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1、 HOLLiAS MACS -K 系列模块系列模块 K-BUS02 K-BUS02 8 通道星型 IO-BUS 模块使用说明书 8 通道星型 IO-BUS 模块使用说明书 2014 年年 5 月月 B 版版 和利时公司版权所有 II HOLLiAS MAC-K 系列手册系列手册- K-BUS02 8 通道星形通道星形 IO-BUS 模块模块 重要信息重要信息 危险图标：表示存在风险，可能会导致人身伤害或设备损坏件。 警告图标：表示存在风险，可能会导致安全隐患。 提示图标：表示操作建议，例如，如何设定你的工程或者如何使用特定的功能。 和利时公司版权所有 I 目目 录录 1. 概述概述 . 1 2
2、. 接口说明接口说明 . 2 2.1 模块单元结构模块单元结构 . 2 2.2 多功能总线扩展多功能总线扩展 . 5 2.3 IO-BUS 连接连接 6 2.4 多功能总线预制电缆多功能总线预制电缆 . 7 2.5 地址跳线地址跳线 . 8 2.6 IO-BUS 级联级联 9 2.7 直流电源监测报警直流电源监测报警 . 9 3. 指示灯说明指示灯说明 . 10 4. 工程应用工程应用 . 12 4.1 配套底座说明配套底座说明 . 12 4.2 K-BUST02 星形多功能总线终端匹配器 星形多功能总线终端匹配器 . 12 5. 尺寸图尺寸图 . 16 5.1 K-BUS02 尺寸图 尺寸图
3、 16 5.2 K-BUST02 尺寸图 尺寸图 . 17 6. 技术指标技术指标 . 18 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 1 页 共 18 页 K-BUS02 8 通道星形通道星形 IO-BUS 模块模块 1.1. 概述 概述 K-BUS02 模块是 K 系列 8 通道星形 IO-BUS 模块，同时作为 IO-BUS 从站，将直流电源状态、 IO-BUS 链路故障、机柜温度等信息上报给控制器。可改变 IO-BUS 网络的拓扑结构，实现网络拓扑 结构由总线型网到星形、树形等复杂网络结构的转变，并预留柜外扩展口。 K
4、-BUS02 模块兼具中继器的功能，每个通信端口可以独立驱动一个段，段间逻辑隔离，每个段 上可以连接 10 个 I/O 模块，本地有 6 个 IO 总线段，最多共可连接 106= 60 个 IO 模块。同时支持 柜外扩展，最多 3 级级联，在 3 级级联情况下，最高可支持波特率 1.5Mbps。 K-BUS02 模块支持带电热插拔，支持冗余配置，支持多种故障检测功能，能够检测出 8 通道总 线的断路、总线差分线之间短路等故障，并上报主控制器，且单通道故障不影响其他通道通信。通 讯状态指示灯可以监视各总线段的工作状态，并为网络诊断提供参考。 K-BUS02 模块支持检测机柜温度，测温范围为-20
5、60，温度数据上报主控制器。支持查询 10 个 AC/DC 电源模块输出电压稳定性功能，默认前 6 通道使能状态，其余 4 通道处于关闭状态。 K-BUS02 模块通过 64 针欧式连接器，与 K-BUST01 单槽背板和主控器背板 K-CUT01 连接使 用。该模块实施喷涂三防漆处理，按照 ISA-S71.04-1985 标准生产，经检测达到 G3 防腐等级。 K-BUS02 模块的安装位置如图 1-1 所示。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 2 页 共 18 页 控制器 K-BUS02模块 控制器 K-BUS02
6、模块 站地址和域地址 拨码开关仓 上位机以太网接口 站地址和域地址 拨码开关仓 上位机以太网接口板间级联接口板间级联接口 多功能总线 接口 多功能总线 接口 电源输入及 监测接口 电源输入及 监测接口 图 1-1 模块及安装位置示意图 2.2. 接口说明 接口说明 2.1 模块单元结构模块单元结构 K-BUS02 模块的接口位于主控器背板上，模块安装槽位的正下方，如图 2-1 所示。两个 K-BUS02 模块中，左边的 K-BUS02 用于扩展多功能总线 A，右边的 K-BUS02 用于扩展多功能总 线 B。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30
