ИВА-128 — контроллер сети ModBus

Назначение контроллера сети ModBus ИВА-128:

Контроллер ИВА-128 предназначен для непрерывного опроса измерительных преобразователей сети ModBus, сигнализации выхода измеренных параметров за установленные пределы, сохранения измеренных значений во внутренней памяти в привязке ко времени измерения и передачи накопленной информации на удаленный компьютер.

Области применения контроллера сети ModBus ИВА-128:

Системы контроля параметров микроклимата:

• в музеях, архивах, библиотеках, аптеках, испытательных лабораториях, складских помещениях;
• в чистых производственных помещениях фармацевтической и электронной промышленности;
• в полиграфической промышленности;
• текстильная промышленность;
• в чистых производственных помещениях фармацевтической и электронной промышленности;
• при хранении продукции на предприятиях Росрезерва.

Описание контроллера сети ModBus ИВА-128:

К контроллеру ИВА-128 могут подключаться:

• измерительные преобразователи относительной влажности и температуры ДВ2ТС с интерфейсом RS485;
• измерительные преобразователи малых перепадов давления ИПДД-С;
• модули аналогового ввода МАВ, подключающие к сети RS485/ModBus унифицированные сигналы от аналоговых преобразователей (по току, сопротивлению) и термометры сопротивления;
• термогигрометры ИВА-6Б, ИВА-6Б2, гигрометры ИВА-8 с выходом RS485;
• термогигрометры ИВА-6Н, ИВА-6-Н-Д с адаптером КИ-3;
• компоненты беспроводной сети;
• измерительные преобразователи и приборы с выходом RS485/ModBus RTU других производителей.

Контроллер имеет две линии для связи с измерительными преобразователями по интерфейсу RS-485 и протоколу ModBus. Каждая линия имеет 4 провода – по двум осуществляется обмен данными с преобразователями, по двум другим – питание преобразователей. Подключение преобразователей осуществляется к клеммным колодкам, расположенным в нижнем отсеке корпуса контроллера.

Контроллер имеет релейный выход, режим работы которого определяется при конфигурировании прибора. Релейный выход имеет одну контактную группу на переключение. Также, контроллер имеет звуковую сигнализацию, включающуюся при срабатывании реле или при возникновении ошибок в работе измерительной сети.

Контроллер имеет три цифровых выхода, позволяющих взаимодействовать с внешними устройствами по интерфейсу RS-232, RS-485 и USB по протоколу ModBus. Скорость обмена данными 19200 (RS485), 115200 (RS232).

Интервал регистрации данных измерительных преобразователей от 1 минуты до 24 часов. Количество записей данных n в энергонезависимой памяти контроллера определяется соотношением

n = 2²²/(1+N), где

N – количество подключенных к контроллеру преобразователей.

Например, время записи данных при интервале записи 5 мин и 30 подключенных измерительных преобразователей - 7 месяцев. При переполнении памяти все данные сохраняются на карте памяти (при ее наличии) и память контроллера очищается.

Контроллер содержит встроенный источник питания, позволяющий осуществлять опрос и сохранение измеренных данных при кратковременном (несколько часов) отключении питающего напряжения. При этом количество подключенных преобразователей не должно превышать 20. Интервал записи (Интервал 2) при работе от резервного аккумулятора от 5 минут до 24 часов. Если установлено нулевое значение интервала 2, запись данных при отключении питающего напряжения не производится.

Контроллер содержит микро-SD карту, на которую копируются результаты измерений.

Контроллер имеет сенсорный цветной графический ЖК-дисплей для отображения состояния каналов и меню.

При измерении влажности в замкнутом, интенсивно перемешиваемом объеме, например, в климатической камере, система может содержать один измерительный преобразователь ДВ2ТС-5Т-5П-АК и измерительные преобразователи температуры ДВ2ТС-5Т-АК или МАВ-ТС с термопреобразователями сопротивления, измеряющие температуру в различных точках в объеме термокамеры. Поскольку в этом случае парциальное давление водяного пара в объеме термокамеры одинаково во всех точках (воздух в термокамере интенсивно перемешивается), значения относительной влажности в точках размещения измерительных преобразователей температуры определяются расчетным путем. В контроллере автоматический пересчет показаний влажности преобразователя ДВ2ТС-5Т-5П-АК согласно показаниям преобразователей температуры ДВ2ТС-5Т-АК или МАВ-ТС включается автоматически для всех преобразователей температуры, сетевые номера которых старше сетевого номера преобразователя ДВ2ТС-5Т-5П-АК к которому осуществляется пересчет показаний. При этом на дисплее контроллера или в ПО SensNet преобразователи ДВ2ТС-5Т-АК или МАВ-ТС отображаются как преобразователи влажности и температуры. Для отключения функции пересчета необходимо назначить преобразователю ДВ2ТС-5Т-5П-АК сетевой номер больший, чем у преобразователей температуры или ДВ2ТС-5Т-АК или МАВ-ТС.

