Руководство по эксплуатации

Условия эксплуатации:

• температура окружающего воздуха от –10 до +55 °C;
• относительная влажность воздуха не более 80 % (при +25 °C и более низких температурах без конденсации влаги);
• атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;
• закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов.

По устойчивости к механическим воздействиям во время эксплуатации прибор соответствует группе исполнения N2 ГОСТ Р 52931.

По устойчивости к климатическим воздействиям во время эксплуатации прибор соответствует группе исполнения В4 ГОСТ Р 52931.

По устойчивости к воздействию атмосферного давления прибор относится к группе Р1 ГОСТ Р 52931.

По электромагнитной совместимости модули относятся к оборудованию класса А ГОСТ Р 51522.

Во время подачи импульсных помех допускается кратковременное прекращение обмена по сети RS-485. Обмен должен восстанавливаться сразу по окончании действия помехи.

Прибор может быть установлен на DIN-рейке 35 мм или закреплен на внутренней стенке шкафа с помощью винтов.

Для установки прибора на DIN-рейку следует:

1. Подготовить место на DIN-рейке для установки прибора.
2. Установить прибор на DIN-рейку.
3. С усилием придавить прибор к DIN-рейке до фиксации защелки.

Для демонтажа прибора следует:

1. Отсоединить линии связи с внешними устройствами.
2. В проушину защелки вставить острие отвертки.
3. Защелку отжать, после чего отвести прибор от DIN-рейки.

Для отсоединения клеммных колодок следует:

1. Отключить питание модуля и подключенных к нему устройств.
2. Поднять крышку.
3. Выкрутить винты.
4. Снять колодку, как показано на рисунке.

Конструкция клеммника позволяет оперативно заменить прибор без демонтажа подключенных к нему внешних линий связи.

Для замены прибора следует:

1. Обесточить все линии связи, подходящие к прибору, в том числе линии питания.
2. Открутить крепежные винты по краям обеих клеммных колодок прибора.
3. Отделить съемную часть каждой колодки от прибора вместе с подключенными внешними линиями связи с помощью отвертки или другого подходящего инструмента.
4. Снять прибор с DIN-рейки или вынуть прибор из щита.
5. На место снятого прибора установить другой с предварительно удаленными разъемными частями клеммных колодок.
6. Подсоединить к установленному прибору снятые части клеммных колодок с подключенными внешними линиями связи.
7. Закрутить крепежные винты по краям обеих клеммных колодок.

Для подключения прибора следует:

1. Подсоединить прибор к источнику питания.
2. Подсоединить датчики к входам прибора.
3. Подсоединить линии связи интерфейса RS-485.
4. Подать питание на прибор.

Внешние связи следует монтировать проводом сечением не более 0,75 мм². Для многожильных проводов следует использовать наконечники.

Общие требования к линиям соединений:

• во время прокладки кабелей следует выделить линии связи, соединяющие прибор с датчиком, в самостоятельную трассу (или несколько трасс), располагая ее (или их) отдельно от силовых кабелей, а также от кабелей, создающих высокочастотные и импульсные помехи;
• для защиты входов прибора от влияния электромагнитных помех линии связи прибора с датчиком следует экранировать. В качестве экранов могут быть использованы как специальные кабели с экранирующими оплетками, так и заземленные стальные трубы подходящего диаметра. Экраны кабелей следует подключать к контакту функционального заземления (FE) со стороны источника сигнала;
• фильтры сетевых помех следует устанавливать в линиях питания прибора;
• искрогасящие фильтры следует устанавливать в линиях коммутации силового оборудования.

Монтируя систему, в которой работает прибор, следует учитывать правила организации эффективного заземления:

• все заземляющие линии прокладывать по схеме «звезда» с обеспечением хорошего контакта к заземляемому элементу;
• все заземляющие цепи должны быть выполнены проводами наибольшего сечения;
• запрещается объединять клемму прибора с маркировкой «Общая» и заземляющие линии.

Общий чертеж прибора с указанием номеров клемм и расположения DIP-переключателей и светодиодов представлен на рисунке ниже:

Примечание

Для выходов 1–4 назначение контактов (A, B, C) следующее:

• A – нормально замкнутый;
• B – перекидной;
• C – нормально разомкнутый.

Питание переменного тока 230 В

Связь прибора по интерфейсу RS-485 выполняется по двухпроводной схеме.

Длина линии связи должна быть не более 1200 метров.

