1-RU-124315-1.9

Руководство по эксплуатации

Введение

Настоящее руководство по эксплуатации предназначено для ознакомления обслуживающего персонала с устройством, принципом действия, конструкцией, работой и техническим обслуживанием модуля аналогового ввода МВ210-102, в дальнейшем по тексту именуемого «модуль» или «прибор». Подключение, регулировка и техобслуживание модуля должны производиться только квалифицированными специалистами после прочтения настоящего руководства по эксплуатации.

Обозначение модуля при заказе: МВ210-102.

Используемые термины и аббревиатуры

  • АЦП – аналого-цифровой преобразователь.
  • НСХ – номинальная статическая характеристика.
  • ПК – персональный компьютер.
  • ПЛК – программируемый логический контроллер.
  • DHCP

    – протокол динамической настройки узла.
  • USB

    – последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств к вычислительной технике.
  • UTC

    – всемирное координированное время.
  • RTC

    – часы реального времени.

Назначение

Модули аналогового ввода МВ210-102 (далее – модули), предназначены для измерений напряжения и силы постоянного тока и преобразований измеренных значений в цифровой сигнал.

В модуле аналогового ввода МВ210-102 реализовано 8 аналоговых входов, предназначенных для подключения датчиков или сигналов следующих типов:

  • 0…5 мА;
  • 0…20 мА;
  • 4…20 мА;
  • 0…1 В;
  • 0…10 В.

Каждый вход можно настроить на любой из типов независимо друг от друга.

Модуль выпускается согласно ТУ 26.51.70-043-46526536-2023.

Технические характеристики и условия эксплуатации

Технические характеристики

Технические характеристики
ХарактеристикаЗначение
Питание
Номинальное напряжение питания(24 ± 3) В
Диапазон напряжения питания10…48 В
Потребляемая мощность (при питании 24 В), не более4 Вт
Класс источника питанияИП-2*
Защита от переполюсовки напряжения питанияЕсть
Интерфейсы
Интерфейс обменаСдвоенный Ethernet 10/100 Mbps
Интерфейс конфигурированияUSB 2.0 (MicroUSB), Ethernet 10/100 Mbps
Поддерживаемые протоколыModbus TCP, MQTT, SNMP, NTP
Версия протоколаIPv4
Входы
Количество аналоговых каналов измерения8
Диапазоны измерений/преобразований силы постоянного тока

0…5 мА

0…20 мА

4…20 мА

Диапазоны измерений/преобразований напряжения постоянного тока

0…1 В

0…10 В

Разрядность АЦП16 бит
Гальваническая изоляцияНет
Время опроса одного входа, не менее**12 мс
Защита от перенапряжения на измерительных каналахдо ± 30 В
Проверка на обрыв датчиков напряженияЕсть
Единица младшего разряда, не более:
0…1 В0,1 мВ
0…10 В1 мВ
0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА1 мкА
Формат данных, возвращаемый программойДесятичный, в физических единицах измерения
Тип входовДифференциальный
Входной цифровой фильтр

1 – цифровой интегрирующий фильтр, fcp = 470 Гц

2 – цифровой фильтр Sinc4, fcp = 242 Гц

3 – цифровой фильтр Sinc4, fcp = 123 Гц

4 – цифровой фильтр Sinc3 fcp = 62 Гц

5 – цифровой фильтр Sinc3 fcp = 16,7 Гц, режекция 50 Гц – 80 дБ

Метод преобразованияСигма-дельта
Длина линии связи модуля с датчиками, не более

100 м

Сопротивление линии унифицированного сигнала силы тока постоянного напряжения, не более

100 Ом

Сопротивление линии унифицированного сигнала напряжения постоянного тока, не более

50 Ом

Входное сопротивление канала измерения:
0…1 В, 0…10 В, не менее10 МОм
0…5 мА, не более500 Ом
0…20 мА, 4…20 мА, не более200 Ом
Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений/преобразований погрешности измерений/преобразований:
0…1 В (фильтр 1)± 0,5 %
0…1 В (фильтры 2-5)± 0,25 %
0…10 В (фильтры 1-5)± 0,25 %
0…5 мА (фильтры 1-5)± 0,5 %
0…20 мА (фильтры 1-5)± 0,25 %
4…20 мА (фильтры 1-5)± 0,25 %
Пределы допускаемой основной приведенной к диапазону измерений/преобразований погрешности измерений/преобразований, вызванной влиянием электромагнитных помехсм. таблицу
Пределы допускаемой приведенной к диапазону измерений/преобразований погрешности измерений/преобразований при изменении температуры окружающей среды от нормальных условий на каждые 10 °C изменения температуры в диапазоне рабочих температур:
0…10 В, (фильтры 1-5)± 0,03 %
0…1 В, 0…20 мА, 4…20 мА (фильтры 1-5)± 0,075 %
Flash-память (архив)
Максимальный размер файла архива2 кб
Максимальное количество файлов архива1000
Минимальный период записи архива10 секунд
Часы реального времени
Погрешность хода часов реального времени, не более:
  • при нормальных условиях
  • при рабочих условиях

3 секунды в сутки

10 секунд в сутки

Тип питания часов реального времениБатарея CR2032
Время работы часов реального времени на одной батарее6 лет
Общие параметры
Габаритные размеры(42 × 124 × 83) ±1 мм
Степень защиты корпусаIP20
Средний срок службы***12 лет
Средняя наработка на отказ100 000 часов
Масса, не более0,4 кг
Примечание

* Максимальная длительность прерывания напряжения до 10 мс включительно

** Общее время опроса входов зависит от выбранного фильтра, количества включенных каналов и режима проверки на обрыв (подробнее см. раздел).

*** Кроме элемента питания часов реального времени.

 

Дополнительная погрешность вызванная электромагнитными помехами
Тип помехиСигналВходной цифровой фильтрПределы допускаемой приведенной к диапазону измерений/преобразований погрешности измерений/преобразований
Электростатические разряды0…1 В1–5± 0,2 %
0…10 В
0…5 мА
0…20 мА
4…20 мА
Наносекундные импульсные помехи0…1 В1–5± 0,2 %
0…10 В1–5± 0,2 %
0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА1–3± 0,5 %
0…5 мА, 0…20 мА, 4…20 мА4, 5± 0,2 %
Микросекундные импульсные помехи0…1 Вфильтры 1–5± 0,2 %
0…10 В
0…5 мА
0…20 мА
4…20 мА

Изоляция узлов прибора

Схема гальванически изолированных узлов и прочность гальванической изоляции приведена на рисунке.

Graphic
Изоляция узлов модуля

Основная изоляция (О) – изоляция, применяемая для частей оборудования, находящихся под напряжением, с целью обеспечения защиты от поражения электрическим током.

Дополнительная изоляция (Д) – независимая изоляция, применяемая в дополнение к основной изоляции для того, чтобы гарантировать защиту от поражения электрическим током в случае отказа основной изоляции.

Предупреждение
Значение прочности изоляции указано для испытаний при нормальных климатических условиях, время воздействия — 1 минута по ГОСТ IEC 61131-2-2012.

Условия эксплуатации

Модуль отвечает требованиям по устойчивости к воздействию помех в соответствии с ГОСТ IEC 61131-2-2012. По уровню излучения радиопомех (помехоэмиссии) модуль соответствует нормам, установленным ГОСТ IEC 61000-6-3-2016.

Рабочие условия эксплуатации:

  • температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 55 °С;

  • относительная влажность воздуха от 10 % до 95 % (без конденсации влаги);
  • атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа;
  • закрытые взрывобезопасные помещения без агрессивных паров и газов;
  • допустимая степень загрязнения 2 по ГОСТ IEC 61131-2-2012.

Нормальные условия эксплуатации:

  • температура окружающего воздуха от плюс 15 до плюс 25 °С;
  • относительная влажность воздуха от 30 % до 80 % (без конденсации влаги);

По устойчивости к механическим воздействиям во время эксплуатации модуль соответствует ГОСТ IEC 61131-2-2012.

По устойчивости к климатическим воздействиям во время эксплуатации модуль соответствует ГОСТ IEC 61131-2-2012.

Меры безопасности

На клеммнике присутствует опасное для жизни напряжение. Любые подключения к модулю и работы по его техническому обслуживанию следует производить только при отключенном питании модуля.

По способу защиты от поражения электрическим током модуль соответствует классу II по ГОСТ IEC 61131-2-2012.

Во время эксплуатации и технического обслуживания следует соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80, «Правил эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил охраны труда при эксплуатации электроустановок потребителей».

Установку модуля следует производить в специализированных шкафах, доступ внутрь которых разрешен только квалифицированным специалистам.

Внимание
Запрещено использовать модуль в агрессивных средах с содержанием в атмосфере кислот, щелочей, масел и т. п.

Монтаж

Graphic
Верный монтаж

Модуль устанавливается в шкафу электрооборудования. Конструкция шкафа должна обеспечивать защиту модуля от попадания влаги, грязи и посторонних предметов.

Для установки модуля следует:

  1. Убедиться в наличии свободного пространства: необходимо 50 мм над модулем и под ним для подключения модуля и прокладки проводов.
  2. Закрепить модуль на DIN-рейке или на вертикальной поверхности с помощью винтов (см. рисунок).

