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ABB CP450 人机界面（HMI）
时间: 2025-09-08浏览次数：
ABB CP450 人机界面（HMI）
ABB CP450 人机界面（HMI）
产品核心定位与基础特性
CP450 是一款工业级人机界面（HMI），主打高防护性与灵活兼容性，适用于工厂自动化、机械设备控制等场景，核心基础特性如下：
显示与交互：配备 10.4 英寸 TFT 彩色液晶屏（64K 色，640×480 像素），模拟式触摸屏，背光寿命约 50,000 小时（25°C 环境下），支持 80×60 字符（8×8 字体）显示，可通过触摸屏校准确保操作精度。
防护等级：前面板符合 IP65/NEMA 4X 标准（仅限室内使用），防尘防水，适应工业污染等级 2 环境（中等粉尘、无强腐蚀性气体）。
兼容性与开发工具：需通过CP400Soft 软件设计应用程序，支持多型号 HMI 兼容，且提供 “即插即用” 的现场设备集成能力，降低开发难度。
抗干扰与稳定性：具备高瞬态抗干扰能力，符合 EMC 指令 2004/108/EC 第 4 条要求，可在无强磁场、无剧烈温变（0~50°C 工作温度）的环境中稳定运行。
安全规范（优先级最高）
1. 通用安全要求
操作资质：仅允许专业人员进行安装、操作与维修，非专业操作可能导致设备损坏或安全风险；
安装环境：需固定安装在平面表面，避免高爆炸风险、强磁场、阳光直射、剧烈温变场景，且仅适配 1 类和 4X 类（室内）外壳；
异物防护：禁止液体、金属碎屑、布线残渣进入设备开口，以防火灾或触电；
设备修改：ABB 不对改装、改造后的设备负责，仅允许使用 ABB 指定规格的零部件与附件；
报废处理：设备含锂电池、电解电容、显示屏等有害物质，需按当地法规回收，禁止随意丢弃。
2. 电源与接地安全
电源参数：仅支持 24V DC±15% 输入，偏离此范围会严重损坏设备，需定期检查直流电源稳定性，功耗≤30W；
接地要求：必须可靠接地（否则受噪声干扰严重），接地电缆需≥2mm²（AWG 14），接地电阻≤100Ω（3 类接地），且禁止与动力电路共用接地点；
接线安全：连接通信 / 下载电缆前必须断电，避免触电；电源接线需使用 60/75°C 铜导体，导线剥线长度 7~8mm，扭矩 4.5lb-in。
3. 使用与维护安全
安全功能限制：紧急停止等安全功能不可通过 CP450 控制，需独立设计安全回路；
触摸屏操作：禁止用过大力度或尖锐物体触碰屏幕 / 按键，以防损坏；
维护断电：清洁或维护前必须断开电源，清洁时仅可用软布蘸中性清洁剂擦拭前面板；
电池更换：内置可充电锂电池（用于实时时钟），需使用 ABB 推荐型号，错误更换可能导致爆炸。
硬件参数与部件说明
1. 关键物理与电气参数
参数类别 具体规格
尺寸与重量 前面板（W×H×D）：297.0×222.0×9.0mm；安装深度 51.6mm；开孔尺寸 286.0×211.0mm；重量 1.9kg
存储与内存 Flash ROM 8MB、RAM 16MB、电池备份内存 512KB（数据 / 配方存储）、CF 卡接口（扩展存储）
处理器与时钟 32 位 RISC CPU；实时时钟（RTC，依赖锂电池供电）
环境适应性 工作温度 0~50°C、存储温度 - 10~60°C；湿度 20~90% RH（无冷凝）；振动耐受（10~55Hz，0.5mm 位移，三轴向各 2 小时）；冲击耐受（10G，11ms，三轴向各 3 次）
认证标准 CE 认证（EN61000-6-4、EN61000-6-2）
2. 核心部件说明（前 / 后面板）
前面板：含固定安装孔、8 个功能键（1 个菜单键 + 7 个 F1~F7 键）、电源指示灯、通信指示灯、网络指示灯、10.4 英寸触摸屏；
后面板：24V DC 电源输入接口、3 个通信端口（COM1~COM3）、以太网接口、2 个 USB 主机端口（接打印机 / U 盘）、1 个 USB 设备端口（传输数据）、CF 卡接口、12 位 DIP 开关（配置工作模式与通信参数）。
安装流程（含关键步骤）
1. 包装清单检查
开箱后需确认包含以下部件，缺失需联系供应商：
1 台 CP450 操作员终端；
8 个安装紧固件；
1 个 24V DC 电源连接器（已预装在设备上）；
1 份安装与操作手册（1SBC159105M0202）。
2. 开孔与固定
面板开孔：在控制前面板上按尺寸（286.0±0.5mm×211.0mm）开孔，确保边缘平整无毛刺；
设备嵌入：将 CP450 嵌入开孔，通过设备自带的紧固件（螺丝）固定到前面板，扭矩控制在 0.6~0.7Nm（5.31~6.2lb-in），避免用力不均导致设备变形；
安装角度：设备安装角度需在 0~135° 范围内（以显示屏为基准），确保操作视野与散热效果。
3. 接地与电源接线
接地操作：从设备后面板电源连接器引出接地电缆，连接至独立接地点，确保接地电阻≤100Ω；
电源接线：断开电源后，拆开电源连接器螺丝，插入剥好的 24V DC 导线（正负极区分），拧紧螺丝后插回设备电源输入接口，需使用铜导体且符合线径要求（参考安全规范 2.3）。
4. 布线要求
通信电缆需与动力电缆分开布线，避免电磁干扰；
所有通信电缆必须使用屏蔽电缆，降低噪声影响。
DIP 开关配置（核心功能切换）
CP450 后面板的 12 位 DIP 开关（SW1~SW12）用于配置工作模式、通信参数、密码需求等，关键开关功能如下表（未标注 “保留” 的开关需严格按需求设置）：
DIP 开关 功能分类 具体设置说明
