PowerLink FC2011 User Manual

FC2011 电力测功机控制仪

使用说明书

长沙高新技术产业开发区

湘仪动力测试仪器有限公司

FC2011 电力测功机控制仪使用说明书

目录

1、概述.............................................................................................................................................3

2、仪器功能和配置.........................................................................................................................3

3、主要性能特点.............................................................................................................................4

4、主要技术指标.............................................................................................................................4

5、前面板.........................................................................................................................................5

5.1、参数显示..................................................................................................................................6

5.2、键盘操作..................................................................................................................................6

5.2.1、传感器参数设置................................................................................................... 6

5.2.2、采样时间设置....................................................................................................... 8

5.2.3、扭矩调零............................................................................................................... 9

5.2.4、转速修正............................................................................................................. 13

5.2.5、温度补偿设置..................................................................................................... 14

5.2.6、声光报警............................................................................................................. 15

5.2.7、开关量输出......................................................................................................... 16

5.2.12、RS232 设置.......................................................................................................17

5.2.13、CAN 设置 .........................................................................................................18

5.2.14、打印设置...........................................................................................................19

5.2.15、PID 设置 ........................................................................................................... 19

5.2.15、恢复默认值.......................................................................................................20

6、后面板.......................................................................................................................................22

7、仪器使用注意事项................................................................................................................... 23

8、仪器附件...................................................................................................................................24

9、售后服务...................................................................................................................................24

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FC2011 电力测功机控制仪使用说明书

1、概述

FC2011 电力测功机控制仪与各种量程的磁电式相位差型扭矩传感器（如 JC 型扭矩传

感器），电力测功器，变频器，油门执行器，智能油耗仪等配套使用，用来测量和控制发动

机的扭矩，转速，功率，油耗等参数。

仪器采用数字增量式 PID 控制算法，控制精度高。扭矩，转速设定采用光电式数字电

位器，无接触，无磨损，长寿命。无记忆，便于实现控制方式的无扰动切换。

输入，输出，电源全部隔离，实现所谓“三隔”，具有很高的抗干扰能力。

采用先进的 CAN 现场总线技术。CAN 先进的“无主”结构，使系统的构筑和扩充非

常的方便。

仪器保留了传统的 232 串行口。对于简单的系统，使用 232 更经济。

控制信号可选择电压，和电流，可选择输出为：0-5V，0-10V，4-20mA,，0-10mA，

0-20mA。这样可以适应各种执行器和驱动单元。

仪器支持正，反转双向调零，单点或多点调零

仪器内自带汉字库，配合液晶显示器和简洁的键盘，使仪器的人机对话变得十分轻松。

菜单式和选项式的操作，简单明了。每个设置窗口都有中文帮助信息，操作者对说明书的

依赖减到了最小。所有设置都在键盘上进行。

2、仪器功能和配置

1 扭矩，转速测量
2 恒扭矩，恒转速控制
3 油耗率显示
4 2 路开关量输出（可用于扭矩和转速超限报警和控制）
5 一个 RS232 口
6 一个打印口
7 一个 CAN 口

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3、主要性能特点

采用先进的 CAN 现场总线技术，同时保留传统的 RS232 串行接口

非接触，无磨损的数字电位器给定方式

数字增量法控制发动机转速/转矩

各种控制特性的无扰动切换，预设 6 种控制特性

z 输入，输出，电源全隔离，高抗干扰能力
z 控制输出可选择电压或电流，适应各种执行器和驱动设备
z 正，反转双向调零
z 可选择单点调零或全程调零
z 三种小电机转速扣除方法由键盘选择
z 温度补偿功能
z 扭矩，转速超限声光报警
z 继电器输出可进行超限开关控制
z 使用液晶显示器人机界面友好

模块化设计使结构简化，具有无可比拟的可靠性和可维护性

4、主要技术指标

① 扭矩测量

信号幅度：有效值 0.2V - 20V 交流

频率范围：2Hz-20kHz

输入阻抗：10kΩ

采样时间：20ms

量程范围：任意

测量精度：正确的与 JC 型传感器配套使用，精度±0.1%F.S 或±0.2%F.S

② 信号 3 测量

信号幅度：有效值 0.2V - 20V，交流或单向脉冲

频率范围：10Hz-10kHz

输入阻抗：10kΩ

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采样时间：20ms

测量精度：50HZ 以下为±0.5%，50HZ 以上为±0.1%±1 个字

③ 控制输出

D/A 转换精度： 12 位

电压输出： 输出阻抗：100Ω

电流输出： 负载电阻：<300Ω

④ 开关量输出（继电器触点容量）

耐压：交流 250V

电流：3A

5、前面板

扭矩仪前面板上布置有一块 130×35mm 的液晶显示屏和一组键盘，如图 1、2 所示。

扭矩 N.m 转速 r/min
功率 kw 油耗 g/kw/h
油门 % ———————
负荷 % ———————
油温 ℃ 油压 kPa
水温 ℃ 排温 ℃

M

n

F1 F7F6F5F4F3

n

M

P

F2

n

M

P

EXIT

P1

2

RME

P

n

M

M/P1 n p

+

ENTER

ON

OFF

图 1 FC2011 电力测功机控制仪前面板

■ 面板上显示屏及键盘功能如下：

z 显示屏：显示测量参数和设置参数；
z EXIT 键：在测量状态下按该键可暂时关闭报警提示声音（超限情况发生变化时仪器

将恢复报警声音），在参数设置状态下用于存储参数和退回上一级菜单；

z + - 键：在参数设置状态下修改设置；
z Y Z 键：在参数设置状态移动小光标。
z UV 键：在参数设置状态下选择设置项；
z ENTER 键：在测量状态下按该键进入参数设置，在参数设置状态下进入下一级设置或

