WB-MAI2-mini/CC 4-20mA Modbus Analog Inputs: различия между версиями

Материал из Wiren Board
 
(не показано 108 промежуточных версий 16 участников)
Строка 1: Строка 1:
<languages/>
<translate>
{{PDF}}
<!--T:1-->
[[Файл:WB-MAI2 mini CC side.jpg|200px|thumb|мини|Модуль измерения токового сигнала WB-MAI2-mini/CC]]
'''[https://wirenboard.com/ru/product/WB-MAI2-mini-CC/ Купить в интернет-магазине]'''


== Назначение ==
<!--T:2-->
WB-MAI2 mini — компактный аналоговый модуль ввода, предназначенный для измерения токового сигнала 4..20 мА по двум независимым каналам. Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу Modbus.
{{DISPLAYTITLE:Модуль измерения токового сигнала WB-MAI2-mini/CC}}  {{#vardefine:ProductName1|WB-MAI2-mini-CC}} {{#vardefine:ProductFullName1|Модуль измерения токового сигнала WB-MAI2-mini/CC}}{{#vardefine:FileName1|WB-MAI2-mini_СС}}


== Технические характеристики ==
== Назначение == <!--T:3-->
WB-MAI2-mini/CC — компактный аналоговый модуль ввода, предназначенный для измерения токового сигнала 4..20 мА по двум независимым каналам. Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу Modbus.
== Меры безопасности ==
{{Wbincludes:Safety|low_voltage=true}}
 
== Технические характеристики ==  
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+Таблица 1. Технические характеристики.
|+Таблица 1. Технические характеристики.
Строка 13: Строка 24:
|Напряжение питания
|Напряжение питания
|9 В – 28 В
|9 В – 28 В
|-
|Потребляемая мощность
|0.06 Вт
|-
|-
! colspan="2" |Каналы измерения
! colspan="2" |Каналы измерения
Строка 21: Строка 35:
|Измерение тока
|Измерение тока
|0 – 20 мА
|0 – 20 мА
|-
|Входное сопротивление
|49.9 Ом
|-
|-
|Погрешность при измерении тока
|Погрешность при измерении тока
|±0.2%
|±(0.1 мА + 1.5%)
|-
! colspan="2" |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
|По умолчанию: скорость 9600 бит/с; данные — 8 бит; четность N; стоп-биты 1.
Параметры интерфейса могут быть настроены программно:
* Скорость: 1200, 2400, 4800, 9600 (по умолчанию), 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с <br>([[UART_Communication_Settings|Настройка параметров обмена данными по RS-485 для modbus-устройств Wiren Board]])
* Данные: 8 бит
* Проверка чётности: нет (по умолчанию), 1 - нечётный (odd), 2 - чётный (even)
* Стоповых бит: 2, 1 (по умолчанию)
|-
|Готовность к работе после подачи питания
|1 c
|-
|-
{{Wbincludes:Control}}
{{Wbincludes:Operating conditions}}
! colspan="2" |Габариты
! colspan="2" |Габариты
|-
|-
|Габариты
|Габариты
|40 x 15 x 11 мм
|57 x 18 x 14 мм
|-
{{Wbincludes:Weight}} 15 г.
! colspan="2" |Условия эксплуатации
|-
|Температура воздуха
|от -40°С до +80°С
|-
|Относительная влажность воздуха
|до 98%, без конденсации влаги
|}
|}


