WB-MAI6 Modbus Analog Inputs: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(Добавлена информация по использованию внешнего делителя напряжения - WB-VDIV и пользовательского.)
(не показано 207 промежуточных версий 14 участников)
Строка 5: Строка 5:


== Назначение ==  
== Назначение ==  
Модуль ввода аналоговый WB-MAI6 предназначен для измерения термосопротивлений, преобразования сигналов датчиков с унифицированными сигналами тока и напряжения, измерения напряжения, и т.д.
Модуль ввода аналоговый WB-MAI6 предназначен для:
 
* измерения напряжения;
Режим каждого входа выбирается программно при конфигурировании прибора. Подключение дополнительных внешних нагрузочных/подтягивающих резисторов не требуется. Прибор позволяет подключить одновременно до 12 различных датчиков.
* измерения тока;
* измерения сопротивления по двухпроводной и трехпроводной схемам;
* измерения температуры с помощью термопар или термометров сопротивления;
* измерения сигнала с ратиометрических датчиков или переменных резисторов;
* подключения сигналов типа «сухой контакт» и «открытый коллектор».
Режим входа выбирается при конфигурировании прибора. Подключение дополнительных внешних нагрузочных/подтягивающих резисторов не требуется. Прибор позволяет подключить одновременно до 12 различных датчиков.


Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу [[Протокол Modbus | Modbus]].
Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу [[Протокол Modbus | Modbus]].
== Меры безопасности ==
== Отличия от других аналоговых модулей Wiren Board ==
{{Wbincludes:Safety|low_voltage=true}}
Модуль WB-MAI6 заменяет ранее выпускавшиеся модели: модуль [[WB-MAI11_Modbus_Analog_Inputs|WB-MAI11]] и модули расширения для контроллера Wiren Board [[WBIO-AI-DV-12_Analog_Inputs|WBIO-AI-DV-12 и WBIO-AI-DV-12/4-20MA]].
=== От WB-MAI11 ===
В отличие от [[WB-MAI11_Modbus_Analog_Inputs|WB-MAI11]], в WB-MAI6 6 дифференциальных каналов, а не 11. WB-MAI6 занимает в два раза меньше места на DIN-рейке, т.к. выполнен в трёхмодульном корпусе.


== Поддерживаемые датчики и сигналы ==
К WB-MAI6 можно подключать сигналы 0-10В (до 12 штук), а также использовать его для измерения напряжений от -50В до +50В.
{{Anchor|table-1}}
Все однополярные типы сигналов можно комбинировать друг с другом, нет ограничений, которые были в WB-MAI11. Кроме этого, WB-MAI6 поддерживает измерение сопротивлений до 1 МОма в двухпроводном режиме, в том числе различных NTC-термисторов.
{| class="wikitable"
WB-MAI6 имеет защиту входов от перенапряжений и выдерживает подключение +/- 50В на входы в любом режиме.
|+Таблица 1. Поддерживаемые датчики и сигналы
=== От WBIO-AI-DV-12 ===
!Параметр
[[WBIO-AI-DV-12_Analog_Inputs|WBIO-AI-DV-12]] - это боковой модуль расширения для контроллера Wiren Board. В отличие от него, WB-MAI6 - это самостоятельное устройство с RS-485 Modbus RTU, которое можно использовать с любым контроллером или ПЛК.
!Значение
|-
!colspan="2"|Термопары
|-
|Типы
|«K» (TXA)
|-
!colspan="2"|Термометры сопротивления (RTD)
|-
|Схемы подключения
|Двухпроводная, трёхпроводная
|-
|Типы RTD
|Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000,
50П, 100П, 500П, 1000П, 50М, 100М, 500М, 1000М, Ni100, Ni500, NI1000
|-
!colspan="2"|Термисторы
|-
|Типы
|NTC 10k характеристика B3988
|-


!colspan="2"|Датчики с унифицированными сигналами
Дополнительно к режимам измерения напряжений WBIO-AI-DV-12 новый WB-MAI6 поддерживает также режим однополярного измерения напряжений от 0 до +50В, что позволяет измерять 12 разных напряжений. Переключение режимов входов в WB-MAI6 делается программно, без необходимости менять перемычки. Кроме этого, WB-MAI6 поддерживает множество других сигналов и входов, в том числе сигналы 4-20 мА.
|-
=== От WBIO-AI-DV-12/4-20MA ===
|Тока
[[WBIO-AI-DV-12_Analog_Inputs|WBIO-AI-DV-12/4-20MA]] - это боковой модуль расширения для контроллера Wiren Board. В отличие от него, WB-MAI6 - это самостоятельное устройство с RS-485 Modbus RTU, которое можно использовать с любым контроллером или ПЛК.
|4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА
|-
|Напряжения
|0-1 В, 0-10 В ([[WB-MAI6:_Errata |сопротивление источника до 400 Ом]]), -50...+50 мВ, -2...2 В
|-
!colspan="2"|Прочие датчики
|-
|Тока
|Датчики Холла с сигналом 2.5 В +/- 0.625 В ([[YHDC_HSTS016L|HSTS016L]])
|-
|Дискретные
|Типа «сухой контакт»
|-
!colspan="2"|Измерения величин
|-
|Напряжение
|от -2 В до 30 В
от 0 В до 60 В с использованием [[WB-VDIV]]
|-
|Сопротивление
|до 2 МОм
|-
|Ток
|до 20 мА
|-
|}
Погрешности измерения смотрите в [[#table-2|таблице 2]].


[[MAI6_differences |Отличия от других аналоговых модулей Wiren Board.]]
Так же как и к WBIO-AI-DV-12/4-20MA, к новому WB-MAI6 можно подключить до 12 сигналов 4-20 мА. Однако, WB-MAI6 поддерживает преобразование сигналов 4-20 мА в физические величины без участия контроллера, а также обнаружение статуса ошибки.


Кроме этого, WB-MAI6 поддерживает множество других сигналов и входов, в том числе сигналы 0-10В, термисторы и термопары.
== Технические характеристики ==  
== Технические характеристики ==  
{{Anchor|table-2}}
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+Таблица 2. Технические характеристики
|+Таблица 1. Технические характеристики
!Параметр
!Параметр
!Значение
!Значение
Строка 83: Строка 42:
|-
|-
|Напряжение питания
|Напряжение питания
|9 – 28 В постоянного тока
|9 – 28 В
|-
|-
|Потребляемая мощность
|Потребляемая мощность
|0.2 Вт
|0.2 Вт
|-
|Максимальный ток выхода 5V
|150 мА
|-
|-
! colspan="2" |Каналы измерения
! colspan="2" |Каналы измерения
|-
|-
|Число каналов
|Число каналов
|6 дифференциальных, либо 12 однополярных
|6 дифференциальных либо 12 однополярных
|-
|Измерение напряжения
| −50 – +50 В в дифференциальном режиме
0 – 50 В в однополярном режиме
|-
|Измерение тока
|0 – 20 мА
|-
|-
|Поддерживаемые датчики и сигналы
|Измерение сопротивления
| Термометры сопротивления, NTC-термисторы, термопары K-типа, датчики тока и напряжения со стандартным выходом, датчики Холла, датчики с выходом «сухой контакт» и пользовательские измерения напряжения, тока и сопротивления.
|0 – 1 MОм
Полный список с моделями смотрите в [[#table-1|таблице 1]]
|-
|-
|Погрешности при измерении стандартных датчиков
|Типы поддерживаемых термопар
|  
|K
Популярные термометры сопротивления:
|-
* подключение по двум проводам:
|Типы поддерживаемых термометров сопротивления
** Pt100 — ±0.8 °С,  
|Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000, 50П, 100П, 500П, 1000П, 50М, 100М, 500М, 1000М, Ni100, Ni500, NI1000, NTC 10k, NTC 1.8k
** Pt1000 — ±0.15 °С,  
** NTC 10k — ±0.2 °С.
* подключение по трём проводам:
** Pt100 — ±(0.33 + Rw · 0.01 Ом-1 )°С,  
** Pt1000 — ±(0.13 + Rw · 0.001 Ом-1 )°С,  
** Ni 100 (α = 0,00617 °C -1) — ±(0.23 + Rw · 0.006 Ом-1 )°С.
:Rw — сопротивление каждого провода, которым подключен датчик к прибору.
 
Термопара K-типа: ±(0.8 °С + 0.2% · Δt), Δt — разница между измеренной температурой и температурой самого WB-MAI6.
 
Датчики со стандартизированным выходом:
* 0-5 мА, 0-20 мА, 4-20 мА — ±0.25 %;
* 0-1 В, 0-10 В, −50...50 мВ, -2...2 В — ±0.2 %;
Датчик тока на эффекте Холла: ±1 %.
 
Погрешности для всех поддерживаемых стандартных датчиков смотрите в [[WB-MAI6 Modbus Registers#table-4 |таблице 4]]
|-
|-
|Базовая погрешность при измерении напряжения
|Погрешность при измерении напряжения
|±0.2 %  (< 2 В)
|±0.2 %  (< 2 В)
±1.5 %  (< 30В)
±1 %  (< 50В)
 
|-
|-
|Базовая погрешность при измерении тока
|Погрешность при измерении тока
|±0.2 %
|±0.2 %
|-
|-
|Базовая погрешность при измерении сопротивления
|Базовая погрешность при измерении сопротивления
|±0.1 % (0...1 кОм)
|±0.05 % (0 - 5 кОм)
±0.2 % (1 кОм...100 кОм)
±0.5 % (5 кОм - 1 MОм)
|-
|Входное сопротивление при измерении напряжения
|> 1 МОм ( 0...2В)
4 кОм ( > 2В)
|-
 
! colspan="2" |Защита
|-
| Одновременно на всех каналах, в любом режиме
| ± 30 В
|-
|-
{{Wbincludes:Klemmy. Input}}
{{Wbincludes:Klemmy. Input}}
Строка 148: Строка 84:
|-
|-
{{Wbincludes:Dimensions 3U}}
{{Wbincludes:Dimensions 3U}}
{{Wbincludes:Weight}} 110 г
{{Wbincludes:Weight}} 100 г
|}
|}


Строка 154: Строка 90:
WB-MAI6 имеет 6 универсальных входов. Каждый вход по очереди подключается к АЦП для измерения входных сигналов.  
WB-MAI6 имеет 6 универсальных входов. Каждый вход по очереди подключается к АЦП для измерения входных сигналов.  


Разрядность АЦП составляет 16 бит. Каждый канал оборудован ФНЧ первого порядка для защиты от ВЧ помех. Для повышения точности при измерении медленно меняющихся сигналов поддерживается оверсемплинг (до 50) и дополнительный цифровой ФНЧ первого порядка. Они настраиваются через веб-интерфейс контроллера [[Wiren Board]] или через регистры Modbus.
Разрядность АЦП составляет 16 бит. Каждый канал оборудован ФНЧ первого порядка для защиты от ВЧ помех. Для повышения точности при измерении медленно меняющихся сигналов поддерживается оверсемплинг (до 50) и дополнительный цифровой ФНЧ первого порядка. Они настраиваются через регистры Modbus или через веб-интерфейс контроллера Wiren Board.


АЦП измеряет в дифференциальном режиме (например, для термопар, термометров сопротивления по трёхпроводной схеме) или в однополярном режиме (например, для сигналов 4-20 мА или 0-1 В).
АЦП измеряет в дифференциальном режиме (например, для термопар, термометров сопротивления по трёхпроводной схеме) или в однополярном режиме (например, для сигналов 4-20 мА или 0-1 В).


Сигналы тока 4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА измеряются с помощью встроенных в прибор шунтирующих резисторов в 100 Ом. Для измерения термометров сопротивления по двух- и трёхпроводной схеме используются встроенные прецизионные источники тока 250 мкА.  
Сигналы тока (4-20 мА) измеряются с помощью встроенных в прибор шунтирующих резисторов в 100 Ом. Для измерения термометров сопротивления по двух- и трёхпроводной схеме используются встроенные прецизионные источники тока 250 мкА.
 
В устройство встроены отключаемые делители для измерения больших напряжений, например 0-10В или 48В. Эти делители включаются и отключаются автоматически, в зависимости от входного сигнала.


В устройство встроены отключаемые делители для измерения больших напряжений, например 0...10 В или 30 В. Эти делители включаются и отключаются автоматически, в зависимости от входного сигнала.
Выходы 5В и сигнальная земля всех шести каналов объединены внутри устройства.


Выходы 5V и сигнальная земля всех шести каналов объединены внутри устройства. Этот выход используется для питания внешних датчиков, например, датчиков тока на эффекте Холла.
Выход 5В используется для питания внешних датчиков (например, датчиков тока на эффекте Холла) и для подключения ратиометрических датчиков (например, положения заслонки).


Интерфейс RS-485 и вход питания гальванически изолирован от измерительных каналов. Каналы не изолированы друг от друга.
Интерфейс RS-485 и вход питания гальванически изолирован от измерительных каналов. Каналы не изолированы друг от друга.


Для корректного детектирования отсутствия термопары К-типа, входные фильтрующие конденсаторы разряжаются импульсами в несколько микросекунд с помощью встроенных резисторов 100 Ом. Стоит иметь это в виду, если вместо термопары будет подключаться другой источник ЭДС. Разрядка конденсаторов производится только в режиме «Стандартные датчики» и при выборе одной из поддерживаемых термопар. В базовых режимах разрядка не выполняется.
Для корректного детектирования отсутствия термопары К-типа, входные фильтрующие конденсаторы разряжаются кратковременными (несколько мкс) импульсами с помощью встроенных резисторов 100 Ом. Стоит иметь это в виду, если вместо термопары будет подключаться другой источник ЭДС. Разрядка конденсаторов производится только в режиме «Стандартные датчики» при выборе одной из поддерживаемых термопар. В базовых режимах разрядка не выполняется.