 

Graphic
Неверный монтаж
Внимание
Длительная эксплуатация модуля с неверным монтажом может привести к его повреждению (см. рисунок).
Graphic
Graphic
Габаритный чертеж
Установочные размеры

Подключение

Рекомендации по подключению

Внешние связи монтируют проводом сечением не более 0,75 мм2.

Для многожильных проводов следует использовать наконечники.

После монтажа провода следует уложить в кабельном канале корпуса модуля и закрыть крышкой.

В случае необходимости следует снять клеммники модуля, открутив два винта по углам клеммников.

Провода питания следует монтировать с помощью ответного клеммника из комплекта поставки.

Внимание
Подключение и техническое обслуживание производится только при отключенном питании модуля и подключенных к нему устройств.
Внимание
Запрещается подключать провода разного сечения к одной клемме.
Внимание
Запрещается подключать более двух проводов к одной клемме.

Назначение контактов клеммника

   

Graphic
Назначение контактов клемника
Наименование клеммыНазначение
AI1-U, AI1-G — AI8-U, AI8-GУнифицированный сигнал напряжения постоянного тока
AI1-I, AI1-G — AI8-I, AI8-GУнифицированный сигнал силы тока постоянного напряжения

Назначение разъемов

Разъемы интерфейсов и питания модуля приведены на рисунке.

Graphic
Разъемы модуля

Питание

Внимание
Рекомендуется применять источник питания с током нагрузки не более 8 А.
Внимание
Длина кабеля питания не должна превышать 30 м.

    

Graphic
Назначение контактов питания
Внимание
Использование источников питания без потенциальной развязки или с базовой (основной) изоляцией цепей низкого напряжения от линий переменного тока может привести к появлению опасных напряжений в цепях.

Подключение ко входам

Предупреждение
Для защиты входных цепей модуля от возможного пробоя зарядами статического электричества, накопленного на линиях связи «модуль – датчик», перед подключением к клеммнику модуля их жилы следует на 1–2 секунды соединить с винтом функционального заземления (FE) щита.

Во время проверки исправности датчика и линии связи следует отключить модуль от сети питания. Чтобы избежать выхода модуля из строя при «прозвонке» связей следует использовать измерительные устройства с напряжением питания не более 4,5 В. Для более высоких напряжений питания этих устройств отключение датчика от модуля обязательно.

Параметры линии соединения модуля с датчиком приведены в таблице.

Параметры линии связи модуля с датчиками
Тип датчикаДлина линий, м, не болееСопротивление линии, Ом, не болееИсполнение линии
Унифицированный сигнал силы тока постоянного напряжение100100Двухпроводная
Унифицированный сигнал напряжения постоянного тока10050Двухпроводная
Graphic
Схема подключения датчиков с унифицированными выходными сигналами постоянного напряжения (0…1) В и (0…10) В по трехпроводной схеме
Graphic
Схема подключения датчиков с унифицированным выходным сигналом силы тока постоянного напряжения         (0…5) мА, (0…20) мА и (4…20) мА по двухпроводной схеме
Graphic
Схема подключения датчиков с унифицированным выходным сигналом силы тока постоянного напряжения         (0…5) мА, (0…20) мА и (4…20) мА по трехпроводной схеме

Подключение по интерфейсу Ethernet

Для подключения модуля к сети Ethernet можно использовать следующие схемы:

Graphic
Подключение по схеме «Звезда»
Предупреждение
  1. Максимальная длина линий связи – 100 м.
  2. Подключение возможно к любому порту Ethernet модуля.
  3. Незадействованный Ethernet-порт следует закрыть заглушкой.

Для подключения по схеме «Цепочка» следует использовать оба Ethernet-порта модуля. Если модуль вышел из строя или отключилось питание, то данные будут передаваться с порта 1 на порт 2 без разрыва связи.

Graphic
Подключение по схеме «Цепочка»
Предупреждение
  1. Максимальная длина линии связи между двумя соседними активными устройствами при подключении по схеме «Цепочка» должна быть не более 100 м.
  2. Допускается смежная схема подключения.
  3. Незадействованный Ethernet-порт следует закрыть заглушкой.

Устройство и принцип работы

Принцип работы

К аналоговым входам модуля может быть подключено до восьми первичных преобразователей (датчиков). Питание датчиков осуществляется от внешнего источника.

Сигнал с датчика, измеряющего физический параметр объекта, поступает в прибор в результате последовательного опроса датчиков модуля по замкнутому циклу. В процессе обработки сигналов осуществляется их фильтрация от помех и коррекция показаний в соответствии с заданными параметрами.

Для фильтрации входного сигнала используются встроенные фильтры АЦП (см. таблицу). В зависимости от типа фильтра будет изменяться основная приведенная погрешность и время измерения включенных каналов.

Полученный сигнал преобразуется по данным НСХ в цифровые значения и передается по сети Ethernet в Мастер сети.

В качестве Мастера сети можно использовать:

  • ПК

    ;
  • ПЛК

    ;
  • панель оператора

    ;
  • удаленный облачный сервис

    .

Индикация и управление

Graphic
Graphic
Вид спереди (закрытая крышка)
Вид спереди (открытая крышка)

На лицевой панели прибора расположены:

    1.  Светодиодные индикаторы.

    2.  Поле для фиксации IP-адреса прибора.

Под лицевой панелью прибора расположены:

    3.  Разъем MicroUSB.

    4.  Сервисная кнопка.

    5.  Съемная клеммная колодка (см. раздел).

 

Назначение индикации
ИндикаторСостояние индикатораНазначение
Питание Graphic (зеленый)ВключенНапряжение питания прибора подано
Ethernet 1 (зеленый)МигаетПередача данных по порту 1 Ethernet
Ethernet 2 (зеленый)МигаетПередача данных по порту 2 Ethernet
Авария Graphic (красный)*Не светитсяСбои отсутствуют
Светится постоянноСбой основного приложения и/или конфигурации
Включается один раз в две секунды (включается на 100 мс)Необходима замена батареи питания часов (напряжение батареи ниже 2 В)
Включается два раза в секунду (включается на 100 мс через паузу 400 мс)Сработал тайм-аут перехода в безопасное состояние (отсутствуют запросы от мастера сети по протоколу Modbus TCP)
Включается на 900 мс через паузу 100 мсАппаратный сбой периферии (Flash, RTC, Ethernet Switch)
Примечание

*´Приоритеты индикации светодиода «Авария» от большего к меньшему: аппаратный сбой, программные ошибки, безопасный режим, уровень заряда батареи.

Индикация состояний входа
Состояние входаИндикацияЗначение в регистреПримечание
Датчик отключенНе светится0x07
Измерение успешноЗеленый0x00Передается результат измерения
Данные не готовыОранжевый0x06Необходимо дождаться результатов первого измерения после включения прибора
Измеренное значение слишком великоОранжевый 0x0AПолученное значение выше верхней границы измерения
Измеренное значение слишком малоОранжевый 0x0BПолученное значение ниже нижней границы измерения
Обрыв датчикаКрасный0x0DТолько для измерений напряжений постоянного тока
Отсутствие связи с АЦПКрасный0x0E

 

Сервисная кнопка предназначена для выполнения следующих функций:

  • восстановления заводских настроек (раздел)

    ;
  • установки IP-адреса (раздел)

    ;
  • обновления встроенного программного обеспечения (раздел).

Часы реального времени

В модуле есть встроенные часы реального времени (RTC). Они работают от собственного батарейного источника питания.

Отсчет времени производится по UTC в секундах, начиная с 00:00 01 января 2000 года. Значение RTC используется для записи в архив.

Подробнее о настройке часов реального времени см. раздел.

Запись архива

В модуль встроена флеш-память (flash), размеченная под файловую систему с шифрованием файлов. Алгоритм шифрования — Data Encryption Standard (DES) в режиме сцепления блоков шифротекста (CBC). В качестве ключа используется строка superkey. Вектор инициализации генерируется с помощью хеш-функции (см. приложение А). Аргументом функции является пароль, заданный в ПО Owen Configurator. В конце файла сохраняется контрольная сумма, рассчитанная по алгоритму CRC32 (контрольная сумма также шифрируется).

Архив модуля сохраняется в виде набора файлов. Период архивации, ограничение на размер одного файла и их количество задается пользователем в ПО Owen Configurator. Если архив полностью заполнен, то данные перезаписываются, начиная с самых старых данных самого старого файла.

Файл архива состоит из набора записей. Записи разделены символами переноса строки (0x0A0D). Каждая запись соответствует одному параметру и состоит из полей, разделенных символом «;» (без кавычек). Формат записи приведен в таблице ниже.

