WB-MAI6

Diese Seite beschreibt die neueste Hardware-Revision mit der neuesten stabilen Firmware. Falls Ihr Gerät ältere Firmware verwendet, aktualisieren Sie diese nach Möglichkeit (siehe Firmware-Aktualisierung).

Verwendungszweck

Das analoge Eingangsmodul WB-MAI6 misst Widerstandstemperatursensoren, wandelt standardisierte Strom- und Spannungssensorsignale um, misst Spannungen und führt verwandte Messungen durch.

Die Betriebsart jedes Eingangs wird bei der Konfiguration per Software gewählt. Externe Bürden- oder Pull-up-Widerstände sind nicht erforderlich. Bis zu 12 unterschiedliche Sensoren können gleichzeitig angeschlossen werden.

Steuern Sie das Modul von einem Controller oder PC aus über RS-485 mit Modbus.

Als Messgerät unter der staatlichen Registernummer 94860-25registriert. Die messtechnischen und technischen Daten des WB-MAI6 sind in der Typbeschreibung angegeben.

Unterstützte Sensoren und Signale

Tabelle 1. Unterstützte Sensoren und Signale
Parameter	Wert
Thermoelemente
Typen	Typ K (TXA), −270 bis 1370 °C Nennkennlinie nach GOST R 8.585-2001
Widerstandstemperatursensoren (RTDs)
Schaltpläne	Zweileiter, Dreileiter
RTD-Typen	Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000 (α = 0.00385 °C ^-1, −220 bis 850 °C) 50P, 100P, 500P, 1000P (russische Bezeichnung für Platinsensoren; α = 0.00391 °C ^-1, −200 bis 850 °C) 50M, 100M, 500M, 1000M (russische Bezeichnung für Kupfersensoren; α = 0.00428 °C ^-1, −180 bis 200 °C) Ni100, Ni500, NI1000 (α = 0.00617 °C ^-1, −60 bis 180 °C) Nennkennlinie nach GOST 6651-2009
Thermistoren
Typen	NTC 100k (B=3950, −55 bis 125 °C) NTC 10k (B=3950, −55 bis 155 °C) NTC 10k (B=3988, −55 bis 155 °C) NTC 10k (B=3435, −55 bis 125 °C) NTC 10k (B=3470, −55 bis 125 °C) NTC 5k (B=3470, −55 bis 125 °C) NTC 1.8k (B=3380, −50 bis 150 °C) NTC 50k (B=3920, −55 bis 125 °C), verfügbar ab Firmware 2.6.0
Sensoren mit Normsignalen
Strom	4–20 mA, 0–20 mA, 0–5 mA
Spannung	0–1 V, 0–10 V (Quellenwiderstand bis zu 400 Ω), −50…+50 mV, −2…2 V
Andere Sensoren
Strom	Hall-Sensoren mit Ausgang 2.5 V ±0.625 V (HSTS016L)
Digital	Potenzialfreier Kontakt
Messgrößen
Spannung	−2 V bis 30 V 0 V bis 60 V oder −30 V bis 30 V mit WB-VDIV
Widerstand	bis zu 2 MΩ
Strom	bis zu 20 mA

Zu den Messfehlern siehe Tabelle 2.

Unterschiede zu anderen analogen Wiren Board-Modulen.

