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ABB MNS iS MConnect 接口
时间: 2025-09-22浏览次数：
ABB MNS iS MConnect 接口
ABB MNS iS MConnect 接口
核心定位与适用范围
关联系统：专为 MNS iS 系统 Release 7.6 版本设计，用于指导 MConnect 接口的通信与控制集成，支持将 MNS iS 作为现场总线组件接入 PLC 或更高层级的过程控制系统（PCS/DCS）。
目标用户：需获取 MNS iS 数据、进行系统集成的控制与应用工程师，要求用户具备现场总线（如 PROFIBUS、Modbus）基础认知。
基础概念与术语定义
文档提供了 30 + 核心术语与缩写解释，覆盖技术名词、协议、组件等，关键术语如下：
缩写 / 术语 全称 / 中文 核心说明
Aspect Object ABBAspect 对象 真实 / 虚拟对象（如泵、服务）的计算机化表示，通过 “属性” 描述并结构化组织
COTS 商用现货产品 市场可直接采购使用的标准化产品
DTM 设备类型管理器 用于通过现场总线（如 PROFIBUS）管理设备的软件模块，支持 PactWare 等框架
GSD 文件 设备描述文件（德） PROFIBUS-DP/DP-V1 从站的硬件描述文件，用于设备配置
MCC 电机控制中心 用于电机控制与保护的开关柜，MNS iS 的核心应用场景之一
MODBUS RTU Modbus 远程终端单元协议 现场总线通信协议，MConnect 与断路器通信的核心协议
PNIO PROFINET IO 基于工业以太网的开放式标准（IEC 61158/61784），用于分布式外围设备与自动化
SNTP 简单网络时间协议 通过以太网实现控制网络时间同步的协议
其余术语（如 HMI、LVS、OPC 等）均围绕低压开关柜、通信协议、系统组件展开，为后续技术内容奠定基础。
硬件与软件要求
1. 硬件要求
（1）MConnect 硬件型号与配置
MConnect 硬件以主板为基础，搭配不同功能模块（模拟输入输出、数字输入输出、PT100 温度采集）形成 28 种型号，核心型号标识规则如下（以 1TGE120071R 系列为例）：
型号 ID 核心配置 功能扩展
1TGE120071R1000 仅主板 无额外 IO 或温度采集
1TGE120071R1001 主板 + AIAO（模拟 IO） 支持模拟信号输入输出
1TGE120071R1100 主板 + 4DI2DO（24VDC 数字 IO） 4 路数字输入、2 路数字输出（24 伏直流）
1TGE120071R1500 主板 + 7DI0DO（110VAC-230VAC） 7 路数字输入、无数字输出（110-230 伏交流）
1TGE120071R1600 主板 + PT100-3CH 支持 3 通道 PT100 温度采集（仅控制用，非保护功能）
（2）关键硬件组件
控制适配器（Control Condaptor）：专用组件（型号 1TGE102069R0661），用于将 MConnect 接入 MNS iS 系统，需设置地址（柜体号 = 断路器柜体号，层级 = 1，位置 = 1）。
通信接口：MConnect 与断路器通过 RS485 总线连接，内置总线偏置与终端电阻；断路器侧需外接 120Ω（0.25W）终端电阻以保证通信稳定性。
2. 软件要求
基础版本：MConnect 需搭载 7.6 及以上基础版本，以完全支持 MNS iS V7.6 的功能。
辅助工具：需配合 MNavigate（配置与管理工具）进行参数设置，部分功能参考 MNavigate 帮助文档（如硬件选项使用）。
断路器集成方案
断路器是 MNS iS 柜体的核心组件，MConnect 通过以下方式实现其监控与控制：
1. 支持的断路器与可编程脱扣器
断路器类型 支持的可编程脱扣器（PR 单元） 备注
Emax PR122/P、PR123/P 经典系列，对应 PR12x 系列脱扣器
Emax X1、Tmax T7/T7M PR332/P、PR333/P 升级系列，对应 PR33x 系列脱扣器
Emax2 Ekip Touch、Ekip Hi-Touch、Ekip G Touch、Ekip G Hi-Touch 智能系列，支持更丰富的状态与数据采集
2. 通信架构与连接
通信角色：MConnect 作为 Modbus RTU 主站，与断路器的可编程脱扣器（Modbus 从站）通过 RS485 实现 “点对点” 通信；同时作为网关，通过 MNS iS 内部 “开关柜总线”（Switchgear Bus，10Base-T 以太网）与 MLink 通信。
系统限制：遵循 MNS iS 设计规则，每个 MLink 最多连接 60 台设备（含 MConnect 与 MControl），分布在最多 7 个柜体中。
物理连接：RS485 总线采用三线制（A/W1、B/W2、屏蔽线），不同断路器的端子定义统一（如 Emax、Emax2 的 A/B 端子均为 W1/W2），具体参考文档 “1SDC007108G0201”。
3. 配置参数