7、 和利时公司版权所有 第 3 页 共 18 页 控制器控制器 K K- -BUSBUS0202模块模块 多功能总线A 多功能总线B 图 2-1 K-BUS02 模块结构示意图 多功能总线 A 和多功能总线 B，互为冗余，独立接线，互不影响，接口简介如图 2-2 所示。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 4 页 共 18 页 模块模块 地址跳线地址跳线 本地口本地口 A A1 1 A A6 6 本地口本地口 B B1 1 B B6 6 A A扩展口扩展口 B B扩展口扩展口 图 2-2 IO-BUS 分支接口定义 当 K
8、-BUS02 模块配套 K-BUST01 单槽 IO-BUS 背板使用时，用固定螺钉进行固定，通过 Profibus-DP 输入总线接口与控制器进行通讯和数据交换。 如图 2-3 所示为安装好的 K-BUS02 模块。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 5 页 共 18 页 图 2-3 K-BUS02 模块与 K-BUST01 背板使用 2.2 多功能总线多功能总线扩展扩展 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 6 页 共 18 页 IO-BUS
9、是通过 K-BUS02 模块扩展后，再同 IO 模块连接的。K-BUS02 模块总体的总线扩展如 图 2-4 所示。 K-CU01 控制器控制器 K-CU01 控制器控制器 IO-BUS 模块模块 IO-BUS 模块模块 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 扩展扩展I/O口口 扩展扩展I/O I/O 单元单元 本地本地I/O共共6列列，每列最多每列最多10个个 （DP-HUB支持级联扩展支持级联扩展，一对控一对控 制器最多带制器最多带100个个I/O单元单元） I/O
10、单元单元 I/O 单元单元 扩展扩展I/O口口 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 I/O 单元单元 本地本地I/O口口 共共6列模块列模块 每列每列10个个 模块模块 上传以太网上传以太网 图 2-4 IO-BUS 拓扑图 2.3 IO-BUS 连接连接 每面机柜装有 6 列导轨，每列导轨最多安装 10 个 I/O 模块。对于星型拓扑结构，每列导轨就是 一个总线段分支。控制总线采用 Profibus-DP 协议，主控制器分支的终端匹配（TR）固化在主控器 背板内部，各 IO 分支的终端
11、匹配 K-BUST02 模块提供。 如图 2-5 中，仅以多功能总线 A 为例，而多功能总线 B 同多功能总线 A。8 孔连接器 A1A6， 表示第 16 列导轨 IO 模块的分支，连接主控分支是第 7 路（内部） ，多功能总线 EXT 是第 8 路扩 展分支，为 4 孔连接器，其中，第 7 路和第 8 路电气隔离。用 CH1CH8 分别指示 8 路分支的通讯 状态，在 K-BUS02 模块面板上指示。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 7 页 共 18 页 K-BUS02 TR 主站 K-CU01 A1 K-BUS0
12、2 模块 Max.10 A2A3A6 IO-BUS EXT I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O A4 I/O I/O I/O A5 I/O I/O I/O I/O I/O I/O CH7CH1CH2CH3CH4 CH5CH6CH8 TRTRTRTRTRTR 8孔连接器 6孔连接器 8孔连接器 图 2-5 K 系列多共功能总线星型结构连接 2.4 多功能总线多功能总线预制电缆预制电缆 如图 2-6 所示， 多功能总线电缆的两头是 8 孔连接器， 一头插在底座的 IO-BUS 分支口 （A1A6、 B1B6 或扩展口） ，另一头插 K-BUST02（星形 IO-
13、BUS 终端匹配器） 。多功能总线电缆中间有 10 个 （6 个）6 孔连接器，顺次插在导轨列上的 IO 模块上。 K-BUS02 模块的每一路分支使用一条预制电缆，最大可连接 10 个 IO 模块。 8孔连接器，连接IO-BUS模块 6孔连接器，连接IO模块 图 2-6 K 系列多功能总线预制电缆示意图 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 8 页 共 18 页 对于 K-BUS02 模块 8 孔连接器的接口示意图和定义， 请参见 K-BUST01 单槽 IO-BUS 背板使 用说明书 。 2.5 地址跳线地址跳线 K-
