UC MO-AI8-ST

UC MO-AI8-ST Модуль ввода, 8 аналоговых каналов ввода Modbus RTU (RS485)

Инструкция пользователя

Указание мер безопасности

  • По способу защиты от поражения электрическим током модуль соответствует классу II по ГОСТ 12.2.007.0-75.
  • При эксплуатации и техническом обслуживании необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80, “Правил эксплуатации электроустановок потребителей” и “Правил охраны труда при эксплуатации электроустановок потребителей”.
  • Открытые контакты клемм модуля при эксплуатации находятся под напряжением величиной до 30 В. Любые подключения к модулю и работы по его техническому обслуживанию производятся только при отключенном питании модуля.
  • Не допускается попадание влаги на контакты выходных соединителей и внутренние элементы модуля. Запрещается использование модуля при наличии в атмосфере кислот, щелочей, масел и иных агрессивных веществ.
  • Подключение, регулировка и техническое обслуживание модуля должны производится только квалифицированными специалистами, изучившими настоящее руководство по эксплуатации.

Характеристика модуля

Предназначение и описание модуля

  • Название: Модуль ввода, 8 аналоговых каналов ввода, Modbus RTU/ASCII (RS485).
  • Артикул: MO-AI8-ST.
  • Модуль аналогового ввода MO-AI8 Modbus подключается по шине Modbus в режиме Slave.
  • Модуль MO-AI8 позволяет проводить измерения значения напряжения и силы тока.
  • Устройство имеет набор из 8 входов для аналоговых измерений. Дополнительно, модуль снабжен двумя конфигурируемыми цифровыми выходами.
  • Модуль подключается к магистрали RS485 с помощью двухпроводной витой пары. Коммуниукация осуществляется по протоколу Modbus RTU/ASCII.
  • Модуль предназначен для монтажа на шине DIN в соответствие со стандартом DIN EN 5002.
  • Для индикации состояния модуль снабжен набором светодиодов, расположенных на корпусе устройства.
  • Конфигурация устройства производится двумя способами: с помощью интерфейса USB и с помощью протокола Modbus.

Спецификация

Питание Напряжение 10-30 В DC; 10-28 В AC
Максимальная сила тока DC: 52мА @ 24 В
AC: 62 мА @ 24 В
Максимальная потребляемая мощность DC: 1,25 Вт
AC: 1,5 ВА
Скорость связи 2400 - 115200 бит/с
Входы Количество входов 8
Входное напряжение 0-10 В (разрешение 1,5 мВ)
Входное напряжение -10-10 В (разрешение 1,5 мВ)
Входное напряжение 0-1 В ( разрешение 0,1875 мВ)
Входное напряжение -1-1 В (разрешение 0,1875 мВ)
Входной ток 4-20 мА ( разрешение 3,75 мкA)
Входной ток 0-20 мА ( разрешение 3,75 мкA)
Входной ток -20-20 мА (разрешение 3,75 мкА)
Разрешение преобразователя 14 бит
Время обработки ADC 16 мс / канал
Цифровые выходы Максимальная сила тока и напряжения 500 мА / 55В
Температура Рабочая -20°C ÷ +65°C
Хранения -40°C ÷ +85°C
Разъемы Питания 2 пин
Коммуникации 3 пин
Входа 2 x 10 пин
Конфигурационные MiniUSB
Габариты Длина 88 мм
Высота 110 мм
Глубина 62 мм
Интерфейс RS485 До 128 устройств

Габариты модуля

Внешний вид и размеры модуля представлены на рисунке. Модуль фиксируется на шине DIN. Разъемы питания, коммуникационные, входа находятся снизу и сверху модуля. Разъемы конфигурационные USB и индикаторы находятся на передней панели модуля.

Конфигурация связи

Заземление и экранирование

Монтаж модуля вблизи других устройств, генерирующих электромагнитное излучение (реле, контакторы, трансформаторы, электроконтроллеры и т.д.) может вызвать электрические помехи питания устройства и сигнальных проводов, а также негативные последствия для системы. Правильное заземление, а также другие меры безопасности необходимо произвести на этапе установки. Меры безопасности: заземление блока управления, заземление модуля, заземление экранированных проводников, защита переключающих устройств, правильно подобранные типы кабелей и сечения проводников.

Терминатор

Эффекты передающей линии часто вызывают проблемы в информационно- коммуникационных сетях. Эти проблемы часто касаются подавления отраженного сигнала в сети. Чтобы ликвидировать наличие отражений на концах кабелей, необходимо на двух концах кабеля использовать резистор с сопротивлением, равным сопротивлению данной линии. В случае с витой парой, типовое значение - 120 Ом.

