WB-MAI11 Modbus Analog Inputs: различия между версиями
Строка 1040: | Строка 1040: | ||
==== Измерение сопротивления по трехпроводной схеме ==== | ==== Измерение сопротивления по трехпроводной схеме ==== | ||
[[Image: MAI11. Three-wire resistance thermometer.png |300px|thumb|none| Измерение сопротивления по трехпроводной схеме ]] | |||
[[Image: MAI11. Three-wire resistance measurement.png |300px|thumb|none| Измерение сопротивления по трехпроводной схеме ]] | [[Image: MAI11. Three-wire resistance measurement.png |300px|thumb|none| Измерение сопротивления по трехпроводной схеме ]] | ||
{| class="wikitable" style="text-align:left;" | {| class="wikitable" style="text-align:left;" |
Версия 23:04, 10 февраля 2021
Назначение
Модуль ввода аналоговый WB-MAI11 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 22 различных датчиков.
Исполнение: корпус на DIN-рейку, ширина 6 юнитов. Напряжение питания 12–24 В.
Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу Modbus.
Технические характеристики
Параметр | Значение |
---|---|
Питание | |
Напряжение питания | 9 – 28 В |
Потребляемая мощность | X Вт |
Каналы измерения | |
Число каналов | 11 дифференциальных либо 22 однополярных |
Измерение напряжения | −2 – 2 В в дифференциальном режиме
0 – 2 В в однополярном режиме |
Измерение тока | 0 – 20 мА |
Измерение сопротивления | 0 – 5000 Ом |
Типы поддерживаемых термопар | K |
Типы поддерживаемых термометров сопротивления | Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000, 50П, 100П, 500П, 1000П, 50М, 100М, 500М, 1000М, Ni100, Ni500, NI1000 |
Погрешность при измерении напряжения | ±0.2 % |
Погрешность при измерении тока | ±0.2 % |
Базовая погрешность при измерении сопротивления | ±0.05 % |
Клеммники и сечение проводов | |
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ | для входов управления: 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 — сдвоенные провода,
для силовых входов: до 2.5 мм2 — одинарные, до 1.5 мм2 — сдвоенные провода |
Длина стандартной втулки НШВИ | 8 мм |
Момент затяжки винтов | для входов управления: 0.2 Н∙м, для силовых выходов: 0.5 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 | 6 |
Габаритные размеры (Д x Ш х В) | 106 x 90 x 58 мм |
Масса (с коробкой) | XXX г |
Модуль выполнен в пластмассовом корпусе и предназначен для установки в монтажную коробку на DIN рейку.
Общий принцип работы
WB-MAI11 имеет 11 универсальных входов. Каждый вход по очереди подключается к АЦП для измерения входных сигналов.
Разрядность АЦП составляет 16 или 24 бита. 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 4-20мА или 0-1В).
Сигналы тока (4-20мА) 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.
На каждый из 11 клеммных блоков выведены выход 5В и сигнальная земля. Для всех каналов они объединены внутри устройства.
Выход 5В используется для питания внешних датчиков (например, датчиков тока на эффекте Холла) и для подключения ратиометрических датчиков (например, положения заслонки).
Измерительные входы P и N выдерживают напряжение не более 5 В и не защищены от перенапряжения и переполюсовки.
Интерфейс RS-485 и блок питания гальванически изолирован от измерительных каналов. Каналы не изолированы друг от друга.
Монтаж
Монтаж устройства в шкаф
WB-MAI11 монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 6 DIN-модулей.
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.
Схемы подключения входов
Схема 1: Измерение напряжения в дифференциальном режиме. Датчики с выходом −50..50 мВ, датчики тока на эффекте Холла
На рисунке показана схема подключения датчика с выходом типа «напряжение» в дифференциальном режиме. Такая схема подходит для датчиков, напряжение на выходе которых может принимать отрицательные значения. Позволяет измерять напряжения от −2 до 2 В.
Схема 2: Измерение положительных напряжений. Датчики с выходом 0-1 В
На рисунке показана схема измерения напряжения относительно общего провода. Такая схема позволяет измерять только положительные напряжения от 0 до 2 В. Возможно подключение двух датчиков к одному входу.
При выборе стандартного датчика (0-1 В), можно указать значения физической величины, соответствующие минимуму диапазона (0 В) и максимуму диапазона (1 В). WB-MAI11 пересчитает измеренные значения напряжения в значение физической величины.