Technische Daten

Tabelle 2. Technische Daten
Parameter	Wert
Spannungsversorgung
Versorgungsspannung	9–28 VDC
Leistungsaufnahme	0.2 W
Maximaler Ausgangsstrom von 5V	150 mA
Messkanäle
Anzahl der Kanäle	6 differenzielle oder 12 massebezogene
Unterstützte Sensoren und Signale	RTDs, NTC-Thermistoren, Thermoelemente vom Typ K, Strom-/Spannungssensoren mit Normausgängen, Hall-Sensoren, Sensoren mit potenzialfreiem Kontakt sowie benutzerdefinierte Spannungs-, Strom- und Widerstandsmessungen. Die vollständige Modellliste finden Sie in Tabelle 1
Messfehler bei Standardsensoren	Gängige RTDs: Zweileiteranschluss: Pt100 — ±0.8 °C, Pt1000 — ±0.15 °C, NTC 10k — ±0.2 °C. Dreileiteranschluss: Pt100 — ±(0.33 + Rw × 0.01 Ω^-1 )°C, Pt1000 — ±(0.13 + Rw × 0.001 Ω^-1 )°C, Ni 100 (α = 0.00617 °C^-1) — ±(0.23 + Rw × 0.006 Ω^-1 )°C. Rw ist der Widerstand jedes Leiters, der den Sensor mit dem Modul verbindet. Thermoelement Typ K: ±(0,8 °C + 0,2 % × Δt), wobei Δt die Differenz zwischen der gemessenen Temperatur und der Temperatur des WB-MAI6 ist. Diese Genauigkeit gilt bei vertikaler DIN-Schienenmontage, 15 Minuten nach dem Einschalten und bei deaktivierter Strommessung auf den übrigen Kanälen. In anderen Betriebsarten kann die Wärmeverteilung im Gerät den Fehler erhöhen; dieser Fehler ist nicht spezifiziert. Sensoren mit Normausgängen: 0–5 mA, 0–20 mA, 4–20 mA — ±0.25%; 0–1 V, 0–10 V, −50…50 mV, −2…2 V — ±0.2%; Hall-Stromsensor: ±1%. Zu den Fehlern aller unterstützten Standardsensoren siehe Tabelle 4 Die angegebenen Fehler gelten für die Messung des WB-MAI6 selbst und schließen die Eigenfehler der angeschlossenen Sensoren nicht ein.
Grundfehler der Spannungsmessung	±0.2% (< 2 V) ±1.0% (< 30 V) ±(0.2% + 20 mV) (bei Verwendung von WB-VDIV)
Grundfehler der Strommessung	±0.2 %
Grundfehler der Widerstandsmessung	±0.1% (0…1 kΩ) ±0.2% (1…100 kΩ)
Eingangswiderstand im Spannungsmessmodus	> 1 MΩ (0…2 V) 4 kΩ (> 2 V) > 150 kΩ bei Verwendung von WB-VDIV
Schutz
Gleichzeitig an allen Kanälen, in jeder Betriebsart	±30 V
Klemmenblöcke und Leiterquerschnitte
Empfohlener Leiterquerschnitt mit isolierten Aderendhülsen	0.35–1 mm² — Einzeladerendhülse; 0.35–0.5 mm² — Doppeladerendhülse
Standardlänge der Aderendhülse	8 mm
Anzugsdrehmoment der Schrauben	0.2 N·m
Steuerung
Steuerschnittstelle	RS-485
Schnittstellentrennung	Galvanisch von den Messkreisen getrennt
Kommunikationsprotokoll	Modbus RTU; per Software konfigurierbare Adresse; die Werkseinstellungen sind auf dem Etikett aufgedruckt
Parameter der RS-485-Schnittstelle	Per Software konfigurierbar; Standardwerte: Baudrate — 9600 bit/s; Daten — 8 Bit; Parität — keine (N); Stoppbits — 2
Betriebsbereit nach dem Einschalten	~3 c
Betriebsbedingungen
Umgebungslufttemperatur	−40 bis +80 °C
Relative Luftfeuchtigkeit	Bis zu 98%, nicht kondensierend
Garantie	2 Jahre
Lebensdauer	8 Jahre
Abmessungen
Breite in Teilungseinheiten	3
Gesamtabmessungen (L × B × H)	53 × 90 × 58 mm
Gewicht (einschließlich Karton)	110 g

Funktionsprinzip

WB-MAI6 hat sechs Universaleingänge, die zur Signalmessung nacheinander mit dem ADC verbunden werden.

Der ADC besitzt eine Auflösung von 16 Bit. Jeder Kanal verfügt über einen Tiefpass erster Ordnung gegen hochfrequente Störungen. Für höhere Genauigkeit bei langsam veränderlichen Signalen werden eine bis zu 50-fache Überabtastung und ein zusätzlicher digitaler Tiefpass erster Ordnung unterstützt. Konfigurieren Sie diese über die Controller-Weboberfläche Wiren Board oder über Modbus-Register.

