Guía del usuario del módulo METER BARO

Módulo METER BARO

GUÍA DEL INTEGRADOR BARO

DESCRIPCION DEL SENSOR

El módulo BARO es un barómetro preciso que compensa las mediciones de potencial mátrico de los tensiómetros TEROS 31 y TEROS 32. El módulo BARO puede utilizarse como sensor independiente para compensar uno o más tensiómetros en un punto de medición, o como conversor digital/analógico para compensar un valor TEROS 31 o TEROS 32 conectado y convertir la señal SDI-12 en un volumen analógico.tagSalida electrónica (solo versión de 8 pines). La combinación del módulo BARO y TEROS 32 puede utilizarse como sustituto del tensiómetro T8. Para obtener una descripción más detallada de cómo este sensor realiza las mediciones, consulte el manual del usuario del módulo BARO.

APLICACIONES

• Medición de la presión barométrica
• Compensación barométrica de las mediciones del potencial matricial
• Convertidor digital/analógico para tensiómetros TEROS 31 y TEROS 32 conectados directamente
• Adecuado para registradores de datos que no sean METER para conectar TEROS 31 y TEROS 32

AVANZADOTAGES

• El sensor digital comunica múltiples medidas a través de una interfaz en serie
• Vol de entrada bajatagRequisitos electrónicos
• El diseño de bajo consumo admite registradores de datos que funcionan con baterías
• Compatible con el protocolo de comunicaciones seriales SDI-12, Modbus RTU o tensio LINK
• Salida analógica compatible (solo versión de 8 pines)

ESPECIFICACIÓN

TIPOS DE CIRCUITOS Y CONEXIONES EQUIVALENTES
Consulte la Figura 2 para conectar el módulo BARO a un registrador de datos. La Figura 2 muestra una variante de baja impedancia de la especificación SDI-12 recomendada.

GUÍA DEL INTEGRADOR DEL MÓDULO BARO

PRECAUCIONES

Los sensores METER están construidos con los más altos estándares, pero el uso indebido, la protección inadecuada o la instalación incorrecta pueden dañar el sensor y posiblemente anular la garantía. Antes de integrar sensores en una red de sensores, siga las instrucciones de instalación recomendadas e implemente medidas de seguridad para proteger el sensor de interferencias dañinas.

COMUNICACIONES DEL SENSOR
Los sensores digitales METER cuentan con una interfaz serial con señales compartidas de recepción y transmisión para comunicar las mediciones del sensor a través del cable de datos. El sensor es compatible con SDI-12, tensio LINK y Modbus a través de RS-485 de dos hilos. El sensor detecta automáticamente la interfaz y el protocolo utilizados. Cada protocolo tiene ventajas de implementación.tagEs y desafíos. Contacte con el servicio de atención al cliente de METER si no le resulta fácil elegir el protocolo para la aplicación deseada.

