R200 AI 02 031
ОБОРУДОВАНИЕ СНЯТО С ПРОИЗВОДСТВА
Модуль предназначен для измерения сопротивления, сигналов с термопреобразователей сопротивления и термопар, сигналов напряжения постоянного тока в диапазонах от минус 400 до плюс 400 мВ.
Поддерживаются двух-/трех-/четырехпроводные схемы подключения термопреобразователей сопротивления или любых других датчиков с аналоговым выходом в виде сопротивления.
К модулю возможно подключить:
- два термопреобразователя сопротивления / датчиков с выходом в виде сопротивления;
- термопару с измерением температуры холодного спая посредством внешнего датчика температуры (термопреобразователя сопротивления), который возможно подключить на любой из каналов модуля;
- две термопары, при условии предустановленной температуры холодного спая;
- до двух сигналов напряжения постоянного тока в диапазоне от минус 400 до плюс 400 мВ.
Компенсация температуры холодного спая термопары может быть задана одним из четырех способов:
- выделение отдельного канала, к которому подключается термосопротивление, измеряющее температуру в точке холодного спая;
- использование встроенного в модуль датчика температуры;
- использование заранее предустановленной температуры (настраивается в Epsilon LD/Astra.IDE при конфигурировании системы);
- использование значения температуры через прикладную программу из другого модуля, физически измеряющего температуру холодного спая.
Тип подключаемого датчика и схема подключения настраиваются по каждому из каналов в отдельности.
Измерительные каналы модулей гальванически не разделены между собой.
Таблица 1 - Технические характеристики
|
Наименование параметра, единица измерения |
Значение |
|---|---|
|
Количество каналов |
2 |
|
Разрядность (включая область перегрузки), бит |
24 |
|
Номинальный диапазон преобразования сопротивления, Ом |
от 1 до 450 |
|
Номинальный диапазон преобразования напряжения постоянного тока, мВ |
от – 400 до + 400 |
|
Типы поддерживаемых термопреобразователей сопротивления |
см. таблицу 2 |
|
Типы поддерживаемых термопар |
см. таблицу 3 |
|
Время преобразования на канал, мс |
см. таблицу 4 |
|
Опрос каналов |
последовательный |
|
Напряжение пробоя изоляции (гальваническая изоляция), В, не менее: |
|
|
1000 |
|
1500 |
|
1000 |
|
¾ |
|
Допустимая разность потенциалов между каналами, В |
30 |
|
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерения сопротивления, % |
±0,1 |
|
Пределы допускаемого изменения погрешности измерения сопротивления, %/0С |
±0,002 |
|
Двухпроводное подключение датчиков |
Да |
|
Трехпроводное подключение датчиков |
Да |
|
Четырехпроводное подключение датчиков |
Да |
|
Потребляемая мощность от внутренней шины питания контроллера, Вт, не более |
0,192 |
|
Напряжение внешнего питания, В |
24 (от 21,6 до 26,4) |
|
Потребляемая мощность от внешней шины питания контроллера, Вт, не более |
0,36 |
|
Условия эксплуатации: |
|
|
от + 15 до + 25 |
|
от – 40 до + 60 |
|
от 5 до 95 |
|
Условия хранения: |
|
|
от – 55 до + 70 |
|
от 5 до 95 |
|
Степень защиты от внешних воздействий |
IP20 |
|
Размеры (ШхВхГ), мм |
12,9х101х109 |
|
Вес, кг |
0,1 |
Таблица 2 - Диапазоны измерений сигналов от термопреобразователей сопротивления
|
Тип термопреобразователя сопротивления |
Диапазон измерений, °С |
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, °С |
|
|---|---|---|---|
|
четырехпроводная схема подключения |
трехпроводная схема подключения |
||
|
50М (α=0,00428) |
от -180 до +200 |
±0,5 |
±0,7 |
|
100М (α=0,00428) |
от -180 до +200 |
±0,5 |
±0,7 |
|
50М (α=0,00426) |
от -50 до +200 |
±0,5 |
±0,7 |
|
100М (α=0,00426) |
от -50 до +200 |
±0,5 |
±0,7 |
|
50П (α=0,00385) |
от -200 до +850 |
±0,5 |
±0,7 |
|
100П (α=0,00385) |
от -200 до +850 |
±0,5 |
±0,7 |
|
Pt50 (α=0,00391) |
от -200 до +850 |
±0,5 |
±0,7 |
|
Pt100 (α=0,00391) |
