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E5318系列产品用户手册

2022-04-28 来源:步旅网


自动化产品系列

使用调试手册 适用于E5318系列产品

E5318系列产品用户手册

版权声明

《E5318系列产品用户手册》由北京安控科技股份有限公司编写,适

用于E5318井场主RTU、E5318-I井口采集单元、E5318-II阀组间通讯RTU。《E5318系列产品用户手册》受知识产权保护,任何人不得加以仿冒、盗用、非法拷贝。

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手册仅作参考之用,不作任何形式的保证,主要目的是提供产品的相关咨讯。若使用者沿用手册内容,作其他方面的应用而导致任何权益受损,公司不负任何责任,同时北京安控科技股份有限公司保留修改手册的权利,不再另行通知。

 

说明  

 

 本手册主要介绍E5318系列产品的特点、功能、使用及调试方法,主要分为五部分内容:

第一部分:E5318系列产品介绍;

第二部分:E5318-I井口采集单元使用调试说明; 第三部分:E5318井场主RTU使用调试说明; 第四部分:E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明; 第五部分:E5318系列产品调试疑难解答。

如果您是初次使用我们的产品,请仔细阅读该用户手册,了解产品的各项性能,合理配置硬件和软件资源,使我们的产品成为您工程项目实施过程中最成功的选择。

我们将不断地丰富手册内容,为您陆续提供现场应用实例。您在使用中如有疑问,请登录安控公司网站www.echocontrol.com查阅相关资料。  

  

                                                                目 录

目 录

  

第一部分  E5318系列产品介绍  

1、 产品概述................................................1 2、 产品特点................................................2 3、 产品指标................................................3 3.1   RS232通信接口技术指标..............................3 3.2   RS485通信接口技术指标..............................3 3.3   ETHERNET通信接口技术指标...........................3 3.4   AI接口技术指标.....................................3 3.5   DI接口技术指标.....................................3 3.6   DO接口技术指标.....................................4 3.7   工作环境技术指标....................................4 第二部分 E5318-I井口采集单元使用调试说明

4、 结构形式与配件..........................................5 4.1   结构形式............................................5 4.2   主要配件............................................5 5、 原理框图................................................6 6、 系统功能................................................7 7、 安装与接线..............................................7 7.1   负荷传感器安装......................................7 7.2   角位移传感器安装....................................8 7.3   天线安装说明........................................8 7.4   内部接线............................................9 7.5   现场接线...........................................10 8、 调试软件简介...........................................11 8.1   软件安装...........................................11 8.2   软件卸载...........................................12 9、 调试指南...............................................13 9.1   运行状态指示.......................................13 9.2   运行过程指示.......................................13 

E5318系列产品用户手册

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目 录                                                                

9.3   调试界面介绍.......................................14 9.4   本机设置...........................................15 9.5   基本参数设置.......................................15 9.6   开关机控制及状态显示...............................18 9.7   功图采集操作.......................................18 10、 调试步骤..............................................19 第三部分 E5318井场主RTU使用调试说明

11、 结构形式..............................................20 12、 原理框图..............................................21 13、 系统功能..............................................22 14、 井场主RTU通信方式....................................22 14.1   与安控设备通信....................................23 14.2   与其他厂家设备通信................................23 15、 安装与接线............................................24 15.1   内部布局..........................................24 15.2   内部接线..........................................25 15.3   现场接线..........................................26 16、 调试指南..............................................27 16.1   运行状态指示......................................27 16.2   运行过程指示......................................28 16.3   无线模块运行状态指示..............................28 16.4   串口设置通信参数..................................29 16.5   网口调试..........................................32 16.6   井口通信状态扫描..................................32 17、 调试步骤..............................................33 第四部分 E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明

18、 结构形式..............................................34 19、 原理框图..............................................35 20、 系统功能..............................................35 21、 通信方式..............................................36 22、 安装与接线............................................36 22.1   内部布局..........................................36 22.2   内部接线..........................................37 22.3   现场接线..........................................38 23、 调试指南..............................................39 23.1   运行状态指示......................................39 ii E5318系列产品用户手册

                                                                目 录

23.2   运行过程指示......................................39 23.3   本机设置..........................................40 23.4   参数设置..........................................41 23.5   流量计设置........................................42 23.6   数据采集..........................................43 24、 调试步骤..............................................44  第五部分 E5318系列产品调试疑难解答

25、 疑难解答..............................................45 

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                                                   E5318系列产品介绍   

第一部分   E5318系列产品介绍 

1、 产品概述 

E5318系列产品是针对油田井口数据采集及水井配水控制而生产的远程控制终端(RTU),其采用了先进的工业级产品作为核心和接口部件,具有功能强,可靠性高,抗干扰能力强,应用灵活等特点,既可以远程监控,也可以独立完成各项功能。 

E5318系列产品主要有E5318-I井口采集单元、E5318井场主RTU及E5318-II阀组间通讯RTU。E5318-I结合负荷传感器、角位移传感器及现场仪表可实现示功图、电量等多种信号的检测。E5318井场主RTU主要负责井口采集单元、阀组间通讯RTU的数据采集、信息传输及井场视频监控,并通过无线网桥或者光缆与站点的上位机进行通信。E5318-II阀组间通讯RTU主要检测注水井压力、注水流量、汇管压力等信息。

产品的系统架构图如下:

        

E5318系列产品用户手册

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E5318系列产品介绍                                                   

2、 产品特点 

 E5318系列产品是在做了大量的现场调研,征求了许多专家及用户意见而设计的,因此在技术上有许多独到之处,具体体现为以下几点: l

结构合理,安装方便,可直接应用于工业现场。

完备的供电、检测、控制、安装、防护设计,用户无须二次配置。 井口焊接支架或埋地安装,井场立杆悬挂安装,阀组间壁挂式安装。 外加保护箱,可很好地起到了防雨、防晒、防尘的作用。 l

