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YOKOGAWA YS100 系列仪表
时间: 2025-12-22浏览次数：
YOKOGAWA YS100 系列仪表
YOKOGAWA YS100 系列仪表
产品概述
（一）产品定位与核心用途
YS100 系列仪表是横河电机推出的工业级控制与监测设备，涵盖多功能控制器、可编程控制器、带报警指示器及自动 / 手动操作站等多种型号，核心适配工业过程控制场景。其通信功能作为关键扩展选项，支持两种主流通信方式：RS-485 通信（选项码 / A31）用于与监控计算机（如 PC）构建分布式监控网络，DCS-LCS 通信（选项码 / A32）用于接入横河 CENTUM-XL/μXL 分布式控制系统，实现设备状态监测、参数配置与远程操作，为工业自动化提供稳定、灵活的人机交互与系统联动解决方案。
（二）适用型号与文档基础信息
通信功能适用型号
通信选项码 支持型号 不支持型号
/A31（RS-485 通信） YS150、YS170、YS131、YS135、YS136 无
/A32（DCS-LCS 通信） YS150、YS170、YS135、YS136 YS131（带报警指示器）
（三）启动流程概述
YS100 系列仪表的通信功能启动需遵循标准化流程，核心步骤包括：
开箱检查产品规格与通信选项配置（确认 / A31 或 / A32 选项是否预装）；
完成设备安装与通信布线（按 RS-485 或 DCS-LCS 要求接线）；
接通电源，进入工程模式配置通信参数（地址、波特率等）；
加载控制程序（可编程型号如 YS170）或直接进行通信功能测试；
验证通信链路稳定性，确认数据读写与远程操作正常后，进入正常运行状态。
核心通信规格
（一）RS-485 通信规格（选项码 / A31）
1. 接口与协议参数
通信接口：RS-485 五信号接口，含 SD (A)（发送数据 A）、SD (B)（发送数据 B）、RD (A)（接收数据 A）、RD (B)（接收数据 B）、SG（信号地）；
通信协议：无协议（命令 - 响应消息格式），异步传输模式；
传输参数：波特率支持 1200/2400/4800/9600bps 四档可调；停止位 1 或 2 位；奇偶校验支持无校验（NO）、奇校验（ODD）、偶校验（EVEN）；
数据格式：ASCII 8 位编码，单块文本结构，单条消息最大长度 220 字节（含 CR 回车符、LF 换行符）；
传输特性：半双工通信，位传输顺序为最低有效位优先；字符间隔计时器为 0.1 秒，超时则判定为通信错误；
错误检测：支持垂直奇偶校验（偶 / 奇 / 无），可识别帧错误、奇偶错误、溢出错误等。
2. 连接能力与物理特性
连接方式：1:n 多站连接，单 RS-485 端口最多可连接 16 台 YS100 系列仪表，每台需分配唯一地址（1-16）；
通信距离：最大传输距离 1200m（使用推荐线缆）；
推荐线缆：屏蔽双绞线，线径 0.5~1.25mm²（AWG No.20~AWG No.16），例如日立电线 CO-SPEV-SB（A）3Px0.5PQ；
终端电阻：必须在通信电缆两端接入 120Ω±1%、1/2W、100ppm/℃的终端电阻，接收侧通过 RS-485 通信板上的 JP1 跳线控制（ON 为启用，OFF 为禁用），四线制发送侧需在仪表面板额外加装电阻。
（二）DCS-LCS 通信规格（选项码 / A32）
1. 适配系统与连接参数
适配系统：横河分布式控制系统 CENTUM-XL、μXL；
通信链路：通过 LCS 回路通信卡与 DCS 现场控制单元（如 μXL 的 MFCU）连接；
连接能力：单 LCS 卡最多支持 8 台 YS100 仪表，单 MFCU 最多可安装 3 块 LCS 卡，因此单 MFCU 最大连接 24 台仪表；单 EFCS 现场控制站最大连接 120 台仪表；
布线要求：KS4 电缆（最大传输距离 100m），通信线缆采用带屏蔽的 SCCD 双绞线；