от -200 до +850 |
±0,5 |
±0,7 |
|
50Н (α=0,00617) |
от -60 до +180 |
±0,5 |
±0,7 |
|
100Н (α=0,00617) |
от -60 до +180 |
±0,5 |
±0,7 |
|
46П (гр. 21) (α=0,00385) |
от – 260 до +650 |
±0,5 |
±0,7 |
|
53М (гр. 23) (α=0,00426) |
от – 50 до +180 |
±0,5 |
±0,7 |
Таблица 3 - Диапазоны измерения сигналов от термопар
|
Тип термопары |
Диапазон измерений, °С |
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, °С |
|---|---|---|
|
R |
от -50 до +1760 |
±3,0 |
|
S |
от -50 до +1760 |
±3,0 |
|
B |
от 500 до +1820 |
±2,5 |
|
J |
от -210 до +1200 |
±2,5 |
|
T |
от -200 до +400 |
±1,5 |
|
E |
от -200 до +1000 |
±2,0 |
|
K |
от -250 до +1370 |
±2,5 |
|
N |
от -200 до +1300 |
±2,5 |
|
A-1 |
от 0 до +2500 |
±3,0 |
|
A-2 |
от 0 до +1800 |
±3,0 |
|
A-3 |
от 0 до +1800 |
±3,0 |
|
L |
от -200 до +800 |
±2,0 |
Примечание:
1. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения температуры, указанные в таблицах 2 и 3, приводятся без учета допускаемых отклонений первичного преобразователя температуры от НСХ.
2. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения температуры, указанные в таблицах 2 и 3, приводятся при эксплуатации модуля с устойчивой температурой окружающей среды. При быстром изменении температуры окружающей среды пределы погрешности могут превышать приведенные значения;
3. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения температуры, указанные в таблице 3, приводятся при измерении температуры холодного спая термопары внешним преобразователем температуры, без учета отклонений внешнего преобразователя от НСХ.
Так как в модуле используется одно АЦП на все каналы, то цикл измерения данного модуля выглядит следующим образом:
- измерение температуры модуля;
- измерения значения канала 1;
- измерение значения канала 2.
То есть все каналы последовательно мультиплицируются на одно АЦП, при этом замаскированные каналы пропускаются (тем самым можно уменьшить цикл измерения).
Измеренная температура модуля используется при работе с термопарой в качестве температуры холодного спая.
Измерение значения канала производится в зависимости от выбранного типа канала:
1. сопротивление:
- контроль обрыва линий I+, I-, U-, U+;
- измерение сопротивления;
2. термосопротивление:
- контроль обрыва линий I+, I-, U-, U+;
- измерение сопротивления;
3. термопара:
- измерение напряжения;
4. напряжение в диапазоне от минус 400 до плюс 400 мВ:
- измерение напряжения.
В зависимости от степени сглаживания измеряемого сигнала и целостности линий подключения итоговое время преобразования может варьироваться. Время преобразования на каждом из возможных этапов приведено в таблице 4.
Таблица 4 - Время преобразования
|
Этап |
Время преобразования, мс |
|---|---|
|
Измерение температуры модуля |
6 |
|
Измерение обрыва линии для сопротивления |
240 |
|
Измерение сопротивления двух- /четырехпроводная схема |
|
|
степень сглаживания 1 |
130 |
|
степень сглаживания 2 |
170 |
|
степень сглаживания 3 |
210 |
|
степень сглаживания 4 |
250 |
|
степень сглаживания 5 |
332 |
|
степень сглаживания 6 |
490 |
|
Измерение сопротивления трехпроводная схема |
|
|
степень сглаживания 1 |
254 |
|
степень сглаживания 2 |
334 |
|
степень сглаживания 3 |
416 |
|
степень сглаживания 4 |
500 |
|
степень сглаживания 5 |
660 |
|
степень сглаживания 6 |
976 |
|
Измерение напряжения (термопара) |
|
|
степень сглаживания 1 |
128 |
|
степень сглаживания 2 |
168 |
|
степень сглаживания 3 |
208 |
|
степень сглаживания 4 |
252 |
|
степень сглаживания 5 |
332 |
|
степень сглаживания 6 |
492 |
Пример 1 - Расчет времени измерения на модуль (Таблица 5):
- первый канал: подключено термосопротивление по четырехпроводной схеме, степень сглаживания 5; присутствует обрыв на линии U+;
- второй канал: подключено термосопротивление по четырехпроводной схеме, степень сглаживания 5.