配置合理,具有很强的现场适应能力

具有多种类型的输入、输出信号,井口采集器可直接引入电压、电流采集电量。具有24V仪表电源输出,可直接引入两线制仪表。 l

灵活的通讯方式,标准的通讯协议。

提供多种对外通讯接口,如RS232、RS485、网口等。 内嵌2.4G无线通信模块。支持标准的Modbus协议。 l

现场监控和远程监控兼备,为系统操作、诊断、维护和升级提供了方便。

控制器可作为控制系统中的一个站点联网工作,也可独立运行完成各项功能。可现场设定控制器参数,也可远程设定。 程序可实现现场下载,软件升级方便。 l

工业标准设计,能够工作于各种恶劣环境。

内部器件均选用优秀的工业级产品,具有卓越的温度特性,可在恶劣环境下工作。使用温度可达-40℃~70℃,存储温度达-40℃~80℃,不需要特殊的加热器或冷却装置。 l

充分的可靠性设计,严格的质量检验,为用户提供了可靠的保证。 电源、信号入出口均有保护措施,并与主控电路隔离。 具有看门狗及数据掉电保护功能,可长期保存设定参数。 产品的研制、生产、检验严格按照ISO9001质量体系标准进行。

2 E5318系列产品用户手册

                                                   E5318系列产品介绍   

3、 产品指标 

3.1  RS232通信接口技术指标 

项目 指标

通讯端口 RS232 数据终端设备(DTE) DB-9P 波特率 1200bps到57600bps可调 传输距离 电缆最长15.2m 通信协议

Modbus RTU

3.2  RS485通信接口技术指标 

项目 指标

通讯端口 RS485 数据终端设备(DTE) 波特率 1200bps到57600bps可调 传输距离 电缆最长1200m 通信协议

Modbus RTU

3.3  ETHERNET通信接口技术指标 

项目  指标  通讯端口  RJ45  通信速率  10Mbit/s  

传输距离 电缆最长100m  通信协议  

Modbus TCP 

3.4  AI接口技术指标 

项目

指标 A/D分辨率 16位 输入阻抗 < 200O 精确度 ±0.2%F·S(25℃) ±0.5%F·S(全温度范围) 响应时间

10ms(从10%到90%的信号改变)

3.5  DI接口技术指标 

项目 指标 最大输入 30VDC

最小ON输入 15VDC 最大OFF输入 2VDC

标准输入电流

5mA@15VDC 12mA@24VDC

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E5318系列产品介绍                                                   

3.6  DO接口技术指标 

项目 输出类型 输出触点容量 继电器寿命 触点隔离

输入、输出隔离

指标

机械式继电器

AC250@5A DC24V@3A

1500000次(0~250mA) 600000次(250~1000mA) AC1000V

优于AC1500V

3.7  工作环境技术指标 

项目 输入电压 工作温度 工作湿度 指标

220VAC±20% 50Hz -40~+70℃ 5~95% 无结露

4 E5318系列产品用户手册

                                     E5318-I井口采集单元使用调试说明

第二部分   

E5318-I井口采集单元使用调试说明 

4、 结构形式与配件 

4.1   结构形式 

E5318-I井口采集单元由主控模块(Super32-L308)、电源、语音报警喇叭、接地汇流条等组成。电量及无线通信模块内嵌于主控模块

中。保护箱外形尺寸为400*300*150,可起到防雨、防晒、防尘作用。       

接地汇流条 进线孔

语音报警喇叭

箱锁

电源

天线孔 保护箱

空开 主控模块 线槽

4.2   主要配件 

E5318-I井口采集单元的主要配件为负荷传感器、角位移传感器和

电流互感器。

      

E5318系列产品用户手册

负荷传感器

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E5318-I井口采集单元使用调试说明                                     

角位移传感器

保护罩

接线端子

电缆穿孔

外壳

电流互感器

5、 原理框图 

E5318-I井口采集单元的核心部件为主控模块(Super32-L308),

其提供1路RS232,1路RS485,6路AI,4路DI,3路DO,其原理框图如下:

电压、电流

电量模块 Super32-L308 COM1 与计算机连接 24VDC POWER 与井场主RTU通信

无线通信模块 AI0    AI1   AI2-AI5  DI0  DI1-DI3  DO  DO1-DO2  载荷 位移 载位移 信号 信号 荷信信号 号 其他信号 启停状态 其他 电机启 信号 停控制 其他信号 6 E5318系列产品用户手册

E5318-I井口采集单元使用调试说明

6、 系统功能 

E5318-I井口采集单元具有如下功能:

1) 检测功能:检测抽油机示功图、电压、电流、启停状态等; 2) 远程通信功能:远程控制抽油机的启停,读取、设定工作参数; 3) 现场操作功能:通过笔记本电脑现场显示示功图,读取、设定工作参数;

4) 错误判断功能:自动判断主控模块及现场仪表错误,给出错误信息,此错误信息可通过笔记本电脑读取,也可远程读取; 5) 初始化功能:对控制器进行初始化,取缺省设定参数。

7、 安装与接线 

根据井口采集单元设计图纸要求及现场接线图安装相应仪表,如负荷传感器、角位移传感器等。

     

7.1   负荷传感器安装 

1) 光杆卡子卡在光杆的下部(确保卡子抱死),防止光杆下滑; 2) 卸下光杆原固定卡(有工字钢的要卸下工字钢);

3) 负荷传感器上软体面朝上安装,注意信号出线头朝向抽油机方向; 4) 电缆穿过穿线钢管接至井口采集单元。

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E5318-I井口采集单元使用调试说明                                     

     

悬绳光杆卡子悬绳器光杆

            负荷传感器安装位置示意图 

          固定卡子安装位置示意图 

7.2   角位移传感器安装 

负荷传感器

1) 将角位移底板焊接到抽油机中轴上方的游梁上。底板与游梁 长边尽量水平,夹角应小于5度;

2) 穿线钢管安装在靠近角位移传感器的机架上; 3) 传感器安装到底板上;

4) 电缆穿过穿线钢管接至井口采集单元。

7.3   天线安装说明 

1) 拧下天线螺母;