Формат записи в файле архива
ПараметрТипРазмерКомментарий
Метка времениBinary data4 байтаВ секундах начиная с 00:00 01.01.2000 (UTC+0)
РазделительСтрока1 байтСимвол «;» (без кавычек)
Уникальный идентификатор параметра (UID)Строка8 байтВ виде строки из HEX-символов с ведущими нулями
РазделительСтрока1 байтСимвол «;» (без кавычек)
Значение параметраСтроказависит от параметраВ виде строки из HEX-символов с ведущими нулями
РазделительСтрока1 байтСимвол «;» (без кавычек)
Статус параметраBinary data1 байт1 – значение параметра корректно, 0 – значение параметра некорректно и его дальнейшая обработка не рекомендована
Перенос строкиBinary data2 байта\n\r (0x0A0D)
Пример

Расшифрованная запись:

0x52 0x82 0xD1 0x24 0x3B 0x30 0x30 0x30 0x30 0x61 0x39 0x30 0x30 0x3B 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x31 0x3B 0x31 0x0A 0x0D

где

  • 0x52 0x82 0xD1 0x24 — метка времени. Для получения даты и времени в формате UnixTime следует изменить порядок байт на противоположный и добавить константу-смещение (число секунд между 00:00:00 01.01.1970 и 00:00:00 01.01.2000): 0x24D18252 (HEX) + 946684800 (DEC) = 1564394971 (DEC, соответствует 29 июля 2019 г., 10:09:31);

  • 0x3B — разделитель;

  • 0x30 0x30 0x30 0x30 0x61 0x39 0x30 0x30 — уникальный идентификатор параметра (00003ba00);

  • 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x30 0x31 — значение параметра (00000001);

  • 0x31 — статус параметра (1 – значение параметра корректно);

  • 0x0A 0x0D — символы переноса строки.

Прибор фиксирует время в архивных файлах по встроенным часам реального времени. Также можно задать часовой пояс, который будет считываться OwenCloud или внешним ПО. Запись во флеш-память (flash) происходит с определенной частотой, рассчитанной таким образом, чтобы ресурса флеш-памяти (flash) прибора хватило на срок не менее 10 лет работы.

Для чтения архива можно использовать:

  • облачный сервис OwenCloud (автоматическое чтение в случае потери и дальнейшего восстановления связи);

  • ПО Owen Configurator (например, для ручного анализа);

  • ПО пользователя (с помощью 20 функции Modbus).

Список архивируемых параметров доступен в Owen Configurator на вкладке Информация об устройстве. Порядок записи параметров в архив соответствует порядку параметров на вкладке.

Архив считывается с помощью 20 функции Modbus (0x14). Данная функция возвращает содержание регистров файла памяти и позволяет с помощью одного запроса прочитать одну или несколько записей из одного или нескольких файлов.

В запросе чтения файла для каждой записи указывается:

  • тип ссылки – 1 байт (должен быть равен 6);

  • номер файла – 2 байта;

  • начальный адрес регистра внутри файла – 2 байта;

  • количество регистров для чтения – 2 байта.

Примечание
Номер файла в запросе по Modbus рассчитывается как 4096 + порядковый номер файла. Порядковая нумерация файлов ведется с нуля. Параметр «Последний индекс архива» содержит порядковый номер файла архива, в который последний раз записывались данные.

Количество считываемых регистров в запросе должно быть подобрано таким образом, чтобы длина ответа не превышала допустимую длину пакета Modbus (256 байт).

Размер файла архива заранее неизвестен, поэтому следует считывать порции данных с помощью отдельных запросов. Если в ответ на запрос будет получено сообщение с кодом ошибки 0х04 (MODBUS_SLAVE_DEVICE_FAILURE), то можно сделать вывод, что адреса регистров в запросе находятся за пределами файла. Чтобы считать последние данные файла, требуется уменьшить количество регистров в запросе.

Примечание
Если отключить питание во время записи данных в архив, запись может не сохраниться.

Режимы обмена данными

Модуль поддерживает следующие режимы обмена данными:

  • обмен с Мастером сети по протоколу Modbus TCP (порт 502) — до 4 одновременных соединений с разными Мастерами сети;
  • соединение и обмен данными с ПК с помощью ПО Owen Configurator;
  • обмен с удаленным облачным сервисом OwenCloud (необходим доступ в Интернет);
  • обмен по протоколу MQTT;
  • обмен по протоколу SNMP.

Включение датчика в список опроса

Включение любого датчика в список опроса производится автоматически после задания типа его НСХ в параметре «Тип датчика». Во время установки в параметре «Тип датчика» значение «Датчик отключен» датчик из списка опроса исключается.

Общее время опроса входов зависит от выбранного фильтра, количества включенных каналов и режима проверки на обрыв и рассчитывается по формуле:

Graphic

где

    TИЗМ – время измерения включенных каналов;

    TCO = 6 мс – время проведения служебной операции;

    TКАН – время измерения сигнала на одном канале, зависит от типа фильтра (см. таблицу);

    TОБР – время проверки на обрыв, зависит от выбранного режима:

        TОБР = TCO – для детектирования в каждом цикле измерений;

        TОБР = 0 мс – для детектирования в каждом цикле вспомогательных операций и при отключенном детектировании;

    NU – количество включенных каналов в режиме измерения напряжения постоянного тока.

    NI – количество включенных каналов в режиме измерения силы постоянного тока.

Установка диапазона измерения

Во время работы с активными преобразователями, выходным сигналом которых является унифицированный сигнал напряжения постоянного тока или силы тока постоянного напряжения, в модуле предусмотрена возможность масштабирования шкалы измерения. Текущие величины контролируемых параметров вычисляются с помощью масштабирующих значений, задаваемых индивидуально для каждого входа. Использование масштабирующих значений позволяет отображать контролируемые физические параметры непосредственно в единицах их измерения (атмосферах, килопаскалях, метрах и т. д.).

Для масштабирования шкалы измерения следует установить границы диапазона измерения:

  • Ain.L — нижняя граница, соответствует минимальному уровню выходного сигнала датчика;
  • Ain.H — верхняя граница, соответствует максимальному уровню выходного сигнала датчика.

Дальнейшая обработка сигналов датчика осуществляется в заданных единицах измерения по линейному закону (прямо пропорциональному при Ain.H > Ain.L или обратно пропорциональному при Ain.H < Ain.L). Расчет текущего значения контролируемого датчиком параметра производится по формуле:

Graphic Graphic

где

Ain.L, Ain.H — заданные значения параметров Ain.L и Ain.H;

Vвх — текущее значение входного сигнала;

Vmin, Vmax — минимальное и максимальное значения входного сигнала датчика по данным таблицы (мА, мВ или В);

Пизм — измеренное модулем значение параметра.

Пример
При использовании датчика с выходным сигналом силы тока постоянного напряжения (4…20) мА (тип датчика 11 в параметре in-t), контролирующего давление в диапазоне (0...25) атм., в параметре Ain.L задается значение 00,00, а в параметре Ain.H - значение 25,00. После этого обработка и отображение показаний будет производиться в атмосферах.

Детектирование обрыва

В процессе работы модуль диагностирует обрыв подключенных к нему датчиков.

Параметр Детектирование обрыва настраивается для всех каналов одновременно и может принимать следующие значения:

  • В каждом цикле (значение по умолчанию) – проверка на обрыв происходит в каждом цикле измерения подключенных датчиков. Время проверки на обрыв – 6 мс;
  • В цикле вспомогательных операций – проверка на обрыв происходит в начале цикла измерения во время проведения служебных операций. В этом случае включение детектирования обрыва не влияет на суммарное время измерения;
  • Выкл. – детектирование обрыва отключено.
Примечание
В случае обрыва датчика при Детектировании обрыва в режиме Вкл., модуль не сможет продиагностировать исключительную ситуацию. В статусе и значении канала, на котором произошел обрыв, будут отображаться некорректные данные. Индикация состояния будет зависеть от статуса, в который перейдет канал.
Внимание
Для возможности детектирования обрыва (детектирования обрыва в режиме В каждом цикле и В цикле вспомогательных операций) включенные каналы будут выдавать ток 1,2 мА, если подключен датчик 0…1 В, или 3,8 мА, если подключен датчик 0…10 В.

В случае обнаружения обрыва в цепи измерения сигнала статус канала, на котором произошел обрыв, выводит сообщение Обрыв датчика. Индикатор соответствующего канала светится красным.

Входной цифровой фильтр

Управление входным фильтром одновременно для всех измерительных каналов определяет параметр Входной цифровой фильтр.

Значения параметра «Входной цифровой фильтр»
Тип входного фильтраОписаниеВремя задержки сигнала
Значение параметраЗначение в регистре
10цифровой интегрирующий фильтр, fcp = 470 Гц6 мс
21цифровой фильтр Sinc4, fcp = 242 Гц19 мс
32цифровой фильтр Sinc4, fcp = 123 Гц25 мс
43цифровой фильтр Sinc3, fcp = 62 Гц55 мс
54цифровой фильтр Sinc3, fcp = 16,7 Гц, режекция 50 Гц – 80 дБ125 мс

Для измерения медленно изменяющихся сигналов, для которых допускается задержка результатов измерения, рекомендуется использовать фильтры 3–5, которые обеспечивают более надежное подавление высокочастотных шумов.

С увеличением требований к времени измерения сигнала следует уменьшить номер фильтра.

Коррекция измерительной характеристики датчика

Для устранения начальной погрешности преобразователей входных сигналов, измеренное модулем значение может быть откорректировано. В модуле есть два типа коррекции, позволяющие осуществлять сдвиг или наклон характеристики на заданную величину.

Graphic
Коррекция «сдвиг характеристики»

Сдвиг характеристики применяется для компенсации погрешностей, вносимых сопротивлением подводящих проводов при использовании двухпроводной схемы подключения датчиков с унифицированным выходным сигналом

Такая коррекция осуществляется путем прибавления к измеренной величине значения δ. Значение δ задается параметром Сдвиг в ПО OWEN Configurator.

