VModul A/D. 8/16-Kanal Analog-Messmodul für die RS232-Schnittstelle (mit galvanischer Trennung) zur Montage in Schaltschränken

Transkript

1 VMdul A/D 8/16-Kanal Analg-Messmdul für die RS232-Schnittstelle (mit galvanischer Trennung) zur Mntage in Schaltschränken Industrie - Datenerfassung mit dem PC

2 VMdul A/D Analg-Messmdul für die serielle COM Inhaltsverzeichnis Willkmmen...3 Anwendungen...4 Beschreibung...4 Technische Daten...5 Blckschaltbild...6 Ansicht...7 Anschlüsse & Jumpereinstellungen...8 Eingangsbeschaltung...9 Beschreibung der Schnittstelle Anschriften und Rufnummernverzeichnis Internet: Seite 2

3 VMdul A/D Analg-Messmdul für die serielle COM Willkmmen Sehr geehrter Kunde, wir bedanken uns für das Interesse der den Kauf des VMdul-A/D RS232 Mehrkanal Mdul. Mit diesem Mdul haben Sie ein Prdukt erwrben, welches nach dem heutigen Stand der Technik gebaut wurde. Dieses Prdukt erfüllt die Anfrderungen der geltenden eurpäischen und natinalen Richtlinien. Die EMV-Knfrmität wurde nachgewiesen, die entsprechenden Erklärungen und Unterlagen sind beim Hersteller hinterlegt. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlsen Betrieb sicherzustellen müssen Sie als Anwender diese Betriebsanleitung swie weitere Sicherheitsdkumente s.u. beachten. Bei technischen Fragen wenden Sie sich bitte an unsere Technische Beratung. Rufnummern und Adressen finden Sie dazu unten auf dem Titelblatt und/der hinten im Anhang. Diese Bedienungsanleitung gehört zu diesem Prdukt. Sie enthält wichtige Hinweise zur Inbetriebnahme und Handhabung bei der Installatin. Achten Sie hierauf, auch wenn Sie dieses Prdukt an Dritte weitergeben. Das Prdukt hat den Hersteller in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlsen Betrieb sicherzustellen, muß der Anwender alle Sicherheitshinweise und Warnvermerke beachten, die in dieser Gebrauchsanweisung enthalten sind. Ggf. müssen weitere Hinweise beachtet werden, die Sie jedch nur nline vn unserer Webseite herunterladen können. Beipielsweise haben wir eine FAQ-Seite eingerichtet, um wiederkehrende Fragen ausführlich zu beantwrten, die diese Betriebsanleitung vm Umfang her sicher sprengen würde. Achtung: Eine andere Verwendung als die beschriebene führt zur Beschädigung dieses Prduktes, darüber hinaus ist dies mit Gefahren, wie z.b. Kurzschluß, Brand, elektrischer Schlag etc. verbunden. Das gesamte Prdukt darf nicht geändert bzw. umgebaut und die Gehäuse nicht geöffnet werden. Die nachflgenden Sicherheits- und Gefahrenhinweise ergeben sich zu diesem Prdukt in der Frm, dass der Einbau in/an einem Industrie-PC in industrieller Umgebung als Anlage erflgt. Smit sind möglicherweise auch übergerdnete Sicherheits- und Gefahrenhinweise relevant, die unser Prdukt zwar nicht unmittelbar betreffen, jedch in ihrer Gesamtheit als industrielle Anlage beachtet werden müssen. Der Einbau, swie die Inbetriebnahme darf daher nur durch geschultes Fachpersnal, der durch einen ausgebildeten Techniker erflgen. Aus Gründen der ständigen Gesetzesänderungen und EU-Richtliniennvellen haben wir uns entschlssen, diese Hinweise als Zusammenfassung in einem separaten Dkument halbjährlich zu aktualisieren und nline zu stellen. Die aktuellen Sicherheits- und Gefahrenhinweise finden Sie auf unserer Webseite unter: Vielen Dank. Internet: Seite 3