2) 将馈线从天线孔穿入箱内; 3) 拧紧天线螺母; 4) 将馈线连接到控制器的 天线接头上。

8 E5318系列产品用户手册

天线安装示意图

E5318-I井口采集单元使用调试说明

7.4   内部接线 

此图为设备出厂时的内部连接说明。

E5318系列产品用户手册

三相电参采集单元内部接线图

POW-DC24V-,SUP-P7-24V-P6DANGER!天线盖POW-GNDSMA头2.4G天线NUCUbUaIc-Ic+Ib-Ib+Ia-Ia+DANGER!wp1wp1PWRSTATDO0DO2DI0DI2TXDOTXD1RUNERRDO1DO3DI1DI3RXDORXD1P4COM1RS232DTE2.4G通信模块Super32-L308代号:SUPP324V-24V-AI0AI1AI2AI3AI4AI5DI0DI1DI2DI324V+24V+24V+24V+24V+24V+24V+24V+24V+24V+24V+P5RS485ABACANBP724V+24V-NCDO0CDO0ODO1DOODO2DO3DO1CDO1ODO2CDO2ODO3CDO3OCOMCOMCOMCOMSUP-P3-24V+,SUP-P7-DO0COMPOW-DC24V+,SUP-P7-24V+SUP-P3-24V-,LB-1220VACN1电源POWAC220V空开KSN2LKS-2NKS-NDC24VGND+-LB-2SUP-P7-24V+LB12SUP-P3-24V-SUP-P3-24V+SUP-P6-GND

SUP-P7-24V-SUP-P7-DO00POW-LPOW-N 9

E5318-I井口采集单元使用调试说明                                     

7.5  现场接线 

此现场接线图为现场仪表连接示意图,根据图示接入信号及仪表。

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                                     E5318-I井口采集单元使用调试说明    

8、 调试软件介绍 

E5318-I井口采集单元是针对井口数据采集而生产的远程控制终端,并具有配套的调试软件RPC1.0,其安装软件为RPC1.0.msi。 RPC1.0软件操作简单,使用方便,只需简单的参数配置就可以适应现场情况,显示油井和抽油机的具体工作状况,如:功图数据、电压、电流、启停状态等信息。

8.1   软件安装 

运行【RPC1.0.msi】,出现如下界面

点击【下一步】 ,出现如下界面

 

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E5318-I井口采集单元使用调试说明                                     

默认路径安装,直接点击【下一步】;

更改安装路径,点击【浏览】——>【下一步】,出现如下界面

点击【下一步】,开始安装直到安装完成,点击【关闭】。此时桌面

会创建快捷图标RPC1.0.lnk,双击此图标即可运行调试软件。

8.2   软件卸载 

点击桌面左下方【开始】按钮,选择【程序】—>【ECHO】—>【RPC】—>【Uninstaller.exe】,出现RPC卸载界面。 

    

  

点击【确定】按钮,开始卸载,直到卸载完成后退出。 

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                                     E5318-I井口采集单元使用调试说明    

9、 调试指南 

9.1   运行状态指示 

在主控模块右上端有多个状态指示灯,其含义如下:

状态指示灯 Wp1 Wq1 PWR RUN STAT ERR 

DO0~DO3 DI0~DI3 TXD0 RXD0 TXD1 RXD1 

含 义   

电源指示 运行状态指示 

2.4G无线通信指示 错误状态指示 

数字信号输出状态指示 数字信号输入状态指示 RS485发送指示 RS485接收指示 RS232(COM1)发送指示 RS232(COM1)接收指示 

说 明 预留 预留 

上电后常亮 

正常时一秒闪烁一次 收发数据时闪烁 有错误时闪烁 当DO为ON时亮 当DI为高时亮 RS485通信时交替闪烁 COM1通信时交替闪烁 

9.2   运行过程指示 

控制器上电运行过程是:系统上电——主控模块初始化——无线通信模块初始化——正常运行。在此过程中,指示灯按照如下规律闪烁:

l 系统上电——PWR灯亮。

l 主控模块初始化——上电PWR灯亮约1秒后,指示灯RUN、STAT、ERR全亮,约1秒后STAT、ERR灭,主控模块初始化结束,RUN灯闪烁。

l 无线通信模块初始化——主控模块初始化后,RUN灯闪烁,此时主控模块对无线通信模块进行初始化,约3秒后STAT灯连续闪烁,然

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E5318-I井口采集单元使用调试说明                                     

后熄灭,无线通信模块初始化结束。在此过程中,若RUN灯闪烁3秒后,STAT灯未连续闪烁,重复主控模块初始化过程,说明无线通信模块初始化失败。

9.3   调试界面 

软件,出现如下界面 控制器初始化正确后,运行RPC1.0

⑦ ④

 

⑤ ③ ⑥   

RPC调试界面

该界面可以划分成如箭头所示七个区域:  

① 参数设置区:包括本机设置、基本参数、帮助信息。

② 数据显示区:包括功图数据(只有在功图读取后才有显示)、单

相电参值、载荷角位移数据。   

③ 功图曲线显示区: 显示当前读取到的功图曲线。 

④ 功图采集操作区: 包括功图采集、读功图、清功图等。 

⑤ 三相电参显示区: 包括三相电压、电流值,有功、无功功率值,

有功、无功电能值,视在功率,电网频率,功率因数,断相状态等信息。 

⑥ 开关机及状态显示区: 包括开关机操作及状态显示,显示报警、

触点动作、测量延时等。 

⑦ 功图采集状态显示区: 显示功图采集过程状态,此区显示内容

用于特殊调试,用户无需了解。 14 E5318系列产品用户手册

                                     E5318-I井口采集单元使用调试说明    

9.4   本机设置 

在RPC调试界面的参数设置区中,点击【本机设置】,出现如下界面,在此界面设置电脑通信参数。 

【通信设备】:选择串口号,范围为COM1~COM8,默认为 COM1。 【站号】:Modbus协议站号,范围为1~254,默认为1。 【波特率】:根据实际使用的波特率进行选择,范围为1200~57600,默认为9600。

