MEA 16 AD DATARECORDER SYSTEM

Átírás

1 MEA 16 AD DATARECORDER SYSTEM Analóg- és digitális mérő-, adatgyűjtő rendszer Műszaki leírás, használati utasítás, szoftver leírás Készítette: Merkl Tamás, Gyebnár Zoltán Teletechnika Kft. 2. kiadás / szeptember 22.

2 Általános ismertetés A MEA 16 AD DATARECORDER SYSTEM a Teletechnika Kft. által kifejlesztett analóg-, digitális jelek időtartományban való monitorozására alkalmas készülék. 16 csatornával rendelkezik, amelyek mindegyike univerzális: analóg áramtávadók (pl. nyomás mérő szonda), PLC kártyák kimeneteinek analóg- és digitális jeleit, mágneskapcsolók állapotát is ellenőrizhetjük vele. Minden csatornán kapcsolható a +24V-os tápfeszültség kiadása a bemeneti ponton és minden csatlakozó tartalmaz 1 fixen bekötött +24V-os kimenetet is. A 16 csatornán túl az eszköz tartalmaz 2 db. +24V-os feszültség kivezetést is. Belső felépítés A készülék belső felépítését tekintve az egész rendszer magját egy beágyazott ipari PC adja (GENE-8310 Embedded ITX motherboard). Ehhez csatlakoznak egy USB 2.0-s illesztő interfész segítségével a központi vezérlő (Central Control Unit Panel) és az analóg digitál konverziót végrehajtó panelek. A panelek működését a PSMED kapcsoló üzemű tápegység biztosítja 230Vos AC bemenetével valamint +5V DC és +24V-os DC kimeneteivel. Az alaplap operációs rendszere és a működtető program egy CF kártyán helyezkedik el. Az ábra alján látható Front panelen valósítottuk meg a fő csatlakozó pontokat és a kijelzést a készülék egyszerű használata érdekében. 1

3 Mechanikai adatok, üzemeltetés A berendezés 4 modul magas (4U) 19 széles kiszerelésben 1 db hálózati kábellel (táp kábel) kerül forgalomba. Műszerszekrényben történő elhelyezés során fokozottan ügyeljen a berendezés megfelelő levegőztetésére! A készülék tetején lévő szellőzőrácsot semmi esetre se takarja le, mert ez túlmelegedést eredményezhet! Hardver felépítés A készülék előlapja: RESET Állapotjelző LEDek LCD ANALOG AND DIGITAL INPUTS 1 8 RESET: ANALOG AND DIGITAL INPUTS 9 16 DC +24V Hardveres reset gomb, a teljes újraindításhoz: a ki-bekapcsolással egyenértékű újraindítást tesz lehetővé. Állapotjelző LEDek: készülék bekapcsolva DC kiadás beállítás folyamatban figyelmeztetés: belső hiba mérés folyamatban 2

4 LCD: 2 soros 40 karakter széles alfanumerikus kijelző. Bekapcsolás után a BOOT folyamatról tájékoztat: a Teletechnika Ltd. -- MEA 16 AD Waiting for starting kiírás jelzi, hogy a belső ITX alaplapi program betöltése folyamatban van. Ez egy kb. 10 másodperces folyamat, ha ez lejátszódott rövid időre a: Ready for Operation feliratot láthatjuk felvillanni, amely jelzi, hogy az alaplap sikeresen betöltötte a programját. Ezt követően az üzemelés során a készülék a DC kiadás beállításait jeleníti meg: O O O O O O O O O O O O O O O A számok a csatornák sorszámát, : A bekapcsolt állapotot jelzi O: A kikapcsolt állapotot jelzi ANALOG AND DIGITAL INPUTS 1 8: M12-es bemeneti csatlakozók 1-8-ig analóg- és digitális mérésekhez. (Később részletezve.) ANALOG AND DIGITAL INPUTS 9 16: M12-es bemeneti csatlakozók 9-16-ig analóg- és digitális mérésekhez. (Később részletezve.) DC +24V: 24V-os DC feszültség kimenetek: Csatlakozók kiosztása: Fekete GND; Piros +24V; Fekete GND; Piros +24V 3