Схема 3: Измерение тока до 20 мА. Датчики с выходами 4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА
На рисунке показана схема подключения датчиков с токовым выходом 0–20 мА, 4–20 мА ил 0-5 мА. Нагрузочные резисторы номиналом 100 Ом встроены в прибор и включаются программно при выборе этого режима. Возможно подключение двух датчиков к одному входу: одного к клемме P, другого — к N.
При выборе одного из стандартных датчиков (4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА), можно указать значения физической величины, соответствующие минимуму диапазона и максимуму диапазона. WB-MAI11 пересчитает измеренные значения тока в значение физической величины.
Схема 4: Подключение термопар. Термопары TXA (К-типа)
На рис. 4 показана схема подключения термопары К-типа. Для корректного детектирования отсутствия термопары 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.
Поддерживаются термопары К-типа (TXA). Обратитесь к производителю для использования термопар других типов.
Схема 5: Измерение сопротивления по двухпроводной схеме. Двухпроводные термисторы RTD: Pt100, Pt1000 и другие
Возможно подключение двух датчиков к одному входу: одного к клеммам iGND и P, другого — к iGND и N.
При использовании датчиков Pt50, Pt100, 50П, 100П, 50М, 100М, Ni100 обращайте особое внимание на соединения: провода должны быть одинаковые, равной длины. Подключения к клеммам WB-MAI рекомендуется выполнять с помощью наконечников НШВИ. Винты должны быть туго затянуты с моментом не более 0.2 Н∙м
При использовании двухпроводной схемы сопротивление проводов, соединений, контактов, клемм включается в результат измерения. Если это возможно, то для термисторов с низким сопротивлением рекомендуем использовать более точную трёхпроводную схему (ниже).
Вместо сопротивления можно подключить дискретные датчики «сухой контакт» или кнопки. Также можно одним входом измерять сопротивление, а к другому подключить датчик «сухой контакт».
Схема 6: Подключение датчиков с ратиометрическим выходом. Переменные резисторы, датчики положения заслонки, датчики влажности
На рисунке показана схема подключения ратиометрических датчиков либо переменных резисторов. В этом режиме сигнал с датчика измеряется в процентах – от 0 % (уровень GND) до 100 % (уровень +5 В). Возможно подключение двух датчиков к одному входу: одного к iGND, +5V и P, другого - к iGND, +5V и N.
Схема 7: Измерение сопротивления по трехпроводной схеме. Термисторы RTD по трёхпроводной схеме. Pt100, Pt1000 и другие
На рисунке показана схема измерения сопротивления по трехпроводной схеме. В этом режиме 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|.
Сопротивление провода, подключенного к GND, не влияет на результат.
При использовании датчиков Pt50, Pt100, 50П, 100П, 50М, 100М, Ni100 обращайте особое внимание на соединения: провода должны быть одинаковые, равной длины. Подключения к клеммам WB-MAI рекомендуется выполнять с помощью наконечников НШВИ. Винты должны быть туго затянуты с моментом не более 0.2 Н∙м
Схема 8: Измерение сопротивления через измерение тока. NTC-термисторы
На рис. 8 показана схема измерения сопротивления через измерение тока. Эта схема используется для подключения NTC-термистора, т. к. при её использовании WB-MAI11 может измерять сопротивления в широком диапазоне: от 150 Ом до 1 МОм.
Следует учитывать, что чем меньше сопротивление NTC, тем больше ток в цепи и самонагрев NTC (в отличие от схем на рис. 5.1 и рис. 7, где ток в цепи постоянный независимо от сопротивления). Поэтому устройство искусственно снижает частоту опроса входа в зависимости от текущего сопротивления NTC для уменьшения самонагрева.
Возможно подключение двух NTC к одному входу, но в этом случае скорость опроса снижается, т. к. во время опроса одного, ток идет через оба NTC, что влечет увеличение времени простоя для компенсации самонагрева. Для повышения точности измерения высоких сопротивлений не рекомендуется увеличивать установленный по умолчанию data rate — 20 SPS.
Возможные комбинации датчиков для одного входа
К одному входу возможно подключение двух датчиков со следующими ограничениями:
- Если канал INxP выключен, канал INxN также должен быть выключен
- Если канал INxP имеет дифференциальный тип, настройки для канала INxN игнорируются
- Канал INxN не может иметь дифференциальный тип
- Если канал INxP настроен на режим измерения тока, то и канал INxN также должен быть настроен на измерение тока либо отключен
- Если канал INxP настроен на режим измерения сопротивления или напряжения, канал INxN также должен быть настроен на измерение сопротивления или напряжения
- Если канал INxP настроен на режим измерения сопротивления через измерение тока, то и канал INxN также должен на этот режим или отключен
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.