Типы регистрируемых данных от измерительных преобразователей:

• относительная влажность и температура (%RH, °C);
• точка росы/инея (°С т.р.);
• давление, перепад давления (Па, Бар, кгс/см², атм);
• концентрация частиц пыли (м-3);
• температура (°C);
• расход (м³/мин);
• концентрация (ppm).

Совместно с контроллером поставляется программный комплекс SensNet, выполненный по технологии "Client-Server". Программа "SensNet Controller" осуществляет конфигурирование контроллера, считывание накопленных данных, отображение текущих значений измеряемых параметров и их вывода на план сети. Программа Client предназначена для генерирования графического и текстового отчетов и позволяет просматривать отчеты на нескольких, в том числе удаленных компьютерах, объединенных в локальную вычислительную сеть (LAN).

При заказе контроллера оговариваются требования к измерительной системе:

• количество каналов и топология сети;
• тип и количество подключаемых преобразователей.

Запись накопленных данных на карту памяти:

Контроллер имеет слот для карты памяти microSD.

Расположение USB-разъема и слота для карты памяти микро-SD на корпусе контроллера.

Запись накопленных данных на установленную карту памяти осуществляется в двух случаях:

1. Автоматически при переполнении внутренней памяти контроллера. В этом случае накопленная информация сохраняется на карте памяти и производится очистка памяти контроллера. Для восстановления накопленных данных необходимо извлечь карту памяти из контроллера и считать архивированный файл с помощью программы Controller. Для исключения переполнения памяти рекомендуется после считывания данных из контроллера производить очистку памяти.

2. Принудительно при выборе в главном меню контроллера опции «Операции» и, затем, «Запись данных на карту». Подтвердите проведение записи на карту памяти, нажав на кнопку «Да»:

После завершения записи контроллер выдаст сообщение:

При выполнении каждой процедуры записи на карте формируется файл с названием следующего формата:

ХХХХ_YYY.IVA,

где ХХХХ – серийный номер контроллера;

YYY – порядковый номер файла с данными.

После записи накопленных данных на карту памяти рекомендуется произвести очистку памяти контроллера.

Подключение преобразователей:

Подключение преобразователей осуществляется к разъему типа DB9 (female) или к разъемам типа TJ2 для вилок типа RJ11, расположенным на нижнем торце корпуса контроллера. Здесь также расположены разъем для подключения питания, клеммная колодка релейного выхода, разъемы цифровых выходов USB, RS232 и RS485, слот microSD карты.

внимательно проверьте правильность подключения кабелей к разъемам и клеммным колодкам. Особое внимание обратите на правильность подключения кабеля питания и полярность питания измерительных преобразователей!

Перед подключением измерительных преобразователей к контроллеру установите их сетевые номера. Если контроллер приобретается в комплекте с измерительными преобразователями, сетевые номера устанавливаются производителем. При этом передается таблица соответствия серийных и сетевых номеров преобразователей. При последующем наращивании системы новым преобразователям следует присвоить свободные сетевые номера.

Подключение измерительных преобразователей к контроллеру осуществляется по четырем проводам - по одной паре подается напряжение питания (цепи GND и +12В), по другой происходит обмен по интерфейсу RS-485 (цепи А и В). Преобразователи подключаются к четырехжильному кабелю параллельно:

Схема подключения преобразователей к контроллеру.

К одной линии контроллера допускается подключать не более 128 преобразователей (если в преобразователях установлен буфер RS-485 – MAX487).

Рекомендуется размещать преобразователи вдоль одного отрезка кабеля и минимизировать длину ответвлений к отдельным датчикам. Максимальная длина линии при этом может достигать 1200 м.

Для обеспечения устойчивой работы контроллера при большой протяженности линии и большого количества преобразователей на этой линии необходимо соблюдать следующие условия:

1. Сигнальную цепь рекомендуется выполнять витой парой.

2. Падение напряжения на питающих проводах не должно приводить к тому, чтобы напряжение питания удаленных преобразователей было менее допустимого (не менее 6В для ДВ2ТС-А).

Необходимо учитывать, что согласно протоколу MODBUS (смотрите Приложение), каждый преобразователь в сети должен иметь свой уникальный номер от 1 до 255. Назначение сетевого номера может осуществляться с помощью служебной программы SNSetup.exe, поставляемой с преобразователями при работе контроллера в режиме «Сквозной канал». Также сетевой номер преобразователя может быть установлен с помощью контроллера соответствующей процедурой. Две линии связи с преобразователями для контроллера неразличимы. Использование двух линий целесообразно при двулучевой организации измерительной системы, например, когда контроль осуществляется на двух удаленных друг от друга объектах.