参数设置完成后点击“确定”存储参数,参数存储路径可通过“浏览”修改;点击“退出”退出设置界面。

9.5   基本参数设置 

在参数设置区点击【基本参数】,出现井口配置基本参数设置界面。

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E5318-I井口采集单元使用调试说明                                     

在参数框内通过下拉方式或直接输入数据修改参数, 红色(图中下划线)标注为主要修改参数,其余取缺省值,见“参数设置参照表”。 

【上载】:读取井口采集单元当前的参数信息。  【下载】:将参数信息写入井口采集单元。  【保存】:将参数信息保存到参数配置文件。  【默认配置】:恢复出厂时的默认配置信息。 

 注意:参数设置完成后,主控模块重新上电,确保设置参数可用。 红色标注部分说明如下: 

 井号: 当前调试井口的名称,可以根据现场井口编号进行设置,例如11-11,最大设置8个字符。  

 通道号:是指无线通讯通道号,可设置范围为 0-15 ,同一个井场及所属设备的通道号必须相同,为了避免通信干扰,相邻井场的通道号不能重复。 

地址:是指设备的无线通信地址,可设范围为0-15 ,同一井场下的井口设备地址不能重复。 

触点寄存器状态:电机控制箱引出的开机触点类型(常开或常闭),根据实际接线选择。 

角位移零点 / 角位移满度: 角位移正负45度的标定值,一般出厂时此标定值对应4mA~20mA电流信号,则角位移零点和角位移满度分别设为400和2000 。若对应6mA~16mA电流信号,则角位移零点和角位移满度分别设为600和1600。 

驴头半径: 抽油机实际驴头半径,该参数要根据实际情况准确填写,单位为cm,例如实际驴头半径为2.9米 ,则输入290。   负荷零点 / 负荷量程: 负荷零点为当负荷值为0kN时,RTU对应的AD采集值;其计算公式为:负荷零点=(0kN输出电流值–4mA)/16*40000+10000 ;负荷量程表示最大负荷的KN值,需要根据现场负荷的量程来输入,例如负荷传感器最大负荷为150.00KN,则其输入为15000。

16 E5318系列产品用户手册

                                     E5318-I井口采集单元使用调试说明    

参数设置参照表

 名称 缺省值 备注 主要修改参数设置部分 

  井号 xxxxxxxx 88888888 根据现场井口编号进行设置,最大设置

为8个字符 

  通道号 0~15 0 2.4G无线通信通道号   地址  0~15 0 根据现场井口抽油机情况而定,地址不

能重复 

触点寄存器状态 常开/常闭  常开 根据现场实际情况接入  角位移零点  角位移满度  驴头半径  负荷零点  负荷量程 400 假如采用角位移电流信号为 4mA~

20mA 2000 

290 根据现场实际测量输入  10000 根据公司标定负荷标定值输入  15000 

默认参数设置部分 

 功率   0~4   4   最大发射功率为4(表示4mW)  功图采集周期   0~65535 600 连续两个功图之间的采集间隔,600表

示为600s  

 功图采集间隔  2~100 5 根据实测的冲次自动计算,单位为10ms  功图采集点数  360~600 600 位移载荷数据对的点数  电流输入量程  0~10000 10000 浮点数转换为整数来运算,即将浮点数

乘以10的小数点位数次方,例100.00 * 100=10000 

 电压输入量程  0~45000 45000 采集电压的最大量程,表示方法同电流

输入量程,450.00V 

电流互感器变比固定值 2000 电量采集连接的电流互感器变比,2000

表示20.00 

电压互感器变比固定值 100 电量采集连接的电压互感器变比,100表示1.00 

启停判断  功图/启停状启停状态 根据启停状态信号判断 

态/电流  

标定系数  70~200 100 标定系数=(自动测量的冲程 / 现场实

际测量冲程)(保留两位有效数字)* 100。100表示1.00 

位移滤波系数  1~100 100 滤波系数范围 1~100 , 100 表示没

有滤波  

负荷增益  100~200 200 负荷增益 = (满量程输出电流值-0kN

输出电流值) * 12.5  

负荷滤波系数  1~100 100 滤波系数范围 1~100 , 100 表示没

有滤波  

功图滤波系数  2~10 4 默认值为4 

400~2000 

400~2000 150~300 10000~20000 10000~15000 数值范围  

E5318系列产品用户手册

17

E5318-I井口采集单元使用调试说明                                     

9.6   开关机控制及状态显示 

在RPC调试界面中,开关机及状态显示区含义如下: 【开机】:启动抽油机,开机语音报警后开机。 【关机】:停止抽油机。 

【开关机状态】:显示抽油井的开、关机状态,绿色表示开机,红色表示为关机。 

【开机报警】:开机报警倒计时,时间为63S。 【触点动作】:开机输出触点动作倒计时,时间为5S。 

【测量延时】:开、关机后到稳定运行的延时倒计时,延时期间不做功图采集处理。 

9.7   功图采集操作 

在RPC调试界面中,功图采集操作区含义如下: 

【开始扫描】:显示功图采集状态,三相电量参数,启、停井状态等。选中“读功图”复选框,按照功图采集周期自动读取功图。 【读功图】:手动读取当前功图。 【清功图】:清除当前所显示的功图曲线。 

【功图采集】:主控模块开始采集功图数据,当实际采集点数与功图采集周期点数相同时,显示功图曲线。 【功图复位】:清除本次采集命令。 

说明:控制器操作命令之间没有先后顺序,但最好先点击【开始扫描】,这样在操作其他命令时能直接观察命令执行后的状态变化,方便调试。     

18 E5318系列产品用户手册

                                     E5318-I井口采集单元使用调试说明    

10、 调试步骤 

1)  检查系统内部接线及仪表接线,串口(COM1)与计算机正确连接; 2)  系统上电;

3) 观察主控模块状态指示灯,判断系统初始化及运行是否正常; 4) 运行调试软件,设置井口参数,包括“本机设置”、“基本参数”; 5) 参数设置完成后,对系统重新上电,以保证参数设置可用; 6) 检测抽油机开、关机控制,判断语音报警是否正常; 7) 观察抽油机运行状态和电量数据显示是否正确; 8) 采集功图,观察功图曲线,判断曲线形状是否正常; 9) 以上操作均正常完成后断开计算机与串口的连接,调试结束。