5 A készülék hátlapja: 100BaseT RS-232 PS2 MONITOR COOLING FAN FUSE POWER 230V AC 1AT 100BaseT: RS-232: PS2: Ethernet port a 100 Base-T hálózatra-, vagy cross-link kábellel a PC-nkre ill. laptopra való közvetlen csatlakoztatáshoz Soros port a belső rendszer elérésére (TT. szerviz célra) PS2 billentyűzet csatlakozó a belső rendszer kezeléséhez (TT. szerviz célra) MONITOR: VGA csatlakozó: a belső rendszer programfelületének megjelenítéséhez (csak Teletechnika szerviz célra fenntartva) COOLING FAN: FUSE 1AT: POWER: 230V AC: Hűtő ventilátor az ipari környezetben is megfelelő működés érdekében 1 Amperes T típusú biztosító kicsavarható házzal, cserélhető Hálózati kapcsoló 230V-os táp csatlakozó (kábel mellékelve) 4

6 Használati utasítás A készüléket a mellékelt 230V-os hálózati kábellel bekötve a hátlapon a hálózati csatlakozó mellett elhelyezkedő POWER kapcsoló ON állásba kapcsolásával indíthatja el. A készülék bekapcsolása után a POWER LED zölden világít hibamentes táplálás esetén. A berendezés ipari ITX embedded alaplapot tartalmaz, ezért szükség van kb. 10 másodpercre a készülék indulásához ez idő alatt az LCD kijelzőn a Waiting for starting" felirat és egy forgó folyamatjelző jelenik meg. Amint az alaplap programja betöltődött a Ready for Operation felirat jelenik meg. A boot folyamat lezárultával az LCDn a korábban ismertetett DC kiadás beállításai jelennek meg. A későbbiekben minden DC kiadás átállítás során felvillan a SET sárga LED. A WARN piros LED súlyos belső hibára utal. Ha ez világít hívjuk a Teletechnika szervizt. A MEAS sárga LED az A/D konverterek és a belső alaplap közötti adatáramlást jelzi. Ha a mérés működik a LED folyamatosan világít kis szünetekkel. A berendezést beállítani és méréshez alkalmazni a 100BaseT jelű Ethernet csatlakozón keresztül lehet. Első beállítás során ill. laptoppal történő közvetlen összekötés során használjunk Cross-link (kereszt) kábelt a csatlakoztatáshoz. (Az újabb laptopok már automatikusan tudják a Tx és Rx vonalak fordítását, ezeknél használható patch kábel is.) Ha a készülék a helyi hálózat tartományában van akkor switchen keresztül már patch (egyenes) kábellel is elérhetjük. A gyári IP beállítás: IP cím: Vezérlési port: Maszk: Átjáró: Az IP beállítások módosítását a Teletechnika Device Manager szoftverrel tudjuk megtenni ezt a következő fejezetben tárgyaljuk. 5

7 Csatlakozók kiosztása és használata, mérési üzemmódok Az előlapon 16 db. M12 típusú csatlakozó található a mérésekhez. Ezek 2 csoportban lettek elhelyezve: 1 8 és Minden csatlakozó több funkciós. A készülék feldolgozhatja: 1. áram kimenetű analóg PLC kimeneti kártya vagy tetszőleges áramkimenetű szondák ill. távadók jeleit 2. PLC-k digitális kimeneti kártyáinak 24Vos jelét 3. Mágnes- vagy egyéb kontaktus kapcsolók állapotát A csatlakozók bekötése: Üzemmódok: 1: INPUT: Jel bemenet (kapcsolható +24V kiadással) 2: Fix +24V kimenet 3: GND 4: N.C. (nincs bekötve) 1. Áram kimenetű analóg PLC kártya ellenőrzése: Nincs +24V kiadás, a bemeneti pont 700 Ohmon keresztül földelve van, a PLC kártya 4 20 ma tartományú kimenettel rendelkezik. Áram kimenetű szonda ill. távadó ellenőrzése: A jel bemenet soros 700 Ohmon keresztül +24 V-ra kötve. A készülék a bemeneti ponton fellépő feszültséget méri. Az áram kimenet tartománya: 4 20 ma 4 ma esetén a feszültség: 24 V (4 ma*700 Ohm) = 21,2 V 20 ma esetén a feszültség: 24 V (20 ma*700 Ohm) = 10 V 2. PLC-k digitális kimeneti kártyája: A készülék az 1. és 3. kapcsok között fellépő potenciál különbséget méri. Névleges terhelő áram: Megengedett terhelő áram: MEA 16 AD terhelő árama: Digitális 1 magas szint Digitális 0 alacsony szint 3. Mágneskapcsoló állapotának ellenőrzése: 0,5 A 5 ma 0,6 A kb. 34 ma V ; névleges: 24 V 0 5 V ; névleges: 0 V A mágneskapcsoló kimeneti pontját csatlakoztassuk az 1. csatl. pontra. Bemenetét (L+) ill. pozitív tápfeszültségét kössük be a fix 24V-ra amely a 2. pont. Föld ill. L- pontját kössük a 3. számú GND pontra. It ~ 34 ma 6

