EMCP4.2B Caterpillar

EMCP 4.2 支持三个 2 线（加屏蔽）模拟输入。 模拟输入都不专用于特定功能。 可单独选择模拟输入，作为发送器和客户信号接口的"电压"或"电阻发送器"输入。 工作模式如下：

• 电压模式：0-5 V，带软件可选子范围。 输入阻抗最小为 10K 欧姆，最大为 1M 欧姆。 模拟输入返回信号必须连接到控制器外部的蓄电池负极。

• 电阻发送器（VDO 型电机）模式：5-2000 欧姆，带软件可选非线性图。 精度为 1% 或 0.5 欧姆，以较差者为准。 模拟输入返回信号必须连接到控制器外部的蓄电池负极。

模拟输入具有能够提供高达 100 mA 电流，并带有过载保护的 5 VDC 公用非隔离电源。 如果电源功率触针和模拟输入回路有需要，此电源将用于向传感器提供电源。 此电源的负极侧是蓄电池负极。

编程设定为监视压力的模拟输入应连接到读取仪表压力而非绝对压力的传感器，除非需要绝对压力。

对于模拟输入，数据范围可以为正值或负值，但事件阈值只能为正值。 因此，为防止低警告干扰报警，如果可接受数据为负，则禁用"事件响应配置"。

第一个和第二个模拟输入默认配置为非电子发动机。 这些输入分别用于监测发动机机油压力和发动机冷却液温度，并采用 3 级安全保护。 第三模拟输入默认采用 2 级安全保护。

或者，可使用 Cat ET 编程这些设定点。

注: 如果模拟输入设置为"禁用"，则不会通过网络广播或通知任何传感器故障或事件。

注: 如果为同一物理量配置了多个模拟输入（即设定点"模拟输入数据识别"在两个"模拟输入"之间匹配），则"发动机概述"屏幕上将显示数值更高的"模拟输入"。 下图便是一个示例。 如果"模拟输入 #2" 和"模拟输入 #3" 均配置为机油温度，但传感器仅连接到"模拟输入 #2"（并且"模拟输入 #3" 保持断开），则将显示 "****" 诊断。 "发动机概述"屏幕将显示"模拟输入 #3" 的值。 将监视两个模拟输入的警告和停机。 在对输入进行故障排除时，请始终确保检查配置冲突。

模拟输入不用于使用 ADEM A3、 A4 或更新的发动机 ECM 的电子发动机。 在电子发动机上，发动机机油压力传感器和发动机冷却液温度传感器连接在发动机 ECM 上。 在电子发动机上，发动机机油压力传感器和发动机冷却液温度传感器未连接在发电机组控制器上。

要从数据链路而不是连接到 EMCP 4 的传感器接收传感器信息，必须将"发动机机油压力传感器配置"和"发动机冷却液温度传感器配置"设定点设置为"数据链路"。 如果设定点设置不正确，EMCP 4 显示器的"发动机概述"屏幕上的传感器值将显示 "****"。

注: 这些输入配置不当可能会导致触发错误事件，或在需要时不触发事件。 如果用户在不包含其他外部保护的情况下禁用输入，或禁用发出启用输入的通知，则检测将不可用。 如果启用备用输入，但未连接到传感器，则可能会出现错误事件。