E5318系列产品用户手册

19

E5318井场主RTU使用调试说明                                         

第三部分

E5318井场主RTU使用调试说明

11、 结构形式 

E5318井场主RTU由主控模块(Super32-L201)、电源、无线通信模块、保护箱等组成。主要负责井口采集单元、阀组间通讯RTU的数据采集、信号控制、信息传输及井场视频监控,并通过无线网桥或光缆与站点上位机进行通讯。保护箱外形尺寸为800*600*250,可起到防雨、防晒、防尘的作用。 

 

变压器 箱锁 主控模块

电源 保护箱 无线通信模块

指示灯 天线接口

空开 插座

接线端子 接地汇流条

电源接口

SZ930通信模块

RS232

20 E5318系列产品用户手册

                                         E5318井场主RTU使用调试说明    

12、 原理框图 

 E5318井场主RTU的核心部件为主控模块(Super32-L201),其提供1路RS232、1路RS485、1路ETHERNET通信接口、6路AI、8路DI、4路DO,其原理框图如下:            阀组间通讯RTU   井口采集单元 Super32-L201

视频接线原理框图 

E5318系列产品用户手册

21

E5318井场主RTU使用调试说明                                         

13、 系统功能 

E5318井场主RTU具有如下功能: 

1) 无线通信转接功能:汇集井口采集单元、阀组间通讯RTU等数

据,通过无线网桥或光纤传输至站内计算机;

2) 有线通信转接功能:汇集RS485连接设备的数据,通过无线网桥

或光纤传输至站内计算机;

3) 视频监控功能:内含视频监控系统,随时了解井场动态; 4) 自检功能:使用此功能可检查控制器的硬件故障; 5) 初始化功能:对控制器进行初始化,可恢复参数缺省值。

14、 井场主RTU通信方式 

井场主RTU提供3个通信接口:

1) 网口——连接交换机,完成主RTU与站内上位机的通信,也可用

于现场调试。

2) COM1/串口1——RS232/RS485接口,用于主RTU与其他厂家设

备之间的通信。

3) COM2/串口2——RS232接口,连接SZ930(2.4G无线通信模块),

完成主RTU与井口采集单元、阀组间通讯RTU的通信,也可用于现场设置通信参数。

 

  

22 E5318系列产品用户手册

                                         E5318井场主RTU使用调试说明    

  到交换机 Super32-L201 RS485(COM1) 网口 COM2 RS232 RS485 有线/无线 SZ930

其他厂 家设备 井口 采集单元 … 井口 采集单元 阀组间通 信RTU 14.1   与安控设备通信 

 井场主RTU与井口采集单元、阀组间通讯RTU以2.4G无线通信方式进行通信。无线通信模块SZ930接井场主RTU的COM2口,采用非透传方式,其通道号设置范围为0~15。 

14.2   与其他厂家设备通信 

1) 有线透传方式

 井场主RTU通过COM1(RS485)与其他厂家设备连接,采用有线透传方式,其他厂家设备的站号设置范围为65~127、129~253。 2) 无线透传方式

 可采购1对任意厂家的无线透传模块,分别接在井场主RTU的COM1(RS485)和其他厂家设备的RS485口上,采用无线透传方式,其他厂家设备的站号设置范围为65~127、 129~253。

E5318系列产品用户手册

23

E5318井场主RTU使用调试说明                                         

15、 安装与接线 

 根据井场主RTU设计图纸要求及现场接线图,安装相应仪表。安装时注意电源输入要求。 电源PA2403CC内部结构如下图所示 井场主RTU KS1KS2     预留电源Super32-L201   预留视频服务器预留5口交换机位置22770750S1S2     

预留光纤盒、光纤收发器或网桥电源JX155024 E5318系列产品用户手册

182.515.1   内部布局 TSF

 

AC220V 15.2   内部接线 

此图为设备内部连线说明。

L1N121空开KS14321空开KS2L2N243汇流铜条KS1-1KS1-3L1,KS2-1N1,KS2-3KS1-1,S1-1KS1-3,S1-2KS2-1,S2-1132E5318系列产品用户手册

插插座座S1S2S1-2KS2-3,S2-2S1-131KS2-2KS2-410A1AL3,L5N3,N51AL2N2L3N3L4N4L5N51APOW-L,L3POW-N,N3L2,L4N2,N4SP1-220V+SPS-220V-L4N4JX10.5APOW-DC24V+POW-DC24V-0.5ASUP-P1-40.5ASUP-P1-50.5A0.5A10AJHJ-24V+JHJ-24V-TSF1-24VACTSF1-24VACSP1-BSP1-A                                         E5318井场主RTU使用调试说明    

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E5318井场主RTU使用调试说明                                         

15.3   现场接线 

此图为现场仪表连接示意图,将交换机、网桥电源、视频服务器等设备安装在底板上,根据图示将电源及信号线接入。

摄像机视频输入

SP1-220V+SPS-220V-JHJ-24V+JHJ-24V-1313121JX10.5A0.5A0.5A0.5A0.5A空开KS124空开KS224插插座座S1S23310A1A1AL1N1L2N2L3N3L4N4L5N51A预留220V供电26 E5318系列产品用户手册

预留AI24VDC24VDC摄像机供电AC220V井组出油管线压力220VAC音柱供电220V供电24VAC10ASP1-BSP1-A                                         E5318井场主RTU使用调试说明    

16、 调试指南 

E5318井场主RTU将井口采集单元、阀组间通讯RTU的数据及汇管压力等数据通过无线网桥、网线或者光纤传输到站控系统。 井场主RTU是整个井场系统架构的核心,E5318cfg.exe为井场专用调试软件,此软件可方便地设置通讯参数、查看通信效率及功图状态。

16.1   运行状态指示 

主控模块右上端有多个状态指示灯,其含义如下:

状态指示灯 

PWR  RUN STAT ERR DO0~DO3 DI0~DI7 PI0 ̄PI2 LINK TX0 RX0 TX1 RX1 TX2 RX2 TX RX 

含  义 

电源指示 运行状态指示 

2.4G无线通信指示 错误状态指示 

数字信号输出状态指示 数字信号输入状态指示 脉冲信号输入状态指示 网口连接指示   

RS485/COM1发送指示 RS485/COM1接收指示 RS232(COM2)发送指示 RS232(COM2)接收指示 网口发送指示 网口接收指示 

说   明 

上电后常亮 

正常时一秒闪烁一次 收发数据时闪烁 有错误时闪烁 当DO为ON时亮 当DI为高时亮 

有脉冲信号输入时亮 未连网线时亮,连接正确时灭 预留 预留 

通信正常时交替闪烁 通信正常时交替闪烁 通信正常时交替闪烁 

 