Обесточенный прибор следует подключать к сети RS-485 витой парой проводов, соблюдая полярность. Провод А подключается к выводу А прибора, аналогично соединяются между собой выводы В.

Во время подготовки прибора к работе следует проверить:

• перемычка JP1 должна быть снята;
• переключатели DIP1 и DIP2 должны быть в положении, соответствующем выставленному порогу срабатывания. Если пороги срабатывания изначально неизвестны, их можно изменить в ходе работы прибора;
• переключатель DIP3 должен стоять в положении, определяющем необходимый режим работы («Управление по сети» или «Автоматическое управление»);
• корректность настройки переключателя DIP4 на реакцию прибора в режиме аварии обмена по сети.

Общие сведения

Прибор имеет четыре входа для работы с датчиками уровня. В качестве датчиков уровня применяются кондуктометрические зонды, которые могут быть использованы для контроля уровня жидкостей, обладающих электропроводностью. Например, растворы кислот и щелочей, вода и водные растворы солей, молоко и т. п. Кондуктометрические зонды представляют собой изолированные друг от друга металлические электроды, выполненные из коррозионно-стойких материалов. Один из электродов является общим для всех каналов контроля. Он устанавливается в резервуаре так, чтобы рабочая часть электрода находилась в постоянном контакте с жидкостью во всем диапазоне контроля (от нижнего уровня до верхнего, включительно).

Примечание

Датчики (зонды) приобретаются отдельно.

На рисунке ниже представлены варианты применения кондуктометрических зондов в неметаллическом (1) и металлическом (2) резервуарах соответственно.

Предупреждение

При контроле уровней жидкости в металлическом резервуаре в качестве общего электрода может быть использован корпус резервуара (рисунок, 2).

По мере заполнения резервуара электроды соприкасаются с жидкостью, вследствие чего происходит замыкание электрических цепей между общим и соответствующими сигнальными входами, фиксируемое прибором как достижение заданных уровней. Для визуального контроля за уровнем жидкости используется четыре светодиодных индикатора «Входы». Светодиод загорается, если получает сигнал от соответствующего датчика.

Внимание

Кондуктометрический способ контроля может оказаться неэффективным, если в техническом процессе используется не жидкость, а суспензия или эмульсия, осаждение частиц из которых может привести к изоляции электродов датчиков.

Принцип работы с датчиком

Подключение датчиков уровня

Схема подключения к входам прибора кондуктометрических датчиков приведена на рисунке ниже:

Предупреждение

Общим входом для датчиков является вход «COM».

Подключение ВЭ типа «Р»

Электромагнитное реле позволяет подключать нагрузку с максимальным допустимым током 5 А при напряжении до 250 В 50 Гц или током 3 А постоянного напряжения до 24 В.

Прибор работает в сети RS-485 по протоколам:

• DCON;
• Modbus-ASCII;
• Modbus-RTU;
• ОВЕН.

Тип протокола определяется прибором автоматически.

Для организации обмена данными в сети по интерфейсу RS-485 необходим Мастер сети.

Мастером сети может являться:

• ПК;
• ПЛК;
• панель оператора;
• удаленный облачный сервис.

В сети RS-485 предусмотрен только один Мастер сети.

Прибор оснащен четырьмя дискретными ВЭ (электромагнитные реле). ВЭ срабатывает во время контакта соответствующего сигнального электрода с жидкостью. Кроме того, ВЭ может управляться по сети RS-485.

Датчик уровня подключается к входным фильтрам низких частот (ФНЧ). Далее через коммутационное устройство (КУ) сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

В устройстве сравнения (УС) происходит сравнение уровня оцифрованного сигнала датчика со значением уставки опорного напряжения (ОН). Значение уставки опорного напряжения выбирается переключателями DIP1 и DIP2.

Устройство управления (УУ) выбирает канал измерения датчика уровня и управление соответствующим ВЭ. ВЭ срабатывает во время затопления соответствующего сигнального электрода с жидкостью.

Управление ВЭ вне зависимости от затопления датчика уровня возможно только при установке переключателя DIP3 в положение «ON».

ВЭ можно управлять по сети RS-485 или в зависимости от состояния дискретных входов.

Прибор конфигурируется на ПК через адаптер интерфейса RS-485/RS-232 или RS-485/USB (например, ОВЕН АС3-М или АС4) с помощью ПО «Конфигуратор М110».

На лицевой панели прибора расположены светодиоды:

Под открывающейся крышкой лицевой панели на плате прибора расположены четыре DIP-переключателя для управления параметрами ВЭ.

