DigiRail-VA használati utasítás Tartalomjegyzék Bevezető...2 Műszaki adatok...2 Távadó méretei...3 Üzembe helyezés...4 Státuszjelző LED-ek...12 USB meghajtóprogram telepítése...12 Konfigurációs program, eszköz megkeresése...16 Modbus parancsok és regiszterkiosztás...17
Bevezető A DigiRail-VA távadó egy olyan jelátalakító eszköz, mellyel egyfázisú hálózat következő jellemzőit lehet mérni, True RMS módszerrel. Feszültség Áram Hatásos, meddő és látszólagos teljesítmény Frekvencia Teljesítmény tényező A mért értékek kiolvashatók RS485 interfészen keresztül, Modbus RTU protokollal. Ezen felül a távadó rendelkezik két, egy 0-10V és egy 4-20mA analóg kimenettel,, melyek a kiválasztható jellemző értékre linearizált kimeneti jelet adnak. A termék nem alkalmazható energia mérésre elszámoláshoz. Műszaki adatok Tápfeszültség: 10 40Vdc, fogyasztás 50mA (24Vdc feszültségen) Működési hőmérséklet: 0 60 ºC Mérete: 99,5 x 114,0 x 17,5mm Súly: 96g Burkolat anyaga: PA66, fém kiegészítővel 35mm DIN sin rögzítéshez A tápfeszültség fordított polaritása elleni védelem Feszültség bemenet: 0 300Vac (RMS) Áram bemenet: 0 5Aac (RMS) Frekvencia bemenet: 45 65 Hz Analóg kimenet: 4-20mA és 0-10V Analóg kimeneti tényező: 10:1, nagyobb érték lehetséges, de pontosság veszteséggel RS485 interfész: Modbus RTU protokoll, 3 vezetékes Bemenetek leválasztva a kimenetektől és a kommunikációtól: 2500Vac/1perc Pontosság Adatok olvasása RS485 interfészen keresztül: feszültség, áram, hatásos teljesítmény (real), látszólagos és meddő teljesítmény 0,25% ( True RMS) teljesítmény tényező és frekvencia 0.5%
Adatok olvasása 4-20mA kimeneten keresztül: feszültség, áram, hatásos teljesítmény (real), látszólagos és meddő teljesítmény 0,5% ( True RMS) teljesítmény tényező és frekvencia 1.0% Adatok olvasása 0-10V kimeneten keresztül: feszültség, áram, hatásos teljesítmény (real), látszólagos és meddő teljesítmény 0,5% ( True RMS) teljesítmény tényező és frekvencia 1.0% Távadó méretei A DigiRail-VA távadó 35mm sínre szerelhető, méretei a következő ábrán láthatók.
Üzembe helyezés A DigiRail-VA távadón megtalálható a tápellátás csatlakozó, az AC mérő bemenetek analóg távadó kimenetek és az RS485 soros interfész, valamint USB mini-b interfész. Az alábbi ábrán látható az elektromos csatlakozás 4,5 és 6 pontok szolgálnak az RS485 csatlakozásra. A 7, 8 és 9 pontok a távadó analóg kimenetei (4-20mA és 0-10V), a tápfeszültség pedig a 11 és 12 pontok közé csatlakoztatható (10 és 11 pontok belül közösítve vannak). Az 1, 2 és 3 pontok, melyek a távadó mérőbemenetei, bekötésekor körültekintően járjon el. A mérőbemenetre csatlakoztatott fogyasztó vagy fogyasztók esetében javasolt megfelelő biztosíték alkalmazása.