8 Szoftver leírás Az eszköz kezeléséhez egy Teletechnika fejlesztésű Windowsos alkalmazást kell használnunk, amely Teletechnika Device Manager névre hallgat. A szoftver Windows XP-n vagy annak utódain (Vista, 7, ) fut. A program megfelelő működéséhez a futtató számítógépen fent kell lennie a Microsoft.NET keretrendszer 3.5-ös SP1 verziójának, vagy egy ennél frissebb verziónak. Ez internetnől tölthető le, a letöltést követően a keretrendszert telepíteni kell. A mindenkori legfrissebb verzió a weblapon érhető el. A Device Manager szoftver az ben eljuttatott setup.exe fájllal telepíthető. Ha van telepítve régebbi Device Manager verziónk azt először el kell távolítani, erre a telepítő is figyelmeztet. A telepítés során kövessük a telepítő utasításait. (3X Next >, Close A telepítés néhány percet vesz igénybe. Miután a telepítés sikeresen befejeződött a programot az asztalról parancsikonnal: Teletechnika Device Manager, vagy a Start menü/programok/teletechnika/device Manager/Device Manager alól tudjuk elindítani. Indításkor a következő főképernyőt láthatjuk: A főképernyő részei: Felső rész: Bal oldali mező: Jobb felső mező: Jobb középső mező: Jobb alsó mező: Menüsor; eszközsor ikonokkal Modulok felsorolása és struktúra fája Hálózaton lévő TT. eszközök általános és hálózati adatai Készülékspecifikus beállítások blokkjai Készülékspecifikus beállítható paraméterek 7

9 Menüsor: Fájl menü: - Kapcsolat nélküli munka/sapa 16 AD/Mérési panel: Ha már egyszer használva volt a Mérési panel akkor ez a menüpont él. Itt a MEAS eszköz csatlakoztatása nélkül tudunk tárolt adatokkal dolgozni, azokat visszatölteni és elemezni. - Kilépés: Az alkalmazás elhagyása. Beállítások menü: - Nyelv: Jelenleg csak magyar nyelv választható. - Firmware frissítés feltöltése: A készülék alaplapja által tárolt.xml konfigurációs fájl feltöltésére szolgál. Használata vagy akkor szükséges ha konfiguráció megsérül, ebben az esetben egy gyári vagy elmentett beállításra tudunk visszatérni a fájl feltöltésével vagy ha új funkciókkal akarjuk bővíteni a rendszert. Súgó menü: Leírás: Jelen leírás megnyitása. Rólunk: Teletechnika bemutatkozó lap, kapcsolat Eszközsor: Teletechnika eszközök keresése: A számítógépünk hálózati tartományába eső Teletechnika Device Managerrel vezérelhető Teletechnika gyártmányú készülékek keresése és automatikus hozzáadása a jobb felső készüléklistához. Eszköz hozzáadása: Kézi eszköz felvétel: az eszköz IP címének és vezérlési portjának ismeretében tudunk eszközt hozzáadni. 8

10 Eszköz eltávolítása: A jobb felső eszköz listában kijelölt eszközt tudjuk eltávolítani. Kapcsolatadatok módosítása: A kiválasztott eszköz nevét, IP címét, vezérlési portját, az átjáró IP címét és az alhálózati maszkot tudjuk itt megváltoztatni. A távoli eszköz újraindítása: A program az újraindítás előtt megerősítést kér. A készülék ilyenkor maximum 1 percre elérhetetlenné válik a boot folyamat idejére. Konfiguráció feltöltése: A jobb alsó mezőben beállított paraméterek feltöltése a készülékbe. A beállításokat valójában evvel eszközölhetjük amíg nem kattintunk ide a beállítások csak a vezérlő Pcnken maradnak. 9

11 Az eszköz indítása: Ha az eszköz le van állítva belső programját evvel aktiválhatjuk. Az eszköz megállítása: Ha az eszköz belső programja aktív evvel leállíthatjuk. Megjegyzés: Az utóbbi 2 funkciót teszt célokra szolgál. Normál használat esetén nincs szükség a készülék megállítására tehát a belső program folyamatosan futhat. 10

