動狀態。短輸入持續時間通常很難看到，尤其是在水錶和氣表上。明亮的紅色 LED 用於幫助緩解此問題。輸出綠色 LED (D5)：此 LED 每秒閃爍一次，持續 100 毫秒，表示 PCL2 的微型計算機正在將輸出值寫入電流環路 Amp擴音器。
轉換器正常運行 (COP)/測試-校準模式黃色 LED (D1)： 在正常操作模式下，LED D1 每 100 秒閃爍 3 毫秒，只是為了表明處理器處於活動狀態並正確運行其程序循環。當 PCL-2 處於測試模式或校準模式時，LED D1 會持續點亮。當退出測試或校準模式時，D1 將每 3 秒恢復閃爍一次。
錯誤紅色 LED (D2)： 該 LED 將持續亮起，表示存在超量程錯誤，通常是 Full Scale 太小或 Pulse Value 太大。發生這種情況時，需要增加滿量程，因為脈衝率通常是固定的，無法更改。 USB TX GRN LED (D9)：當 USB 端口將數據從 PCL-2 發送到運行 SSI 通用編程器的主機時，該 LED 會閃爍。
USB Rx 紅色 LED (D8)： 當 USB 端口從運行 SSI 通用編程器軟件或 ascii 終端軟件程序的主機接收數據時，此 LED 會閃爍。