Der ADC arbeitet differenziell, beispielsweise für Thermoelemente und Dreileiter-RTDs, oder massebezogen, beispielsweise für 4–20 mA- oder 0–1 V-Signale.

4–20 mA-, 0–20 mA- und 0–5 mA-Signale werden mit internen 100 Ω-Shunts gemessen. Zwei- und Dreileiter-RTD-Messungen verwenden interne Präzisionsstromquellen mit 50–1000 µA.

Das Gerät enthält zuschaltbare Spannungsteiler für höhere Spannungen wie 0–10 V oder 30 V. Diese werden abhängig vom Eingangssignal automatisch geschaltet.

Die 5V-Ausgänge und Signalmassen aller sechs Kanäle sind intern miteinander verbunden. Der 5V-Ausgang kann externe Sensoren versorgen, beispielsweise Hall-Stromsensoren.

RS-485 und der Versorgungseingang sind galvanisch von den Messkanälen getrennt. Die Kanäle sind untereinander nicht galvanisch getrennt.

Um ein abgetrenntes Thermoelement vom Typ K korrekt zu erkennen, werden die Eingangsfilterkondensatoren durch Mikrosekundenimpulse über interne 100 Ω-Widerstände entladen. Berücksichtigen Sie dies, wenn Sie statt eines Thermoelements eine andere Spannungsquelle anschließen. Die Entladung erfolgt nur im Modus Standard sensors bei ausgewähltem unterstütztem Thermoelement, nicht in den grundlegenden Messmodi.

Die Zweileiter-Widerstandsmessung umfasst die Widerstände von Leitungen, Verbindungen, Kontakten und Klemmen. Verwenden Sie für niederohmige Sensoren nach Möglichkeit die genauere Dreileiteranordnung. Der Widerstand wird aus der Spannung bei einem konstanten Strom von 250 µA bestimmt.

Verwenden Sie für Dreileitermessungen identische Leitungen zu INxP und INxN. Bei gleichen Leitungen beträgt der absolute Beitrag des Leitungswiderstands 0.003Rw, gegenüber 2Rw bei der Zweileitermessung, wobei Rw der Widerstand einer Leitung ist. Eine Abweichung führt zu einem absoluten Fehler von |Rw1−Rw2|.

Anzeigen

Das Modul hat eine Anzeige, die seinen Status ohne Verbindung zu einem Controller anzeigt:

S (grün) — Modbus-Kommunikationsstatus: leuchtet bei anliegender Kleinspannungsversorgung und blinkt während der Abfrage über RS-485. Bei Geräten mit aktivierten Ereignissen in Fast Modbus ⚡ blinkt die Anzeige häufiger als bei der gewöhnlichen sequenziellen Abfrage, da die Ereignisabfrage schneller ist. Im Bootloader-Modus blinkt sie jede Sekunde; beim Laden der Firmware blinkt sie schnell. Sie befindet sich unter dem Klemmenblock V+.

Installation

Verdrahtung

WB-MAI6 wird auf einer standardmäßigen 35-mm-Hutschiene montiert und belegt drei Teilungseinheiten.

Der Klemmenblock V+ GND A B mit einem Rastermaß von 3.5 mm dient zum Anschluss der Spannungsversorgung und des RS-485-Kommunikationsbusses. Eine korrekte Busverdrahtung ist für eine zuverlässige Kommunikation erforderlich; siehe Verdrahtung und Anschluss des RS-485-Busses.

Wenn Geräte am RS-485-Bus unterschiedliche Spannungsversorgungen verwenden, müssen ihre GND-Klemmen miteinander verbunden werden. Siehe Erdung von Wiren Board-Geräten und Verbindung von GND und iGND.

Verwenden Sie flexible Litzenleiter mit isolierten Aderendhülsen (NSHVI).

Entfernen Sie die Isolierung auf Hülsenlänge oder etwas darüber hinaus und kürzen Sie die überstehenden Drähte nach dem Crimpen. Verwenden Sie eine Aderendhülsenzange. Eine gecrimpte Aderendhülse schützt die Litzen vor der Schraubklemme und sichert die Verbindung.

