Модуль аналоговых входов WB-MAI6
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 |
Ратиометрические | 0-5 В, питание 5В
(например датчики положения) |
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) |
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
Монтаж устройства в шкаф
WB-MAI6 монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля.
Клеммный блок «V+ GND A B» с шагом 3.5 мм служит для подключения питания и управления по шине RS-485. Для стабильной связи с устройством важно правильно организовать подключение к шине RS-485, читайте об этом в статье Физическое подключение шины RS-485.
Если устройства, подключенные к шине RS-485, питаются от разных источников питания, их клеммы GND должны быть соединены, подробнее в статье Заземление устройств Wiren Board и подключение контактов GND и iGND.
Рекомендуем для монтажа использовать гибкие многожильные провода с обжатием концов втулочными наконечниками (НШВИ — наконечник штыревой втулочный изолированный).
При снятии изоляции провод должен зачищаться ровно по длине гильзы (можно зачистить больше, а потом откусить выступающий излишек). Для обжима (опрессовывания) используйте пресс-клещи (кримпер, «обжимка»). При монтаже обжатый наконечником провод не разрушается винтовым зажимом и надежно фиксируется.
Не прикладывайте чрезмерное усилие при завинчивании клеммы — это приводит к разрушению винтового разъема.
Схемы подключения входов
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
Настройка
Описание режимов работы устройства
Устройство позволяет для каждого входа настроить следующие режимы работы:
- Измерение напряжения ратиометрического датчика (в однополярном режиме)
- Измерение напряжения (в дифференциальном или однополярном режиме)
- Измерение сопротивления (в дифференциальном или однополярном режиме)
- Измерение тока (только в однополярном режиме)
В таблице 4 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 4 либо из таблицы 5. Для измерения нестандартных величин можно выбрать тип входа и диапазон измерения вручную из таблицы 4 .
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...4 | 0...(+5V) | ±0.1 % | % · 100 |
Дифференциальный | 0x0100 | 256 | Измерение напряжения с ратиометрических датчиков в дифференциальном режиме от −5 до 5 В (схема на рис. 1). | ± (+5V) | ±0.1 % | |||
Измерение
напряжения |
Однополярный | 0x0001 | 1 | Измерение напряжения в однополярном режиме от 0 до 2 В (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 5. 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 | ||||
0x1700 | 5888 | NTC 10k (B = 3988 K) | 1 - 4 (авто) | Ом | °C · 10 | Ниже -40 °С: ±1 °С
От -40 до -20 °С: ±0.5 °С Выше -20 °С: ±0.25 °С | ||
Примечание: без учёта сопротивления проводов и контактов | ||||||||
Термометры сопротивления по трехпроводной схеме
Режим работы – измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на рис. 7) | ||||||||
0x1200 | 4608 | Pt 50 (α = 0,00385 °C -1) | 4 | Ом · 100 | °C · 10 | ±(0.6 + Rw · 0.02 Ом-1 )°С | ||
0x1201 | 4609 | Pt 100 (α = 0,00385 °C -1) | 4 | ±(0.33 + Rw · 0.01 Ом-1 )°С | ||||
0x1202 | 4610 | Pt 500 (α = 0,00385 °C -1) | 2 | ±(0.14 + Rw · 0.002 Ом-1 )°С | ||||
0x1203 | 4611 | Pt 1000 (α = 0,00385 °C -1) | 1 | ±(0.13 + Rw · 0.001 Ом-1 )°С | ||||
0x1210 | 4624 | 50П (α = 0,00391 °C -1) | 4 | ±(0.6 + Rw · 0.02 Ом-1 )°С | ||||
0x1211 | 4625 | 100П (α = 0,00391 °C -1) | 4 | ±(0.33 + Rw · 0.01 Ом-1 )°С | ||||
0x1212 | 4626 | 500П (α = 0,00391 °C -1) | 2 | ±(0.14 + Rw · 0.002 Ом-1 )°С | ||||
0x1213 | 4627 | 1000П (α = 0,00391 °C -1) | 1 | ±(0.13 + Rw · 0.001 Ом-1 )°С | ||||
0x1220 | 4640 | 50М (α = 0,00428 °C -1) | 4 | ±(0.6 + Rw · 0.02 Ом-1 )°С | ||||
0x1221 | 4641 | 100М (α = 0,00428 °C -1) | 4 | ±(0.31 + Rw · 0.01 Ом-1 )°С | ||||
0x1222 | 4642 | 500М (α = 0,00428 °C -1) | 4 | ±(0.13 + Rw · 0.002 Ом-1 )°С | ||||
0x1223 | 4643 | 1000М (α = 0,00428 °C -1) | 2 | ±(0.12 + Rw · 0.001 Ом-1 )°С | ||||
