WB-MAI6 Modbus Analog Inputs: различия между версиями
MTomchuk (обсуждение | вклад) м (Внешний делитель: правки про диапазон сопротивлений R1, R2) |
(Изменил номера таблиц) |
||
(не показано 138 промежуточных версий 12 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
{{DISPLAYTITLE:Модуль аналоговых входов WB-MAI6}} | {{DISPLAYTITLE:Модуль аналоговых входов WB-MAI6}} | ||
{{PDF}} | {{PDF}} | ||
{{Draft}} | |||
'''[https://wirenboard.com/ru/product/wb-mai6/ Купить в интернет-магазине]''' | '''[https://wirenboard.com/ru/product/wb-mai6/ Купить в интернет-магазине]''' | ||
[[Файл:wb-mai6-front.png |400px|thumb|right| WB-MAI6]] | [[Файл:wb-mai6-front.png |400px|thumb|right| WB-MAI6]] | ||
Строка 10: | Строка 11: | ||
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]]. | ||
== Поддерживаемые датчики и сигналы == | == Поддерживаемые датчики и сигналы == | ||
{{Anchor|table-1}} | {{Anchor|table-1}} | ||
Строка 20: | Строка 22: | ||
|- | |- | ||
|Типы | |Типы | ||
| | |"K" | ||
|- | |- | ||
!colspan="2"|Термометры сопротивления (RTD) | !colspan="2"|Термометры сопротивления (RTD) | ||
Строка 34: | Строка 36: | ||
|- | |- | ||
|Типы | |Типы | ||
|NTC 10k | |NTC 10k, NTC 1.8k | ||
|- | |- | ||
Строка 43: | Строка 45: | ||
|- | |- | ||
|Напряжения | |Напряжения | ||
|0- | |0-10 В, 1-10 В, -50-50 мВ | ||
|- | |- | ||
!colspan="2"|Прочие датчики | !colspan="2"|Прочие датчики | ||
|- | |- | ||
|Тока | |Тока | ||
|Датчики Холла с сигналом 2.5 В +/- 0.625 В | |Датчики Холла с сигналом 2.5 В +/- 0.625 В | ||
|- | |- | ||
|Дискретные | |Дискретные | ||
|Типа | |Типа "сухой контакт" | ||
|- | |- | ||
!colspan="2"|Измерения величин | !colspan="2"|Измерения величин | ||
Строка 57: | Строка 59: | ||
|Напряжение | |Напряжение | ||
|от -2 В до 30 В | |от -2 В до 30 В | ||
|- | |- | ||
|Сопротивление | |Сопротивление | ||
Строка 63: | Строка 64: | ||
|- | |- | ||
|Ток | |Ток | ||
|до | |до 20мА | ||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
== Отличия от других аналоговых модулей Wiren Board == | |||
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, поэтому выполнен в трёхмодульном корпусе и занимает в два раза меньше места на DIN-рейке. | |||
К WB-MAI6 можно подключать сигналы 0-10 В (до 12 штук), а также использовать его для измерения напряжений до +30 В. Все однополярные типы сигналов можно комбинировать друг с другом, нет ограничений, которые были в WB-MAI11. | |||
Кроме этого, WB-MAI6 поддерживает измерение сопротивлений до 2 МОм в двухпроводном режиме, в том числе различных NTC-термисторов. | |||
WB-MAI6 имеет защиту входов от перенапряжений и выдерживает подключение +/- 30 В на входы в любом режиме. | |||
=== От WBIO-AI-DV-12 и WBIO-AI-DV-12/4-20MA === | |||
[[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. | |||
Дополнительно к режимам измерения напряжений WBIO-AI-DV-12 новый WB-MAI6 поддерживает также режим однополярного измерения напряжений от 0 до +50 В, что позволяет измерять 12 разных напряжений. Переключение режимов входов в WB-MAI6 делается программно, без необходимости менять перемычки. | |||
Так же как и к [[WBIO-AI-DV-12_Analog_Inputs|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 4-20 мА, 0-10 В, термисторы и термопары. | |||
== Технические характеристики == | == Технические характеристики == | ||
{| class="wikitable" | {| class="wikitable" | ||
|+Таблица 2. Технические характеристики | |+Таблица 2. Технические характеристики | ||