4 VMdul A/D Analg-Messmdul für die serielle COM Anwendungen - Meßwerterfassung - Industrieautmatin - Betriebsdatenerfassung - Prüftechnik - Infrmatinssysteme - Fernmesssysteme - Anlagen-Messtechnik Beschreibung Das VMdul-A/D@RS232 ist ein seriell gesteuertes, halbintelligentes Mehrkanalmdul und dient zur Erfassung vn langsamen, analgen Signalspannungen bis ±10 Vlt. Das Mdul bereitet die Daten selbstständig für die Übertragung über die RS232 (V.24) COM-Schnittstelle auf. Die Analg-Digital-Wandlung wird beispielsweise mdulintern durch eine freilaufende Statemachine vllzgen. Daher entfallen die snst üblichen Steuersequenzen für die Wandlung. Der serielle COM-Prt ist kmplett mittels Optkppler galvansich getrennt. Alle Messeingänge haben jedch ein gemeinsames Masseptential, sind aber vn der Digitalschaltung ebenfalls galvanisch getrennt. Zusätzlich sind alle Messeingänge mit einem Transientenschutz (TAZ-Dide) versehen und verfügen intern über steckbare R-Arrays (passive 8-fach Widerstände im DIP-Gehäuse) für nachträgliche Spannungsanpassungen. Neben einer Pwer-LED, werden zusätzlich ein Link-cntrl (ser. Datenfluss) und der Enable-Status (Mdulfreigabezustand) über eine LED-Statusanzeige angezeigt. Um auf das Mdul zuzugreifen muss zuvr eine bestimmte Freigabesequenz seriell übertragen werden, ansnsten sperrt es den Zugriff auf die E/A-Ebene. Mehrere Diagnsefunktinen teilen dem Benutzer die Betriebsbereitschaft und Mdul-ID mit, der geben Auskunft über mögliche Fehlerquellen aus. Die steckbaren Phenix-Schraubklemmen ermöglichen eine schnelle und einfache Verdrahtung vr Ort. Die Klemmleisten lassen sich vm Mdul einfach abtrennen, hne jede Ader lösen zu müssen. Damit lassen sich die Mdule u.a. für Servicezwecke leichter aus- der umbauen. Für den EMV-gerechten Einbau in industrieller Umgebung sind weitere Kmpnenten wie Filterstecker und ein geschirmtes Schaltschrankgehäuse erfrderlich. Dazu empfehlen wir den Einbau in ein Gehäuse der Firma Rittal (Bestellnummer AE ). Weitere Infrmatinen und Zubehörteile finden Sie hierzu unter Fertigbauteile zur netzseitigen Entstörung bieten weiterhin die Firmen Siemens, Schaffner, Farnell und RS-Cmpnents an. Umfangreiches Installatinszubehör wie Varistr- und Tranzrbmdule swie wertvlle Hinweise zur Verkabelung und Anlagentechnik in Schaltschränken finden Sie beispielsweise unter Im Lieferumfang befindet sich neben dem Mdul ein 9pl. COM-Anschlusskabel, ein kmpletter Satz Bus- Schnellverbinder mit Schraubklemmen, swie eine Anwendungssftware zur Visualisierung unter Windws und ein Beispiel-Quellcde (inkl. DLL) zur eigenen Prgrammierung unter Delphi 5. Ein Visual-Basic 6 Prjekt- Quellcde (VB6) kann separat gegen Aufpreis bezgen werden. service@pci-card.cm Internet: Seite 4

