Перейти к содержанию

Навигация

WB-MAI6 Modbus Analog Inputs: различия между версиями

WB-MAI6 Modbus Analog Inputs (просмотреть исходный код)

Версия 12:26, 26 июня 2024

5428 байт добавлено ,  6 дней назад
м
→‎Общий принцип работы: Поправил ток прецизионных источников
Метка: отменено
м (→‎Общий принцип работы: Поправил ток прецизионных источников)
 
(не показано 29 промежуточных версий 8 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 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
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 104: Строка 89:
|-
|-
|Максимальный ток выхода 5V
|Максимальный ток выхода 5V
|133 мА
|150 мА
|-
|-
! colspan="2" |Каналы измерения
! colspan="2" |Каналы измерения
Строка 133: 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 141: Строка 126:
|±0.2 %  (< 2 В)
|±0.2 %  (< 2 В)
±1.5 %  (< 30В)
±1.5 %  (< 30В)
±(0.2 % + 20 мВ) (при использовании [[WB-VDIV]])
|-
|-
|Базовая погрешность при измерении тока
|Базовая погрешность при измерении тока
Строка 152: Строка 139:
|> 1 МОм ( 0...2В)
|> 1 МОм ( 0...2В)
4 кОм ( > 2В)
4 кОм ( > 2В)
> 150 кОм при использовании [[WB-VDIV]]
|-
|-


Строка 173: Строка 162:
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, 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 50 - 1000 мкА.  


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.
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.
Строка 198: Строка 187:
{{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.
Строка 211: Строка 200:


<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.6. 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.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 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 300: Строка 304:
Image: HSTSsetup3en.png | Настройка сдвига нуля
Image: HSTSsetup3en.png | Настройка сдвига нуля
</gallery>
</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>
=== Измерение напряжения с использованием внешнего делителя ===
{{note|info| Функция пока в разработке, будет обновление прошивки всех выпущенных устройств.}}
Для измерения больших напряжений и/или увеличения входного сопротивления при измерении напряжений более 4.5 В можно использовать внешний делитель напряжения, например готовый '''[[WB-VDIV]]'''.
При необходимости можно собрать свой делитель напряжения из двух резисторов. Для удобства в WB-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 кОм.
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 WB-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 WB-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 316: Строка 361:
== Ревизии устройства ==
== Ревизии устройства ==
{{Wbincludes:Revision}}
{{Wbincludes:Revision}}
|-
|1.6
|v1.6A - ...
|06.2024 - ...
|
*На чипе АЦП ADS1120IPW
*Незначительные внутренние изменения
|-
|-
|1.5
|1.5
|v1.5A - ...
|v1.5A, v1.5A/1, v1.5B, v1.5B/1, v1.5B/2, v1.5C, v1.5C/1, v1.5D
|запланировано производство
|08.2023 - 05.2024
|
|
*Незначительные внутренние изменения <br>
*На чипе АЦП ADS1120IRV
*На чипе АЦП ADS1120IRV
*Четырехслойная плата
|-
|-
|1.4
|1.4
Строка 328: Строка 380:
|06.2023
|06.2023
|
|
*Незначительные внутренние изменения <br>
*На чипе АЦП ADS1120IPW
*На чипе АЦП ADS1120IPW
|-
|-
Строка 335: Строка 386:
|12.2022 - 05.2023
|12.2022 - 05.2023
|
|
*Стандартная версия <br>
*На чипе АЦП ADS1120IPW
*На чипе АЦП ADS1120IPW
|-
|-
MTomchuk
wb_editors
90

правок

Источник — https://wirenboard.com/wiki/Служебная:Сравнение_версий/74769...81281