Graphic
Коррекция «наклон характеристики»

Изменение наклона характеристики осуществляется путем умножения измеренной (и скорректированной «сдвигом», если эта коррекция необходима) величины на поправочный коэффициент β, значение которого задается параметром Наклон. Пример изменения наклона измерительной характеристики графически представлен на рисунке. Данный вид коррекции используется, как правило, для компенсации погрешностей самих датчиков (например, при отклонении у термопреобразователей сопротивления параметра α от стандартного значения) или погрешностей, связанных с разбросом сопротивлений шунтирующих резисторов (при работе с преобразователями, выходным сигналом которых является сила тока постоянного напряжения). Значение поправочного коэффициента β задается в безразмерных единицах в диапазоне от – 1 до 10.

Определить необходимость введения поправочного коэффициента можно, измерив максимальное или близкое к нему значение параметра, где отклонение наклона измерительной характеристики наиболее заметно.

Предупреждение
Задание корректирующих значений, отличающихся от заводских установок (Сдвиг = 000.0 и Наклон = 1.000), изменяет стандартные метрологические характеристики модуля и должно производиться только в технически обоснованных случаях квалифицированными специалистами.

Полученная после фильтрации и коррекции результирующая информация об измеренных значениях входных параметров поступает для передачи в сеть.

Работа по протоколу Modbus

Работа по протоколу Modbus проходит в режиме TCP.

Результаты измерения представляются в следующих форматах:

  • четырехбайтовые значения с плавающей точкой (без времени);
  • двухбайтовое целое.
Целое число – это результат измерения, умноженный на 10 в степени, заданной параметром «Положение десятичной точки». Значение «Положение десятичной точки» может быть равно от 0 до 7 и задается отдельно для каждого канала.

Предупреждение
При задании параметру «Положение десятичной точки» значений 6 и 7 может возникнуть ситуация, когда измеренное значение, умноженное на 10 в степени «Положение десятичной точки», будет больше 32767 или меньше – 32768 (для значений со знаком) или больше 65535 (для значений без знака). Такие значения не могут быть переданы в формате числа int16. Это следует учитывать при задании значения «Положение десятичной точки».

Оба формата можно считать независимо, каждый по своему адресу (см. таблицу)

Время измерения – это циклическое время с шагом 0,01 секунд, передаваемое в двух байтах. Время точно соответствует времени проведения измерения в данном канале и при работе с ним (например, при вычислении дифференциальной составляющей при ПИД-регулировании) можно не учитывать задержку передачи по сети Ethernet. Отсчет циклического времени начинается при включении модуля и каждые 65536 тактов (что соответствует 655,36 секунд) время обнуляется.

Запись регистров осуществляется командой 16 (0x10), чтение – командами 3 (0x03) или 4 (0x04).

Регистры обмена по протоколу ModBus
ПараметрЗначение (ед. изм.)Адрес регистраТип доступаФормат данных
DECHEX
Значение (float) на входе 140000xFA0Только чтениеFLOAT 32
Циклическое время измерения входа 10...65535 (миллисекунд)40020xFА2Только чтение UINT 16
Значение (float) на входе 240030xFA3Только чтение FLOAT 32
Циклическое время измерения входа 20...65535 (миллисекунд)40050xFА5Только чтениеUINT 16
Значение (float) на входе 340060xFA6Только чтениеFLOAT 32
Циклическое время измерения входа 30...65535 (миллисекунд)40080xFА8Только чтениеUINT 16
Значение (float) на входе 440090xFA9Только чтениеFLOAT 32
Циклическое время измерения входа 40...65535 (миллисекунд)40110xFАВТолько чтениеUINT 16
Значение (float) на входе 540120xFACТолько чтениеFLOAT 32
Циклическое время измерения входа 50...65535 (миллисекунд)40140xFАЕТолько чтениеUINT 16
Значение (float) на входе 640150xFAFТолько чтениеFLOAT 32
Циклическое время измерения входа 60...65535 (миллисекунд)40170xFВ1Только чтениеUINT 16
Значение (float) на входе 740180xFB2Только чтениеFLOAT 32
Циклическое время измерения входа 70...65535 (миллисекунд)40200xFВ4Только чтениеUINT 16
Значение (float) на входе 840210xFB5Только чтениеFLOAT 32
Циклическое время измерения входа 80...65535 (миллисекунд)40230xFВ7Только чтениеUINT 16
Значение (integer) на входе 140640xFE0Только чтениеINT 16
Значение (integer) на входе 240650xFE1Только чтениеINT 16
Значение (integer) на входе 340660xFE2Только чтениеINT 16
Значение (integer) на входе 440670xFE3Только чтениеINT 16
Значение (integer) на входе 540680xFE4Только чтениеINT 16
Значение (integer) на входе 640690xFE5Только чтениеINT 16
Значение (integer) на входе 740700xFE6Только чтениеINT 16
Значение (integer) на входе 840710xFE7Только чтениеINT 16
Статус входа 1см. таблицу40720xFE8Только чтениеUINT 16
Статус входа 2см. таблицу40730xFE9Только чтениеUINT 16
Статус входа 3см. таблицу40740xFEAТолько чтениеUINT 16
Статус входа 4см. таблицу40750xFEBТолько чтениеUINT 16
Статус входа 5см. таблицу40760xFECТолько чтениеUINT 16
Статус входа 6см. таблицу40770xFEDТолько чтениеUINT 16
Статус входа 7см. таблицу40780xFEEТолько чтениеUINT 16
Статус входа 8см. таблицу40790xFEFТолько чтениеUINT 16
Детектирование обрыва

0 – в каждом цикле

1 – в цикле вспомогательных операций

2 – выкл.

40980x1002Чтение и записьUINT 16
Входной цифровой фильтрсм. таблицу40990x1003Чтение и записьUINT 16
Тайм-аут перехода в безопасное состояние0...60 (секунд)7000x2BCЧтение и записьUINT 8
Разрешение конфигурирования из удаленного облачного сервиса

0 – заблокировано;

1 – разрешено

7010x2BDЧтение и записьUINT 16
Управление и запись значений из удаленного облачного сервиса

0 – заблокировано;

1 – разрешено

7020x2BEЧтение и записьUINT 16
Доступ к регистрам Modbus из удаленного облачного сервиса

0 – полный запрет;

1 – только чтение;

2 – только запись;

3 – полный доступ

7030x2BFЧтение и записьUINT 16
Состояние батареи (напряжение)0…3300 (мВ)8010x321Только чтениеUINT 16
Период архивирования10…3600 (секунд)9000x384Чтение и записьUINT 16
Количество архивов10…3009010x385Чтение и записьUINT 16
Размер архива200…2048 (байт)9020x386Чтение и записьUINT 16
Последний индекс0…655359030x387Только чтениеUINT 16
Тип датчика входа 1

0 – датчик отключен;

1 – 0…5 мА

2 – 0…20 мА

3 – 4…20 мА

4 – 0…1 В

5 – 0…10 В

41000x1004Чтение и записьUINT 32
Полоса фильтра входа 10…10041020x1006Чтение и записьUINT 16
Положение десятичной точки входа 10…741030x1007Чтение и записьUINT 16
Сдвиг характеристики входа 1–20000…2000041040x1008Чтение и записьFLOAT 32
Наклон характеристики входа 1–1…1041060x100AЧтение и записьFLOAT 32
AIN.H верхняя граница входа 1–20000…2000041080x100CЧтение и записьFLOAT 32
AIN.L нижняя граница входа 1–20000…2000041100x100EЧтение и записьFLOAT 32
Постоянная времени фильтра входа 10…6553541120x1010Чтение и записьUINT 16
Тип датчика входа 2

0 – датчик отключен;

1 – 0…5 мА

2 – 0…20 мА

3 – 4…20 мА

4 – 0…1 В

5 – 0…10 В

41160x1014Чтение и записьUINT 32
Полоса фильтра входа 20…10041180x1016Чтение и записьUINT 16
Положение десятичной точки входа 20…741190x1017Чтение и записьUINT 16
Сдвиг характеристики входа 2–20000…2000041200x1018Чтение и записьFLOAT 32
Наклон характеристики входа 2–1…1041220x101AЧтение и записьFLOAT 32
AIN.H верхняя граница входа 2–20000…2000041240x101CЧтение и записьFLOAT 32
AIN.L нижняя граница входа 2–20000…2000041260x101EЧтение и записьFLOAT 32
Постоянная времени фильтра входа 20…6553541280x1020Чтение и записьUINT 16
Тип датчика входа 3

0 – датчик отключен;

1 – 0…5 мА

2 – 0…20 мА

3 – 4…20 мА

4 – 0…1 В

5 – 0…10 В

41320x1024Чтение и записьUINT 32
Полоса фильтра входа 30…10041340x1026Чтение и записьUINT 16
Положение десятичной точки входа 30…741350x1027Чтение и записьUINT 16
Сдвиг характеристики входа 3–20000…2000041360x1028Чтение и записьFLOAT 32
Наклон характеристики входа 3–1…1041380x102AЧтение и записьFLOAT 32
AIN.H верхняя граница входа 3–20000…2000041400x102CЧтение и записьFLOAT 32
AIN.L нижняя граница входа 3–20000…2000041420x102EЧтение и записьFLOAT 32
Постоянная времени фильтра входа 30…6553541440x1030Чтение и записьUINT 16
Тип датчика входа 4