14、BUS02 模块的站地址通过跳线器来设置本机 IO-BUS 站地址，用来实现与控制器的通讯。 IO-BUS A、 B 的两个 IO-BUS 模块有独立的站地址， 如图 2-7 所示为 K-BUS02 模块地址跳线示意图， 其跳线器定义见表 1 所示。 由图 2-7 知，站地址有两部分组成，一部分是偏移地址区，用跳线设置偏移地址，范围 27； 另一部分是基地址区，用跳线设置基地址，值为 0 或 110。所以，K-BUS02 模块的站地址=基地址+ 偏移地址，其范围是 27、112117。 2 3 4 5 6 7 OFF ON 偏移地址 基地址 NC NC 图 2-7 站地址接口外观图 表 1 站
15、地址接口定义 针号针号 信号信号 含义含义 1 NC 保留 2 NC 保留 3 STATION2 2 号地址 4 STATION3 3 号地址 5 STATION4 4 号地址 6 STATION5 5 号地址 7 STATION6 6 号地址 8 STATION7 7 号地址 9 STATION110_OFF 基地址为 0 10 STATION110_ON 基地址加 110 如图 2-8（a）所示为 3 号站地址，图 2-8（b）为 114 号站地址。设置站地址时，可以用跳线 帽来短接，且需注意以下问题： 基地址若设置为 OFF 时，表示为 0；基地址若设置为 ON 时，表示为 110； O
16、FF 状态与 ON 状态禁止同时设置，它们为互斥关系； 短路器设置在其他位置时读取的站地址无效。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 9 页 共 18 页 (a) (b) 2 3 4 5 6 7 OFF ON 偏移地址 基地址 NC NC 2 3 4 5 6 7 OFF ON 偏移地址 基地址 NC NC 图 2-8 站地址举例图 2.6 IO-BUS 级联级联 K-BUS02 模块支持级联，实现树形拓扑结构，最大支持 3 级级联，3 级/1.5Mbps。如图 2-9 所 示，从扩展电缆第 8 通道 EXT 口引出，连接
17、到柜外级联接入口。 A1 K-BUS02 模块 A2A3A6A4A5 CH7CH1CH2CH3CH4 CH5CH6CH8 柜外级联接入口 IO-BUS EXT 图 2-9 K-BUS02 模块柜外扩展 K-BUS02 板间级联为 4 孔接口，详细的接口示意图和定义请参见K-BUST01 单槽 IO-BUS 背 板使用说明书 。 2.7 直流电源监测报警直流电源监测报警 K-BUS02 模块接收从直流分配板 K-PW11 上输出的直流电源监测报警， 且将故障信息上报给控 制器。系统所指的“直流电源监测报警”是指电源转换模块输出 24V/48VDC 至直流分配板的各直 流电源接口，如图 2-10
18、所示。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 10 页 共 18 页 辅助电源辅助电源2424V V/ /4848VDCVDC 输入输入A A B B路路 2424VDCVDC现场电源现场电源2 2 输入输入A A B B路路 2424VDCVDC现场电源现场电源1 1 输入输入A A B B端端 2424VDCVDC系统电系统电 源输入源输入A A B B端端 直流电源检测直流电源检测 报警输出端子报警输出端子 图 2-10 K-PW11 分配板直流电源分配示意图 是否进行直流电源监测报警，组态选择，表 2 是各通道直流
19、电源监测报警的定义。 表 2 直流电源监测报警定义 序号序号 电源监测报警电源监测报警 含义含义 备注备注 1 第 1 通道电源监测报警 24VDC 系统电源输入 A 路 给 K-CUT01/K-BUST01 上 16 号多功能总线端口提供系统电 源，典型功率 120W 2 第 2 通道电源监测报警 24VDC 系统电源输入 B 路 3 第 3 通道电源监测报警 24VDC 现场电源输入 1 A 路 给 K-CUT01/K-BUST01 上 14 号多功能总线端口提供现场电 源，典型功率 240W 4 第 4 通道电源监测报警 24VDC 现场电源输入 1 B 路 5 第 5 通道电源监测报警