Javasolt RC szűrő (47 Ω és 100 nf sorban) használata Tápfeszültség csatlakoztatásakor ügyeljen a polaritásra, illetve a feszültség szint betartására RS485 port A DigiRail-VA távadó RS485 interfésze 3 vezetékes csatlakoztatást tesz lehetővé, és Modbus RTU Slave kommunikációra képes. Az adatátviteli sebesség a következő értékek közül választható ki: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 és 115200 bps. Továbbá megadható, hogy 1 vagy 2 stopbitet használjon, illetve a paritás lehet páros, páratlan vagy paritás nélküli. D1 D D+ B Adatvonal 4-es pont D0 D D- A Invertált adatvonal 5-ös pont C GND Opcionális csatlakozási pont, kommunikáció hatékonyság növeléséhez 6-os pont Példa távadók csatlakoztatására az RS485 buszvonalon:
USB interfész A DigiRail-VA távadó USB porton keresztül konfigurálható, az ingyenes DigiConfig programmal. A távadó a Windows operációs rendszerbe virtuális soros portként kerül telepítésre, így akár az USB interfészen keresztül is illeszthető felügyeleti programhoz (SCADA). Az USB csatlakozáshoz javasolt a csomagolásban megtalálható kábel használata. Az USB interfészen keresztül a kommunikáció Modbus RTU protokollal történik, ugyanúgy mint az RS485 interfész esetében. Az USB használatához meghajtóprogram telepítése lehet szükséges. AC mérőbemenet Az AC mérőbemenet a műszer többi részétől galvanikusan el van szigetelve, de az életveszélyes feszültség miatt, a csatlakoztatásakor rendkívül körültekintően kell eljárni. Ügyelni kell a maximális feszültség és áram értékek betartására. Áramváltó alkalmazásával a megadottnál nagyobb értékű áram is mérhető, Közvetlen árammérés egy belső sönt ellenálláson keresztül lehetséges, mely a mért terheléssel sorba kapcsolódik. Közvetlen áram és feszültség mérés Annak ellenére, hogy a feszültség és az áram mérése egy időben, párhuzamosan történik, lehetséges csak feszültség, illetve áram mérése is, ebben az esetben a nem mért jellemzők esetén, illetve a nem számolható jellemzők esetén a kapcsolódó regiszterekben 0 található.
Bekötési ábrák csak feszültség és csak áram mérésére. Feszültség mérés, opcionális áram méréssel Árammérés
Áram- és feszültségváltó használata Amennyiben a mérni kívánt jellemzők nagyobbak, mint amit a távadó megengedett maximális értékei, akkor szükséges áram vagy feszültségváltó használata. Áramváltó csatlakoztatása Feszültségváltó csatlakoztatása Áram, illetve feszültségváltó alkalmazásakor körültekintően kell eljárni, a mérőátalakító kimenete nem haladhatja meg a távadó adatlapján feltüntetett maximális értéket. Ez áramváltó esetén 5A lehet, feszültségváltó esetén pedig 300V lehet.
Nem javasolt áramváltó és feszültségváltó egyidejű használata. A DigiRail-VA távadó beállítása során meg kell adni az áram vagy feszültségválóra jellemző primer és szekunder jellemző hányadosát. 1. példa: A feszültségváltó bemeneti maximális feszültsége 1000V, kimenete pedig 300V. Ebben az esetben a DigiConfig programban meg kell adni, hogy feszültségváltón keresztül valósul meg a mérés, primer oldal 1000V szekunder oldal 300V 2. példa: Áramváltó bemeneti árama 50A, kimeneti árama 4A. Ebben az esetben a DigiConfig programban meg kell adni, hogy áramváltón keresztül valósul meg a mérés. A távadó bemenete 0-5A áram mérésére használható, ezért szükséges a jellemzők átszámítása. 50/4 = 12,5 (bemeneti áram / kimeneti áram) 12,5 x 5 = 62,5 A ezt kell megadni a távadó bemeneti áramának Hálózati frekvencia és teljesítménytényező mérése A hálózati frekvencia mérése a feszültség bemeneten keresztül történik, így amennyiben a feszültség bemeneten közel 0V mérhető, akkor a frekvencia mérése pontatlan lehet. Ez a jelenség a teljes mérési tartomány 0.5%-ban vagy alatta tapasztalható. A frekvencia nem mérhető, ha a távadó csak árammérésre van csatlakoztatva. A teljesítménytényező méréséhez szükséges az áram, illetve feszültség bemenet csatlakoztatása, mivel a számított értékhez szükséges a két jellemző közötti fázisszög. Amennyiben a feszültség vagy áram értéke nullához közeli, a teljesítmény tényező értéke hibás értéket vehetne fel. Ezért a távadó ebben az esetben nulla értéket ír a megfelelő regiszterbe. A teljesítménytényező szintén nulla értéket vesz fel, ha nincs csatlakoztatva az áram és a feszültség bemenet.