Пороги включения и отключения ВЭ в зависимости от положения переключателей установки порога срабатывания DIP1 и DIP2

DIP-переключатели установки порога срабатывания		Порог включения ВЭ	Порог отключения ВЭ
№ Положения	Вид
1		< 900 Ом	2,4 кОм
2		< 9 кОм	24 кОм
3		< 90 кОм	240 кОм
4		< 430 кОм	900 кОм

Прибор конфигурируется с помощью ПО «Конфигуратор М110». Установочный файл располагается на сайте owen.ru.

Для конфигурирования прибора следует:

1. Подключить прибор к ПК через адаптер интерфейса RS-485/RS-232 или RS-485/USB.

2. Подать питание на прибор.

3. Установить и запустить ПО «Конфигуратор М110».

4. Выбрать настройки порта для установки связи с прибором.

   

5. Выбрать модель прибора.

   

6. В открывшемся главном окне задать конфигурационные параметры (см. приложение Настраиваемые параметры).

   

7. После задачи параметров записать настройки в прибор, выбрав команду в главном меню Прибор → Записать все параметры.

Подробная информация о работе с ПО «Конфигуратор М110» представлена в руководстве пользователя на сайте owen.ru.

Параметры в приборе разделяются на группы:

• конфигурационные;
• оперативные.

Конфигурационные параметры – это параметры, определяющие конфигурацию прибора: структуру и сетевые настройки. Значения конфигурационных параметров следует задавать с помощью ПО «Конфигуратор М110».

Значения конфигурационных параметров хранятся в энергонезависимой памяти прибора и сохраняются в случае выключения питания.

Оперативные параметры – это данные, которые прибор получает или передает по сети RS-485. В сеть они передаются ПК, контроллером или прибором-регулятором. Оперативные параметры отражают текущее состояние регулируемой системы.

Каждый параметр имеет имя, состоящее из латинских букв (до четырех), которые могут быть разделены точками, и название. Например, «Аварийное значение на ВЭ» O.ALr, где «Аварийное значение на ВЭ» – название, O.ALr – имя.

Восстановление заводских сетевых настроек прибора используется во время установки связи между ПК и прибором в случае утери информации о заданных значениях сетевых параметров прибора.

Для восстановления заводских сетевых настроек прибора следует:

1. Отключить питание прибора.
2. Открыть крышку на лицевой панели прибора.

3. Установить перемычку в положение «Замкнуто», при этом прибор работает с заводскими значениями сетевых параметров, но в его памяти сохраняются установленные ранее значения сетевых параметров.

4. Включить питание.

   Внимание

   Напряжение на некоторых элементах печатной платы прибора опасно для жизни! Прикосновение к печатной плате, а также попадание посторонних предметов внутрь корпуса недопустимы!

5. Запустить ПО «Конфигуратор М110».
6. В окне установки связи задать значения заводских сетевых параметров (таблица) или нажать кнопку «Заводские сетевые настройки». Связь с прибором установится с заводскими значениями сетевых параметров.
7. Считать значения сетевых параметров прибора, выбрав команду Прибор | Прочитать все параметры или открыв папку Сетевые параметры.
8. Зафиксировать на бумаге значения сетевых параметров прибора, которые были считаны.
9. Закрыть ПО «Конфигуратор М110».
10. Отключить питание прибора.
11. Снять перемычку .
12. Закрыть крышку на лицевой панели прибора.
13. Включить питание прибора и запустить ПО «Конфигуратор М110».
14. Установить зафиксированные ранее значения параметров в окне Установка связи с прибором.
15. Нажать кнопку Установить связь.
16. Проверить наличие связи с прибором, выбрав команду Прибор | Проверка связи с прибором.

Каждый прибор в сети RS-485 должен иметь свой уникальный базовый адрес. Базовый адрес прибора задается в ПО «Конфигуратор М110» (параметр Addr).

Адресация в сети RS-485

Параметр	Значение
Протокол ОВЕН*
Диапазон значений базового адреса при 8-битной адресации	от 0 до 247
Диапазон значений базового адреса при 11-битной адресации	от 0 до 2032
Широковещательный адрес при 8-битной адресации	255
Широковещательные адреса при 11-битной адресации	от 2040 до 2047
Базовый адрес прибора по умолчанию	16
Базовый адрес каждого следующего прибора	[базовый адрес предыдущего прибора] + 8
Протокол Modbus
Диапазон значений базового адреса	от 1 до 247
Широковещательный адрес	0
Протокол DCON
Диапазон значений базового адреса	от 0 до 255
Примечание * Длина базового адреса определяется параметром A.Len во время задания сетевых настроек. В адресе может быть 8, либо 11 бит.