PCL-2接線圖

PCL-2 4-20mA 電流環路轉換器模塊

測試 PCL-2
使用能夠讀取非常低電壓的優質 (0.000V) 數字電壓表 (DVM)tag準確地說，將引線連接到電流環路輸出連接器上方的電阻器 R14 上。也可以使用測試點 TP5 和 TP6。將 PCL-2 置於測試模式。（參見第 9 頁。）黃色 LED D1 將持續點亮。 PCL-2 的輸出必須連接到接收設備的輸入，並且必須通電或連接到合適的測試裝置。卷tagR14 兩端的 e 與輸出電流成正比。在 20mA 的輸出電流下，輸出電壓tagR14 上的 e 將為 .20VDC。在 4mA 的輸出電流下，輸出電壓tagR14 上的 e 將為 .04VDC。在測試模式下，輸出電流將在 4 秒內從 20mA 掃描到 10mA，並在 20mA 保持 4 秒。它將重置為 4mA 並持續 4 秒，然後重複。因此，您的儀表將在 04 秒內從 .20V 爬升至 .10V，在 .20V 停留 4 秒，變為 .04V 並持續 4 秒，然後再次從 .04 爬升至 .20V。這在測試模式下不斷重複。在測試模式下，脈衝輸入被忽略並且與是否連接無關。使 PCL-2 退出測試模式並返回正常操作模式。如果尚未連接，請將電錶的脈衝輸出連接到 PCL-2 的輸入。當 Y 輸入線為低電平（與 Kin 端子導通）時，確保 Yin 端子旁邊的紅色 LED 亮起。在測試或校準 (DAC) 模式下按鍵盤上的任意鍵將導致 PCL-2 退出測試模式或校準模式並返回運行模式。
將 PCL-2 連接到接收設備
接收設備必須有適合接受4-20mA電流的輸入，配備250歐精密電阻（1%或更好），最大電壓tage 為 +5VDC。在 PCL-18 和接收設備之間使用 #22AWG 至 #2AWG 2 芯絞合控制電纜。 4mA 將在 1 歐姆電阻上產生 250VDC，而 20mA 將產生 5VDC。使電纜長度盡可能短。建議使用屏蔽電纜，屏蔽層遠離 PCL-2。
程式設計
PCL-2 需要您通過它的 USB 端口連接到計算機進行編程。參見第 5 頁。必須編程的參數有：
運行模式：通用、電力、水或天然氣
輸出時間段：秒、分鐘或小時
脈沖值，每脈衝 1 至 99999 瓦時、加侖或 CCF*
輸入去抖濾波器，0.5、1、5、20mS
滿量程值；範圍 1 至 99999 脈衝/秒、kW、加侖/時間或 CCF/時間，具體取決於操作模式。*
輸出模式選擇，瞬時或平均（僅限電力）
需量平均間隔（如果上面的選擇是平均） 1-60 分鐘
測試模式或校準模式，進入和退出
（*請參閱有關通用模式的脈沖值和最大滿量程值的特別說明。）
技術支援
請撥打 888-BRAYDEN 聯絡 Brayden Automation Corp. 技術支援（970-461-9600）如果您需要技術支援。
對 PCL-2 4-20mA 電流環路轉換器模塊進行編程
所需軟件
PCL-2 使用 SSI 的通用編程器軟件進行編程，可在 SSI 上免費下載 web站點位於 www.solidstateinstruments.com/downloads. 從 solidstateinstruments.com 下載軟件版本 V1.xxx (TBD) 或更高版本 web地點。有關安裝 SSI-UP 軟件的說明，請參閱第 10 頁。
對於首次設置後的後續編程，請遵循以下說明：
使用 PCL-2 隨附的 USB 編程電纜，將“B”端插入 PCL-2。將“A”端插入計算機的 USB 端口。在啟動 SSI-UP 編程軟件之前，首先執行此操作並為 PCL-2 通電。運行 SSI 通用編程器軟件。 SSI-UP 軟件應自動識別 PCL-2 已插入計算機並打開 PCL-2 編程頁面。當前編程參數將從 PCL-2 中讀取並顯示在 PCL-2 窗口中。要隨時從 PCL-2 讀取所有參數，請單擊按鈕。
要將新設置編程到 PCL-2 中，請在窗口的相應框中輸入所需的值，然後單擊. PCL-2 有四種設置和一種測試模式。
操作模式：下拉下拉菜單並選擇應用類型，通用、電力、水或氣體。根據所選模式，某些與所選模式不兼容的功能可能會顯示為灰色。
脈沖值： 以所選單位為模式輸入 Form A（2 線）脈沖值，數字從 1 到 99999。電為瓦時，水為加侖，氣體為立方英尺。對於通用模式，脈沖值為 1 且無法更改。（對於電，您需要將 kWh 值乘以 1000 以獲得瓦時值。）您不能輸入小數點。該值必須是整數（整數）。對於前amp例如，如果您的 Form A（2 線）值為 .144 kWh/脈衝，則您的每個脈衝瓦時值為 144wh/p。在脈沖值框中輸入 144。點擊如果完成或更改其他設置。
全尺寸： 輸入從 1 到 99999 的所需滿量程值到所需的滿量程 KW、加侖或立方英尺。對於通用模式，最大滿量程值範圍取決於所選的時間積分。對於秒、1-100、分鐘 100-10000 和小時 10000-1000000。這使您可以靈活地輸入一個值，該值將與接收遙測的 12 位分辨率一起使用。對於前ample，為 500kW 滿刻度值輸入 500。點擊如果完成或更改其他設置。
時間積分： 下拉下拉菜單並選擇秒、分鐘或小時。這段時間是電流輸出代表使用率或流量的時間。此設置不用於電動模式。
輸出方式： 為輸出模式選擇瞬時或平均。在瞬時模式下，4-20mA輸出
將每秒更新一次當前讀數結果。在平均模式下，計算出的平均值將寫入輸出 amplifier 為所選的平均間隔。點擊如果完成或更改其他設置。
平均間隔： 從 1 到 60 分鐘中選擇所需的平均間隔（如果輸出模式選擇為平均）。 15 分鐘是默認值，因為大多數電錶使用 15 分鐘的需量平均間隔。如果您在瞬時輸出模式下操作，則不使用此設置。點擊如果完成或更改其他設置。
輸入去抖： 選擇以毫秒為單位的去抖動時間，可以是 5、1、5 或 10 毫秒。這是有效輸入在被認定為有效脈沖之前必須出現在輸入端的時間。這是一種過濾技術，用於過濾掉通知並防止輸入線上的噪聲看起來像是脈衝。還建議使用儀表的屏蔽電纜以降低噪聲。在儀表處將屏蔽層接地，以分流來自 PCL-2 的噪聲。
更改系統設置完成後，請確保單擊. 所有參數都將保存在非易失性 EEPROM 存儲器中。 EEPROM 存儲器不使用電池進行備份，因此所有參數都不會丟失。在斷電情況下，數據保留通常為 10 年。
測試模式： 選擇打開或關閉：選擇打開將 PCL-2 設置為測試模式，並在 4 秒內開始從 20mA 掃描到 10mA。它將保持 20mA 5 秒，然後重置為 4mA 5 秒。它將再次開始並不斷重複此序列，直到關閉被選擇或直到 5 分鐘過去。通過 USB 接口發送的任何字符都將退出測試模式。此外，循環上電將導致退出測試模式。測試模式會覆蓋正常操作，因此請確保退出測試模式或重啟電源以返回正常操作。
校準模式： 要使用 2VDC 穩壓電源校準 PCL-24 的輸出，請關閉測試模式，並將校準模式設置為開。打開 24VDC 迴路電源。
– 設置 4mA 低設定點：選擇 DAC0 單選按鈕。這會將輸出設置為 4mA。使用電壓表讀取 voltage 穿過 R14。調整 Pot R16，直到電壓表讀數為 .040VDC。
– 設置 20mA 滿量程：選擇 DAC4095 單選按鈕。這會將輸出設置為 20mA。使用電壓表讀取電壓tage 穿過 R14。調整 Pot R15，直到電壓表讀數為 .200VDC。
– 檢查中量程：選擇 DAC2047 單選按鈕。這會將輸出設置為 12mA。電壓表的讀數應為 voltage 約為 120VDC。在電位器 R15 和 R16 上使用校準“粘液”以防止它們移動。
– 通過 USB 接口發送的任何字符都將退出測試模式。
設置出廠默認值： 如果您想將所有 PCL-2 設置重置為出廠默認設置，請選擇重置參數並單擊.
讀取固件版本： 當 SSI 通用軟件連接到 PCL-2 時，讀取固件版本列在頁面上。
讀取參數： 點擊. PCL-2 中的所有當前設置都將顯示在頁面上各自的菜單框中。
技術支援
聯絡 Brayden Automation Corp. 技術支援： 970-461-9600 如果您需要 PCL-2 4-20mA 脈衝到電流環路轉換器模組的應用方面的協助。

