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

WB-MAI2-mini/CC 4-20mA Modbus Analog Inputs (просмотреть исходный код)

Версия 10:21, 26 марта 2024

11 453 байта убрано ,  1 месяц назад
Нет описания правки
 
(не показаны 102 промежуточные версии 16 участников)
Строка 1: Строка 1:
[[Файл:WB-M1W2.jpg|мини|Модуль измерения токового сигнала WB-MAI2 mini]]
<languages/>
{{DISPLAYTITLE:Модуль измерения токового сигнала WB-MAI2 mini}}
<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]'''


<!--T:2-->
{{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}}


== Назначение ==
== Назначение == <!--T:3-->
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.
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 ==
== Технические характеристики ==  
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+Таблица 1. Технические характеристики.
|+Таблица 1. Технические характеристики.
Строка 16: 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 24: 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 компактном корпусе и предназначен для монтажа в распаячных коробках и кабель-каналах,
Модуль имеет два входа для измерения тока 0-20 мА.  
[[Файл:WB-MAI2-connections.png|без|мини|Измерение тока.]]
Измеряет с помощью шунтирующего резистора 49,9 Ом. Входы не имеют гальванической развязки.
На рисунке показана схема подключения датчиков с токовым выходом 0-20 мА (4-20 мА). Нагрузочные резисторы номиналом 100 Ом встроены в прибор.


== Описание Modbus-регистров ==
==Монтаж ==
Все modbus-регистры устройства разделены на 2 группы:
{{Wbincludes:Mount "V+ GND A B"}}
* Параметры устройства
* Измеренные значения


== Описание режимов работы устройства ==
Благодаря компактным размерам модуль можно монтировать в распаечных коробках и кабель-каналах.  
Устройство позволяет для каждого входа настроить следующие режимы работы:
* 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.
=== Подключение токовых датчиков 4-20 (0-20) мА ===
{| class="wikitable"
|+Таблица 4. Описание режимов работы устройства.
!Тип
измеряемого


сигнала
К модулю можно подключить пассивные и активные датчики со стандартизированным токовым выходом 4-20 (0-20) мА.
!Режим входа
!Код
HEX
!Код
DEC
!Описание
!Коэффициент
усиления
!Диапазон измерения
!Погрешность
!Формат
выходных


данных
Входы модуля пассивные и не имеют встроенного источника питания для датчиков. Поэтому для подключения пассивных датчиков используйте внешний блок питания.
|-
| rowspan="6" |Измерение
напряжения


относительно +5В
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.
| rowspan="3" |Нормальный
| rowspan="3" |0x0000
| rowspan="3" |0
| rowspan="3" |Измерение напряжения с ратиометрических датчиков (схема на рис. 6)


Измерение напряжения от 0 до 5В (схема на рис. 2)
Внутреннее сопротивление входов — 49.9 Ом.
|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)
<gallery mode="packed" heights="300px">
|1
Image: WB-MAI2-passive.png  | Подключение пассивного датчика 4-20 (0-20)мА
|± 2048 мВ
Image: WB-MAI2-active.png | Подключение активного датчика 4-20 (0-20)мА
| rowspan="3" |±0.2%
</gallery>
|-
|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)
== Настройка ==
|1
{{Wbincludes:WebUIDeviceSetUp}}
|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)
==Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board==
| rowspan="3" |0x0102
[[Image: WB-MAI2-web.png |350px|thumb|right| Представление WB-MAI2-mini/CC в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board ]]
| 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.
===Выбор шаблона=== <!--T:34-->
|1
{{WebUIAddDevice
|200 Ом .. 250 кОм
| template= WB-MAI2-mini/CC
| rowspan="3" |±3% в конце диапазона
}}


±1,5% в середине диапазона
=== Управление устройством и просмотр значений ===
{{Wbincludes:WebUIControlDevice}}


