МС-01 - Измеритель температуры
НАЗНАЧЕНИЕ
Модуль сбора данных (ТИП), (далее Устройство) предназначен для непрерывного измерения фактической температуры среды или объекта и передачи измеренного значения по последовательному интерфейсу RS-485 по протоколу MODBUS RTU.
ПРИНЦИП РАБОТЫ
При подаче питания Устройство осуществляет непрерывное измерение температуры объекта или среды с помощью выносного термодатчика (термодатчиков). В качестве датчиков температуры могут применяться: термопара, терморезистор или цифровой термодатчик DS18B20. При применении цифровых термодатчиков Устройство позволяет осуществлять одновременную обработку сигналов с 8 датчиков DS18b20. Прочитать результат измерения температуры и выполнить настройку всех параметров можно по последовательному интерфейсу RS-485 по протоколу Modbus RTU.
ПАРАМЕТРЫ ПРОТОКОЛА MODBUS RTU
Режим работы | SLAVE |
Настройки порта | Число битов на с: 9600/ 14400/ 19200/ 28800/ 38400/ 57600/ 76800/ 115200. (значение по умолчанию - 19200) Биты данных: 8 Четность: только EVEN Стартовые биты: 1 Стоповые биты: 1 |
Коды функций | 0×03: Чтение нескольких регистров хранения;* 0×06: Запись значения одного регистра хранения; 0×10: Запись нескольких регистров хранения.** |
Максимальная частота опроса | Не ограничена |
* – Все доступные для чтения регистры можно считывать одной командой.
** – Все доступные для записи регистры можно записывать одной командой.
|
КАРТА РЕГИСТРОВ MODBUS
Адрес | Описание | Функция | Тип | Доступ |
100 | Ошибка записи конфигурации | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R/W |
101 | Режим работы 0 - DS/1 - термопара/2 - терморезистор (0 - по умолчанию); | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R/W |
102 | Регистр команд (0 по умолчанию); 1 - старт сканирования датчиков DS; 2 - переключить режим отображения температуры DS18b20 (см. подробное описание); 104 – вход в режим калибровки термопары; | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R/W |
103 | Разрешение датчика DS18B20 (бит) и время преобразования температуры (мс): 0:9/100; 1:10/200; 2:11/400; 3:12/800. (0 - по умолчанию) | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R/W |
104 | Адрес устройства 1 - 247 (1 по умолчанию); | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R/W |
105 | Скорость передачи 0:9600/ 1:14400/ 2:19200/ 3:28800/ 4:38400/ 5:57600/ 6:76800/ 7:115200 (по умолчанию - 2) | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R/W |
106 | B-constant терморезистора (3950 по умолчанию); 0×03,0×06,0×10 INT_16 R/W | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R/W |
107 | R0 терморезистора (10000 по умолчанию); | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R/W |
108 | Сопротивление проводов датчика Pt, Ом | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R/W |
109 | Выбор датчика Pt: 0-Pt100/1-Pt500/ 2 – Pt1000. | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R/W |
200 | Количество DS/ Температура термопары °C/ Температура терморезистора 0,1 °C/ Температура Pt °C | 0×03,0×06,0×10 | INT_16 | R |
201 | температура DS1 0,1°C; | 0×03 | INT_16 | R |
202 | ошибка DS1 (выдает 1, если датчик не удалось опросить); | 0×03 | INT_16 | R |
203 | температура DS2 0,1°C; | 0×03 | INT_16 | R |
204 | ошибка DS2; | 0×03 | INT_16 | R |
205 | температура DS3 0,1°C; | 0×03 | INT_16 | R |
206 | ошибка DS3; | 0×03 | INT_16 | R |
207 | температура DS4 0,1°C; | 0×03 | INT_16 | R |
208 | ошибка DS4; | 0×03 | INT_16 | R |
209 | температура DS5 0,1°C; | 0×03 | INT_16 | R |
210 | ошибка DS5; | 0×03 | INT_16 | R |
211 | температура DS6 0,1°C; | 0×03 | INT_16 | R |
212 | ошибка DS6; | 0×03 | INT_16 | R |
213 | температура DS7 0,1°C; | 0×03 | INT_16 | R |
214 | ошибка DS7; | 0×03 | INT_16 | R |
215 | температура DS8 0,1°C; | 0×03 | INT_16 | R |
216 | ошибка DS8; | 0×03 | INT_16 | R |
НАСТРОЙКА УСТРОЙСТВА ПЕРЕД МОНТАЖОМ
- Подключиться к устройству по протоколу Modbus, используя следующие настройки: адрес – 1, Скорость передачи - 19200, биты данных – 8; четность - EVEN, Стоповые биты – 1.
- Задать адрес (104 регистр) и скорость обмена данными по протоколу Modbus (105 регистр). Заданные значения адреса и скорости вступают в силу при следующем запуске устройства. Адрес задается целым числом из диапазона 1-247. Скорость задается целым числом из диапазона 0-7.