SW3~SW4 工作模式 - ON+ON：运行用户应用；- ON+OFF：运行老化测试程序；- OFF+ON：更新 BIOS；- OFF+OFF：运行台架测试程序
SW5 通信参数来源 - ON：使用设备配置界面定义的通信参数；- OFF：使用 CP400Soft 软件定义的通信参数
SW6 开机密码需求 - ON：开机自检后需输入密码；- OFF：开机无需密码
SW7 系统菜单显示 - ON：自检后显示系统菜单；- OFF：直接运行用户应用，不显示系统菜单
SW8 默认用户等级 - ON：无密码开机时默认用户等级 1（最高权限）；- OFF：默认等级 9（最低权限）
SW10 COM2 端口模式 - ON：COM2 为 RS485 模式；- OFF：COM2 为 RS422 模式
SW11 COM3 端口模式 - ON：COM3 为 RS485 模式；- OFF：COM3 为 RS422 模式
SW1,2,9,12 保留 无功能，无需设置
通信端口配置
CP450 提供 3 个串行通信端口（COM1~COM3）、1 个以太网端口及 USB 端口，支持与控制器、第三方设备的灵活连接，关键参数如下：
1. 串行通信端口（COM1~COM3）
端口 接口类型 支持协议 引脚功能（核心） 适配场景
COM1 9 针母头 RS232/RS485 - RS485+（1 脚）、RS485-（6 脚）；- RS232 RXD（2 脚）、TXD（3 脚）、GND（5 脚） 连接控制器（如 PLC）、简单外设
COM2 25 针母头 RS232/RS422/RS485 - RS485+/RS422 TX+（14 脚）、RS485-/RS422 TX-（15 脚）；- RS232 TXD（2 脚）、RXD（3 脚） 连接多设备、长距离通信
COM3 9 针母头 RS422/RS485 - RS485+/RS422 TX+（1 脚）、RS485-/RS422 TX-（6 脚）；- RS422 RX+（4 脚）、RX-（9 脚） 长距离、高稳定性通信
注意：端口模式需与 DIP 开关匹配（如 COM2 为 RS485 需设 SW10=ON），否则通信失败。
2. 其他通信接口
以太网端口：仅 CP450 T-ETH 型号支持，用于高速网络通信，适配工业以太网场景；
USB 接口：2 个 USB 主机端口（接打印机、U 盘，用于数据存储或打印），1 个 USB 设备端口（与 PC 连接，传输应用程序或配方）；
CF 卡接口：用于扩展存储，可存储应用程序备份、配方数据等。
七、核心操作功能（含调试与维护）
1. 开机自检（Self Test）
设备通电后自动执行硬件自检，屏幕显示检测结果，需重点关注以下项：
关键检测内容：RAM、电池状态、BIOS 校验和、固件校验和、应用程序校验和、通信端口（COM1~COM3）、实时时钟（RTC）；
故障处理：若某项显示 “Failed”，需按提示排查（如固件 / 应用校验失败需重新下载；通信端口失败需检查接线与 DIP 开关）；
首次使用：需手动重置实时时钟（RTC），确保时间同步。
2. 系统菜单操作（需设 SW7=ON）
自检后进入系统菜单，提供 5 个核心功能，需通过触摸屏或功能键操作：
系统菜单命令 功能描述
Link 建立设备与外部设备（如 PC、其他 CP450）的通信连接
F2 - Confg 配置实时时钟（日期、时间）与通信参数（波特率、数据位、停止位等），需用方向键选择字段，± 键调整值
F3 - Copy 将当前设备的应用程序复制到另一台 CP450，需连接下载电缆并输入密码
F4 - Set 校准触摸屏（需触摸屏幕左上 / 右下角落及中心），此操作会清除 RAM 数据
F5 - Run 运行用户应用程序，退出系统菜单
3. 应用程序下载与上传
（1）下载应用（PC→CP450）
硬件连接：用 TK401 电缆连接 PC 的 RS232 端口与 CP450 的 COM1，或用 TK402 电缆连接 COM2（需断电接线）；
开关设置：设 SW7=ON（显示系统菜单），SW5 根据参数来源设置（设备端设为 ON，软件端设为 OFF）；
软件操作：打开 CP400Soft，加载应用程序并编译（修改后必须重新编译），首次下载选择 “Application/Download Firmware/Application”，后续下载选择 “Application/Download Application”；
进度监控：屏幕显示 “Programming application...”，完成后按 F5-Run 运行应用。
（2）上传应用（CP450→PC）
连接与设置：同下载步骤 1-2，确保通信参数匹配；
软件操作：在 CP400Soft 中选择 “File/Upload Application”，保存为 *.AF6 文件，输入 CP400Soft 中设置的密码（见 7.10）；
文件转换：上传后需通过 “File/Reconstruct Source” 打开文件，再保存为 *.V6F 格式，用于后续修改与维护。
注意：首次上传前需先运行一次应用程序，否则上传功能失效。
4. 配方（Recipe）上传 / 下载
配方用于存储生产参数（如工艺设定值），操作流程如下：
上传配方：设 SW7=ON，在 CP400Soft 选 “File/Upload Recipes”，保存为 *.RCP 文件；
下载配方：在 CP400Soft 打开含配方的应用，选 “File/Download Recipes”，选择 *.RCP 文件，完成后按 F5-Run 运行；
前提条件：需在应用程序中定义配方长度与数量，且编辑新配方前需先上传现有配方格式。