12 Bal oldali mező: A készülékre vonatkozó beállítások kategóriái felsorolás szerűen megjelenítve: Bemeneti modul/ DC kiadás: A 16 bemeneti csatlakozón kiadott 24V kapcsolásának beállító felületét jeleníti meg Mérés/Adatgyűjtés: A mérési modulra vonatkozó beállításokat jeleníti meg (ld. később!) Kimeneti modul: A mérési megjelenítésre, naplózásra vonatkozó beállításokat jeleníti meg (ld. később!) Jobb felső mező: A hálózati tartományunkban elhelyezkedő ill. a kézzel hozzáadott Teletechnika eszközök listája: Kapcsolat állapota: Eszköz neve: i. összekapcsolt kábel ikon jelzi a kapcsolat meglétét ii. széthúzott kábel ikon jelzi a megszakadást Alaphelyzetben az eszköz gyári elnevezése. Ha a kapcsolatadatoknál módosítottuk akkor az ott megadott elnevezés jelenik meg. Eszköz típusa: A gyárilag hozzárendelt eszköz típus megjelölés. Hálózati cím: Az eszköz IP címe Vezérlési port: Az eszköz portja Jobb oldali középső mező: A készülék beállítások blokkjai: valójában a bal oldali mező funkciójáva azonos. Egy mező kattintva a jobb oldali rész alsó felén megjelennek a hozzá tartozó beállítások. 11

13 Jobb oldali alsó mező: A beállítható paraméterek listái, elemei: DC kiadás beállítása: Az 1. csatornától 16. csatornáig terjedő checkboxokkal beállíthatjuk, hogy az adott csatorna kiadja (bejelölt checkbox) vagy sem (üres checkbox) a 24V DC feszültséget a Jel bemenet (input) pontján. Mintavételi beállítások: A mintavételi ablak szélessége [s]: A mérési tároló hossza. 1s-tól 10 percig állítható be az az időtartam ablak amelyben mérési adatokat tárol a rendszer ha ezt túlhaladja a mérés ideje akkor a legkorábbi adatokat elkezdi felülírni. A mintavétel gyakorisága egyébként 1 ms. 12

14 Mérendő paraméter: A Mérési panel grafikonjának függőleges skálázása: kiválasztható feszültség [V] és nyomás [Bar] skálázás. A függőleges feszültség skála maximuma: Az ábrázolásban a feszültség tengely maximális értéke. Ha mért eredmények ezt túlhaladják a program automatikusan növeli a skála maximumát, ha újra a megadott tartományba lépnek akkor a maximum beállítás lép újra érvénybe. Ha egy jelalakot részleteiben akarunk vizsgálni és ismerjük, be tudjuk határolni az előforduló maximum értékét akkor használjuk ezt a funkciót. A függőleges nyomás skála maximuma: Az ábrázolásban a nyomás tengely maximális értéke. 16A üzemmód: Itt a mérési panelen megjeleníteni kívánt csatornákat kapcsolhatjuk ki/be ill. elnevezhetjük azokat. Port beállítás: A mérési adatok küldésének célportja: alapértelmezett beállításban: Csak akkor változtassunk rajta ha valamilyen okból a beállított port befelé nincs engedélyezve a számítógépünkön vagy a tűzfalban. 13

15 Naplózás: Ez a beállítás jelen terméknél nem használható. Mérési panel: Az alábbi zöld hátterű Mérési panel kiválasztásával válthatunk át a készülék lényegét jelentő grafikonokhoz. 14

16 A mérési panel: A panel részei: Felső eszközsor: Visszaléphetünk az induló képernyőre. A folyamatos mérés indítására és leállítására szolgál. Ha tárolt adatokat akarunk vizsgálni vagy egy adott mérési tartományt ill. pontot megállítani akkor állítsuk le a mérést. Ha folyamatos jelalak vizsgálatra van szükség akkor hagyunk bekapcsolva ezt a funkciót. Az ettől az ikontól jobbra elhelyezkedő funkciók tiltva vannak a folyamatos mintavétel ideje alatt. A 3 jelalak tároló közül kiválaszthatjuk, hogy melyik legyen megjelenítve. Ha online üzemmódban vagyunk az osztott ablak felső része az aktív mérés utolsó állapotát mutatja az alsó pedig ez alapján a kiválasztás alapján a 3 tároló egyikét. A felső ablak jelalak tartalmát a kiválasztott tárolóba helyezi. Az aktív tároló tartalmának mentése fájlba. (.smp) Az aktív tárolóba mintát tölt be fájlból. 15