При использовании двухпроводной схемы измерения сопротивления, сопротивление проводов, соединений, контактов, клемм включается в результат измерения. Если это возможно, то для термисторов с низким сопротивлением рекомендуем использовать более точную трёхпроводную схему.
При использовании двухпроводной схемы измерения сопротивления, сопротивление проводов, соединений, контактов, клемм включается в результат измерения. Если это возможно, то для термисторов с низким сопротивлением рекомендуем использовать более точную трёхпроводную схему.


При измерении сопротивления по трёхпроводной схеме рекомендуем подключать датчик к клеммам INxP и INxN одинаковыми проводами, чтобы их сопротивление не влияло на результат. В таком случае абсолютное влияние сопротивления проводов на конечный результат будет 0.003Rw против 2Rw в двух проводной схеме, где Rw — сопротивление одного провода до датчика. А абсолютное влияние разницы сопротивлений на конечный результат составит |Rw1-Rw2|.
При использовании трехпроводной схемы измерения сопротивления, сопротивление проводов практически не влияет на результат измерения при условии, что все провода до датчика одинаковые. Абсолютное влияние сопротивления проводов на конечный результат составляет 0.003Rw в отличие от 2Rw (Rw — сопротивление одного провода до датчика) в двухпроводной схеме. Сопротивления проводов, подключенных к INxP и INxN должны быть максимально близкими друг к другу. Разница сопротивлений проводов суммируется с измеряемым сопротивлением, т. е. абсолютное влияние разницы сопротивлений на конечный результат составляет |Rw1-Rw2|.


== Монтаж ==
== Монтаж ==
=== Подключение ===
=== Монтаж устройства в шкаф ===
WB-MAI6 монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля.
WB-MAI6 монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля.


Строка 180: Строка 118:
{{Wbincludes:Mount Wires}}
{{Wbincludes:Mount Wires}}


=== Схемы подключения ===
=== Схемы подключения входов ===
{{Anchor|pics}}
{{Anchor|pics}}
<gallery mode="traditional" widths ="300px" heights="150px">
Image: MAI Diff Voltage.png | Рис. 1. Измерение напряжения в дифференциальном режиме: датчики со стандартным выходом −50–50 мВ,  напряжения от −50 до +50 В
Image: MAI Voltage.png | Рис. 2. Измерение напряжения в однополярном режиме: датчики со стандартным выходом 0–1 В, 0-10В, напряжения от 0 до +50 В
Image: MAI Current.png | Рис. 3. Измерение постоянного тока: датчики со стандартным выходом 4–20 мА, 0–20 мА, 0–5 мА другие датчики с нестандартным выходом и током до 20 мА. Понадобится внешний источник напряжения, землю которого нужно объединить с землей канала MAI6
Image: MAI Thermocouple.png | Рис. 4. Подключение термопары K-типа (TXA)
Image: MAI Resistivity.png | Рис. 5.1. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме: двухпроводные термисторы RTD: Pt100, Pt1000, NTC 10k и другие. Провода должны быть одинаковой длины, концы обжаты в НШВИ. Сопротивление проводов и контактов включается в результат измерения.
Image: MAI Dry.png | Рис. 5.2. Подключение датчиков «сухой контакт»
Image: MAI Dry + Resistivity.png | Рис. 5.3. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме и подключение датчика «сухой контакт»
Image: MAI Ratio.png | Рис. 6. Подключение ратиометрических датчиков. Cигнал с датчика измеряется в процентах – от 0 % (уровень GND) до 100 % (уровень +5 В)
Image: MAI 3 wire.png | Рис. 7. Измерение сопротивления по трехпроводной схеме. Провода должны быть одинаковой длины, концы обжаты в НШВИ. Если провода одинаковой длины, то сопротивление проводов не влияет в результат измерения.
</gallery>
<div id="combination"></div>
==== Возможные комбинации датчиков для одного входа ====
В двум каналам одного входа можно подключить два разных входных сигнала в разных режимах: например измерять ток 4-20 мА входом INxP, и напряжение 0-10В входом INxP.
Однако, режимы измерения сопротивления по трёхпроводной схеме, измерения напряжения в дифференциальном режиме, а также режим термопары занимают оба канала INxP и INxN.
Настройки канала INxP имеют приоритет над настройками канала INxN. Если вышеперечисленные условия не выполняются, настройки канала INxN игнорируются и канал отключается. В ''таблице 2'' приведены возможные комбинации датчиков для одного входа.
<div id="table-2"></div>
{| class="wikitable"
|+Таблица 2. Возможные комбинации датчиков для одного входа
!Занимают только один канал входа: INxP '''или''' INxN
!Занимают оба канала одного входа: INxP '''и''' INxN
|-
|Схема 2
Измерение напряжения
|Схема 1
Измерение напряжения в дифференциальном режиме
|-
|Схема 3
Измерение тока
|Схема 4
Подключение термопары
|-
|Схема 5
Подключение датчиков «сухой контакт» и измерение сопротивления по двухпроводной схеме
|Схема 7
Измерение сопротивления по трехпроводной схеме
|-
|Схема 6
Подключение ратиометрических датчиков
|
|}
== Настройка ==
=== Описание режимов работы устройства ===
Устройство позволяет для каждого входа настроить следующие режимы работы:
* Измерение напряжения ратиометрического датчика (в однополярном режиме)
* Измерение напряжения (в дифференциальном или однополярном режиме)
* Измерение сопротивления (в дифференциальном или однополярном режиме)
* Измерение тока (только в однополярном режиме)
В ''таблице 3'' приведено полное описание всех возможных режимов работы. Данные режимы являются «базовыми», измерение сигналов со стандартных датчиков основано на них.
В регистры «тип датчика» (0x'''X'''400, 0x'''X'''401) для каждого входа могут быть занесены коды из ''таблицы 3'' либо из [[#table-4 |таблицы 4]]. Для измерения нестандартных величин можно выбрать тип входа и диапазон измерения вручную из ''таблицы 3'' .
<div id="table-3"></div>
{| class="wikitable"
|+Таблица 3. Описание режимов работы устройства
!Тип
измеряемого
сигнала
!Режим входа
!Код
HEX
!Код
DEC
!Описание
!Коэффициент
усиления
!Диапазон измерения
!Погрешность
!Формат
выходных
данных
|-
| rowspan="6" |Ратиометрические датчики.
Результат в процентах от выходного напряжения клеммы 5В.
| rowspan="3" |Однополярный
| rowspan="3" |0x0000
| rowspan="3" |0
| rowspan="3" |Измерение напряжения с ратиометрических датчиков (схема на [[#pics | рис. 6]]).
|1
|0...(+5V)
| rowspan="3" |±0.1 %
| rowspan="6" |% · 100
|-
|2
|0...(+5V / 2)
|-
|4
|0...(+5V / 4)
|-
| rowspan="3" |Дифференциальный
| rowspan="3" |0x0100
| rowspan="3" |256
| rowspan="3" |Измерение напряжения с ратиометрических датчиков в дифференциальном режиме от −5 до 5 В (схема на [[#pics | рис. 1]]).
|1
|± (+5V)
| rowspan="3" |±0.1 %
|-
|2
|± (+5V / 2)
|-
|4
|± (+5V / 4)
|-
| rowspan="11" |Измерение
напряжения
| rowspan="3" |Однополярный
| rowspan="3" |0x0001
| rowspan="3" |1
| rowspan="3" |Измерение напряжения в однополярном режиме от 0 до 2 В (схема на [[#pics | рис. 2]])
|1
|0...2048 мВ
| rowspan="3" |±(0.2 % + 100 мкВ)
| rowspan="11" |мкВ
|-
|2
|0...1024 мВ
|-
|4
|0...512 мВ
|-
| rowspan="8" |Дифференциальный
| rowspan="8" |0x0101
| rowspan="8" |257
| rowspan="8" |Измерение напряжения в дифференциальном режиме от −2 до 2 В (схема на [[#pics | рис. 1]])
Измерение напряжения с термопары (схема на [[#pics | рис. 4]])
|1
|± 2048 мВ
| rowspan="8" |±(0.2 % + 30 мкВ)
|-
|2
|± 1024 мВ
|-
|4
|± 512 мВ
|-
|8
|± 256 мВ
|-
|16
|± 128 мВ
|-
|32
|± 64 мВ
|-
|64
|± 32 мВ
|-
|128
|± 16 мВ
|-
| rowspan="9" |Измерение
сопротивления
| rowspan="6" |Однополярный
| rowspan="6" |0x0002
| rowspan="6" |2
| rowspan="6" |Измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 5.1]])
Подключение датчиков типа «сухой контакт» (схема на [[#pics | рис. 5.2]])
|1
|0...5000 Ом
| rowspan="6" |(±0.05 % + 0.3 Ом)
| rowspan="9" |Ом · 100
|-
|2
|0...2550 Ом
|-
|4
|0...1275 Ом
|-
|1
|0...5100 Ом
|-
|2
|0...2550 Ом
|-
|4
|0...1275 Ом
|-
| rowspan="3" |Дифференциальный
(трехпроводная схема)
| rowspan="3" |0x0102
| rowspan="3" |258
| rowspan="3" |Измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 7]])
|1
|0...5000 Ом
| rowspan="3" |±(0.05 % + 0.15 Ом)
|-
|2
|0...2550 Ом
|-
|4
|0...1275 Ом
|-
| rowspan="3" |Измерение
тока
| rowspan="3" |Однополярный
| rowspan="3" |0x0003
| rowspan="3" |3
| rowspan="3" |Измерение тока от 0 до 20 мА (схема на [[#pics | рис. 3]])
|1
|0...20.48 мА
| rowspan="3" |±(0.2 % + 1мкА)
| rowspan="3" |нА
|-
|2
|0...10.24 мА
|-
|4
|0...5.12 мА
|-
|}
=== Типы поддерживаемых стандартных датчиков ===
Поддерживаемые типы стандартных датчиков приведены в ''таблице 4''. При использовании стандартных датчиков значения регистров 0x'''X'''40 А и 0x'''X'''40 В (коэффициент усиления) игнорируется. Стандартные датчики имеют код <code>0x1XXX</code>.
<div id="table-4"></div>
{| class="wikitable"
|+Таблица 4. Типы стандартных датчиков
!Код датчика
HEX
!Код датчика
DEC
!Описание
!Коэффициент
усиления
!Формат
сырых данных
!Формат
пересчитанных данных
!Погрешность
|-
! colspan="7" |Термоэлектрические преобразователи
Режим работы — измерение напряжения с термопары (схема на [[#pics | рис. 4]])
|-
|0x1000
|4096
|ТХА (K)
|32
|мкВ
|°C · 10
|±(0.8 °С + 0.2% · Δt)
|-
| colspan="2" |
| colspan="7" |Примечание: Δt - разница между измеряемой термопарой температурой и температурой WB-MAI, если термопара подключена напрямую к входу WB-MAI6 без удлинения проводов.
|-
! colspan="7" |Термометры сопротивления по двухпроводной схеме
Режим работы — измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 5.1]])
|-
|0x1100
|4352
|Pt 50 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="15" |Ом · 100
| rowspan="15" |°C · 10
|±1.5 °С
|-
|0x1101
|4353
|Pt 100 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±0.8 °С
|-
|0x1102
|4354
|Pt 500 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±0.2 °С
|-
|0x1103
|4355
|Pt 1000 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±0.15 °С
|-
|0x1110
|4368
|50П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±1.5 °С
|-
|0x1111
|4369
|100П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±0.8 °С
|-
|0x1112
|4370
|500П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±0.2 °С
|-
|0x1113
|4371
|1000П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±0.15 °С
|-
|0x1120
|4384
|50М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±1.4 °С
|-
|0x1121
|4385
|100М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±0.7 °С
|-
|0x1122
|4386
|500М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±0.2 °С
|-
|0x1123
|4387
|1000М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±0.14 °С
|-
|0x1130
|4400
|Ni 100 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±0.5 °С
|-
|0x1131
|4401
|Ni 500 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±0.13 °С
|-
|0x1132
|4402
|Ni 1000 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±0.1 °С
|-
|-
|0x1700
|5888
|NTC 10k (B = 3988 K)
|1 - 4 (авто)
|Ом
|°C · 10
|Ниже -40 °С: ±1 °С
От -40 до -20 °С: ±0.5 °С
Выше -20 °С: ±0.25 °С
|-
| colspan="2" |
| colspan="7" |Примечание: без учёта сопротивления проводов и контактов
|-
! colspan="7" |Термометры сопротивления по трехпроводной схеме
Режим работы – измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 7]])
|-
|0x1200
|4608
|Pt 50 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="15" |Ом · 100
| rowspan="15" |°C · 10
|±(0.6 + Rw · 0.02 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1201
|4609
|Pt 100 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.33 + Rw · 0.01 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1202
|4610
|Pt 500 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±(0.14 + Rw · 0.002 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1203
|4611
|Pt 1000 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±(0.13 + Rw · 0.001 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1210
|4624
|50П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.6 + Rw · 0.02 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1211
|4625
|100П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.33 + Rw · 0.01 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1212
|4626
|500П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±(0.14 + Rw · 0.002 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1213
|4627
|1000П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±(0.13 + Rw · 0.001 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1220
|4640
|50М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.6 + Rw · 0.02 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1221
|4641
|100М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.31 + Rw · 0.01 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1222
|4642
|500М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.13 + Rw · 0.002 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1223
|4643
|1000М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±(0.12 + Rw · 0.001 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1230
|4656
|Ni 100 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.23 + Rw · 0.006 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1231
|4657
|Ni 500 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±(0.09 + Rw · 0.0013 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1232
|4658
|Ni 1000 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±(0.08 + Rw · 0.0006 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
| colspan="2" |
| colspan="7" |Примечание: Rw - сопротивление каждого провода. Должны использоваться одинаковые провода одинаковой длины для подключения к клеммам P и N.
|-
! colspan="7" |Датчики с токовым выходом
Режим работы — измерение тока от 0 до 20 мА (схема на [[#pics | рис. 3]])
|-
|0x1300
|4864
|от 0 до 5 мА
|4
|нА
|0 мА = нижняя граница (регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
5 мА = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.25 %
|-
|0x1301
|4865
|от 0 до 20 мА
|1
|нА
|0 мА = нижняя граница (регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
20 мА = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.25 %
|-
|0x1302
|4866
|от 4 до 20 мА
|1
|нА
|4 мА = нижняя граница (регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
20 мА = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.25 %
|-
! colspan="7" |Датчики с выходом «напряжение» в однополярном режиме
Режим работы — измерение напряжения в однополярном режиме от 0 до 2 В (схема на [[#pics | рис. 2]])
|-
|0x1400
|5120
|от 0 до 1 В
|2
|мкВ
|0 В = нижняя граница(регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
1 В = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.2 %
|-
| colspan="2" |
| colspan="7" |Примечание: входы WB-MAI в этом режиме имеют низкий импеданс (50мкА подтяжку к верху), чтобы обнаруживать входы, к которым ничего не подключено. Обратитесь к производителю для отключения.
|-
! colspan="7" |Датчики с выходом «напряжение» в дифференциальном режиме
Режим работы — измерение напряжения в дифференциальном режиме от −2 до 2 В (схема на [[#pics | рис. 1]])
|-
|0x1500
|5376
|от -50 до 50 мВ
|32
|мкВ
| -50 мВ = нижняя граница(регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
50 мВ = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.2 %
|-
! colspan="7" |Датчики контактные (сухие)
Режим работы — измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 5.3]])
|-
|0x1600
|5632
|Сухой контакт
|1
|Ом · 100
|0 — датчик разомкнут или отсутствует
1 — датчик замкнут
|
|-
|}


