8 Kanal analog Eingang Modul (16 bit)
14.09.2012 - Version 1.00
Einleitung
Technische Daten
Sensoren
Anwendungen
Blockschaltbild
Pin Belegung
Werkseinstellungen
LED-Anzeige
INIT/Konfigurations-Modus
Implementierung
Kalibrierung
Verbindungen
Anhang A Setzen von Jumper1
Anhang B.1 Modbus Befehle
Anhang B.2 DCON Befehle
Anhang B.3 Host Watchdog Befehle Links
Einleitung
Das EX-9018 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.
Das EX-9018 Analog In Modul ist zur Erfassung von Temperatursensoren entwickelt worden und kann mit allen gängigen Temperatursensoren betrieben werden. (siehe Tabelle Implementierung) Das EX-9018 stellt 8 Kanäle zur Verfügung und ist auch mit Modbus RTU Kommunikationsprotokoll erhältlich.
Technische Daten
|
9018 |
9018BL |
|
|
Auflösung |
16 bit |
|
|
Eingänge (differenziell) |
8 |
8 |
|
Abtastrate |
10 Hz |
10 Hz |
|
Sensoren |
Temperatursensor B,C,J,K,N,R,S,T |
|
|
Isolation |
3000V |
|
|
Spannungsversorgung |
10 V - 30 VDC |
|
|
Energieverbrauch |
1,1W |
1,0W |
|
Betriebstemperatur |
-25°C bis +75°C |
|
|
Dual Watchdog Timer |
yes |
|
Messbereiche
Das EX-9018 ist zur Aufnahme von Temperatursensoren entwickelt worden. Folgende Sensortypen werden unterstützt:
- B
- C
- E
- J
- K
- N
- R
- S
- T
Mit den unterstützten Sensoren können verschiedenste Temperaturbereiche erfasst werden. Sie reichen von -270°C bis hin zu 1800°C.
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
EX9018 / 9018BL
Pin Belegung
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 |
|
1 |
Vin5+ |
Eingang Kanal 5+ |
|
2 |
Vin5- |
Eingang Kanal 5- |
|
3 |
Vin6+ |
Eingang Kanal 6+ |
|
4 |
Vin6- |
Eingang Kanal 6- |
|
5 |
Vin7+ |
Eingang Kanal 7+ |
|
6 |
INIT / Vin7- |
INIT / Eingang Kanal 7- |
|
7 |
(Y) DATA+ |
RS485 Datenleitung + |
|
8 |
(G) DATA- |
RS485 Datenleitung - |
|
9 |
(R) +Vs |
Spannungsversorgung |
|
10 |
(B) GND(Y) DATA+ |
Erde |
|
11 |
Vin0+ |
Eingang Kanal 0+ |
|
12 |
Vin0- | Eingang Kanal 0- |
|
13 |
Vin1+ |
Eingang Kanal 1+ |
|
14 |
Vin1- |
Eingang Kanal 1- |
|
15 |
Vin2+ |
Eingang Kanal 2+ |
|
16 |
Vin2- |
Eingang Kanal 2- |
|
17 |
Vin3+ |
Eingang Kanal 3+ |
|
18 |
Vin3- |
Eingang Kanal 3- |
|
19 |
Vin4+ |
Eingang Kanal 4+ |
|
20 |
Vin4- |
Eingang Kanal 4- |
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 05 -2,5 bis 2,5 V |
Die Einstellungen lassen sich leicht mittels mitgelieferter Software "9000 Utility" ändern.
LED-Anzeige
Das EX-9018 hat eine System-LED die den Betriebsstatus anzeigt.
INIT/Konfigurations-Modus
Das EX-9018 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:
- Schalten Sie das Modul aus
- Setzen Sie Jumper1 so, dass der Eingang INIT / Vin7- auf INIT Modus ist (siehe Abschnitt Anhang A Setzen von Jumper1)
- Verbinden Sie den INIT Pin mit dem GND Pin.