При необходимости построения более разветвленной системы необходимо использовать повторители интерфейса RS-485.

Суммарная нагрузочная способность двух линий по питанию – 100 мА. При использовании преобразователей ДВ2ТС-А к источнику питания контроллера быть подключено не более 50 преобразователей. При большем количестве преобразователей необходимо использовать внешний источник питания:

Схема подключения внешнего источника питания:

Конфигурирование релейного выхода:

Контроллер имеет два независимых виртуальных релейных выхода: первый виртуальный выход связан с каналами измерения влажности, второй – температуры. Логическое «ИЛИ» состояния виртуальных выходов передается на физический релейный выход, т.е. реле включается при срабатывании хотя бы одного виртуального выхода.

Состояние виртуального релейного выхода – логическое «И» или «ИЛИ» состояний выходов по каждому из активированных каналов.

R = A1r1 () A2r2 () A1r2 () A1r2, где

R – состояние выхода канала (0 – выключен, 1 – включен);

Аi – активность соответствующего измерительного канала (0 – i-й измерительный канал не участвует в работе релейного выхода, 1 – участвует);

ri – состояние «релейного выхода» по i-му измерительному каналу (0 – выключен, 1 – включен);

() - знак операции логическое «ИЛИ» («И») – выбирается при конфигурировании измерительного канала.

Возможны следующие режимы срабатывания «релейного выхода» по измерительному каналу:

Режим 0. Релейный выход по каналу включается (ri = 1), если значение контролируемого параметра меньше величины нижнего порога или выше величины верхнего порога.

Режим 1. Релейный выход по каналу включается (ri = 1), когда значение контролируемого параметра превышает величину верхнего порога и выключается (ri = 0), когда значение контролируемого параметра становится ниже величины нижнего порога.

Режим 2. Релейный выход по каналу включается, когда значение контролируемого параметра становится ниже величины нижнего порога и выключается, когда значение контролируемого параметра превышает величину верхнего порога.

Режим 3. Релейный выход по каналу включается (ri = 1), если значение контролируемого параметра становится выше значения нижнего (min) порога. м Для настройки релейного выхода выберите в главном меню контроллера процедуру «Просмотр» и нажмите на поле с серийным номером преобразователя:

В верхней строке отображается номер канала («023») и серийный номер подключенного к нему измерительного преобразователя («11749»). В верхней части индикатора отображается конфигурация канала измерения влажности, в нижней – температуры. На приведенном примере канал влажности выбранного преобразователя участвует в формировании релейного выхода («Вкл») – А3=1, канал температуры не участвует («Выкл») – для него А3=0.

При необходимости включаем или выключаем нужный виртуальный релейный выход, нажав на соответствующее поле с надписью «Выкл» или «Вкл».

При конфигурировании включенного по выбранному измерительному каналу релейного выхода выбираются: - верхний и нижний порог срабатывания реле по выбранному каналу; - логика срабатывания виртуального реле при наступлении «события» по данному измерительному каналу (логическое И или логическое ИЛИ); - режим срабатывания реле (0, 1, 2 или 3); При работе виртуального релейного выхода с несколькими измерительными каналами возможно два варианта логики срабатывания реле:

1-й вариант. Состояние релейного выхода – логическое «И» состояния «релейного выхода» по выбранному каналу. Это означает, что соответствующий виртуальный релейный выход при наступлении «события» на выбранном канале включается только тогда, когда по логике работы остальных активированных измерительных каналов также должен включиться виртуальный релейный выход.

2-й вариант. Состояние релейного выхода – логическое «ИЛИ» состояния «релейного выхода» по выбранному каналу. Это означает, что соответствующий виртуальный релейный выход включается при наступлении «события» на выбранном канале или когда по логике работы остальных активированных измерительных каналов также должен включиться виртуальный релейный выход.

Для изменения конфигурации выходов по выбранному измерительному каналу нажмите на цифру в значении, которое Вы хотите изменить, и наберите на виртуальной клавиатуре требуемые значения, после чего нажмите на поле «Записать». Контроллер сформирует короткий звуковой сигнал и вернется в режим «Просмотр».

При выходе измеряемого параметра за установленные пределы его значение на индикаторе окрашивается в желтый цвет:

При включении реле в правом верхнем углу индикатора справа от символа аккумулятора появляется красный кружок, как показано на предыдущем рисунке. При срабатывании реле также включается прерывистый звуковой сигнал.

Для отключения звукового сигнала при срабатывании реле необходимо из главного меню войти в процедуру «Настройки» и, затем «Настройка реле и звука»:

Нажмите на поле с надписью «Звуковая индикация порогов». В отключенном состоянии надпись из белой становится серой.

В этой процедуре можно также инвертировать состояние релейного выхода, нажав на поле с надписью «Инверсия реле».