== Схемы подключения ==
== Общий принцип работы ==
Модуль выполнен в пластмассовом корпусе и предназначен для установки в монтажную коробку на DIN рейку.[[Файл:MAI Diff Voltage.png|мини|Рис. 1. Измерение напряжения в дифференциальном режиме.|без]]На рис. 1 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 -5 до 5 В.
Модуль имеет два входа для измерения тока 0-20 мА.  
[[Файл:MAI Voltage.png|без|мини|Рис. 2. Измерение напряжения.]]
Измеряет с помощью шунтирующего резистора 49,9 Ом. Входы не имеют гальванической развязки.
На рис. 2 показана схема измерения напряжения относительно общего провода. Такая схема позволяет измерять только положительные напряжения от 0 до 5 В. Возможно подключение двух датчиков к одному входу.
[[Файл:MAI Current.png|без|мини|Рис. 3. Измерение тока.]]
На рис.3 показана схема подключения датчиков с токовым выходом 0-20 мА (4-20 мА). Нагрузочные резисторы номиналом 100 Ом встроены в прибор и подключаются программно в процессе конфигурирования устройства. Возможно подключение двух датчиков к одному входу.
[[Файл:MAI Thermocouple.png|без|мини|Рис. 4. Подключение термопары.]]
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.
[[Файл:MAI Dry.png|без|мини|Рис. 5. Подключение датчиков "сухой контакт" и измерение сопротивления по двухпроводной схеме.]]
На рис. 5 показана схема подключения датчиков типа "сухой контакт" либо измерения сопротивления по двухпроводной схеме (показано пунктиром). При использовании двухпроводной схемы сопротивление проводов включается в результат измерения. Из-за внутренних особенностей прибора для входов INxP обеспечивается большая точность при измерении сопротивления, чем для входов INxN. Следует учитывать это при подключении датчиков. Возможно подключение двух датчиков к одному входу.
[[Файл:MAI Ratio.png|без|мини|Рис. 6. Подключение ратиометрических датчиков.]]
На рис. 6. показана схема подключения ратиометрических датчиков либо переменных резисторов. В этом режиме сигнал с датчика измеряется в процентах - от 0% (уровень GND) до 100% (уровень +5V). Возможно подключение двух датчиков к одному входу.
[[Файл:MAI 3 wire.png|без|мини|Рис. 7. Измерение сопротивления по трехпроводной схеме.]]
На рис. 7 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.
[[Файл:MAI Res over current.png|без|мини|Рис. 8. Измерение сопротивления через измерение тока.]]
На рис. 8 показана схема измерения сопротивления через измерение тока. Данная схема используется для подключения NTC-термистора. В данном режиме устройство может измерять сопротивления в широком диапазоне - от 150 Ом до 1 МОм. Но следует учитывать, что чем меньше сопротивление NTC, тем больше ток в цепи и самонагрев NTC (в отличие от схем на рис. 5 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 компенсации 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 рекомендуется выбирать максимально низкий data rate - 20 SPS.


=== Возможные комбинации датчиков для одного входа ===
==Монтаж ==
К одному входу возможно подключение двух датчиков со следующими ограничениями:
{{Wbincludes:Mount "V+ GND A B"}}
* Если канал INxP выключен, канал INxN также должен быть выключен
 
* Если канал INxP имеет дифференциальный тип, настройки для канала INxN игнорируются
Благодаря компактным размерам модуль можно монтировать в распаечных коробках и кабель-каналах.
* 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
=== Подключение токовых датчиков 4-20 (0-20) мА ===
* 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
К модулю можно подключить пассивные и активные датчики со стандартизированным токовым выходом 4-20 (0-20) мА.
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.
{| class="wikitable"
|+Таблица 2. Возможные комбинации датчиков для одного входа.
! rowspan="2" |Схема подключения канала INxP
! colspan="8" |Возможная схема подключения канала INxN
|-
|Рисунок 1
|Рисунок 2
|Рисунок 3
|Рисунок 4
|Рисунок 5
|Рисунок 6
|Рисунок 7
|Рисунок 8
|-
|Рисунок 1
Измерение напряжения в дифференциальном режиме
|
|
|
|
|
|
|
|
|-
|Рисунок 2
Измерение напряжения
|
!V
|
|
!V
!V
|
|
|-
|Рисунок 3
Измерение тока
|
|
!V
|
|
|
|
|
|-
|Рисунок 4
Подключение термопары
|
|
|
|
|
|
|
|
|-
|Рисунок 5
Подключение датчиков "сухой контакт" и измерение сопротивления по двухпроводной схеме
|
!V
|
|
!V
!V
|
|
|-
|Рисунок 6
Подключение ратиометрических датчиков
|
!V
|
|
!V
!V
|
|
|-
|Рисунок 7
Измерение сопротивления по трехпроводной схеме
|
|
|
|
|
|
|
|
|-
|Рисунок 8
Измерение сопротивления через измерение тока
|
|
|
|
|
|
|
!V
|}