0 – датчик отключен;

1 – 0…5 мА

2 – 0…20 мА

3 – 4…20 мА

4 – 0…1 В

5 – 0…10 В

41480x1034Чтение и записьUINT 32
Полоса фильтра входа 40…10041500x1036Чтение и записьUINT16
Положение десятичной точки входа 40…741510x1037Чтение и записьUINT 16
Сдвиг характеристики входа 4–20000…2000041520x1038Чтение и записьFLOAT 32
Наклон характеристики входа 4–1…1041540x103AЧтение и записьFLOAT 32
AIN.H верхняя граница входа 4–20000…2000041560x103CЧтение и записьFLOAT 32
AIN.L нижняя граница входа 4–20000…2000041580x103EЧтение и записьFLOAT 32
Постоянная времени фильтра входа 40…6553541600x1040Чтение и записьUINT 16
Тип датчика входа 5

0 – датчик отключен;

1 – 0…5 мА

2 – 0…20 мА

3 – 4…20 мА

4 – 0…1 В

5 – 0…10 В

41640x1044Чтение и записьUINT 32
Полоса фильтра входа 50…10041660x1046Чтение и записьUINT 16
Положение десятичной точки входа 50…741670x1047Чтение и записьUINT 16
Сдвиг характеристики входа 5–20000…2000041680x1048Чтение и записьFLOAT 32
Наклон характеристики входа 5–1…1041700x104AЧтение и записьFLOAT 32
AIN.H верхняя граница входа 5–20000…2000041720x104CЧтение и записьFLOAT32
AIN.L нижняя граница входа 5–20000…2000041740x104EЧтение и записьFLOAT 32
Постоянная времени фильтра входа 50…6553541760x1050Чтение и записьUINT 16
Тип датчика входа 6

0 – датчик отключен;

1 – 0…5 мА

2 – 0…20 мА

3 – 4…20 мА

4 – 0…1 В

5 – 0…10 В

41800x1054Чтение и записьUINT 32
Полоса фильтра входа 60…10041820x1056Чтение и записьUINT 16
Положение десятичной точки входа 60…741830x1057Чтение и записьUINT 16
Сдвиг характеристики входа 6–20000…2000041840x1058Чтение и записьFLOAT 32
Наклон характеристики входа 6–1…1041860x105AЧтение и записьFLOAT 32
AIN.H верхняя граница входа 6–20000…2000041880x105CЧтение и записьFLOAT 32
AIN.L нижняя граница входа 6–20000…2000041900x105EЧтение и записьFLOAT 32
Постоянная времени фильтра входа 60…6553541920x1060Чтение и записьUINT 16
Тип датчика входа 7

0 – датчик отключен;

1 – 0…5 мА

2 – 0…20 мА

3 – 4…20 мА

4 – 0…1 В

5 – 0…10 В

41960x1064Чтение и записьUINT 32
Полоса фильтра входа 70…10041980x1066Чтение и записьUINT 16
Положение десятичной точки входа 70…741990x1067Чтение и записьUINT 16
Сдвиг характеристики входа 7–20000…2000042000x1068Чтение и записьFLOAT 32
Наклон характеристики входа 7–1…1042020x106AЧтение и записьFLOAT 32
AIN.H верхняя граница входа 7–20000…2000042040x106CЧтение и записьFLOAT 32
AIN.L нижняя граница входа 7–20000…2000042060x106EЧтение и записьFLOAT 32
Постоянная времени фильтра входа 70…6553542080x1070Чтение и записьUINT16
Тип датчика входа 8

0 – датчик отключен;

1 – 0…5 мА

2 – 0…20 мА

3 – 4…20 мА

4 – 0…1 В

5 – 0…10 В

42120x1074Чтение и записьUINT 32
Полоса фильтра входа 80…10042140x1076Чтение и записьUINT 16
Положение десятичной точки входа 80…742150x1077Чтение и записьUINT 16
Сдвиг характеристики входа 8–20000…2000042160x1078Чтение и записьFLOAT 32
Наклон характеристики входа 8–1…1042180x107AЧтение и записьFLOAT 32
AIN.H верхняя граница входа 8–20000…2000042200x107CЧтение и записьFLOAT 32
AIN.L нижняя граница входа 8–20000…2000042220x107EЧтение и записьFLOAT 32
Постоянная времени фильтра входа 80…6553542240x1080Чтение и записьUINT16
Время в миллисекундах615630xF07BТолько чтениеUINT 32
Новое времяДата/Время в секундах с 1 января 2000 г.615650xF07DЧтение и записьUINT 32
Записать новое время

0 – не записывать

1 – записать

615670xF07FЧтение и записьUINT 16
Время и дата (UTC)Дата/Время в секундах с 1 января 2000 г.615680xF080Только чтениеUINT 32
Часовой пояссмещение в минутах от Гринвича615700xF082Чтение и записьINT 16
DNS сервер 1120xСЧтение и записьUINT 32
DNS сервер 2140xЕЧтение и записьUINT 32
Установить IP-адрес200x14Чтение и записьUINT 32
Установить маску подсети220x16Чтение и записьUINT 32
Установить IP-адрес шлюза240x18Чтение и записьUINT 32
MAC адрес616960xF100Только чтениеUINT 48
Текущий IP-адрес260x1AТолько чтениеUINT 32
Текущая маска подсети280x1CТолько чтениеUINT 32
Текущий IP-адрес шлюза300x1EТолько чтениеUINT 32
Режим DHCP

0 – выкл.;

1 – вкл.;

2 – разовая установка кнопкой

320x20Чтение и записьUINT 16
Подключение к OwenCloud

0 – выкл.;

1 – вкл.

350x23Чтение и записьUINT 16
Статус подключения к OwenCloud

0 – нет связи;

1 – соединение;

2 – работа;

3 – ошибка;

4 – нет пароля

360x24Только чтениеUINT 16
Включение/Отключение NTP

0 – выкл.;

1 – вкл.

56320x1600Чтение и записьUINT 16
Пул NTP серверов56330x1601Чтение и записьSTRING 256
NTP сервер 156970x1641Чтение и записьUINT 32
NTP сервер 256990x6143Чтение и записьUINT 32
Период синхронизации NTP5…65535 с57010x1645Чтение и записьUINT 16
Статус NTP

0 – отключено;

1 – опрос;

2 – синхронизировано

57020x1646Чтение и записьUINT 16
Подключение к брокеру MQTT

0 – выкл.;

1 – вкл.

58880x1700Только чтениеUINT 16
Логин MQTT59280x1728Чтение и записьSTRING 256
Пароль MQTT59600x1748Чтение и записьSTRING 256
Имя устройства MQTT58960x1708Чтение и записьSTRING 256
Адрес брокера MQTT59930x1769Чтение и записьSTRING 256
Порт MQTT0…6553558910x1703Чтение и записьUINT 16
Хранение последнего сообщения MQTT

0 – выкл.;

1 – вкл.

58950x1707Чтение и записьUINT 16
Интервал публикации MQTT5…600 с58920x1704Чтение и записьUINT 16
Качество обслуживания MQTT

0 – QoS0;

1 – QoS1;

2 – QoS2

58930x1705Чтение и записьUINT 16
Интервал Keep Alive MQTT0…600 с59920x1768Чтение и записьUINT 16
Статус MQTT

0 – отключено;

1 – подулючено;

2 – ошибка соединения

60250x1789Только чтениеUINT 16
Включить (MQTTstatus)

0 – выкл.;

1 – вкл.

60260x178AЧтение и записьUINT 16
Включение/Отключение SNMP

0 – выкл.;

1 – вкл.

51200x1400Чтение и записьUINT 16
Сообщество для чтения SNMP60010x1771Чтение и записьSTRING 256
Сообщество для записи SNMP60170x1781Чтение и записьSTRING 256
IP адрес для ловушки SNMP51210x1401Чтение и записьUINT 32
Номер порта для ловушки0…6553551230x1403Чтение и записьUINT 16
Версия SNMP

0 – SNMPv1;

1 – SNMPv2

51240x1404Чтение и записьUINT 16

Коды ошибок для протокола Modbus

Во время работы модуля по протоколу Modbus возможно возникновение ошибок, представленных в таблице. В случае возникновения ошибки модуль отправляет Мастеру сети ответ с кодом ошибки.

Список возможных ошибок
Название ошибкиВозвращаемый кодОписание ошибки
MODBUS_ILLEGAL_FUNCTION01 (0x01)Недопустимый код функции – ошибка возникает, если модуль не поддерживает функцию Modbus, указанную в запросе
MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS02 (0x02)Недопустимый адрес регистра – ошибка возникает, если в запросе указаны адреса регистров, отсутствующие в модуле
MODBUS_ILLEGAL_DATA_VALUE03 (0x03)Недопустимое значение данных – ошибка возникает, если запрос содержит недопустимое значение для записи в регистр
MODBUS_SLAVE_DEVICE_FAILURE04 (0x04)Ошибка возникает, если запрошенное действие не может быть завершено

Во время обмена по протоколу Modbus модуль проверяет соответствие запросов спецификации Modbus. Не прошедшие проверку запросы игнорируются модулем. Запросы, в которых указан адрес, не соответствующий адресу модуля, также игнорируются.