Строка 80: | Строка 97: | ||
|- | |- | ||
|Напряжение питания | |Напряжение питания | ||
|9 – 28 В | |9 – 28 В | ||
|- | |- | ||
|Потребляемая мощность | |Потребляемая мощность | ||
|0.2 Вт | |0.2 Вт | ||
|- | |- | ||
! colspan="2" |Каналы измерения | ! colspan="2" |Каналы измерения | ||
|- | |- | ||
|Число каналов | |Число каналов | ||
|6 дифференциальных | |6 дифференциальных либо 12 однополярных | ||
|- | |- | ||
| | |Поддерживанмые датчики и сигналы | ||
| | |см. [[#table-1|таблицу 1]] | ||
|- | |- | ||
|Погрешности при измерении стандартных датчиков | |Погрешности при измерении стандартных датчиков | ||
| | |см. [[#table-4 |таблицу 4]] | ||
|- | |- | ||
|Базовая погрешность при измерении напряжения | |Базовая погрешность при измерении напряжения | ||
|±0.2 % (< 2 В) | |±0.2 % (< 2 В) | ||
±1 | ±1 % (< 50В) | ||
|- | |- | ||
|Базовая погрешность при измерении тока | |Базовая погрешность при измерении тока | ||
Строка 130: | Строка 121: | ||
|- | |- | ||
|Базовая погрешность при измерении сопротивления | |Базовая погрешность при измерении сопротивления | ||
|±0.1 % (0 | |±0.1 % (0 - 1 кОм) | ||
±0.2 % (1 кОм | ±0.2 % (1 кОм - 100 кОм) | ||
|- | |- | ||
|Входное сопротивление при измерении напряжения | |Входное сопротивление при измерении напряжения | ||
|> 1 МОм ( 0 | |> 1 МОм ( 0 - 2В) | ||
4 кОм ( > 2В) | 4 кОм ( > 2В) | ||
|- | |- | ||
Строка 144: | Строка 133: | ||
| Одновременно на всех каналах, в любом режиме | | Одновременно на всех каналах, в любом режиме | ||
| ± 30 В | | ± 30 В | ||
|- | |||
| На одном канале, в любом режиме | |||
| ± 60 В | |||
|- | |- | ||
{{Wbincludes:Klemmy. Input}} | {{Wbincludes:Klemmy. Input}} | ||
Строка 155: | Строка 147: | ||
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 | 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- | 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 30В. 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. | 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 | 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 | 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 == | ||
Строка 182: | Строка 176: | ||
=== Схемы подключения === | === Схемы подключения === | ||
{{Anchor| | {{Anchor|combination}} | ||
Каналы входа можно использовать независимо друг от друга и подключить два разных входных сигнала: например, измерять ток 4 | Каналы входа можно использовать независимо друг от друга и подключить два разных входных сигнала в разных режимах: например, измерять ток 4-20 мА входом INxP, а входом INxP – напряжение 0-10В. | ||
Однако, режимы измерения сопротивления по трёхпроводной схеме, | Однако, режимы измерения сопротивления по трёхпроводной схеме, измерения напряжения в дифференциальном режиме, а также режим термопары занимают оба канала INxP и INxN. | ||
==== Занимают только один канал входа: INxP '''или''' INxN ==== | |||
Image: MAI Voltage.png | Рис.1. Измерение напряжения в однополярном режиме: датчики со стандартным выходом 0–1 В, 0- | {{Anchor|pics}} | ||
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 | <gallery mode="packed" heights="150px"> | ||
Image: MAI Resistivity.png | Рис.3. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме: двухпроводные термисторы RTD | Image: MAI Voltage.png | Рис.1. Измерение напряжения в однополярном режиме: датчики со стандартным выходом 0–1 В, 0-10В, напряжения от 0 до +30 В | ||