== Описание Modbus-регистров ==
Входы модуля пассивные и не имеют встроенного источника питания для датчиков. Поэтому для подключения пассивных датчиков используйте внешний блок питания.  
Все modbus-регистры устройства разделены на 3 группы:
* Параметры устройства
* Настройка измерительных каналов
* Измеренные значения
Карта регистров приведена в таблице 3. ''''X' в адресе регистра - номер входа от 1 до 11 (от 0x1 до 0xB).'''
{| class="wikitable"
|+Таблица 3. Описание управляющих Modbus-регистров.
!Адрес HEX
!Адрес DEC
!Тип
!Чтение/запись
!Значение по умолчанию
!Формат
!Назначение
|-
! colspan="7" |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)
|-
! colspan="7" |Настройка измерительных каналов
|-
|0x'''X'''400
|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)
|-
|0x'''X'''401
|4096·'''X''' + 1025
|holding
|RW
|0
|Таблица 4, таблица 5
|Тип датчика, подключенного к каналу INxN (см. таблицы 4 и 5)
|-
|0x'''X'''402
|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
|-
|0x'''X'''403
|4096·'''X''' + 1027
|holding
|RW
|0
|0, 20, 45, 90, 175, 330, 600, 1000
|Data rate для каналов INxN, SPS. 0 - канал выключен
|-
|0x'''X'''404
|4096·'''X''' + 1028
|holding
|RW
|0
|0 - 50
|Число непрерывных измерений для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''405
|4096·'''X''' + 1029
|holding
|RW
|0
|0 - 50
|Число непрерывных измерений для каналов INxN
|-
|0x'''X'''406
|4096·'''X''' + 1030
|holding
|RW
|0
|0 - 65000
|Характерное время lowpass-фильтра для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме, мс
|-
|0x'''X'''407
|4096·'''X''' + 1031
|holding
|RW
|0
|0 - 65000
|Характерное время lowpass-фильтра для каналов INxN, мс
|-
|0x'''X'''408
|4096·'''X''' + 1032
|holding
|RW
|0
|16-bit signed int
|Нижняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''409
|4096·'''X''' + 1033
|holding
|RW
|0
|16-bit signed int
|Нижняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxN
|-
|0x'''X'''40A
|4096·'''X''' + 1034
|holding
|RW
|1000
|16-bit signed int
|Верхняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''40B
|4096·'''X''' + 1035
|holding
|RW
|1000
|16-bit signed int
|Верхняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxN
|-
|0x'''X'''40C
|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
|-
|0x'''X'''40D
|4096·'''X''' + 1037
|holding
|RW
|0
|0 (авто), 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128
|Коэффициент усиления для каналов INxN
|-
! colspan="7" |Измеренные значения
|-
|0x'''X'''500
|4096·'''X''' + 1280
|input
|R
|0
|32-bit signed int
|Измеренное значение для канала INxP либо дифференциального канала INx
|-
|0x'''X'''502
|4096·'''X''' + 1282
|input
|R
|0
|32-bit signed int
|Измеренное значение для канала INxN
|-
|0x'''X'''504
|4096·'''X''' + 1284
|input
|R
|0
|16-bit signed int
|Пересчитанное в физическую величину значение для канала INxP либо дифференциального канала INx
|-
|0x'''X'''505
|4096·'''X''' + 1285
|input
|R
|0
|16-bit signed int
|Пересчитанное в физическую величину значение для канала INxN
|-
|0x'''X'''506
|4096·'''X''' + 1286
|input
|R
|1
|16-bit signed int
|Текущий коэффициент усиления для канала INxP либо дифференциального канала INx
|-
|0x'''X'''507
|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
|}
Так как каждый вход поддерживает и дифференциальный (схемы на рис. 1,4,7) и нормальный режим (схемы на рис. 2,3,5,6) работы, то тип датчика задается для входов INxP и INxN в отдельности в соответствующих регистрах 0x'''X'''400 и 0x'''X'''401, 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.
Активные датчики с трехпроводной схемой подключения запитываются от внешнего источника питания, земля которого должна быть подключена к клемме GND модуля. Для питания датчика допускается использовать шину питания модуля, если напряжение на шине соответствует допустимому напряжению питания датчика.