5 VMdul A/D Analg-Messmdul für die serielle COM Technische Daten A/D-Eingänge Auflösung AD-Geschwindigkeit Abtastrate Linearität Eingänge Mde Eingangswiderstand Eingangsschutz Anschluss 12bit der 16bit, je nach Mdell typ. 25 us. (die tatsächliche Übertragung ist begrenzt) wrst-case ca. 3 Kanäle pr Sekunde 12bit (< ±0,5 LSB), 16bit (< ±3 LSB) 16 Kanäle, single ended (gem. Masseanschluss für Analg-GND) der 8 Kanäle differential ended (ref. Bestellnummer) biplar ±10 Vlt, ±5 Vlt, uniplar 0...2,5 Vlt, Vlt, Vlt 100 khm durch int. 100k R-Array (kann entfallen) Tranzrb-Dide P6KE12CA, max. ±12 Vlt 2x 16pl. Schraubkntakt (steckbar) RS232 COM-Prt Anschluss asymetrisch, seriell, 9 pl. Sub-D Standard Buchse Nrm gem. CCITT empf. V.24 (EIA RS232-C bzw. DIN66020) galv. Trennung über islierten DC/DC-Wandler und Optkppler Typ CNY17 Ptentialunterschied max. 25 Vlt AC, 48 Vlt DC (RS232 zu Fremd-GND) Islatin FELV Prüfspannung 500 Vlt für 1 min. (RS232 zu Fremd-GND) Beschaltung 1:1, als DÜE ( Daten-Übertragungs-Einrichtung ) COM-Signal nrm. ±12 Vlt Pegelhub, min. ±10,5 Vlt (unter Last gemessen) Anschluss TXD, RTS, DTR, CTS, DSR, DCD und GND Prgrammierung Einzelbitverarbeitung über Handshake-Leitungen Versrgungsspannung Eingang Strmaufnahme Sicherung Vlt DC (3-pliger Schnellverbinder) < 400 ma bei 12 Vlt 1 Ampere, Tpfsicherung RM2,5 Eigenschaften Mntageart DIN EN-Tragschiene 35mm-Type Feuchtigkeit RF % (nicht kndensierend) Steckverbinder Schnellverbinder, Adernquerschnitt 0,5 bis 1,5 mm 2 Knfiguratin über DIP-Schalter und Sftware Gehäusematerial Alu und ABS Kunststff Größe (BxHxT) 216 x 127 x 50 mm Betriebstemperatur min O Grad Celsius Lagertemperatur O Grad Celsius Sftware: Test-Anwendung für Windws ab 95* Surce-Beispiel Delphi 5.0, mit/hne DLL (kstenls) DLL zur Ansteuerung Cdebeispiel für 32-bit Windws Treiber FTDI virtueller COM-Treiber für USB-Schnittstelle PrfiLab EXPERT Treiber & Prjektbeispiel Weitere Beispiele siehe Webseite Optinen: Stecker-Schaltnetzteil 24 Vlt DC Visual-BASIC Quellcde (kstenpflichtig) Prfilab-Expert DIN-Prfilschiene zur Mntage im Schaltschrank RHS-knfrm auf Anfrage service@pci-card.cm Internet: Seite 5

6 VMdul A/D Analg-Messmdul für die serielle COM Blckschaltbild Zur besseren Übersicht der einzelnen Funktinen und Anschlüsse dient dieses Blckschaltbild: O O O Sicherung 1 A Spannungsversrgung DC/DC-Wandler +/- 15 Vlt Spannungsfilter für Analgschaltung +15 Vlt -15 Vlt Spannungsversrgung DC/DC Wide-Wandler Vlt DIP-Sw Mdul-ID Mde LED-Mdul: PWR / STS / LNK Aut-Reset 9-pl. Sub-D Buche RS232 Opt- Interface COM-Cntrller VMODUL-2 Cre (c) by KOLTER Lattice isplsi1032e A/D-Wandler Jumper Vlt ± 10 Vlt Offset 1 GAIN ADC Offset 2 Serieller COM-Anschluss mit 9 pl. Leitung 1:1 galv. getrennt zum PC Reset-Taster Der Reset-Taster ermöglicht zu jedem Zeitpunkt ein Rücksetzen des 1032E-Cntrllers, unabhängig vn der Prgrammierung der Betriebsart. Jumper 3 V = 1 V = 2 V= 0,5 Vrverstärker und Teiler GAIN2 4 MHz TTL Oszillatr Jumper 1 (nur für Hersteller) s.e. / d.e. Shifter Multiplexer PGM Interface Widerst.-Array Widerst.-Array Widerst.-Array Widerst.-Array Schutz-Diden (Tranzrb 12 Vlt) Anschlussfeld GNDAnalg Phenix-Klemmen RM 3,81 mm 2 x 16 pl. service@pci-card.cm Internet: Seite 6