- 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 (%FSR) |
max (%FSR) |
|
-15mV bis 15mV |
-15 |
15 |
-100 |
100 |
|
-50mV bis 50mV |
-50 |
50 |
-100 |
100 |
|
-100mV bis 100mV |
-100 |
100 |
-100 |
100 |
| -500mV bis 500mV |
-500 |
500 |
-100 |
100 |
| -1V bis 1V |
-1 |
1 |
-100 |
100 |
|
-2,5 bis 2,5 |
-2,5 |
2,5 |
-100 |
100 |
|
-20mA bis 20mA |
-20 |
20 |
-100 |
100 |
|
Typ B |
0 |
1820 |
0 |
100 |
|
Typ C |
0 |
2320 |
0 |
100 |
|
Typ E |
-270 |
1000 |
-27,0 |
100 |
|
Typ J |
-210 |
760 |
-27,63 |
100 |
|
Typ K |
-270 |
1372 |
-19,68 |
100 |
|
Typ L |
-200 |
800 |
-25 |
100 |
|
Typ M |
-200 |
100 |
-100 |
50 |
|
Typ N |
-270 |
1300 |
-20,77 |
100 |
|
Typ R |
0 |
1768 |
0 |
100 |
|
Typ S |
0 |
1768 |
0 |
100 |
|
Typ T |
-270 |
400 |
-67,5 |
100 |
Das EX-9018 verfügt in allen Messbereichen über eine Auflösung von 16 Bit. Um die beste Genauigkeit zu erzielen wählen Sie den Sensor, der am besten zu Ihrer Anwendung passt.
Kalibrierung
ACHTUNG: Die Kalibrierung darf nur durch Fachpersonal erfolgen!
Kalibrierungsablauf:
- Lassen Sie das Modul mindestens 30 min warmlaufen
- Geben Sie die Typenbezeichung des Sensors ein für den Sie die Kalibrierung durchführen möchten (siehe Tabelle)
- Aktivieren Sie die Kalibrierung
- Schließen Sie eine Nullpunktskalibrierungssspannung (0mV) an
- Führen Sie das Nullpunkkalibrierungskommando aus
- Schließen Sie die Messspannenkalibrierungsspannung an (abhängig vom Messbereich)
- Führen Sie das Messbereichkalibrierungskommando aus
- Wiederholen Sie die Schritte 2 bis 7 drei mal
- Anmerkungen:
- Nutzen Sie 2-Draht Sensor Verbindungen zur Kalibrierung
- Zur Kalibrierung der Strommessung schließen Sie einen 125Ω Vorwiderstand an
- Bei EX9018P sollte jeder Kanal einzeln kalibriert werden und die anderen Kanäle währenddessen deaktiviert sein
- Vor der Kalibrierung setzen Sie das Kommunikationsprotokoll zurück
- Zur Kalibrierung sind folgende Spannungen zu verwenden:
|
Typ |
00 |
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
|
Nullpunktkalibrierung |
0 mV |
0 mV |
0 mV |
0 mV |
0 V |
0 V |
0 mA |
|
Messbereichkalibrierung |
+15 mV |
+50 mV |
+100 mV |
+500 mV |
+1 V |
+2,5 V |
+20 mA |
Verbindungen
Verwenden Sie zur Verbindung des Moduls mit Messgeräten nur geschirmte Drähte. Es werden 26-12AWG Drähte für Signalverbindungen empfohlen.
Bitte beachten Sie, dass das EX-9018 sowohl mit 8 differenziellen Kanälen als auch mit 6 differenziellen und 2 Single-Ended Kanälen betrieben werden kann, je nach Einstellung des Jumper1. (siehe Abschnitt Anhang A Setzen von Jumper1)
Beim Anschluss der Eingänge 0 bis 6 folgen Sie bitte den Schaltplänen unten.
Anhang A - Setzen von Jumper1
Im Folgenden wird kurz beschrieben wie das Gehäuse des Moduls zu öffnen ist und wo sich Jumper 1 befindet, wie im Abschnitt „Verbindungen“ angesprochen.
- Lösen Sie die 2 Schrauben an der Unterseite des Gehäuse
- Öffnen Sie die 4 Clips an beiden Seiten des Modul (z.B mit einem Schraubenzieher)
- Jumper 1 ist unten, wie im Bild, zu finden. Lesen Sie auch das Kapitel „Pin Belegung“, um die korrekte Einstellung des Jumpers zu finden
- Setzen Sie den Jumper entsprechend der gewünschten Funktionalität
Anhang B.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 |
Adressierung:
|
|
|
|
9018 / 18BL -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 B.2 - DCON Befehle
|
Kommando |
Ausgabe |
Beschreibung |
|
$AA3 |
>(Daten) |
Liest die CJC Temperatur |
|
$AA9 |
!AA(Daten) |
Setzt den CJC Offset-Wert |
|
$AAB |
!AAS |
Erkennt offenen Temperatursensor-Eingang |
|
$AAZ |
!AA |
Einstellen der LED-Daten |
|
#AAN |
>(Daten) |
Liest den Eingang N aus |
Anhang B.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-9018
8 Kanal, 16 bit RS485 Analog In Module for thermocouple - EX-9018BL
8 Kanal, 16 bit RS485 Analog In Module with break line detection for thermocouple - EX-9018BL-M
8 Kanal, 16 bit RS485 Modbus RTU Analog In Module with break line detection for thermocouple