Модуль аналоговых входов WBIO-AI-DV-12 I/O
мини|Внешний вид модуля WBIO-AI-DV-12
Модуль предназначен для систем промышленной и домашней автоматизации и используется для измерения значений аналоговых сигналов. Типичным применением модуля можно считать получение данных с аналоговых термометров или замер напряжений на каждом элементе аккумуляторных батарей.
Описание модуля
Модуль содержит 12 универсальных аналоговых входов, объединённых в 6 пар дифференциальных входов.
Каждая из шести пар может быть настроена на работу как:
- 2 однополярных входа напряжения 0 — 2,5В
- 1 дифференциальный вход напряжения ±400 мВ
- 1 дифференциальный вход напряжения ±50 В
Для удобства подключения каждая пара входов выведена на один из 6 клеммников. Кроме входов, на каждый клеммник выведены линии +5 В и iGND, однако максимальный ток, протекающий по линии +5 В, не должен превышать 0,5 А. Таким образом, на каждом клеммнике имеются: +5 В, 2 аналоговых входа и iGND.
Настройка режимов измерения производится с помощью джамперов внутри корпуса модуля. Модуль гальванически изолирован от цепей контроллера, в том чиле и линия iGND.
Под заказ выполняется можификация модуля с входами для измерения тока 0 — 20 мА (4 — 20 мА).
Технические характеристики
мини|420x600px|Габаритные размеры
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Общее | |
| Количество входов | 12 (однополярный) |
| 6 (дифференциальный) | |
| Тип входов | измерение напряжения (или тока в специальной модификации) |
| Гальваническая изоляция | групповая, от цепей контроллера, 1 кВ |
| Режим ±50 В | |
| Измеряемое напряжение | -50 В ... +50 В |
| Допустимое напряжение | -100 В ... +100 В постоянного тока |
| Входное сопротивление | 50 кОм |
| Режим 0-3 В | |
| Измеряемое напряжение | -0,2...5 В |
| Допустимое напряжение | -50 В ... +50 В постоянного тока |
| Входное сопротивление | >3 МОм |
| Режим 4 — 20 мА | |
| Измеряемый ток | 0 — 20 мА |
| Входное сопротивление | 50 Ом |
| Прочее | |
| Тип модуля | "I" (inverted address scheme) |
| Максимальная потребляемая мощность | 0,1 Вт |
| Ширина, DIN юнитов | 3 |
| Габаритные размеры (Д x Ш х В) | 53,30 x 90,2 x 57,50 мм |
Настройка режимов работы
Данный модуль имеет несколько режимов работы (подробнее они описаны в таблице ниже). Изменение режима работы осуществляется путём установки перемычек (джамперов) внутри корпуса устройства.
| Наличие перемычки | Режим работы |
|---|---|
| Нет | Однополярный вход напряжения 0 — 2,5 В |
| Дифференциальный вход напряжения ±400 мВ | |
| Есть | |
| Дифференциальный вход напряжения ±50 В |
Однополярный вход напряжения 0 — 2.5 В
Для установки входа в данный режим работы, необходимо выставить соответствующую настройку в веб-интерфейсе контроллера (подробнее см. раздел о подключении). Джампер на контактной группе, относящейся к этому входу, не устанавливается.
Дифференциальный вход напряжения ±400 мВ
Пинцип работы дифференциального входа состоит в сравнении двух величин и вывода разницы между ними в качестве показаний. Соответственно, для активации данного режима работы необходимо задействовать два соседних входа: входы 1 и 2; 3 и 4; 5 и 6 и т.д. При этом оба джампера на контактных группах, относящихся к задействованным дифференциальным входам, не устанавливаются, а в веб-интерфейсе контроллера для этих входов должна быть выставлена настройка "Voltage, 0-2.5V".
Дифференциальный вход напряжения ±50 В
В этом режиме также используются два соседних аналоговых входа. При этом нужно установить джамперы на контакты, относящиеся к обоим входам. В веб-интерфейсе контроллера нужно для обоих входов выбрать режим "Voltage, +- 50V" (подробнее см. раздел о подключении).
В этом режиме будет измеряться разница напряжений, приложенных к соответствующим аналоговым входам.
Измерение тока
Обратите внимание, что режим измеренения тока поддерживается только в специальной аппаратной модификации модуля и недоступен в стандартной версии!
Под заказ доступна аппаратная модификация модуля WBIO-AI-DV-12 с возможностью измерения тока 0 — 20мА. Модуль в этой модификации поставляется без джамперов. Настройка входа в режим работы измерения тока производится в веб-интерфейсе.
Установка джамперов
Установка джамперов производится на контактные группы, относящиеся к соответствующим входам. Для этого необходимо снять верхнюю крышку устройства, поддев её через специальные отверстия плоской отвёрткой. Снимать и устанавливать джамперы можно, например, пинцетом. Если в силу каких-либо обстоятельств, установка перемычек через снятую верхнюю крышку затруднительна, то нужно разобрать устройство, соблюдая при этом следующий порядок действий:
- Вынуть клеммники.
- Снять заднюю крышку устройства, поочерёдно отгибая 4 защёлки по всему периметру. Отгибать защёлки следует плоским предметом (например, отвёрткой), не прилагая при этом больших усилий и одновременно разъединяя корпус и заднюю крышку.
