Универсальный модуль ввода-вывода информации АСТРА 884


1. Введение

Универсальный модуль ввода-вывода предназначен для сбора информации с датчиков или приборов, имеющих аналоговые и (или) дискретные выхода c дальнейшей передачей данных по каналу RS-485 с протоколом MODBUS_RTU(ASCII).

Модуль позволяет объединить различные по типу и назначению датчики и приборы с последующей передачей их состояния в единую сеть.

Имея малые габариты (50×70×35 мм) и крепление на DIN рейку, позволяет максимально упростить сбор информации, включая обслуживание удаленных до 500-1000м датчиков с выходом 4-20мА.

Модуль способен вычислять показания датчиков (тока, напряжения, температуры, давления и т.д.), имеющих аналоговый выход (0-20мА;0-10В или 4-20мА) и передачу в канал физических величин (А;V;C;Pa;pH и т.д.) измеренных значений. Доступна информация о состоянии датчиков с дискретными выходами. Возможно подключение приборов, имеющих импульсный выход (например счетчиков электроэнергии) с суммированием количества поступающих импульсов в 32 битные кольцевые счетчики.

Возможно подключение внешней светодиодной индикации с питанием ее от встроенного стабилизатора 5В/50мВ.

Модуль содержит программируемый 8 битный аналоговый мультипорт ввода-вывода, 8 битный цифровой входной порт, 4 битный выходной порт, вход питания 24VDC, линии А-В порта RS485, выход 5VDC для питания внешних устройств или индикации.

Любой из 8 аналоговых входов мультипорта ввода-вывода можно программно назначить аналоговым входом (0-20мА;4-20мА;0-10В), дискретным входом (мин. длина импульса 10мс) или дискретным выходом (открытый сток 10В/0,03А).

Цифровой 8 битный порт позволяет подключать датчики, имеющие на выходе «сухой контакт», КЭ оптопары или TTL уровни. Мин. длина входного импульса 1мс.

Любой из дискретных входов (цифрового (4кГц) или мультипорта (100Гц)) можно назначить как тактируемый D-триггер, Т-триггер, СТ-триггер (32х битный счетчик).

К модулю можно подключить до 4 внешних исполнительных устройств. Архитектура выходов определяется при заказе и может иметь следующее значение:
выход 1 — реле с переключаемыми контактами 250в/3А; открытый сток (25в/3А); оптрон (25в/0.01А)
выход 2 — оптрон (25в/0.01А)
выход 3 — реле с переключаемыми контактами 250в/3А; открытый сток (25в/3А); оптрон (25в/0.01А)
выход 4 — оптрон (25в/0.01А)

Подключение к модулю осуществляется через разъемные клеммники (входят в комплект поставки), что облегчает монтаж и эксплуатацию модуля, включая замену.

Для синхронизации замеров с разных модулей, подключенных в единую сеть RS485, используется специальная широковещательная команда синхронизации, позволяющая зафиксировать и последовательно считывать значения с нескольких устройств или регистров.

Модуль позволяет расширить возможности применения электронных трансформаторов тока и напряжения с выходом RS485, 4-20мА, 0-20мА или 0-10В, дискретным выходом выпускаемыми нашим предприятием, а также обеспечивает подключение любых датчиков, имеющих аналогичные выходы для построения сложных многофункциональных систем с минимизацией затрат.

2. Устройство и принцип работы, описание регистров

2.1 Конструкция модуля


Модуль АСТРА 884 выполнен в пластиковом корпусе размером 50×70×35 мм с креплением на стандартную DIN рейку. Имеет разъемные клеммники для подключения внешних линий, светодиоды наличия питания и факта передачи по каналу RS485.

Модуль состоит из 5-х функциональных блоков, физически размещенных на одной плате: блок интерфейса RS485; блок входного дискретного порта IN; блок мультипорта AN/OUT; блок выходного порта OUT, блок математический обработки.

Блок математической обработки содержит 16 битный АЦП и математические модули, позволяющие управлять работой остальных блоков, производить вычисления, фильтрацию и т.д.

Питание модуля осуществляется от внешнего источника питания 24В ± 10%. В случае отсутствия реле на борту модуля, диапазон питания может быть расширен от 10 до 35в. Для питания внешних устройств предназначен встроенный стабилизатор 5В/50мА имеющий отдельный выход.