7 VMdul A/D Analg-Messmdul für die serielle COM Ansicht Beschaltung und Ansicht des VMduls: Klemme - links Klemme - rechts Tpf-Sicherung 1 Ampere Phenix-Klemmen RM 3,81 mm 2 x 16 pl GND Analg Anschlussfeld pin. 1 Link-Datenfluss LED-Statusanzeige Pwer-LED GND V Erde Reset- Taster ser. COM Offs.1 Gain ADC Offs. 2 Gain 2 Abgleich- Pti 1 1 JP2 JP3 Jumper-Feld Eingang Betriebsspannung Um Einstellungen an den dafür vrgesehenen Jumper der Reglern vrzunehmen, muss die Alu-Haube nicht entfernt werden. Eine Umstellung des DIP-Schalters ist vrerst nicht vrgesehen. Der DIP-Schalter stellt die Mdul-ID fest ein. Über den DIP-Schalter wird beispielsweise eine Mdul-ID vergeben, die sftwaretechnisch zurückgelesen werden kann. Für das VMdul-A/D@RS232 werden die DIP-Schalter 3 auf OFF und 4 auf ON gestellt. Wichtiger Hinweis: Bei Lieferung ist der Spannungsbereich auf ± 10 Vlt vreingestellt und entsprechen abgeglichen (justiert). Eine Änderung des Meßspannungsbereich kann daher eine neue Justage erfrderlich machen. service@pci-card.cm Internet: Seite 7

8 VMdul A/D Analg-Messmdul für die serielle COM Anschlüsse & Jumpereinstellungen Beschaltung der analgen Mess-Eingänge: GNDAnalg Klemme-rechts: Klemme-links: Klemme - rechts Klemme - links Pin.Nr. 1 GND 2 A-in 0 3 GND 4 A-in 1 5 GND 6 A-in 2 7 GND 8 A-in 3 9 GND 10 A-in 4 11 GND 12 A-in 5 13 GND 14 A-in 6 15 GND 16 A-in 7 Analg-Eingang Pin.Nr. 1 GND 2 A-in 8 3 GND 4 A-in 9 5 GND 6 A-in 10 7 GND 8 A-in 11 9 GND 10 A-in GND 12 A-in GND 14 A-in GND 16 A-in 15 Analg-Eingang Einstellung des Messbereich mit Jumper Messbereich ± 10 Vlt JP 2 JP 3 Messbereich ± 5 Vlt JP 2 JP 3 Messbereich 0...2,5 Vlt JP 2 JP 3 Dieser Jumper ist in allen Mdi ptinal. Durch brücken des Jumpers wird eine Hchpass-Schaltung vr dem Vrverstärker aktiviert. Je nach Wandlungsmethde kann der Anwender selbst entscheiden, b eine Erhöhung der slew-rate des OP-Amps wünschenswert ist. Messbereich Vlt JP 2 JP 3 Messbereich Vlt JP 2 JP 3 service@pci-card.cm Internet: Seite 8

9 VMdul A/D Analg-Messmdul für die serielle COM Eingangsbeschaltung Anpassung der Eingänge über Widerstand-Arrays: Die Arrays (8 Einzelwiderstände in einem 16-DIP Gehäuse) dienen zugleich als Eingangsschutz (statische Terminierung) und als variabler Eingangsteiler, denn über die austauschbaren, gesckelten Widerstandsarrays kann man den Meßbereich der hchhmigen Spannungseingänge des Multiplexers zusätzlich bestimmen. Im Lieferzustand (± 10 Vlt) sind die Werte s gewählt, dass der Teiler 1:1 durchschaltet und gleichzeitig einen Abschluss vn 100 khm bildet. Durch die Verwendung als Shunt eingesetzten Endwiderstände, lassen sich sgar Strmeingänge definieren um beispielsweise Messungen im Bereich ma durchzuführen. Die nachflgende Schaltung zeigt die Bauteilverdrahtung für einen s.e. Messkanal: Eingangsschutz Tanzrb-Dide A-in GND 10E Array 1 Endwiderstand 100k... zum Vrverstärker Op-Amp... Multiplexer Bauteillage der Arrays ben rechts im VMdul: (Die Arrays befinden sich unterhalb der LED-Platine) Phenix-Stecker Analg-Eingänge Tanzrb-Diden 10 E Array (2) in Reihenschaltung 10 E Array (1) in Reihenschaltung 100 k Array (2) Endwiderstand 100 k Array (1) Endwiderstand Multiplexer MPC 506 / ADG 506 MPC 507 / ADG service@pci-card.cm Internet: Seite 9

