Analog Eingang 3 (9033) / 6 (9015 / EX-9036) Kanal Modul (16 bit)

14.09.2012 - Version 1.00

EX-9033

  1. Einleitung
  2. Technische Daten
  3. Sensoren
  4. Anwendungen
  5. Blockschaltbild
  6. Pin Belegung
  7. Werkseinstellungen
  8. LED-Anzeige
  9. INIT/Konfigurations-Modus
  10. Implementierung
  11. Kalibrierung
  12. Verbindungen
  13. Anhang A.1 Modbus Befehle
  14. Anhang A.2 DCON Befehle
  15. Anhang A.3 Host Watchdog Befehle
  16. Links

Einleitung

Das EX-9015 / EX-9033 / EX-9036 Remote-IO-Modul ist ein qualitativ hochwertiges und kostengünstiges Datenerfassungsgerät. ExpertDAQ Remote-IO-Module ermöglichen nahezu unbegrenzt und vollkommen transparent den Ausbau von SPS-Steuerungen mit Analogeingängen über EIA485/RS485 (optional mit MODBUS-RTU-Kommunikationsprotokoll). RS485 ist der branchenweit am weitesten verbreitete bidirektionale halbduplex bus mit symmetrischer Übertragung. Es ermöglicht das Senden und Empfangen mit hohen Datenraten über lange Distanzen.

Die EX-9015 / EX-9033 / EX-9036 Analog In Module sind zur Erfassung von Widerstandstemperatursensoren entwickelt worden und können mit allen gängigen Widerstandsthermometern betrieben werden. (siehe Tabelle Implementierung) Das EX-9033 stellt 3 Kanäle zur Verfügung, die Modelle EX-9015 / EX-9036 haben jeweils sechs Eingänge. Die Module mit Bezeichung EX-9033P / EX-9036P sowie das EX-9015 verfügen ausserdem über inpiduell konfigurierbare Eingänge. Alle Module sind auch mit Modbus RTU Kommunikationsprotokoll erhältlich.

Technische Daten

 

9015

9033

9033P

9036

9036P

Auflösung

16 bit

Eingänge (differenziell)

6

3

3

6

6

Abtastrate

12 Hz

10 Hz

10 Hz

12 Hz

12 Hz

Sensoren

Widerstandtemperatursensor Pt, Cu, Ni

Isolation

3000V

Spannungsversorgung

10 V - 30 VDC

Energieverbrauch

1,1W

1,0W

1,0W

1,1W

1,1W

Betriebstemperatur

-25°C bis +75°C

Einzelkanalkonfiguration

yes

no

yes

no

yes

Dual Watchdog Timer

yes

Messbereiche

Das EX-9015 / EX-9033 / EX-9036 ist zur Aufnahme von Temperatursensoren entwickelt worden. Folgende Sensoren werden unterstützt:

  • Pt100 a=0.003916
  • Pt100 a=0,00385
  • Ni120 a=0,00672
  • Pt1000 a=0.00385
  • Cu100 a=0.00421
  • Cu100 a=0.00427
  • Cu1000 a=0.00421
  • Cu50
  • Ni100

Anwendungen

ExpertDAQ Remote-IO-Module sind in einer Vielzahl Anwendungen in industrieller Umgebung einsetzbar:

  • Maschinen-Steuerung und Automatisierung
  • SCADA-System
  • Heizung, Lüftung, Klima- und Kältetechnik
  • Remote- Messung, Überwachung und Steuerung
  • Sicherheitssysteme und Alarmanlagen
  • Gebäudeleittechnik
  • Prozessvisualisierung
  • Prozessdatenverarbeitung
  • Prozesssteuerung

Blockschaltbild

Blockschaltbild EX9015 EX9033 EX9036.

EX-9015 / EX-9033 / EX-9036

Pin Belegung

Pin-Belegung EX9015 EX9036

Pin Belegung EX9033

Der Anschluss von Spannungsversorung, Datenleitungen und der analogen Eingänge erfolgt über zwei 10-Pin Schraubklemmen-Stecker. Die folgende Tabelle zeigt die Pinbelegung:

Pin

Name

Beschreibung

only EX-9015 / EX-9036

1

+SENSE3

Sensor Eingang Kanal 3+

only EX-9015 / EX-9036

2

-SENSE3

Sensor Eingang Kanal 3-

only EX-9015 / EX-9036

3

A GND

Sensor Eingang Erde

only EX-9015 / EX-9036

4

+SENSE4

Sensor Eingang Kanal 4+

only EX-9015 / EX-9036

5

-SENSE4

Sensor Eingang Kanal 4-

only EX-9015 / EX-9036

6

A GND

Sensor Eingang Erde

only EX-9015 / EX-9036

7

+SENSE5

Sensor Eingang Kanal 5+

only EX-9015 / EX-9036

8

-SENSE5

Sensor Eingang Kanal 5-

only EX-9015 / EX-9036

9

A GND

Sensor Eingang Erde

only EX-9015 / EX-9036

10

INIT*

INIT Pin

 

11

(Y) DATA+

RS485 Datenleitung +

 

12

(G) DATA-

RS485 Datenleitung -  

13

(R) +Vs

Spannungsversorgung  

14

(B) GND

Erde

 

15

IEXC0+

Versorgungsspannung Kanal 0+

 

16

SENSE0+

Sensor Eingang Kanal 0+

 

17

SENSE0-

Sensor Eingang Kanal 0-

 

18

IEXC0-

Versorgungsspannung Kanal 0-

 

19

A GND

Sensor Eingang Erde

 

20

IEXC1+

Versorgungsspannung Kanal 1+

 

21

SENSE1+

Sensor Eingang Kanal 1+

 

22

SENSE1-

Sensor Eingang Kanal 1-

 

23

IEXC1-

Versorgungsspannung Kanal 1-

 

24

A GND

Sensor Eingang Erde

 

25

IEXC2+

Versorgungsspannung Kanal 2+

 

26

SENSE2+

Sensor Eingang Kanal 2+

 

27

SENSE2-

Sensor Eingang Kanal 2-

 

28

IEXC2-

Versorgungsspannung Kanal 2-

 

Bitte beachten Sie den Abschnitt Verbindungen zum richtigen Anschluss der Eingänge

Werkseinstellungen
 

Name

Beschreibung

Baudrate

9600

Datenbits

8

Parität

keine

Stoppbit

1

Geräteadresse

1

Sensor

Typ 20 Widerstandsthermometer

Die Einstellungen lassen sich leicht mittels mitgelieferter Software "9000 Utility" ändern.

LED-Anzeige

Das EX-9015 / EX-9033 / EX-9036 ist mit einer 4,5-Stellen 7-Segment Anzeige ausgestattet, die wichtige Statusinformationen anzeigt.

INIT/Konfigurations-Modus

Das EX-9015 / EX-9033 / EX-9036 verfügt über ein EEPROM in dem Parameter wie Geräteadresse, Modell, Baudrate, Messbereich und andere Informationen gespeichert sind. Vor der Inbetriebnahme müssen die Parameter in der Regel angepasst werden. Dazu ist der INIT-Modus wie folgt zu aktivieren:

  1. Schalten Sie das Modul aus
  2. Verbinden Sie den INIT Pin mit dem GND Pin.
  3. Schalten Sie das Modul ein

Das Modul kann nun konfiguriert werden.

Implementierung

Die folgende Tabelle zeigt den minimalen und maximalen Wertebereich der sechs Messbereiche:

Messbereich

min

max

min

max

Pt100 α=0,00385

-100

100

-100

100

Pt100 α=0,00385

0

100

0

100

Pt100 α=0,00385

0

200

0

100

Pt100 α=0,00385

0

600

0

100

Pt100 α=0,003916

-100

100

-100

100

Pt100 α=0,003916

0

100

0

100

Pt100 α=0,003916

0

200

0

100

Pt100 α=0,003916

0

600

0

100

Ni120

-80

100

-80

100

Ni120

0

100

0

100

Pt1000 α=0,00385

-200

600

-33,3

100

Cu100 α=0,00421

-20

150

-13,3

100

Cu100 α=0,00427

0

200

0

100

Cu1000 α=0,00421

-20

150

-13,3

100

Pt100 α=0,00385

-200

200

-100

100

Pt100 α=0,003916

-200

200

-100

100

Pt100 α=0,00385

-200

600

-33,3

100

Pt100 α=0,003916

-200

600

-33,3

100

Cu50

-50

150

-33,3

100

Ni100

-60

180

-33,3

100

Das EX-9015 / EX-9033 / EX-9036 verfügt in allen Messbereichen über eine Auflösung von 16 Bit. Um die beste Genauigkeit zu erzielen wählen Sie den Messbereich, der am besten zu Ihrer Anwendung passt.

Kalibrierung

ACHTUNG: Die Kalibrierung darf nur durch Fachpersonal erfolgen!

