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SCM9B-D100

Sensormodul mit Computerinterface

Die gesamten SCM9B-D100 Sensor-zum-Computer Module zur Datenerfassung wandeln analoge Eingangssignale in digitale Signale und übertragen diese mittels RS-485 Schnittstelle an Datenerfassungssysteme auf PC- oder Prozessorbasis. Man kann mit ihnen Temperaturen, Drücke, Spannungen, Ströme, sowie digitale Eingangs- oder Ausgangssignale erfassen. Man kann sie direkt an eine Vielzahl verschiedener Sensoren anschließen, deren Signale sie dann konditionieren, skalieren, linearisieren und entweder in linearisierte ASCI- oder Modbus RTU-Datenwerte umwandeln.

Eigenschaften wie Adressen, Datenübertragungsrate, Paritäten, Alarme, Echos, etc. können mittels einfacher Befehle über die RS-485 Schnittstelle eingegeben werden. Die Auswahlen werden auf dem permanenten EEPROM gespeichert, das die Daten auch dann behält, wenn die Spannungsversorgung weggenommen wird.

Da die Datenerfassung kanalweise erfolgt, kauft man nur so viele, wie auch benötigt werden. Die Module können je nach Anwendung beliebig kombiniert werden und sie können entfernt vom Host oder voneinander eingesetzt werden. So können bis zu 247 Module mittels RS-485 Repeatern hintereinander auf verdrillter Doppelleitung aufgereiht werden.

Alle Module sind mit steckbaren Schraubklemmen versehen. Die Verbinder erlauben die Erweiterung, Rekonfiguration oder Reparatur des Systems, ohne die Feldverdrahtung zu beeinträchtigen.

Es gibt von Dataforth eine Utility Software, um den Umgang mit der 100er Serie zu erleichtern. Diese Software wird auf Wunsch der Bestellung kostenlos beigefügt und ist nicht kopiergeschützt.


Arbeitsweise

Jedes Dataforth Modul ist ein eigenständiges Einkanal-Datenerfassungssystem und jedes dieser Systeme verfügt über analoge Signalkonditionierungsschaltungen, die für die jeweiligen Eingangssignale optimiert sind. Sensorsignale werden mittels eines mikroprozessorgesteuerten, integrierenden A/D-Wandlers in digitale Daten umgesetzt. Hierbei werden Offsets und Messbereichsfehler mittels Mikroprozessortechnik kontinuierlich überwacht und korrigiert. Das D100 wandelt die digitalen Signaldaten und speichert die resultierenden Daten in einem Pufferspeicher. Die Module wandeln die Signaldaten mit einer Rate von 8 Konvertierungen pro Sekunde und speichern immer die neuesten Ergebnisse im Puffer.

Host-Systeme können die Daten durch eine Abfrage an das Modul anfordern. Das D100 reagiert unverzüglich und gibt die Daten aus dem Pufferspeicher an das Host-System weiter.

An eine einzige RS-485 Schnittstelle können bis zu 247 Module angeschlossen werden. Jedes Modul aus einer seriellen Leitung kann anhand einer vom Benutzer programmierbaren individuellen Kennadresse identifiziert werden. Diese Adressierung erlaubt die Abfrage der Module in beliebiger Reihenfolge.


Digitale Eingänge / Ausgänge

D170 Digitale Eingangs- / Ausgangsmodule arbeiten mit OC-Transistorschaltungen, die vom Host-Prozessor gesteuert werden können. Diese Schaltungen können genutzt werden, um Halbleiterrelais zu steuern, die ihrerseits wiederum Heizungsanlagen, Pumpen und andere Netzausrüstungen steuern. Die digitalen Eingänge können vom Host-Prozessor erfasst und dazu genutzt werden, den Status entfernter digitaler Signale zu ermitteln. Sie eignen sich hervorragend zur Erfassung des Status von End- oder Sicherheitsschaltern.


Digitaler Filter

Die D100 Analog-Eingangsmodule beinhalten zwei einzigartige, einpolige digitale Filter. Diese Filter filtern analoge Daten in geräuschvoller Umgebung. Für kleine und große Signaländerungen können separate Zeitkonstanten festgelegt werden. Typischerweise wird für kleine Signaländerungen eine große Zeitkonstante festgelegt, um das Signalrauschen herauszufiltern und verlässliche Messergebnisse zu erzielen. Eine kleine Zeitkonstante hingegen sorgt für eine schnelle Reaktion bei großen Signaländerungen.


Befehlssatz

Die D100 kommuniziert mittels Modbus RTU oder des Dataforth ASCII-Protokolls.