Далее проверяется код функции. Если в модуль приходит запрос с кодом функции, не указанной в таблице, возникает ошибка MODBUS_ILLEGAL_FUNCTION.

Список поддерживаемых функций
Название функцииКод функцииОписание функции
MODBUS_READ_HOLDING_REGISTERS3 (0x03)Чтение значений из одного или нескольких регистров хранения
MODBUS_READ_INPUT_REGISTERS4 (0x04)Чтение значений из одного или нескольких регистров ввода
MODBUS_WRITE_SINGLE_REGISTER6 (0x06)Запись значения в один регистр
MODBUS_WRITE_MULTIPLE_REGISTERS16 (0x10)Запись значений в несколько регистров
MODBUS_READ_FILE_RECORD20 (0x14)Чтение архива из файла
MODBUS_WRITE_FILE_RECORD21 (0x15)Запись архива в файл

Ситуации, приводящие к возникновению ошибок во время работы с регистрами, описаны в таблице.

Ошибки во время работы с регистрами
Используемая функцияНаименование ошибкиВозможные ситуации, приводящие к ошибке

MODBUS_READ_HOLDING_REGISTERS

MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS

  • количество запрашиваемых регистров больше максимального возможного числа (125);
  • запрос несуществующего параметра

MODBUS_READ_INPUT_REGISTERS

MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS

  • количество запрашиваемых регистров больше максимального возможного числа (125);
  • запрос несуществующего параметра

MODBUS_WRITE_SINGLE_REGISTER

MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS

  • попытка записи параметра, размер которого превышает 2 байта;
  • попытка записи параметра, доступ на запись к которому запрещен;
  • попытка записи параметра такого типа, запись в который не может быть осуществлена данной функцией. Поддерживаемые типы:

    • знаковые и беззнаковые целые (размер не более 2 байт);
    • перечисляемые;

    • float16 (на данный момент в модуле такой тип не используется).

  • запрос несуществующего параметра

MODBUS_ILLEGAL_DATA_VALUE

  • выход за пределы максимального или минимального ограничений для параметра

MODBUS_WRITE_MULTIPLE_REGISTERS

MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS

  • запись несуществующего параметра;
  • попытка записи параметра, доступ на запись к которому запрещен;
  • количество записываемых регистров больше максимального возможного числа (123)

MODBUS_ILLEGAL_DATA_VALUE

  • не найден терминирующий символ (\0) в строковом параметре;

  • размер запрашиваемых данных меньше размера первого или последнего в запросе параметра;

  • выход за пределы максимального или минимального ограничений для параметра

Ситуации, приводящие к возникновению ошибок во время работы с архивом, описаны в таблице.

Ошибки во время работы с архивом
Используемая функцияНаименование ошибкиВозможные ситуации, приводящие к ошибке

MODBUS_READ_FILE_RECORD

MODBUS_ILLEGAL_FUNCTION

  • ошибочный размер данных (0x07 <= data length <= 0xF5)

MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS

  • reference type не соответствует спецификации;

  • не удалось открыть файл для чтения (возможно, он отсутствует)

MODBUS_ILLEGAL_DATA_VALUE

  • не удалось переместиться к нужному смещению в файле

MODBUS_SLAVE_DEVICE_FAILURE

  • ошибка удаления файла при запросе на удаление;

  • запрос слишком большого количества данных (больше 250 байт);

  • недопустимый record number (больше 0x270F);

  • недопустимый record length (больше 0x7A)

MODBUS_WRITE_FILE_RECORD

MODBUS_ILLEGAL_FUNCTION

  • ошибочный размер данных (0x09 <= data length <= 0xFB)

MODBUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS

  • reference type не соответствует спецификации;

  • не удалось открыть файл для записи

MODBUS_SLAVE_DEVICE_FAILURE

  • запрашиваемый файл отсутствует;

  • запрашиваемый файл доступен только для чтения;

  • не удалось записать необходимое количество байт

Работа по протоколу MQTT

Архитектура MQTT определяет три типа устройств в сети:

  • брокер – устройство (обычно – ПК с серверным ПО), которое осуществляет передачу сообщений от издателей к подписчикам;
  • издатели – устройства, которые являются источниками данных для подписчиков;
  • подписчики – устройства, которые получают данные от издателей.

Одно устройство может совмещать функции издателя и подписчика.

Graphic
Структурная схема обмена по протоколу MQTT

Подписка и публикация данных происходит в рамках топиков. Топик представляет собой символьную строку с кодировкой UTF-8, которая позволяет однозначно идентифицировать определенный параметр. Топики состоят из уровней, разделяемых символом «/».

Примечание
Топики MQTT могут включать в себя заполнители – специальные символы, которые обрабатываются брокером особым образом. Существует два типа заполнителей – одноуровневый заполнитель «+» и многоуровневый заполнитель «#».
Предупреждение
Топики являются чувствительными к регистру.

Структура топиков модулей: Серия/Имя_устройства/Функция/Имя_узла/Параметр, где:

  • Серия – наименование серии устройства, всегда имеет значение MX210;
  • Имя_устройства – имя конкретного модуля, заданное в ПО Owen Configurator (см. раздел);
  • Функция – GET (чтение значений входов или выходов модуля) или SET (запись значений выходов модуля);
  • Имя_узла – тип входов или выходов (DI/DO/AI/AO);
  • Параметр – название конкретного параметра (см. таблицу).
Уровни топиков модуля
СерияИмя устройстваФункцияИмя узлаПараметрОписаниеФормат значения
MX210DeviceGETAI1–AI8VALUEЗначение аналогового входаС плавающей точкой
Пример

1. Чтение значения дискретных входов

MX210/Device/GET/DI/MASK

Пример полученного значения: 15 (замкнуты входы 1–4)

2. Запись значений дискретных выходов

MX210/Device/SET/DO/MASK

Пример записываемого значения: 15 (включить выходы 1–4)

3. Использование одноуровневого заполнителя

MX210/Device/GET/+/COUNTER – будет получена информация о значениях счетчиков всех дискретных входов модуля, то есть этот топик эквивалентен набору топиков:

MX210/Device/GET/DI1/COUNTER

MX210/Device/GET/DI2/COUNTER

MX210/Device/GET/…/COUNTER

MX210/Device/GET/DIn/COUNTER

4. Использование многоуровневого заполнителя

MX210/Device/GET/# – будет получена информация о всех параметрах модуля, доступных для чтения (GET), то есть этот топик эквивалентен набору топиков:

MX210/Device/GET/DI/MASK

MX210/Device/GET/DI1/COUNTER

MX210/Device/GET/DI2/COUNTER

MX210/Device/GET/…/COUNTER

MX210/Device/GET/DIn/COUNTER

Работа по протоколу SNMP

Протокол основан на архитектуре «Клиент/Сервер», при этом в терминологии протокола клиенты называются менеджерами, а серверы – агентами.

Менеджеры могут производить чтение (GET) и запись (SET) параметров агентов. Агенты могут отправлять менеджерам уведомления (трапы) – например, о переходе оборудования в аварийное состояние.

Каждый параметр агента имеет уникальный идентификатор (OID), представляющий собой последовательность цифр, разделенных точками. Для упрощения настройки обмена производители устройств-агентов обычно предоставляют MIB-файлы, которые включают в себя список параметров прибора с их названиями и идентификаторами. Эти файлы могут быть импортированы в SNMP-менеджер.

Graphic
Структурная схема обмена по протоколу SNMP

Настройка

Подключение к ПО «OWEN Configurator»

Модуль настраивается в ПО OWEN Configurator.

Модуль можно подключить к ПК с помощью следующих интерфейсов:

  • USB (разъем micro-USB);
  • Ethernet.

Для выбора интерфейса следует:

  1. Подключить модуль к ПК с помощью кабеля USB или по интерфейсу Ethernet.
    Предупреждение

    В случае подключения модуля к порту USB подача основного питания модуля не обязаельна.

    В случае подключения по интерфейсу Ethernet следует подать основное питание на модуль.

  2. Открыть ПО OWEN Configurator.
  3. Выбрать Graphic Добавить устройства.
  4. В выпадающем меню Интерфейс во вкладке Сетевые настройки выбрать:
    • Ethernet (или другую сетевую карту, к которой подключен модуль) — для подключения по Ethernet.
    • COM№, где № – номер порта — для подключения по USB.
    Graphic
    Меню выбора интерфейса
Дальнейшие шаги для поиска устройства зависят от выбора интерфейса.

Чтобы найти и добавить в проект модуль, подключенный по интерфейсу Ethernet, следует:

  1. Выбрать Найти одно устройство.
  2. Ввести IP-адрес подключенного устройства.
  3. Нажать вкладку Найти. В окне отобразится модуль с указанным IP-адресом.

    Предупреждение
    Значение IP-адреса по умолчанию (заводская настройка) — 192.168.1.99.

  4. Выбрать устройство (отметить галочкой) и нажать ОК. Если устройство защищено паролем, то следует ввести корректный пароль. Устройство будет добавлено в проект.