Каналы входа можно использовать независимо друг от друга и подключить два разных входных сигнала: например, измерять ток 4...20 мА входом INxP, а входом INxN — напряжение 0...10 В.
=== Примеры конфигурации устройства ===
В ''таблице 5'' приведено несколько примеров конфигурации устройства. Адреса регистров приведены для канала № 1. Для использования других каналов адреса следует пересчитать в соответствии с [[#table-6 |таблицей 6]].


Однако, режимы измерения сопротивления по трёхпроводной схеме, режимы измерения напряжения в дифференциальном режиме, а также режим термопары занимают оба канала INxP и INxN.
В таблице заполнены только те ячейки, которые влияют на конфигурацию входа для измерения сигналов с указанных датчиков. В остальные регистры конфигурации следует записать «0».
<div id="table-5"></div>
{| class="wikitable"
|+Таблица 5. Примеры конфигурации устройства
! rowspan="2" |Адрес регистра
! colspan="4" |Примеры конфигураций для некоторых датчиков
|-
!Измерение температуры
термопарой K-типа


<gallery mode="packed" heights="120px" caption="Занимают только один канал входа: INxP или INxN ">
(подключена к входу IN1).
Image: MAI Voltage.png | Рис.1. Измерение напряжения в однополярном режиме: датчики со стандартным выходом 0–1 В, 0-10 В, напряжения от 0 до 30 В; датчик тока на эффекте Холла
Image: MAI Current.png | Рис.2. Измерение постоянного тока: датчики со стандартным выходом 4–20 мА, 0–20 мА, 0–5 мА другие датчики с нестандартным выходом и током до 20 мА. Понадобится внешний источник напряжения, землю которого нужно объединить с клеммой GND канала измерения
Image: MAI Resistivity.png | Рис.3. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме: двухпроводные термисторы RTD — Pt100, Pt1000, NTC 10k и другие. Провода должны быть одинаковыми, концы обжаты в НШВИ. Сопротивление проводов и контактов включается в результат измерения
Image: MAI Dry.png | Рис.4. Подключение датчиков «сухой контакт»
Image: HSTSschema.png | Рис.5. Подключение датчиков Холла
</gallery>


<gallery mode="packed" heights="150px" caption="Занимают оба канала одного входа: INxP и INxN">
Схема на [[#pics | рис. 4]]
Image: MAI Diff Voltage.png | Рис.6. Измерение напряжения в дифференциальном режиме: датчики со стандартным выходом напряжения −50...50 мВ, −2...2 В
!Измерение температуры
Image: MAI Thermocouple.png | Рис.7. Подключение термопары K-типа (TXA)
термометров сопротивления Pt1000
Image: MAI 3 wire.png | Рис.8. Измерение сопротивления по трёхпроводной схеме. Провода должны быть одинаковыми, концы обжаты в НШВИ. При соблюдении условий подключения сопротивление проводов не влияет на результат измерения
</gallery>


При использовании [[WB-VDIV]] для измерения больших напряжений и/или увеличения входного сопротивления при измерении напряжений следует учитывать, что хотя каналы P и N остаются независимыми, но WB-VDIV конструктивно занимает оба канала, поэтому при его установке оба канала можно использовать только для измерения положительного напряжения (их следует настроить одинаково, либо ненужный отключить).
по трехпроводной схеме


=== Подключение токовых датчиков 4-20 (0-20) мА ===
(подключен к входу IN1).


К модулю можно подключить пассивные и активные датчики со стандартизированным токовым выходом 4-20 (0-20) мА.
Схема на [[#pics | рис. 7]]
!Измерение сигнала с
датчика с токовым выходом 4–20 мА


Входы модуля пассивные и не имеют встроенного источника питания для датчиков. Поэтому для подключения пассивных датчиков используйте внешний блок питания.  
(подключен к входу IN1P).


Активные датчики с трехпроводной схемой подключения запитываются от внешнего источника питания, земля которого должна быть подключена к клемме iGND канала измерения.
Схема на [[#pics | рис. 3]]
!Измерение температуры
NTC-термистором


<gallery mode="packed" heights="300px">
10 кОм, B = 3988 K.
Image: WB-MAI6-passive.png  | Подключение пассивного датчика 4-20 (0-20)мА
Image: WB-MAI6-active.png | Подключение активного датчика 4-20 (0-20)мА
</gallery>


==Представление в веб-интерфейсе контроллера WB==
Схема на [[#pics | рис. 8]]
|-
! colspan="5" |Регистры конфигурации
|-
|0x1400
|0x1000
|0x1203
|0x1302
|0x1700
|-
|0x1401
|
|
|
|
|-
|0x1402
|20
|20
|20
|20
|-
|0x1403
|
|
|
|
|-
|0x1404
|0
|0
|0
|0
|-
|0x1405
|
|
|
|
|-
|0x1406
|
|
|
|
|-
|0x1407
|
|
|
|
|-
|0x1408
|
|
|100
|
|-
|0x1409
|
|
|
|
|-
|0x140A
|
|
|800
|
|-
|0x140B
|
|
|
|
|-
! colspan="5" |Регистры измеренных значений
|-
|0x1500
|Напряжение на термопаре, мкВ
|Сопротивление датчика, Ом · 100
|Ток, нА
|Сопротивление датчика, Ом
|-
|0x1502
|
|
|
|
|-
|0x1504
|Температура спая, °C · 10
|Температура датчика, °C · 10
|100 - при токе 4 мА; 800 - при токе 20 мА
если значение не в диапазоне [100..800], датчик неисправен или отсутствует
|Температура датчкика, °C · 10
|-
|0x1505
|
|
|
|
|-
|0x1506
|
|
|
|
|-
|0x1507
|
|
|
|
|}


=== Выбор шаблона ===
== Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board ==
{{WebUIAddDevice
[[Image: MAI6 — View in the web interface.png |300px|thumb|right| Представление MAI6 в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board]]
| template=WB-MAI6
=== Настройка модуля через веб-интерфейс ===
{{SupportedSinceRelease
| release= wb-2108
}}
}}


=== Управление устройством и просмотр значений ===
Выполните [[RS-485:Настройка_через_веб-интерфейс | начальное конфигурирование через web-интерфейс]]:
{{Wbincludes:WebUIControlDevice}}
* настройте порт,
* добавьте устройство,
* выберите шаблон '''WB-MAI6''',
* и укажите modbus-адрес.
 
После этого вы сможете настроить каналы устройства.
 
<div id="parameters"></div>


Набор контролов меняется в зависимости от настроек каналов измерения.
=== Описание параметров ===


== Настройка ==
В зависимости от выбранного вида входного сигнала будут доступны параметры:
{{Wbincludes:WebUIDeviceSetUp}}
* Sampling Time, ms (Data rate в wb-mqtt-serial < 2.52.0) — время семплирования, т.е. накопления данных внутри АЦП. Все каналы опрашиваются последовательно, поэтому общее время измерения всех каналов — это сумма времени опроса включенных каналов. Время опроса каждого канала рассчитывается по формуле <code>Sampling_Time * Number_of_measurements</code>. Чем больше значение параметра в миллисекундах, тем выше точность измерения. По умолчанию: 50 мс.
* Number of measurements — количество измерений подряд. Чем больше число, тем медленнее, но точнее измерения. По умолчанию: 0, но оно приравнивается к 1 — одно измерение.
* Lowpass filter time, ms — фильтр нижних частот, характерное время. Можно использовать для снижения влияния шума в сигнале с датчиков на инерционных системах. По умолчанию: 0 — отключен. Максимально возможное значение — 65 000 мс.
* Minimum value и Maximum value — значения используются для пересчета показаний стандартных сигналов с датчиков в физическую величину. Параметры доступны для стандартных сигналов. [[#calculate-phisycal | Подробнее о пересчете значений в физическую величину]].
* Gain — коэффициент усиления. Чем больше значение, тем меньший по амплитуде сигнал можно измерить. Увеличение коэффициента сокращает диапазон измеряемых значений. Если диапазон сигнала неизвестен — оставьте значение <code>Auto</code>, коэффициент усиления будет подобран автоматически.


=== Выбор типа датчика или измерения ===
=== Выбор типа датчика или измерения ===


По умолчанию в WB-MAI6 все каналы отключены и перед работой нужно выбрать для каждого канала тип подключённого датчика или название типового сигнала. При указании типа датчика измеренные значения будут автоматически пересчитаны в физическую величину, а при выборе датчика с типовым сигналом (4–20 мА, 0-10 В и т.п.) вы сможете указать параметры пересчёта в настройках канала.
По умолчанию в MAI6 все каналы отключены и перед работой нужно выбрать для каждого канала вид измеряемого сигнала. Для удобства настройки мы добавили возможность указать тип подключенного датчика или его выходного сигнала. При указании типа подключенного датчика измеренные значения будут автоматически пересчитаны в физическую величину, а при выборе датчика с типовым сигналом (4–20 мА, 0-1 В и т.п.) вы сможете указать [[#calculate-phisycal | параметры пересчета]] в настройках канала.


Ниже показаны примеры подключения и настройки датчика Pt100 и измерения напряжения 0...30 В.
# Перейдите '''Settings''' → '''Configs''' → '''Serial Device Driver Configuration'''.
# Выберите serial-порт, к которому подключено устройство и найдите его в списке устройств.
# В разделе '''Channels''' выберите нужный вход (Input X) и укажите тип подключенного датчика. Если датчика нет в списке и у него нетиповой сигнал, то выберите одно из пользовательских измерений.


<gallery mode="packed" heights="120px" caption="Настройка Pt100, подключённого по трёхпроводной схеме">
'''Например, подключим терморезистор Pt100''' по трехпроводной схеме к каналу 1.
Image: MAI 3 wire.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 8]]
 
Image: Mai6-choosing-type-of-sensor.png | Выбор датчика
# Подключите датчик к клеммам <code>P</code> и <code>N</code> по схеме на [[#pics | рисунке 7]].
Image: Mai6-3wire-pt100-settings.png | Параметры датчика
# Выберите канал, к которому подключен терморезистор, например, '''Input 1'''.
Image: Mai6-3wire-pt100-measurements.png | Полученные с датчика значения
# В поле '''Input 1''' выберите тип датчика — '''3-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹)'''.
</gallery>
# Сохраните настройки.


<gallery mode="packed " heights="120px" caption="Измерение напряжения в диапазоне от 0 до 30 В">
<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px">
Image: MAI Voltage.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 1]]
Image: MAI11 — Choosing the type of sensor.png | Выбор датчика Pt100, подключенного по трехпроводной схеме
Image: Mai6-signle-ended-voltage-type.png | Выбор режима
Image: MAI11 — IN 1, Settings 3-ware Pt100.png | Параметры датчика Pt100, подключенного по трехпроводной схеме
Image: Mai6-sinlgle-ended-voltage-settings.png | Параметры
Image: MAI11 — IN 1 P, Pt100.png | Значение, полученное с терморезистора Pt100 и пересчитанное в физическую величину — градусы по цельсию
Image: Mai6-sinlgle-ended-voltage-measurements.png | Напряжение на клемме P первого канала
</gallery>
</gallery>


=== Подключение двух датчиков к одному каналу ===
'''Еще один пример — пользовательское измерение напряжения''' на клемме <code>P</code> канала 1.
В зависимости от схемы подключения датчика вы можете подключить до двух датчиков на один канал. В списке видов измеряемых сигналов такие позиции начинаются с '''P''' — здесь указывается датчик, подключённый к клемме '''P''' выбранного канала.
# Подключите датчик с выходом напряжения в диапазоне от 0 до 2 В к клемме <code>P</code> по схеме на [[#pics | рисунке 2]].
 