核心特性：YS100 仪表注册为 DCS 内部仪表，支持通过 DCS 操作员站进行监控与操作，无需额外编程，通过标准 FIF（Fill-In-Forms）方法即可分配监控功能。
2. DCS 仪表型号对应关系
YS100 系列型号 DCS 内部仪表型号 核心监控权限
YS150（多功能控制器） SLPC 支持 PV/SV/MV 读写、PID 参数配置、报警状态监控
YS170（可编程控制器） SLPC 支持 PV/SV/MV 读写、程序控制参数调整、报警状态监控
YS135（SV 设定自动 / 手动站） SMST-111 支持 PV 监控、SV 设定、高低限报警配置
YS136（MV 设定自动 / 手动站） SMST-121 支持 PV 监控、MV 设定、操作变量上下限配置
安装与布线规范
（一）终端分配
YS100 系列仪表的通信终端位于设备背部，拆除终端盖后可查看，终端编号标记在机箱两侧密封件及终端盖上，核心通信终端分配如下：
终端编号 RS-485 通信功能 DCS-LCS 通信功能 备注
14 信号地（SG） LCS+、LCS- 双功能终端，按通信选项切换用途
15 发送数据 A（SD (A)） - 仅 RS-485 通信使用
16 发送数据 B（SD (B)） - 仅 RS-485 通信使用
17 接收数据 A（RD (A)） - 仅 RS-485 通信使用
18 接收数据 B（RD (B)） - 仅 RS-485 通信使用
FG（GND） 屏蔽层接地 屏蔽层接地 强制接地，用于抗干扰
注：终端 A、B 的电压定义遵循 EIA 标准：信号为 “mark” 时 VA＜VB，对应终端状态 OFF 或 1；信号为 “space” 时 VA＞VB，对应终端状态 ON 或 0。
（二）RS-485 通信布线
1. 四线制布线
适用场景：需要同时进行发送与接收的双向通信场景，通信稳定性更高；
布线要求：使用 4 芯屏蔽双绞线，分别连接 SD (A)、SD (B)、RD (A)、RD (B)，信号地（SG）与屏蔽层（FG）共同接地，避免共模干扰；
终端电阻：在监控计算机侧和最远端仪表侧的 SD (A)-SD (B)、RD (A)-RD (B) 之间分别接入 120Ω 终端电阻。
2. 二线制布线
适用场景：对通信速率要求不高、布线成本敏感的场景；
布线要求：使用 2 芯屏蔽双绞线，将 SD (A) 与 RD (A) 短接、SD (B) 与 RD (B) 短接后连接至总线，信号地与屏蔽层接地；
终端电阻：在总线两端的短接端之间接入 120Ω 终端电阻。
3. 布线注意事项
避免与动力电缆并行敷设，若必须交叉，需保持 90° 垂直交叉，减少电磁干扰；
屏蔽层需单端接地（推荐在监控计算机侧接地），避免两端接地形成地环路；
线缆长度不可超过 1200m，超过时需使用信号放大器（需兼容 RS-485 协议）；
多台仪表连接时，采用总线型拓扑结构，禁止星型连接，避免信号反射。
（三）DCS-LCS 通信布线
1. 核心布线结构
链路组成：DCS 现场控制单元（如 MFCU）→ LCS 通信卡 → TE08 终端块 → YS100 仪表，通过 KS4 电缆与 SCCD 双绞线连接；
布线距离：KS4 电缆单段最大长度 100m，TE08 终端块与仪表之间的 SCCD 双绞线长度根据现场布局调整，需控制总衰减；
屏蔽要求：所有通信线缆的屏蔽层均需接入 TE08 终端块的屏蔽端子（S），实现统一接地。
2. YS100 与 TE08 终端块接线
接线方式：每台 YS100 仪表通过 SCCD 双绞线连接至 TE08 终端块的 LCS+、LCS - 端子，17 号终端对应 LCS+，18 号终端对应 LCS-；
连接限制：单 TE08 终端块最多连接 8 台 YS100 仪表，多台仪表可并联在同一 LCS+、LCS - 总线上。
通信参数配置
（一）配置入口与基础参数
1. 配置方式
通信参数通过仪表前端面板的工程面板组（CONFIG1 菜单）进行设置，仅终端电阻的启用 / 禁用需通过 RS-485 通信板上的 JP1 跳线操作（硬件配置）。