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 землей канала MAI6 | |||
Image: MAI Resistivity.png | Рис.3. 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.4. Подключение датчиков «сухой контакт» | Image: MAI Dry.png | Рис.4. Подключение датчиков «сухой контакт» | ||
Image: | Image: MAI Dry + Resistivity.png | Рис.5. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме | ||
</gallery> | </gallery> | ||
==== Занимают оба канала одного входа: INxP '''и''' INxN ==== | |||
Image: MAI Diff Voltage.png | Рис.6. Измерение напряжения в дифференциальном режиме: датчики со стандартным выходом напряжения | |||
{{Anchor|pics}} | |||
<gallery mode="packed" heights="150px"> | |||
Image: MAI Diff Voltage.png | Рис.6. Измерение напряжения в дифференциальном режиме: датчики со стандартным выходом −50–50 мВ, напряжения от −2 до +2 В | |||
Image: MAI Thermocouple.png | Рис.7. Подключение термопары K-типа (TXA) | Image: MAI Thermocouple.png | Рис.7. Подключение термопары K-типа (TXA) | ||
Image: MAI 3 wire.png | Рис.8. Измерение сопротивления | Image: MAI 3 wire.png | Рис.8. 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> | </gallery> | ||
Строка 220: | Строка 204: | ||
=== Выбор шаблона === | === Выбор шаблона === | ||
{{SupportedSinceRelease | |||
| release= wb-2210 | |||
|content= | |||
{{WebUIAddDevice | {{WebUIAddDevice | ||
| template=WB-MAI6 | | template=WB-MAI6 | ||
}} | }} | ||
}} | |||
=== Выбор типа датчика или измерения === | |||
По умолчанию в WB-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, 0-10 В и т.п.) вы сможете указать [[#calculate-phisycal | параметры пересчета]] в настройках канала. | |||
# 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. | |||
'''Например, подключим терморезистор Pt100''' по трехпроводной схеме к каналу 1. | |||
# Подключите датчик к клеммам <code>P</code> и <code>N</code> как показано на [[#pics | схеме]]. | |||
# Выберите канал, к которому подключен терморезистор, например, '''IN 1'''. | |||
# В поле '''Mode''' выберите тип датчика — '''3-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹)'''. | |||
# Сохраните настройки. | |||
<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px"> | |||
Image: Mai6-choosing-type-of-sensor.png | Выбор датчика Pt100, подключенного по трехпроводной схеме | |||
Image: Mai6-3wire-pt100-settings.png | Параметры датчика Pt100, подключенного по трехпроводной схеме | |||
Image: Mai6-3wire-pt100-measurements.png | Значение, полученное с терморезистора Pt100 и пересчитанное в физическую величину — градусы по цельсию | |||
</gallery> | |||
'''Еще один пример — пользовательское измерение напряжения''' на клемме <code>P</code> канала 1. | |||
# Подключите датчик с выходом напряжения в диапазоне от 0 до 2 В к клемме <code>P</code> по соответствующей [[#pics | схеме]]. | |||
# Выберите канал, к которому подключен датчик, например, '''Input 1'''. | |||
# В поле '''Input 1''' выберите тип датчика — '''P: single-ended voltage measurement from 0 to 30 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]]. | |||
# Сохраните настройки. | |||
<gallery mode=" | <gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px"> | ||
Image: Mai6-signle-ended-voltage-type.png | Выбор пользовательского измерения напряжения в диапазоне от 0 до 30 В | |||
Image: Mai6- | Image: Mai6-sinlgle-ended-voltage-settings.png | Параметры пользовательского измерения напряжения в диапазоне от 0 до 30 В | ||