Модуль не имеет гальванической развязки, однако, при ее необходимости, можно развязать питание 24В и линии АВ с помощью отдельного модуля «ОПТО» с макс. скоростью передачи 56кбод, встраиваемого в модуль «АСТРА».

Логика работы входных портов программно перестраиваемая, что позволяет максимально унифицировать применение. Архитектура выходного порта не программируется и определяется при заказе.

2.2 Основные технические характеристики:


Параметр Значение
Напряжение питания 24VDC±10%
Собственный ток потребления при 24В. 10мА
Дополнительный ток потребления при включении вых. реле, на каждое 20мА
Макс. ток выхода 5VDC для питания внешних устройств 50мА
Сопротивление входа АN в режиме «ток» 300 Ом
Максимальный ток входа AN в режиме «ток», длительно 30мА
Сопротивление входа AN в режиме «напряжение» 100кОм
Максимальное напряжение на выводе АN , длительно 12В
Сопротивление выхода AN в режиме «выход ОК» 300ом
Максимальный длительный ток/напряжение выхода AN в режиме «выход ОК» 30мА/10В
Напряжение лог. 0 на входе IN -2,5...+1,8В
Напряжение лог. 1 на входе IN +2,4...+30В
Мин. устойчиво регистрируемая длина импульса на входе IN ???мс
Вх. ток лог. 0 на входе IN, не более 0,1мА
Сопротивление источника сигнала лог. 0 на входе IN, не более 30кОм
Макс. коммутируемый ток/напряжение на релейных выходах 3А/250VAC;
3А/30VDC
Макс. коммутируемый ток/напряжение на транзисторных выходах (ОК) 3А/25VDC
Макс. коммутируемый ток/напряжение на оптронных выходах 10мА/25В

2.3 Блок интерфейса RS485


Для обмена информации с модулем используется интерфейс RS485 c протоколами ModBus RTU или ModBus ASCII. Блок интерфейса RS485 выполнен на базе м.сх. ST485, без встроенных терминаторов и выравнивающих резисторов. Последовательно в линии AB включены защитные резисторы 51ом.

Параметрами подключения являются:

  • Скорость подключения: 4800-115200 Бод;
  • Короткий адрес устройства в сети 1-16(32);
  • Размер данных: 8 бит;
  • Бит чётности: отсутствует;
  • Стоп-бит: 1.

ВАЖНО: При наличии коротких линий рекомендуется не устанавливать терминаторы 120 Ом, особенно с 2-х сторон. Наличие таких терминаторов обусловлено исключительно согласованием линий на высоких скоростях при значительном удалении. В то же время, применение длинных линий требует снижения скорости обмена, при этом макс. скорость допустима при длинах связи до 1-3м. Для увеличения длин связи с сохранением скорости следует ставить 1 или 2 терминатора. Целесообразность их установки можно определить экспериментально по количеству ошибочных принятых пакетов. Для повышения надежности связи следует уделить особое внимание выбору кабеля. Оптимальным является применение специальных экранированных кабелей для промышленного интерфейса RS485. Однако, в пределах одного шкафа, допускается прокладка линий обычным экранированным кабелем, предназначенным для построения компьютерных сетей. ВНИМАНИЕ: Экраны кабелей должны быть надежно соединены и заземлены в 1 точке. Заземление кабеля в нескольких точках ЗАПРЕЩЕНО. Короткие линии, например на одной din рейке, при отсутствии сильных помех по измеряемым линиям, допускается вести не экранированным кабелем, отдельными проводами.

Модуль является ведомым (slave) устройством, отвечающим на команды с соответствующим адресом в пакете протокола. Модуль поддерживает протокол верхнего уровня Modbus c форматом пакета RTU/ASCII в полном соответствии с документом «Modbus over Serial Line Specification & Implementation guide V1.0».

Скорость соединения и сетевой адрес задаются пользователем при программировании контроллера спец. программой конфигуратором, либо прямым обращением к соответствующим регистрам. Важно! в сети не должны одновременно находиться устройства с одинаковым адресом, работающие на одной скорости. По умолчанию установлена скорость 9600. Короткий адрес устройства по умолчанию 1. Максимальное время ожидания ответа составляет не более 20 мс. Протокол обмена определяется автоматически.

