Bedienungsanleitung EX-9018

8 Kanal analog Eingang Modul (16 bit)

14.09.2012 - Version 1.00

EX-9018 8 Kanal, 16 bit RS485 Analog In Module für Thermoelemente

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

Blockschaltbild EX9018

EX9018 / 9018BL

Pin Belegung

Pin Belegung EX9018

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:

  1. Schalten Sie das Modul aus
  2. Setzen Sie Jumper1 so, dass der Eingang INIT / Vin7- auf INIT Modus ist (siehe Abschnitt Anhang A Setzen von Jumper1)
  3. Verbinden Sie den INIT Pin mit dem GND Pin.
  4. 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:

  1. Lassen Sie das Modul mindestens 30 min warmlaufen
  2. Geben Sie die Typenbezeichung des Sensors ein für den Sie die Kalibrierung durchführen möchten (siehe Tabelle)
  3. Aktivieren Sie die Kalibrierung
  4. Schließen Sie eine Nullpunktskalibrierungssspannung (0mV) an
  5. Führen Sie das Nullpunkkalibrierungskommando aus
  6. Schließen Sie die Messspannenkalibrierungsspannung an (abhängig vom Messbereich)
  7. Führen Sie das Messbereichkalibrierungskommando aus
  8. 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

EX9017-JP1-1

EX9017-JP1-2.gif

EX9017-JP1-3

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

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