17 Váltás feszültség [V] és nyomás [Bar] Y skálázás között. Ez a váltó minden megjelenített jel (tárolt és mért adatok egyaránt) Y tengelyére hat. Diagram: Azon ablakrész amelyben a COPY gombra kattintottunk vágólapra tehető a kívánt felbontásra kattintva ill. a Save To File részre kattintva.png kiterjesztésű fájlba menthető tetszőleges fájlnévvel melyet tallózó ablakban adhatunk a program tudtára. A Copy Custom mezőben tetszőlegesen beállíthatjuk a kívánt felbontást. Jelbemenetek vezérlő ellipszisei: Az ellipszisek színe egyben az adott csatornák jeleinek színét is jelzi. Az őket követő szöveg az adott jelalak elnevezése. Egy jel színes ellipszisére kettőt kattintva az alábbi ablak jelenik meg (Channel Properties): Az ablakon az adott csatorna jellemzőit állíthatjuk be: Pick swatch type: az alkalmazott színválasztó skála típusa 16

18 A skálán kattintva és az egeret mozgatva tetszőleges színt választhatunk az adott jelnek. Jobb oldalon Red Green Blue színösszetevőkre bontva decimális és hexadecimális értékekkel jelölve találjuk a kiválasztott színt. A Visibility csúszka az átlátszóságot szabályozza. Evvel eltűntethetünk egy adott sugarat anélkül, hogy azt a főablakra visszalépve deaktiválnánk. Gain Control: Az adott sugár erősítése/csillapítása állítható be százalékosan: alapértelmezett érték a 100%, ennél nagyobb érték beállítása arányosan felszorozza a megjelenített jel amplitúdóját, ennél kisebb érték arányosan osztja azt. Ez arra szolgál ha különböző amplitúdójú mennyiségeket (pl. digitális PLC jel és nyomás görbe) szeretnénk összehasonlítani. A Gain módosításával az Y tengely nem változik, a program a csatorna nevének kipirosításával jelzi, hogy a gaint módosítottuk az eredeti 100%-os értékről. Koordináta rendszer: A jelalakot ábrázolja. Bal oldalon a függőleges tengely és annak osztásai valamint az ábrázolt mennyiség és [ ]- ben a mértékegység látszik. Alul az idő tengely a maga osztásával és [ ]-ben a mértékegységével. A koordináta rendszer lenyomva tartott bal egérgombbal úsztathatjuk, mozgathatjuk arrébb (pan), ha a jobb egér gombot tartjuk lenyomva az egeret fel le mozgatva az Y tengelyt, ha balra-jobbra akkor az X tengely osztását tudjuk nagyítani/kicsinyíteni. Fontos megjegyezni, hogy egy adott adatsor felbontása a megjelenítéskor korlátozott hiába nagyítunk rá a mérési görbére. Ha valóban részletes megjelenítést szeretnénk alkalmazni használjuk a tárolt görbe vizsgálatakor előjövő (Folyamatos mintavétel deaktiválása) alsó mezőt. (Ld. később!) A célkereszttel egy adott pont X és Y pozícióját tudjuk leolvasni. Az 1. sorban X: után szerepel az X koordináta, alatta az Y. Ha a célkereszt sárga körré alakul amelyben egy kisebb belső pontot jelölő kör van az azt jelenti, hogy az aktuális mérési pontra zár a rendszer. Tehát pontosan a mért eredményt mutatja annak ellenére, hogy nem álltunk rá teljesen pontosan erre a pontra. Ha mérési pontok közötti szakaszra szeretnénk rámérni akkor nagyítsunk rá a görbére. A rázárás a mérési pontokra ilyenkor is él de mivel a mérési pontok ritkábban helyezkednek el a nagyítás miatt ezért lehetséges ez a mérés. 17

19 Osztott képernyős megjelenítés: Ha tárolt mintát vizsgálunk 2 koordináta rendszer jelenik meg: felül az aktív mérésé alul pedig valamely tároló rekeszé: Alsó mező: Egy tárolt adatsorra való ránagyítást és részletes vizsgálódást tesz lehetővé. Visszaállás az eredeti nézetre A csúszkán beállított tartományra nagyítás a részletesség (felbontás) növelésével. Felső csúszka: Alsó csúszka: nagyított tartomány kezdőpontja nagyított tartomány végpontja Marker ablak (tároló) megjelenítése/bezárása választógomb: A marker ablak egy tetszőlegesen mozgatható mező. 1. kattintásra egy szálkereszt helyezhető le amelyhez képest aztán a célkereszt relatív eltérését mutatja a program mind az X mind az Y tengelyre vonatkozóan: 18

20 Tárolt minta (.smp) fájl későbbi megnyitása: A Device Manager által tárolt minta fájlok.smp kiterjesztéssel rendelkeznek. A programot a kiterjesztéshez hozzárendelve egy ilyen fájlt futtatva megjelenik offline üzemmódban a felület és megnyitja a futtatott mintát. 19