# Выберите канал, к которому подключен датчик, например, '''Input 1'''.
После выбора значения в поле '''Режим''', ниже появится новое поле '''Канал N''', в котором вы можете указать тип датчика, подключённого к клемме '''N''' или отключить опрос этой клеммы, установив '''Отключен'''.
# В поле '''Input 1''' выберите тип датчика — '''IN_P: single-ended voltage measurement from 0 to 2 V'''.
 
# При выборе этого вида измерения внизу появится дополнительное поле '''IN_N''', в нашем примере установите значение в <code>disabled</code>. Подробнее о назначении поля ''IN_N'', читайте в разделе [[#2-sensors | Подключение двух датчиков к одному каналу]].
На примере ниже к четвёртому каналу подключены два датчика:
# Сохраните настройки.
# Клемма P — датчик «Сухой контакт».
# Клемма N — датчик с резистивным выходом.


<gallery mode="packed " heights="220px" caption="Подключение двух датчиков к одному каналу">
<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px">
Image: Mai6-1channel-2sensors-settings.png | К клемме P подключен датчик типа «сухой контакт», а к клемме N — датчик с резистивным выходом
Image: MAI11 — Choosing a custom measurement.png | Выбор пользовательского измерения напряжения в диапазоне от 0 до 2 В
Image: Mai6-1channel-2sensors-measurements.png | IN 4 P Resistance и State — значения с датчика «сухой контакт», IN 4 N Resistance — значение с датчика резистивным выходом
Image: MAI11 — IN 1, Settings user voltage measurement.png | Параметры пользовательского измерения напряжения в диапазоне от 0 до 2 В
Image: MAI11 — IN 1 P, user voltage measurement.png | Результат пользовательского измерения напряжения на клемме P первого канала
</gallery>
</gallery>


=== Пересчёт измеренных значений в физическую величину ===
<div id="2-sensors"></div>
Для удобства пользователя программное обеспечение WB-MAI6 может пересчитывать измеряемые значения в физическую величину.


При явном указании типа подключенного датчика (терморезистор, термопара и т.п.) измеряемое значение будет пересчитано автоматически. А при выборе одного из типовых сигналов — параметры пересчёта нужно указать в настройках канала, для этого в полях '''Минимальное пересчитанное значение''' и '''Максимальное пересчитанное значение''' указываются значения физической величины, которые соответствуют минимальному и максимальному значениям диапазона.
=== Подключение двух датчиков к одному каналу ===
В зависимости от схемы подключения датчика вы можете подключить до двух датчиков на один канал. В списке видов измеряемых сигналов такие позиции начинаются с <code>IN_P</code> — здесь указывается датчик, подключенный к клемме <code>P</code> выбранного канала.


Пример ниже показывает подключение и настройку датчика тока SCT-013-015 с выходным сигналом 0–1 В и диапазоном измерений 0...15 А.  
После выбора значения в поле ''Input X'' ниже появится новое поле <code>IN_N</code>, в котором вы можете указать тип датчика, подключенного к клемме <code>N</code> или отключить опрос этой клеммы, установив <code>disabled</code>.


Так как в примере датчик подключен к клемме '''P''' и выбран режим с приставкой '''P''', то вы можете дополнительно подключить второй датчик к клемме '''N''', для этого установите режим в поле '''Канал N''' и выберите один из доступных датчиков. В нашем примере '''Канал N''' не используется, поэтому отключён.
Если доступно подключение двух датчиков к одному каналу, веб-интерфейс автоматически подберет возможные комбинации после выбора первого датчика (IN_P). Также возможные комбинации можно посмотреть в [[#table-2 | таблице 2]].


<gallery mode="packed" heights="150px" caption="Настройка датчика тока SCT-013-015: сигнал 0–1 В, диапазон измерений 0…15 А">
'''Для примера рассмотрим настройку четвертого канала MAI6''', к которому подключены два датчика:
Image: MAI Voltage.png | Схема подключения, [[#pics|рис. 1]]
# Клемма P — датчик «Сухой контакт».
Image: Mai6-value-settings.png  | Настройка
# Клемма N — датчик с резистивным выходом.
Image: Mai6-value-measurements.png | IN 1 P Voltage — измеренное напряжение на клемме P, <br>IN 1 P Value — пересчитанное в амперы значение
</gallery>


=== Работа с датчиками тока на эффекте Холла ===
Схему подключения можно посмотреть на [[#pics | рисунке 5.3]].
{{Anchor|hall-sensor-current}}
Инструкцию по монтажу смотрите в документации на датчик [[YHDC_HSTS016L|HSTS016L]].


На первом этапе для входа WB-MAI6, к которому подключен датчик, необходимо выбрать режим '''датчик тока на эффекте Холла (2.5V±0.625V), однополярное подключение''' и настроить параметры:
Настроим получение значений с датчиков в веб-интерфейсе:
* Номинальный ток (А) — указать номинальный ток из документации на датчик.
# В настройках устройства выберите четвертый канал — '''Input 4'''.
* Сдвиг нуля (А) —  вписать 0.  
# В поле '''Input 4''' укажите '''IN_P: dry contact sensor'''.
* Нажать кнопку '''Записать''' слева вверху страницы.
# В появившемся внизу поле '''IN_N''' выберите '''two-wire resistance measurement'''.
# После выбора значений сохраните настройки, для этого нажмите на кнопку '''Save''' в левом верхнем углу.


На втором этапе нужно снять показания с датчика без установки датчика на провод (или тока в измеряемой цепи быть не должно), после чего:
В веб-интерфейсе, на вкладке '''Devices''' вы сможете посмотреть полученные с датчиков значения, они будут начинаться с имени канала <code>IN 4</code> и клемм <code>P</code> и <code>N</code>.
* Открыть настройки устройства.
* Вписать полученное значение в параметр '''Сдвиг нуля (А)''', изменив знак на противоположный.
* Нажать кнопку '''Записать''' слева вверху страницы.


<gallery mode="packed" heights="110px" caption="Настройка датчика тока на эффекте Холла>
<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px">
Image: HSTSschema.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 5]]
Image: MAI11 — Settings of two sensors connected to the same channel.png | К клемме P подключен датчик типа «сухой контакт» (IN_P), а к клемме N — датчик с резистивным выходом (IN_N)
Image: HSTSsetup1en.png | Настройка канала WB-MAI6
Image: MAI11 — Sensors with dry contact and measured resistance in the device's web view.png | IN 4 P Resistance и State — значения с датчика IN_P, IN 4 N Resistance — значение с датчика IN_N
Image: HSTSsetup2en.png | Измерение сдвига нуля
Image: HSTSsetup3en.png | Настройка сдвига нуля
</gallery>
</gallery>


=== Измерение напряжения в дифференциальном режиме ===
<div id="calculate-phisycal"></div>
Иногда может потребоваться проводить измерения с плавающим потенциалом, когда ни одна из линий источника не связана с потенциалом земли. Например, при подключении датчиков со стандартным выходом напряжения −50–50 мВ, −2 до +2 В.


Для измерения таких сигналов можно использовать модуль MAI-6 в дифференциальном режиме.
=== Пересчет измеренных значений в физическую величину ===


В дифференциальном режиме модуль измеряет разность потенциалов между входными клеммами N и P.. Следует учитывать, что потенциал на линиях INxP и INxN относительно iGND не должен выходить за пределы (0, 5) В. Либо датчик не должен быть связан с iGND.
Для удобства пользователя программное обеспечение MAI6 может пересчитывать измеряемые значения в физическую величину.


Длина кабеля, которым подключен источник, должна быть не более 10 м.
При явном указании типа подключенного датчика (терморезистор, термопара и т.п.) измеряемое значение будет пересчитано автоматически. А при выборе одного из типовых сигналов — параметры пересчета нужно указать в настройках канала, для этого в полях '''Minimum value''' и '''Maximum value''' указываются значения физической величины, которые соответствуют минимальному и максимальному значениям диапазона.
Внутреннее сопротивление измерительного входа чуть более 1 МОм. Чтобы измерения были точными, внутреннее сопротивление источника сигнала должны быть как минимум на два порядка меньше.  


Если датчику нужно внешнее питание, можно использовать выход модуля. Максимальный ток 150 мА.
'''Например, подключим датчик тока SCT-013-015''' с диапазоном 0–30 А и выходным сигналом 0­-1 В:
<gallery mode="packed" heights="110px" caption="Настройки для измерения в дифференциальном режиме">
# Подключите датчик к клемме <code>P</code> канала 1 по схеме на [[#pics | рисунке 2]].
Image: MAI Diff Voltage.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 6]]
# Выберите канал, к которому подключен датчик тока, например, <code>Input 1</code>.
Image: MAI Diff Settings.png | Настройка канала WB-MAI6
# В поле '''Input 1''' выберите тип выходного сигнала датчика — '''IN_P: 0-1 V sensor'''.
</gallery>
# Укажите значения физической величины на границах диапазона: <code>Minimum value = 0</code> и <code>Maximum value = 30</code>. То есть при сигнале 0 В у нас 0 А, а при сигнале 1 В — 30 А. Все промежуточные значения будут рассчитаны пропорционально.
# Сохраните настройки.


=== Измерение напряжения с использованием внешнего делителя ===
Так как вы выбрали тип сигнала с приставкой <code>IN_P</code>, то можете опционально подключить и второй датчик к клемме <code>N</code>, для этого укажите его настройки в поле '''IN_N'''. В нашем примере мы отключим измерения на клемме <code>N</code>, установив в поле '''IN_N''' значение <code>disabled</code>. [[#2-sensors | Подробнее про подключение двух датчиков к одному каналу]].
Для измерения больших напряжений и/или увеличения входного сопротивления при измерении напряжений более 4,5 В можно использовать внешний делитель напряжения, например [[WB-VDIV]]. При необходимости можно собрать свой делитель напряжения из двух резисторов. Для удобства в MAI6 в одной из ближайших версий прошивки будет введён режим "измерение положительного напряжения с пользовательским внешним делителем". Делитель собирается по стандартной схеме, показанной на рисунке. При настройке MAI6 для канала необходимо выбрать соответствующий режим и указать сопротивления резисторов R1 и R2 в килоомах.


При выборе резисторов внешнего делителя следует придерживаться рекомендаций:
<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px">
*напряжение на выходе делителя не должно превышать 4,5 В (в идеале - 2 В для большей точности измерений). При превышении на входе MAI6 напряжения порядка 4,6 В включается внутренний делитель напряжения, что приведёт к некорректным результатам измерений;
Image: MAI11 — Set up the current sensor with a signal 0-1 V.png | Настройка датчика тока с сигналом 0–1 В и диапазоном 0–30 А
*сопротивление нижнего плеча делителя (R2) не следует делать существенно больше 10 кОм, так как несмотря на большое входное сопротивление MAI6 внутренние коммутации каналов могут повлиять на точность измерений при больших значениях R2;
Image: MAI11 — Data from the current sensor with signal 0-1 V.png | IN 1 P Voltage — измеренное напряжение на клемме P, <br>IN 1 P Value — пересчитанное в амперы значение
*следует учитывать погрешность резисторов (а также их условия эксплуатации и температурный коэффициент сопротивления резисторов), если есть требования к точности измерения напряжений;
* также при измерении больших напряжений R1 следует выбирать с учётом требований по напряжению и рассеиваемой мощности;
* режим рассчитан на использование сопротивлений до 6,5 МОм; большие сопротивления потребуют дополнительного пересчёта результата измерений (в этом случае проще использовать обычный режим измерения положительного напряжения).
<gallery mode="packed" heights="110px" caption="Использование внешнего делителя напряжений">
Image: cdiv_sch.png | Схема подключения
Image: cdiv_setup.png | Настройка канала WB-MAI6 для пользовательского внешнего делителя напряжения
Image: vdiv_setup.png | Настройка канала WB-MAI6 для WB-VDIV
</gallery>
</gallery>


=== Список поддерживаемых датчиков и пользовательских измерений ===
Для удобства настройки мы добавили предустановленные параметры для большинства популярных датчиков: терморезисторов, термопар, ратиометрических сенсоров и датчиков с типовым выходом. Если вашего датчика нет в списке или у него нетиповой выход, то вы можете выбрать одно из пользовательских измерений.


