Модуль сопряжения МС-02 (далее Устройство) предназначен для непрерывного измерения фактической температуры среды или объекта и передачи измеренного значения по последовательному интерфейсу RS-485 по протоколу MODBUS RTU.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

При подаче питания Устройство осуществляет непрерывное измерение температуры объекта или среды с помощью выносного термодатчика (термодатчиков). В качестве термодатчика могут применяться: термопара, терморезистор или цифровой термодатчик DS18B20. При применении цифровых термодатчиков Устройство позволяет осуществлять одновременную обработку сигналов с 8 датчиков DS18b20. Прочитать результат измерения температуры и выполнить настройку всех параметров можно по последовательному интерфейсу RS-485 по протоколу Modbus RTU.

НАСТРОЙКА УСТРОЙСТВА ПЕРЕД МОНТАЖОМ

Подключиться к устройству по протоколу Modbus, используя следующие настройки: адрес – 1, Скорость передачи - 19200, биты данных – 8; четность - EVEN, Стоповые биты – 1.
Задать адрес (104 регистр) и скорость обмена данными по протоколу Modbus (105 регистр). Заданные значения адреса и скорости вступают в силу при следующем запуске устройства. Адрес задается целым числом из диапазона 1-247. Скорость задается целым числом из диапазона 0-7.
Для сброса адреса и скорости до заводских установок при подаче питания удерживайте кнопку в течении 2 секунд. Устройство трижды моргнет светодиодами при успешном сбросе.
Выбрать режим работы Устройства (101 регистр). Режим работы задается целым числом из диапазона 0-3. 0 – режим работы с DS18B20, 1 – режим работы с термопарой, 2 – режим работы с терморезистором NTC, 3 - режим работы с терморезистором Pt.

При выборе режима работы с использованием термопары в качестве датчика:

Используется термопара тип К. Устройство калибруется на работу с данным типом термопары в процессе производства. При необходимости можно осуществить дополнительную калибровку Устройства с применяемой термопарой. Для этого необходимо записать значение “104” в регистр 102. Считать значение в регистре 102. После того как в регистре 102 отобразится единица записать в него текущую температуру термопары целым числом.

При выборе режима работы с использованием терморезистора Pt в качестве датчика:

Задайте в регистре 109 выбранный тип датчика. 0 -Pt100, 1- Pt500, 2 -Pt1000. В регистре 108 можно задать сопротивление соединительных проводов, ведущих от датчика к устройству (целым числом в Ом).

При выборе режима работы с использованием терморезистора NTC в качестве датчика:

Задать параметры применяемого терморезистора в регистрах 106 и 107. Регистр 106 - B-const (по умолчанию 3950) и регистр 107 R0 (по умолчанию 11000 Ом);

При выборе режима работы с использованием цифрового датчика DS18B20 в качестве датчика температуры:

Выбрать разрешение датчиков DS18B20 (регистр 103), запись конфигурации произойдет по изменению регистра. В зависимости от разрешения время преобразования температуры датчиком будет изменяться в соответствии с таблицей:

Значение регистра 3\|(0 по умолчанию)	Разрешение датчика в битах	Время преобразования температуры в мс, Tds
0	9	100
1	10	200
2	11	400
3	12	800

ОПРОС УСТРОЙСТВА:

1) Режим с датчиком DS18b20:

Датчик подключается к выводам +Т1, Т2 с соблюдением полярности ( при трёхпроводной схеме, сигнал com подключается к выводу +Т1). Температура в данном режиме будет обновляться с периодом T = Tds × N, где Tds – время преобразования температуры датчиком (см. Таблицу выше), а N – количество датчиков. Например, для 5 датчиков с разрешением 11бит температура будет обновляться раз в период T = 400мс×5 = 2000мс.

Температура отображается в соответствующем регистре (см. карту регистров). Считывать температуру вместе с ошибкой датчика. Температура и ошибка располагаются друг за другом. Если ошибка равна 1, то температура не актуальна. В обычном режиме температура считывается с датчика, округляется до десятых долей и отображается 16-битным целым знаковым числом с коэффициентом масштабирования 0,1°C; (отрицательные числа представляются в дополнительном коде). Для того чтобы увидеть не преобразованные данные, т.е. данные которые приходят с датчика DS18b20 нужно записать 2 в регистр 102. Смотрите инструкцию для датчика DS18b20.

Примеры температуры в обычном режиме.

Температура ºС	DEC	Hex	Bin
25	257	0×0101	0b0000000100000001
-10	-105	0×FF97	0b1111111110010111

Примеры температуры в непреобразованном режиме (т.е. данные как они приходят с DS18b20)

Температура ºС	Bin	Hex
25,0625 ºС	0b0000011111010000	0×07D0
10,125 ºС	0b0000000010100010	0×00A2
0,5 ºС	0b0000000000001000	0×0008
-10,125ºС	0b1111111101011110	0×FF5E

2) Режим с термопарой:

Датчик подключается к +К1, К2 с соблюдением полярности. Температура отображается в регистре 200 в градусах Цельсия 16-битным целым знаковым числом (отрицательные числа представляются в дополнительном коде)

Температура ºС	DEC	Hex	Bin
25	25	0×0019	0b0000000000011001
-10	-10	0×FFF6	0b1111111111110110

Значение измеренной температуры обновляется 2 раза в секунду.