Таблица 5 - Расчет времени преобразования
|
Этап |
Время преобразования, мс |
|---|---|
|
Измерение температуры модуля |
6 |
|
Измерение канала 1 |
240 |
|
Определение обрыва канала 1 |
240 |
|
Измерение канала 2 |
572 |
|
Определение обрыва канала 2 |
240 |
|
Измерение сопротивления канала 2 |
332 |
|
Итог (время преобразования на модуль)* |
818 |
Пример 2 - Расчет времени измерения на модуль (Таблица 6):
- первый канал: подключено термосопротивление по четырехпроводной схеме, степень сглаживания 4;
- второй канал: подключена термопара, степень сглаживания 6.
Таблица 6 - Расчет времени преобразования
|
Этап |
Время преобразования, мс |
|---|---|
|
Измерение температуры модуля |
6 |
|
Измерение канала 1 |
490 |
|
Определение обрыва канала 1 |
240 |
|
Измерение сопротивления канала 1 |
250 |
|
Измерение канала 2 |
492 |
|
Измерение напряжения канала 2 |
492 |
|
Итог (время преобразования на модуль)* |
988 |
Примечание – * – опрос каналов в модуле R200 AI 02 031 происходит последовательно, поэтому время преобразования на модуль складывается из суммы времен, необходимых для преобразования каждого канала.
ИИНФОРМАЦИЯ! Если какой-либо из входных каналов модуля не используется, то в целях повышения помехоустойчивости его рекомендуется закоротить, установив перемычку между клеммами U+ и U- неиспользуемого канала.
R200 AI 02 031
|
Параметр |
Тип данных |
Значение по умолчанию |
Описание |
|---|---|---|---|
|
Канал термодатчика |
BYTE |
0 |
Канал внешнего датчика температуры «холодного» спая: 0 – внутренний термодатчик, 1 – канал 1, тип RTD, 2 – канал 2, тип RTD |
|
Предустановленное значение температуры холодного спая |
REAL |
0 |
Предустановленное значение температуры холодного спая |
|
Источник температуры холодного спая |
BYTE |
0 |
Источник температуры холодного спая: 0 – канал термодатчика холодного спая, 1 – предустановленное значение, 2 – значение из прикладной программы |
|
Маскирование |
BOOL |
0 |
Маскирование канала: 0 – канал не маскирован, 1 – канал замаскирован (не обрабатывается) |
|
Тип канала |
BYTE |
0 |
Тип канала: 3 – термосопротивление, двух- /четырехпроводная схема подключения; 5 – термосопротивление, трехпроводная схема подключения; 6 – термопара; 7 – сопротивление, двух- /четырехпроводная схема подключения; 8 – сопротивление, трехпроводная схема подключения; 9 – от минус 400 до плюс 400 мВ |
|
Тип передаваемой величины |
BYTE |
1 |
Тип передаваемой величины: 0 – коды АЦП; 1 – электрические единицы; 2 – значение физической величины |
|
Тип ТС |
BYTE |
0 |
Материал, из которого изготовлен элемент термосопротивления: 0 – платина, 1 – медь, 2 – никель |
|
Номинальное сопротивление ТС при 0С |
UINT |
50 |
Сопротивление элемента при температуре 0 градусов Цельсия (R0) |
|
Температурный коэффициент ТС |
BOOL |
0 |
Коэффициент α: для платины: 0 – 0,00385, 1 – 0,00391. для меди: 0 – 0,00426, 1 – 0,00428. Для никеля игнорируется и всегда используется α равная 0,00617 |
|
Степень сглаживания |
BYTE |
13 |