Команды:

Датчик поддерживает следующие команды:

  • 03h функция — чтение регистров (Read Holding Registers) ( Holding Register)
  • 04h функция — чтение регистров (Read Input Register) (BCD формат + Float формат)
  • 06h функция — Запись регистров (Write Single Register)

2.3.1. Описание внутренних регистров блока интерфейса RS485:


Регистр адреса устройства (MB_ADR), Адрес 0×0C.

Тип входного значения: беззнаковое целое число.
В регистре указывается адрес устройства в сети Modbus. Принимает значения от 1(зав. настройка) до 32. Программируется пользователем.
Адрес Modbus 247 запрещен и используется только для широковещательных команд. Не вызывает отклика при обращении.

Регистр скорости устройства (MB_SPEED), Адрес 0×0D.

Тип входного значения: беззнаковое целое число.

В регистре указывается скорость устройства в сети Modbus. Принимает значения от 1 до 8.

Значение регистра Скорость (бод)
1 4800
2 9600 (зав. настройка)
3 14400
4 19200
5 38400
6 56000
7 57600
8 115200

2.3.2. Команда синхронизации


Широковещательная команда по адресу 247. Не вызывает отклика при обращении. Позволяет синхронизировать по времени результаты замеров нескольких устройств, физически расположенных на одной шине RS485. Формат команды: F7 06 44 44 44 44 + контрольная сумма (FA 8A).

При получении данной команды, устройством выполняется копирование текущих показаний регистров Float (регистры с адреса 512), BCD (регистры с адреса 256), регистра Di и счётчиков (регистры с адреса 1024) в специальные регистры Модуля со смещением на 10000. Таким образом, получается следующая таблица адресов:

Тип
Адрес
Текущие показания Синхронизированные показания
BCD 256 10256
Float 512 10512
Дискретные входы/выходы 1024 11024

Значения в специальных регистрах остаются неизменными до следующей команды синхронизации, текущие замеры продолжаются.

2.3.3. Исключительные ситуации

Модуль поддерживает сообщения информирования клиента (мастера) Modbus об исключительных ситуациях (Exception). Формат возвращаемых пакетов полностью соответствует документу «Modbus Application Protocol Specification v1.1a». Сообщения об исключительных ситуациях возникают только на запросы, адресованные данному устройству с правильным значением CRC пакета.

Стандартные коды ошибок

01 — Принятый код функции не может быть обработан.

02 — Адрес данных, указанный в запросе, недоступен.

03 — Значение, содержащееся в поле данных запроса, является недопустимой величиной.

04 — Невосстанавливаемая ошибка имела место, пока ведомое устройство пыталось выполнить затребованное действие.

05 — Ведомое устройство приняло запрос и обрабатывает его, но это требует много времени. Этот ответ предохраняет ведущее устройство от генерации ошибки тайм-аута.

06 — Ведомое устройство занято обработкой команды. Ведущее устройство должно повторить сообщение позже, когда ведомое освободится.

Когда контроллер обнаруживает одну их этих ошибок, он посылает ответное сообщение, содержащее адрес, код функции со старшим битом=1, код ошибки и контрольную сумму.

Нестандартный код ошибки

09 — Ошибка контрольной суммы. Передается в том случае, если датчику пришел пакет, контрольная сумма которого не совпадает.

Пакеты, адресованные датчику, но принятые с ошибкой CRC будут восприняты как неопознанная ошибка и при ответе будет сообщение, содержащее адрес, код функции со старшим битом=1 и контрольную сумму. Это позволит понять, что прошел ошибочный пакет, но устройство функционирует, что позволит не ожидать тайм-аут и продолжить опрос. Анализ количества ошибочных пакетов позволяет определить максимально возможную скорость обмена с данным устройством.

2.4 Блок дискретных входов

Блок содержит 8 битный аппаратный входной тактируемый порт (4кГц) и 8 битный программный регистр дискретных результатов аналогового мультипорта (если бит DEN=1), (см. Блок мультипорта).

Получаемые данные, после обработки, заносятся в 16 битный регистр входа Di (сбрасывается после прочтения) и 32 битные кольцевые счетчики Discrete_counterx (в режиме 6;7).

Минимально устойчиво отслеживаемый импульс (пауза) 1мс для входного порта и 10мс для мультипорта.