Image: Mai6- | Image: Mai6-sinlgle-ended-voltage-measurements.png | Результат пользовательского измерения напряжения на клемме P первого канала | ||
Image: Mai6- | |||
</gallery> | </gallery> | ||
< | <div id="2-sensors"></div> | ||
</ | |||
=== Подключение двух датчиков к одному каналу === | === 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 | 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. | ||
После выбора значения в поле ''' | 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>. | ||
'''Для примера рассмотрим настройку четвертого канала MAI6''', к которому подключены два датчика: | |||
# Клемма P — датчик «Сухой контакт». | # Клемма P — датчик «Сухой контакт». | ||
# Клемма N — датчик с резистивным выходом. | # Клемма N — датчик с резистивным выходом. | ||
Схему подключения можно посмотреть на [[#pics | рисунке]] выше. | |||
Настроим получение значений с датчиков в веб-интерфейсе: | |||
# В настройках устройства выберите четвертый канал — '''Input 4'''. | |||
# В поле '''Input 4''' укажите '''IN_P: dry contact sensor'''. | |||
# 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. | |||
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>. | |||
<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px"> | |||
Image: Mai6-1channel-2sensors-settings.png | К клемме P подключен датчик типа «сухой контакт» (IN_P), а к клемме N — датчик с резистивным выходом (IN_N) | |||
Image: Mai6-1channel-2sensors-measurements.png | IN 4 P Resistance и State — значения с датчика IN_P, IN 4 N Resistance — значение с датчика IN_N | |||
</gallery> | |||
<div id="calculate-phisycal"></div> | |||
=== 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 0–10 А и выходным сигналом 0-1 В: | |||
# Подключите датчик к клемме <code>P</code> канала 1. Схема [[#pics | выше]]. | |||
# Выберите канал, к которому подключен датчик тока, например, <code>Input 1</code>. | |||
# В поле '''Input 1''' выберите тип выходного сигнала датчика — '''IN_P: 0-1 V sensor'''. | |||
# 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 — 10 А. Все промежуточные значения будут рассчитаны пропорционально. | |||
# Сохраните настройки. | |||
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]]. | |||
<gallery mode=" | <gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px"> | ||
Image: | Image: Mai6-value-settings.png | Настройка датчика тока с сигналом 0–1 В и диапазоном 0–10 А | ||
Image: | Image: Mai6-value-measurements.png | IN 1 P Voltage — измеренное напряжение на клемме P, <br>IN 1 P Value — пересчитанное в амперы значение | ||
</gallery> | </gallery> | ||
== | == Настройка == | ||
{{Wbincludes:WebUIDeviceSetUp}} | |||
=== Режимы === | |||
Устройство позволяет для каждого входа настроить следующие режимы работы: | |||
* Измерение напряжения (в дифференциальном или однополярном режиме) | |||
* Измерение сопротивления (в дифференциальном или однополярном режиме) | |||
* Измерение тока (только в однополярном режиме) | |||
В [[#table-3 |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 [[#table-3|таблицы 3]] либо из [[#table-4 |таблицы 4]]. Для измерения нестандартных величин можно выбрать тип входа и диапазон измерения вручную из [[#table-3|таблицы 3]] . | |||
{{Anchor|table-3}} | |||
{| 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 | |||
|- | |||
|Вход отключен | |||
| - | |||
| 0x0000 | |||
| 0 | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