Степень сглаживания (для каналов типа «Сопротивление», «Термосопротивление», «Термопара»): 8 – 1 (Низкая), (16,7 Гц – время измерения 120 мс), 9 – 2, (12,5 Гц – время измерения 160 мс), 10 – 3, (10,0 Гц – время измерения 200 мс), 11 – 4, (8,33 Гц – время измерения 240 мс), 12 – 5, (6,25 Гц – время измерения 320 мс), 13 – 6 (Высокая), (4,17 Гц – время измерения 480 мс) |
|
Тип термопары |
BYTE |
0 |
Тип термопары: 0 – R, ТПП (платина – 13% родий/платина); 1 – S, ТПП (платина – 10% родий/платина); 2 – В, ТПР (платина – 30% родий/платина – 6% родий); 3 – J, ТЖК [железо/медь-никель (железо/константан)]; 4 – T, ТМК [медь/медь-никель (медь/константан)]; 5 – Е, ТХКн [никель-хром/медь-никель (хромель/константан)]; 6 – К, ТХА [никель-хром/никель-алюминий (хромель/алюмель)]; 7 – N, ТНН [никель-хром-кремний/никель-кремний (нихросил/нисил)]; 8 – А (А-1, А-2, А-3), ТВР (вольфрам-рений/вольфрам-рений); 9 – L, ТХК (хромель/копель) |
|
Нижняя граница инженерной величины |
REAL |
-3.4E+38 |
Значение нижней границы инженерной величины |
|
Верхняя граница инженерной величины |
REAL |
+3.4E+38 |
Значение верхней границы инженерной величины |
|
Коэффициент K0 |
REAL |
0.0 |
Коэффициент K0 преобразования электрической величины в инженерную величину |
|
Коэффициент K1 |
REAL |
1.0 |
Коэффициент K1 преобразования электрической величины в инженерную величину |
|
Коэффициент K0_R |
REAL |
устанавливается при калибровке |
Коэффициент k0 преобразования кода АЦП в сопротивление |
|
Коэффициент K1_R |
REAL |
устанавливается при калибровке |
Коэффициент k1 преобразования кода АЦП в сопротивление |
|
Коэффициент K0_ТС |
REAL |
устанавливается при калибровке |
Коэффициент k0 преобразования кода АЦП в напряжение термопары |
|
Коэффициент K1_ТС |
REAL |
устанавливается при калибровке |
Коэффициент k1 преобразования кода АЦП в напряжение термопары |
|
Коэффициент K0_мВ |
REAL |
устанавливается при калибровке |
Коэффициент k0 преобразования кода АЦП в биполярное напряжение, мВ |
|
Коэффициент K1_мВ |
REAL |
устанавливается при калибровке |
Коэффициент k1 преобразования кода АЦП в биполярное напряжение, мВ |
R200 AI 02 031
|
Тип данных |
Назначение |
|---|---|
|
REAL |
Значение канала |
|
BYTE |
Статус канала: 0 бит – бракование канала по выбросу (значение статуса всегда «0»), недоступно для данного типа модуля; 1 бит – выход сигнала за верхнюю границу измерения инженерной величины; 2 бит – выход сигнала за нижнюю границу измерения инженерной величины; 3 бит – выход сигнала за верхнюю границу измерения электрической величины; 4 бит – выход сигнала за нижнюю границу измерения электрической величины; 5 бит – недостоверность канала по выходу за верхнюю границу АЦП; 6 бит – недостоверность канала по выходу за нижнюю границу АЦП; 7 бит – аппаратная неисправность канала |
|
REAL |
Значение на канале внутреннего термодатчика |
|
BYTE |
Статусы канала внутреннего термодатчика |
|
REAL |
Значение температуры холодного спая |
АКТУАЛЬНАЯ ВЕРСИЯ ПРОШИВКИ
R200 AI 02 031
НОВЫЙ ФУНКЦИОНАЛ
- Реализован контроль целостности PDO для карт SDO/PDO, начиная с 30 версии
ИЗМЕНЕНИЯ
- Откорректирована работа антидребезга каналов DI в модулях DI* и DS*
- Откорректировано формирование событий каналов DI в модулях DI* и DS* по резервной шине
- Откорректирована работа ПАЗ в резервированном ПЛК