Moduł pomiaru temperatury TD2 jest to przetwornik pomiaru z wielu czujników umieszczonych na wspólnej magistrali na protokół Modbus-RTU. Inaczej mówiąc, jest to urządzenie do odczytu wartości z wielu punktów pomiarowych jednocześnie umożliwiające zdalny odczyt tych wartości przez port RS-485 protokołem Modbus – szeroko wykorzystywanym w przemyśle. Znajduje zastosowanie w obiektach wymagających niezawodnego pomiaru w wielu miejscach. Obsługiwane są wszystkie czujniki oparte o protokół 1 WIRE oferowane przez firmę Ntronic.
Jeśli zastanawiasz się jak zmierzyć temperaturę w kilku odległych bądź bliskich punktach, przetwornik TD2 jest idealnym rozwiązaniem. Urządzenie do pomiaru temperatury TD2 pozwala odczytywać temperaturę z nawet 40 czujników na jednym 3-żyłowym przewodzie, którego długość może wynosić nawet 400m. Obsługiwane są czujniki takich parametrów jak: temperatura, wilgotność itp. Przetwornik wielopunktowego pomiaru na MODBUS-RTU przeszedł pomyślne testy na magistrali o długości 500m, jednak ze względu na stabilność pracy nie zaleca się przekraczania długości 400m. Do pracy wymagane jest napięcia stałe z zakresu 12V – 24V.
Czujniki
Konwerter TD2 może może służyć jako konwerter czujników DS18B20 na Modbus.
Obsługa wielu czujników przez jeden przetwornik możliwa jest dzięki zastosowaniu cyfrowych czujników. Każdy czujnik ma unikalny numer seryjny. Wszystkie czujniki umieszczone są na wspólnej trójżyłowej magistrali. Przetwornik TD2 może komunikować się z każdym z czujników osobno, pobierając np. wartość temperatury z czujnika o konkretnym numerze seryjnym. Podczas odczytu danych z czujnika pozostałe szensory milczą, umożliwiając tym samy przesył danych z odpytywanego czujnika. Przesyłane dane są analizowane pod kątem zakłóceń (poprawności sumy CRC). Nie występuje ryzyko zakłócenia pomiaru, gdyż zakłócone dane są odrzucane przez moduł TD2. Odczytywane wartości są zawsze wartościami zmierzonymi przez czujniki.
Zastosowana komunikacja cyfrowa niesie za sobą także zaletę braku wpływu długości przewodu doprowadzającego na mierzoną wartość. Nie ma więc potrzeby martwić się wpływem długość przewodów na wartość pomiaru, jak ma to miejsce w czujnikach rezystancjach czy termoparowych. Odczyty są możliwe nawet z magistrali 400 m. Co więcej, unikalny numer seryjny każdego czujnika powoduje, że nie musimy prowadzić oddzielnych przewodów do każdego z czujników i w łatwy sposób możemy dodać do istniejącego systemu kolejny punkt pomiarowy.
Czujniki dołączać można do magistrali poprzez pasywne rozgałęziacze. Więcej o nich w dalszej części.
System obsługuje czujniki temperatury, wilgotności i ciśnienia. Ponieważ każdy czujnik wyposażony jest w oddzielny mikrokontroler obsługujący komunikację. Na życzenie klienta istnieje możliwość opracowania dowolnego innego czujnika bądź elementu wykonawczego.
Dostępne czujniki:
TEMPi1N czujnik temperatury
| Zakres pomiarowy | -55 °C – 125 °C | |
| Dokładność | ±0,5 °C | |
| Rozdzielczość | 0,0625 – 0,5°C | |
| Wymiary sondy | ||
| Średnica | 6mm | |
| Długość | 51mm | |
| Długość przewodu | 1m |
HUMi1N czujnik wilgotności i temperatury
| Zakres pomiarowy | -55°C – 125°C / 0 – 100% | |
| Dokładność | ±0,5°C ±2% | |
| Rozdzielczość | 0.01 | |
| Wymiary sondy | ||
| Średnica | 10 mm | |
| Długość | 51 mm | |
| Długość przewodu | 1m |
Najważniejsze cechy:
- Obsługa pomiaru w maksymalnie aż 40 punktach na długości magistrali do 400m!