Терморезисторы, подключенные по двухпроводной схеме:
* 2-wire RTD Pt 50 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 2-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 2-wire RTD Pt 500 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 2-wire RTD Pt 1000 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 50P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 100P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 500P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 1000P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 50M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 100M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 500M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 1000M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 2-wire RTD Ni 100 (α = 0.00617 °C⁻¹)
* 2-wire RTD Ni 500 (α = 0.00617 °C⁻¹)
* 2-wire RTD Ni 1000 (α = 0.00617 °C⁻¹)


{{Wbincludes:Modbus}}
Терморезисторы, подключенные по трехпроводной схеме:
* 3-wire RTD Pt 50 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Pt 500 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Pt 1000 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 50P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 100P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 500P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 1000P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 50M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 100M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 500M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 1000M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Ni 100 (α = 0.00617 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Ni 500 (α = 0.00617 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Ni 1000 (α = 0.00617 °C⁻¹)


===Расширение Быстрый Modbus===
Датчики с типовыми выходами:
{{note|note| Начиная с версии прошивки '''2.0.0''' устройство поддерживает расширение Быстрый Modbus.}}
* 4-20 mA sensor
* 0-20 mA sensor
* 0-5 mA sensor
* 0-1 V sensor
* -50 to 50 mV sensor


{{Wbincludes:Fast Modbus Description}}
Ратиометрические сенсоры:
* voltage measurement from ratiometric sensor — сенсоры, у которых на выходе только положительное напряжение
* differential voltage measurement from ratiometric sensor — сенсоры, у которых на выходе может быть отрицательное и положительное напряжение


=== Карта регистров ===
Измерение сопротивления по двух- и трехпроводной схемам:
* two-wire resistance measurement — двухпроводная схема подключения
* three-wire resistance measurement — трехпроводная схема подключения


[[WB-MAI6 Modbus Registers|'''Таблица Modbus-регистров, режимы работы и типы стандартных датчиков''']]
Прочие датчики:
* Thermocouple type K (ТХА) — термопары К-типа
* dry contact sensor — датчики с выходом «сухой контакт»
* NTC thermistor 10k (B = 3988 K) — NTC термисторы


==Обновление прошивки и сброс настроек==
Пользовательские измерения:
{{Modbus Device Firmware Update| changelog=WB-MAI6: Changelog}}
* current measurement — измерения тока от 0 до 20 мА
* single-ended voltage measurement from 0 to 2 V — измерение положительного напряжения от 0 до 2 В
* voltage measurement in differential mode from -2 to 2 V — измерение напряжения от −2 до 2 В
* resistance measurement using current measurement — измерение сопротивления через измерение тока


== Известные неисправности ==
{{Wbincludes:Modbus}}
[[WB-MAI6:_Errata |Список известных неисправностей]]


== Ревизии устройства ==
=== Карта регистров ===
{{Wbincludes:Revision}}
Все modbus-регистры устройства разделены на три группы:
* Параметры устройства
* Настройка измерительных каналов
* Измеренные значения
Карта регистров приведена в ''таблице 6''. '''«X» в адресе регистра — номер входа от 1 до 11 (от 0x1 до 0xB).'''
<div id="table-6"></div>
{| class="wikitable"
|+Таблица 6. Описание управляющих Modbus-регистров.
!Адрес HEX
!Адрес DEC
!Тип
!Чтение/запись
!Значение по умолчанию
!Формат
!Назначение
|-
! colspan="7" |Параметры устройства
|-
|0x006E
|110
|holding
|RW
|96
|baud rate / 100
|Скорость порта RS-485, '''делённая на 100'''. Допустимые скорости: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200
|-
|0x006F
|111
|holding
|RW
|0
|0, 1, 2
|Настройка бита чётности порта RS-485. Допустимые значения: 0 — нет бита чётности (none), 1 — нечётный (odd), 2 — чётный (even)
|-
|0x0070
|112
|holding
|RW
|2
|1, 2
|Количество стоп-битов порта RS-485. Допустимые значения: 1, 2
|-
|0x0078
|120
|holding
|RW
|0
|отличное от 0
|Рестарт. Запись в регистр вызывает перезагрузку МК без сохранения состояния
|-
|0x0080
|128
|holding
|RW
|1
|
|Modbus-адрес устройства
|-
|-
|1.5
|0x00C8 – 0x00CE
|v1.5A, v1.5A/1, v1.5B, v1.5B/1, v1.5B/2, v1.5C, v1.5C/1, v1.5D - ...
|200 – 206
|08.2023 - ...
|input
|R
|{'M','A','I',0,0,0}
|
|
*На чипе АЦП ADS1120IRV
|Сигнатура
*Четырехслойная плата
|-
|-
|1.4
|0x00DC – 0x00F1
|v1.4A
|220 – 241
|06.2023
|input
|R
|
|
*На чипе АЦП ADS1120IPW
|__date__ __time__
|Дата сборки прошивки
|-
|-
|1.2
|0x00FA – 0x010D
|v1.2A, v1.2A/1, v1.2B, v1.2B/1, v1.2C, v1.2D, v1.2E
|250 – 269
|12.2022 - 05.2023
|input
|R
|
|
*На чипе АЦП ADS1120IPW
|строка, null-terminated
|Версия прошивки
|-
|-
|1.2
|0x010A – 0x010F
|v1.2A/T
|266 – 271
|11.2022
|input
|R
|
|
*Первая партия - требуется обновление прошивки!
|
|Уникальный идентификатор (S/N)
|-
! colspan="7" |Настройка измерительных каналов
|-
|0x'''X'''400
|4096·'''X''' + 1024
|holding
|RW
|0
|[[#table-3 |Таблица 3]], [[#table-4 |таблица 4]]
|Тип датчика, подключенного к каналу INxP либо к INx в дифференциальном режиме (см. таблицы 3 и 4)
|-
|0x'''X'''401
|4096·'''X''' + 1025
|holding
|RW
|0
|[[#table-3 |Таблица 3]], [[#table-4 |таблица 4]]
|Тип датчика, подключенного к каналу INxN (см. таблицы 3 и 4)
|-
|0x'''X'''402
|4096·'''X''' + 1026
|holding
|RW
|0
|0, 20, 45, 90, 175, 330, 600, 1000
|Data rate для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме, SPS. 0 — канал выключен
|-
|0x'''X'''403
|4096·'''X''' + 1027
|holding
|RW
|0
|0, 20, 45, 90, 175, 330, 600, 1000
|Data rate для каналов INxN, SPS. 0 — канал выключен
|-
|0x'''X'''404
|4096·'''X''' + 1028
|holding
|RW
|0
|0 - 50
|Число непрерывных измерений для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''405
|4096·'''X''' + 1029
|holding
|RW
|0
|0 – 50
|Число непрерывных измерений для каналов INxN
|-
|0x'''X'''406
|4096·'''X''' + 1030
|holding
|RW
|0
|0 - 65000
|Характерное время lowpass-фильтра для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме, мс
|-
|0x'''X'''407
|4096·'''X''' + 1031
|holding
|RW
|0
|0 - 65000
|Характерное время lowpass-фильтра для каналов INxN, мс
|-
|0x'''X'''408
|4096·'''X''' + 1032
|holding
|RW
|0
|16-bit signed int
|Нижняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''409
|4096·'''X''' + 1033
|holding
|RW
|0
|16-bit signed int
|Нижняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxN
|-
|0x'''X'''40A
|4096·'''X''' + 1034
|holding
|RW
|1000
|16-bit signed int
|Верхняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''40B
|4096·'''X''' + 1035
|holding
|RW
|1000
|16-bit signed int
|Верхняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxN
|-
|0x'''X'''40C
|4096·'''X''' + 1036
|holding
|RW
|0
|0 (авто), 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128
|Коэффициент усиления для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''40D
|4096·'''X''' + 1037
|holding
|RW
|0
|0 (авто), 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128
|Коэффициент усиления для каналов INxN
|-
! colspan="7" |Измеренные значения
|-
|0x'''X'''500
|4096·'''X''' + 1280
|input
|R
|0
|32-bit signed int
|Измеренное значение для канала INxP либо дифференциального канала INx
|-
|0x'''X'''502
|4096·'''X''' + 1282
|input
|R
|0
|32-bit signed int
|Измеренное значение для канала INxN
|-
|0x'''X'''504
|4096·'''X''' + 1284
|input
|R
|0
|16-bit signed int
|Пересчитанное в физическую величину значение для канала INxP либо дифференциального канала INx
|-
|0x'''X'''505
|4096·'''X''' + 1285
|input
|R
|0
|16-bit signed int
|Пересчитанное в физическую величину значение для канала INxN
|-
|0x'''X'''506
|4096·'''X''' + 1286
|input
|R
|1
|16-bit signed int
|Текущий коэффициент усиления для канала INxP либо дифференциального канала INx
|-
|0x'''X'''507
|4096·'''X''' + 1287
|input
|R
|1
|16-bit signed int
|Текущий коэффициент усиления для канала INxN
|-
|0x0600
|1536
|input
|R
|0
|16-bit signed int
|Напряжение на клеммах +5V, мВ
|-
|0x0601
|1537
|input
|R
|0
|16-bit signed int
|Температура внутри устройства, °C·100
|-
! colspan="7" |Служебные регистры
|-
|0xC400-0xC40D,
0xC500-0xC507
| colspan="6" | Регистры настроек и данных служебного канала, закороченного на землю. Описание см. в таблице выше.
|-
|0x0602||1538||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, P, x1,  °C · 1/65536
|-
|0x0604||1540||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, N, x1,  °C · 1/65536
|-
|0x0606||1542||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, P, x2,  °C · 1/65536
|-
|0x0608||1544||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, N, x2,  °C · 1/65536
|-
|0x060a||1546||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, P, x4,  °C · 1/65536
|-
|0x060c||1548||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, N, x4,  °C · 1/65536
|-
|0x060e||1550||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 3-W,  °C · 1/65536
|-
|0x0610||1552||input||R||0||16-bit unsigned int||Длительность цикла опроса входов, мс
|-
|0x0611 - 0x626||1553 - 1574||input||R||0||16-bit unsigned int||Период опроса каналов (в порядке IN1P, IN1N, ..., IN6N), мс
|-
|-
|}
Так как каждый вход поддерживает и дифференциальный (схемы на рис. [[#pics | 1]], [[#pics | 4]], [[#pics | 7]]) и однополярный режим (схемы на рис. [[#pics | 2]], [[#pics | 3]], [[#pics | 5]], [[#pics | 6]]) работы, то тип датчика задается для входов INxP и INxN в отдельности в соответствующих регистрах 0x'''X'''400 и 0x'''X'''401, где '''X''' — номер входа от 1 до 11 в шестнадцатеричной системе счисления (от 0x1 до 0xB).
Если для канала установлен автоматический коэффициент усиления, скорость опроса канала может быть снижена из-за необходимости производить несколько измерений для подбора коэффициента усиления.
Для однополярного режима работы канала доступны только коэффициенты усиления 1, 2 и 4.
Если для входа INxP установлен дифференциальный режим, значение регистров конфигурации входов INxN игнорируются. Для входов INxN может быть установлен только однополярный режим.
==Обновление прошивки и сброс настроек==
{{Wbincludes:Firmware update (After 2019)| changelog=WB-MAI6: Changelog}}
== Известные неисправности ==
[[WB-MAI6: Errata]]
== Ревизии устройства ==
{{Wbincludes:Revision}}
|}
|}


== Изображения и чертежи устройства ==
== Изображения и чертежи устройства ==
[[File:DIN 6U.png |450px|thumb|right|Габаритные размеры]]
{{Wbincludes:CDR lib}}
{{Wbincludes:CDR lib}}


'''SVG:''' [[File:WB-MAI6.svg.zip]]
'''Corel Draw PDF:''' [[File:WB-MAI6.cdr.pdf]]


'''Габаритный чертеж модуля (DXF):''' [[File:WB-MAI6.dxf.zip]]
'''Габаритный чертеж модуля (DXF):''' [[File:WB-MAI6.dxf.zip]]


'''Габаритный чертеж модуля (PDF):''' [[File:WB-MAI6.dxf.pdf]]
'''Габаритный чертеж модуля (PDF):''' [[File:WB-MAI6.dxf.pdf]]
{{Wbincludes: AutoCAD_base}}
<gallery mode="packed" heights="200px">
Image: wb-mai6-side.png | WB-MAI6
Image: WB-MAI6 PCB.png | Плата WB-MAI6
Image: WB-MAI6 PCB 2.png | Плата WB-MAI6
Image: DIN_3U.png | Габаритные размеры
</gallery>

Версия 16:50, 2 августа 2022


Купить в интернет-магазине

WB-MAI6

Назначение

Модуль ввода аналоговый WB-MAI6 предназначен для:

  • измерения напряжения;
  • измерения тока;
  • измерения сопротивления по двухпроводной и трехпроводной схемам;
  • измерения температуры с помощью термопар или термометров сопротивления;
  • измерения сигнала с ратиометрических датчиков или переменных резисторов;
  • подключения сигналов типа «сухой контакт» и «открытый коллектор».

Режим входа выбирается при конфигурировании прибора. Подключение дополнительных внешних нагрузочных/подтягивающих резисторов не требуется. Прибор позволяет подключить одновременно до 12 различных датчиков.

Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу Modbus.

Отличия от других аналоговых модулей Wiren Board

Модуль WB-MAI6 заменяет ранее выпускавшиеся модели: модуль WB-MAI11 и модули расширения для контроллера Wiren Board WBIO-AI-DV-12 и WBIO-AI-DV-12/4-20MA.

От WB-MAI11

В отличие от WB-MAI11, в WB-MAI6 6 дифференциальных каналов, а не 11. WB-MAI6 занимает в два раза меньше места на DIN-рейке, т.к. выполнен в трёхмодульном корпусе.

К WB-MAI6 можно подключать сигналы 0-10В (до 12 штук), а также использовать его для измерения напряжений от -50В до +50В. Все однополярные типы сигналов можно комбинировать друг с другом, нет ограничений, которые были в WB-MAI11. Кроме этого, WB-MAI6 поддерживает измерение сопротивлений до 1 МОма в двухпроводном режиме, в том числе различных NTC-термисторов. WB-MAI6 имеет защиту входов от перенапряжений и выдерживает подключение +/- 50В на входы в любом режиме.