Ziehen Sie die Klemmenschrauben nicht zu fest an: Übermäßige Kraft beschädigt die Schraubklemme.

Schaltpläne

Die beiden Klemmen eines Eingangs können unabhängig für unterschiedliche Signale verwendet werden, beispielsweise 4–20 mA an INxP und 0–10 V an INxN.

Die Modi für Dreileiter-Widerstandsmessung, differenzielle Spannung und Thermoelemente verwenden jedoch sowohl INxP als auch INxN.

Nur eine Eingangsklemme verwenden: INxP oder INxN
Abbildung 1. Massebezogene Spannungsmessung: Standardsensoren mit 0–1 V/0–10 V, 0–30 V-Signale oder ein Hall-Stromsensor
Abbildung 2. Gleichstrommessung: Standardsensoren mit 4–20 mA, 0–20 mA und 0–5 mA oder nicht standardisierte Signale bis 20 mA. Eine externe Versorgung ist erforderlich; verbinden Sie deren Masse mit GND des Messkanals
Abbildung 3. Zweileiter-Widerstandsmessung: RTDs wie Pt100/Pt1000 und NTC 10k oder andere Thermistoren. Verwenden Sie identische Leitungen mit Aderendhülsen. Leitungs- und Kontaktwiderstand sind im Messwert enthalten
Abbildung 4. Anschluss eines Sensors mit potenzialfreiem Kontakt
Abbildung 5. Anschluss eines Hall-Sensors

Beide Klemmen eines Eingangs verwenden: INxP und INxN
Abbildung 6. Differenzielle Spannungsmessung: Normsignale −50…50 mV und −2…2 V
Abbildung 7. Anschluss eines Thermoelements vom Typ K (TXA)
Abbildung 8. Dreileiter-Widerstandsmessung. Verwenden Sie identische Leitungen mit Aderendhülsen. Ein korrekter Anschluss kompensiert den Leitungswiderstand

Bei Verwendung von WB-VDIV für höhere Spannungen oder eine höhere Eingangsimpedanz ist zu beachten, dass P und N elektrisch unabhängig bleiben, WB-VDIV aber physisch beide Klemmen belegt. Daher können beide verwendet werden:

für die Messung positiver Spannungen, mit identischen Einstellungen oder deaktiviertem unbenutztem Kanal;

Verfügbar ab Firmware 2.4.0

für differenzielle Spannungsmessungen zwischen P und N unter Berücksichtigung des Teilers.

Sensoren mit 4–20 (0–20) mA anschließen

Passive und aktive Sensoren mit standardisierten 4–20 mA- oder 0–20 mA-Ausgängen können angeschlossen werden.

Die Moduleingänge sind passiv und stellen keine Sensorversorgung bereit. Verwenden Sie für passive Sensoren eine externe Versorgung.

Aktive Dreileitersensoren verwenden eine externe Versorgung, deren Masse mit iGND des Messkanals verbunden werden muss.

Anschluss eines passiven 4–20 mA- / 0–20 mA-Sensors
Anschluss eines aktiven 4–20 mA- / 0–20 mA-Sensors

Weboberfläche des Wiren Board-Controllers

Vorlage auswählen

Damit das Gerät auf der Registerkarte Devices in der Weboberfläche des Wiren-Board-Controllers erscheint, fügen Sie es automatisch über die Suche nach Wiren-Board-Geräten an RS-485 oder manuell durch Auswahl der Vorlage WB-MAI6.

Gerät steuern und Werte anzeigen

Über die Weboberfläche können Sie die Geräteausgänge steuern und Messwerte anzeigen. Um die angezeigten Kanäle zu ändern, bearbeiten Sie die Gerätekonfiguration in den Einstellungen des Treibers wb-mqtt-serial.

Die verfügbaren Bedienelemente hängen von den Einstellungen der Messkanäle ab.