- Zastosowane czujniki z cyfrową transmisją danych.
- Wszystkie czujniki połączone jednym trój-żyłowym przewodem
- Obudowa na szynę DIN
- Wbudowany Izolowany Interfejs RS-485
- Zdalny odczyt danych – zaimplementowany protokół Modbus – RTU Slave dostępny na portach RS-485 oraz USB
- Konfigurowalne cyfrowe wyjście przekaźnikowe
- Łatwe zarządzanie czujnikami z dedykowanym oprogramowaniem na PC, bądź przez bezpośredni zapis rejestrów Modbus:
- możliwość wykrywania nowych czujników,
- podgląd mierzonych wartości
- pełna konfiguracja czujników
- odczyt błędów pracy czujników
- Odporność na zakłócenia, zaimplementowany algorytm wykrywania błędów transmisji
Urządzenie mierzące temperaturę z dużej ilości czujników wykorzystuje magistralę 1WIRE zastosowanej w cyfrowych czujnikach temperatury DS18B20 producenta MAXIM INTEGRATED. Posiadają one fabrycznie nadane numery seryjne, dzięki temu moduł TD2 może komunikować się z każdym z czujników osobno i nie trzeba doprowadzać osobnych przewodów do każdego z czujnika. Wszystkie czujniki należy połączyć równolegle. Urządzenie może być z łatwością wykorzystane do wielopunktowego pomiar temperatury w silosie zbożowym, czy też rozkładu temperatury w pomieszczeniu bądź innych obiektach.
Przetwornik TD2 stanowi najważniejszą część SYSTEMU WIELOPUNKTOWEGO POMIARU temperatury, wilgotności i ciśnienia oferowanego przez Ntronic. Więcej informacji jak dział syetem wielopunktowego pomiaru na stronie.
Urządzenie można bardzo łatwo skomunikować z innym urządzeniem dzięki zaimplementowanemu protokołowi MODBUS RTU slave, dostępnemu na izolowanych galwanicznie portach RS-485 oraz USB. Urządzenie widziane jest przez sterownik nadrzędny jako zestaw rejestrów Modbus. Zarówno konfiguracja jaki i obsługa urządzenia sprowadza się do odczytu i zapisu rejestrów. Bardzo prosta konfiguracja możliwa jest poprzez udostępniony Program konfiguracyjny NtroConfig w którym cały proces konfiguracji sprowadza się do kilku kliknięć myszą. Można konfigurować takie parametry jak:
- kolejność obsługi czujników,
- rozdzielczość pracy czujników,
- korekcje pomiarów,
- sposób obsługi czujników,
- parametry komunikacji portu RS485,
- czy dany czujnik nie uległ uszkodzeniu,
- modyfikowalne opisy czujników pamiętane w urządzeniu
Ponadto w urządzeniu umieszczono wyjście przekaźnikowe z wyprowadzonymi zaciskami: NO/NC. Najważniejsze funkcje przekaźnika to w moudule 1wire TD2 to:
- Możliwość sterowania przez moduł TD2 pracą innego urządzenia. Gdy temperatura na danym czujniku przekroczy dozwoloną wartość możemy załączać np. pompę czy wentylator. A wyłączyć ją dopiero po stosownym schłodzeniu.
- Przekaźnik w module 1wire TD2 może także pracować jako wyjście alarmowe, ostrzegając, że temperatura na określonych czujnikach jest poza dozwolonym zakresem. Użytkownik definiuje jakie czujniki podłączone do urządzenia mają być kontrolowane przez przekaźnik. Informacje które czujniki powodują załączenie przekaźnika możemy odczytać z rejestrów Modbus urządzenia, bądź za pomocą przygotowanego oprogramowania NtroConfig. W trybie Online zaznaczone są na czerwono czujniki powodujące załączeni przekaźnika.
Urządzenie przeznaczone jest do umieszczenia na szynie DIN 35mm.