3) Режим с терморезистором NTC:

Датчик подключается к +Т1, Т2 без соблюдения полярности. В этом режиме измеренная температура отображается в регистре 200, 16-битным целым знаковым числом с коэффициентом масштабирования 0,1°C; (отрицательные числа представляются в дополнительном коде).

Температура ºС	DEC	Hex	Bin
25,7	257	0×0101	0b0000000100000001
-10,5	-105	0×FF97	0b1111111110010111

4) Режим с терморезистором Pt:

Датчик подключается к +Т1, Т2 без соблюдения полярности. В этом режиме измеренная температура отображается в регистре 200, 16-битным целым знаковым числом в градусах Цельсия; (отрицательные числа представляются в дополнительном коде). Значение измеренной температуры обновляется 2 раза в секунду.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Напряжение питания (DC),В	24 (15÷27)
Максимальный ток потребления, мА
Температурная область
DS18b20	- 45 … + 125 °С
NTC терморезистор	- 45 … + 125 °С
Pt терморезистор	- 50 … + 300 °С
Термопара	- 200 … + 500 °С
Максимальная погрешность
Последовательный интерфейс	RS - 485
Протокол	Modbus RTU
Рабочая температура	-25 -+55 °С (УХЛ4) / -40 -+55 (УХЛ2) °С

ПАРАМЕТРЫ ПРОТОКОЛА MODBUS RTU

Режим работы	SLAVE
Настройки порта	Число битов на с: 9600/ 14400/ 19200/ 28800/ 38400/ 57600/ 76800/ 115200. (значение по умолчанию - 19200) Биты данных: 8 Четность: только EVEN Стартовые биты: 1 Стоповые биты: 1
Коды функций	0×03: Чтение нескольких регистров хранения;* 0×06: Запись значения одного регистра хранения; 0×10: Запись нескольких регистров хранения.**
Максимальная частота опроса	Не ограничена
* – Все доступные для чтения регистры можно считывать одной командой. ** – Все доступные для записи регистры можно записывать одной командой.

КАРТА РЕГИСТРОВ MODBUS

Адрес	Описание	Функция	Тип	Доступ
100	Ошибка записи конфигурации	0×03	INT_16	R/W
101	Режим работы 0 - DS/1 - термопара/2 - терморезистор (0 - по умолчанию);	0×03,0×06,0×10	INT_16	R/W
102	Регистр команд (0 по умолчанию); 1 - старт сканирования датчиков DS; 2 - переключить режим отображения температуры DS18b20 (см. подробное описание); 104 – вход в режим калибровки термопары;	0×03,0×06,0×10	INT_16	R/W
103	Разрешение датчика DS18B20 (бит) и время преобразования температуры (мс): 0:9/100; 1:10/200; 2:11/400; 3:12/800. (0 - по умолчанию)	0×03,0×06,0×10	IINT_16	R/W
104	Адрес устройства 1 - 247 (1 по умолчанию);	0×03,0×06,0×10	INT_16	R/W
105	Скорость передачи 0:9600/ 1:14400/ 2:19200/ 3:28800/ 4:38400/ 5:57600/ 6:76800/ 7:115200 (по умолчанию - 2)	0×03,0×06,0×10	INT_16	R/W
106	B-constant терморезистора (3950 по умолчанию);	0×03,0×06,0×10	INT_16	R/W
107	R0 терморезистора (10000 по умолчанию);	0×03,0×06,0×10	INT_16	R/W
108	Сопротивление проводов датчика Pt, Ом	0×03,0×06,0×10	INT_16	R/W
109	Выбор датчика Pt: 0-Pt100/1-Pt500/ 2 – Pt1000.	0×03,0×06,0×10	INT_16	R/W
200	Количество DS/ Температура термопары °C/ Температура терморезистора 0,1 °C/ Температура Pt °C	0×03,0×06,0×10	INT_16	R
201	температура DS1 0,1°C;	0×03	INT_16	R
202	ошибка DS1 (выдает 1, если датчик не удалось опросить);	0×03	INT_16	R
203	температура DS2 0,1°C;	0×03	INT_16	R
204	ошибка DS2;	0×03	INT_16	R
205	температура DS3 0,1°C;	0×03	INT_16	R
206	ошибка DS3;	0×03	INT_16	R
207	температура DS4 0,1°C;	0×03	INT_16	R
208	ошибка DS4;	0×03	INT_16	R
209	температура DS5 0,1°C;	0×03	INT_16	R
210	ошибка DS5;	0×03	INT_16	R
211	температура DS6 0,1°C;	0×03	INT_16	R
212	ошибка DS6;	0×03	INT_16	R
213	температура DS7 0,1°C;	0×03	INT_16	R
214	ошибка DS7;	0×03	INT_16	R
215	температура DS8 0,1°C;	0×03	INT_16	R
216	ошибка DS8;	0×03	INT_16	R