Перейти к содержанию

Навигация

WB-MAI6 Modbus Analog Inputs: различия между версиями

WB-MAI6 Modbus Analog Inputs (просмотреть исходный код)

Версия 12:42, 5 июня 2024

5698 байт добавлено ,  23 дня назад
→‎Ревизии устройства
(не показано 38 промежуточных версий 7 участников)
Строка 10: Строка 10:


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 ==
{{Wbincludes:Safety|low_voltage=true}}


== Поддерживаемые датчики и сигналы ==
== Поддерживаемые датчики и сигналы ==
Строка 35: Строка 37:
|-
|-
|Типы
|Типы
|NTC 10k, NTC 1.8k
|NTC 10k характеристика B3988
|-
|-


Строка 44: Строка 46:
|-
|-
|Напряжения
|Напряжения
|0-1 В, 0-10 В, -50...+50 мВ
|0-1 В, 0-10 В ([[WB-MAI6:_Errata |сопротивление источника до 400 Ом]]), -50...+50 мВ, -2...2 В
|-
|-
!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 ([[YHDC_HSTS016L|HSTS016L]])
|-
|-
|Дискретные
|Дискретные
Строка 58: Строка 60:
|Напряжение
|Напряжение
|от -2 В до 30 В
|от -2 В до 30 В
от 0 В до 60 В с использованием [[WB-VDIV]]
|-
|-
|Сопротивление
|Сопротивление
Строка 68: Строка 71:
Погрешности измерения смотрите в [[#table-2|таблице 2]].
Погрешности измерения смотрите в [[#table-2|таблице 2]].


== Отличия от других аналоговых модулей Wiren Board ==
[[MAI6_differences |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 +30 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 0-20 мА, 0-10 В, термисторы и термопары.


== Технические характеристики ==  
== Технические характеристики ==  
Строка 102: Строка 87:
|Потребляемая мощность
|Потребляемая мощность
|0.2 Вт
|0.2 Вт
|-
|Максимальный ток выхода 5V
|150 мА
|-
|-
! colspan="2" |Каналы измерения
! colspan="2" |Каналы измерения
Строка 130: Строка 118:
Датчики со стандартизированным выходом:
Датчики со стандартизированным выходом:
* 0-5 мА, 0-20 мА, 4-20 мА — ±0.25 %;
* 0-5 мА, 0-20 мА, 4-20 мА — ±0.25 %;
* 0-1 В, 0-10 В, −50...50 мВ — ±0.2 %;
* 0-1 В, 0-10 В, −50...50 мВ, -2...2 В — ±0.2 %;
Датчик тока на эффекте Холла: ±1 %.
Датчик тока на эффекте Холла: ±1 %.


Строка 195: Строка 183:
{{Anchor|pics}}
{{Anchor|pics}}


Каналы входа можно использовать независимо друг от друга и подключить два разных входных сигнала: например, измерять ток 4...20 мА входом INxP, а входом INxP — напряжение 0...10 В.
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.


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


<gallery mode="packed" heights="100px" caption="Занимают только один канал входа: INxP или INxN ">
<gallery mode="packed" heights="120px" caption="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, 0-10 В, напряжения от 0 до 30 В; датчик тока на эффекте Холла
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 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 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: MAI Dry.png | Рис.4. Подключение датчиков «сухой контакт»
Image: HSTSschema.png | Рис.5. Подключение датчиков Холла
</gallery>
</gallery>


<gallery mode="packed" heights="150px" caption="Занимают оба канала одного входа: INxP и INxN">
<gallery mode="packed" heights="150px" caption="Занимают оба канала одного входа: INxP и INxN">
Image: MAI Diff Voltage.png | Рис.5. Измерение напряжения в дифференциальном режиме: датчики со стандартным выходом −50–50 мВ, напряжения от −2 до +2 В
Image: MAI Diff Voltage.png | Рис.6. Измерение напряжения в дифференциальном режиме: датчики со стандартным выходом напряжения −50...50 мВ, −2...2 В  
Image: MAI Thermocouple.png | Рис.6. Подключение термопары K-типа (TXA)
Image: MAI Thermocouple.png | Рис.7. Подключение термопары K-типа (TXA)
Image: MAI 3 wire.png | Рис.7. Измерение сопротивления по трёхпроводной схеме. Провода должны быть одинаковыми, концы обжаты в НШВИ. При соблюдении условий подключения сопротивление проводов не влияет на результат измерения
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).
 
=== Подключение токовых датчиков 4-20 (0-20) мА ===
 
К модулю можно подключить пассивные и активные датчики со стандартизированным токовым выходом 4-20 (0-20) мА.
 