10 VMdul A/D Analg-Messmdul für die serielle COM Beschreibung der Schnittstelle Um den Datenverkehr mit dem VMdul aufzunehmen werden verschiedene Handshakeleitungen vn der seriellen Schnittstelle verwendet. Die Kmmunikatin selbst, wird über einzelne Bits gesteuert. Der flgende Auszug aus dem Delphi-Beispiel zeigt, wie das Busprtkll arbeitet: // ====================================================================== // Auszug aus dem Surce // RS232 bit-peratinen prcedure clck(); begin EscapeCmmFunctin(hcmm,CLRBREAK); EscapeCmmFunctin(hcmm,SETBREAK); sleep(2); EscapeCmmFunctin(hcmm,CLRBREAK); end; prcedure set_data_bit(); begin EscapeCmmFunctin(hcmm,SETDTR); end; prcedure res_data_bit(); begin EscapeCmmFunctin(hcmm,CLRDTR); end; // lw // high // kurz warten, min. 2 ms // lw // DTR auf HIGH setzen // DTR auf LOW setzen // ====================================================================== Da die Bit-Steuerung über Windws API-Befehle gesteuert wird, kann das Beispielprgramm hne zusätzliche SYS- der DLL-Treiber unter allen neuen 32-Bit Windws-Versinen in Betrieb genmmen werden. Für den Einsatz mit LabVIEW5.0 (NI) wird eine Geräte-DLL mitgeliefert, die die nötigen Funktinen zur Prgrammierung des Mduls sicherstellt. Den vllständigen Delphi-5 Prjekt-Surce erhalten Sie bei Kauf des Mduls. Den VB6 Visual-Basic-Surce (zur Testanwendung) bieten wir nur separat an und ist daher nicht im Lieferumfang des Mduls enthalten. service@pci-card.cm Internet: Seite 10

11 VMdul A/D Analg-Messmdul für die serielle COM Anschriften und Rufnummernverzeichnis Anschriften Pstfach 1127 Steinstraße 22 D Erftstadt D Erftstadt Ruf- und Faxnummern Auslandsvrwahl Inlandsvrwahl Telefn Vertrieb und Service Fax Werkstatt und Prüffeld Pressestelle Geschäftsleitung Internet - Service Haupt-Dmains service@pci-card.cm http// http// EMV-Knfrmität: Die EMV-Knfrmität gilt für industielle Einrichtungen bzw. rtsfeste Anlagen. Der Einsatz im priv. Haushalt ist auf Grund der Prüfungsvrschriften untersagt. Die elektrmagnetische Verträglichkeit wurde nach 2004/108/EG (vrmals 89/336/EWG) nachgewiesen. Flgende Fachgrundnrmen wurden bei der EMV-Prüfung angewandt: - DIN EN 61326: A1: A2:2001 (Test, Measurement, Cntrl and Labratry Equipment) - DIN EN (EMV Störaussendung - Industrie) - DIN EN (EMV Störfestigkeit - Industrie) Die kmplette EG-Knfrmitätserklärung können Sie auch unter flgender URL als PDF-Dkument herunterladen: Diese Erklärung bescheinigt die Übereinstimmung mit den genannten Richtlinien, ist jedch keine Zusicherung vn Eigenschaften im Sinne des Prdukthaftungsgesetzes. Die Sicherheitshinweise auf unserer Webseite, swie in der mitgelieferten Prduktinfrmatin sind zu beachten. Weitere Infrmatinen unter: service@pci-card.cm Internet: Seite 11