16 битный блок дискретных входов позволяет использовать каждый вывод в 7 режимах:

Номер Название Условие установки соотв. бита в регистре Di
1 Прямой вход Текущее значение входа
2 RS-триггер 1 при обнаружении 0
3 SR-триггер 1 при обнаружении 1
4 Передний фронт 1 при обнаружении перехода 0⇨1
5 Задний фронт 1 при обнаружении перехода 1⇨0
6 Счётчик передних фронтов 1 если Discrete_counterx +
7 Счётчик задних фронтов 1 если Discrete_counterx +

Кроме того, каждый дискретный вход может инвертировать входной сигнал перед обработкой.

2.4.1. Описание регистров блока дискретных входов


Регистр настройки дискретного входа (Discreteх_Mode), где х=1...16

Адреса регистров: 0×4E, 0×4F, 0×50, 0×51.

Регистр 0×4E:

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Rev3 Mode3 Rev2 Mode2 Rev1 Mode1 Rev0 Mode0

Регистр 0×4F:

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Rev7 Mode7 Rev6 Mode6 Rev5 Mode5 Rev4 Mode4

Регистр 0×50:

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Rev11 Mode11 Rev10 Mode10 Rev9 Mode9 Rev8 Mode8

Регистр 0×51:

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Rev15 Mode15 Rev14 Mode14 Rev13 Mode13 Rev12 Mode12

Где:

RevX — Инверсия значения входа X 0-нормальный, 1 -инверсный;

ModeX — Режим дискретного входа X, соответствует режимам из таблицы:

Номер Название Условие установки соотв. бита в регистре Di
1 Прямой вход Текущее значение входа
2 RS-триггер 1 при обнаружении 0
3 SR-триггер 1 при обнаружении 1
4 Передний фронт 1 при обнаружении перехода 0⇨1
5 Задний фронт 1 при обнаружении перехода 1⇨0
6 Счётчик передних фронтов 1 если Discrete_counterx +
7 Счётчик задних фронтов 1 если Discrete_counterx +

Регистр входов (Di)

Адрес регистра: 1025

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 I7 I6 I5 I4 I3 I2 I1 I0

Биты 0-7: результаты обработки дискретных входов.

Биты 8-15: результаты мультипорта в режиме компаратора бит DEN=1 (если не используется, бит равен 0).

Регистр сбрасывается каждый раз после прочтения. Установка битов осуществляется автоматически при выполнении условий в регистрах настройки.

Регистры кольцевых счётчиков (Discrete_counterx), где х=1...16

Адреса регистров: 1026-1057.

Каждый счётчик содержит беззнаковые целые числа (32 бита), поэтому для каждого счётчика используется по 2 регистра в порядке: старший, младший.

Адрес: 1026 + 2 × i

31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16
Counteri

Адрес: 1026 + 2 × i + 1

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Counteri

Биты 0-31: количество обнаруженных переходов в указанном режиме.

Сброс кольцевого счетчика после прочтения не происходит, но возможна запись начального значения (в т.ч. 0).

2.5 Блок аналогового мультипорта


8-битный аналоговый мультипорт имеет гибкую программируемую архитектуру.

Каждый вход мультипорта может быть запрограммирован (регистр ADC_CRx) на работу в одном их четырех режимах: аналоговый вход, дискретный вход, дискретный выход, отключен.

Аналоговые входы блока позволяют измерять напряжение (до 10в) или ток (до 20мА). На каждом аналоговом входе выполняется вычисление истинного среднеквадратичного значения (RMS) в течение заданного интервала времени (кратно 1мс) (Recalc_Interval, макс 65 сек).

После вычисления RMS, полученное значение переводится в нужные физические величины (напряжение, ток, температура, давление и т.д.), что позволяет Пользователю подключать любые датчики с токовым или потенциальным выходом и получать от них уже готовые значения без последующих вычислений. Характеристики подключаемого датчика, для перевода в физические величины, указывается в регистрах (Sensorx_Low. Sensorx_High Sensorx_Nominal).

Встроенный компаратор окна позволяет получать дискретные значения по результатам вычисления RMS. Значения для компаратора указываются в регистрах (Windowx_Low; Windowx_High).

2.5.1 Описание регистров блока аналогового мультипорта


Регистр интервала усреднения для вычисления RMS (Recalc_Interval)

Адрес регистра: 0×0A.