Для нормального режима работы канала доступны только коэффициенты усиления 1, 2 и 4.
Внутреннее сопротивление входов — 49.9 Ом.


Если для входа INxP установлен дифференциальный режим, значение регистров конфигурации входов INxN игнорируются. Для входов INxN может быть установлен только нормальный режим.
<gallery mode="packed" heights="300px">
Image: WB-MAI2-passive.png  | Подключение пассивного датчика 4-20 (0-20)мА
Image: WB-MAI2-active.png | Подключение активного датчика 4-20 (0-20)мА
</gallery>


== Описание режимов работы устройства ==
== Настройка ==
Устройство позволяет для каждого входа настроить следующие режимы работы:
{{Wbincludes:WebUIDeviceSetUp}}
* Измерение напряжения относительно +5В (в дифференциальном или нормальном режиме)
* Измерение напряжения (в дифференциальном или нормальном режиме)
* Измерение сопротивления (в дифференциальном или нормальном режиме)
* Измерение тока (только в нормальном режиме)
* Измерение сопротивления через измерение тока (только в нормальном 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" (0x'''X'''400, 0x'''X'''401) для каждого входа могут быть занесены коды из таблицы 4 либо из таблицы 5. Для измерения нестандатных величин можно выбрать тип входа и диапазон измерения вручную из таблицы 4.
==Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board==
{| class="wikitable"
[[Image: WB-MAI2-web.png |350px|thumb|right| Представление WB-MAI2-mini/CC в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board ]]
|+Таблица 4. Описание режимов работы устройства.
!Тип
измеряемого


сигнала
===Выбор шаблона=== <!--T:34-->
!Режим входа
{{WebUIAddDevice
!Код
| template= WB-MAI2-mini/CC
HEX
}}
!Код
DEC
!Описание
!Коэффициент
усиления
!Диапазон измерения
!Погрешность
!Формат
выходных


данных
=== Управление устройством и просмотр значений ===
|-
{{Wbincludes:WebUIControlDevice}}
| rowspan="6" |Измерение
напряжения


относительно +5В
<!--T:7-->
| rowspan="3" |Нормальный
По умолчанию доступны контролы:
| rowspan="3" |0x0000
* Current input 1 (mA) и Current input 2 (mA) — значения тока на входах.
| rowspan="3" |0
* Input Voltage — напряжение питания модуля.
| rowspan="3" |Измерение напряжения с ратиометрических датчиков (схема на рис. 6)
* Serial NO — серийный номер.
«CC» в названии устройства указывает, что оно поддерживает два токовых входа ('''C'''urrent).


Измерение напряжения от 0 до 5В (схема на рис. 2)
Начиная с версии прошивки 4.17.5 устройство поддерживает настройку Low-pass Filter Time Constant (ms) для каналов — время усреднения значений в миллисекундах. По умолчанию 100 мс.
|1
|0...(+5V)
| rowspan="3" |±0.1%
| rowspan="6" |% · 100
|-
|2
|0...(+5V / 2)
|-
|4
|0...(+5V / 4)
|-
| rowspan="3" |Дифференциальный
| rowspan="3" |0x0100
| rowspan="3" |256
| rowspan="3" |Измерение напряжения в дифференциальном режиме от -5 до 5 В (схема на рис. 1)
|1
|± (+5V)
| rowspan="3" |±0.1%
|-
|2
|± (+5V / 2)
|-
|4
|± (+5V / 4)
|-
| rowspan="11" |Измерение
напряжения
| rowspan="3" |Нормальный
| rowspan="3" |0x0001
| rowspan="3" |1
| rowspan="3" |Измерение напряжения в нормальном режиме от 0 до 2 В (схема на рис. 2)
|1
|0...2048 мВ
| rowspan="3" |±0.2%
| rowspan="11" |мВ · 100
|-
|2
|0...1024 мВ
|-
|4
|0...512 мВ
|-
| rowspan="8" |Дифференциальный
| rowspan="8" |0x0101
| rowspan="8" |257
| rowspan="8" |Измерение напряжения в дифференциальном режиме от -2 до 2 В (схема на рис. 1)