Do pobrania:
W razie pytań zapraszam do kontaktu przez zakładkę Kontakt, mailowo biuro@ntronic.pl czy też telefonicznie +48518459388
Zastosowanie, czyli gdzie to wykorzystać…
Magazyny to pomieszczenia występujące w sporej części branż. Produkty w nich przechowywane są często wrażliwe na zmiany mikroklimatyczne. Z tego powodu instalacja systemu monitoring temperatury i wilgotności w takich obiektach jak chłodne czy magazyny ma szczególny wpływ na utrzymanie jakości produktu a co za tym idzie działalność przedsiębiorstw. Długookresowy pomiar temperatury i wilgotności w magazynie, w którym składowane są towary wrażliwe na temperaturę i wilgoć, ma znaczący wpływ na ich późniejszą ich jakość i zdatność do późniejszego użycia.
Zastosowanie monitoringu temperatury i wilgotności w magazynie pozwala utrzymywać właściwy poziom tych parametrów, minimalizując przy tym wysokie ryzyko strat. Utrzymanie optymalnej temperatury jest bardzo istotne zarówno w branży spożywczej, ogrodniczej czy transportowej. Nawet niewielkie odchylenia od przyjętych wartości mogą nieść za sobą poważne konsekwencje. Z tego powodu pomiar temperatury w pomieszczeniach tego typu należy nieustannie monitorować. W przetworniku temperatury TD2 odczyt ze wszystkich czujników realizowany jest co 1 s. Reakcja przekaźnika po przekroczeniu temperatury w module jest niemal natychmiastowa, A zastosowanie cyfrowych czujników, które za pomocą protokołu 1-wire prześlą dane do przetwornika TD2 eliminuje wpływ długości przewodów na mierzoną wartość. Jest to niewątpliwa zaleta względem tradycyjnych czujników bazujących na analogowym przetwarzaniu sygnałów. Ponadto zastosowane czujniki umożliwiają bardzo łatwy sposób prowadzenia procedur testowych.
Komunikacja z czujnikami opartymi o 1-wire nie należy do najprostszych do zaimplementowania w sterownikach przemysłowych. Dzięki protokołowi MODBUS – RTU, moduł TD2 stanowi doskonałe rozwiązanie w przypadku integracji np sterownika przemysłowego z czujnikami 1-wire. Protokuł MODBUS udostępniony jest przez port RS-485 (i USB) pozwala na budowanie sieci z adresowanymi węzłami, do których można podłączyć wiele czujników opartych na komunikacji 1-wire.
Przykład komunikacji z przetwornikiem pokazano we wpisie:
Protokół Modbus rozszyfrowany – Czyli jak działa Modbus?
TD2 w protokole Modbus RTU pełni rolę Slave, oznacza to że, można dołożyć go do istniejącej już sieci Modbus i po konfiguracji (określeniu adresu, prędkości i konfiguracji czujników) rozszerzyć funkcjonalność istniejącej już instalacji, np umożliwiając zainstalowanemu sterownikowi PLC (np popularnemu Siemens S7-1200) odczyt temperatury, ciśnienia itp z wielu dodatkowych miejsc.
Zastosowanie urządzenia jako adresowanego węzła w magistralii RS-485 umożliwia uzyskanie odległości nawet 1200m między urządzeniem, a np systemem monitorującym typu SCADA (bądź innym urządzeniem typu MASTER np wspomnianym wcześniej sterownikiem PLC).
Na froncie urządzenia znajduje się port USB udostępniający pamięci wewnętrzną urządzenia protokołem Modbus. Dzięki temu programem NtroConfig możemy w prosty sposób przeprowadzać konfigurację oraz podglądać stan pracy urządzenia: między innymi wartości odczytane z czujników. Umożliwia to zrobienie prostego systemu monitoringu z wykorzystaniem urządzenia TD2, komputera PC, zestawu czujników oraz kabla USB.