Тип входного значения: беззнаковое целое число. Регистр хранит целое число без знака, означающее интервал времени в миллисекундах, в течение которого выполняется усреднение. значение =0 — фиксируется мгновенное значение.

Регистры настройки режима работы каналов мультипорта ADC_CRx, где x (1-8) — номер канала. Адреса регистров: с 0×02(1канал) по 0×09(8канал).

В регистрах задействовано по 7 бит:

8 7 6 5 4 3 2 1 0
DVal1 DVal0 DEN Резерв Резерв Sen CURR EN1 EN0

Биты 0,1 (EN) — назначение канала мультипорта

En1 En0 Состояние канала
0 0 Канал выключен
0 1 Канал включен как измерительный
1 0 Канал настроен как выход
1 1 Зарезервировано

Бит 2 (CURR) — Режим измерения 0/1 — измерение напряжение/ток.

Бит 3 (Sen) — Формат вывода результатов измерения в регистры Ах_Float(512) и Ах_BCD(256).

0 — в регистры выводятся фактическое значение измеренного тока (мА) или напряжения (В);

1 — в регистр выводятся пересчитанные физические значения, для чего необходимо занести информацию: номинал датчика в регистр Nominalx; нижнюю границу выхода датчика в регистр Sensorx_Low (для датчика 4-20мА нижняя граница — 4мА, для 0-20мА или 0-10в — 0); верхнюю границу датчика в регистр Sensorx_High (для датчика 4-20 и 0-20 — 20мА, для 0-10В — 10В).

Биты 4;5 — зарезервированы

Бит 6(DEN) — 0/1 запрещает/разрешает работу компаратора окна для получения дискретного значения. Логический результат поступает после обработки в регистр входов Di. (см. Блок дискретных входов)

Результаты измерения заносятся в регистры Ах_Float(512) и Ах_BCD(256) сохраняются.

Биты 7:8 (DVal) — выбор значения для компаратора окна (DEN=1)

Биты 0,1 (EN) — назначение канала мультипорта

DVal1 DVal0 Значение для сравнения
0 0 Коды АЦП
0 1 Измеренный ток (или напряжение)
1 0 Измеренная физическая величина
1 1 Зарезервировано

Значения для компаратора окна указываются в в регистре Windowx_Low и в регистре Windowx_High. При Windowx_Low <= X <= Windowx_High, дискретное значение входа в регистре Di =1:

Дискретное значение

Регистры задания нижней границы датчика (Sensorx_Low), где x (1-8) — номер канала.


Адреса регистров: 0×0E(1канал), 0×0F, ..., 0×15(8канал).

Тип входного значения: беззнаковое целое число.

В регистрах хранятся нижние границы выходного сигнала датчика, , например — для датчика 4-20мА, нижняя граница — 4мА.



Регистры задания верхней границы датчика (Sensorx_High), где x (1-8) — номер канала.


Адреса регистров: 0×16(1канал), 0×17, ..., 0×1D(8канал).

Тип входного значения: беззнаковое целое число.

В регистрах хранятся верхние границы выходного сигнала датчика, например — для датчика 4-20мА, верхняя граница — 20мА.



Регистры задания номинала датчика (Sensorx_Nominal), где x (1-8) — номер канала.

Адреса регистров: 0×1F, 0×21, ... 0×2D.

Тип входного значения (2 регистра): число с плавающей точкой (float), порядок байт — ABCD.

Указанные в регистрах Sensorx_Low, Sensorx_High и Sensorx_Nominal значения используется для получения текущих показаний подключенного датчика.

Sensorout = Nominal (Sense-SensorLow ÷ (SensorHigh − SensorLow)),

где Sense — полученное значение тока или напряжения на соответствующем канале.



Регистры задания нижней границы оконного сравнения (Windowx_Low), где x (1-8) — номер канала.

Адреса регистров: 0×3E, 0×40, ... 0×4C.

Тип входного значения (2 регистра): число с плавающей точкой (float), порядок байт — ABCD.



Регистры задания верхней границы оконного сравнения (Windowx_High), где x (1-8) — номер канала.

Адреса регистров: 0×2E, 0×30, ... 0×3C.

Тип входного значения(2 регистра): число с плавающей точкой (float), порядок байт — ABCD.


Указанные в регистрах значения используется как границы для приведения к дискретному виду измеренных аналоговых сигналов (Window_Low <= X <= Window_High).