0x1230 | 4656 | Ni 100 (α = 0,00617 °C -1) | 4 | ±(0.23 + Rw · 0.006 Ом-1 )°С | ||||
0x1231 | 4657 | Ni 500 (α = 0,00617 °C -1) | 2 | ±(0.09 + Rw · 0.0013 Ом-1 )°С | ||||
0x1232 | 4658 | Ni 1000 (α = 0,00617 °C -1) | 1 | ±(0.08 + Rw · 0.0006 Ом-1 )°С | ||||
Примечание: Rw - сопротивление каждого провода. Должны использоваться одинаковые провода одинаковой длины для подключения к клеммам P и N. | ||||||||
Датчики с токовым выходом
Режим работы — измерение тока от 0 до 20 мА (схема на рис. 3) | ||||||||
0x1300 | 4864 | от 0 до 5 мА | 4 | нА | 0 мА = нижняя граница (регистры 0xX408 / 0xX409)
5 мА = верхняя граница (регистры 0xX40A / 0xX40B) |
±0.25 % | ||
0x1301 | 4865 | от 0 до 20 мА | 1 | нА | 0 мА = нижняя граница (регистры 0xX408 / 0xX409)
20 мА = верхняя граница (регистры 0xX40A / 0xX40B) |
±0.25 % | ||
0x1302 | 4866 | от 4 до 20 мА | 1 | нА | 4 мА = нижняя граница (регистры 0xX408 / 0xX409)
20 мА = верхняя граница (регистры 0xX40A / 0xX40B) |
±0.25 % | ||
Датчики с выходом «напряжение» в однополярном режиме
Режим работы — измерение напряжения в однополярном режиме от 0 до 2 В (схема на рис. 2) | ||||||||
0x1400 | 5120 | от 0 до 1 В | 2 | мкВ | 0 В = нижняя граница(регистры 0xX408 / 0xX409)
1 В = верхняя граница (регистры 0xX40A / 0xX40B) |
±0.2 % | ||
Примечание: входы WB-MAI в этом режиме имеют низкий импеданс (50мкА подтяжку к верху), чтобы обнаруживать входы, к которым ничего не подключено. Обратитесь к производителю для отключения. | ||||||||
Датчики с выходом «напряжение» в дифференциальном режиме
Режим работы — измерение напряжения в дифференциальном режиме от −2 до 2 В (схема на рис. 1) | ||||||||
0x1500 | 5376 | от -50 до 50 мВ | 32 | мкВ | -50 мВ = нижняя граница(регистры 0xX408 / 0xX409)
50 мВ = верхняя граница (регистры 0xX40A / 0xX40B) |
±0.2 % | ||
Датчики контактные (сухие)
Режим работы — измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на рис. 5.3) | ||||||||
0x1600 | 5632 | Сухой контакт | 1 | Ом · 100 | 0 — датчик разомкнут или отсутствует
1 — датчик замкнут |
Примеры конфигурации устройства
В таблице 6 приведено несколько примеров конфигурации устройства. Адреса регистров приведены для канала № 1. Для использования других каналов адреса следует пересчитать в соответствии с таблицей 7.
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 | ||||
0x1407 | ||||
0x1408 | 100 | |||
0x1409 | ||||
0x140A | 800 | |||
0x140B | ||||
Регистры измеренных значений | ||||
0x1500 | Напряжение на термопаре, мкВ | Сопротивление датчика, Ом · 100 | Ток, нА | Сопротивление датчика, Ом |
0x1502 | ||||
0x1504 | Температура спая, °C · 10 | Температура датчика, °C · 10 | 100 - при токе 4 мА; 800 - при токе 20 мА
если значение не в диапазоне [100..800], датчик неисправен или отсутствует |
Температура датчкика, °C · 10 |
0x1505 | ||||
0x1506 | ||||
0x1507 |
Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board
Настройка модуля через веб-интерфейс
Выполните начальное конфигурирование через web-интерфейс:
- настройте порт,
- добавьте устройство,
- выберите шаблон WB-MAI6,
- и укажите modbus-адрес.
После этого вы сможете настроить каналы устройства.
Описание параметров
В зависимости от выбранного вида входного сигнала будут доступны параметры:
- Sampling Time, ms (Data rate в wb-mqtt-serial < 2.52.0) — время семплирования, т.е. накопления данных внутри АЦП. Все каналы опрашиваются последовательно, поэтому общее время измерения всех каналов — это сумма времени опроса включенных каналов. Время опроса каждого канала рассчитывается по формуле
Sampling_Time * Number_of_measurements
. Чем больше значение параметра в миллисекундах, тем выше точность измерения. По умолчанию: 50 мс. - Number of measurements — количество измерений подряд. Чем больше число, тем медленнее, но точнее измерения. По умолчанию: 0, но оно приравнивается к 1 — одно измерение.