От WBIO-AI-DV-12

WBIO-AI-DV-12 - это боковой модуль расширения для контроллера Wiren Board. В отличие от него, WB-MAI6 - это самостоятельное устройство с RS-485 Modbus RTU, которое можно использовать с любым контроллером или ПЛК.

Дополнительно к режимам измерения напряжений WBIO-AI-DV-12 новый WB-MAI6 поддерживает также режим однополярного измерения напряжений от 0 до +50В, что позволяет измерять 12 разных напряжений. Переключение режимов входов в WB-MAI6 делается программно, без необходимости менять перемычки. Кроме этого, WB-MAI6 поддерживает множество других сигналов и входов, в том числе сигналы 4-20 мА.

От WBIO-AI-DV-12/4-20MA

WBIO-AI-DV-12/4-20MA - это боковой модуль расширения для контроллера Wiren Board. В отличие от него, WB-MAI6 - это самостоятельное устройство с RS-485 Modbus RTU, которое можно использовать с любым контроллером или ПЛК.

Так же как и к WBIO-AI-DV-12/4-20MA, к новому WB-MAI6 можно подключить до 12 сигналов 4-20 мА. Однако, WB-MAI6 поддерживает преобразование сигналов 4-20 мА в физические величины без участия контроллера, а также обнаружение статуса ошибки.

Кроме этого, WB-MAI6 поддерживает множество других сигналов и входов, в том числе сигналы 0-10В, термисторы и термопары.

Технические характеристики

Таблица 1. Технические характеристики
Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 9 – 28 В
Потребляемая мощность 0.2 Вт
Каналы измерения
Число каналов 6 дифференциальных либо 12 однополярных
Измерение напряжения −50 – +50 В в дифференциальном режиме

0 – 50 В в однополярном режиме

Измерение тока 0 – 20 мА
Измерение сопротивления 0 – 1 MОм
Типы поддерживаемых термопар K
Типы поддерживаемых термометров сопротивления Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000, 50П, 100П, 500П, 1000П, 50М, 100М, 500М, 1000М, Ni100, Ni500, NI1000, NTC 10k, NTC 1.8k
Погрешность при измерении напряжения ±0.2 % (< 2 В)

±1 % (< 50В)

Погрешность при измерении тока ±0.2 %
Базовая погрешность при измерении сопротивления ±0.05 % (0 - 5 кОм)

±0.5 % (5 кОм - 1 MОм)

Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 – сдвоенные провода
Длина стандартной втулки НШВИ 8 мм
Момент затяжки винтов 0.2 Н∙м
Управление
Интерфейс управления RS-485
Изоляция интерфейса Гальванически развязанный от измерительных цепей
Протокол обмена данными Modbus RTU, адрес задается программно, заводские настройки указаны на наклейке
Параметры интерфейса RS-485 Задаются программно, по умолчанию:

скорость — 9600 бит/с; данные — 8 бит; бит чётности — нет (N); стоп-биты — 2

Готовность к работе после подачи питания ~3 c
Условия эксплуатации
Температура воздуха От −40 до +80 °С
Относительная влажность До 98 %, без конденсации влаги
Гарантийный срок 2 года
Срок службы 5 лет
Габариты
Ширина, DIN-юнитов 3
Габаритные размеры (Д x Ш x В) 53 x 90 x 58 мм
Масса (с коробкой) 100 г

Общий принцип работы

WB-MAI6 имеет 6 универсальных входов. Каждый вход по очереди подключается к АЦП для измерения входных сигналов.

Разрядность АЦП составляет 16 бит. Каждый канал оборудован ФНЧ первого порядка для защиты от ВЧ помех. Для повышения точности при измерении медленно меняющихся сигналов поддерживается оверсемплинг (до 50) и дополнительный цифровой ФНЧ первого порядка. Они настраиваются через регистры Modbus или через веб-интерфейс контроллера Wiren Board.

АЦП измеряет в дифференциальном режиме (например, для термопар, термометров сопротивления по трёхпроводной схеме) или в однополярном режиме (например, для сигналов 4-20 мА или 0-1 В).

Сигналы тока (4-20 мА) измеряются с помощью встроенных в прибор шунтирующих резисторов в 100 Ом. Для измерения термометров сопротивления по двух- и трёхпроводной схеме используются встроенные прецизионные источники тока 250 мкА.

В устройство встроены отключаемые делители для измерения больших напряжений, например 0-10В или 48В. Эти делители включаются и отключаются автоматически, в зависимости от входного сигнала.

Выходы 5В и сигнальная земля всех шести каналов объединены внутри устройства.

Выход 5В используется для питания внешних датчиков (например, датчиков тока на эффекте Холла) и для подключения ратиометрических датчиков (например, положения заслонки).

Интерфейс RS-485 и вход питания гальванически изолирован от измерительных каналов. Каналы не изолированы друг от друга.

Для корректного детектирования отсутствия термопары К-типа, входные фильтрующие конденсаторы разряжаются кратковременными (несколько мкс) импульсами с помощью встроенных резисторов 100 Ом. Стоит иметь это в виду, если вместо термопары будет подключаться другой источник ЭДС. Разрядка конденсаторов производится только в режиме «Стандартные датчики» при выборе одной из поддерживаемых термопар. В базовых режимах разрядка не выполняется.

При использовании двухпроводной схемы измерения сопротивления, сопротивление проводов, соединений, контактов, клемм включается в результат измерения. Если это возможно, то для термисторов с низким сопротивлением рекомендуем использовать более точную трёхпроводную схему.

При использовании трехпроводной схемы измерения сопротивления, сопротивление проводов практически не влияет на результат измерения при условии, что все провода до датчика одинаковые. Абсолютное влияние сопротивления проводов на конечный результат составляет 0.003Rw в отличие от 2Rw (Rw — сопротивление одного провода до датчика) в двухпроводной схеме. Сопротивления проводов, подключенных к INxP и INxN должны быть максимально близкими друг к другу. Разница сопротивлений проводов суммируется с измеряемым сопротивлением, т. е. абсолютное влияние разницы сопротивлений на конечный результат составляет |Rw1-Rw2|.

Монтаж

Монтаж устройства в шкаф

WB-MAI6 монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля.

Клеммный блок «V+ GND A B» с шагом 3.5 мм служит для подключения питания и управления по шине RS-485. Для стабильной связи с устройством важно правильно организовать подключение к шине RS-485, читайте об этом в статье Физическое подключение шины RS-485.

Если устройства, подключенные к шине RS-485, питаются от разных источников питания, их клеммы GND должны быть соединены, подробнее в статье Заземление устройств Wiren Board и подключение контактов GND и iGND.

Как обжимать наконечники НШВИ

Рекомендуем для монтажа использовать гибкие многожильные провода с обжатием концов втулочными наконечниками (НШВИ — наконечник штыревой втулочный изолированный).

При снятии изоляции провод должен зачищаться ровно по длине гильзы (можно зачистить больше, а потом откусить выступающий излишек). Для обжима (опрессовывания) используйте пресс-клещи (кримпер, «обжимка»). При монтаже обжатый наконечником провод не разрушается винтовым зажимом и надежно фиксируется.

Не прикладывайте чрезмерное усилие при завинчивании клеммы — это приводит к разрушению винтового разъема.

Схемы подключения входов

  • Рис. 1. Измерение напряжения в дифференциальном режиме: датчики со стандартным выходом −50–50 мВ, напряжения от −50 до +50 В

  • Рис. 2. Измерение напряжения в однополярном режиме: датчики со стандартным выходом 0–1 В, 0-10В, напряжения от 0 до +50 В

  • Рис. 3. Измерение постоянного тока: датчики со стандартным выходом 4–20 мА, 0–20 мА, 0–5 мА другие датчики с нестандартным выходом и током до 20 мА. Понадобится внешний источник напряжения, землю которого нужно объединить с землей канала MAI6

  • Рис. 4. Подключение термопары K-типа (TXA)

  • Рис. 5.1. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме: двухпроводные термисторы RTD: Pt100, Pt1000, NTC 10k и другие. Провода должны быть одинаковой длины, концы обжаты в НШВИ. Сопротивление проводов и контактов включается в результат измерения.

  • Рис. 5.2. Подключение датчиков «сухой контакт»

  • Рис. 5.3. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме и подключение датчика «сухой контакт»

  • Рис. 6. Подключение ратиометрических датчиков. Cигнал с датчика измеряется в процентах – от 0 % (уровень GND) до 100 % (уровень +5 В)

  • Рис. 7. Измерение сопротивления по трехпроводной схеме. Провода должны быть одинаковой длины, концы обжаты в НШВИ. Если провода одинаковой длины, то сопротивление проводов не влияет в результат измерения.

Возможные комбинации датчиков для одного входа

В двум каналам одного входа можно подключить два разных входных сигнала в разных режимах: например измерять ток 4-20 мА входом INxP, и напряжение 0-10В входом INxP.

Однако, режимы измерения сопротивления по трёхпроводной схеме, измерения напряжения в дифференциальном режиме, а также режим термопары занимают оба канала INxP и INxN.

Настройки канала INxP имеют приоритет над настройками канала INxN. Если вышеперечисленные условия не выполняются, настройки канала INxN игнорируются и канал отключается. В таблице 2 приведены возможные комбинации датчиков для одного входа.

Таблица 2. Возможные комбинации датчиков для одного входа
Занимают только один канал входа: INxP или INxN Занимают оба канала одного входа: INxP и INxN
Схема 2

Измерение напряжения

Схема 1

Измерение напряжения в дифференциальном режиме

Схема 3

Измерение тока

Схема 4

Подключение термопары

Схема 5

Подключение датчиков «сухой контакт» и измерение сопротивления по двухпроводной схеме

Схема 7

Измерение сопротивления по трехпроводной схеме

Схема 6

Подключение ратиометрических датчиков

Настройка

Описание режимов работы устройства

Устройство позволяет для каждого входа настроить следующие режимы работы:

  • Измерение напряжения ратиометрического датчика (в однополярном режиме)
  • Измерение напряжения (в дифференциальном или однополярном режиме)
  • Измерение сопротивления (в дифференциальном или однополярном режиме)
  • Измерение тока (только в однополярном режиме)

В таблице 3 приведено полное описание всех возможных режимов работы. Данные режимы являются «базовыми», измерение сигналов со стандартных датчиков основано на них.

В регистры «тип датчика» (0xX400, 0xX401) для каждого входа могут быть занесены коды из таблицы 3 либо из таблицы 4. Для измерения нестандартных величин можно выбрать тип входа и диапазон измерения вручную из таблицы 3 .

Таблица 3. Описание режимов работы устройства
Тип

измеряемого

сигнала

Режим входа Код

HEX

Код

DEC

Описание Коэффициент

усиления

Диапазон измерения Погрешность Формат

выходных

данных

Ратиометрические датчики.

Результат в процентах от выходного напряжения клеммы 5В.

Однополярный 0x0000 0 Измерение напряжения с ратиометрических датчиков (схема на  рис. 6). 1 0...(+5V) ±0.1 % % · 100
2 0...(+5V / 2)
4 0...(+5V / 4)
Дифференциальный 0x0100 256 Измерение напряжения с ратиометрических датчиков в дифференциальном режиме от −5 до 5 В (схема на  рис. 1). 1 ± (+5V) ±0.1 %
2 ± (+5V / 2)
4 ± (+5V / 4)
Измерение

напряжения

Однополярный 0x0001 1 Измерение напряжения в однополярном режиме от 0 до 2 В (схема на  рис. 2) 1 0...2048 мВ ±(0.2 % + 100 мкВ) мкВ
2 0...1024 мВ
4 0...512 мВ
Дифференциальный 0x0101 257 Измерение напряжения в дифференциальном режиме от −2 до 2 В (схема на  рис. 1)

Измерение напряжения с термопары (схема на  рис. 4)

1 ± 2048 мВ ±(0.2 % + 30 мкВ)
2 ± 1024 мВ
4 ± 512 мВ
8 ± 256 мВ
16 ± 128 мВ
32 ± 64 мВ
64 ± 32 мВ
128 ± 16 мВ
Измерение

сопротивления

Однополярный 0x0002 2 Измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на  рис. 5.1)

Подключение датчиков типа «сухой контакт» (схема на  рис. 5.2)

1 0...5000 Ом (±0.05 % + 0.3 Ом) Ом · 100
2 0...2550 Ом
4 0...1275 Ом
1 0...5100 Ом
2 0...2550 Ом
4 0...1275 Ом
Дифференциальный

(трехпроводная схема)

0x0102 258 Измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на  рис. 7) 1 0...5000 Ом ±(0.05 % + 0.15 Ом)
2 0...2550 Ом
4 0...1275 Ом
Измерение

тока

Однополярный 0x0003 3 Измерение тока от 0 до 20 мА (схема на  рис. 3) 1 0...20.48 мА ±(0.2 % + 1мкА) нА
2 0...10.24 мА
4 0...5.12 мА

Типы поддерживаемых стандартных датчиков

Поддерживаемые типы стандартных датчиков приведены в таблице 4. При использовании стандартных датчиков значения регистров 0xX40 А и 0xX40 В (коэффициент усиления) игнорируется. Стандартные датчики имеют код 0x1XXX.