4-20mA analóg kimenet A DigiRail-VA távadó 4-20mA analóg kimenete bármelyik mért vagy számított jellemzővel arányos kimeneti jelet biztosít. Azt, hogy melyik jellemzővel arányos jel jelenjen meg a kimeneten, a DigiConfig programban választható ki, a következő jellemzők közül: feszültség (RMS) áram (RMS) látszólagos teljesítmény meddő teljesítmény hatásos teljesítmény frekvencia teljesítmény tényező Amennyiben a kimenetre nincs szükség, kikapcsolható. Az analóg kimenet alkalmazható a teljes mérési tartományra, például feszültség esetén 0 300V vagy egyéb, konfigurálható mérési tartományra, pl. 80 140V, ahol a 80V bemenet esetén a kimenet 4mA, 140V bemenet esetén pedig 20mA. Beállítható, hogyan viselkedjen a kimenet hiba esetén, a kimenet értékes kisebb legyen mint 4mA, vagy nagyobb mint 20mA. 4-20mA analóg kimenet csatlakoztatása
A 4-20mA kimenet nincsen galvanikusan elválasztva a 0-10V kimenettől, negatív pontjaik közösítettetek, és ez a közös negatív pont a távadó tápjának negatív pontjával is össze van kötve. Ezért a 4-20mA és 0-10V kimenetet fogadó eszközök tápellátásának közösnek kell lennie a DigiRail-VA tápjával. 0-10V analóg kimenet A DigiRail-VA távadó 0-10V analóg kimenete bármelyik mért vagy számított jellemzővel arányos kimeneti jelet biztosít. Azt, hogy melyik jellemzővel arányos jel jelenjen meg a kimeneten, a DigiConfig programban választható ki, a következő jellemzők közül: feszültség (RMS) áram (RMS) látszólagos teljesítmény meddő teljesítmény hatásos teljesítmény frekvencia teljesítmény tényező Amennyiben a kimenetre nincs szükség, kikapcsolható. Az analóg kimenet alkalmazható a teljes mérési tartományra, például árammérés esetén 0 5A vagy egyéb, konfigurálható mérési tartományra, pl. 0,5 3A, ahol a 0,5A bemenet esetén a kimenet 0V, 3A bemenet esetén pedig 10V, továbbá beállítható, hogyan viselkedjen a kimenet hiba esetén, a kimenet értéke 0V legyen vagy nagyobb, mint 10V.
A 0-10V kimenet nincsen galvanikusan elválasztva a 4-20mA kimenettől, negatív pontjaik közösítettetek, és ez a közös negatív pont a távadó tápjának negatív pontjával is össze van kötve. Ezért a 4-20mA és 0-10V kimenetet fogadó eszközök tápellátásának közösnek kell lennie a DigiRail-VA tápjával. Státuszjelző LED-ek Status LED A távadó állapotáról ad információkat, a különböző állapotokat a villogások száma határozza meg. LED állapot Folyamatosan világít 2 másodpercenként 1 villogás 2 másodpercenként 2 villogás 2 másodpercenként 3 villogás 2 másodpercenként 4 villogás 2 másodpercenként 5 villogás Kikapcsolt Jelentése Mérő bemenetek megfelelően csatlakoztatva Feszültség bemeneten mért feszültség nagyobb, mint a mérési tartomány Feszültség bemeneten mért feszültség kisebb, mint a mérési tartomány Áram bemeneten mért áram nagyobb, mint a mérési tartomány Áram bemeneten mért áram kisebb, mint a mérési tartomány Hálózati frekvencia a működési tartományon kívül Valószínű hardware hiba
COM LED A COM visszajelző az RS485 interfészen keresztüli Modbus kommunikációt jelzi. Abban az esetben villog, ha a DigiRail-VA adatot küld, vagyis egy master kérésére válaszol. USB meghajtóprogram telepítése A DigiRail-VA USB interfész használatához, legyen szó konfigurációról, vagy kommunikációról egyéb programokkal, szükséges lehet meghajtóprogram telepítésére. A telepítés eltérő lehet különböző operációs rendszerek esetében, illetve eltérő változatok esetében. Windows 8 1. Csatlakoztassa a DigiRail-VA távadót a PC USB portjára. Ezt követően a Windows megpróbálja megtalálni az USB meghajtóprogramot, amennyiben ez nem sikerül, akkor szükséges a kézi telepítés. 2. A Windows asztalon, a bal alsó sarokban nyomja le az egér jobb gombját, és válassza a vezérlőpult (Control Panel) opciót, majd válassza a rendszer és biztonság (System and Security) lehetőséget, majd a rendszer (System) résznél az eszközkezelőt (Device Manager).