通过选择"使用类型"，开始编程模拟输入。 其余的编程取决于选择的"使用类型"。 图 1 总结了编程模拟输入的可能路径。

图 1	g02271735

使用显示器编程模拟输入

以下是各使用类型的模拟输入的配置步骤。 模拟输入 #1 和 #2 需要 3 级安全保护。 模拟输入 #3 需要 2 级安全保护。

查看当前模拟输入状态

要查看模拟输入的状态，请执行以下菜单项：

Show/hide table

图 2	g02271737

1. 在主菜单中，按向下键选择"查看"。 按下"确定"键。

   将出现图 3 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 3	g02271738

2. 选择 "I/O 状态"。 按下"确定"键。

   将出现图 4 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 4	g02271740

3. 选择"模拟输入"。 按下"确定"键。

   将出现图 5 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 5	g02271741

4. 选择要编程的模拟输入。 按下"确定"键。

   将出现图 6 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 6	g02271742

5. 将显示选定模拟输入的编程设定的数据识别。 按向下键，查看此输入的其余参数。

配置电阻模式的模拟输入

要配置电阻模式的模拟输入，执行以下步骤：

Show/hide table

图 7	g02271833

1. 在主菜单上，选择"配置"。 按下"确定"键。

   将出现图 8 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 8	g02271857

2. 选择"输入和输出"。 按下"确定"键。

   将出现图 9 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 9	g02271858

3. 选择"模拟输入"。 按下"确定"键。

   将出现图 10 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 10	g02271859

4. 选择要编程的模拟输入。 按下"确定"键。

   将出现图 11 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 11	g02271919

   Show/hide table

   图 12	g02271920

5. 按"确定"键突出显示当前配置。 选择"电阻"。 按下"确定"键。

   将出现图 13 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 13	g02271953

6. 按向下键选择"数据识别"。 按"确定"键更改当前数据识别。

   将出现图 14 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 14	g02271974

7. 选择要编程的数据识别。 按下"确定"键。

   将出现图 15 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 15	g02271976

8. 按向下键选择"图选择编号"。 按"确定"键，更改当前图选择编号。

   将出现图 16 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 16	g02271977

9. 选择要编程的"图选择编号"。 按下"确定"键。

在电阻或电压之间切换时，数据识别将保持不变。

任何模拟输入均可以配置为表 1 中的任何一个数据识别参数。

表 1

数据识别参数
发动机机油压力	自定义参数
发动机冷却液温度	数据链路 - SCADA（仅限 EMCP 4.2）
发动机机油温度	发动机转速控制装置
发动机燃油油位	发电机电压
外部油箱燃油油位	溢出液位
环境温度