  1. Kalibrierungsablauf:
  2. Bauen Sie den Nullpunktkalibrierungswiderstand ein
  3. Lassen Sie das Modul mindestens 30 min warmlaufen
  4. Geben Sie die Typenbezeichung des Sensors ein für den Sie die Kalibrierung durchführen möchten (siehe Tabelle)
  5. Aktivieren Sie die Kalibrierung
  6. Führen Sie das Nullpunkkalibrierungskommando aus
  7. Bauen Sie den Messbereichkalibrierungswiderstand ein
  8. Führen Sie das Messbereichkalibrierungskommando aus
  9. Wiederholen Sie die Schritte 4 bis 7 drei mal
  • Anmerkungen:
  • Nutzen Sie 2-Draht Sensor Verbindungen zur Widerstandskalibrierung
  • Bei EX-9033 / EX9036 verbinden Sie den Kalibrierungswiderstand mit Kanal 0
  • Bei EX-9015 / EX9033P / EX9036P sollte jeder Kanal einzeln kalibriert werden und die anderen Kanäle währenddessen deaktiviert werden
  • Vor der Kalibrierung setzen Sie das Kommunikationsprotokoll zurück
  • Zur Kalibrierung sind folgende Widerstände zu verwenden:

Typ

Nullpunktkalibrierung

Messbereichkalibrierung

20

0 Ω

320 Ω

2A / 2D

0 Ω

320 Ω

Verbindungen

  • Verbindungsempfehlungen
  • Für EX-9033 / EX-9036 sowie EX-9033P / EX-9036P sollten die Verbindungen einzelner Kanäle geschirmt sein und die Abschirmung mit dem A.GND Anschluss des Kanals verbunden werden
  • Für EX-9015 sind geschirmte Drähte empfohlen. Die Abschirmung sollte mit dem IEXEC+ Anschluss des Kanals verbunden werden
  • Für RS-485 nutzen Sie verdrillte Drahtpaare (24AWG)
  • Nutzen Sie 26-12AWG Draht für Signalverbindungen

Bitte beachten Sie, dass die Kanäle 0 bis 2 des EX-9015 / EX-9036 für 2 / 3 / 4 Draht Verbindungen ausgelegt sind, die Kanäle 3 bis 5 aber nur 2 oder 3 Draht Verbindungen auslesen können. Beim EX-9033 sind alle Kanäle als 2 / 3 / 4 Draht Verbindung möglich.

Beim Anschluss der Eingänge 0 bis 5 folgen Sie bitte den Schaltplänen unten.

2 Draht Verbindung

 

        

3 Draht Verbindung

 

4 Draht Verbindung

 

Sollten Sie den Messbereich verlassen, so wird Ihnen dies anhand folgender Ausgaben kenntlich gemacht:

Ausgabeformat

Unter Minimalwert

Über Maximalwert

Wissenschaftlich

-9999,9

9999,9

% FSR

-999,99

999,99

Zweier-Komplement HEX

7FFF

8000

Anhang A.1 - Modbus Befehle

Anfrage:

00

Adresse

1Byte

1 bis 247

01

Funktions Code

1Byte

0x04

02-03

Start-Kanal

2 Byte

0 bis 7 für Auslesen der analogen Eingänge

04-05

Zahl der Eingangskanäle (N)

2Byte

1 bis 8;(Start Kanal+N)<=8 für Auslesen der analogen Eingänge

Ausgabe:

00

Adresse

1Byte

1 bis 247

01

Funktions Code

1Byte

0x04

02

Byte Zähler

1 Byte

2 x N

03~

Daten des Eingangskanals

2 x N Bytes

 

Fehlerausgabe:

00

Adresse

1Byte

1 to 247

01

Funktions Code

1Byte

0x84

 

Exception Code

1 Byte

02:Start-Kanal ausserhalb des Bereichs 03:(Start-Kanal+Zahl Eingangskanäle) ausserhalb des Bereichs, fehlerhafte Anzahl Bytes empfangen

Adressierung:

 

 

 

EX-9015-M / EX-9033-M / EX-9036-M

 

Adresse

Hex

Kanal

Inhalt

Attribute

30001

0H

0

Analog Eingangswert

Lesen

30002

1H

1

Analog Eingangswert

Lesen

30003

2H

2

Analog Eingangswert

Lesen

30004

3H

3

Analog Eingangswert

Lesen

30005

4H

4

Analog Eingangswert

Lesen

30006

5H

5

Analog Eingangswert

Lesen

30007

6H

6

Analog Eingangswert

Lesen

30008

7H

7

Analog Eingangswert

Lesen

Anhang A.2 - DCON Befehle

Kommando

Ausgabe

Beschreibung

%AANNTTCCFF

!AA

Modul Konfiguration einstellen

#**

Keine Antwort

Synchronisiertes Abtasten

#AA

>(Daten)