Измерение напряжения с термопары (схема на рис. 4)
{{Wbincludes:Modbus|s_tolerance=true}}
|1
|± 2048 мВ
| rowspan="3" |±0.2%
|-
|2
|± 1024 мВ
|-
|4
|± 512 мВ
|-
|8
|± 256 мВ
| rowspan="5" |±0.25%
|-
|16
|± 128 мВ
|-
|32
|± 64 мВ
|-
|64
|± 32 мВ
|-
|128
|± 16 мВ
|-
| rowspan="9" |Измерение
сопротивления
| rowspan="3" |Нормальный
для входов INxP
| rowspan="6" |0x0002
| rowspan="6" |2
| rowspan="6" |Измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на рис. 5)


Подключение датчиков типа "сухой контакт" (схема на рис. 5)
=== Карта регистров ===
|1
|0...5000 Ом
| rowspan="3" |±0.1%
| rowspan="9" |Ом · 100
|-
|2
|0...2550 Ом
|-
|4
|0...1275 Ом
|-
| rowspan="3" |Нормальный
для входов INxN
|1
|0...5100 Ом
| rowspan="3" |±1% номинальная
±6% максимальная
|-
|2
|0...2550 Ом
|-
|4
|0...1275 Ом
|-
| rowspan="3" |Дифференциальный


(трехпроводная схема)
== Описание Modbus-регистров == <!--T:8-->
| rowspan="3" |0x0102
[[MAI2-mini/CC_Registers | Карта регистров WB-MAI2-mini/CC]]
| rowspan="3" |258
| rowspan="3" |Измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на рис. 7)
|1
|0...5000 Ом
| rowspan="3" |±0.1%
|-
|2
|0...2550 Ом
|-
|4
|0...1275 Ом
|-
| rowspan="3" |Измерение
тока
| rowspan="3" |Нормальный
| rowspan="3" |0x0003
| rowspan="3" |3
| rowspan="3" |Измерение тока от 0 до 20 мА (схема на рис. 3)
|1
|0...20.48 мА
| rowspan="3" |±0.2%
| rowspan="3" |мА · 10000
|-
|2
|0...10.24 мА
|-
|4
|0...5.12 мА
|-
| rowspan="3" |Измерение сопротивления
через измерение тока в цепи
| rowspan="3" |Нормальный
| rowspan="3" |0x0004
| rowspan="3" |4
| rowspan="3" |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.
==Обновление прошивки и сброс настроек==
|1
{{Modbus Device Firmware Update
|200 Ом .. 250 кОм
| lose=true
| rowspan="3" |±3% в конце диапазона
| old=true
|changelog=WB-MAI2-mini/CC: Changelog}}


±1,5% в середине диапазона
==Известные неисправности==
[[WB-MAI2-mini: Errata | Аппаратные ошибки/особенности WB-MAI2-mini/CC]], найденные при эксплуатации устройства.


±0.5% в начале диапазона
== Ревизии устройства ==
| rowspan="3" |Ом
Ревизия устройства указана на наклейке на боковой поверхности корпуса, а также на печатной плате.
|-
|2
|500 Ом .. 500 кОм
|-
|4
|1200 Ом .. 1 МОм
|}