传感器代码对应于本手册后面定义的传感器图。

配置电压模式的模拟输入

要配置电压模式的模拟输入，执行以下步骤：

Show/hide table

图 17	g02271833

1. 在主菜单上，选择"配置"。 按下"确定"键。

   将出现图 18 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 18	g02271857

2. 选择"输入和输出"。 按下"确定"键。

   将出现图 19 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 19	g02271858

3. 选择"模拟输入"。 按下"确定"键。

   将出现图 20 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 20	g02271859

4. 选择要编程的模拟输入。 按下"确定"键。

   将出现图 21 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 21	g02271919

   Show/hide table

   图 22	g02272293

5. 选择"电压"。 按下"确定"键。

   将出现图 23 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 23	g02272333

6. 选择"传感器范围"。 按"确定"键更改当前传感器范围。

   将出现图 24 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 24	g02272334

7. 选择要编程的"传感器范围"。 按下"确定"键。

   将出现图 25 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 25	g02272335

8. 选择"数据识别"。 按"确定"键更改当前"数据识别"。

   将出现图 26 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 26	g02272513

9. 选择要编程的状态参数。 按下"确定"键。

   将出现图 27 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 27	g02272514

10. 选择"最小数据范围"。 按"确定"键更改当前最小数据范围。

    将出现图 28 所示的屏幕。

    Show/hide table

    图 28	g02272515

11. 选择要编程的"最小数据范围"。 按下"确定"键。

    将出现图 29 所示的屏幕。

    对于模拟输入，数据范围可以为正值或负值，但事件阈值只能为正值。 因此，为防止低警告干扰报警，如果可接受数据为负，则禁用事件响应配置。

    Show/hide table

    图 29	g02272517

12. 选择"最大数据范围"。 按"确定"键更改当前最大数据范围。

    将出现图 30 所示的屏幕。

    Show/hide table

    图 30	g02272518

13. 选择要编程的"最大数据范围"。 按下"确定"键。

无论信号类型是电阻还是电压，数据识别列表均相同。

禁用模拟输入

要禁用模拟输入，请按照以下步骤操作：

Show/hide table

图 31	g02271833

1. 在主菜单上，选择"配置"。 按下"确定"键。

   将出现图 32 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 32	g02271857

2. 选择"输入和输出"。 按下"确定"键。

   将出现图 33 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 33	g02271858

3. 选择"模拟输入"。 按下"确定"键。

   将出现图 34 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 34	g02271859

4. 选择要编程的模拟输入。 按下"确定"键。

   将出现图 35 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 35	g02272914

5. 按"确定"键突出显示当前配置。

   将出现图 36 所示的屏幕。

   Show/hide table

   图 36	g02272915

6. 选择"禁用"。 按下"确定"键。

使用 Cat ET 编程模拟输入

可以使用 Cat ET 配置 EMCP 4 模拟输入。 按从上到下的顺序编程与每个输入相关的设定点。 要编程模拟输入，请按照以下步骤操作：

1. 将 EMCP 4 连接到 Cat ET 上。
   Show/hide table

   图 37	g02272933

2. 选择左侧的"模拟输入"。

   参考图 37。

   Show/hide table

   图 38	g02272934

3. 确定要配置的输入。 例如，"模拟输入 #1" 的所有设定点的名称中都有文本 "#1"。

4. 接下来，根据所需的使用类型，执行以下步骤。

配置电阻模式的模拟输入

EMCP 4 支持电阻式发送器图，它是表示电阻式发送器的传输功能的非线性图。 一旦模拟输入配置为电阻输入类型，就必须选择一个图。

Show/hide table

图 39	g02272973

1. 双击"模拟输入 #N 使用类型"，从下拉菜单中将该值更改为"电阻式发送器"。 单击"确定"按钮进行编程。

   参考图 39。

   Show/hide table

   图 40	g02272974

2. 现在，将在右侧窗格中显示"模拟输入 #N 配置代码"和"数据识别"参数。

   参考图 40。

   Show/hide table

   图 41	g02272975

3. 双击"配置代码"设定点，以从下拉菜单中更改此值。 单击"确定"按钮进行编程。

   参考图 41。

   Show/hide table

   图 42	g02272935

4. 根据所选选项是否支持事件，将相应调整显示的设定点列表。 如果所选选项不支持事件，则配置完成。 如果所选选项支持事件，则继续操作，并配置事件阈值和延迟。 现在，将在右侧窗格中显示"模拟输入 #N 阈值"和"延迟时间"参数。

   参考图 42。

   Show/hide table

   图 43	g02273753

5. 表 2 列出了支持的选项以及（如果有）支持的事件。 并非所有 SPN 和 FMI 组合都有效。 表 2 显示哪些 FMI 对哪个 SPN 有效。 如果配置了上表中没有以 "X" 指示的组合，则该事件不会触发 EMCP 4 的任何响应。 EMCP 4 可能不会给出给定 SPN 的无效 FMI 选项。 在 Cat ET 中，对 SPN/FMI 组合没有限制。 Cat ET 中的无效组合将导致"超出范围"错误。
   Show/hide table

   表 2

   故障模式标识符有效选项
   可疑参数号	高停机	低停机	高警告	低警告
   发动机机油压力		X		X
   发动机冷却液温度	X		X	X
   发动机机油温度	X	X	X	X
   燃油油位	X	X	X	X
   外部油箱燃油油位	X	X	X	X
   发电机电压控制
   自定义事件	X	X	X	X
   仅数据链路
   所需发动机转速指令
   溢出液位	X		X
   环境温度	X		X

   注: 对于自定义事件，每个输入只能触发与模拟输入数字相匹配的自定义事件编号。 模拟输入 #1 只能激活自定义事件 #1，依此类推。

   Show/hide table

   图 44	g02273775

6. 通过双击每个设定点并键入新值来配置每个设定点。 单击"确定"按钮进行编程。

   注: 将不显示事件阈值的单位。 对于压力，单位始终为 kPa。 温度始终以摄氏度显示。 液位以百分比显示。 自定义参数类型将没有单位。 如果编程设定为电阻，自定义参数的范围由所选传感器图定义。

配置电压模式的模拟输入

EMCP 4 支持线性电压发送器，这些发送器的输出电压随着物理测量的变化而线性变化。 一旦模拟输入配置为电压输入型，则必须定义线性图。 通过输入传感器电压范围和相应的最小和最大物理测量范围，定义线性图。