安裝 SSI 通用編程器軟件

安裝程式

下載軟件在 www.http://solidstateinstruments.com/sitepages/downloads.php
如果您的計算機是 Windows 7 32 位機器，請選擇 file. 如果您的計算機是 Windows 7 64 位或 Windows 10，請選擇常規下載 file.

做一個 file 名為“SSI Universal Programmer”的文件夾並複制 SSIUniversalProgrammer.msi file 進入這個資料夾。
雙擊 SSIUniversalProgrammer.msi file 開始安裝程序。

按照每個盒子上的說明安裝驅動程序並準備好程序以供使用。
完成後單擊“完成”並關閉安裝窗口。

使用 AB 型 USB 電纜將 PCL-2 連接到您的 PC，然後啟動 PCL-2。
雙擊桌面上的 SSI 徽標圖標以啟動程序。

SSI 通用程序窗口應打開，其中包含 PCL-2 設置的正確框。按照第 5 頁上的說明進行操作。

SSI UP 屏幕截圖使用 ASCII 文本命令進行編程
PCL-2 也可以使用 TeraTerm、Hyperterminal、ProComm 或幾乎任何 Ascii 終端程序等終端程序進行編程。參數為 57600
波特率，8 個數據位，1 個停止位，無奇偶校驗，無流量控制。大寫或小寫無關緊要。
命令如下：
'H'、'h' 或 '?' 獲取所有命令的列表。
'MX ' 設置操作模式，（X 是 0-通用、1-電力、2-水、3-氣體）。
'DX ' 設置輸入去抖動，（X 為 0-500us[.5mS]、1-1ms、2-5ms、3-10ms）。
'PXXXXX ' 設置脈衝輸入值，(1-99999)。 [在通用模式下固定為 1]。
'FXXXXX ' 設置滿刻度值，(1-99999)。 [見下面的註釋]。
'九' 設置時間積分，（X 為 0 秒、1 分鐘、2 小時）。
'客戶體驗' ' 設置輸出模式，（X為0-瞬時，1-平均）。
'iXX ' 設置平均間隔，（XX 為 1-60 分鐘）。
'TX' ' 設置測試模式，（X 為 0-禁用，1-啟用 5 分鐘）。
'T ' – 讀取參數。
'R M ' – 重置微
'Z ' – 設置出廠默認值
'V ' – 查詢固件版本
'DACXXXX ' 將輸出設置為 0 到 4095 之間的指定步長以進行輸出校準：
設置為 'DAC0 4mA（啟用 5 分鐘）
設置為'DAC4095 ' 將輸出設置為 20mA（啟用 5 分鐘）
設置為'DAC2047 ' 將輸出設置為 12mA（啟用 5 分鐘）
通用模式的滿量程值設置範圍
對於電、水和氣，滿量程值為 1-99999。然而，在通用
模式下，滿刻度值隨輸出時間積分而變化：
如果Time Integral(m)設置為Seconds，Full Scale Value的範圍是1-100；
如果Time Integral(m)設置為Minutes，FullScale Value的範圍是100-1,0000；
如果 Time Integral(m) 設置為 Hours，則 FullScale Value 的範圍為 1,0000-1,000,000。