Определение адреса модуля в сети

В Таблице 1 представлен способ настройки переключателей для определения адреса модуля. С помощью переключателей возможна настройка адреса от 0 до 127. Адреса от 128 до 255 можно настраивать с помощью интерфейса RS485 или USB.

Переключатель Адрес
SW1 +1
SW2 +2
SW3 +4
SW4 +8
SW5 +16
SW6 +32
SW7 +64

Напр., включение переключателей 1, 3 и 5 даст следующую настройку адреса:
Адрес = 1 + 4 + 16 = 21

Типы регистров Modbus

В модуле есть 4 типа доступных переменных.

Тип Начальный адрес Переменная Доступ Команда Modbus
1 00001 Coils Битовый
Чтение и запись
1, 5, 15
2 10001 Discrete inputs Битовый
Чтение
2
3 30001 Input registers Регистровый
Чтение
3
4 40001 Holding registers Регистровый
Чтение и запись
4, 6, 16

Настройка коммуникации

Данные в модулях хранятся в 16 битных регистрах. Доступ к регистрам производится посредством протокола Modbus RTU или Modbus ASCII.

Параметры по умолчанию

Конфигурацию по умолчанию можно вернуть с помощью переключателя SW8. Подробнее в разделе “Восстановление конфигурации по умолчанию”.

Скорость передачи, бит/с 19200
Четность Нет
Кол-во битов данных 8
Кол-во стоповых битов 1
Задержка ответа, мс 0
Режим Modbus RTU

Восстановление конфигурации по умолчанию

Для восстановления конфигурации по умолчанию необходимо при выключенном питании модуля переключить SW8, а затем включить питание. В модуле должны начать мигать индикаторы питания (светодиоды) и коммуникации. Если в этом состоянии выключить переключатель SW8, все настройки будут перезаписаны.
Внимание! Во время восстановления конфигурации по умолчанию будут удалены все значения, сохраненные в регистрах модуля!

Конфигурационные регистры

Адрес Название Значения
40003 Скорость передачи 0 - 2400
1 - 4800
2 - 9600
3 - 19200
4 - 38400
5 - 57600
6 - 115200
другое значение - значение * 10
40005 Четность 0 - отсутствие
1 - нечетность
2 - четность
3 - всегда 1
4 - всегда 0
40004 Стоповые биты LSB 1 - один стоповый бит
2 - 2 стоповых бита
40004 Стоповые биты MSB 7 - 7 битов данных
8 - 8 битов данных
40006 Задержка ответа Время в мс
40007 Режим Modbus 0 - RTU
1 - ASCII

Светодиодные индикаторы

Указатель Описание
Питание Включенный светодиод означает, что модуль правильно подключен к источнику питания.
Связь (RS485) Светодиод включается, когда модуль получает правильный пакет данных и высылает ответ.
Состояние входов (AI1...AI8) Включенный светодиод означает, что на входе есть сигнал.
Состояние выходов (DO1, DO2) Включенный светодиод означает, что выход подсоединен.

Подключение модуля

Открытие корпуса

Чтобы снять верхнюю панель устройства, необходимо поддеть ее сбоку при помощи плоского инструмента (напр., небольшой отвертки), как показано на изображении ниже.

Настройка переключателей

Переключатель Функция Описание
1 Адрес модуля +1 Настройка адреса модуля в диапазоне от 0 до 127
2 Адрес модуля +2
3 Адрес модуля +4
4 Адрес модуля +8
5 Адрес модуля +16
6 Адрес модуля +32
7 Адрес модуля +64
8 Настройка модуля по умолчанию Настройка параметров передачи по умолчанию (см. Параметры по умолчанию и Восстановление конфигурации по умолчанию)

Выбор режима работы входа

Каждый вход может быть использован для измерения напряжения (по умолчанию) или тока. Для того чтобы изменить режим работы, необходимо внести изменения конфигурации с помощью программы, а также установить джамперы внутри модуля в соответствии с таблицей ниже.

Джампер Описание
Измерение тока
Измерение напряжения

Открытие задней крышки

  1. Удалить клипсу, нажав на нее сверху вниз в направлении к центру;
  2. Аккуратно отделить заднюю крышку, нажав на защелки с помощью тонкой отвертки.