Konfiguration

Konfigurationsmöglichkeiten

Stellen Sie die Parameter in der Weboberfläche des Wiren Board-Controllers unter Settings → Configs → Serial devices driver configurationein. Falls diese Einträge nicht verfügbar sind, prüfen Sie Ihre Zugriffsebene.
Schreiben Sie die Einstellungen von der Controller-Konsole aus in die Modbus-Register des Moduls mithilfe des Dienstprogramms modbus-utils-rpc oder im modbus_client.
Ohne Wiren Board-Controller verwenden Sie den Webkonfigurator für Wiren Board-Geräte oder andere Software; siehe Wiren Board-Modbus-Geräte ohne Controller verwenden. Sie benötigen einen Computer mit einem Schnittstellenkonverter: USB-RS485.

Unsere Geräte werden laufend verbessert. Falls in diesem Handbuch beschriebene Einstellungen fehlen, aktualisieren Sie die Geräte-Firmware und die Controller-Software.

Sensor- oder Messart auswählen

Alle WB-MAI6-Kanäle sind standardmäßig deaktiviert. Wählen Sie für jeden Kanal den angeschlossenen Sensortyp oder das Normsignal. Sensortypen wandeln Messwerte automatisch in physikalische Größen um; konfigurieren Sie bei Normsignalen wie 4–20 mA oder 0–10 V die Umrechnungsparameter in den Kanaleinstellungen.

Die folgenden Beispiele zeigen Anschluss/Konfiguration eines Pt100 und die Messung von 0–30 V.

Dreileiter-Pt100 konfigurieren
Anschlussplan, Abbildung 8
Sensor auswählen
Sensorparameter
Sensormesswerte

Spannung von 0 bis 30 V messen
Anschlussplan, Abbildung 1
Betriebsart auswählen
Parameter
Spannung an Klemme P von Kanal 1

Zwei Sensoren an einen Kanal anschließen

Je nach Verdrahtung können bis zu zwei Sensoren an einen Kanal angeschlossen werden. Die entsprechenden Messmodi beginnen mit P — geben Sie den an Klemme P des ausgewählten Kanals angeschlossenen Sensor an.

Nach Auswahl eines Werts in Modeerscheint darunter ein weiteres Feld: Channel N. Geben Sie den Sensor an Klemme N an oder deaktivieren Sie die Abfrage dieser Klemme durch Auswahl von Disabled.

Im folgenden Beispiel sind an Kanal 4 zwei Sensoren angeschlossen:

Klemme P — Sensor mit potenzialfreiem Kontakt.
Klemme N — Sensor mit Widerstandsausgang.

Zwei Sensoren an einen Kanal anschließen
Ein Sensor mit potenzialfreiem Kontakt an P und ein Sensor mit Widerstandsausgang an N
IN 4 P Resistance und State — Werte des Sensors mit potenzialfreiem Kontakt; IN 4 N Resistance — Wert des Widerstandssensors

Messwerte in physikalische Einheiten skalieren

Die WB-MAI6-Software kann Messwerte in physikalische Größen umrechnen.

Bei Auswahl eines bestimmten Sensortyps, beispielsweise RTD oder Thermoelement, wird die automatische Umrechnung aktiviert. Konfigurieren Sie bei Normsignalen die Umrechnung über die Kanalfelder Minimum converted value und die Maximum converted value mit den physikalischen Werten, die dem Minimum und Maximum des Signalbereichs entsprechen.

Im folgenden Beispiel wird ein Stromsensor SCT-013-015 mit 0–1 V-Ausgang und 0–15 A-Bereich konfiguriert. Wählen Sie den passenden Signalbereich [-32.768; 32.766] und setzen Sie die unteren und die oberen Bereichsgrenzen auf 0 bzw. 15.

Da dieser Sensor an Klemme P angeschlossen ist und der gewählte Modus das Präfix Phat, kann ein weiterer Sensor an Klemme Nangeschlossen werden; konfigurieren Sie ihn unter Channel N und wählen Sie einen verfügbaren Sensortyp. In diesem Beispiel wird Channel N nicht verwendet und ist daher deaktiviert.

Weitere Informationen zu Formeln zur Umrechnung von Messwerten in physikalische Größen.