== Типы поддерживаемых стандартных датчиков ==
Поддерживаемые типы стандартных датчиков приведены в таблице 5. При использовании стандартных датчиков значения регистров 0x'''X'''40A и 0x'''X'''40B (коэффициент усиления) игнорируется. Стандартные датчики имеют код 0x1XXX.
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+Таблица 5. Типы стандартных датчиков
!Ревизия
!Код датчика
!Партии
HEX
!Дата выпуска
!Код датчика
!Отличия от предыдущей ревизии
DEC
!Описание
!Коэффициент
усиления
!Формат
сырых данных
!Формат
пересчитанных данных
!Погрешность
|-
|-
! colspan="7" |Термоэлектрические преобразователи
|2.3
Режим работы – измерение напряжения с термопары (схема на рис. 4)
|v2.3A - ...
|12.2023 - ...
|
*Незначительные внутренние изменения
|-
|-
|0x1000
|2.2
|4096
|v2.2A, v2.2B, v2.2С
|ТХА (K)
|10.2022 - 07.2023
|32
|
|мВ · 100
*Новая микросхема памяти EEPROM, другой вид серийных номеров
|°C · 10
|±0.5 °С
|-
|-
! colspan="7" |Термометры сопротивления по двухпроводной схеме
|2.0, 2.1
Режим работы – измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на рис. 5)
|v2.0A, v2.1A, v2.1B, v2.1C, v2.1D, v2.1E, v2.1F, v2.1G
|-
|12.2019 - 10.2022
|0x1100
|
|4352
*Первая самодостаточная версия
|Pt 50 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="15" |Ом · 100
| rowspan="15" |°C · 10
| rowspan="2" |±0.4 °С
|-
|0x1101
|4353
|Pt 100 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
|-
|0x1102
|4354
|Pt 500 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|2
| rowspan="2" |±0.25 °С
|-
|0x1103
|4355
|Pt 1000 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|1
|-
|0x1110
|4368
|50П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="2" |±0.4 °С
|-
|0x1111
|4369
|100П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
|-
|0x1112
|4370
|500П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|2
| rowspan="2" |±0.25 °С
|-
|0x1113
|4371
|1000П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|1
|-
|0x1120
|4384
|50М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="2" |±0.35 °С
|-
|0x1121
|4385
|100М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|-
|0x1122
|4386
|500М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="3" |±0.25 °С
|-
|0x1123
|4387
|1000М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|2
|-
|0x1130
|4400
|Ni 100 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|4
|-
|0x1131
|4401
|Ni 500 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|2
| rowspan="2" |±0.2 °С
|-
|0x1132
|4402
|Ni 1000 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|1
|-
! colspan="7" |Термометры сопротивления по трехпроводной схеме
Режим работы – измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на рис. 7)
|-
|0x1200
|4608
|Pt 50 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="15" |Ом · 100
| rowspan="15" |°C · 10
| rowspan="2" |±0.4 °С
|-
|0x1201
|4609
|Pt 100 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
|-
|0x1202
|4610
|Pt 500 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|2
| rowspan="2" |±0.25 °С
|-
|0x1203
|4611
|Pt 1000 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|1
|-
|0x1210
|4624
|50П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="2" |±0.4 °С
|-
|0x1211
|4625
|100П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
|-
|0x1212
|4626
|500П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|2
| rowspan="2" |±0.25 °С
|-
|0x1213
|4627
|1000П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|1
|-
|0x1220
|4640
|50М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="2" |±0.35 °С
|-
|0x1221
|4641
|100М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|-
|-
|0x1222
|1.7
|4642
| -
|500М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|до 11.2019
|4
| rowspan="3" |±0.25 °С
|-
|0x1223
|4643
|1000М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|2
|-
|0x1230
|4656
|Ni 100 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|4
|-
|0x1231
|4657
|Ni 500 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|2
| rowspan="2" |±0.2 °С
|-
|0x1232
|4658
|Ni 1000 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|1
|-
! colspan="7" |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
|мА · 10000
|0 мА = нижняя граница (регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
5 мА = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.25 %
|-
|0x1301
|4865
|от 0 до 20 мА
|1
|мА · 10000
|0 мА = нижняя граница (регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
20 мА = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.25 %
|-
|0x1302
|4866
|от 4 до 20 мА
|1
|мА · 10000
|4 мА = нижняя граница (регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
20 мА = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.25 %
|-
! colspan="7" |Датчики с выходом "напряжение" в нормальном режиме
Режим работы – измерение напряжения в нормальном режиме от 0 до 2 В (схема на рис. 2)
|-
|0x1400
|5120
|от 0 до 1 В
|2
|мВ · 100
|0 В = нижняя граница(регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
1 В = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.2 %
|-
! colspan="7" |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
|мВ · 100
| -50 мВ = нижняя граница(регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
50 мВ = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.2 %
|-
! colspan="7" |Датчики контактные (сухие)
Режим работы – измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на рис. 5)
|-
|0x1600
|5632
|Сухой контакт
|1
|Ом · 100
|0 - датчик разомкнут или отсутствует
1 - датчик замкнут
|
|
*Первые прототипы на базе платы MIRv2/M1W2 rev1.7
|-
|-
! colspan="7" |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 ==
== Изображения и чертежи устройства == <!--T:15-->
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 3.