Чтобы найти и добавить в проект модуль, подключенный по интерфейсу USB, следует:

  1. В выпадающем меню Протокол выбрать протокол Owen Auto Detection Protocol.
    Graphic
    Выбор протокола
  2. Выбрать Найти одно устройство.
  3. Ввести адрес подключенного устройства (по умолчанию — 1).
  4. Нажать вкладку Найти. В окне отобразится модуль с указанным адресом.
  5. Выбрать устройство (отметить галочкой) и нажать ОК. Если устройство защищено паролем, то следует ввести корректный пароль. Устройство будет добавлено в проект.

Более подробная информация о подключении и работе с модулем приведена в Справке ПО OWEN Configurator. Для вызова справки в программе следует нажать клавишу F1.

Подключение к облачному сервису OwenCloud

Для подключения модуля к облачному сервису следует выполнить действия:

  1. Подключить модуль к Owen Configurator (см. раздел).
  2. Включить доступ к OwenCloud и настроить права удаленного доступа (см. раздел).
  3. Задать пароль для доступа к прибору (см. Справку Owen Configurator).
    Предупреждение
    Если пароль не задан, подключение к облачному сервису недоступно.
  4. Зайти на сайт облачного сервиса OwenCloud.
  5. Перейти в раздел Администрирование Graphic и добавить прибор.

Подробный пример настройки подключения к OwenCloud можно посмотреть в документе «Мх210. Примеры настройки обмена» на странице прибора на сайте www.owen.ru.

Ограничение обмена данными при работе с облачным сервисом OwenCloud

Облачный сервис OwenCloud является надежным хранилищем данных, обмен информации с которым зашифрован модулем. Если на производстве имеются ограничения на передачу данных, то обмен данными с облачным сервисом OwenCloud можно отключить. По умолчанию подключение модуля к облачному сервису запрещено. Ограничение доступа и обмена данными с модулем следует настраивать в ПО Owen Configurator.

Для разрешения подключения в Owen Configurator следует:

  1. Установить пароль для доступа к модулю (см. раздел).
  2. Задать значение Вкл. в параметре Подключение к OwenCloud (рисунок).

Примечание
Если для модуля не задан пароль, то автоматическое подключение к облачному сервису происходить не будет.
Graphic
Настройка автоматического подключения к облачному сервису

Если доступ к модулю через облачный сервис OwenCloud разрешен, то можно настроить следующие ограничения доступа (рисунок):

  • Разрешение конфигурирования — доступ к конфигурационным параметрам модуля;
  • Управление и запись значений — чтение и запись значений модуля;
  • Доступ к регистрам Modbus — чтение и/или запись значений регистров.

Graphic
Настройка удаленного доступа к модулю

Настройка сетевых параметров

Для обмена данных модуля в сети Ethernet должны быть заданы параметры, приведенные в таблице:

Сетевые параметры модуля
ПараметрПримечание
MAC-адресУстанавливается на заводе-изготовителе и является неизменным
IP-адресМожет быть статическим или динамическим. Заводская настройка – 192.168.1.99
Маска IP-адресаЗадает видимую модулем подсеть IP-адресов других устройств. Заводская настройка – 255.255.0.0
IP-адрес шлюзаЗадает адрес шлюза для выхода в Интернет. Заводская настройка – 192.168.1.1

IP-адрес может быть:

  • статический;
  • динамический.

Статический IP-адрес устанавливается с помощью Owen Configurator или сервисной кнопки.

Для установки статического IP-адреса с помощью Owen Configurator следует:

  1. Зайти во вкладку Сетевые настройки.
  2. Задать значение в поле Установить IP адрес.
  3. Задать значение в поле Установить маску подсети.
  4. Задать значение в поле Установить IP адрес шлюза.

При статическом IP-адресе параметр Режим DHCP должен иметь значение Выкл.

Для установки статического IP-адреса c помощью сервисной кнопки следует:

  1. Подключить модуль или группу модулей к сети Ethernet.
  2. Запустить Owen Configurator на ПК, подключенному к той же сети Ethernet.
  3. Выбрать вкладку Назначение IP-адресов.
  4. Задать начальный IP-адрес для первого модуля из группы модулей.
  5. Последовательно нажимать на модулях сервисные кнопки, контролируя результат в окне программы. В окне Owen Configurator будет отображаться информация о модуле, на котором была нажата кнопка, этому модулю будет присваиваться заданный статический IP-адрес и другие параметры сети. После присвоения адрес автоматически увеличивается на 1.
Для назначения статического IP-адреса с помощью кнопки параметр Режим DHCP должен иметь значение Разовая установка кнопкой.

Graphic
Настройка параметра «Режим DHCP»

С помощью сервисной кнопки можно установить IP-адреса сразу для группы модулей (см. справку к Owen Configurator, раздел Назначение IP-адреса устройству).

Динамический IP-адрес используется для работы с облачным сервисом и не подразумевает работу с Мастером сети Modbus TCP. IP-адрес модуля устанавливается DHCP-сервером сети Ethernet.

Примечание
Следует уточнить у служб системного администрирования о наличии DHCP-сервера в участке сети, к которому подключен модуль. Для использования динамического IP-адреса следует установить значение Вкл в параметре Режим DHCP.
Предупреждение
Для применения новых сетевых настроек следует перезагрузить модуль. Если модуль подключен по USB, его также следует отключить.

Настройка параметров обмена по протоколу MQTT в ПО «OWEN Configurator»

Модули поддерживают протокол MQTT (версия 3.1.1) и могут использоваться в роли клиентов. Модули публикуют сообщения о состоянии своих входов и подписаны на топики, в рамках которых производится управления их выходами.

Параметры обмена по MQTT настраиваются в Owen Configurator.

Graphic
Параметры обмена по MQTT
Параметры обмена по протоколу MQTT
ПараметрОписание
Сообщение о присутствии

Если параметр имеет значение Вкл., то в момент включении модуль публикует сообщение «Online» в топик MX210/Имя_устройства/MQTTstatus.

Если от модуля не поступает сообщений, брокер публикует в данный топик сообщение «Offline».

Подключение к брокеруДля работы с модулем по протоколу MQTT следует установить значение Вкл.
ЛогинИспользуются для аутентификации устройства на стороне брокера. Если значения параметров не заданы, то аутентификация не используется
Пароль
Имя устройстваИмя устройства. Входит в состав топика.
Адрес брокера

IP или URL брокера. Если брокер расположен во внешней сети, то следует установить для параметров Шлюз и DNS (вкладка Сетевые настройки) корректные значения

ПортПорт брокера
Хранение последнего сообщениеЕсли установлено значение Включено, то другие клиенты, подписанные на топики модуля, получат последние сообщения из этих топиков
Интервал публикацииИнтервал публикации данных (в секундах)
Качество обслуживания

Выбранный уровень качества обслуживания.

QoS 0 – передача сообщений осуществляется без гарантии доставки.

QoS 1 – передача сообщений осуществляется с гарантией доставки, но допускается дублирование сообщений (т.е. одно и тоже сообщение будет разослано подписчикам несколько раз).

QoS 2 – передача сообщений осуществляется с гарантией доставки и с гарантией отсутствия дублирования сообщений.

Интервал Keep Alive (в секундах)

Если в течение промежутка времени, равного полутора значениям данного параметра, брокер не получает сообщений от модуля, то соединение будет разорвано.

0 – параметр не используется (при отсутствии сообщений соединение никогда не будет разорвано).

СтатусСтатус подключения к брокеру
Примечание
При использовании протокола MQTT запись параметров обычно является событийной, а не циклической. Рекомендуется задать параметр Таймаут перехода в безопасное состояние (вкладка Modbus Slave) равным 0.

Настройка параметров обмена по протоколу SNMP в ПО «OWEN Configurator»

Модули поддерживают протокол SNMP (версии SNMPv1 и SNMPv2c) и могут быть использованы в роли агентов. Модули поддерживают запросы GET и SET. Модули с дискретными входами отправляют трапы с битовой маской входов при изменении значения любого входа.

По протоколу SNMP доступны все параметры модуля. Список OID параметров приведен в Руководстве по эксплуатации на конкретный модуль. MIB-файл модуля доступен на его странице на сайте owen.ru.

Graphic
Параметры обмена по SNMP
Параметры обмена по SNMP
ПараметрОписание
Включение/ОтключениеДля работы модуля по протоколу SNMP требуется установить значение Включено
Сообщество для чтенияПароль, используемый для чтения данных модуля
Сообщество для записиПароль, используемый для записи данных в модуль
IP адрес для ловушкиIP-адрес, на который будет отправлен трап в случае изменения маски дискретных входов модуля (только для модулей с дискретными входами)
Номер порта для ловушкиНомер порта, на который будет отправлен трап
Версия SNMPВерсия протокола, используемая модулем (SNMPv1 или SNMPv2)
Примечание
При использовании протокола SNMP без запросов чтения (GET) запись параметров обычно является событийной, а не циклической. Рекомендуется задать параметр Таймаут перехода в безопасное состояние (вкладка Modbus Slave) равным 0.

Пример настройки обмена модуля по протоколу SNMP можно посмотреть в документе «Мх210. Примеры настройки обмена», который доступен на странице прибора на сайте owen.ru.