Регистры модуля

Регистровый доступ

Адрес Адрес
DEC
Адрес
HEX
Название регистра Доступ Описание
30001 0 0x00 Версия/Тип Чтение Тип и версия устройства
30002 1 0x01 Переключатели Чтение Состояние переключателей
40003 2 0x02 Скорость Чтение и запись Скорость передачи
40004 3 0x03 Стоповые биты Чтение и запись Кол-во стоповых битов
40005 4 0x04 Четность Чтение и запись Бит четности
40006 5 0x05 Опоздание Чтение и запись Опоздание ответа
40007 6 0x06 Тип Modbus Чтение и запись Тип протокола Modbus
40033 32 0x20 Полученные пакеты MSB Чтение и запись Кол-во полученных пакетов
40034 33 0x21 Полученные пакеты LSB Чтение и запись
40035 34 0x22 Ошибочные пакеты MSB Чтение и запись Кол-во полученных ошибочных пакетов
40036 35 0x23 Ошибочные пакеты LSB Чтение и запись
40037 36 0x24 Высланные пакеты MSB Чтение и запись Кол-во высланных пакетов
40038 37 0x25 Высланные пакеты LSB Чтение и запись
30051 50 0x32 Входы Чтение Подключенные входы
зажженный бит → вход подключен
40052 51 0x33 Выходы Чтение и запись Сигнализационные выходы
8 и 9 биты — цифровые выходы
30053 52 0x34 Аналоговый вход 1 Чтение Значение аналогового входа:
в мВ для выходов по напряжению;
в мкА для выходов по току
30054 53 0x35 Аналоговый вход 2 Чтение
30055 54 0x36 Аналоговый вход 3 Чтение
30056 55 0x37 Аналоговый вход 4 Чтение
30057 56 0x38 Аналоговый вход 5 Чтение
30058 57 0x39 Аналоговый вход 6 Чтение
30059 58 0x3A Аналоговый вход 7 Чтение
30060 59 0x3B Аналоговый вход 8 Чтение
30061 60 0x3C Значение 1 сигнализационного входа Чтение Текущие значения напряжений/силы тока для сигнализационных входов
30062 61 0x3D Значение 2 сигнализационного входа Чтение
40063 62 0x3E Максимальное значение сигнализационного входа 1 Чтение и запись Максимальное значение аналогового входа, после превышения которого произойдет свечение соответствующего бита сигнализационного регистра
40064 63 0x3F Максимальное значение сигнализационного входа 2 Чтение и запись
40065 64 0x40 Максимальное значение сигнализационного входа 3 Чтение и запись
40066 65 0x41 Максимальное значение сигнализационного входа 4 Чтение и запись
40067 66 0x42 Максимальное значение сигнализационного входа 5 Чтение и запись
40068 67 0x43 Максимальное значение сигнализационного входа 6 Чтение и запись
40069 68 0x44 Максимальное значение сигнализационного входа 7 Чтение и запись
40070 69 0x45 Максимальное значение сигнализационного входа 8 Чтение и запись
40071 70 0x46 Минимальное значение сигнализационного входа 1 Чтение и запись Минимальное значение аналогового входа. Если значение упадет ниже минимума, произойдет свечение соответствующего бита сигнализационного регистра.
40072 71 0x47 Минимальное значение сигнализационного входа 2 Чтение и запись
40073 72 0x48 Минимальное значение сигнализационного входа 3 Чтение и запись
40074 73 0x49 Минимальное значение сигнализационного входа 4 Чтение и запись
40075 74 0x4A Минимальное значение сигнализационного входа 5 Чтение и запись
40076 75 0x4B Минимальное значение сигнализационного входа 6 Чтение и запись
40077 76 0x4C Минимальное значение сигнализационного входа 7 Чтение и запись
40078 77 0x4D Минимальное значение сигнализационного входа 8 Чтение и запись
40079 78 0x4E Конфигурация сигнализации 1 Чтение и запись Конфигурация работы сигнализации:
0 — результат сигнализации из текущих значений;
1 — запомнить значение сигнализации до момента сброса от Master
40080 79 0x4F Конфигурация сигнализации 2 Чтение и запись
40081 80 0x50 Конфигурация сигнализации 3 Чтение и запись
40082 81 0x51 Конфигурация сигнализации 4 Чтение и запись
40083 82 0x52 Конфигурация сигнализации 5 Чтение и запись
40084 83 0x53 Конфигурация сигнализации 6 Чтение и запись
40085 84 0x54 Конфигурация сигнализации 7 Чтение и запись
40086 85 0x55 Конфигурация сигнализации 8 Чтение и запись
40087 86 0x56 Конфигурация входа 1 Чтение и запись Режим работы аналогового входа:
0 — вход выключен;
1 — вход от 0 В до 10 В;
2 — вход от -10 В до 10 В;
3 — вход от 0 В до 1 В;
4 — вход от -1 В до 1 В;
5 — вход от 4 мА до 20 мА;
6 — вход от 0 мА до 20 мА;
7 — вход от -20мА до 20 мА
Для того, чтобы изменение режима входа вступио в силу, необходимо также соответственно установить джампер (перемычку) внутри модуля. (см. - 5 — Подключение модуля и 6 — Выбор режима работы входа)
40088 87 0x57 Конфигурация входа 2 Чтение и запись
40089 88 0x58 Конфигурация входа 3 Чтение и запись
40090 89 0x59 Конфигурация входа 4 Чтение и запись
40091 90 0x5A Конфигурация входа 5 Чтение и запись
40092 91 0x5B Конфигурация входа 6 Чтение и запись
40093 92 0x5C Конфигурация входа 7 Чтение и запись
40094 93 0x5D Конфигурация входа 8 Чтение и запись
40095 94 0x5E Конфигурация сигнализационного выхода 1 Чтение и запись Конфигурация сигнализационного выхода:
0 — управляемый вход через PLC;
+1 — сигнализационное значение через вход 1;
+2 — сигнализационное значение через вход 2;
+4 — сигнализационное значение через вход 3;
+8 — сигнализационное значение через вход 4;
+16 — сигнализационное значение через вход 5;
+32 — сигнализационное значение через вход 6;
+64 — сигнализационное значение через вход 7;
+128 — сигнализационное значение через вход 8;
+256 — вход включен, если значение больше сигнализацинного значения (регистр 40097 или 40098) («охлаждение»);
+512 — выход включен, если значение меньше сигнализационного значения (регистр 40097 или 40098) («нагрев»)
+1024 — минимальное значение выбранных входов;
+2048 — максимальное значение выбранных входов
(если не выбрана любая из указанных выше опций, рассчитывается среднее значение выбранных входов)
40096 95 0x5F Конфигурация сигнализационного выхода 2 Чтение и запись
40097 96 0x60 Уровень сигнализации 1 Чтение и запись Уровни сигнализации для сигнализационных выходов
40098 97 0x61 Уровень сигнализации 2 Чтение и запись
40099 98 0x62 Гистерезис сигнализации 1 Чтение и запись Значение гистерезиса для сигнализационных выходов
40100 99 0x63 Гистерезис сигнализации 2 Чтение и запись