В таблице заполнены только те ячейки, которые влияют на конфигурацию входа для измерения сигналов с указанных датчиков. В остальные регистры конфигурации следует записать "0".
{{Wbincludes:CDR lib}}
{| class="wikitable"
|+Таблица 6. Примеры конфигурации устройства.
! rowspan="2" |Адрес регистра
! colspan="4" |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).
'''SVG:''' [[File:WB-MAI2-mini-CC.svg.zip]]


Схема на рис. 3
'''Габаритный чертеж модуля (DXF):''' [[File:WB-MAI2-mini-CC.dxf.zip]]
!Измерение температуры
NTC-термистором


10 кОм, B = 3988 K.
'''Габаритный чертеж модуля (PDF):''' [[File:WB-MAI2-mini-CC.dxf.pdf]]
</translate>


Схема на рис. 8
{{Wbincludes: AutoCAD_base}}
|-
! colspan="5" |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
|
|
|
|
|-
! colspan="5" |Регистры измеренных значений
|-
|0x1500
|Напряжение на термопаре, мВ · 100
|Сопротивление датчика, Ом · 100
|Ток, мА · 10000
|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
|
|
|
|
|}

Текущая версия на 10:21, 26 марта 2024

Другие языки:
Модуль измерения токового сигнала WB-MAI2-mini/CC

Купить в интернет-магазине


Назначение

WB-MAI2-mini/CC — компактный аналоговый модуль ввода, предназначенный для измерения токового сигнала 4..20 мА по двум независимым каналам. Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу Modbus.

Меры безопасности

Во время монтажа, эксплуатации и технического обслуживания устройства следует соблюдать требования документов: ГОСТ 12.3.019-80, «Правила эксплуатации электроустановок потребителей», «Правила охраны труда при эксплуатации электроустановок» и других нормативных документов, действующих на объекте.

Любые подключения производить при отключенном питании. Не допускать попадание влаги на контакты клемм и внутренние элементы.

Физический доступ к устройству должен быть разрешен только квалифицированному обслуживающему персоналу.

Технические характеристики

Таблица 1. Технические характеристики.
Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 9 В – 28 В
Потребляемая мощность 0.06 Вт
Каналы измерения
Число каналов 2
Измерение тока 0 – 20 мА
Входное сопротивление 49.9 Ом
Погрешность при измерении тока ±(0.1 мА + 1.5%)
Управление
Интерфейс управления RS-485
Изоляция интерфейса Неизолированный
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 ~2 c
Условия эксплуатации
Температура воздуха От −40 до +80 °С
Относительная влажность До 95 %, без конденсации влаги
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 O2.1*
Гарантийный срок 2 года
Срок службы 5 лет
Габариты
Габариты 57 x 18 x 14 мм
Масса (с коробкой) 15 г.

Общий принцип работы

Модуль имеет два входа для измерения тока 0-20 мА. Измеряет с помощью шунтирующего резистора 49,9 Ом. Входы не имеют гальванической развязки.

Монтаж

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.

Благодаря компактным размерам модуль можно монтировать в распаечных коробках и кабель-каналах.

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 GND модуля. Для питания датчика допускается использовать шину питания модуля, если напряжение на шине соответствует допустимому напряжению питания датчика.

Внутреннее сопротивление входов — 49.9 Ом.