| - | |||
|- | |||
| rowspan="4" |Измерение | |||
напряжения | |||
| rowspan="3" |Однополярный | |||
| rowspan="3" |0x0001 | |||
| rowspan="3" |1 | |||
| rowspan="3" |Измерение напряжения в однополярном режиме (схема на [[#pics | рис. 2]]) | |||
| rowspan="3" | 1...4 | |||
|2 В .. 10 В | |||
| ±0.2 % | |||
| rowspan="4" |мкВ | |||
|- | |||
|10 В .. 30 В | |||
| ±1 % | |||
|- | |||
|0...2000 мВ | |||
|±(0.2 % + 100 мкВ) | |||
|- | |||
|Дифференциальный | |||
|0x0101 | |||
|257 | |||
|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...128 | |||
|± 2048 мВ | |||
|±(0.2 % + 30 мкВ) | |||
|- | |||
| rowspan="4" |Измерение | |||
сопротивления | |||
| rowspan="3" |Однополярный | |||
| rowspan="3" |0x0002 | |||
| rowspan="3" |2 | |||
| rowspan="3" |Измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 5.1]]) | |||
Подключение датчиков типа «сухой контакт» (схема на [[#pics | рис. 5.2]]) | |||
| rowspan="4" | 1 | |||
|0...1 кОм | |||
|(±0.1 % + 0.3 Ом) | |||
| rowspan="4" |Ом · 100 | |||
|- | |||
|1 кОм...100 кОм | |||
|±0.2 % | |||
|- | |||
|100 кОм...1 МОм | |||
|±1 % | |||
|- | |||
|Дифференциальный | |||
(трехпроводная схема) | |||
| 0x0102 | |||
| 258 | |||
| Измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 7]]) | |||
|0...5000 Ом | |||
|±(0.1 % + 0.15 Ом) | |||
|- | |||
|Измерение | |||
тока | |||
|Однополярный | |||
|0x0003 | |||
|3 | |||
|Измерение тока от 0 до 20 мА (схема на [[#pics | рис. 3]]) | |||
|1...4 | |||
|0...20.48 мА | |||
|±(0.2 % + 1мкА) | |||
|нА | |||
|- | |||
|} | |||
{{ | === Типы поддерживаемых стандартных датчиков === | ||
Поддерживаемые типы стандартных датчиков приведены в [[#table-4|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>. | |||
{{Anchor|table-4}} | |||
{| 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 | |||
|- | |||
|- | |||
|0x1701 | |||
|5889 | |||
|NTC 10k (B = 3988 K) | |||
|1 - 4 (авто) | |||
|Ом · 100 | |||
|°C · 10 | |||
|±0.2 °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 (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 % | |||
|- | |||
|0x1401 | |||
|5121 | |||
|от 0 до 10 В | |||
|1 - 4 (авто) | |||
|мкВ | |||
|0 В = нижняя граница(регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409) | |||
10 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]]) | ||
|- | |- | ||
|1 | |0x1600 | ||
| | |5632 | ||
| | |Сухой контакт | ||
|1 | |||
|Ом · 100 | |||
|0 — датчик разомкнут или отсутствует | |||
1 — датчик замкнут | |||
| | | | ||
|- | |- | ||
|} | |||
{{Wbincludes:Modbus}} | |||
=== Карта регистров === | |||
[[WB-MAI6 Modbus Registers|'''Карта регистров WB-MAI6''']] | |||
==Обновление прошивки и сброс настроек== | |||
{{Wbincludes:Firmware update (After 2019)| changelog=WB-MAI6: Changelog}} | |||
== Известные неисправности == | |||
[[WB-MAI6: Errata |Список известных неисправностей]] | |||
== 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}} | ||
''' | '''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]] | ||
Версия 11:13, 31 октября 2022
Это черновик страницы. Последняя правка сделана 31.10.2022 пользователем A.Degtyarev.
Купить в интернет-магазине
Назначение
Модуль ввода аналоговый WB-MAI6 предназначен для измерения термосопротивлений, преобразования сигналов датчиков с унифицированными сигналами тока и напряжения, измерения напряжения, и т.д.
Режим каждого входа выбирается программно 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.