MConnect 的 Modbus 接口参数需与断路器脱扣器保持一致，参数设置如下：
参数 可选范围 默认值 说明
从站地址（Slave Address） 2-247 247 需与断路器 PR 单元配置相同
波特率（Baudrate） 9600/19200 bps 19200 bps 通信速率，需匹配 PR 单元设置
协议（Protocol） 偶校验 1 停止位、奇校验 1 停止位、无校验 2 停止位、无校验 1 停止位 偶校验 1 停止位 数据校验与停止位格式，需匹配 PR 单元
注意：MConnect 主站地址固定为 1，用户不可修改；仅支持 “点对点” 通信，不支持总线多从站。
数据与命令交互
文档详细定义了 MConnect 与两类脱扣器（PR12x/PR33x、Ekip）的数据采集（状态、测量值、报警 / 脱扣信息）与控制命令，核心内容如下：
1. PR12x/PR33x 系列脱扣器
（1）状态数据（32 位无符号数，摩托罗拉字节序）
设备状态位：共 16 位，关键位含义包括 “断开（Bit0）、闭合（Bit1）、脱扣（Bit2）、未定义（Bit3）、放电（Bit4）”，其余位预留（设为 0）。
扩展状态标志：包含 STATE 2-9 共 8 类标志，覆盖报警 / 脱扣（如 “任何报警”“断路器脱扣”）、运行模式（本地 / 远程）、通信状态（本地总线无通信）、编程状态（编程成功 / 失败）等，每类标志为 16 位无符号数（UWORD）。
（2）测量值
涵盖电流、电压、功率、频率、电能等 20 + 电参数，示例如下：
测量项 数据类型 单位 无效值 说明
L1 相电流（有效值） ULONG（无符号长整型） A 0xffffffff 电流 <最小值时显示 0，> 最大值时显示最大值
线电压 V12（有效值） UWORD_10（10 倍无符号短整型） V 0xffff 电压 <最小值时显示 0，> 最大值时显示最大值
总有功功率（带符号） LONG_10（10 倍长整型） kW 0x7fffffff 功率 < 最小值时显示 0，超范围时显示 ± 最大值
频率 UWORD_10（10 倍无符号短整型） Hz 0xffff 频率 <最小值时显示最小值，> 最大值时显示最大值
总有功电能（带符号） LONG（长整型） kWh - 累计电能值，支持正向 / 反向计量
（3）报警与脱扣信息
通过 STATE 4-6（报警）、STATE 8-9（脱扣锁定）标志位定义，涵盖 “谐波失真超 2.1”“触点磨损报警”“过压脱扣”“硬件故障脱扣” 等 30 + 异常场景，每类场景对应特定 bit 位（置 1 表示触发）。
2. Ekip 系列脱扣器（Emax2 专用）
（1）状态与测量值
状态差异：设备状态位仅保留 “断开（Bit0）、闭合（Bit1）、脱扣（Bit2）、未定义（Bit3）”，其余位预留；扩展状态分为 “全局状态（如断路器闭合 / 隔离）、时序状态（如 L/S/G 时序触发）、脱扣状态（如过载脱扣）、警告 / 报警状态（如传感器错误）”4 类，覆盖更细分的智能监控场景。
测量值扩展：新增 “RC 电流（外部接地电流）”“功率因数（千分比）”“PT100 温度” 等参数，数据类型与 PR12x/PR33x 兼容。
（2）额外信息采集
支持断路器全生命周期数据，如 “断路器序列号（16 位 ASCII）”“安装日期 / 最后维护日期（1999 年 12 月 31 日起秒数）”“操作次数（分闸计数）”“触点磨损百分比（0-65000 对应 0%-100%）” 等，便于维护管理。
3. 控制命令（通用）
仅当断路器脱扣器手动切换至 “远程模式”（需密码）后，可通过 MLink 现场总线发送以下命令：
命令 功能
CB Close 断路器闭合
CB Open 断路器断开
CB Reset 断路器复位
Trip Reset 复位脱扣器中存储的脱扣记录
Wink Toggle Command 断路器标识（脱扣器显示屏闪烁）
NOP 无操作（无动作）
4. 数据有效性（质量码）
通过 “QualityCode1” 和 “QualityCode2”（32 位无符号数）标识数据有效性：
bit=0：数据有效；bit=1：数据无效。
QualityCode1 覆盖测量值（如电流、电压、功率），QualityCode2 覆盖状态标志（如报警、脱扣）与设备信息（如序列号、额定电流）。
断路器类型解码
文档提供两类断路器类型（TAB_CB_TYPE、TAB_CB_TYPE_33x）的解码表，通过 “数值 - 型号” 映射明确断路器规格，示例如下：
解码类型 数值 断路器型号 数值 断路器型号
TAB_CB_TYPE（Emax 系列） 0 E1B800 / 3P 1 E1B800 / 4P
28 E2S800 / 3P 29 E2S800 / 4P
88 E4S4000 / 3P 89 E4S4000 / 4P
TAB_CB_TYPE_33x（Tmax/X1 系列） 0 T7S800 / 3P 1 T7S800 / 4P
30 X1B800 / 3P 31 X1B800 / 4P
60 T7H1200 / 3P 61 T7H1200 / 4P
注：型号中 “3P/4P” 表示 3 极 / 4 极，数字（如 800、1200）表示额定电流相关规格。