  • Подключение пассивного датчика 4-20 (0-20)мА

  • Подключение активного датчика 4-20 (0-20)мА

Настройка

Способы настройки

  1. Указать параметры в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board. Перейдите на страницу настройки serial-устройств, выберите порт, найдите или добавьте устройство и измените параметры. Если нужный параметр отсутствует в шаблоне, его можно задать через пользовательские параметры.
  2. Записать настройки в Modbus-регистры модуля из консоли контроллера с помощью утилиты modbus­_client.
  3. Eсли нет контроллера Wiren Board, используйте компьютер с преобразователем интерфейсов USB-RS485.

Мы постоянно совершенствуем наши устройства, поэтому, если вы не нашли описанных в документации настроек — обновите прошивку устройства и программное обеспечение контроллера.

Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Представление WB-MAI2-mini/CC в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Выбор шаблона

Чтобы устройство появилось на вкладке Устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте новое serial-устройство и выберите шаблон WB-MAI2-mini/CC.

Управление устройством и просмотр значений

В веб-интерфейсе вы можете управлять выходами устройства и просматривать полученные с него значения. Список отображаемых каналов можно изменить через настройки устройства, доступные на странице выбора шаблона.

По умолчанию доступны контролы:

  • Current input 1 (mA) и Current input 2 (mA) — значения тока на входах.
  • Input Voltage — напряжение питания модуля.
  • Serial NO — серийный номер.

«CC» в названии устройства указывает, что оно поддерживает два токовых входа (Current).

Начиная с версии прошивки 4.17.5 устройство поддерживает настройку Low-pass Filter Time Constant (ms) для каналов — время усреднения значений в миллисекундах. По умолчанию 100 мс.

Работа по Modbus

Настройка Modbus-модулей и обновление прошивок

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

Modbus-адрес, установленный на производстве. Слева наклейка на верхней крышке устройства, справа — на боковой стенке

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

Описание Modbus-регистров

Карта регистров WB-MAI2-mini/CC

Обновление прошивки и сброс настроек

Обновление прошивок устройств (24:08)

При обновлении прошивки устройства пользовательские настройки удаляются. Если вы задавали настройки в веб-интерфейсе контроллера, то они будут автоматически восстановлены при первом опросе устройства. В устройствах Wiren Board, выпущенных с 2019 года, можно обновлять прошивку по протоколу Modbus. Это даёт возможность устранять найденные в прошивке ошибки на месте монтажа, а иногда и добавлять новые функции, если это возможно технически.

Инструкции:

Узнать о выходе новой версии прошивки можно в Журнале изменений в прошивке.

Известные неисправности

Аппаратные ошибки/особенности WB-MAI2-mini/CC, найденные при эксплуатации устройства.

Ревизии устройства

Ревизия устройства указана на наклейке на боковой поверхности корпуса, а также на печатной плате.

Ревизия Партии Дата выпуска Отличия от предыдущей ревизии
2.3 v2.3A - ... 12.2023 - ...
  • Незначительные внутренние изменения
2.2 v2.2A, v2.2B, v2.2С 10.2022 - 07.2023
  • Новая микросхема памяти EEPROM, другой вид серийных номеров
2.0, 2.1 v2.0A, v2.1A, v2.1B, v2.1C, v2.1D, v2.1E, v2.1F, v2.1G 12.2019 - 10.2022
  • Первая самодостаточная версия
1.7 - до 11.2019
  • Первые прототипы на базе платы MIRv2/M1W2 rev1.7

Изображения и чертежи устройства

Corel Draw 2018 (шрифт — Ubuntu): Файл:WB-Library.cdr.zip

Visio:

  1. Устройства Wiren Board: Файл:WB-Visio-Lib.cdr.zip.
  2. Щиты, автоматы, контакторы и прочее.

SVG: Файл:WB-MAI2-mini-CC.svg.zip

Габаритный чертеж модуля (DXF): Файл:WB-MAI2-mini-CC.dxf.zip

Габаритный чертеж модуля (PDF): Файл:WB-MAI2-mini-CC.dxf.pdf

База УГО для AutoCAD Electrical: Файл:Wirenboard-AE-base.zip

Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=WB-MAI2-mini/CC_4-20mA_Modbus_Analog_Inputs&oldid=80046