E5318系列产品用户手册

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E5318井场主RTU使用调试说明                                         

16.2   运行过程指示 

主RTU上电运行过程是:系统上电――主控模块初始化――无线通信模块初始化――正常运行。 

在此过程中,指示灯按如下规律闪烁: l 系统上电——PWR灯亮。

l 主控模块初始化——上电后PWR灯亮,约1秒后,指示灯RUN、STAT、ERR全亮,约4秒后STAT、ERR灭,主控模块初始化结束。 l 无线通信模块初始化——主控模块初始化后,RUN灯闪烁,此时主控模块对无线通信模块进行初始化,约3秒后STAT灯连续闪烁后熄灭,无线通信模块初始化结束。在此过程中,若RUN灯闪烁3秒后,STAT灯未连续闪烁,重复主控模块初始化过程,表明无线通信模块初始化失败。  

16.3   无线模块运行状态指示 

2.4G无线模块SZ930有6个状态指示灯,见下图 

  运行状态指示 发送指示   绿 黄 红 黄 绿 黄 接收指示

接收增益指示   

l 运行状态指示——无线模块正常运行时每秒闪烁一次。

l 接收发送指示——串口与主控模块通信的收发指示,正常运行时交

替闪烁。

l 接收增益指示——无线接收增益指示,信号越强,亮的指示灯越多。 

 

28 E5318系列产品用户手册

                                         E5318井场主RTU使用调试说明    

16.4   串口设置通信参数 

使用串口设置通信参数,断开主控模块与无线通信模块SZ930的串口连接,将计算机与主控模块的COM2连接,运行E5318cfg.exe,出现如下界面。 

E5318cfg调试界面

1)  在E5318cfg调试界面中,点击【本机设置】,出现如下界面,在此界面设置笔记本电脑的通信接口参数。

     

     

 

E5318系列产品用户手册

本机设置界面

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E5318井场主RTU使用调试说明                                         

【通信接口】:选择串口号,范围为COM1~COM8,默认为 COM1。参数设置完成后点击“确定”存储参数,点击“退出”退出设置界面。 2)  在E5318cfg调试界面中,点击【通信测试】,出现如下界面。

  通信测试设置过程: 

通信测试界面

  控制器下电;勾选【连接控制器】,界面显示“——”;控制器上电,出现“LOCAL CONNECTTION SUCCESS”;取消【连接控制器】;点击【通信测试】,出现“CONNECTTION TEST EXIT LOCAL CONNECTTION”,此时,E5318进入通信测试状态,退出此界面。

3)  在E5318cfg调试界面,点击【参数设置】,出现如下界面,在此界面设置主控模块的通信接口参数。

参数设置界面

30 E5318系列产品用户手册

                                         E5318井场主RTU使用调试说明    

在参数框内通过下拉方式或直接输入数据修改参数。 【上载】:读取井场主RTU当前的参数信息。  【下载】:将参数信息写入井场主RTU。  【默认配置】:恢复出厂时的默认配置信息。 1) “SZ参数”用来设置无线通信参数,说明如下:

【通道号】:无线通信通道号,设置范围为0~15,同一个井场及所属设备的通道号必须相同,为了避免通信干扰,相邻井场的通道号不能重复。

【功率】:通信发射功率,设置范围为0~4,其中0对应10mW,4对应100mW。

2) “COM1参数”用来设置串口通信参数,其设置须与所连接设备的RS485接口参数相同,说明如下:

【波特率】:根据实际使用的波特率进行选择,范围为1200~57600,默认为9600。

【停止位】【校验位】分别默认为1,无。

3) “网口参数”用来设置网口与上位机通信的参数,说明如下: 【IP地址】:按油田数字化分配的IP地址设置IP值。

【MAC地址】:取缺省的MAC地址,将IP地址的后两位写入MAC的后两位。如油田数字化分配的IP为11.4.6.40,则MAC地址为0.17.37.72.6.40。

【端口号】:Modbus TCP协议固定端口号为502。

注意:参数设置完成后,恢复主控模块与无线通信模块SZ930的连接,对主RTU重新上电,确保设置参数可用。

E5318系列产品用户手册

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E5318井场主RTU使用调试说明                                         

16.5   网口调试 

使用网口调试必须知道井场主RTU的IP地址(RTU出厂默认IP为192.168.100.75)。 

 在井场主RTU正常运行的情况下,用网线将其与电脑连接,设置通信参数,方法如下: 

1) 设置电脑的IP地址:【网上邻居】—>【属性】—>【本地连接】—>【属性】—>【Internet协议】,修改“本地连接”的IP地址,使电脑的IP地址与所调试井场主RTU的IP地址在同一网段,确保本地连接成功。

2) 运行程序E5318cfg.exe。在 E5318cfg调试界面中,点击【本机设置】。在本机设置界面中,【通信接口】选择“TCP Server”。 【IP地址】为井场主RTU的IP地址。 【端口号】Modbus TCP协议固定为502。

3) 在 E5318cfg调试界面中,【参数设置】的设置方法参见16.4。 注意:通过网口调试,电脑应与主控模块直接连接,不要通过交换机,防止电脑与网络中某设备发生IP地址冲突。

16.6   井口通信状态扫描 

E5318cfg调试界面

32 E5318系列产品用户手册

                                         E5318井场主RTU使用调试说明    

 在 E5318cfg调试界面中,点击【查询】按钮,扫描该井场内各个设备通信状态和功图状态。(注意:只有在网口调试状态下才能实现此功能)。 

【编号】:显示该井场内的设备通信地址,范围为0-15。 【通信状态】:井场主RTU和所属设备之间的通信状态。正常通信时显示为128。 

【主RTU接收增益】:主RTU接收所属设备数据的信号强度。 【采集单元接收增益】:所属设备接收主RTU数据的信号强度。 注意:上述两个增益数据越大,表明信号强度越小。一般接收增益数值不能大于100,否则不能正常通信。 