- Lowpass filter time, ms — фильтр нижних частот, характерное время. Можно использовать для снижения влияния шума в сигнале с датчиков на инерционных системах. По умолчанию: 0 — отключен. Максимально возможное значение — 65 000 мс.
- Minimum value и Maximum value — значения используются для пересчета показаний стандартных сигналов с датчиков в физическую величину. Параметры доступны для стандартных сигналов. Подробнее о пересчете значений в физическую величину.
- Gain — коэффициент усиления. Чем больше значение, тем меньший по амплитуде сигнал можно измерить. Увеличение коэффициента сокращает диапазон измеряемых значений. Если диапазон сигнала неизвестен — оставьте значение
Auto
, коэффициент усиления будет подобран автоматически.
Выбор типа датчика или измерения
По умолчанию в MAI6 все каналы отключены и перед работой нужно выбрать для каждого канала вид измеряемого сигнала. Для удобства настройки мы добавили возможность указать тип подключенного датчика или его выходного сигнала. При указании типа подключенного датчика измеренные значения будут автоматически пересчитаны в физическую величину, а при выборе датчика с типовым сигналом (4–20 мА, 0-1 В и т.п.) вы сможете указать параметры пересчета в настройках канала.
- 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, Input 1.
- В поле Input 1 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 — IN_P: single-ended voltage measurement from 0 to 2 V.
- При выборе этого вида измерения внизу появится дополнительное поле IN_N, в нашем примере установите значение в
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
.
Если доступно подключение двух датчиков к одному каналу, веб-интерфейс автоматически подберет возможные комбинации после выбора первого датчика (IN_P). Также возможные комбинации можно посмотреть в таблице 2.
Для примера рассмотрим настройку четвертого канала MAI6, к которому подключены два датчика:
- 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 0–30 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 — 30 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.
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 6 (от 0x1 до 0x6).
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','6',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 4, таблица 5 | Тип датчика, подключенного к каналу INxP либо к INx в дифференциальном режиме (см. таблицы 4 и 5) |
0xX401 | 4096·X + 1025 | holding | RW | 0 | Таблица 4, таблица 5 | Тип датчика, подключенного к каналу INxN (см. таблицы 4 и 5) |
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 | ||||||
0x7400-0x740D,
0x7500-0x7507, 0x8400-0x840D, 0x8500-0x8507 |
Регистры настроек и данных двух служебных калибровочных каналов. Описание см. в таблице выше. | |||||
0x062A | 1578 | input | R | 0 | 16-bit signed int | Сдвиг сопротивления 2-W, каналы 1-3, P, мОм |
0x062B | 1579 | input | R | 0 | 16-bit signed int | Сдвиг сопротивления 2-W, каналы 1-3, N, мОм |
0x062C | 1580 | input | R | 0 | 16-bit signed int | Сдвиг сопротивления 2-W, каналы 4-6, P, мОм |
0x062D | 1581 | input | R | 0 | 16-bit signed int | Сдвиг сопротивления 2-W, каналы 4-6, N, мОм |
0x062E | 1582 | input | R | 0 | 16-bit unsigned int | Счётчик циклов опроса входов |
0x0610 | 1552 | input | R | 0 | 16-bit unsigned int | Длительность цикла опроса входов, мс |
0x0611 - 0x626 | 1553 - 1574 | input | R | 0 | 16-bit unsigned int | Период опроса каналов (в порядке IN1P, IN1N, ..., IN6N), мс |
0x0800 - 0x80B | 2048 - 2059 | holding | RW | 16-bit signed int | Калибровочные коэффициенты делителей для измерения большого напряжения, устанавливаются на заводе |
Так как каждый вход поддерживает и дифференциальный и однополярный режим 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 6 в шестнадцатеричной системе счисления.
Если для канала установлен автоматический коэффициент усиления, скорость опроса канала может быть снижена из-за необходимости производить несколько измерений для подбора коэффициента усиления.
Для однополярного режима работы канала доступны только коэффициенты усиления 1, 2 и 4.
Если для входа INxP установлен дифференциальный режим, значение регистров конфигурации входов INxN игнорируются. Для входов INxN может быть установлен только однополярный режим.
Обновление прошивки и сброс настроек
Wbincludes:Firmware update (After 2019)
Известные неисправности
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