- Для сброса адреса и скорости до заводских установок при подаче питания удерживайте кнопку в течении 2 секунд. Устройство трижды моргнет светодиодами при успешном сбросе.
- Выбрать режим работы Устройства (101 регистр). Режим работы задается целым числом из диапазона 0-2. 0 – режим работы с DS18B20, 1 – режим работы с термопарой, 2 – режим работы с терморезистором.
- При выборе режима работы с использованием термопары в качестве датчика: Используется термопара тип К. Первоначально термопара откалибрована при производстве устройства. Можно дополнительно осуществить калибровку применяемой термопары. Для этого необходимо записать значение “104” в регистр 102. Считать значение в регистре 102. После того как в регистре 102 отобразится единица записать в него текущую температуру термопары целым числом.
- При выборе режима работы с использованием терморезистора в качестве датчика: Задать параметры применяемого терморезистора в регистрах 106 и 107. Регистр 106 - B-const (по умолчанию 3950) и регистр 107 R0 (по умолчанию 11000 Ом);
- При выборе режима работы с использованием цифрового датчика DS18B20 в качестве датчика температуры: Выбрать разрешение датчиков DS18B20 (регистр 103), запись конфигурации произойдет по изменению регистра. В зависимости от разрешения время преобразования температуры датчиком будет изменяться в соответствии с таблицей:
Значение регистра 3 (0 по умолчанию) | Разрешение датчика в битах | Время преобразования температуры в мс, Tds |
0 | 9 | 100 |
1 | 10 | 200 |
2 | 11 | 400 |
3 | 12 | 800 |
При каждой подаче питания Устройство осуществляет сканирование подключенных датчиков DS18b20 и записывает в них разрешение датчиков в соответствии значением регистра 103. В регистре 108 в данном режиме работы отображается количество найденных датчиков. Запуск процесса сканирования датчиков в процессе работы, осуществляется записью в регистр 2 значения 1, после чего устройство начнет сканирование;
- После окончания конфигурирования Устройства для проверки правильности введенных значений считать значение регистра 100. Единица в этом регистре означает, что было записано недопустимое значение в один из регистров.
ОПРОС УСТРОЙСТВА
1. Режим с датчиком DS18b20:
Температура в данном режиме будет обновляться с периодом T = Tds × N, где Tds – время преобразования температуры датчиком(см. Таблицу выше), а N – количество датчиков. Например, для 5 датчиков с разрешением 11бит температура будет обновляться раз в период T = 400мс×5 = 2000мс. Температура отображается в соответствующем регистре (см. карту регистров). Считывать температуру вместе с ошибкой датчика. Температура и ошибка располагаются друг за другом. Если ошибка равна 1 то температура не актуальна. В обычном режиме температура считывается с датчика, округляется до десятых долей и отображается 16-битным целым знаковым числом с коэффициентом масштабирования 0,1°C; (отрицательные числа представляются в дополнительном коде). Для того чтобы увидеть не преобразованные данные, т.е. данные которые приходят с датчика DS18b20 нужно записать 2 в регистр 102. Смотрите инструкцию для датчика DS18b20.
Примеры температуры в обычном режиме.
Температура ºС | DEC | Hex | Bin |
25,65 | 257 | 0×0101 | 0b0000000100000001 |
-10,5 | -105 | 0×FF97 | 0b1111111110010111 |
Примеры температуры в непреобразованном режиме (т.е. данные как они приходят с DS18b20).
Температура ºС | Bin | Hex |
25,0625 ºС | 0b0000011111010000 | 0×07D0 |
10,125 ºС | 0b0000000010100010 | 0×00A2 |
0,5 ºС | 0b0000000000001000 | 0×0008 |
-10,125ºС | 0b1111111101011110 | 0×FF5E |
2. Режим с термопарой:
Tемпература отображается в регистре 108 в градусах цельсия 16-битным целым знаковым числом (отрицательные числа представляются в дополнительном коде)
Температура ºС | DEC | Hex | Bin |
25 | 25 | 0×0019 | 0b0000000000011001 |
-10 | -10 | 0×FFF6 | 0b1111111111110110 |
Значение измеренной температуры обновляется 2 раза в секунду.
3. Режим с терморезистором:
В режиме терморезистора измеренная температура отображается в регистре 108, 16-битным целым знаковым числом с коэффициентом масштабирования 0,1°C; (отрицательные числа представляются в дополнительном коде).
Температура ºС | DEC | Hex | Bin |
25,7 | 257 | 0×0101 | 0b0000000100000001 |
-10,5 | -105 | 0×FF97 | 0b1111111110010111 |
Значение измеренной температуры обновляется 2 раза в секунду.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Напряжение питания (DC), В | 24 (15÷27) |
Максимальный ток потребления, мА | |
Диапазон измерений DS18b20/термопара/ терморезистор ,°C | -55 – 125/ -250 + 450/ -45 - 250 |
Максимальная погрешность | |
Последовательный интерфейс | RS - 485 |
Протокол | Modbus RTU |
Рабочая температура |