Liest alle Analog Eingänge aller Kanäle

#AAN

>(Daten)

Liest den Analog Eingang des spezifizierten Kanals

$AA0

!AA

Führt eine Span Kalibrierung durch

$AA1

!AA

Führt eine Zero Kalibrierung durch

$AA0Ci

!AA

Führt eine Einzelkanal Zero Kalibrierung durch

$AA1Ci

!AA

Führt eine Einzelkanal Span Kalibrierung durch

$AA2

!AANNTTCCFF

Liest die Modulkonfiguration

$AA3

>(Daten)

Liest die CJC Temperatur

$AA4

>AAS(Daten)

Liest synchronisierte Daten

$AA5VV

!AA

Aktiviert / Deaktiviert den Kanal

$AA6

!AAVV

Liest den Zustand des Kanals (aktiv / inaktiv)

$AA7CiRrr

!AA

Setzt die Konfiguration eines Kanals

$AA8Ci

!AACiRrrr

Liest die Kofiguration eines Kanals

$AA9

!AA(Daten)

Liest den CJC Offset

$AA9SNNNN

!AA

Setzt den CJC Offset

$AAA

>(Daten)

Liest die Analog Eingänge aller Kanäle im Hex-Format

$AAA

!AAi

Liest die CJC Update Einstellungen

$AAAi

!AA

Legt die CJC Update Einstellungen fest

$AAB

!AANN

Liest den Diagnosestatus des Kanals

$AAF

!AA(Daten)

Liest die Firmware-Version

$AAM

!AA(Daten)

Liest den Modulnamen

$AAP

!AASC

Liest das Protokoll

$AAPN

!AA

Legt das Protokoll fest

$AAS0

!AA

Interne Kalibrierung

$AAS1

!AA

Lädt die Werkseinstellungen der Kalibrierungsparameter

~AAC

!AAN

Liest den CJC Status (aktiv / inaktiv)

~AACN

!AA

Aktiviert / Deaktiviert CJC

~AAEV

!AA

Aktiviert / Deaktiviert die Kalibrierung

~AAI

!AA

Soft INIT

~AAO(Name)

!AA

Legt den Modulnamen fest

~AATnn

!AA

Legt den Soft INIT Timeout fest

~AAEE

!AAN

Liest offene Eingänge aus

~AAEEN

!AA

Aktiviert / Deaktiviert Erkennung offener Eingänge

@AAS

!AAN

Liest den Verbindungsmodus

@AASN

!AA

Setzt den Verbindungsmodus zu differentiell oder Single-Ended

Anhang A.3 - Host Watchdog Befehle

 

Kommando

Ausgabe

Beschreibung

~**

Keine Antwort

Host OK

~AA0

!AASS

Liest den Host Watchdog Status

~AA1

!AA

Setzt den Host Watchdog Status zurück

~AA2

!AAETT

Liest die Host Watchdog Timeout Einstellung

~AA3ETT

!AA

Legt die Host Watchdog Timeout Einstellung fest

Links

  • EX-9015
    6 Kanal, 16 bit RS485 Analog In Module with single channel configruation for resistive temperature detector
  • EX-9015-M
    6 Kanal, 16 bit RS485 Modbus RTU Analog In Module with single channel configruation for resistive temperature detector
  • EX-9033
    6 Kanal, 16 bit RS485 Analog In Module for resistive temperature detector
  • EX-9033-M
    6 Kanal, 16 bit RS485 Modbus RTU Analog In Module for resistive temperature detector
  • EX-9033P
    6 Kanal, 16 bit RS485 Analog In Module with single channel configruation for resistive temperature detector
  • EX-9033P-M
    6 Kanal, 16 bit RS485 Modbus RTU Analog In Module with single channel configruation for resistive temperature detector
  • EX-9036
    6 Kanal, 16 bit RS485 Analog In Module for resistive temperature detector
  • EX-9036-M
    6 Kanal, 16 bit RS485 Modbus RTU Analog In Module for resistive temperature detector
  • EX-9036P
    6 Kanal, 16 bit RS485 Analog In Module with inpidual channel configuration for resistive temperature detector
  • EX-9036P-M
    6 Kanal, 16 bit RS485 Modbus RTU Analog In Module with inpidual channel configuration for resistive temperature detector