确认当前操作；

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5.1、参数显示

■ 液晶显示屏在测量状态下显示以下信息，如图 2 所示

0.0 N.m r/min

0.00 kw g/kw/h
% --------------------------------­ % ---------------------------------

M

M

n

n

n

M

P

P

M

P1

2

n

图 2 测量显示界面

■ 按 ENTER 键进入参数设置（主菜单界），如图 3 所示

RS232

CAN

PID

图 3 参数设置界面 （主菜单）

5.2、键盘操作

RME

P

利用面板上的 8 个功能键可以对控制仪的各种参数进行设置，操作方法如下。

5.2.1、传感器参数设置

■ 传感器参数包括

z 标定系数： 系数是传感器出厂时通过标定所得
z 扭矩量程： 量程是传感器所能测量的最大扭矩
z 内齿数： 内齿数是传感器内转速测速齿轮的齿数
z 标定温度： 传感器标定时的环境温度
z 外齿数： 外齿数是传感器外转速或套筒转速测速齿轮的齿数
z 转速范围： 传感器运转时实际可能的最高转速

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特别提醒！

前五个参数在传感器出厂时用钢印打在传感器铭牌上，初次使用

或更换传感器时必须根据铭牌上的数值将传感器参数预置在仪器
中，否则仪器不会正常工作。

■ 设置传感器参数可按以下步骤操作：

①按“ENTER”键，仪器进入主菜单，按“△▽”键移动光标选择“传感器参数”；

RS232

CAN

PID

②按“ENTER”键，进入传感器参数设置界面，如图 4 所示

****
****
**
***
***
****

图 4 传感器参数设置界面

③按“△▽”键移动光标选择“标定系数”；

④按Y Z键移动小光标；

⑤按“+ -”键修改小光标闪烁位的数值；

⑥重复③-⑤的操作，输入“扭矩量程”，“标定温度”和“内齿数”；

⑦输入完毕，按“EXIT”键保存退出。

这个窗口的参数除转速范围外都是传感器名牌上的参数，必须和名牌上的参数一致。

标定系数设为 0 时，扭矩显示将变成相位差。这时功率显示无意义。

扭矩量程的大小会影响扭矩显示的小数点

0<扭矩量程<1： 4位小数点

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1≤扭矩量程<10： 3位小数点

10≤扭矩量程<100： 2位小数点

100≤扭矩量程<1000： 1位小数点

扭矩量程≥1000： 0位小数点

外齿数是“信号 3”的测速齿轮的齿数，既外转速或套筒转速的测速齿轮的齿数。

“转速范围”是指被测对象运转时实际可能的最高转速。它可以等于传感器名牌上的

“工作转速”，也可以小于传感器名牌上的“工作转速”，可根据实际情况输入。注意：“转

速范围”是“传感器参数设置”窗口里唯一一个可以和名牌上不一样的参数。其它参数都
必须和名牌上严格一致。

“转速范围”的大小会影响转速显示的小数点：

转速范围=0： 0位小数点

0<转速范围<10： 3 位小数点

10≤转速范围<100： 2位小数点

100≤转速范围<1000 1 位小数点

转速范围≥1000： 0位小数点

5.2.2、采样时间设置

①按“ENTER”键，仪器进入主菜单，按“△▽”键移动光标选择“采样时间”；

②按“ENTER”键，“进入采样时间”设置界面，如图 8 所示；

1s
2

图 5 采样时间设置界面

③按“△▽”键移动光标选择“采样时间”；

④按“+ -”键修改采样时间；

⑤按“△▽”键移动光标选择“平滑系数”，按“+ -”键修改平滑系数；

⑥有关采样时间和平滑系数的定义可见帮助信息；

⑦输入完毕，按“EXIT”键保存退出。

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■ 采样时间

z 20ms

■ 平滑系数

z 0 / 1 / 2 / 3

平滑系数是一个滑动平均的滤波系数。0 不平均，1 最近 2 次平均，2 最近 4 次平均，3 最

近 8 次平均。平滑系数越大，显示越平稳，但响应速度越慢。

5.2.3、扭矩调零

■ 调零的意义

由于磁电式相位差扭矩传感器其基本原理是将扭矩转换为具有相位差的二路正弦交流

0

信号，在零扭矩时（即空载），其初始相位角并不等于“0”，而是在 180

左右，而且每台

传感器的初始相位角均不相同，故需调零。所以，在第一次加载测量前，必须进行扭矩调

零。在扭矩调零操作时，必须保证扭矩转感器空载。如果负载无法脱开，或使用时主轴根

本不转动（测静态扭矩）或在低速下转动，为保证传感器输出的信号幅度大于 0.2V 必须启

动传感器顶部的小电机。

■ 调零步骤

在测量界面下按“ENTER”键，待仪器进入参数设置界面，光标停留在“扭矩调零”

时，再按“ENTER”键，仪器进入图 6 所示的调零界面。调零前首先确认传感器主轴的转

向，光标停留在“正转/反转”时，按动“+ -”键可选择转向。

■ 在测量界面下按 ENTER 键，仪器进入调零界面（如图 6、7 所示）；
z 在光标选中“扭矩调零”时，按 ENTER 键进图 6 界面。

图 6 调零界面

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