Aktuální vydání

celé číslo

10

2022

Chemie, potravinářství a farmacie

celé číslo

Převodníky signálů 0 až 10 V, 0/4 až 20 mA s výstupem na RS-232/485, USB a Ethernet

Převodníky signálů 0 až 10 V, 0/4 až 20 mA s výstupem na RS-232/485, USB a Ethernet

Měřicí převodníky DRAK6 pod novým označením AD4RS, AD4USB (obr. 1) a AD4ETH převádějí analogové signály 0 nebo 4 až 20 mA či napětí 0 až 10 V do digitální podoby. Jsou určené především pro zpracování výstupních signálů z různých snímačů a čidel: na každý z převodníků typové řady AD4 lze připojit až čtyři vstupní analogové proudové či napěťové signály. Naměřené hodnoty jsou dále předávány v digitální podobě do nadřízeného systému nebo do počítače, kde mohou být dále zpracovány, analyzovány, zobrazovány apod. Jednotlivé verze měřicích modulů řady AD4 se liší komunikačním rozhraním – modul AD4RS přenáší naměřené hodnoty linkou RS-485 nebo RS-232, verze AD4USB se připojuje k počítači prostřednictvím rozhraní USB a verze AD4ETH je určena pro přenos dat přes Ethernet.

Vlastnosti všech variant jsou až na detaily stejné. Maximální rychlost měření je jedenkrát za sekundu, hodí se tedy především pro měření pomalu se měnících fyzikálních veličin. Zem všech vstupů je společná, ale je galvanicky oddělená od dalších částí. Varianta AD4USB nepotřebuje externí napájení, ostatní varianty je možné napájet napětím 8 až 36 V. Měřicí moduly řady AD4 jsou dodávány v robustním kovovém pouzdru s možností uchycení na lištu DIN. Měřené signály jsou připojeny prostřednictvím násuvné svorkovnice. Napájení, měření a překročení vstupního rozsahu je indikováno kontrolkami.

Vstupní rozsah je vždy rozdělen na 10 000 dílků. Pro každý vstup je ale možné zadat koeficienty rovnice přímky ve tvaru Y = a + k·M, kde Y je výsledná hodnota v požadované fyzikální jednotce a M digitalizovaná hodnota z rozsahu 0 až 10 000. Tím je možné, je-li převod lineární, získat na výstupu skutečnou hodnotu ve zvolené fyzikální jednotce. Mějme čidlo tlakové diference s rozsahem 0 až 100 kPa a výstupem 4 až 20 mA. U modulu AD4 zvolíme odpovídající vstupní rozsah, čímž hodnotě vstupního signálu 4 mA přiřadíme hodnotu digitálního výstupu 0 a hodnotě analogového signálu 20 mA hodnotu digitálního výstupu 10 000. Potom zadáme a = 0 Pa a k = 10 Pa na dílek rozsahu. Modul AD4 bude výsledky posílat v rozsahu digitálních hodnot 0 až 100 000, což přímo odpovídá měřenému tlaku v pascalech. Takové přepočty je sice možné snadno vykonávat až v nadřízeném systému, ale přepočet přímo v měřicím modulu zabraňuje omylům. Význam mají především ve verzi s komunikací po Ethernetu.

Měřicí převodník AD4RS s rozhraním RS-485 je vhodný pro rozsáhlé měřicí systémy a přenos naměřených hodnot na větší vzdálenosti, varianta AD4USB se zase uplatní v laboratořích či malých měřicích systémech s využitím např. notebooku. Lze ji také připojit k počítačům PDA s portem USB Host. Pro přenos dat je používán protokol Spinel. Jde o otevřený, dobře popsaný protokol, existují k němu vývojové nástroje, knihovny DLL i příklady pro programátory. Na přání je možné dodat převodníky řady AD4 s protokolem Modbus RTU nebo Modbus TCP.

Zajímavý je AD4ETH, tedy převodník s rozhraním Ethernet. Umožňuje číst měřené hodnoty stejně jako ostatní varianty AD4, avšak navíc má mnoho dalších funkcí, které přináší ethernetová konektivita:

  • vnitřní webová stránka (obr. 2) s naměřenými hodnotami (na vnitřní webové stránce lze nastavit pojmenování a přepočet měřených hodnot, takže měřené veličiny jsou zobrazeny v technických jednotkách),

  • funkce e-mail – měřicí modul AD4ETH odešle při dosažení nastavené hodnoty zvolené veličiny e-mail, který oznamuje např. havarijní stav,

  • vytváření souborů XML, tedy export dat do standardního formátu, využitelného ve stále větším počtu aplikací,

  • protokol SNMP – rozšířený protokol pro správu a monitorování nejrůznějších veličin.

Modul AD4ETH je schopen při splnění nastavených podmínek odeslat e-mail i SNMP trap. Mnoho společností užívá SNMP univerzálně – čidlo, které s ním pracuje, se potom snadno začlení do systému.

Kdo by přitom čekal vysokou cenu měřicího převodníku AD4ETH, bude příjemně překvapen. Na přání je možné dodat i výstup i s dalšími protokoly (Modbus TCP i RTU, wapové stránky, SOAP atd.).

Naměřené hodnoty z modulů AD4 budou pravděpodobně použity jako vstupní data pro nadřízené systémy, regulátory, monitorovací zařízení a podobně. Je ale také možné využít zdarma dodávaný program Wix, který umožňuje každý vstup pojmenovat, zobrazovat a v zadaném intervalu ukládat měřené hodnoty.

Měřicí převodníky řady AD4 je možné zapůjčit k vyzkoušení a technici společnosti Papouch jsou připraveni poradit s jejich aplikací. Pro výrobce a dodavatele čidel s analogovým výstupem jsou připraveny zajímavé ceny.

Ing. Pavel Poucha, Papouch, s. r. o.

Obr. 1. Měřicí modul AD4USB
Obr. 2. Uspořádání měření s přenosem výsledků přes Internet

Příspěvek lze ve formátu PDF stáhnout zde