Значения в регистрах для сравнения выбираются в формате:

  • Усреднённое значение в кодах АЦП(RMS);
  • Физическая величина на входе;
  • Значения в величинах датчика.

Результат сравнения поступает после обработки в регистр Di.



Регистры кодов АЦПх, где x (1-8) — номер канала.

Адреса регистров: 128 — 135.

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Каналi

Биты 0-15: среднеквадратичное значение АЦП i-го канала.



Регистры BCDх, где x (1-8) — номер канала.

Адреса регистров: 256 — 263.

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
BCDi

Биты 0 — 15: рассчитанное значение для пользователя (измеренная физическая величина на входе канала (напряжение или ток) или показания подключенного датчика) в формате BCD.

Формат BCD: Число с плавающей запятой(16бит) (0-0×999F) (сотни, десятки, единицы, степень десяти). Предполагается, что нулевая степень равна 5. В качестве примера разберем следующие варианты:

  • 0×1000 = 100×10^(0-5) = 100 × 10^-5 = 0.001 (А) = 1 (мА);
  • 0×1235 = 123×10^(5-5) = 123 × 10^0 = 123 (А);
  • 0×1233 = 123×10^(3-5)= 123 × 10^-2 = 1,23 (A).


Регистры Floatх, где x (1-8) — номер канала.

Адреса регистров: 512 — 527.

Для аналогового входа с индексом х, выходное значение в формате Float будет храниться в регистрах с адресами (512 + 2 × х) (Старший регистр) и (512 + 2 × х + 1) (Младший регистр).

Адрес: 512+ 2 × х.

31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16
Floati

Адрес: 512+ 2 × х + 1

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Floati

Биты 0 — 31: рассчитанное значение для пользователя(измеренная физическая величина на входе канала(напряжение или ток) или показания подключенного датчика) в формате Float.

Формат Float: В адресном пространстве данные в формате с плавающей запятой будут занимать 2 регистра (4 байта). Старший бит числа содержит знак, следующие за ним восемь бит — порядок числа со смещением 127, следующие 23 разряда — мантисса числа со скрытой единицей в 24-ом разряде. Значение числа при этом: Val = (-1)SIGN x 2 (EXP-127) x (1. BITSMANT) Передача числа осуществляется с порядком байт LE2143. Если устройство не может установить значение числа c плавающей запятой, то по интерфейсу должно передаваться значение QNAN(0×7FFFFFFF).

ПРИМЕР настройки канала 3 мультипорта: предположим, что к аналоговому каналу AN3 требуется подключить датчик тока с выходом 4-20 мА и номиналом 100А.

Выполняем настройку в регистре ADC3_CR:

  1. Необходимо установить в 1 биты EN0, Curr и Sen;
  2. Записать в регистр Sensor3_Low значение 4 (мА);
  3. Записать в регистр Sensor3_High 20 (мА);
  4. Записать в регистр Sensor3_Nominal значение 100 (А);
  5. Выполняем настройку цифрового фильтра в регистре Recalc_Interval: усреднение за 1 период (для 50Гц = 20мс), если требуется усреднить за 1 сек = 1000мс. Мин. время усреднения 1мс, Максимальное — 65сек.

После этого, показания датчика в физических величинах от 0 до 100А можно получить в регистрах A3_BCD или A3_Float.

2.6 Блок выходного порта


Блок выходного порта предназначены для программного управления внешними устройствами.

Содержат 1 регистр DO.

Адрес регистра: 1024.

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Резерв O3 O2 O1 O0

Данные с выхода регистра сразу поступают на выход Модуля. Биты 0-3: отдельные выведенные дискретные выходы (реле, оптрон или транзистор), биты 8-15 — выводы мультипорта. Доступны при установке битов EN в режим «дискретный выход» в Регистре ADC_CRx (см. Регистры мультипорта).

Биты 4-7: предназначены для внутреннего использования.



Варианты исполнения выводов выходного порта (указываются при заказе):


OUT0:

Реле: Общий=1;NO=2;NC=3 (3A/250VAC);

Транзистор: S=GND;D=3 (3A/25VDC);

Оптрон n-p-n: Э=3; К=1 (10mA/25VDC).


OUT1:

Оптрон n-p-n: Э=4; К=5 (10mA/25VDC).


