Měřící modul proudu 4-20mA s výstupem
POPIS Modul je určen pro měření proudu 4 až 20 ma (unifikovaný proudový signál), který bývá výstupní veličinou mnoha snímačů, čidel a dalších zařízení. Vstupní proud 4 až 20mA převede modul na číslo 0 až 1000, které je přeneseno do nadřízeného systému po lince. Tím je dosaženo toho, že například vstupní rozsah připojeného čidla je rozdělen právě na 1000 dílků. Modul obsahuje galvanické oddělení vstupní proudové smyčky od linky a napájecího zdroje. Komunikační protokol je kompatibilní s čidly řady TQS. VLASTNOSTI Měření proudu v rozsahu 4-20mA Komunikace po lince Galvanické oddělení měřicích svorek od linky a napájení Indikace měření kontrolkou Softwarové nastavení adresy se zámkem Jednoduchý komunikační protokol, kompatibilní s čidly řady TQS Malé rozměry, průmyslové provedení Malá spotřeba, napájení nestabilizovaným napětí 8-15V POUŽITÍ Měření výstupního proudového signálu snímačů různých fyzikálních veličin Automatizace v průmyslu Sběr měřených hodnot na vzdáleném místě www.papouch.com Soběslavská 15, Praha 3, tel.: 267 314 268 Strana 2
TECHNICKÉ PARAMETRY Rozsah měřeného proudu... 4mA až 20mA Pracovní teplota elektroniky... 0 C až 70 C Přesnost... +/- 0,5% Rozlišení... 1000 dílků Maximální úbytek napětí na vstupu... 7,5V při 20mA Náhradní vstupní obvod... Zenerova dioda 5,5V v sérii s odporem 100Ω Galvanické oddělení vstupu... max. 500V Komunikace... ASCII, popsána dále Doba odezvy... max. 7 ms Adresovatelnost... softwarově (hardwarové povolení adresace) Komunikační linka... Zakončení... ne, pouze odpory 10 kω definující klidový stav linky. Napájecí napětí... 8V až 15V stejnosměrných Odběr... typ. 3 ma, max. 5 ma Připojení vodičů... svorkovnice WAGO Rozměry... 62 mm x 62 mm x 33 mm Průchodky... PG7 Stupeň krytí... IP56 PŘIPOJENÍ VSTUPNÍHO SIGNÁLU Rozložení svorek modulu ukazuje obrázek 2. Vstupní proud je měřen na svorkách I+ a I-. Převodník lze libovolně řadit do série s jinými měřiči, protože vstupní svorky jsou galvanicky odděleny a na jejich potenciálu nezáleží. Obrázek 1. ukazuje připojení aktivního a pasivního snímače. Označení je myšleno tak, že aktivní snímač se chová jako zdroj proudu, pasivní snímač jako regulátor proudu. Náhradní schéma vstupu modulu je sériová kombinace Zenerovy diody 5,5V v sérii s odporem 100 Ohmů. Napájecí zdroj ve smyčce pasivního snímače musí mít nejméně o 7,5V větší napětí, než je minimální napětí nutné pro správnou činnost snímače. 4-20mA 4-20mA + I+ Snímač I+ Zdroj Snímač I- 0-1000 + + I- 0-1000 Obrázek 1. Připojení aktivního (vlevo) a pasivního (vpravo) snímače www.papouch.com Soběslavská 15, Praha 3, tel.: 267 314 268 Strana 3
PŘIPOJENÍ LINKY A NAPÁJENÍ Rozložení svorek modulu ukazuje obrázek 2. Linka se připojuje do svorek označených A (někdy označení RxTx+) a B (RxTx-). Modul neobsahuje impedanční zakončení, pokud je modul na konci dlouhé linky, je vhodné zakončení připojit. Napájení 8 až 15V se připojí do svorek označených + a -. Modul má ochranu proti přepólování. NASTAVENÍ ADRESY MODULU Každý modul musí mít nastavenou vlastní adresu. Nastavení adresy se provede dodávaným programem, nebo instrukcí vyslanou například univerzálním terminálovým programem (viz tabulka instrukcí). Nastavení adresy modulu je třeba povolit zasunutím adresovací propojky S (viz obrázek 2.). Pokud není propojka zasunuta, modul změnu adresy neprovede. Adresovací propojku nenechávejte při běžném provozu zasunutou. KALIBRACE Modul je kalibrován z výroby. Pokud je třeba