2. 核心配置参数（CONFIG1 菜单）
行号 显示项 功能描述 默认值 可选范围 备注
1 SET 配置启用 / 禁止 INHB（禁止） INHB、ENBL（启用） 需设为 ENBL 才能修改其他参数
5 COMM 通信功能显示 - 485（RS-485）、LCS（DCS-LCS） 自动识别已安装的通信选项，无需手动设置
6 COMWR 通信写使能 ENBL（允许） ENBL、INHB（禁止） 禁止时无法通过通信修改仪表参数
8 ADRS RS-485 仪表地址 1 1~16 多台仪表不可重复，与 DCS-LCS 通信无关
9 STBIT RS-485 停止位 1 1、2 需与监控计算机设置一致
10 PAR RS-485 奇偶校验 NO（无校验） NO、ODD、EVEN 需与监控计算机设置一致
11 BPS RS-485 波特率 1200 1200、2400、4800、9600 需与监控计算机设置一致
（二）计算机模式设置
1. 模式类型与适用范围
YS100 系列仪表支持两种计算机模式，用于实现监控系统对仪表的深度控制：
SPC 模式：监控系统发送设定值（SV），仪表按该设定值自动运行；
DDC 模式：监控系统发送操作信号（MV），仪表直接输出该信号；
适用限制：仅 YS150、YS170 支持 SPC 和 DDC 模式；YS131、YS135、YS136 不支持计算机模式。
2. C 模式配置
C 模式激活：当仪表前端操作模式键的 “C” 键 LED 亮起时，进入 C 模式，分为 CAS（级联模式）和 CMP（计算机模式）；
CAS 模式：接收外部级联输入信号（1~5V），作为 YS150/YS170 的设定值、YS135 的设定值输出、YS136 的操作输出；
CMP 模式：需在 CONFIG2 菜单中将 CMOD1（YS135/YS136 仅 CMOD1）设为 CMP，此时可通过 SPC/DDC 模式从监控计算机设置设定值或操作值。
3. 备份模式设置
触发条件：计算机模式下，若仪表未收到监控系统信号或收到 Fail 信号，判定为监控系统故障，自动切换至备份模式；
模式选项：YS150/YS170 可通过 CONFIG2 菜单的 BMOD1/BMOD2 参数设置，BUA 为自动操作备份模式，BUM 为手动操作备份模式（保持输出）；YS135/YS136 默认固定为 BUM 模式；
恢复机制：监控系统恢复正常后，仪表需手动切换回计算机模式，或通过通信命令触发恢复。
（三）操作模式切换规则
1. YS150/YS170（RS-485 通信）
核心模式：支持 AUT（自动）、MAN（手动）、CAS（级联）、SPC（计算机设定值控制）、DDC（计算机操作值控制）、BUA/BUM（备份模式）；
切换逻辑：SPC/DDC 模式通过 CMP 模式激活，监控系统故障时切换至 BUA/BUM；手动操作可通过面板 “A/M” 键切换 AUT/MAN，计算机模式下需先退出 CMP 模式才能切换；
特殊规则：选择器控制时，CMOD2 需设为 CAS；DDC 状态为 ON（DDCF1=1）且模式为 AUT/MAN 时，按 C 键可直接切换至 DDC 模式。
2. YS150/YS170（DCS-LCS 通信）
模式对应：DCS 操作员站显示的 LOOP 状态与仪表模式一一对应，AUT 对应自动模式、MAN 对应手动模式、CAS 对应级联模式、SPC/DDC 对应计算机模式；
操作权限：DCS 侧可修改 SV（自动模式）、MV（手动模式），计算机模式下仅能通过监控系统发送指令，DCS 侧无法直接修改设定值。
3. YS135/YS136（通用通信）
YS135：支持 CAS（级联，输出 CIN1 输入值）、MAN（手动，输出手动设定值）、DDC（计算机模式，输出监控系统设定值），DDC 模式无法从 DCS 侧激活；
YS136：支持 CAS（级联，输出 CIN1 输入值）、MAN（手动，输出手动操作值）、DDC（计算机模式，输出监控系统操作值），MV 设定仅在 MAN 模式下可用。