【通信效率】:主控模块接收某采集单元正确应答次数与其向此采集单元发送数据次数的百分比。主控模块上电时此值为0,通信效果好时,此值将逐渐增加,直到100(100%)。若要保证正常通信,通信效率应大于50(50%)。 

【功图状态】:井口设备实时采集功图情况,分为“有”和“无”。 

17、 调试步骤 

1) 检查主RTU内部接线及仪表接线,将计算机与网口正确连接(如果不知道井场主RTU的IP地址,可首先通过串口设置通信参数,参见16.4); 2) 系统上电;

3) 观察主控模块及无线模块状态指示灯,判断其运行是否正常; 4) 运行调试软件,设置通信参数,包括“本机设置”、“参数设置”; 5) 参数设置完成后,对主控模块重新上电,确保参数设置有效; 6) 扫描井场所属设备的通信状态,判断通信是否正常。

7) 以上操作均正常完成后断开计算机与网口的连接,恢复系统连接状态,调试结束。

E5318系列产品用户手册

33

E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明                                  

第四部分

E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明

18、 结构形式 

E5318-II阀组间通讯RTU由主控模块、电源、电源开关、接地汇流条及保护箱等组成,主要检测注水井压力、汇管压力,设置注水流量等。保护箱外形尺寸为400*300*170,可起到防雨、防晒、防尘的作用。各部分指示如下图所示:

箱锁

空开 接地汇流条 进线孔

接线端子 保护箱

电源

天线孔 电源 主控模块

34 E5318系列产品用户手册

                                    E5318-II阀组间通讯RTU使用调试明    

19、 原理框图 

E5318-II阀组间通讯RTU的核心部件为(Super32-L309CQ),其提供1路RS232,1路RS485,6路AI,4路DI,3路DO,其原理框图如下:

汇管压力 24VDC POWER Super32-L309CQ  AI0 AI1 …AI5 注水井压力 COM1 无线通 信模块 RS485 稳流配水装置 注水井压力 稳流配水装置 注水井压力 稳流配水装置 注水井压力稳流配水装置 注水井压力稳流配水装置 20、 系统功能 E5318-II阀组间通讯RTU具有如下功能: 

1) 检测功能:检测汇管压力、注水井压力、注水井瞬时流量,设定注水流量等。

2) 流量累积功能:结合生产需要,及时了解当前注水情况,包括瞬时流量、累计流量等。

3) 协议转换功能:E5318-II阀组间通讯RTU,可与不同厂家的自动稳流配水装置进行通信,形成统一的数据上传接口,方便上位机监控组态。

E5318系列产品用户手册

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E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明                                  

21、 通信方式 

 阀组间通讯RTU提供3个通信接口: 

1) 2.4G无线接口——采用非透传方式与井场主RTU通信,其通道号设置范围为0-15,地址设置范围为0-15。 2) RS485接口——与其他厂家仪表的RS485接口连接。 3) COM1口——RS232接口,用于现场调试。

22、 安装与接线 

根据阀组间通讯RTU设计图纸要求及现场接线图安装相应仪表,如压力变送器、自动稳流配水装置等。安装时注意电源输入要求。

22.1   内部布局 

阀组间通讯RTU内部结构如下图所示:

 

36 E5318系列产品用户手册

                                    E5318-II阀组间通讯RTU使用调试明    

22.2   内部接线 

此图为设备出厂时的内部接线说明。

  

E5318系列产品用户手册

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E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明                                  

22.3   现场接线 

此图为现场仪表连接示意图,根据图示接入现场仪表。如:稳流配水装置、压力变送器等。

38 E5318系列产品用户手册

                                    E5318-II阀组间通讯RTU使用调试明    

23、 调试指南 

E5318-II阀组间通讯RTU针对注水井数据采集而生产的远程控制终端,并具有配套的调试软件FZJ.exe。

FZJ.exe软件只需简单的参数配置就可以适应现场情况,检测井场汇管压力、注水井压力,设置注水流量等信息。

23.1   运行状态指示 

在主控模块右上端有多个状态指示灯,其含义如下:

状态指示灯 PWR RUN STAT ERR 

DO0~DO3 DI0~DI3 TX0 RX0 TX1 RX1 

含义 电源指示 运行状态指示 

2.4G无线通信指示 错误状态指示 

数字信号输出状态指示 数字信号输入状态指示 无线通信发送指示 无线通信接收指示 串口发送指示 串口接收指示 

说明 

上电后常亮 正常时一秒闪烁一次 收发数据时闪烁 有错误时闪烁 当DO为ON时亮 当DI为高时亮 无线通信时交替闪烁 串口运行时交替闪烁 

23.2   运行过程指示 

控制器上电运行过程:上电——主控模块初始化——无线通信模块初始化——正常运行。在此过程中,指示灯将按如下规律闪烁: l 上电——PWR灯亮。

l 主控模块初始化——上电后PWR灯亮,约1秒后,指示灯RUN、STAT、ERR全亮,约4秒后STAT、ERR灭,主控模块初始化结束RUN灯闪烁。

l 无线通信模块初始化——主控模块初始化后,RUN灯闪烁,此时主控模块对无线通信模块进行初始化,约4秒后STAT灯连续闪烁后灭,

E5318系列产品用户手册

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E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明                                  

无线通信模块初始化结束。在此过程中,若RUN灯闪烁3秒后,STAT灯未连续闪烁,重复主控模块初始化过程,表明无线通信模块初始化失败。

23.3   本机设置 

运行FZJ.exe软件,出现如下界面

FZJ调试界面

点击【本机设置】,出现如下界面,在此界面设置电脑通信参数。

本机设置界面

40 E5318系列产品用户手册

                                  E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明    

                                  

【通信设备】:选择串口号,范围为COM1~COM8,默认为COM1。 【站号】:Modbus协议站号,范围为250~254,默认为250。 【波特率】:根据实际使用的波特率选择,范围为1200~57600, 默认为9600。