provést novou kalibraci, provádí se trimry R1 a trimry R2. Trimrem R1 se nastaví výstupní číslo 0 při připojeném vstupním proudu 4 ma. Trimrem R2 se nastaví výstupní číslo 1000 při připojeném vstupním proudu 20 ma. Oba trimry se vzájemně ovlivňují. (Upozornění: protože měřič nemůže generovat záporné výstupní číslo, je nutné nastavovat 0 shora, nebo nastavovat výstupní číslo 1 při proudu 4,016 ma.) Umístění trimrů je vidět z obrázku 2. +, -... kladný a záporný pól napájení A, B... vodiče linky I +, I -... měřicí vstup pro proud 4 až 20mA R1, R2... kalibrační trimry S... propojka povolující změnu adresy + - A B S I+ I- R1 R2 Obrázek 2. Umístění důležitých prvků na desce modulu www.papouch.com Soběslavská 15, Praha 3, tel.: 267 314 268 Strana 4
USPOŘÁDÁNÍ MĚŘENÍ Čidlo vysílá změřené hodnoty po lince vždy na dotaz nadřízeného systému. Dotaz obsahuje pouze adresu a požadavek na měření. Všechny instrukce jsou ve formátu ASCII a jsou přehledně popsány v tabulce 1. K měření je však možné použít i zdarma dodávaný měřicí program. Možné začlenění čidla do systému měření je znázorněno na obrázku 3. Čidla (a například ještě protokolově kompatibilní teploměr TQS1) jsou spojena linkou. Protože zobrazené měřicí prvky mají malý odběr, galvanické oddělení a vnitřní stabilizaci napájecího napětí, je možné souběžně s linkou vést i napájení. Na obrázku 3. je znázorněno vyhodnocení na počítači PC, linka je převedena na linku RS232 (standardní sériový port) převodníkem TC485. Proud 4-20 ma A B C TQS1 TC485 PC max. 1000 m, 60 čidel TAI *A0852 Obrázek 3. Uspořádání modulů řady TQS. SIGNALIZACE Na modulu je umístěna kontrolka, která signalizuje funkci modulu bliknutím po zapnutí napájecího napětí nebo při komunikaci. www.papouch.com Soběslavská 15, Praha 3, tel.: 267 314 268 Strana 5
KOMUNIKACE S MODULEM Modul lze ovládat zdarma dodávaným uživatelským programem, nebo v libovolném terminálovém programu, či napsat vlastní aplikaci. Převod linky RS232 na může být zajištěn např. převodníkem TC485. Instrukce vysílané na sériový port jsou popsány v následující tabulce. Doba odezvy na lince je maximálně 7ms. Všechny instrukce jsou ve formátu ASCII. Parametry komunikace: Rychlost... 9600bitů/sec Počet datových bitů... 8 Parita... není Stop bitů... 1 Parametry : <adr>... Adresa konkrétního modulu Povolené adresy jsou v rozsazích <0 až 9>, <a až z>, <A až Z> Znak T je rezervován jako prefix, nelze jej použít jako adresu. <cr>... Zakončovací znak konec řádku (hodnota 13 v desítkové soustavě) <proud>... Naměřený proud. Čtyři ASCII znaky například 0000 (pro 4mA) nebo 1000 (pro 20mA) <nic>... Žádná odezva na linku <typ>... Typ zařízení a verze firmwaru. V tomto případě tcl v 1.0. Funkce Vstup (z PC do ) Podmínka Výstup (z do PC) Poznámka Nastavení adresy modulu T#<nova adr> Pokud je <nova adr> chybná Pokud je <nova adr> správná Čtení proudu měřeného modulem bez adresace *<stara adr>err<cr> *<nova adr>ok<cr> Adresu lze nastavit jen pokud je spojena propojka S na desce modulu. (Je-li na lince připojeno více čidel řady TQS, je nutné, aby byla propojkou povolena adresace jen na jediném modulu.) Po nastavení adresy propojku vyjměte. T$I *<adr><proud><cr> Lze použít jen pokud je na lince jen jeden modul. Čtení proudu měřeného modulem s adresací T<adr>I Pokud je odeslána cizí adresa Pokud je správná <adr> <nic> *<adr><proud><cr> Dotaz na typ a adresu modulu T<adr>? Pokud je správná <adr> *<adr><typ><cr> www.papouch.com Soběslavská 15, Praha 3, tel.: 267 314 268 Strana 6