Таблица 4. Типы стандартных датчиков
Код датчика

HEX

Код датчика

DEC

Описание Коэффициент

усиления

Формат

сырых данных

Формат

пересчитанных данных

Погрешность
Термоэлектрические преобразователи

Режим работы — измерение напряжения с термопары (схема на  рис. 4)

0x1000 4096 ТХА (K) 32 мкВ °C · 10 ±(0.8 °С + 0.2% · Δt)
Примечание: Δt - разница между измеряемой термопарой температурой и температурой WB-MAI, если термопара подключена напрямую к входу WB-MAI6 без удлинения проводов.
Термометры сопротивления по двухпроводной схеме

Режим работы — измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на  рис. 5.1)

0x1100 4352 Pt 50 (α = 0,00385 °C -1) 4 Ом · 100 °C · 10 ±1.5 °С
0x1101 4353 Pt 100 (α = 0,00385 °C -1) 4 ±0.8 °С
0x1102 4354 Pt 500 (α = 0,00385 °C -1) 2 ±0.2 °С
0x1103 4355 Pt 1000 (α = 0,00385 °C -1) 1 ±0.15 °С
0x1110 4368 50П (α = 0,00391 °C -1) 4 ±1.5 °С
0x1111 4369 100П (α = 0,00391 °C -1) 4 ±0.8 °С
0x1112 4370 500П (α = 0,00391 °C -1) 2 ±0.2 °С
0x1113 4371 1000П (α = 0,00391 °C -1) 1 ±0.15 °С
0x1120 4384 50М (α = 0,00428 °C -1) 4 ±1.4 °С
0x1121 4385 100М (α = 0,00428 °C -1) 4 ±0.7 °С
0x1122 4386 500М (α = 0,00428 °C -1) 4 ±0.2 °С
0x1123 4387 1000М (α = 0,00428 °C -1) 2 ±0.14 °С
0x1130 4400 Ni 100 (α = 0,00617 °C -1) 4 ±0.5 °С
0x1131 4401 Ni 500 (α = 0,00617 °C -1) 2 ±0.13 °С
0x1132 4402 Ni 1000 (α = 0,00617 °C -1) 1 ±0.1 °С
0x1700 5888 NTC 10k (B = 3988 K) 1 - 4 (авто) Ом °C · 10 Ниже -40 °С: ±1 °С

От -40 до -20 °С: ±0.5 °С

Выше -20 °С: ±0.25 °С

Примечание: без учёта сопротивления проводов и контактов
Термометры сопротивления по трехпроводной схеме

Режим работы – измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на  рис. 7)

0x1200 4608 Pt 50 (α = 0,00385 °C -1) 4 Ом · 100 °C · 10 ±(0.6 + Rw · 0.02 Ом-1 )°С
0x1201 4609 Pt 100 (α = 0,00385 °C -1) 4 ±(0.33 + Rw · 0.01 Ом-1 )°С
0x1202 4610 Pt 500 (α = 0,00385 °C -1) 2 ±(0.14 + Rw · 0.002 Ом-1 )°С
0x1203 4611 Pt 1000 (α = 0,00385 °C -1) 1 ±(0.13 + Rw · 0.001 Ом-1 )°С
0x1210 4624 50П (α = 0,00391 °C -1) 4 ±(0.6 + Rw · 0.02 Ом-1 )°С
0x1211 4625 100П (α = 0,00391 °C -1) 4 ±(0.33 + Rw · 0.01 Ом-1 )°С
0x1212 4626 500П (α = 0,00391 °C -1) 2 ±(0.14 + Rw · 0.002 Ом-1 )°С
0x1213 4627 1000П (α = 0,00391 °C -1) 1 ±(0.13 + Rw · 0.001 Ом-1 )°С
0x1220 4640 50М (α = 0,00428 °C -1) 4 ±(0.6 + Rw · 0.02 Ом-1 )°С
0x1221 4641 100М (α = 0,00428 °C -1) 4 ±(0.31 + Rw · 0.01 Ом-1 )°С
0x1222 4642 500М (α = 0,00428 °C -1) 4 ±(0.13 + Rw · 0.002 Ом-1 )°С
0x1223 4643 1000М (α = 0,00428 °C -1) 2 ±(0.12 + Rw · 0.001 Ом-1 )°С
0x1230 4656 Ni 100 (α = 0,00617 °C -1) 4 ±(0.23 + Rw · 0.006 Ом-1 )°С
0x1231 4657 Ni 500 (α = 0,00617 °C -1) 2 ±(0.09 + Rw · 0.0013 Ом-1 )°С
0x1232 4658 Ni 1000 (α = 0,00617 °C -1) 1 ±(0.08 + Rw · 0.0006 Ом-1 )°С
Примечание: Rw - сопротивление каждого провода. Должны использоваться одинаковые провода одинаковой длины для подключения к клеммам P и N.
Датчики с токовым выходом

Режим работы — измерение тока от 0 до 20 мА (схема на  рис. 3)

0x1300 4864 от 0 до 5 мА 4 нА 0 мА = нижняя граница (регистры 0xX408 / 0xX409)

5 мА = верхняя граница (регистры 0xX40A / 0xX40B)

±0.25 %
0x1301 4865 от 0 до 20 мА 1 нА 0 мА = нижняя граница (регистры 0xX408 / 0xX409)

20 мА = верхняя граница (регистры 0xX40A / 0xX40B)

±0.25 %
0x1302 4866 от 4 до 20 мА 1 нА 4 мА = нижняя граница (регистры 0xX408 / 0xX409)

20 мА = верхняя граница (регистры 0xX40A / 0xX40B)

±0.25 %
Датчики с выходом «напряжение» в однополярном режиме

Режим работы — измерение напряжения в однополярном режиме от 0 до 2 В (схема на  рис. 2)

0x1400 5120 от 0 до 1 В 2 мкВ 0 В = нижняя граница(регистры 0xX408 / 0xX409)

1 В = верхняя граница (регистры 0xX40A / 0xX40B)

±0.2 %
Примечание: входы WB-MAI в этом режиме имеют низкий импеданс (50мкА подтяжку к верху), чтобы обнаруживать входы, к которым ничего не подключено. Обратитесь к производителю для отключения.
Датчики с выходом «напряжение» в дифференциальном режиме

Режим работы — измерение напряжения в дифференциальном режиме от −2 до 2 В (схема на  рис. 1)

0x1500 5376 от -50 до 50 мВ 32 мкВ -50 мВ = нижняя граница(регистры 0xX408 / 0xX409)

50 мВ = верхняя граница (регистры 0xX40A / 0xX40B)

±0.2 %
Датчики контактные (сухие)

Режим работы — измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на  рис. 5.3)

0x1600 5632 Сухой контакт 1 Ом · 100 0 — датчик разомкнут или отсутствует

1 — датчик замкнут

Примеры конфигурации устройства

В таблице 5 приведено несколько примеров конфигурации устройства. Адреса регистров приведены для канала № 1. Для использования других каналов адреса следует пересчитать в соответствии с таблицей 6.

В таблице заполнены только те ячейки, которые влияют на конфигурацию входа для измерения сигналов с указанных датчиков. В остальные регистры конфигурации следует записать «0».

Таблица 5. Примеры конфигурации устройства
Адрес регистра Примеры конфигураций для некоторых датчиков
Измерение температуры

термопарой K-типа

(подключена к входу IN1).

Схема на  рис. 4

Измерение температуры

термометров сопротивления Pt1000

по трехпроводной схеме

(подключен к входу IN1).

Схема на  рис. 7

Измерение сигнала с

датчика с токовым выходом 4–20 мА

(подключен к входу IN1P).

Схема на  рис. 3

Измерение температуры

NTC-термистором

10 кОм, B = 3988 K.

Схема на  рис. 8

Регистры конфигурации
0x1400 0x1000 0x1203 0x1302 0x1700
0x1401
0x1402 20 20 20 20
0x1403
0x1404 0 0 0 0
0x1405
0x1406
0x1407
0x1408 100
0x1409
0x140A 800
0x140B
Регистры измеренных значений
0x1500 Напряжение на термопаре, мкВ Сопротивление датчика, Ом · 100 Ток, нА Сопротивление датчика, Ом
0x1502
0x1504 Температура спая, °C · 10 Температура датчика, °C · 10 100 - при токе 4 мА; 800 - при токе 20 мА

если значение не в диапазоне [100..800], датчик неисправен или отсутствует

Температура датчкика, °C · 10
0x1505
0x1506
0x1507

Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Файл:MAI6 — View in the web interface.png
Представление MAI6 в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Настройка модуля через веб-интерфейс

Выполните начальное конфигурирование через web-интерфейс:

  • настройте порт,
  • добавьте устройство,
  • выберите шаблон WB-MAI6,
  • и укажите modbus-адрес.

После этого вы сможете настроить каналы устройства.

Описание параметров

В зависимости от выбранного вида входного сигнала будут доступны параметры:

  • Sampling Time, ms (Data rate в wb-mqtt-serial < 2.52.0) — время семплирования, т.е. накопления данных внутри АЦП. Все каналы опрашиваются последовательно, поэтому общее время измерения всех каналов — это сумма времени опроса включенных каналов. Время опроса каждого канала рассчитывается по формуле Sampling_Time * Number_of_measurements. Чем больше значение параметра в миллисекундах, тем выше точность измерения. По умолчанию: 50 мс.
  • Number of measurements — количество измерений подряд. Чем больше число, тем медленнее, но точнее измерения. По умолчанию: 0, но оно приравнивается к 1 — одно измерение.
  • Lowpass filter time, ms — фильтр нижних частот, характерное время. Можно использовать для снижения влияния шума в сигнале с датчиков на инерционных системах. По умолчанию: 0 — отключен. Максимально возможное значение — 65 000 мс.
  • Minimum value и Maximum value — значения используются для пересчета показаний стандартных сигналов с датчиков в физическую величину. Параметры доступны для стандартных сигналов. Подробнее о пересчете значений в физическую величину.
  • Gain — коэффициент усиления. Чем больше значение, тем меньший по амплитуде сигнал можно измерить. Увеличение коэффициента сокращает диапазон измеряемых значений. Если диапазон сигнала неизвестен — оставьте значение Auto, коэффициент усиления будет подобран автоматически.

Выбор типа датчика или измерения

По умолчанию в MAI6 все каналы отключены и перед работой нужно выбрать для каждого канала вид измеряемого сигнала. Для удобства настройки мы добавили возможность указать тип подключенного датчика или его выходного сигнала. При указании типа подключенного датчика измеренные значения будут автоматически пересчитаны в физическую величину, а при выборе датчика с типовым сигналом (4–20 мА, 0-1 В и т.п.) вы сможете указать параметры пересчета в настройках канала.

  1. Перейдите Settings → Configs → Serial Device Driver Configuration.
  2. Выберите serial-порт, к которому подключено устройство и найдите его в списке устройств.
  3. В разделе Channels выберите нужный вход (Input X) и укажите тип подключенного датчика. Если датчика нет в списке и у него нетиповой сигнал, то выберите одно из пользовательских измерений.

Например, подключим терморезистор Pt100 по трехпроводной схеме к каналу 1.

  1. Подключите датчик к клеммам P и N по схеме на рисунке 7.
  2. Выберите канал, к которому подключен терморезистор, например, Input 1.
  3. В поле Input 1 выберите тип датчика — 3-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹).
  4. Сохраните настройки.

  • Выбор датчика Pt100, подключенного по трехпроводной схеме

  • Параметры датчика Pt100, подключенного по трехпроводной схеме

  • Значение, полученное с терморезистора Pt100 и пересчитанное в физическую величину — градусы по цельсию

Еще один пример — пользовательское измерение напряжения на клемме P канала 1.

  1. Подключите датчик с выходом напряжения в диапазоне от 0 до 2 В к клемме P по схеме на рисунке 2.
  2. Выберите канал, к которому подключен датчик, например, Input 1.
  3. В поле Input 1 выберите тип датчика — IN_P: single-ended voltage measurement from 0 to 2 V.
  4. При выборе этого вида измерения внизу появится дополнительное поле IN_N, в нашем примере установите значение в disabled. Подробнее о назначении поля IN_N, читайте в разделе Подключение двух датчиков к одному каналу.
  5. Сохраните настройки.

  • Выбор пользовательского измерения напряжения в диапазоне от 0 до 2 В

  • Параметры пользовательского измерения напряжения в диапазоне от 0 до 2 В

  • Результат пользовательского измерения напряжения на клемме P первого канала

Подключение двух датчиков к одному каналу

В зависимости от схемы подключения датчика вы можете подключить до двух датчиков на один канал. В списке видов измеряемых сигналов такие позиции начинаются с IN_P — здесь указывается датчик, подключенный к клемме P выбранного канала.

После выбора значения в поле Input X ниже появится новое поле IN_N, в котором вы можете указать тип датчика, подключенного к клемме N или отключить опрос этой клеммы, установив disabled.

Если доступно подключение двух датчиков к одному каналу, веб-интерфейс автоматически подберет возможные комбинации после выбора первого датчика (IN_P). Также возможные комбинации можно посмотреть в таблице 2.

Для примера рассмотрим настройку четвертого канала MAI6, к которому подключены два датчика:

  1. Клемма P — датчик «Сухой контакт».
  2. Клемма N — датчик с резистивным выходом.

Схему подключения можно посмотреть на рисунке 5.3.

Настроим получение значений с датчиков в веб-интерфейсе:

  1. В настройках устройства выберите четвертый канал — Input 4.
  2. В поле Input 4 укажите IN_P: dry contact sensor.
  3. В появившемся внизу поле IN_N выберите two-wire resistance measurement.
  4. После выбора значений сохраните настройки, для этого нажмите на кнопку Save в левом верхнем углу.

