R500 AI 08 031
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:
- до восьми термопреобразователей сопротивления / датчиков с выходом в виде сопротивления;
- до восьми термопар с измерением температуры холодного спая посредством внутреннего датчика температуры;
- до семи термопар с измерением температуры холодного спая посредством внешнего датчика температуры (термопреобразователя сопротивления), который возможно подключить на любой из каналов модуля;
- до восьми 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 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.
В состав модуля входят:
- восемь блоков формирования и первичной обработки входных сигналов;
- модуль мультиплексора, АЦП и гальванической развязки;
- датчик для измерения температуры холодного спая термопар;
- микропроцессор;
- источник питания (DC/DC-преобразователь 24 В/5 В);
- панель индикации.
Измерительные каналы модуля гальванически не разделены между собой.
Индикация
Соответствие свечения функциональных индикаторов модуля состоянию входного канала представлено в таблице 1.
Таблица 1 - Индикация состояния каналов модулей аналогового ввода
Изменить стиль таблицы:
|
Состояние индикатора |
Состояние канала |
|---|---|
|
Не горит |
Канал замаскирован |
|
Горит зеленым |
Входной сигнал в границе измерения электрической величины |
|
Горит желтым |
Входной сигнал вышел за границу измерения электрической величины |
|
Горит красным |
Входной сигнал вышел за границу измерения АЦП |
Таблица 2 - Технические характеристики
|
Наименование параметра, единица измерения |
Значение |
|---|---|
|
Количество каналов |
8 |
|
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 3 |
|
Типы поддерживаемых термопар |
см. таблицу 4 |
|
Время преобразования на канал, мс |
см. таблицу 5 |
|
Опрос каналов |
последовательный |
|
Напряжение пробоя изоляции (гальваническая изоляция), В, не менее: |
|
|
1000 |
|
2000 |
|
- |
|
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 |
3 |
|
Условия эксплуатации: |
|
в нормальных условиях, ºС |
от + 15 до + 25 |
|
от – 40 до + 60 |
|
от 5 до 98 |
|
Условия хранения: |
|
|
от – 40 до + 70 |
|
от 5 до 98 |
|
Степень защиты от внешних воздействий |
IP20 |
|
Совместимый модуль шасси |
CH 01 011 / CH 02 011 / CH 02 811 |
|
Совместимая клеммная колодка |
CL 36 001 |
|
Количество занимаемых слотов |
1 |
|
Размеры (ШхВхГ), мм |
40х180х145 |
|
Вес, кг |
0,6 |
Таблица 3 - Диапазоны измерений сигналов от термопреобразователей сопротивления
|
Тип термопреобразователя сопротивления |
Диапазон |
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=0,00391) |
от – 260 до +650 |
±0,5 |
±0,7 |
|
53М (гр. 23) (α=0,00426) |
от – 50 до +180 |
±0,5 |
±0,7 |
Таблица 4 - 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 – 200 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 3 и 4, приводятся без учета допускаемых отклонений первичного преобразователя температуры от НСХ.
2. Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения температуры, указанные в таблицах 3 и 4, 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 4, приводятся при измерении температуры холодного спая термопары внешним преобразователем температуры, без учета отклонений внешнего преобразователя от НСХ.
Так как в модуле AI 08 031 используется одно АЦП на все каналы, то цикл измерения данного модуля выглядит следующим образом:
- измерение температуры модуля;
- измерения значения канала 1;
- ...
- измерение значения канала 8.
То есть все каналы последовательно мультиплицируются на одно АЦП, при этом замаскированные каналы пропускаются (тем самым можно уменьшить цикл измерения).
В связи с наличием в модуле AI 08 131 отдельного АЦП на каждый канал, то процедура измерения всех каналов происходит параллельно.
Измеренная температура модуля используется при работе с термопарой в качестве температуры холодного спая.
Измерение значения канала производится в зависимости от выбранного типа канала:
- сопротивление:
- контроль обрыва линий I+, I-, U-, U+;
- измерение сопротивления;
- термосопротивление:
- контроль обрыва линий I+, I-, U-, U+;
- измерение сопротивления;
- термопара:
- контроль обрыва линий U-, U +;
- измерение напряжения;
- 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 5.