20、 24VDC 现场电源输入 2 A 路 给 K-CUT01/K-BUST01 上 56 号多功能总线端口提供现场电 源，典型功率 120W 6 第 6 通道电源监测报警 24VDC 现场电源输入 2 B 路 7 第 7 通道电源监测报警 24VDC 辅助（查询）电源输入 A 路 8 第 8 通道电源监测报警 24VDC 辅助 （查询） 电源输入 B 路 9 第 9 通道电源监测报警 48VDC 辅助（查询）电源输入 A 路 10 第 10 通道电源监测报 警 48VDC 辅助 （查询） 电源输入 B 路 3.3. 指示灯说明指示灯说明 K-BUS02 模块面板上提供了丰富的状态灯，用来显示现场
21、实时电源、网络、通道的工作状态， 为维护人员提供直观和快捷的故障提示，模块外观示意图如图 3-1 所示，模块状态灯定义如表 3 所 示。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 11 页 共 18 页 图 3-1 K-BUS02 模块外观示意图 表 3 状态指示灯说明 名称名称 功能功能 颜色颜色 状态状态 含义含义 PWR 系统电源灯 绿 亮 模块电源正常 灭 模块电源不正常 COM DP 通讯灯 绿 亮 与主控 DP 通讯正常 灭 与主控 DP 通讯异常 慢闪 模块硬件自检正常， 但组态配置不正常 ERR 模块故障指示
22、红 亮 模块板级故障 灭 模块板级工作正常 COM1COM8 通道 DP 通信灯 黄 灭 DP 通讯通道回路正常，无数据流 快闪 通道网络交换数据 FAU1FAU8 通道 DP 通信故障灯 红 灭 DP 通道回路正常 慢闪 DP 通道断路故障、差分线断路故障、 总线差分线信号的长时间逻辑“0”故 障 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 12 页 共 18 页 状态灯有三种闪烁状态，不同的闪烁状态表示不同的含义，请注意区分： 闪亮：1.5s 亮，0.5s 灭 慢闪：0.5s 亮，1.5s 灭 快闪：0.5s 亮，0.5s
23、灭 4.4. 工程应用工程应用 4.1 配套底座说明配套底座说明 K-BUS02 模块配套使用的背板有 2 种，即单槽 IO-BUS 背板 K-BUST01 和 4 槽主控器背板 K-CUT01。详细的背板使用说明书参见其使用说明书，其中，K-CUT014 槽主控器背板的详细说明 见K-CU01 主控器模块使用说明书 。 4.2 K-BUST02 星形星形多功能总线多功能总线终端匹配器终端匹配器 如图 4-1 所示，为 K-BUST02 星形多功能总线终端匹配器的外观示意图。K-BUST02 模块有两 个 8 孔连接器，用来连接多功能总线 A 和多功能总线 B，该模块只提供多功能总线 电缆进线
24、，不 提供多功能总线电缆出线，安装在每一路总线分支的末端，提供终端匹配电阻。 现场现场/ /系统系统 电源指示灯电源指示灯 多功能总线多功能总线 A A 多功能总线多功能总线 B B 测试端子测试端子 图 4-1 K-BUST02 终端匹配器外观图 K-BUST02 星形 IO-BUS 终端匹配器提供了丰富的指示灯。当模块上电时，其面板上的状态指 示灯指示各路电源的状态，具体各个指示灯的含义见表 4 所示。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 13 页 共 18 页 表 4 状态指示灯说明 序号序号 名称名称 颜色颜色
25、状态状态 含义含义 1 AF 绿 亮 现场电源 A 工作正常 灭 现场电源 A 工作异常 2 BF 绿 亮 现场电源 B 工作正常 灭 现场电源 B 工作异常 3 AS 绿 亮 系统电源 A 工作正常 灭 系统电源 A 工作异常 4 BS 绿 亮 系统电源 B 工作正常 灭 系统电源 B 工作异常 为了更准确地检测现场 DP 网络信号， K-BUST02 星形 IO-BUS 终端匹配器提供了 DP 网络测试 端子，其定义见表 5 所示。 表 5 测试端子定义 序号序号 符号符号 含义含义 1 DPA+ DPA 网信号正端 2 DPA- DPA 网信号负端 3 NC 未定义 4 DPB+ DPB