Побитовый доступ

Адрес Адрес
DEC
Адрес
HEX
Название регистра Доступ Описание
801 800 0х320 Вход 1 Чтение Подключен ли вход
802 801 0х321 Вход 2 Чтение Подключен ли вход
803 802 0х322 Вход 3 Чтение Подключен ли вход
804 803 0х323 Вход 4 Чтение Подключен ли вход
805 804 0х324 Вход 5 Чтение Подключен ли вход
806 805 0х325 Вход 6 Чтение Подключен ли вход
807 806 0х326 Вход 7 Чтение Подключен ли вход
808 807 0х327 Вход 8 Чтение Подключен ли вход
817 816 0х330 Сигнализация 1 Чтение Состояние сигнализации 1
818 817 0х331 Сигнализация 2 Чтение Состояние сигнализации 2
819 818 0х332 Сигнализация 3 Чтение Состояние сигнализации 3
820 819 0х333 Сигнализация 4 Чтение Состояние сигнализации 4
821 820 0х334 Сигнализация 5 Чтение Состояние сигнализации 5
822 821 0х335 Сигнализация 6 Чтение Состояние сигнализации 6
823 822 0х336 Сигнализация 7 Чтение Состояние сигнализации 7
824 823 0х337 Сигнализация 8 Чтение Состояние сигнализации 8
825 824 0х338 Цифровой выход 1 Чтение и запись Состояние цифрового выхода 1
826 825 0х339 Цифровой выход 2 Чтение и запись Состояние цифрового выхода 2

Конфигурационная программа

Программное обеспечение - “Конфигуратор” - служит для настройки регистров, ответственных за коммуникацию модуля с шиной Modbus, а также для чтения и записи текущих значений остальных регистров модуля. Благодаря программе также можно удобным способом тестировать систему и следить за изменениями в регистрах в режиме реального времени. Связь с модулем производится посредством кабеля USB. Для взаимодействия программного обеспечения с модулем нет необходимости устанавливать какие-либо драйверы.