- Высвободить плату из верхней части корпуса. Для этого нужно освободить устройство от всех подключенных клеммников, а затем слегка отогнуть корпус в месте, обозначенном на рисунке, и высвободить край платы. Оставшийся край платы (с выпирающими контактами) высвободится без затруднений.
- Установив необходимые перемычки, сборка устройства производится в обратном порядке (т.е. с заведения в корпус края платы с выпирающими контактами).
| 200px|thumb|center|Внешний вид джампера | 300px|thumb|right|Модуль со снятой крышкой | 300px|thumb|right|Установка джамперов |
| мини|thumb|center|Снятие задней крышки |
Каждому входу соответствует своя контактная группа (штыревые разъёмы на плате). Контактные группы располагаются напротив клеммника соответствующего входа и обозначены наклейкой на корпусе, подписаны на самой плате и показаны на рисунке. На рисунке, приведенном в качестве примера, видно, что в данный момент джамперы установлены на входах 2 и 3.
Подключение к контроллеру
Для подключения нужно пристыковать модуль WBIO-AI-DV-12 справа к контроллеру WIren Board, следя за попаданием всех штырей разъёма на модуле в соответствующие отверстия разъёма на контроллере. Далее, следует зайти в веб-интерфейс контроллера (подробнее про веб-интерфейс можно прочитать в соответствующем разделе), перейти во вкладку "Configs" и выбрать в ней "/etc/wb-hardware.conf". Далее, в выпадающем списке нужно выбрать название модуля "WBIO-AI-DV-12 Analog Inputs".
| 500px|thumb|center|Нужный конфигурационный файл | 500px|thumb|center|Выбор модуля |
Теперь можно активировать необходимый режим работы во вкладке "Channels". Каналы обозначаются в виде "Channel Ax", где 'x' соответствует номерe входа. Для активации нужного режима работы входа, необходимо выбрать следующие настройки:
- Однополярный вход напряжения 0 — 2.5 В или дифференциальный вход напряжения ±400 мВ
- Voltage, 0-2.5V
- Однополярный или дифференциальный вход напряжения ±50 В
- Voltage +/-50V
- Вход измерения тока
- Current 0-20mA
Примечание: для активации дифференциального режима работы входов, нужно выставить соответствующую настройку на обоих входах.
После необходимой настройки и сохранения изменений, устройство отобразится во вкладке "Devices".
| 500px|thumb|center|Настройки режима работы входа | 500px|thumb|center|Отображение входов с разными режимами работы |
Для дополнительной информации смотрите раздел Активация нового модуля в веб-интерфейсе контроллера. В отличие от других модулей, WBIO-AI-DV-12 может подключаться девятым модулем в линейке боковых модулей. Однако при этом он должен занимать первую, пятую или девятую позицию в линейке.
Подключение через преобразователь интерфейсов WB-MIO
500px|thumb|right|Значение коэффициента масштаба измерений scale выбран равным 0.2126 для измерения напряжения в диапазоне ±50 В 300px|thumb|left|Представление модуля WBIO-AI-DV-12, подключенного через преобразователь WB-MIO в веб-интерфейсе контроллера
Модуль WBIO-AI-DV-12 можно подключать и через преобразователь интерфейсов WB-MIO. Однако при таком подключении отсутсвует возможность выбора режима входов из web-интерфейса. Возможным вариантом является создание копии шаблона config-wbio-ai-dv-12-single.json, хранящийся на контроллере в директории /usr/share/wb-mqtt-serial/templates/config-wbio-ai-dv-12-single.json , и внесении изменений в копию. Не забудьте изменить в шаблоне тип устройства, например на "device_type": "WBIO-AI-DV-12-Single-50v",. Необходимо перезапустить службу wb-mqtt-confed и обновить веб страницу, чтобы новый тип устройства стал доступен в конфигурации.
Для каждого канала можно указывать свой коэффициента пересчета (масштаб), соответствующий режиму измерения. Рестартуйте сервис wb-mqtt-serial после внесения изменений:
service wb-mqtt-serial restart
Наиболее правильным способом является установка параметра масштаба измерений в настройке каналов в конфигурации устройства. Допустим, мы хотим измерять на первом дифференциальном входе напряжение в дианазоне ±50 В.
Для этого выполняем следующие настройки. В свойствах устройства добавляем список каналов (List if channels), щелкнув на кнопке Properties, а затем добавляем канал, щелкнув на кнопке +Item.
В настройках канала оставляем только поле для указания коэффициента пересчета (Scale (value multiplier)), остальные опции отключаем:
Указываем имя канала (как в интерфейсе) и коэффициент пересчета.
Сохраняем изменения кнопкой Save вверху экрана.
| 400px|thumb|right|Добавляем список каналов | 400px|thumb|left|Оставляем только масштаб | 600px|thumb|right|Задаем имя канала и коэффициент пересчета |
| Наличие перемычки | Тип входа | Режим работы | Значение scale |
|---|---|---|---|
| Нет | Однополярный | Вход напряжения 0 — 2,5 В | 0.01 |
| Дифференциальный | Вход напряжения ±400 мВ | 0.01 | |
| Есть | |||
| Дифференциальный | Вход напряжения ±50 В | 0.2126 |
Для моделей, предназначенных для измерения тока коэффициент scale должен устанавливаться в значение 0.1