Таблица 5 - Время преобразования
|
Этап |
Время преобразования на канал, мс |
|---|---|
|
Измерение температуры модуля |
91 |
|
Измерение обрыва линии для сопротивления |
238 |
|
Измерение обрыва линии для термопар |
238 |
|
Измерение сопротивления двух-/четырехпроводная схема |
|
|
степень сглаживания 1 |
127 |
|
степень сглаживания 2 |
167 |
|
степень сглаживания 3 |
207 |
|
степень сглаживания 4 |
246 |
|
степень сглаживания 5 |
327 |
|
степень сглаживания 6 |
488 |
|
Измерение сопротивления трехпроводная схема |
|
|
степень сглаживания 1 |
252 |
|
степень сглаживания 2 |
332 |
|
степень сглаживания 3 |
413 |
|
степень сглаживания 4 |
494 |
|
степень сглаживания 5 |
658 |
|
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
Расчет времени преобразования на модуль (Таблица 6):
- первый канал: подключено термосопротивление по четырехпроводной схеме, степень сглаживания 4, присутствует обрыв линии I-;
- второй – третий каналы: подключены термосопротивления по четырехпроводной схеме, степень сглаживания 4;
- четвертый канал: подключено термосопротивление по четырехпроводной схеме, степень сглаживания 4, присутствует обрыв на линии U+;
- пятый – седьмой каналы: подключены термосопротивления по четырехпроводной схеме, степень сглаживания 4;
- восьмой канал: подключена термопара, степень сглаживания 6.
Таблица 6 - Расчет времени преобразования
|
Этап |
Время преобразования, мс |
|---|---|
|
Измерение температуры модуля |
91 |
|
Измерение канала 1 |
238 |
|
Определение обрыва линии, канала 1 |
238 |
|
Измерение канала 2 |
484 |
|
Определение обрыва линии, канала 2 |
238 |
|
Измерение сопротивления канала 2 |
246 |
|
Измерение канала 3 |
484 |
|
Определение обрыва линии, канала 3 |
238 |
|
Измерение сопротивления канала 3 |
246 |
|
Измерение канала 4 |
238 |
|
Определение обрыва линии, канала 4 |
238 |
|
Измерение канала 5 |
484 |
|
Определение обрыва линии, канала 5 |
238 |
|
Измерение сопротивления канала 5 |
246 |
|
Измерение канала 6 |
484 |
|
Определение обрыва линии, канала 6 |
238 |
|
Измерение сопротивления канала 6 |
246 |
|
Измерение канала 7 |
484 |
|
Определение обрыва линии, канала 7 |
238 |
|
Измерение сопротивления канала 7 |
246 |
|
Измерение канала 8 |
492 |
|
Измерение напряжения канала 8 |
492 |
|
Итог (время преобразования на модуль)* |
3479 |
Примечание – * – опрос каналов в модуле R500 AI 08 031 происходит последовательно, поэтому время преобразования на модуль складывается из суммы времен, необходимых для преобразования каждого канала.
ИНФОРМАЦИЯ
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
АКТУАЛЬНАЯ ВЕРСИЯ ПРОШИВКИ
R500 AI 08 031 для FWLoader
Новый функционал
- Реализован контроль целостности PDO для карт SDO/PDO, начиная с 30 версии
Исправления
- Скорректирована работа модуля в части формирования статуса обрыва канала
Если в модуле установлена версия прошивки ниже 1.0.25.0, то при обновлении на актуальную потребуется провести процедуру повторной калибровки модуля.
Исправления
- Откорректирована процедура обновления СПО модуля.
Если в модуле установлена версия прошивки ниже 1.0.25.0, то при обновлении на актуальную потребуется провести процедуру повторной калибровки модуля.
Исправления
- Скорректировано измерение сопротивления при 3-х проводной схеме подключения
- Скорректирована работа индикации в части индикаторов B1, B2
R500 AI 08 031 для Astra.IDE
Если в модуле установлена версия прошивки ниже 1.0.25.0, то при обновлении на актуальную потребуется провести процедуру повторной калибровки модуля.
Исправления
- Откорректирована процедура обновления СПО модуля
Если в модуле установлена версия прошивки ниже 1.0.25.0, то при обновлении на актуальную потребуется провести процедуру повторной калибровки модуля.
Исправления
- Скорректировано измерение сопротивления при 3-х проводной схеме подключения
- Скорректирована работа индикации в части индикаторов B1, B2