Схема подключения канала INxP | Возможная схема подключения канала INxN | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Схема 1 | Схема 2 | Схема 3 | Схема 4 | Схема 5 | Схема 6 | Схема 7 | Схема 8 | |
Схема 1
Измерение напряжения в дифференциальном режиме |
||||||||
Схема 2
Измерение напряжения |
V | V | V | |||||
Схема 3
Измерение тока |
V | |||||||
Схема 4
Подключение термопары |
||||||||
Схема 5
Подключение датчиков «сухой контакт» и измерение сопротивления по двухпроводной схеме |
V | V | V | |||||
Схема 6
Подключение ратиометрических датчиков |
V | V | V | |||||
Схема 7
Измерение сопротивления по трехпроводной схеме |
||||||||
Схема 8
Измерение сопротивления через измерение тока |
V |
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)
- Измерение сопротивления через 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 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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 % + 0.2 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 % + 0.10 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 | |||||||
Измерение сопротивления
через измерение тока в цепи |
Однополярный | 0x0004 | 4 | Измерение сопротивления NTC-термистора (схема на рис. 8)
Ток в цепи идет только в момент опроса текущего входа, во время опроса остальных входов ток не идет, в отличие от режиме «измерение тока», где ток идет всегда. |
1 | 200 Ом .. 250 кОм | ±3 % в конце диапазона
±1,5% в середине диапазона ±0.5% в начале диапазона |
Ом |
2 | 500 Ом .. 500 кОм | |||||||
4 | 1200 Ом .. 1 МОм |
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-MAI11 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 | ||||
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 |
|||
NTC термисторы
Режим работы — измерение сопротивления через измерение тока (схема на рис. 8) | ||||||||
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 |
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».
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 | 100 | |||
0x1407 | ||||
0x1408 | 800 | |||
0x1409 | ||||
0x140A | ||||
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 WB
Настройка модуля через веб-интерфейс
Выполните начальное конфигурирование через web-интерфейс: настройте порт, добавьте устройство, выберите шаблон и укажите modbus-адрес. После этого вы сможете настроить входы WB-MAI11.
В зависимости от выбранного режима работы канала будут доступны параметры:
- Data rate
- Number of measurements
- Lowpass filter time, ms
- Minimum value
- Maximum value
- Gain
Измерение напряжения в дифференциальном режиме
Настройка канала | Тип датчика | Схема |
---|---|---|
Voltage measurement in differential mode from … | Датчики с выходом «напряжение» в дифференциальном режиме | рис. 1 |
Измерение напряжения в однополярном режиме
Настройка канала | Тип датчика | Схема |
---|---|---|
Single-ended voltage measurement from … | Датчики с выходом «напряжение» в однополярном режиме | рис. 2 |
Измерение тока
Настройка канала | Тип датчика | Схема |
---|---|---|
Current measurement …
Current measurement |
Датчики с токовым выходом | рис. 3 |
Измерение напряжения с термопары
Настройка канала | Тип датчика | Схема |
---|---|---|
Thermocouple ТХА (K) | Термоэлектрические преобразователи | рис. 4 |
Измерение сопротивления по двухпроводной схеме
Настройка канала | Тип датчика | Схема |
---|---|---|
Two-wire resistance thermometer …
Two-wire resistance measurement |
Термометры сопротивления по двухпроводной схеме | рис. 5.1 |
Dry contact sensor | Датчики контактные (сухие) | рис. 5.2 |
Измерение напряжения с ратиометрических датчиков
Настройка канала | Тип датчика | Схема |
---|---|---|
Differential voltage measurement from ratiometric sensor
Voltage measurement from ratiometric sensor |
Ратиометрические датчики: переменные резисторы, датчики положения заслонки, датчики влажности | рис. 6 |
Измерение сопротивления по трехпроводной схеме
Настройка канала | Тип датчика | Схема |
---|---|---|
Three-wire resistance thermometer …
Three-wire resistance measurement |
Термометры сопротивления по трехпроводной схеме | рис. 7 |
Измерение сопротивления через измерение тока
Настройка канала | Тип датчика | Схема |
---|---|---|
NTC thermistor 10k | NTC термисторы | рис. 8 |
Представление в веб-интерфейсе
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
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).
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 |
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.
Известные неисправности
Известных неисправностей нет.
Ревизии устройства
Номер партии (Batch №) указан на наклейке на боковой поверхности корпуса или на печатной плате.
Ревизия | Партии | Дата выпуска | Отличия от предыдущей ревизии |
---|---|---|---|
1.0 | - | 02.2021 - … |
|
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-MAI11.cdr.pdf