【数据位】【停止位】【校验位】分别默认为8,1,无。 参数设置完成后点击“确定”存储参数,点击“退出”退出设置界面。

23.4   参数设置 

在FZJ调试界面中点击【参数设置】,出现阀组间基本参数配置界面。

 

阀组间基本参数配置界面

【上载】:读取阀组间通讯RTU当前的参数信息。 【下载】:将参数信息写入阀组间通讯RTU。 1) 阀组间信息设置:

“阀组间信息设置”是阀组间通讯RTU与井场主RTU之间无线通信的参数设置,说明如下:

【阀组间编号】:一个井场多个阀组间时,0表示站号为250的阀组间,1表示为251的阀组间,以此类推。默认为0, 一般不作修改。 

E5318系列产品用户手册

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E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明                                  

【流量计数量】:阀组间接入稳流配水装置的个数,最多六个。 【阀组间通道号】:无线通讯通道号,可设置范围为 0-15 ,同一井场及其所属设备的通道号必须相同,为了避免产生通信干扰,相邻井场的通道号不能重复。 

【阀组间地址】:设备的无线通信地址,可设范围为0-15 ,同一井场下阀组间的地址与井口设备地址不能重复。 2) COM1口通讯参数设置:

“COM1口通讯参数设置”是阀组间通讯RTU与井场主RTU通过RS485通信时,串口的参数设置,其设置如下: 【通信协议】:默认为Modbus RTU协议;

【站号】:Modbus协议站号,范围为65~127,129~253。 【波特率】【数据位】【校验位】【双工】默认为9600,1,无,FULL。

23.5   流量计设置 

在FZJ调试界面中,点击【流量计设置】,出现流量计设置界面。

流量计设置界面

在参数设置框通过下拉方式或直接输入数据,修改相应参数。

【上载】:读取阀组间通讯RTU当前的参数信息。 【下载】:将参数信息写入阀组间通讯RTU。 

注意:参数设置完成后,对系统重新上电,确保设置参数可用。 42 E5318系列产品用户手册

                                  E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明    

1) 流量计设置

【设备厂商】:流量计所属厂家,目前长庆使用的流量计主要是西安蓝天、浙江精华、上海一诺三家厂商的设备。

【站号】:流量计通信地址,根据每一个设备厂家所给站号范围填写。西安蓝天站号设置范围为11~91,上海一诺站号设置范围为101~191,浙江精华站号设置范围为201~291。 【设定流量 写】:设置流量计每小时的配注量。 2) 压力表设置

【设备厂商】:流量计所属的厂家,根据实际使用的压力表进行选择,可供选择西安蓝天、浙江精华、上海一诺三家厂商的设备。 【压力站号】:压力变送器通信地址,根据每一个设备厂家所给站号范围填写。

23.6   数据采集 

在FZJ调试界面中,操作控制命令说明如下:

【扫描】:显示所设置的注水井数据信息,包括瞬时流量、累计流量、出口压力、设定流量写、汇管压力等。

【设定井】:快速设置流量计编号,其值为井号加1,即1#注水井设置为2。

【设定值】:对应注水井“设定流量写”的值,设置流量计每小时的配注量。

说明:上位机通过【设定井】、【设定值】可快速修改流量计信息。

【汇管压力AI地址】:汇管压力接入AI的地址,AI0—30001,AI1—30002,AI2—30003,AI3—30004,AI4—30005,AI5—30006。 参数设置完成后点击“确定”存储参数。

E5318系列产品用户手册

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E5318-II阀组间通讯RTU使用调试说明                                  

24、 调试步骤 

1)  检查阀组间通讯RTU内部接线及仪表接线,计算机与串口正确连

接; 2) 系统上电;

3) 观察主控模块状态指示灯,判断其运行是否正常;

4) 运行调试软件,设置通信参数,包括“本机设置”、“参数设置”,“流

量计设置”;

5) 参数设置完成后,对主控模块重新上电,确保参数设置可用; 6) 扫描阀组间数据,包括井口出口压力、汇管压力等; 7) 以上操作均正常完成后断开计算机与串口的连接,调试结束。

 

           

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                                          E5318系列产品调试疑难解答     

第五部分 

E5318系列产品调试疑难解答 

25、 疑难解答

(1) RTU无法上电

当给RTU主控模块上电时,其 PWR灯不亮,用万用表测量控制器空开电源输入很小,关闭空开时电源输入又正确。此问题一般是主控模块电源输入零线未接或未接好所致。接好电源零线即可解决此问题。

(2)调试中,笔记本电脑不能与RTU主控制器通信

检查串口线和串口参数设置是否正确。可将串口线与采集器断开,将DB9插头的2、3脚短路,使用“串口调试助手”软件发送数据,看返回数据与发送数据是否相同。特别是使用USB转串口时,串口号一定要选择正确。在电脑设备管理器中查看USB转串口对应的串口号。

修改笔记本电脑串口的方法:右键【我的电脑】—>【属性】—>【硬件】—>【设备管理器】,选择【端口(COM和LPT)】,查看串口线所使用的串口端口号,双击【USB Ssrial Port (com1)】 —>【端口设置】—>【高级】选择相应的COM口即可。 (3)不能正确启停井口抽油机

此问题一般为启停控制信号线连接错误。一般情况下将井口采集单元的常开触点与电机控制箱的启动按钮并联连接,井口采集单元的常闭触点与电机控制箱的停止按钮串联连接。 (4)抽油机停止后,井口采集器断电

此问题是由于井口采集单元接在了变频器电源输出端所致。通过变频器停止抽油机后,井口采集单元也随之断电。将井口采集单元接在变频器电源输入端即可解决此问题。

E5318系列产品用户手册

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E5318系列产品调试疑难解答                                           

(5)抽油机运行状态显示不正确

此问题是由于抽油机运行状态信号线未连接或运行状态设置不正确所致。必须将井口采集单元的运行状态信号线与电机控制箱的交流接触器附加触点连接。当连接到常开触点时需将参数设置中触点寄存器状态选为常开;当连接到常闭触点时,需将其选为常闭。

46 E5318系列产品用户手册

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