Поддерживаемые датчики и сигналы
Параметр | Значение |
---|---|
Термопары | |
Типы | "K" |
Термометры сопротивления (RTD) | |
Схемы подключения | Двухпроводная, трёхпроводная |
Типы RTD | Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000,
50П, 100П, 500П, 1000П, 50М, 100М, 500М, 1000М, Ni100, Ni500, NI1000 |
Термисторы | |
Типы | NTC 10k, NTC 1.8k |
Датчики с унифицированными сигналами | |
Тока | 4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА |
Напряжения | 0-10 В, 1-10 В, -50-50 мВ |
Прочие датчики | |
Тока | Датчики Холла с сигналом 2.5 В +/- 0.625 В |
Дискретные | Типа "сухой контакт" |
Измерения величин | |
Напряжение | от -2 В до 30 В |
Сопротивление | до 2 МОм |
Ток | до 20мА |
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, поэтому выполнен в трёхмодульном корпусе и занимает в два раза меньше места на DIN-рейке.
К WB-MAI6 можно подключать сигналы 0-10 В (до 12 штук), а также использовать его для измерения напряжений до +30 В. Все однополярные типы сигналов можно комбинировать друг с другом, нет ограничений, которые были в WB-MAI11.
Кроме этого, WB-MAI6 поддерживает измерение сопротивлений до 2 МОм в двухпроводном режиме, в том числе различных NTC-термисторов.
WB-MAI6 имеет защиту входов от перенапряжений и выдерживает подключение +/- 30 В на входы в любом режиме.
От WBIO-AI-DV-12 и WBIO-AI-DV-12/4-20MA
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 +50 В, что позволяет измерять 12 разных напряжений. Переключение режимов входов в WB-MAI6 делается программно, без необходимости менять перемычки.
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 4-20 мА, 0-10 В, термисторы и термопары.
Технические характеристики
Параметр | Значение |
---|---|
Питание | |
Напряжение питания | 9 – 28 В |
Потребляемая мощность | 0.2 Вт |
Каналы измерения | |
Число каналов | 6 дифференциальных либо 12 однополярных |
Поддерживанмые датчики и сигналы | см. таблицу 1 |
Погрешности при измерении стандартных датчиков | см. таблицу 4 |
Базовая погрешность при измерении напряжения | ±0.2 % (< 2 В)
±1 % (< 50В) |
Базовая погрешность при измерении тока | ±0.2 % |
Базовая погрешность при измерении сопротивления | ±0.1 % (0 - 1 кОм)
±0.2 % (1 кОм - 100 кОм) |
Входное сопротивление при измерении напряжения | > 1 МОм ( 0 - 2В)
4 кОм ( > 2В) |
Защита | |
Одновременно на всех каналах, в любом режиме | ± 30 В |
На одном канале, в любом режиме | ± 60 В |
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) | 110 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 30В. 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
Подключение
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.
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
Каналы входа можно использовать независимо друг от друга и подключить два разных входных сигнала в разных режимах: например, измерять ток 4-20 мА входом INxP, а входом INxP – напряжение 0-10В.
Однако, режимы измерения сопротивления по трёхпроводной схеме, измерения напряжения в дифференциальном режиме, а также режим термопары занимают оба канала INxP и INxN.
Занимают только один канал входа: INxP или INxN
Занимают оба канала одного входа: INxP и INxN
Представление в веб-интерфейсе контроллера WB
Выбор шаблона
Чтобы устройство появилось на вкладке Устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте новое serial-устройство и выберите шаблон WB-MAI6.
Выбор типа датчика или измерения
По умолчанию в WB-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, 0-10 В и т.п.) вы сможете указать параметры пересчета в настройках канала.
- 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.
Например, подключим терморезистор Pt100 по трехпроводной схеме к каналу 1.
- Подключите датчик к клеммам
P
иN
как показано на схеме. - Выберите канал, к которому подключен терморезистор, например, IN 1.
- В поле Mode выберите тип датчика — 3-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹).
- Сохраните настройки.
Еще один пример — пользовательское измерение напряжения на клемме P
канала 1.
- Подключите датчик с выходом напряжения в диапазоне от 0 до 2 В к клемме
P
по соответствующей схеме. - Выберите канал, к которому подключен датчик, например, Input 1.
- В поле Input 1 выберите тип датчика — P: single-ended voltage measurement from 0 to 30 V.