SCT-013-015 konfigurieren: Signal 0–1 V, Messbereich 0–15 A
Anschlussplan, Abbildung 1
Minimalen und maximalen umgerechneten Wert einstellen
IN 1 P Voltage — gemessene Spannung an Klemme P,
IN 1 P Value — umgerechneter Strom in Ampere

Verwendung von Thermoelementen Typ K

Ein Thermoelement misst die Temperaturdifferenz zwischen Heißstelle und Kaltstelle, nicht die absolute Temperatur. Die Kaltstelle befindet sich dort, wo Chromel- und Alumel-Leitungen mit Kupferleitern verbunden sind, normalerweise an den Eingangsklemmen des WB-MAI6. Zur Ermittlung der Heißstellentemperatur addiert das Modul die berechnete Kaltstellentemperatur zur gemessenen Differenz.

Kaltstellenkompensation

Die Klemmtemperatur wird als Temperatur des internen WB-MAI6-Sensors (Register 0x0601) minus der kanalspezifischen Korrektur berechnet. Die Korrektur gleicht den Unterschied zwischen der wärmeren Leiterplatte im Gehäuse und den kühleren Außenklemmen aus.

Ab Firmware 2.6.0 werden die Korrekturen in den Registern 0xX412 gespeichert. Standardwerte: 3 °C für IN1–IN4, 2 °C für IN5 und 1 °C für IN6. Vor Version 2.6.0 wurde die Kaltstellentemperatur der internen Gerätetemperatur gleichgesetzt; nach dem Update fallen die Messwerte daher um den Korrekturwert niedriger aus.

Die Standardwerte wurden bei vertikaler DIN-Schienenmontage, 15 Minuten nach dem Einschalten, mit 24-V-Versorgung und deaktivierter Strommessung auf benachbarten Kanälen ermittelt. Geräteausrichtung, Luftstrom und Betriebsarten benachbarter Kanäle können die Temperaturdifferenz verändern.

Korrektur einstellen

Stellen Sie die Korrektur für jeden Kanal in der Weboberfläche mit dem Parameter Kaltstellentemperaturkorrektur (°C) in den Einstellungen des P-Kanals für den Modus Thermoelement Typ K oder über das Modbus-Register 0xX412 ein. Der Einstellbereich beträgt −10 bis 10 °C.

Montieren Sie das Gerät in seiner Betriebsposition und schließen Sie das Thermoelement am gewünschten Eingang an.
Platzieren Sie die Heißstelle neben einem Referenzthermometer, mindestens 0,5 m vom Gerät entfernt.
Betreiben Sie das Gerät in der normalen Konfiguration einschließlich der erforderlichen Betriebsarten benachbarter Kanäle und warten Sie mindestens 30 Minuten.
Vergleichen Sie den Kanalwert mit dem Referenzthermometer. Ist der Wert um ΔT höher, erhöhen Sie die Korrektur um ΔT; ist er niedriger, verringern Sie sie.

Abgesetzte Kaltstelle

Wenn sich die Betriebsbedingungen ständig ändern oder eine Genauigkeit besser als ±1 °C erforderlich ist, verlegen Sie die Kaltstelle an einen Ort mit stabiler, bekannter Temperatur:

Verlängern Sie beide Thermoelementleitungen mit mindestens 10 cm langen Kupferleitungen. Stellen Sie beide Verbindungen nebeneinander an derselben Stelle und entfernt von wärmeerzeugenden Geräten her.
Bringen Sie an den Verbindungen einen Referenztemperatursensor an, etwa einen DS18B20 am 1-Wire-Bus des Controllers oder einen Pt100 an einem freien WB-MAI6-Kanal.
Setzen Sie die Korrektur dieses Kanals auf 0 und berechnen Sie den Messwert neu: Ziehen Sie vom Thermoelementwert die Differenz zwischen dem Kanal Interne Temperatur und dem Referenzsensor ab.

Hall-Stromsensoren verwenden

Hinweise zur Installation finden Sie in der Sensordokumentation HSTS016L.

