DUT5000以太网控制模块
一、产品概述
DUT5000是基于工业以太网技术的分布式控制模块，作为国家863重点资助项目“基于高速以太网技术的现场总线控制设备”的现场数据采集和控制部分，该产品具有6路模拟量输入(AI)、2路模拟量输出(AO)、8路开关量输入(DI)和8路开关量输出(DO)；同时具有1个10M以太网接口、2个RS485串行口。不仅支持常规表格组态，而且还支持功能块组态，内部功能块实现遵循IEC61499和IEC61804标准。软件上将AI、AO、DI和DO以及控制算法等功能封装成独立的块，每个功能块具有相应的输入和输出，用户在组态时只需在组态画面上利用简单连线将同一设备或者不同设备的功能块连接起来形成控制回路，然后再编译下载到DUT5000中便可实现分布式控制，无需用户编程。该产品使用方便，稳定可靠，可广泛应用于石油、化工、冶金、建筑、电力、纺织、机械等行业的各种控制应用中。
二、产品特点
1、模拟量输入
(1) 输入和范围
1) 热电阻：PT100、Cu50、Cu100、热敏电阻（特殊定制），全温度范围。采用三线制接线，模块内加有引线电阻补偿电路。
2) 热电偶：K、S、B、T、E、J、W、R、N，全温度范围。模块内加有冷端补偿电路，参比端温度传感器可以安装在现场，用普通导线代替补偿线。
3) 电 流：4～20mA，0～20mA
4) 电 压：0～5V，1～5V，0～50mV
5) 混合输入：热电阻、热电偶、电流、电压混合输入
(2) 分辨率
1) 温 度：0.1℃/字
2) 电 流：500码/mA
3) 电 压：2000码/V，300码/mV
(3) 路 数：6路
(4) 电路精度：±0.2℃，±2字
(5) 转换时间：有滤波，2.1S/6通道
无滤波，0.7S/6通道
2、模拟量输出
(1) 输出和范围：4～20mA直流输出
(2) 路 数：2路
(3) 输出精度：优于±0.5%
3、数字量输入
8路数字量隔离输入，其中两路输入可产生中断请求。输入高电平可以对应数字量1，也可对应数字量0，由DI输入公共端(COM端)决定。若COM端接高电平，则输入低电平表示0，输入高电平表示1；若COM端接低电平，则输入高电平表示0，输入低电平表示1。
输入电压范围：0～30V
4、数字量输出
8路开关量隔离灌电流输出。8路输出既可作控制输出，直接驱动+24V继电器，也可作异步并行输出接口。
5、
电源电压：9～30V直流输入
6、功 耗：< 3W
7、外形尺寸（毫米）：146×98.4×45
8、环境温度：－40℃ ～ ＋85℃
9、相对湿度：≤ 85%
三、外形尺寸和端子定义
图1所示为DUT5000底部外形装配图（尺寸见图）。模块装配在工业标准导轨上。此外，模块两侧各有一固定孔，孔径为5.5mm，也可以用φ4螺丝通过这两个固定孔将模块固定。
图2所示为DUT5000端子定义图，端子定义说明如下：
(1)V+、V-：直流电源输入，输入电压范围为9～30V，V +接电源输
入正极，V-接电源输入负极。
(2)AO1-、AO2-：2路4～20mA直流输出的负极。电流输出的正极
与电源输入正极V+相同。
(3)Q0～Q7：8路开关量输出。开关量输出的地与电源输入负极V-
相同，开关量输出所需正电源直接由V+提供。
(4)COM：开关量输入公共端。
(5)I0～I7：8路开关量输入，I7和I6输入可产生中断请求。
(6)0A～5A、0B～5B、0C～2C：6路模拟量输入端子。模拟量输入采用三线制输入，图3、图4和图5是不同模拟量输入时的单路接线图。
iA、iB、jC为每路模拟量输入端子，其中第0路与第1路共用一个0C端，第2路与第3路共用一个1C端，第4路与第5路共用一个2C端。6路共占用15位端子。热电阻温度传感器连接时需注意三根导线应该采用同一规格，且iB和jC两根导线在现场的传感器端应该连在一起。热电偶和电流、电压输入接法基本相同，如图4、图5所示，接热电偶传感器时，iA接传感器的正端，iB接负端，iC为屏蔽端。
四、通信接口
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(1) 1脚，2脚和5脚，9脚分别对应两组RS485接口的数据正(T+)和数据负(T-)。其中前者主要用来连接PLC，DUT系列的产品，后者主要用来和触摸屏连接。 (2) 4脚、6脚、7脚和8脚分别对应10M以太网通信接口的接收正(E_TX+)、发送正(E_TX+)、接收 负(E_RX-)和发送负(E_TX-)。 (3) 5脚对应的是GND。 |
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DUT5000所有通信口的一个典型应用如图7所示：
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五、DUT5000的组态
1、功能块组态
为了方便DUT5000的使用，按照IEC61499和IEC61804标准开发了功能块组态软件，将在软件产品附带光盘中提供给用户，用户只需安装即可使用。同时用户也可以选用第三方开发的符合IEC61499和IEC61804标准的功能块组态软件，产品附带光盘中我们提供了基于XML语言的DUT5000设备描述文件，只要功能块组态软件读取设备描述文件就可以驱动DUT5000，从而省去了驱动程序的开发。
运行功能块组态软件后，将会自动发现以太网上同一网段内连接的所有DUT5000设备。同时，每个设备中具有的所有功能块会出现在组态窗口中，用户只需将所需要的同一设备或不同设备的功能块拖到组态画面中，再用简单连线将不同功能块的输入输出进行连接，即可构成控制回路，完成组态。图8为一个PID调节回路组态示例。
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从图8中可以看到，组态时只需要将AI功能块的输出连接到PID功能块的输入，然后PID功能块的输出再连接到AO功能块的输入，AO功能块的输出再连接到PID功能块的反馈输入上，就完成了控制回路的组态。这些功能块可以位于同一设备中，也可以位于不同设备中，用户组态时只需关心功能块的逻辑关系，而不用关心其实际的物理位置，当组态完成后，点击编译，则组态软件会自动将组态信息下载到相应的实际物理设备中，以完成真正意义上的分布式控制。当需要修改功能块参数时，只需右键点击功能块，然后修改其属性参数即可。
功能块的使用使得DUT5000使用非常方便，无需特殊编程。
2、表格组态
DUT5000除了支持功能块组态以外，还支持常规表格组态。DUT5000的RS485串行通信支持MODBUS协议中的ASCII和RTU两种方式、以及研华ADAM4000系列协议和松下PLC协议。因此研华的GENIE或组态王等组态软件均可对DUT5000进行组态。
六、DUT5000的本地人机交互
DUT5000具有2个RS485串行通信口，通信协议支持MODBUS协议中的ASCII和RTU两种方式，因此可通过其中DB9中的5，9脚的T+,T-的RS485通信口直接与液晶显示器或者触摸屏相连，例如泰达的DP210字符液晶显示器，从而完成本地的人机交互。
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