Входы модуля пассивные и не имеют встроенного источника питания для датчиков. Поэтому для подключения пассивных датчиков используйте внешний блок питания.
 
Активные датчики с трехпроводной схемой подключения запитываются от внешнего источника питания, земля которого должна быть подключена к клемме iGND канала измерения.
 
<gallery mode="packed" heights="300px">
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>
</gallery>


Строка 234: Строка 238:


<gallery mode="packed" heights="120px" caption="Настройка Pt100, подключённого по трёхпроводной схеме">
<gallery mode="packed" heights="120px" caption="Настройка Pt100, подключённого по трёхпроводной схеме">
Image: MAI 3 wire.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 7]]
Image: MAI 3 wire.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 8]]
Image: Mai6-choosing-type-of-sensor.png | Выбор датчика
Image: Mai6-choosing-type-of-sensor.png | Выбор датчика
Image: Mai6-3wire-pt100-settings.png | Параметры датчика
Image: Mai6-3wire-pt100-settings.png | Параметры датчика
Строка 276: Строка 280:
</gallery>
</gallery>


=== Работа с датчиками тока на эффекте холла ===
=== Работа с датчиками тока на эффекте Холла ===
{{Anchor|hall-sensor-current}}
{{Anchor|hall-sensor-current}}
Инструкцию по монтажу смотрите в документации на датчик [[YHDC_HSTS016L|HSTS016L]].
Инструкцию по монтажу смотрите в документации на датчик [[YHDC_HSTS016L|HSTS016L]].
Строка 291: Строка 295:


<gallery mode="packed" heights="110px" caption="Настройка датчика тока на эффекте Холла>
<gallery mode="packed" heights="110px" caption="Настройка датчика тока на эффекте Холла>
Image: HSTSschema.png | Схема подключения
Image: HSTSschema.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 5]]
Image: HSTSsetup1.png | Настройка канала WB-MAI6
Image: HSTSsetup1en.png | Настройка канала WB-MAI6
Image: HSTSsetup2.png | Измерение сдвига нуля
Image: HSTSsetup2en.png | Измерение сдвига нуля
Image: HSTSsetup3.png | Настройка сдвига нуля
Image: HSTSsetup3en.png | Настройка сдвига нуля
</gallery>
 
=== Измерение напряжения в дифференциальном режиме ===
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.
 
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.
 
Длина кабеля, которым подключен источник, должна быть не более 10 м.
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.
<gallery mode="packed" heights="110px" caption="Настройки для измерения в дифференциальном режиме">
Image: MAI Diff Voltage.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 6]]
Image: MAI Diff Settings.png | Настройка канала WB-MAI6
</gallery>
</gallery>
=== Измерение напряжения с использованием внешнего делителя ===
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:
*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;
*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;
*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>




{{Wbincludes:Modbus}}
{{Wbincludes:Modbus}}
===Расширение Быстрый Modbus===
{{note|note| Начиная с версии прошивки '''2.0.0''' устройство поддерживает расширение Быстрый Modbus.}}
{{Wbincludes:Fast Modbus Description}}


=== Карта регистров ===
=== Карта регистров ===
Строка 312: Строка 354:
== Ревизии устройства ==
== Ревизии устройства ==
{{Wbincludes:Revision}}
{{Wbincludes:Revision}}
|-
|1.6
|v1.6A - ...
|06.2024 - ...
|
*На чипе АЦП ADS1120IPW
*Незначительные внутренние изменения
|-
|1.5
|v1.5A, v1.5A/1, v1.5B, v1.5B/1, v1.5B/2, v1.5C, v1.5C/1, v1.5D
|08.2023 - 05.2024
|
*На чипе АЦП ADS1120IRV
*Четырехслойная плата
|-
|1.4
|v1.4A
|06.2023
|
*На чипе АЦП ADS1120IPW
|-
|-
|1.2
|1.2
|v1.2A, v1.2A/1, v1.2B, v1.2B/1, v1.2C, v1.2D  
|v1.2A, v1.2A/1, v1.2B, v1.2B/1, v1.2C, v1.2D, v1.2E
|12.2022
|12.2022 - 05.2023
|
|
*Стандартная версия
*На чипе АЦП ADS1120IPW
|-
|-
|1.2
|1.2
Строка 336: Строка 398:
'''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">
<gallery mode="packed" heights="200px">
Image: wb-mai6-side.png | WB-MAI6
Image: wb-mai6-side.png | WB-MAI6
Aleksandr.nikolaev
wb_editors
53

правки

Источник — https://wirenboard.com/wiki/Служебная:Сравнение_версий/72953...80967