Wählen Sie zunächst die Betriebsart für den WB-MAI6-Eingang, an den der Sensor angeschlossen ist: Hall-effect current sensor (2.5 V ±0.625 V), single-ended connection und konfigurieren Sie:

Rated current (A) — den Nennstrom aus der Sensordokumentation.
Zero offset (A) — geben Sie 0 ein.
Klicken Sie auf Save oben links auf der Seite.

Lesen Sie anschließend den Sensor aus, ohne dass ein Leiter hindurchgeführt ist oder bei einem Strom von null im gemessenen Stromkreis, und gehen Sie dann wie folgt vor:

Öffnen Sie die Geräteeinstellungen.
Geben Sie den gemessenen Wert in Zero offset (A)mit umgekehrtem Vorzeichen ein.
Klicken Sie auf Save oben links auf der Seite.

Hall-Stromsensor konfigurieren
Anschlussplan, Abbildung 5
Kanaleinstellungen des WB-MAI6
Nullpunktabweichung messen
Nullpunktkorrektur einstellen

Differenzielle Spannungsmessung

Bei manchen Messungen wird eine potenzialfreie Quelle verwendet, deren Signalleiter keinen Massebezug haben, beispielsweise Standardsensoren mit −50…50 mV oder −2…+2 V.

Verwenden Sie für diese Signale den Differenzialmodus des WB-MAI6.

Der Differenzialmodus misst die Potenzialdifferenz zwischen N und P. Die Potenziale von INxP und INxN relativ zu iGND müssen innerhalb von 0–5 V bleiben; alternativ muss der Sensor gegenüber iGND potenzialfrei sein.

Das Anschlusskabel der Quelle darf nicht länger als 10 m sein.

Der Eingangswiderstand liegt etwas über 1 MΩ. Für genaue Messwerte sollte der Quellenwiderstand mindestens zwei Größenordnungen niedriger sein.

Falls der Sensor eine externe Versorgung benötigt, verwenden Sie den Modulausgang mit bis zu 150 mA.

Einstellungen für differenzielle Messungen
Anschlussplan, Abbildung 6
Kanaleinstellungen des WB-MAI6

Differenzielle Spannungsmessung mit WB-VDIV

Verfügbar ab Firmware 2.4.0 WB-MAI6 mit dem Spannungsteiler WB-VDIV kann differenzielle Spannungen zwischen P und N von −30 V bis +30 V messen. Wählen Sie Differenzielle Spannungsmessung mit WB-VDIV. Dies ist beispielsweise für einzelne Zellen eines Akkupacks nützlich, wie unten gezeigt. Obwohl die Messung differenziell erfolgt, wird ein Spannungsteiler verwendet: Verbinden Sie iGND mit der Masse der Quelle bzw. Quellen und halten Sie die Gesamtquellenspannung bei höchstens 60 V. Für Batteriezellenmessungen werden Sicherungen empfohlen.

Verdrahtung für differenzielle Messung mit WB-VDIV
Anschlussplan

Spannungsmessung mit einem externen Spannungsteiler

Verwenden Sie für höhere Spannungen, differenzielle Spannungsmessungen ab Firmware 2.4.0 oder einen höheren Eingangswiderstand oberhalb von 4.5 V einen externen Spannungsteiler wie WB-VDIV.

Auch ein eigener Spannungsteiler aus zwei Widerständen kann verwendet werden. WB-MAI6 bietet den Modus Positive voltage measurement with a custom external divider. Bauen Sie den Spannungsteiler wie dargestellt auf, wählen Sie diesen Modus und geben Sie R1 und R2 in kΩ ein.

