K-CU01 主控制器模块使用说明书 B 修订日期 2014-04-30
灭 亮 SYNC 绿 闪 灭 亮 Snet1 黄 闪 灭 亮 Snet2 黄 闪 灭 亮 CnetA 黄 闪 灭 亮 CnetB 黄 闪 灭 主控没有工程 同步通路正常 同步数据正常 同步通路故障（单主控） 系统网1链接正常 系统网1链接正常并处于数据交流 系统网1故障 系统网2链接正常 系统网2链接正常并处于数据交换 系统网2故障 控制器A网节点正常 控制器A网节点正常且有数据交换 控制器A网节点故障 控制器B网节点正常 控制器B网节点正常且有数据交换 控制网B节点故障 4. 其他特殊功能说明
4.1
短路保护功能
K-CU01主控模块安装在K-CUT01底座上，具有短路保护功能。防止一路现场电源或者一路系统电源短路，造成整个系统电源失电。
K-CUT01底座上的系统电源（S）和现场电源（F）均采用12路输出，每两路（A、B）进行冗余，分别给IO-BUS总线的各路分支供电。当某一路现场电源或者系统电源出现问题时，不会影响其他电源的工作。
底座上共有两个保险丝仓，内有一次速熔保险（800mA）。如图 4-1所示，A仓放置IO-BUS本地A口的系统电源和现场电源的保险，B仓放置IO-BUS本地B口的系统电源和现场电源的保险。
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A1口系统电源保险A2口现场电源保险B1口系统电源保险B2口现场电源保险 图 4-1 主控底座的保险丝仓示意图
4.2 诊断功能
故障诊断对象是主控制器的基础硬件以及各个功能块，最终达到诊断整个控制器的目标。 控制器支持下述几类功能诊断：
? 硬件故障：本机DP 收发器故障诊断、内部电源故障诊断、时钟诊断、冗余网连接状态诊
断、控制网连接状态诊断、掉电保护SRAM 诊断； ? 温度状态诊断（高于90℃报警）； ? 系统网连接状态诊断；
? 掉电保护电池容量不足（低于2.8V 报警）；
4.3 冗余功能
主控制器采用1:1冗余配置保证可靠性。互为冗余的一对控制器安装在4槽控制器底座中，主、从机热、备冗余方式，一个控制器处于工作状态（主机），另一个控制器处于备用状态（从机）。 控制模块通过内部冗余控制电路保证两个冗余控制器间的组态、数据和运行周期保持一致。两个主控制器同时接收网络数据，同时做控制运算，但只有一个输出运算结果。
主机与从机每周期交互同步数据，从机使用同步数据跟随主机运行。当主机出现致命故障时，如果从机工作状态正常，则进行主、从切换。该切换为无扰切换，不会对系统造成影响。 默认初始状态下，A机为主，B机为从。在发生故障的情况下，主、从机自动根据故障的严重情况进行冗余切换，使无故障（或故障最轻）的控制器始终为主，处于工作状态。某一时刻，谁为主、谁为从，可通过面板上的状态指示灯（STANDBY）判别。如图 4-2所示。
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握手信号无扰切换A机（主）同步信号数据传输B机（备）A机（备）握手信号B机（主）同步信号数据传输工作主控输出备用主控IO-BUS复位重构工作主控输出IO-BUS
IOIOIOIO图 4-2 K-CU01冗余工作原理框图
? 主从切换场景：
? 电源故障（系统电源、现场电源，掉电、电压跌落过低、短路） ? 模块插板指示故障（模块没有插好） ? 通讯双网故障（双网均故障，断线、短路）
? ADC故障（损坏、与CPU通讯异常、晶振停振，复位信号长低） ? 内存致命故障，程序跳转到不可能跑到的分支
? CPU故障（晶振停振、CPU损坏、复位信号长低故障、不喂看门狗） ? 有新的通道故障（通道外部线路故障或内部电路器件损坏） ? 冗余信号线路故障（印制线或链路器件损坏） ? 主模块有新故障或拔掉主模块。
4.4 掉电保护
主控制器在运行过程中自动保存工程以及部分需要掉电保护的关键数据。当控制器突然掉电时，以上数据会在后备电池的支持下保存。
后备电池的有效工作时间不少于3年，当电池容量不足时，控制器会上报电池电量不足的报警信息。此时，需要您在出现报警后的3个月内必须完成电池更换。更换后备电池时，可带电更换，也可不带电更换。当采用不带电更换时，掉电保护的数据将丢失，但工程会保持。
是否使能掉电保护功能由主控背板拨码开关DN的第7位控制，默认不使能，如图 4-3所示为控制器掉电保护拨码开关的示意图。
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OFFON域地址（DN）
掉电保护拨码开关图 4-3 K-CU01掉电保护拨码开关
当第7位拨码开关拨至“ON”时，掉电保护设置有效，重新上电后，主控会自动加载控制器中存储的工程，同时将被设置为掉电保护的数据项恢复到掉电前的状态。
当第7位拨码开关拨至“OFF”时（默认状态），掉电保护无效，重新上电后，控制器会自动清空内部的工程和数据，并工作在无工程的状态下。
控制器的下盖上有一个“BAT”电池仓，内装有掉电保护电池，可更换。如图 4-4所示，电池安装在电池盒中，电池盒卡在的电池仓盖里。电池、电池盒和电缆，是一个整体的不可拆分件，更换时要一同更换。
图 4-4 掉电保护电池盒结构
更换、安装电池步骤：
? 打开电池仓，拔出电缆，取出电池仓盖；
? 从仓盖上拆下旧电池盒，并将新的K 系列专用电池成品（K-BAT01）安装到电池仓盖中，
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