26、 网信号正端 5 DPB- DPB 网信号负端 6 NC 未定义 7 GND 24V 系统电源地 8 VCC_S+5V_DPA 有源终端 A 5V 正端 9 VCC_S+5V_DPB 有源终端 B 5V 正端 10 VCC_S24V+_A1B1 24V 系统电源正端 K-BUST02 终端匹配器采用 A、 B 两根冗余多功能总线电缆， 用来实现系统的星形网络结构。 A、 B IO-BUS 提供双现场电源总线、双系统电源总线、双多功能总线，如图 4-2 所示为 IO-BUS 端子接 口图，表 6 为其各针的定义。 1 5 3 4 8 7 2 6 图 4-2 K-BUST02 终端匹配器多功能电缆
27、插座示意图 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 14 页 共 18 页 表 6 多功能总线连接器定义 针号针号 含义含义 1 差分信号正端 2 DP 信号屏蔽地 3 系统电源 24VDC 正端 4 现场电源 24VDC 正端 5 差分信号负端 6 系统电源屏蔽地 7 系统电源 24VDC 负端 8 现场电源 24VDC 负端 整体模块的多功能总线连接方式如图 4-3 所示。 图 4-3 多功能总线电缆连接示意图 为防止 A、B 两根多功能总线电缆误插错，我们采用防混淆的结构设计，多功能总线连接器采 用不同的针定义和插口方
28、向，A 线插头插不到 B 插座上，B 线插头也插不到 A 插座上，从结构上避 免了 A、B 总线混插。如图 4-4 所示，请您正确连接多功能总线。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 15 页 共 18 页 A B A B A B A B A B A B A B A B A B A、B两根总线电缆采用防 混淆的结构设计，A线插头 插不到B插座，B线插头也插 不到A插座，有效避免A、B 总线混插。 图 4-4 多功能总线的防混淆设计 K-BUST02 星形多功能总线终端匹配器安装在每一路多功能总线分支的末端，以提供终端匹配
29、 电阻。如图 4-5 所示为安装示意图。 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 16 页 共 18 页 K K- -BUSTBUST0202模块模块 图 4-5 K-BUST02 终端连接器外观示意图 5.5. 尺寸图尺寸图 5.1 K-BUS02 尺寸图尺寸图 K-BUS02 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 17 页 共 18 页 图 5-1 K-BUS02 安装尺寸图 5.2 K-BUST02 尺寸图尺寸图 图 5-2 K-BUST02 尺寸图 K-BUS0
30、2 8通道星形IO-BUS模块使用说明书 B 修订日期2014-4-30 和利时公司版权所有 第 18 页 共 18 页 6.6. 技术技术指标指标 K-BUS02 8 通道星型通道星型 IO-BUS 模块模块 通讯端口 共 8 个 IO-BUS（DP）通讯通道，分三组，每组之间电 气隔离 第一组（第 16 通道） ，I/O 模块通讯端口，末端配置 K-BUST02 第二组（第 7 通道） ，近主控制器侧通讯端口 第三组（第 8 通道） ，扩展通讯端口 连接线缆 采用专用预制电缆 传输延时 1.5Tbit 级联 最多 3 级级联 扩展通讯端口 传输距离符合 PROFIBUS-DP 协议，200
31、m（1.5Mbps） 400m（500Kbps） 1200m（187.5Kbps） （无中继） 电气带负载能力30 个标准节点（无中继） 检测功能 检测各通讯端口总线网络的故障； 检测 K-PW11 直流配电板上各输入电源的状态； 检测机柜内环境温度（范围：-2060，精度：1） 防混销位置 无 模块尺寸（宽*高*深） 30mm110mm 120mm 重量 约 200g 搭配背板 K-CUT01 4 槽主控背板 宽 高 深： 257mm 259mm 34.5mm K-BUST01 单槽 IO-BUS 模块背板 宽 高 深： 80mm 259mm 34.5mm K-BUST02 IO-BUS 总线终端电阻器总线终端电阻器 终端电阻路数 2 路 输入连接器 8 芯双排直针座（连接多功能总线电缆端插头） 终端电阻类型 有源 终端电阻值 220 电源状态指示 绿色 LED 灯指示多功能总线内的系统 24V、现场 24V 电源状态 模块尺寸(宽 高 深) 125mm 44mm 36mm 重量 约 200g