Das Modbus RTU Binärprotokoll benutzt die Master-Slave Technik, bei der nur die Masterfunktion eine Transaktion veranlassen kann. Die untergeordneten Bausteine (Slaves) reagieren, indem sie die gewünschten Daten an den Master liefern oder einen Befehl befolgen. Der Master kann jeden beliebigen "Slave" auswählen. Die an den Master gesendeten Daten sind Antwortdaten. Die Mastercodes sind wie folgt:

Modbus RTU Funktionen und Beschreibungen

01 - Read Coil Status (Digitale Eingänge)
04 - Read Input Register (Analoge Eingänge)
05 - Force Single Coil (Ein digitaler Eingang)
06 - Preset Single Register (Dataforth/RTU Protokoll)
15 - Force Multiple Coils (Multiple digitale Ausgänge)

Das Dataforth ASCII Protokoll ist ein Befehls- und Antwort-Protokoll zur einfachen Problemlösung und Interprätation von Daten.

ASCII Befehlssätze des D100

Befehl und Definition Typischer Befehl Typische Antwort
DI Digital Input $1DI *003
DO Digital Output $1DOFF *
RD Read Data $1RD *+00072.00
RS Read Setup $1RS *31070142
RSU Read Setup $R1RSU *31070142
RZ Read Zero $1RZ *+00000.00
WE Write Enable $1WE *


Schreibgeschützte Befehle
Befehl und DefinitionTypischer BefehlTypische Antwort
CZ Clear Zero $1CZ *
RR Remote Reset $1RR *
SU Setup Mode $1SU31070142 *
TS Trim Span $1TS+00600.00 *
TZ Trim Zero $1TZ+00000.00 *


Setup

Die D100-Serie Module werden herstellerseitig mittels Dataforth ASCII-Protokoll initiiert. Mit Hilfe des ASCII-Protokolls können Setup und Konfiguration, einschließlich Konfigurierung der Modbus-Geräteadresse, leicht mittels der Setup-Software oder eines Einfachterminals durchgeführt werden. Jedes D100-Modul muss richtig konfiguriert sein, bevor es in ein Modbus System integriert werden kann.


Dienstprogramm

Bei Erwerb des D100 wird eine CD-Rom mit kostenlosem Dienstprogramm mitgeliefert, das mit Windows 95, 98, NT 4.0+, 2000 kompatibel ist. Dieses Dienstprogramm vereinfacht die Konfiguration aller vom Benutzer wählbaren Optionen, wie z. B. Geräteadresse, Datenrate oder Filterparameter.

Prozesssteuerungssoftware

Das Modbus RTU Protokoll wird heutzutage von nahezu allen gängigen Prozesssteuerungsprogrammen unterstützt. Diese Programme laufen auf IBM und allen anderen im Windows 95, 98, NT und IBM OS/2 Bereich kompatiblen PCs.

Schaltbild Dataforth SCM9B-D100

Schaltbild SCM9B-D100



PDF Downloads:


23 Module zum Basistyp SCM9B-D100:

ModulEingangBeschreibung
SCM9B-D110 ±10mV
SCM9B-D111 ±100mV
SCM9B-D112 ±1V
SCM9B-D113 ±5V
SCM9B-D114 ±10V
SCM9B-D115 ±100V
SCM9B-D141 .00385 RTD
SCM9B-D142 .00392 RTD
SCM9B-D145 2252O Thermistor
SCM9B-D146 TD Thermistor
SCM9B-D161 Frequency
SCM9B-D171 6 0
SCM9B-D143 .00388 RTD
SCM9B-D172 0 6
SCM9B-D125 4 … 20 mA
SCM9B-D131 Thermoelement Typ J
SCM9B-D132 Thermoelement Typ K
SCM9B-D133 Thermoelement Typ T
SCM9B-D134 Thermoelement Typ E
SCM9B-D135 Thermoelement Typ R
SCM9B-D136 Thermoelement Typ S
SCM9B-D137 Thermoelement Typ B
SCM9B-D138 Thermoelement Typ C

Spezifikationen

top
  • RS-485 Schnittstelle
  • ASCII Format Kommando/Antwort Protokoll
  • Eingangsisolationsspannung 500 Vrms
  • 15-Bit Auflösung
  • Selbstkalibrierend
  • Programmierbare Digitale Filter
  • Digitale Grenzeneinstellung und Alarmfunktionen
  • Digitale Ein- und Ausgänge anschließbar an Solid State Relais
  • Ereigniszähler bis zu 10 Millionen
  • Spannungsvers. +10V bis +30VDC
  • Transientunterdrückung auf RS-485 Kommunikations-Leitungen
  • Schraubanschlußstecker im Lieferumfang
  • CE geprüft