OUT2:

Реле: Общий=6;NO=8;NC=7 (3A/250VAC);

Транзистор: S=GND;D=7 (3A/25VDC);

Оптрон n-p-n: Э=7; К=6 (10mA/25VDC).


OUT3:

Оптрон n-p-n: Э=10; К=9 (10mA/25VDC).


OUT4 - OUT7:

Не используется.



Назначаемые выхода мультипорта:


OUT 8: транзистор S=GND;D=1 (30mA/10VDC).
...

OUT 15: транзистор S=GND;D=8 (30mA/10VDC).



Пример применения Модуля АСТРА 884

Задание:

Обеспечить централизованный учет поквартирного потребления энергоресурсов в реальном масштабе времени, контроль правильности работы счетчиков (исключение хищений) и поэтажным управлением общим освещением в жилом многоквартирном 9 этажном доме. На каждом этаже находится 4 квартиры с ранее установленными счётчиками электроэнергии.


Для реализации задания необходимо смонтировать:

  1. Для контроля правильности работы счетчиков — бесконтактные датчики потребляемого тока с выходом 4-20 с номиналом 60А на каждую отходящую к квартире линию. Всего 4×9=36 датчиков.
  2. Для управления освещением датчик освещенности с дискретным выходом на этаж или подъезд. (опционально при необходимости)
  3. Модуль АСТРА 884 на каждый этаж. всего 9 шт.
  4. Модуль RS485-ETHERNET на подъезд. всего 1 шт.
  5. Блок питания 24в/2А на подъезд.
  6. Протянуть 4-х проводную линию RS485 по кабельному каналу подъезда.

Подключение

К Модулю АСТРА 884 подключение внешних устройств осуществляется гибким проводом следующим образом.

Вход Подключенное устройство
A1 Датчик тока 4-20мА квартиры 1
A2 Датчик тока 4-20мА квартиры 2
A3 Датчик тока 4-20мА квартиры 3
A4 Датчик тока 4-20мА квартиры 4
Di0 Датчик освещенности (дискретный)
Di1 Счётчик электроэнергии квартиры 1 (телеметр. выход)
Di2 Счётчик электроэнергии квартиры 2 (телеметр. выход)
Di3 Счётчик электроэнергии квартиры 3 (телеметр. выход)
Di4 Счётчик электроэнергии квартиры 4 (телеметр. выход)
Do0 Линия освещения этажа (подъезда) (до 3А 250VAC)

Остальные входы/выходы не задействованы.

Настройка устройства

Для работы системы необходимо выполнить следующие настройки:

  1. Установка Адреса устройства (1...9) и Скорости Modbus;
  2. Для входов x =[1.. 4] повторить шаги 3 — 7;
  3. Для входа А1-А4 в регистре Ax_CR выполнить шаги 3.1 — 3.3
    • 3.1. Установить бит EN0;
    • 3.2. Установить бит Curr;
    • 3.3. Установить бит Sen;
  4. В регистры Sensorx_Low записать число 4 (мА) (нижняя граница выхода датчика 4-20 мА);
  5. В регистры Sensorx_High записать число 20 (мА) (верхняя граница выхода датчика — 4-20 мА);
  6. В регистр Sensorx_Nominal записать число 60 (А) (номинал датчика);
  7. Для входов Di1-Di4 в регистрах Discrete_Mode установить Modex равное 6 (установка режима счётчика);
  8. Для входа Di0 установить значение Modex равное 1 (D-триггер);

Получение данных

Для получения данных, в качестве примера, используем SCADA SimpLight. С модулей 1-9 принимаются все необходимые данные и отображаются в графическом представлении. Введя коэфф. счетчика (имп./кВт) можно получить фактические показания счетчика, а также соотносить показания счетчика с показаниями токового датчика. Также, можно установить управление освещением (ручное/автоматическое) с помощью той же SCADA.

Универсальный модуль ввода-вывода информации АСТРА 884

Фото 1 — Универсальный модуль
ввода-вывода информации
АСТРА 884

Расчет и подбор трансформаторов по индивидуальным требованиям

Оставьте свои контактные данные и мы свяжемся с вами для обсуждения того, что вы хотите рассчитать и подобрать

Оставить заявку

Информационная рассылка для наших клиентов



Этот сайт защищен reCAPTCHA и Google Политикой конфиденциальности и Условиями обслуживания.