Analog Eingang 3 (9033) / 6 (9015 / EX-9036) Kanal 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.1 Modbus Befehle
- Anhang A.2 DCON Befehle
- Anhang A.3 Host Watchdog Befehle
- 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
EX-9015 / EX-9033 / EX-9036
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 |
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:
- Schalten Sie das Modul aus
- 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 |
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!
- Kalibrierungsablauf:
- Bauen Sie den Nullpunktkalibrierungswiderstand ein
- 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
- Führen Sie das Nullpunkkalibrierungskommando aus
- Bauen Sie den Messbereichkalibrierungswiderstand ein
- Führen Sie das Messbereichkalibrierungskommando aus
- 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