- 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. - Сохраните настройки.
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
.
Для примера рассмотрим настройку четвертого канала MAI6, к которому подключены два датчика:
- Клемма P — датчик «Сухой контакт».
- Клемма N — датчик с резистивным выходом.
Схему подключения можно посмотреть на рисунке выше.
Настроим получение значений с датчиков в веб-интерфейсе:
- В настройках устройства выберите четвертый канал — Input 4.
- В поле Input 4 укажите IN_P: dry contact sensor.
- 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.
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
.
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 0–10 А и выходным сигналом 0-1 В:
- Подключите датчик к клемме
P
канала 1. Схема выше. - Выберите канал, к которому подключен датчик тока, например,
Input 1
. - В поле Input 1 выберите тип выходного сигнала датчика — IN_P: 0-1 V sensor.
- Укажите значения физической величины на границах диапазона:
Minimum value = 0
иMaximum value = 30
. То есть при сигнале 0 В у нас 0 А, а при сигнале 1 В — 10 А. Все промежуточные значения будут рассчитаны пропорционально. - 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
Способы настройки
- Указать параметры в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board в разделе Настройки → Конфигурационные файлы → Настройка драйвера serial-устройств. Если у вас нет этих пунктов, проверьте уровень доступа.
- Записать настройки в Modbus-регистры модуля из консоли контроллера с помощью утилиты modbus-utils-rpc или modbus_client.
- Eсли нет контроллера Wiren Board, используйте компьютер с преобразователем интерфейсов USB-RS485.
Мы постоянно совершенствуем наши устройства, поэтому, если вы не нашли описанных в документации настроек — обновите прошивку устройства и программное обеспечение контроллера.
Режимы
Устройство позволяет для каждого входа настроить следующие режимы работы:
- 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 .
Тип
измеряемого сигнала |
Режим входа | Код
HEX |
Код
DEC |
Описание | Коэффициент
усиления |
Диапазон измерения | Погрешность | Формат
выходных данных |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Вход отключен | - | 0x0000 | 0 | - | - | - | - | - |
Измерение
напряжения |
Однополярный | 0x0001 | 1 | Измерение напряжения в однополярном режиме (схема на рис. 2) | 1...4 | 2 В .. 10 В | ±0.2 % | мкВ |
10 В .. 30 В | ±1 % | |||||||
0...2000 мВ | ±(0.2 % + 100 мкВ) | |||||||
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...128 | ± 2048 мВ | ±(0.2 % + 30 мкВ) | ||
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...1 кОм | (±0.1 % + 0.3 Ом) | Ом · 100 |
1 кОм...100 кОм | ±0.2 % | |||||||
100 кОм...1 МОм | ±1 % | |||||||
Дифференциальный
(трехпроводная схема) |
0x0102 | 258 | Измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на рис. 7) | 0...5000 Ом | ±(0.1 % + 0.15 Ом) | |||
Измерение
тока |
Однополярный | 0x0003 | 3 | Измерение тока от 0 до 20 мА (схема на рис. 3) | 1...4 | 0...20.48 мА | ±(0.2 % + 1мкА) | нА |
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
.
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 | ||||
0x1701 | 5889 | NTC 10k (B = 3988 K) | 1 - 4 (авто) | Ом · 100 | °C · 10 | ±0.2 °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 (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 % | ||
0x1401 | 5121 | от 0 до 10 В | 1 - 4 (авто) | мкВ | 0 В = нижняя граница(регистры 0xX408 / 0xX409)
10 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 |
Работа по Modbus
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
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
Обновление прошивки и сброс настроек
Wbincludes:Firmware update (After 2019)
Известные неисправности
Список известных неисправностей
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
Corel Draw 2018 (шрифт — Ubuntu): Файл:WB-Library.cdr.zip
Visio:
- Устройства Wiren Board: Файл:WB-Visio-Lib.cdr.zip.
- Щиты, автоматы, контакторы и прочее от стороннего разработчика.
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