Beachten Sie bei der Auswahl der Teilerwiderstände folgende Empfehlungen:

der Ausgang des Teilers darf 4.5 V nicht überschreiten; für höhere Genauigkeit sollte er möglichst bei höchstens 2 V bleiben. Bei etwa 4.6 V aktiviert WB-MAI6 seinen internen Spannungsteiler, was zu falschen Messwerten führt;
wählen Sie den unteren Widerstand R2 nicht wesentlich größer als 10 kΩ. Trotz der hohen Eingangsimpedanz kann die interne Kanalumschaltung bei großen R2-Werten die Genauigkeit beeinträchtigen;
berücksichtigen Sie bei hohen Genauigkeitsanforderungen Widerstandstoleranz, Betriebsbedingungen und Temperaturkoeffizient;
wählen Sie R1 bei hohen Spannungen außerdem entsprechend seiner Spannungsfestigkeit und zulässigen Verlustleistung;
der Modus akzeptiert Widerstandseinstellungen von 0.1 kΩ bis 1 MΩ. Größere Widerstände lassen sich durch Werte innerhalb dieses Bereichs mit demselben Verhältnis darstellen. Geben Sie bei einem Teiler mit 10 MΩ / 10 kΩ und Verhältnis 1001 die Werte 1000 kΩ und 1 kΩ ein, um korrekte Messwerte zu erhalten.

Externen Spannungsteiler verwenden
Anschlussplan
Kanalkonfiguration des WB-MAI6 für einen eigenen Spannungsteiler
Kanalkonfiguration des WB-MAI6 für WB-VDIV

Modbus-Betrieb

Wiren Board-Geräte verwenden Modbus RTU. Die physische Verbindung erfolgt über die RS-485.

-Schnittstelle. Alle wesentlichen Befehle zum Lesen und Schreiben eines oder mehrerer Register werden unterstützt. Die Liste finden Sie in der Beschreibung des Modbus-Protokolls.

Das Modul kann konfiguriert werden:

in der Weboberfläche des Wiren Board-Controllers;
mit dem Webkonfigurator für Wiren Board-Geräte;
mit Software von Drittanbietern.

Standard-Porteinstellungen

Wert Standard	Parametername in der Weboberfläche	Parameter
9600	Baudrate	Baudrate, bit/s
8	Datenbits	Anzahl der Datenbits
Keine	Parität	Parität
2	Stoppbits	Anzahl der Stoppbits

In aktueller Firmware ist die Einstellung Stoppbits optional: Das Gerät funktioniert auch dann korrekt, wenn sich seine Anzahl der Stoppbits von der Einstellung des Modbus-Masters unterscheidet.

Für eine schnellere Reaktion empfehlen wir, die Baudrate auf 115200 bit/s zu erhöhen; siehe Einstellungen der Kommunikationsparameter

Modbus-Adresse

Jedes Gerät am Bus muss eine eindeutige Adresse von 1 bis 247 haben. Die werkseitig zugewiesene Adresse ist auf Etiketten am Gehäuse aufgedruckt (Deckel, Seite oder Unterseite). Geräten einer Produktionscharge werden unterschiedliche Adressen zugewiesen, sodass Geräte einer Bestellung üblicherweise verschiedene Adressen haben.

Anleitungen zum Ermitteln, Ändern oder Zurücksetzen der Adresse finden Sie unter Modbus-Adresse von Wiren Board-Geräten.

Fast Modbus-Erweiterung

Fast Modbus erweitert den Standard Modbus um die schnelle Erkennung von Wiren Board-Geräten an RS-485 und die Ereignisabfrage.

Diese Funktionen werden durch einen speziellen Befehl des Masters aktiviert, sodass Wiren Board-Geräte mit Geräten anderer Hersteller kompatibel bleiben.

Nicht jedes Register unterstützt die Erzeugung von Ereignissen. Prüfen Sie die Registertabelle: Ereignisfähige Register sind mit ⚡ gekennzeichnet. Siehe Fast Modbus.

Registertabelle

Modbus-Register, Betriebsarten und Standardsensortypen

Firmware-Aktualisierungen und Zurücksetzen der Einstellungen

Wiren Board-Geräte unterstützen Firmware-Aktualisierungen über Modbus. Damit lassen sich Fehler am Installationsort beheben und, soweit technisch möglich, neue Funktionen hinzufügen. Im Gerät gespeicherte Einstellungen bleiben bei einer Firmware-Aktualisierung erhalten.

Anleitungen:

Neue Firmware-Versionen sind im Firmware-Änderungsprotokoll.