3. Keresse meg az eszközkezelőben a DigiRail-VA távadót (eszköz sárga felkiáltó jellel) és kattintson rá duplán. 4. A megjelenő ablakban válassza az illesztőprogram frissítése (Update Driver) lehetőséget
5. A megjelenő ablakban válassza az illesztőprogram keresése a számítógépen ( Browse my computer for driver software) opciót. 6. Adja meg az elérési útvonalat, ahol az illesztőprogram található, melyet legegyszerűbben a mellékelt CD-n találhat meg. 7. Amennyiben a Windows rákérdez, hogy telepítse-e a meghajtóprogramot, válassza a telepítés (Install) opciót.
8. A telepítést követően az eszközkezelőben már megtalálható a távadó, illetve látható a hozzárendelt portszám.
Konfigurációs program, eszköz megkeresése A DigiRail-VA távadó beállításához a DigiConfig (1.62 változat vagy újabb) használható. A konfiguráción kívül a program lehetőséget biztosít a bemeneti információk és egyéb státusz információk megjelenítésére. A program a távadó tartozéka, megtalálható a mellékelt CD-n vagy a gyártó weboldaláról elérhető. A DigiConfig program használatáról az F1 gombbal elérhető HELP állományból olvashat információkat (angol nyelven). A beállítás megkezdéséhez a távadót csatlakoztassa a PC-hez, USB vagy RS485 interfészen keresztül, csatlakoztassa a távadó tápellátását, majd válassza a Configurations Communication menüpontot ahol ki kell választani a COM portot, melyre a távadó csatlakozik, illetve meg kell adni a kommunikációs beállításokat, mint átviteli sebesség, paritás és stop bitek száma, majd nyomja meg az Apply gombot. Amennyiben első alkalommal csatlakoztatja a távadót, a képernyő bal alsó sarkában válassza a Temporary opciót. Ha ismeri a távadó címét, akkor jelölje be a First Address opciót és adja meg a címet. A távadó keresése a Search gombbal indítható. Amennyiben a keresés sikeresen lefutott a megtalált eszköz vagy eszközök a képernyő bal oldalán található listában láthatók.