Для задания скважности ШИМ по сети RS-485 следует присвоить значения четырем оперативным параметрам r.ОЕ прибора, см. приложение Оперативные параметры протокола ОВЕН.

Посылка групповой команды включения/выключения ВЭ по протоколу ОВЕН невозможна.

По протоколу ОВЕН опрос состояния дискретных входов и счетчиков производится через оперативные параметры прибора.

В параметре r.Cn бит, равный 0, соответствует состоянию «Разомкнут», равный 1, соответствует состоянию «Замкнут». Старший бит соответствует входу с наибольшим номером.

Работа по протоколу Modbus может идти в режимах ASCII или RTU.

По протоколу Modbus возможно считывание битовой маски состояния всех дискретных входов (регистр с номером 17 (0х11). В регистре используются биты с 0 по 3, старший из них соответствует входу с наибольшим номером.

• 0 соответствует состоянию входа «Разомкнут»;
• 1 соответствует состоянию «Замкнут».

Каждый ВЭ в отдельности управляется записью скважности ШИМ в регистры, соответствующие каждому из дискретных ВЭ. Регистры записываются командой 16 (0x10), считываются – командами 3 (0x03) или 4 (0x04).

Групповая команда включения/выключения ВЭ может посылаться:

• командой 16 (0x10) записью битовой маски в регистр с номером 18 (0x12);
• командой 15 (0x0F) записью битовой маски в адресное пространство ячеек.

В случае функции 16 в регистр записывается значение от 0 до 15, каждый бит значения соответствует состоянию дискретного ВЭ прибора. Единичное значение бита соответствует состоянию «Включено» для ВЭ.

Значение счетчиков дискретных входов следует считывать из регистров с номерами от 64 (0х40) до 67 (0х43). Счетчики обнуляются записью 0 в эти регистры.

В случае использования функции 15 указывается:

• начальный адрес ВЭ – от 0x0000 до 0x0003;
• количество ВЭ (начиная с начального адреса ВЭ, если он установлен 0x0000, то  начиная с ВЭ № 1), состояние которых должно быть установлено – от 0x0001 до 0x0004;
• количество байт (посылаемой маски) – 0x01;
• выходное значение (битовая маска). Единичное значение бита соответствует состоянию «Включено» для ВЭ.

Регистры записываются командой 16 (0x10), считываются – командами 3 (0x03) или 4 (0x04).

Предупреждение

По протоколу Modbus возможно изменение периода ШИМ, значения безопасного состояния и других параметров ВЭ. Эти данные при получении сохраняются в энергонезависимой памяти прибора, имеющей ограниченный ресурс перезаписей (около 1 млн), поэтому не рекомендуется менять значения периода ШИМ или значения безопасного состояния так же часто, как передавать значения скважности ШИМ.

Полный список регистров Modbus приведен в приложении Регистры протокола Modbus.

Для работы с дискретными входами и счетчиками по протоколу DCON в модуле реализованы 4 команды:

• считать значения дискретных входов (вариант № 1 и вариант № 2);

• считать значения счетчика дискретного входа;

• обнулить состояние счетчика дискретного входа;

• включение/выключение ВЭ.

Считать значения дискретных входов (вариант № 1)

Посылка:

@AA[CHK](cr)

где AA – адрес модуля от 0x00 до 0xFF;

[CHK] – контрольная сумма;

(cr) – символ перевода строки (0х0D).

    

Ответ:

• в случае приема допустимой команды:

  (данные)[CHK](cr)

• при нераспознанной команде:

  ?АА[CHK](cr)

где (данные) – 16 бит значений, описанные в таблице.

Соответствие состояний дискретных входов битам данных

№ бита	15	4	3	0
Значение	Всегда равны 0		Состояние входов с 4 до 1

Внимание

Для протокола DCON бит, равный 1, означает, что вход «Разомкнут», бит, равный 0, – что вход  «Замкнут».

Если в посылке синтаксическая ошибка или ошибка в контрольной сумме, то ответ не посылается.

Считать значения дискретных входов (вариант № 2)

Посылка:

$AA6[CHK](cr)

где AA – адрес модуля от 0x00 до 0xFF;

6 – команда чтения значения дискретных входов;

[CHK] – контрольная сумма;

(cr) – символ перевода строки (0х0D).