В веб-интерфейсе, на вкладке Devices вы сможете посмотреть полученные с датчиков значения, они будут начинаться с имени канала IN 4 и клемм P и N.

  • К клемме P подключен датчик типа «сухой контакт» (IN_P), а к клемме N — датчик с резистивным выходом (IN_N)

  • IN 4 P Resistance и State — значения с датчика IN_P, IN 4 N Resistance — значение с датчика IN_N

Пересчет измеренных значений в физическую величину

Для удобства пользователя программное обеспечение MAI6 может пересчитывать измеряемые значения в физическую величину.

При явном указании типа подключенного датчика (терморезистор, термопара и т.п.) измеряемое значение будет пересчитано автоматически. А при выборе одного из типовых сигналов — параметры пересчета нужно указать в настройках канала, для этого в полях Minimum value и Maximum value указываются значения физической величины, которые соответствуют минимальному и максимальному значениям диапазона.

Например, подключим датчик тока SCT-013-015 с диапазоном 0–30 А и выходным сигналом 0­-1 В:

  1. Подключите датчик к клемме P канала 1 по схеме на рисунке 2.
  2. Выберите канал, к которому подключен датчик тока, например, Input 1.
  3. В поле Input 1 выберите тип выходного сигнала датчика — IN_P: 0-1 V sensor.
  4. Укажите значения физической величины на границах диапазона: Minimum value = 0 и Maximum value = 30. То есть при сигнале 0 В у нас 0 А, а при сигнале 1 В — 30 А. Все промежуточные значения будут рассчитаны пропорционально.
  5. Сохраните настройки.

Так как вы выбрали тип сигнала с приставкой IN_P, то можете опционально подключить и второй датчик к клемме N, для этого укажите его настройки в поле IN_N. В нашем примере мы отключим измерения на клемме N, установив в поле IN_N значение disabled. Подробнее про подключение двух датчиков к одному каналу.

  • Настройка датчика тока с сигналом 0–1 В и диапазоном 0–30 А

  • IN 1 P Voltage — измеренное напряжение на клемме P,
    IN 1 P Value — пересчитанное в амперы значение

Список поддерживаемых датчиков и пользовательских измерений

Для удобства настройки мы добавили предустановленные параметры для большинства популярных датчиков: терморезисторов, термопар, ратиометрических сенсоров и датчиков с типовым выходом. Если вашего датчика нет в списке или у него нетиповой выход, то вы можете выбрать одно из пользовательских измерений.

Терморезисторы, подключенные по двухпроводной схеме:

  • 2-wire RTD Pt 50 (α = 0.00385 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD Pt 500 (α = 0.00385 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD Pt 1000 (α = 0.00385 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD 50P (α = 0.00391 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD 100P (α = 0.00391 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD 500P (α = 0.00391 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD 1000P (α = 0.00391 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD 50M (α = 0.00428 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD 100M (α = 0.00428 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD 500M (α = 0.00428 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD 1000M (α = 0.00428 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD Ni 100 (α = 0.00617 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD Ni 500 (α = 0.00617 °C⁻¹)
  • 2-wire RTD Ni 1000 (α = 0.00617 °C⁻¹)

Терморезисторы, подключенные по трехпроводной схеме:

  • 3-wire RTD Pt 50 (α = 0.00385 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD Pt 500 (α = 0.00385 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD Pt 1000 (α = 0.00385 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD 50P (α = 0.00391 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD 100P (α = 0.00391 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD 500P (α = 0.00391 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD 1000P (α = 0.00391 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD 50M (α = 0.00428 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD 100M (α = 0.00428 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD 500M (α = 0.00428 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD 1000M (α = 0.00428 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD Ni 100 (α = 0.00617 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD Ni 500 (α = 0.00617 °C⁻¹)
  • 3-wire RTD Ni 1000 (α = 0.00617 °C⁻¹)

Датчики с типовыми выходами:

  • 4-20 mA sensor
  • 0-20 mA sensor
  • 0-5 mA sensor
  • 0-1 V sensor
  • -50 to 50 mV sensor

Ратиометрические сенсоры:

  • voltage measurement from ratiometric sensor — сенсоры, у которых на выходе только положительное напряжение
  • differential voltage measurement from ratiometric sensor — сенсоры, у которых на выходе может быть отрицательное и положительное напряжение

Измерение сопротивления по двух- и трехпроводной схемам:

  • two-wire resistance measurement — двухпроводная схема подключения
  • three-wire resistance measurement — трехпроводная схема подключения

Прочие датчики:

  • Thermocouple type K (ТХА) — термопары К-типа
  • dry contact sensor — датчики с выходом «сухой контакт»
  • NTC thermistor 10k (B = 3988 K) — NTC термисторы

Пользовательские измерения:

  • current measurement — измерения тока от 0 до 20 мА
  • single-ended voltage measurement from 0 to 2 V — измерение положительного напряжения от 0 до 2 В
  • voltage measurement in differential mode from -2 to 2 V — измерение напряжения от −2 до 2 В
  • resistance measurement using current measurement — измерение сопротивления через измерение тока

Работа по Modbus

Настройка Modbus-модулей и обновление прошивок

Устройства Wiren Board управляются по протоколу Modbus RTU. На физическом уровне подключаются через интерфейс RS-485.

Поддерживаются все основные команды чтения и записи одного или нескольких регистров. Смотрите список доступных команд в описании протокола Modbus.

Настроить параметры модуля можно в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, или через сторонние программы.

Параметры порта по умолчанию

Значение
по умолчанию		 Название параметра
в веб-интерфейсе		 Параметр
9600 Baud rate Скорость, бит/с
8 Data bits Количество битов данных
None Parity Бит чётности
2 Stop bits Количество стоповых битов

В актуальной версии прошивки устанавливать параметр Stop bits необязательно — устройство будет работать без ошибок и в случае, когда количество стоповых битов не совпадает с настройками Modbus-мастер.

Для ускорения отклика устройств рекомендуем поднять скорость обмена до 115 200 бит/с, см. Настройка параметров обмена данными

Modbus-адрес

Modbus-адрес, установленный на производстве. Слева наклейка на верхней крышке устройства, справа — на боковой стенке

Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на наклейках, расположенных на верхней крышке и сбоку. На заводе устройствам Wiren Board в одной партии присваиваются разные адреса, поэтому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.

О том, как узнать, изменить или сбросить Modbus-адрес устройства, читайте в статье Modbus-адрес устройства Wiren Board.

Карта регистров

Все modbus-регистры устройства разделены на три группы:

  • Параметры устройства
  • Настройка измерительных каналов
  • Измеренные значения

Карта регистров приведена в таблице 6. «X» в адресе регистра — номер входа от 1 до 11 (от 0x1 до 0xB).

Таблица 6. Описание управляющих Modbus-регистров.
Адрес HEX Адрес DEC Тип Чтение/запись Значение по умолчанию Формат Назначение
Параметры устройства
0x006E 110 holding RW 96 baud rate / 100 Скорость порта RS-485, делённая на 100. Допустимые скорости: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200
0x006F 111 holding RW 0 0, 1, 2 Настройка бита чётности порта RS-485. Допустимые значения: 0 — нет бита чётности (none), 1 — нечётный (odd), 2 — чётный (even)
0x0070 112 holding RW 2 1, 2 Количество стоп-битов порта RS-485. Допустимые значения: 1, 2
0x0078 120 holding RW 0 отличное от 0 Рестарт. Запись в регистр вызывает перезагрузку МК без сохранения состояния
0x0080 128 holding RW 1 Modbus-адрес устройства
0x00C8 – 0x00CE 200 – 206 input R {'M','A','I',0,0,0} Сигнатура
0x00DC – 0x00F1 220 – 241 input R __date__ __time__ Дата сборки прошивки
0x00FA – 0x010D 250 – 269 input R строка, null-terminated Версия прошивки
0x010A – 0x010F 266 – 271 input R Уникальный идентификатор (S/N)
Настройка измерительных каналов
0xX400 4096·X + 1024 holding RW 0 Таблица 3, таблица 4 Тип датчика, подключенного к каналу INxP либо к INx в дифференциальном режиме (см. таблицы 3 и 4)
0xX401 4096·X + 1025 holding RW 0 Таблица 3, таблица 4 Тип датчика, подключенного к каналу INxN (см. таблицы 3 и 4)
0xX402 4096·X + 1026 holding RW 0 0, 20, 45, 90, 175, 330, 600, 1000 Data rate для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме, SPS. 0 — канал выключен
0xX403 4096·X + 1027 holding RW 0 0, 20, 45, 90, 175, 330, 600, 1000 Data rate для каналов INxN, SPS. 0 — канал выключен
0xX404 4096·X + 1028 holding RW 0 0 - 50 Число непрерывных измерений для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
0xX405 4096·X + 1029 holding RW 0 0 – 50 Число непрерывных измерений для каналов INxN
0xX406 4096·X + 1030 holding RW 0 0 - 65000 Характерное время lowpass-фильтра для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме, мс
0xX407 4096·X + 1031 holding RW 0 0 - 65000 Характерное время lowpass-фильтра для каналов INxN, мс
0xX408 4096·X + 1032 holding RW 0 16-bit signed int Нижняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
0xX409 4096·X + 1033 holding RW 0 16-bit signed int Нижняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxN
0xX40A 4096·X + 1034 holding RW 1000 16-bit signed int Верхняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
0xX40B 4096·X + 1035 holding RW 1000 16-bit signed int Верхняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxN
0xX40C 4096·X + 1036 holding RW 0 0 (авто), 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 Коэффициент усиления для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
0xX40D 4096·X + 1037 holding RW 0 0 (авто), 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 Коэффициент усиления для каналов INxN
Измеренные значения
0xX500 4096·X + 1280 input R 0 32-bit signed int Измеренное значение для канала INxP либо дифференциального канала INx
0xX502 4096·X + 1282 input R 0 32-bit signed int Измеренное значение для канала INxN
0xX504 4096·X + 1284 input R 0 16-bit signed int Пересчитанное в физическую величину значение для канала INxP либо дифференциального канала INx
0xX505 4096·X + 1285 input R 0 16-bit signed int Пересчитанное в физическую величину значение для канала INxN
0xX506 4096·X + 1286 input R 1 16-bit signed int Текущий коэффициент усиления для канала INxP либо дифференциального канала INx
0xX507 4096·X + 1287 input R 1 16-bit signed int Текущий коэффициент усиления для канала INxN
0x0600 1536 input R 0 16-bit signed int Напряжение на клеммах +5V, мВ
0x0601 1537 input R 0 16-bit signed int Температура внутри устройства, °C·100
Служебные регистры
0xC400-0xC40D,

0xC500-0xC507

Регистры настроек и данных служебного канала, закороченного на землю. Описание см. в таблице выше.
0x0602 1538 input R 0 32-bit signed int Сдвиг температуры 2-W, P, x1, °C · 1/65536
0x0604 1540 input R 0 32-bit signed int Сдвиг температуры 2-W, N, x1, °C · 1/65536
0x0606 1542 input R 0 32-bit signed int Сдвиг температуры 2-W, P, x2, °C · 1/65536
0x0608 1544 input R 0 32-bit signed int Сдвиг температуры 2-W, N, x2, °C · 1/65536
0x060a 1546 input R 0 32-bit signed int Сдвиг температуры 2-W, P, x4, °C · 1/65536
0x060c 1548 input R 0 32-bit signed int Сдвиг температуры 2-W, N, x4, °C · 1/65536
0x060e 1550 input R 0 32-bit signed int Сдвиг температуры 3-W, °C · 1/65536
0x0610 1552 input R 0 16-bit unsigned int Длительность цикла опроса входов, мс
0x0611 - 0x626 1553 - 1574 input R 0 16-bit unsigned int Период опроса каналов (в порядке IN1P, IN1N, ..., IN6N), мс

Так как каждый вход поддерживает и дифференциальный (схемы на рис. 1, 4, 7) и однополярный режим (схемы на рис. 2, 3, 5, 6) работы, то тип датчика задается для входов INxP и INxN в отдельности в соответствующих регистрах 0xX400 и 0xX401, где X — номер входа от 1 до 11 в шестнадцатеричной системе счисления (от 0x1 до 0xB).

Если для канала установлен автоматический коэффициент усиления, скорость опроса канала может быть снижена из-за необходимости производить несколько измерений для подбора коэффициента усиления.

Для однополярного режима работы канала доступны только коэффициенты усиления 1, 2 и 4.

Если для входа INxP установлен дифференциальный режим, значение регистров конфигурации входов INxN игнорируются. Для входов INxN может быть установлен только однополярный режим.

Обновление прошивки и сброс настроек

Wbincludes:Firmware update (After 2019)

Известные неисправности

WB-MAI6: Errata

Ревизии устройства

Номер партии (Batch №) указан на наклейке на боковой поверхности корпуса или на печатной плате.

Ревизия Партии Дата выпуска Отличия от предыдущей ревизии

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры

Corel Draw 2018 (шрифт — Ubuntu): Файл:WB-Library.cdr.zip

Visio:

  1. Устройства Wiren Board: Файл:WB-Visio-Lib.cdr.zip.
  2. Щиты, автоматы, контакторы и прочее.

Corel Draw PDF: Файл:WB-MAI6.cdr.pdf

Габаритный чертеж модуля (DXF): Файл:WB-MAI6.dxf.zip

Габаритный чертеж модуля (PDF): Файл:WB-MAI6.dxf.pdf

Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=WB-MAI6_Modbus_Analog_Inputs&oldid=65684