Пароль доступа к модулю

Для ограничения доступа к чтению и записи параметров конфигурации и для доступа в облачный сервис OwenCloud используется пароль.

Установить или изменить пароль можно с помощью ПО Owen Configurator.

В случае утери пароля следует восстановить заводские настройки.

По умолчанию пароль не задан.

Обновление встроенного ПО

Обновление встроенного ПО модуля следует выполнять с помощью интерфейса USB.

Примечание
Перед обновлением ПО рекомендуется сохранить конфигурацию модуля (в меню Конфигуратора выбрать «Файл» далее «Сохранить как…»).

Для обновления встроенного ПО по интерфейсу USB следует выбрать один из способов:

  1. С помощью Конфигуратора, используя файл прошивки с расширением *.fw;

  2. С помощью ПО Мастер прошивки.

Обновление через Конфигуратор – рекомендовано. Второй способ подходит, если нет возможности подключить модуль к Конфигуратору. Подробная инструкция по обновлению встроенного ПО модуля находится в архиве прошивок, который доступен для скачивания на странице прибора на сайте www.owen.ru.

Примечание
После обновления встроенного ПО сетевые и конфигурационные параметры сбросятся на заводские значения.

Настройка часов реального времени

Значение часов реального времени (RTC) можно установить или считать с модуля через регистры Modbus, а также с помощью ПО OWEN Configurator (см. справку к ПО OWEN Configurator, раздел «Настройка часов»).

Для установки нового времени через регистры Modbus следует:

  1. Записать значение времени в соответствующие регистры.

  2. Установить на время не менее 1 секунды значение 1 в регистре обновления текущего времени.
  3. Записать в регистр обновления текущего времени значение 0.

Следующая запись текущего времени может быть произведена через 1 секунду.

Восстановление заводских настроек

Внимание
После восстановления заводских настроек все ранее установленные настройки, кроме сетевых будут сброшены.

Для восстановления заводских настроек и сброса установленного пароля следует:

  1. Включить питание модуля.
  2. Нажать и удерживать сервисную кнопку более 12 секунд.

После отжатия кнопки прибор перезагрузится и будет работать с настройками по умолчанию.

Техническое обслуживание

Общие указания

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

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

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

Батарея

В приборе используется сменная батарея типа CR2032. Батарея предназначена для питания часов реального времени.

Если заряд батареи опускается ниже 2 В, то индикатор Авария засвечивается на 100 мс один раз в две секунды. Такое свечение индикатора сигнализирует о необходимости замены батареи.

Порядок записи конфигурационных параметров при разряженной батарее:

  1. Новые значения конфигурационных параметров записываются в батарейный ОЗУ около 5 секунд.
  2. Из батарейного ОЗУ значения конфигурационных параметров переносятся во флеш-память и запускается таймаут не менее 2 минут (в зависимости от нагрузки на модуль).
Примечание
Если напряжение батареи часов реального времени меньше 1,6 В, то запись конфигурационных параметров выполняется во флеш-память модуля.
Предупреждение
Не рекомендуется выполнять циклическую запись конфигурационных параметров в случае разряда батареи. Ресурс флеш памяти ограничен.

Для замены батареи следует:

  1. Отключить питание модуля и подключенных устройств.
  2. Снять модуль с DIN-рейки.
  3. Поднять крышку 1.
  4. Выкрутить два винта 3.
  5. Снять колодку 2, как показано на рисунке.
    Graphic
    Отсоединение клемм
  6. Поочередно вывести зацепы из отверстий с одной и другой стороны корпуса и снять верхнюю крышку.
    Graphic
    Замена батареи
  7. Заменить батарею. Рекомендуемое время замены батареи не более 1 минуты. Если замена батареи займет больше времени, то следует ввести корректное значение часов реального времени.
  8. Сборку и установку следует осуществлять в обратном порядке.
Предупреждение
Запрещается использовать батарею другого типа. Во время установки батареи следует соблюдать полярность.

После сборки и включения модуля следует убедиться в корректности показаний часов. В случае необходимости следует скорректировать показания часов реального времени в ПО OWEN Configurator.

Во время выкручивания винтов крепления клеммная колодка поднимается, поэтому, чтобы избежать перекоса рекомендуется выкручивать винты поочередно по несколько оборотов за один раз.

Комплектность

НаименованиеКоличество
Модуль1 шт.
Паспорт и Гарантийный талон1 экз.
Руководство по эксплуатации 1 экз.
Коммутационный кабель UTP 5e 150 мм1 шт.
Клемма питания 2EGTK-5-02P-141 шт.
Заглушка разъема Ethernet1 шт.
Примечание
Изготовитель оставляет за собой право внесения дополнений в комплектность модуля.

Маркировка

На корпус модуля нанесены:

  • обозначение модуля, модификация и исполнение;

  • товарный знак предприятия-изготовителя;

  • обозначение номинального напряжения питания и его тип;

  • потребляемая мощность;

  • класс защиты от поражения электрическим током по ГОСТ 61131–2–2012;

  • степень защиты по ГОСТ 14254–2015;

  • знак обращения продукции на рынке Евразийского экономического союза;

  • страна изготовитель;

  • дата выпуска (месяц, год);

  • заводской номер (штрихкод);

  • MAC-адрес;

  • QR-код, содержащий заводской номер прибора;
  • схемы подключения датчиков;
  • указания по монтажу.

На потребительскую тару нанесены:

  • обозначение модуля, модификация и исполнение;

  • товарный знак предприятия-изготовителя;

  • знак обращения продукции на рынке Евразийского экономического союза;

  • страна изготовитель;

  • почтовый адрес предприятия-изготовителя;

  • дата упаковки;

  • заводской номер (штрихкод).

Упаковка

Упаковка модуля производится в соответствии с ГОСТ 23088-80 в потребительскую тару, выполненную из коробочного картона по ГОСТ 7933-89.

Упаковка модуля при пересылке почтой производится по ГОСТ 9181-74.

Транспортирование и хранение

Модуль должен транспортироваться в закрытом транспорте любого вида. В транспортных средствах тара должна крепиться согласно правилам, действующим на соответствующих видах транспорта.

Транспортирование модулей в упаковке предприятия-изготовителя должно соответствовать условиям:

  • температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 55 °С;

  • относительной влажности окружающего воздуха от 10 до 95 % при температуре плюс 35 °С;

  • с соблюдением мер защиты от ударов и вибраций;

  • минимальное атмосферное давление при транспортировании не должно быть меньше 80 кПа (эквивалентно высоте над уровнем моря 3000 м).

Модуль следует перевозить в транспортной таре поштучно или в контейнерах.

Условия хранения в таре на складе изготовителя и потребителя должны соответствовать условиям 1 по ГОСТ 15150-69. В воздухе не должны присутствовать агрессивные примеси.

Модуль следует хранить на стеллажах.

Гарантийные обязательства

Изготовитель гарантирует соответствие модуля требованиям ТУ при соблюдении условий эксплуатации, транспортирования, хранения и монтажа.

Гарантийный срок эксплуатации – 24 месяца со дня продажи.

В случае выхода модуля из строя в течение гарантийного срока при соблюдении условий эксплуатации, транспортирования, хранения и монтажа предприятие-изготовитель обязуется осуществить его бесплатный ремонт или замену.

Порядок передачи модуля в ремонт содержится в паспорте и в гарантийном талоне.

Расчет вектора инициализации для шифрования файла архива

Для расшифровки файла архива в качестве вектора инициализации следует использовать хеш-функцию. Хеш-функция должна возвращать 8 байт (тип long long).

Пример реализации хеш-функции на языке программирования С:

typedef union {         struct {                 unsigned long lo;                 unsigned long hi;         };         long long hilo; }LONG_LONG; long long Hash8(const char *str) {     // На основе Rot13         LONG_LONG temp;         temp.lo = 0;         temp.hi = 0;         for ( ; *str; )         {                 temp.lo += (unsigned char) (*str);                 temp.lo –= (temp.lo << 13) | (temp.lo >> 19);                 str++;                 if (!str) break;                 temp.hi += (unsigned char) (*str);                 temp.hi –= (temp.hi << 13) | (temp.hi >> 19);                 str++;         }         return temp.hilo; }

Предупреждающие сообщения

В данном руководстве применяются следующие предупреждения:

Опасность

Ключевое слово ОПАСНОСТЬ сообщает о непосредственной угрозе опасной ситуации, которая приведет к смерти или серьезной травме, если ее не предотвратить.

Внимание

Ключевое слово ВНИМАНИЕ сообщает о потенциально опасной ситуации, которая может привести к небольшим травмам.

Предупреждение

Ключевое слово ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ сообщает о потенциально опасной ситуации, которая может привести к повреждению имущества.

Примечание

Ключевое слово ПРИМЕЧАНИЕ обращает внимание на полезные советы и рекомендации, а также информацию для эффективной и безаварийной работы оборудования.

Ограничение ответственности

Ни при каких обстоятельствах ООО «Производственное Объединение ОВЕН» и его контрагенты не будут нести юридическую ответственность и не будут признавать за собой какие-либо обязательства в связи с любым ущербом, возникшим в результате установки или использования прибора с нарушением действующей нормативно-технической документации.