    

Ответ:

• в случае приема допустимой команды:

  !(данные)[CHK](cr)

• при нераспознанной команде:

  ?АА[CHK](cr)

где (данные) – три байта значений, описанные в таблице.

Соответствие состояний дискретных входов битам данных

№ бита	23	12	11	8	7	0
Значение	Всегда равны 0		Состояние входов с 4 до 1		Всегда равны 0

Примечание

Для протокола DCON бит, равный 1, означает, что вход «Разомкнут», бит, равный 0, – что вход «Замкнут».

Если в посылке синтаксическая ошибка или ошибка в контрольной сумме, то ответ не посылается.

Контрольная сумма (CHK) позволяет обнаружить ошибки в командах, отправленных из ведущего устройства, а также в ответах ведомого. Контрольная сумма (CHK) передается как коды двух ASCII символов (от 0х00 до 0хFF) и представляет собой сумму ASCII кодов всех символов посылки не включая код символа переноса строки. В случае переполнения суммы, старшие разряды отбрасываются.

Примечание

Вся информация, содержащаяся в кадре, включая адрес прибора, данные, CHK и символ перевода строки, передается в ASCII кодах. Следует обратить внимание, что использование ASCII кодов строчных латинских символов недопустимо.

Для получения значения состояния дискретных входов следует прочитать значение регистра «Состояние дискретных входов» (имя и адрес регистра приведены в Приложениях). Значение регистра соответствует состоянию дискретных входов согласно таблице ниже.

Управлять дискретными ВЭ следует с помощью:

• контроллера;
• ПК с установленной SCADA-системой с подключенным ОРС-сервером.

Для управления дискретными ВЭ следует:

1. Удостовериться, что значение параметра входа Управление по сети = да.
2. В случае значения параметра входа Управление по сети = нет установить переключатель DIP3 («Управление по сети») в положение «ON».
3. Записать значение состояния ВЭ в параметр «Состояния дискретных выходов», параметр и адрес регистра приведены в Приложениях. Все ВЭ будут установлены в соответствующие состояния согласно таблице.
4. В случае установки переключателя  DIP3 в положение «Off», состояние ВЭ будет определяться в соответствии с состояниями входов. То есть, в случае замыкания входа (датчик затоплен) включается соответствующий выход. В данном режиме невозможно управлять состоянием выходов по сети RS-485. Состояние данного переключателя отображается в параметре «Управление по сети» – «нет».

Если от Мастера сети RS-485 нет запросов в течение времени, заданного параметром t.out «Максимальный сетевой тайм-аут», то прибор переходит в режим «Авария». Все ВЭ переходят в состояние, определенное положением переключателя DIP4 («Режим работы по тайм-ауту»), согласно таблице.

Прибор выходит из состояния «Авария» в случае выполнения одного из условий:

• получен запрос от Мастера сети;
• включен режим автоматического управления (переключатель DIP3 – в положении «off»).

Безопасного состояния при положении «off» переключателя DIP3 не существует.

Безопасное состояние выходов определяется значением параметра O.ALr. Значение данного параметра задается при первоначальном конфигурировании и может изменяться по сети (запись в параметр O.ALr нового значения).

Соотношение значения параметра O.ALr и безопасных состояний ВЭ приведено в таблице ниже.

По умолчанию значение параметра O.ALr равно 0.

При значении t.out = 0 прибор не переходит в режим «Авария» (ВЭ не меняют своего состояния).

Положение переключателей

№ положения	Вид переключателей	Состояние ВЭ
		Режим «Авария»	Выход из режима «Авария»
1		Определяется параметром O.ALr	Определяется параметром  S.do
2		Определяется состоянием входов	Определяется состоянием входов
3		Определяется состоянием входов	Определяется состоянием входов
4		Определяется состоянием входов	Определяется состоянием входов

Примечание

Светодиод «Авария» светится только в положениях № 1 и № 3.

Во время выполнения работ по техническому обслуживанию прибора следует соблюдать требования безопасности из раздела.

Техническое обслуживание прибора проводится не реже одного раза в 6 месяцев и включает следующие процедуры:

• проверка крепления прибора;
• проверка винтовых соединений;
• удаление пыли и грязи с клеммника прибора.

Общие параметры

Конфигурационные параметры

Оперативные параметры протокола ОВЕН

Входные/выходные данные протокола Modbus

Команды протокола DCON