Adatgyűjtő programjának (Firmware) frissítése A firmware frissítése szintén a DigiConfig programban végezhető el, a csatlakozást követően a Firmware képernyőt kiválasztva. A frissítés lehetőséget biztosít az esetleges új funkciók használatára. A legfrissebb változat elérhető a gyártó weboldaláról. Modbus parancsok és regiszterkiosztás A DigiRail-VA távadó Modbus RTU Slave eszközként használható a kommunikációban. A lentebb megtalálható parancsok (funkció kódok) támogatottak. A Modbus RTU kommunikációról bővebben a www.modbus.org oldalon találhat információkat. Támogatott Modbus funkció kódok READ HOLDING REGISTERS 03H WRITE SINGLE REGISTER 06H WRITE MULTIPLE REGISTERS 16H Kommunikációval elérhető regiszterek listája Az alábbi táblázat az elérhető regiszterek listáját tartalmazza. A Master eszköztől függően előfordulhat, hogy a 0 cím 40001 címnek felel meg. A regiszterek értéke a minimum és maximum között változhat. A SuperView programban megadható kulcsszó szintén megtalálható a táblázatban, mely a programban megkönnyíti a különböző regiszterekre hivatkozást. Cím Leírás Minimum Maximum 0 1 2 3 8 9 Feszültség, RMS (lebegőpontos, magas helyérték) Feszültség, RMS (lebegőpontos, alacsony helyérték) Áram, RMS (lebegőpontos, magas helyérték) Áram, RMS (lebegőpontos, alacsony helyérték) Hatásos teljesítmény (lebegőpontos, magas helyérték) Hatásos teljesítmény (lebegőpontos, alacsony helyérték) 10 Meddő teljesítmény (lebegőpontos, magas helyérték) 0.0 +3.4e+38 0.0 +3.4e+38 0.0 +3.4e+38 0.0 +3.4e+38 Superview kulcsszó
Cím Leírás Minimum Maximum Superview kulcsszó 11 12 13 14 15 16 17 20 21 22 23 24 25 26 27 28 31 200 201 Meddő teljesítmény (lebegőpontos, alacsony helyérték) Látszólagos teljesítmény (lebegőpontos, magas helyérték) Látszólagos teljesítmény (lebegőpontos, alacsony helyérték) Teljesítmény tényező (lebegőpontos, magas helyérték) Teljesítmény tényező (lebegőpontos, alacsony helyérték) Hálózati frekvencia (lebegőpontos, magas helyérték) Hálózati frekvencia (lebegőpontos, alacsony helyérték) Feszültség, RMS x 10 (Integer 16 bit előjel nélkül) Áram, RMS x 100 (Integer 16 bit előjel nélkül) Maximális feszültség x 10 (Integer 16 bit előjel nélkül) Maximális áram x 100 (Integer 16 bit előjel nélkül) Hatásos teljesítmény x 10 (Integer 16 bit előjel nélkül) Látszólagos teljesítmény x 10 (Integer 16 bit előjel nélkül) Meddő teljesítmény x 10 (Integer 16 bit előjel nélkül) Teljesítmény tényező x 1000 (Integer 16 bit előjeles) Hálózati frekvencia x 10 (Integer 16 bit előjel nélkül) Meddő teljesítmény jelentése (0 induktív, 1 kapacitív) Sorozatszám (magas helyérték) Sorozatszám (alacsony helyérték) 0.0 +3.4e+38-1.0 0.0 +3.4e+38 0 65535 VoltageRMS 0 65535 CurrentRMS 0 65535 MaxVoltagePeak 0 65535 MaxCurrentPeak 0 65535 ActivePower 0 65535 ApparentPower 0 65535 ReactivePower -1000 1000 PowerFactor 0 650 Frequency 0 1 LeadLag 0 65535 SerialNumber_H 0 65535 SerialNumber_L 202 Firmware változat 0 999 FirmwareVersion
Néhány regiszter részletesebben Mért értékek Integer formátumban (regiszter 20 28) A bemeneten mért vagy számított értékek, 1 szó méretben ábrázolva. Az értékek meg vannak szorozva 10-el 100-al vagy 1000-rel, a változó típusától függően. pl. 217,8 érték kiolvasva 2178 ként jelenik meg. Sorozatszám (regiszter 200, 201) Eszköz egyedi azonosítója olvasható ki belőle, a két regiszter együttesen adja a teljes sorozatszámot, ezért javasolt 32 bites számként megjeleníteni a két regiszter tartalmát. Firmware változat (regiszter 202) Az adatgyűjtőben található firmware változata olvasható ki. Amennyiben a programváltozat 1.00, akkor a regiszter 100-at tartalmaz, ha például 2.04 akkor a regiszterben 204 található. Lebegőpontos számok ábrázolása A DigiRail-VA távadó néhány regisztere (0...17) lebegőpontos számábrázolást használ, 32 biten (2db 16 bites regiszter) az IEEE-754 szabványnak megfelelően (ANSI / IEEE Standard for Binary Floating-Point Arithmetic)