±0.5% в начале диапазона
<!--T:7-->
| rowspan="3" |Ом
По умолчанию доступны контролы:
|-
* Current input 1 (mA) и Current input 2 (mA) — значения тока на входах.
|2
* Input Voltage — напряжение питания модуля.
|500 Ом .. 500 кОм
* Serial NO — серийный номер.
|-
«CC» в названии устройства указывает, что оно поддерживает два токовых входа ('''C'''urrent).
|4
|1200 Ом .. 1 МОм
|}


== Типы поддерживаемых стандартных датчиков ==
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.
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"
|+Таблица 5. Типы стандартных датчиков
!Код датчика
HEX
!Код датчика
DEC
!Описание
!Коэффициент
усиления
!Формат
сырых данных
!Формат
пересчитанных данных
!Погрешность
|-
! colspan="7" |Термоэлектрические преобразователи
Режим работы – измерение напряжения с термопары (схема на рис. 4)
|-
|0x1000
|4096
|ТХА (K)
|32
|мВ · 100
|°C · 10
|±0.5 °С
|-
! colspan="7" |Термометры сопротивления по двухпроводной схеме
Режим работы – измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на рис. 5)
|-
|0x1100
|4352
|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
|4642
|500М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|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
|
|-
! 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
{{Wbincludes:Modbus|s_tolerance=true}}
|}


== Примеры конфигурации устройства ==
=== Карта регистров ===
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".
== Описание Modbus-регистров == <!--T:8-->
{| class="wikitable"
[[MAI2-mini/CC_Registers | Карта регистров WB-MAI2-mini/CC]]
|+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).
==Обновление прошивки и сброс настроек==
{{Modbus Device Firmware Update
| lose=true
| old=true
|changelog=WB-MAI2-mini/CC: Changelog}}


Схема на рис. 4
==Известные неисправности==
!Измерение температуры
[[WB-MAI2-mini: Errata | Аппаратные ошибки/особенности WB-MAI2-mini/CC]], найденные при эксплуатации устройства.
термометров сопротивления Pt1000


по трехпроводной схеме
== Ревизии устройства ==
Ревизия устройства указана на наклейке на боковой поверхности корпуса, а также на печатной плате.


(подключен к входу IN1).
{| class="wikitable"
 
!Ревизия
Схема на рис. 7
!Партии
!Измерение сигнала с
!Дата выпуска
датчика с токовым выходом 4-20 мА
!Отличия от предыдущей ревизии
 
(подключен к входу IN1P).
 
Схема на рис. 3
!Измерение температуры
NTC-термистором
 
10 кОм, B = 3988 K.
 
Схема на рис. 8
|-
! 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
|2.3
|
|v2.3A - ...
|12.2023 - ...
|
|
|800
*Незначительные внутренние изменения
|
|-
|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
|2.2
|
|v2.2A, v2.2B, v2.2С
|
|10.2022 - 07.2023
|
|
|
*Новая микросхема памяти EEPROM, другой вид серийных номеров
|-
|-
|0x1504
|2.0, 2.1
|Температура спая, °C · 10
|v2.0A, v2.1A, v2.1B, v2.1C, v2.1D, v2.1E, v2.1F, v2.1G
|Температура датчика, °C · 10
|12.2019 - 10.2022
|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
|
|
|
|
|
*Первая самодостаточная версия
|-
|-
|0x1506
|1.7
|
| -
|
|до 11.2019
|
|
|
*Первые прототипы на базе платы MIRv2/M1W2 rev1.7
|-
|-
|0x1507
|
|
|
|
|}
|}
== Изображения и чертежи устройства == <!--T:15-->
{{Wbincludes:CDR lib}}
'''SVG:''' [[File:WB-MAI2-mini-CC.svg.zip]]
'''Габаритный чертеж модуля (DXF):''' [[File:WB-MAI2-mini-CC.dxf.zip]]
'''Габаритный чертеж модуля (PDF):''' [[File:WB-MAI2-mini-CC.dxf.pdf]]
</translate>
{{Wbincludes: AutoCAD_base}}
Источник — https://wirenboard.com/wiki/Служебная:Сравнение_версий/14757...80046