Urządzenie znajduje szerokie zastosowanie w obiektach gdzie wymagane jest zbieranie pomiarów z wielu punktów jednocześnie, między innymi:
- Magazyny, hale produkcyjne, suszarnie, pieczarkarnie, silosy
- Aplikacje monitoringu temperatury – inteligentny budynek, ciepłownictwo, potrzeby HACCP
- Wielopunktowy pomiar temperatury w silosach zbożowych
- Szafy sterownicze, szafy zasilające możliwość monitorowania temperatury urządzeń
- Monitoring i rejestracja temperatury np. w oprogramowaniu typu SCADA
- Zastosowanie konfigurowalnego wyjścia przekaźnikowego umożliwia sterowanie innymi urządzeniami np. pompą wody, bądź działaniem klimatyzatora. Może też pełnić rolę wyjścia alarmowego. Każdy z czujników możemy przyporządkować do sterowania wbudowanym przekaźnikiem. Działanie może polegać na grzaniu do zadanej temperatury z odpowiednią histerezą. Bądź informować o stanach przekroczenia temperatur przez dany czujnik.
Specyfikacja
| Czujniki | Obudowa | ||
| Typ czujników | Czujniki 1wire Ntronic | Wymiary | 80.5 x 101 x 17,5 mm |
| Długość magistrali | 400m | Materiał | Poliwęglan, ABS UL94V-0 |
| Ilość czujników | 40 | Kolor | Jasny szary |
| Dodatkowe funkcje | -Możliwość korekcji pomiaru -Pamięć opisów czujników | Mocowanie | Na szynie DIN 35mm |
| Port RS-485 | Wyjście przekaźnikowe | ||
| Izolacja | Galwaniczna 2500 Vrms przez 1 minutę | Typ przekaźnika | Relpol RSM850 |
| Protokół | Modbus RTU slave | Obciążalność prądowa trwała zestyku | 2A |
| Dostępne prędkości | 2400, 4800, 9600, 19200, 115200 bit/s | Maksymalna moc łączeniowa w kategorii AC1 | 65,5 VA |
| Kontrola parzystości | Brak, bit parzystości, bit nieparzystości | Rezystancja zestyków | 50 mΩ |
| Bity stopu | 1,2 | Sterowanie | Możliwość pracy regulacyjnej na podstawie pomiarów z jednego z czujników |
| Port USB | Zasilanie | ||
| Izolacja | Galwaniczna 3750 Vrms przez 1 minute | Napięcie zasilania | 12 – 24VDC |
| Protokół | Modbus RTU slave | Temperatura pracy | -30 – +50 °C |
| Parametry komunikacji | 115200 bit/s, brak bitu parzystości, 1 bit stopu |
Oprogramowanie
Do zarządzania czujnikami oraz konfigurowania pracy urządzenia TD2 udostępniony jest program NtroConfig.
Urządzenie możemy konfigurować programem zarówno poprzez port USB, jak i RS-485 (po uprzednim skonfigurowaniu go na prędkość 115200 b/s). Przeprowadzanie konfiguracji portem RS-485 nie wymaga bezpośredniej obecności przy nim, natomiast podczas wykorzystania portu USB, ustawienie parametrów sprowadza się tylko do paru kliknięć myszką.
Obsługa programu jest bardzo intuicyjna. Umożliwia on ustawienie wszystkich parametrów pracy takich jak:
- parametry portu RS-485
- adres modbus slave
- obsługa przekaźnika:
- numer czujnika na który ma reagować
- temperatura załączenia i wyłączenia
- wyszukiwanie czujników podpiętych pod magistralę
- ustawienia:
- sposób komunikowania się z czujnikami (wzmocnienie sygnału – szczegóły w instrukcji obsługi )
- odczyt i zapis numerów seryjnych czujników oraz ich modyfikację
- parametryzowanie rozdzielczość, wartość korekcji i opisu każdego z podpiętych czujników
- odczyt błędów działania czujników
Szczegółowo sposób działania programu konfiguracyjnego omówiono w instrukcji obsługi urządzenia w rozdziale nr 6.
Ponieważ cała konfiguracja urządzenia sprowadza się do zapisu odpowiednich rejestrów MODBUS, urządzenie można skonfigurować bez programu NtroConfig. Wystarczy zapisać odpowiednie rejestry konfiguracyjne przez np podłączonym w sieci RS485 sterownikiem PLC pracującym w trybie Modbus master.
W razie pytań zapraszam do kontaktu przez zakładkę Kontakt, mailowo biuro@ntronic.pl czy też telefonicznie +48518459388
Akcesoria
