Emerson ControlWave® Micro混合控制器
产品概述
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产品名称 ControlWave® Micro
产品类型 混合控制器(融合 PLC 与 RTU 功能)
核心设计理念 低功耗、模块化、可扩展性
适用场景 过程工厂、远程 SCADA 系统、石油天然气、水处理、危险场所
关键认证 ATEX、UKCA、CE、Class I, Div. 2(Groups A-D, T4)、EN 60079 系列标准
硬件系统配置
(一)基单元与扩展单元
基单元:铝制外壳,包含电源模块(第 1 槽)、CPU 模块(第 2 槽),剩余槽位用于 I/O 或通信模块,有 3/4/8 槽三种规格:
3 槽:86.4×152.4×147 mm(3.4×6.0×5.8 in),重量 0.32 kg
4 槽:114.3×152.4×147 mm(4.5×6.0×5.8 in),重量 0.36 kg
8 槽:228.6×152.4×147 mm(9.0×6.0×5.8 in),重量 0.68 kg
扩展单元:铝制外壳,附加 I/O 模块安装,有 2/4/8 槽三种规格,最多支持 14 个 I/O 模块(基单元 + 扩展单元组合):
2 槽:57×152.4×147 mm(2.25×6.0×5.8 in),重量 0.27 kg
4 槽 / 8 槽:尺寸与重量同对应基单元
(二)CPU 模块参数
CPU 型号 核心参数 通信端口配置 功耗
33 MHz 32 位 ARM 9 处理器,Boot 512 KB,2 MB 备份 SRAM,64 MB SDRAM,16 MB 闪存 2 个 RS-232(9 针 D-sub)+1 个 RS-485(9 针 D-sub),波特率最高 115.2 KB 0.1 W(无以太网)
150 MHz 32 位 ARM 9 处理器,同内存配置,可选钥匙锁安全开关 选项 1:1 个以太网 + 2 个 RS-232+1 个 RS-485;选项 2:2 个以太网 + 1 个 RS-232+1 个 RS-485 1.0 W(无以太网)、1.2 W(1 个以太网)、2.0 W(2 个以太网)
(三)电源模块
输入电压范围:
6-18Vdc PSSM:5.4-18 Vdc
12-24Vdc PSSM:10.79-30.0 Vdc(12V 系统)、21.7-30.0 Vdc(24V 系统)
输出特性:3.3 Vdc 电压,最大 10 A 输出电流,纹波 50-110 mVpp(30V 输入)
保护功能:3A 慢熔保险丝,500Vdc MOV 浪涌抑制,符合 ANSI/IEEE C37.90-1978 标准
功耗:12/24V PSSM 为 0.08 W,6/12V PSSM 为 0.009-0.53 W
(四)I/O 模块分类与特性
I/O 类型 典型配置 连接方式 关键特性
混合 I/O 6 DI/DO +4 AI +2 HSC ±1 AO 本地 / 远程端子(带保险丝) 支持多种信号类型,成本优化
DI/DO 12 DI+4 DO、16 DI、16 DO、8 DI(120-240 Vac) 本地 / 远程端子(可选保险丝) 隔离型可选,最大 6A 继电器输出
AI/AO 6 AI +2 AO、8 AI(隔离)、4 AO(隔离) 本地 / 远程端子(可选保险丝) 支持 4-20 mA 信号, surge 保护
温度类 6 TC(热电偶)、4 RTD(热电阻) 本地 / 远程端子 适配工业温度测量场景
特殊功能 4 HSC(高速 / 低速计数器)、8 HART/BTI(2 通道可作 AO) 本地 / 远程端子 支持 HART 协议,满足高精度计数需求
(五)分布式 I/O 系统(DIOS)
核心配置:采用与基单元相同的外形尺寸,最多支持 14 个 I/O 模块
通信方式:通过标准以太网与基单元连接
关键特性:
内置专用 CPU 模块(通信引擎),负责基单元与 DIOS 间的数据传输
具备电源故障 / 恢复控制功能,电池备份 RAM 在短断电时保留 I/O 数据

通信功能详解
(一)硬件通信端口
串行通信:
基础端口:CPU 模块自带 2 个 RS-232+1 个 RS-485(33 MHz CPU)或灵活组合(150 MHz CPU)
扩展模块:支持 3 种通信模块(1 个 RS-232+1 个 RS-485;含 56kb 拨号调制解调器;2 个 RS-232+2 个 RS-485)
隔离特性:RS-485 端口隔离至 500 Vdc
以太网通信:
端口规格:10/100 Mbps,RJ45 接口,最多 2 个端口(150 MHz CPU 可选)
适用场景:基单元与 DIOS 通信、SCADA 系统远程连接
(二)支持通信协议
协议类型 关键特性 应用场景
Modbus 支持 RTU/ASCII/TCP,主 / 从模式,命令码 1-8/15/16,整数 / IEEE 4 字节浮点 工业设备互联,SCADA 数据采集
DNP3 支持 SAv5 安全认证(设备身份验证,抗外部干扰) 远程 SCADA 系统,高安全需求场景
其他标准协议 BSAP、FOUNDATION fieldbus、HART、DFI、CIP、串行 ASCII 多厂商设备兼容,过程控制信号传输
软件与编程环境
(一)编程软件:ControlWave Designer
兼容性:完全符合 IEC 61131-3 标准
编程语言:支持 5 种工业标准语言(功能块图、结构化文本、顺序功能图、梯形图、指令表)
函数库:
基础库:200 + 常用功能块(触发器、计数器、定时器、算术 / 布尔运算、类型转换等)
ACCOL III 专业库:60 + 工业专用功能块(PID、超前滞后、AGA 气体流量计算、调度排序、文件处理等),适用于石油天然气、水处理等场景
(二)辅助软件工具
软件名称 核心功能 关键特性
OpenBSI 网络配置、通信诊断、数据查看 支持串行 BSAP 和以太网 IP 通信,访问 ControlWave 控制器
ObjectServer OPC 兼容服务器 适配低带宽 / 高延迟网络(无线电、卫星、蜂窝网络),直接连接 ControlWave 系列设备
历史数据收集系统 时间戳历史数据库管理 存储于控制器闪存,支持定时 / 按需采集,导出为.CSV/ODBC 格式,通信恢复后自动补全缺失数据
审计系统 事件与报警记录 存储重大事件、实时 / 历史报警,通过 OpenBSI 导出为文本文件,支持故障追溯
安全与环境特性
(一)安全防护
物理安全:
钥匙开关:三位置(运行 / 远程 / 本地),控制程序下载与修改权限
运行模式:拒绝本地 / 网络修改程序
远程模式:仅允许网络修改(需安全认证)
本地模式:允许本地 / 网络修改(需安全认证)
访问控制:
用户管理:支持 240 个用户账户,用户名 / 密码最长 16 字符
加密保护:56 位加密技术,64 项可自定义访问权限(数据读写、配置编辑、诊断运行等)
(二)环境适应性
环境参数 规格
工作温度 -40 至 70°C(无显示 / 键盘);-20 至 70°C(带显示 / 键盘)
存储温度 -40 至 85°C
工作湿度 5-95%(非冷凝)
conformal 涂层 符合 ANSI/ISA 71.04 Class G3 标准,适应恶劣环境
振动防护 1.0 g(10-150 Hz);0.5 g(150-2000 Hz)
电磁兼容性 辐射抗扰度 3 V/m(80 MHz-1 GHz,IEC 61000-4-3:2002);辐射发射符合 IEC 55022:1998