Show/hide table

图 45	g02273796

1. 双击"模拟输入 #N 使用类型"，从下拉菜单中将该值更改为"电压"。 单击"确定"按钮进行编程。

   参考图 45。

   Show/hide table

   图 46	g02273798

2. 现在，将在对话框右侧显示以下参数：

   • 模拟输入 #N 信号范围

   • 数据识别

   • 最小数据范围

   • 最大数据范围

   参考图 46。

   Show/hide table

   图 47	g02273799

3. 双击"信号范围"设定点，从下拉菜单更改该值，以匹配传感器支持的范围。 如有必要，选择下一更大范围。 单击"确定"按钮进行编程。

   参考图 47。

   Show/hide table

   图 48	g02273800

4. 双击"数据识别"设定点，从下拉菜单中更改此值。 单击"确定"按钮进行编程。

   参考图 48。

5. 根据所选选项是否支持事件，将相应调整显示的设定点列表。
   Show/hide table

   图 49	g02273801

6. 通过双击每个设定点并键入新值，来配置每个"最小数据范围"和"最大数据范围"设定点。 单击"确定"按钮进行编程。

   对于模拟输入，数据范围可以为正值或负值，但事件阈值只能为正值。 因此，为防止低警告干扰报警，如果可接受数据为负，则禁用"事件响应配置"。

   参考图 49。

   Show/hide table

   图 50	g02273802

7. 如果所选数据识别支持事件，则继续操作，并配置事件阈值和延迟。 将在右侧窗格中显示"模拟输入 #N 阈值"和"延迟时间"参数。

   参考图 50。

   Show/hide table

   图 51	g02273913

8. 通过双击每个设定点并键入新值来配置每个设定点。 点击"确定"按钮进行编程。

   注: 将不显示事件阈值的单位。 对于压力，单位始终为 kPa。 温度始终以摄氏度显示。 液位以百分比显示。 自定义参数类型将没有单位。 自定义参数的范围由选定的传感器图定义。

   参考图 51。

禁用模拟输入

Show/hide table

图 52	g02273975

1. 双击"模拟输入 #N 使用类型"，从下拉菜单中将该值更改为"禁用"。 单击"确定"按钮进行编程。

   参考图 52。

模拟输入图

电阻式发送器可以使用非线性传感器图。 这些图不适用于电压或电流模式。 这些图是在软件闪存文件中预定义的，可由客户选择。 模拟输入可读取约 5 欧姆至 2000 欧姆的电阻。

以下是预定义的图：

模拟输入图 #1 发动机机油压力图 #1

图 53	g02274076

表 3

模拟输入图 #1
发动机机油压力图 #1
欧姆	kPa
5.1	0
10.2	0
20.9	50
31.3	100
41.6	150
51.6	200
61.3	250
70.9	300
80.4	350
89.5	400
98.6	450
107.3	500
115.9	550
124.3	600
132.5	650
140.5	700
148.2	750
155.8	800
163.1	850
170.2	900
177.2	950
183.9	1000

模拟输入图 #2 发动机机油压力图 #2

图 54	g02274077

表 4

模拟输入图 #2
发动机机油压力
欧姆	kPa
0	0
8	0
9	45
9.8	50
97.5	1000

模拟输入图 #3 发动机冷却液温度图 #1

图 55	g02274078

表 5

模拟输入图 #3
发动机冷却液温度图 #1
欧姆	度 °C
11.0	150
12.8	143
15.0	136
17.9	129
20.8	123
24.2	117
28.4	111
33.4	105
39.6	99
46.9	93
56.1	87
67.9	81
82.4	75
103.6	68
129.6	61
168.0	54
221.9	47
291.5	40
387.5	33
520.6	26
677.0	20
890.6	14
1182.9	8
1575.6	2
2249.4	-5

模拟输入图 #4 发动机冷却液温度图 #2

图 56	g02274079

表 6

模拟输入图 #4
发动机冷却液温度图 #2
欧姆	度 °C
2442	-48
1518	-39
968.9	-30
633.6	-21
423.9	-12
289.7	-3
201.9	6
148.8	14
111.2	22
84.2	30
64.5	38
50	46
39.2	54
31	62
24.8	70
20	78
16.3	86
13.3	94
11.0	102
9.18	110
7.7	118
6.5	126
5.5	134
4.7	142
4.1	150

模拟输入图 #5 机油温度

图 57	g02274080

表 7

模拟输入图 #5
机油温度
欧姆	度 °C
10.2	180
11.9	172
13.9	164
16.4	156
19.0	149
22.0	142
25.7	135
30.2	128
35.6	121
42.5	114
51.2	107
61.9	100
75.8	93
93.6	86
115.6	79
145.2	72
184.72	65
238.0	58
309.9	51
408.7	44
546.6	37
773.7	29
1114.9	21
1640.3	13
2473.6	5

模拟输入图 #6 发动机冷却液温度图 #3

图 58	g02274081

表 8

模拟输入图 #6
发动机冷却液温度图 #3
欧姆	度 °C
6.9	150
8.2	142
9.8	134
11.6	127
13.8	120
16.3	113
19.6	106
23.7	99
28.8	92
35.4	85
43.7	78
54.5	71
68.5	64
87.1	57
111.8	50
145.1	43
190.5	36
253.4	29
341.5	22
467.0	15
648.8	8
916.6	1
1318.5	-6
2046.6	-14

模拟输入图 #7 公式燃油油位

图 59	g02274082

表 9

模拟输入图 #7
公式燃油油位
欧姆	%
10.5	0
35.6	25
60.2	50
85.2	75
103.2	100

模拟输入图 #8 线性油位

图 60	g02274084

表 10

模拟输入图 #8
线性油位
欧姆	%
0	0
2000	100

模拟输入图 #9 电源模块油箱油位 #1

图 61	g02274086

表 11

模拟输入图 #9
电源模块油箱油位 #1
欧姆	%
10.5	0
35.6	25
60.2	50
85.2	75
103.2	100

模拟输入图 #10 电源模块油箱油位 #2

图 62	g02274089

表 12

模拟输入图 #10
电源模块油箱油位 #2
欧姆	%
10	100
135	100
348.2	0
500	0

模拟输入图 #11

图 63	g03506581

表 13

燃油油位
欧姆	%
255	0
240	0
30	100
15	100

模拟输入图 #12

图 64	g03507185

表 14

温度(1)
欧姆	℃
2541.5	5
1991.4	10
1249.5	20
1000	25
805.5	30
652.8	35
532.3	40
436.6	45
360	50
298.4	55
248.7	60
208.2	65
175.2	70
148.1	75
125.7	80
107.2	85
91.7	90
78.8	95
68	100
58.9	105
51.2	110
44.6	115
39	120
30.1	130
23.6	140
18.6	150

(1)	可用于基于 CAT 传感器的温度。 EMCP 仅支持最低 10 摄氏度）。

电压发送器

对于 EMCP 4.2，可以在表 15 中的范围内配置电压发送器。

表 15

模拟输入范围
电压发送器范围	0V 至 5V
	1V 至 5V
	0.5V 至 4.5V

模拟输入数据范围可以用正值和负值来定义。 事件阈值仅可编程设定为正值。 为防止低警告干扰报警，当使用负数数据范围时，可以禁用"事件响应配置"。 输入数据必须可接受为负。

警告和停机

每个输入可配置为具有"高警告"、"低警告"、"高停机"和"低停机"。 输入具有可配置的阈值。 任何低于图上的最低点或高于图上的最高点的值将引发相应的诊断事件。 此外，与模拟输入相关的所有事件都具有可编程时间延迟。 "低怠速机油压力"设定点也可在"发动机机油监视器"菜单下使用。

不支持的模拟输入传感器范围

电压传感器可能采用 EMCP 4 未明确支持的范围。 根据具体情况，可能会采用不同的方式来处理不支持的传感器范围。 以下章节介绍如何处理这些情况的选项。

传感器范围小于设定点选项

如果所需传感器范围小于可用设定点选项之一，则可以使用外推法来支持所需传感器。 例如，对于读数为 −30° C (−22° F) 至 120° C (248° F) 的 0 至 3 VDC 温度传感器，其范围仅在 0 至 3 VDC 之间。 应使用 0 至 5 VDC 的范围。 绝不会使用 3VDC 和 5VDC 之间的范围。 为使数据准确，请将"最小数据范围"设置为 −30° C (−22° F)，并以数学方式确定"最大数据范围"。 参考图 65。

图 65	g02274673
最大数据范围的数学外推

可以图形或代数方式找出最大数据范围。 在本示例中，最大数据范围将由确定斜率之后的线性方程定义。 由于电压每升高 1 V，数据将上升 50 度，因此在 3 V 限值以上提高 2 V 时，最大范围需要比 120 度的传感器限值高 100 度。 总计为 220 度。 参考图 66。

图 66	g02274694
用于外推最大数据范围的示例计算

传感器范围大于设定点选项，但可用范围不是如此

如果所需传感器范围大于可用设定点选项之一，但传感器的有用范围在支持的范围内，则可以使用内推法来支持所需传感器。 例如，对于读数为 −40° C (−40° F) 至 500° C (932° F) 的 0 至 6 VDC 温度传感器，EMCP 4 将不支持高于 5 VDC 的模拟电压。 但是，只要传感器不超过 5 VDC，就可以使用 0VDC 至 5VDC 的范围。 为使数据准确，请将"最小数据范围"设置为 −40° C (−40° F)，并以数学方式确定"最大数据范围"。 参考图 67。

图 67	g02274695
最大数据范围的数学内推

可以图形或代数方式找出最大数据范围。 在本示例中，最大数据范围将由确定斜率之后的线性方程定义。 由于电压每升高 1 V，数据将上升 90 度，因此在 6 V 限值以下降低 1 V 时，最大范围需要比 500 度的传感器限值低 90 度。 总计为 410 度。 参考图 68。

图 68	g02274733
用于内推最大数据范围的示例计算

传感器范围大于设定点选项，且可用范围大于设定点选项

如果所需传感器范围大于可用设定点选项之一，并且传感器的有用范围超出支持的范围，则需要通过第三方设备将信号范围转换为支持的范围。 参考图 69。

图 69	g02274734