• INTRODUCCIÓN SDI-12
  SDI-12 es un protocolo basado en estándares para conectar sensores a registradores de datos y equipos de adquisición de datos. Varios sensores con direcciones únicas pueden compartir un bus común de 3 cables (alimentación, tierra y datos). La comunicación bidireccional entre el sensor y el registrador es posible compartiendo la línea de datos para transmitir y recibir según lo definido por el estándar. Las mediciones del sensor se activan mediante un comando de protocolo. El protocolo SDI-12 requiere una dirección de sensor alfanumérica única para cada sensor en el bus para que un registrador de datos pueda enviar comandos y recibir lecturas de sensores específicos.
  Descargue la Especificación SDI-12 v1.3 para obtener más información sobre el protocolo SDI-12.
• INTRODUCCIÓN A RS-485
  RS-485 es una conexión de bus física robusta que permite conectar varios dispositivos a un solo bus. Es capaz de usar cables de gran longitud en entornos hostiles. En lugar de SDI-12, RS-485 utiliza dos cables dedicados para la señal de datos. Esto permite el uso de cables más largos y es menos sensible a las interferencias externas, ya que la señal se relaciona con los diferentes cables y las corrientes de alimentación no influyen en la señal de datos. Consulte Wikipedia para obtener más información sobre RS-485.
• INTRODUCCIÓN A TENSIOLINK RS-485
  tensioLINK es un protocolo de comunicación serial propietario, rápido y confiable que se comunica a través de la interfaz RS-485. Este protocolo se utiliza para leer datos y configurar las funciones del dispositivo. METER proporciona un convertidor USB para PC tensioLINK y software para comunicarse directamente con el sensor, leer datos y actualizar el firmware. Para obtener más información sobre tensioLINK, contacte con Atención al Cliente.
• INTRODUCCIÓN A MODBUS RTU RS-485
  Modbus RTU es un protocolo de comunicación serie común utilizado por controladores lógicos programables (PLC) o registradores de datos para comunicarse con todo tipo de dispositivos digitales. La comunicación funciona a través de la conexión física RS-485. La combinación de RS-485 para la conexión física y Modbus como protocolo de comunicación serie permite una transferencia de datos rápida y fiable para un gran número de sensores conectados a un mismo cable de bus serie. Para más información sobre Modbus, consulte los siguientes enlaces: Wikipedia y modbus.org.
• INTERFAZ DEL SENSOR A UNA COMPUTADORA
  Las señales y protocolos serie compatibles con el sensor requieren algún tipo de hardware de interfaz para ser compatibles con el puerto serie presente en la mayoría de las computadoras (o adaptadores USB a serie). Existen varios
  Hay adaptadores de interfaz SDI-12 disponibles en el mercado; sin embargo, METER no ha probado ninguna de estas interfaces y no puede recomendar cuáles son compatibles con sus sensores. Los registradores de datos METER y el dispositivo portátil ZSC pueden funcionar como interfaz de ordenador a sensor para realizar mediciones de sensores a demanda.
  El módulo BARO también se puede configurar y medir a través de tensioLINK utilizando el software METER tensioVIEWDisponible para descargar en meter.ly/software. Para conectar un módulo BARO a una computadora, se necesita un convertidor USB tensioLINK y un cable adaptador adecuado.
• IMPLEMENTACIÓN DEL MEDIDOR SDI-12
  Si se conecta un módulo BARO a un tensiómetro TEROS 31 o 32, tanto la presión barométrica como la presión absoluta del tensiómetro TEROS pueden leerse mediante Modbus. El potencial de matriz compensado también puede leerse mediante Modbus.
  Los sensores METER utilizan una variante de baja impedancia del circuito de sensor estándar SDI-12 (Figura 2). Durante el encendido, los sensores emiten información de diagnóstico y no se debe comunicar con ellos hasta que transcurra dicho tiempo. Tras el encendido, los sensores son totalmente compatibles con todos los comandos de la especificación SDI-12 v1.3, excepto los comandos de medición continua (aR0 – aR9 y aRC0 – aRC9). Las implementaciones de los comandos M, R y C se encuentran en las páginas 8 y 9. De fábrica, todos los sensores METER comienzan con la dirección SDI-12 0.
• CONSIDERACIONES DEL SENSOR BUS
  Los buses de sensores SDI-12 requieren revisiones, mantenimiento y resolución de problemas regulares. Si un sensor falla, puede provocar la caída de todo el bus, incluso si los demás sensores funcionan correctamente. Es aceptable reiniciar el bus SDI-12 cuando falla un sensor. Los sensores SDI-12 pueden reiniciarse y leerse en el intervalo de medición deseado, o alimentarse continuamente y enviar comandos cuando se requiere una medición, según la sincronización de comunicación especificada. Muchos factores influyen en la eficacia de la configuración del bus. Visite metergroup.com para artículos y seminarios virtuales que contienen más información.

CONFIGURACIÓN SDI-12

En la Tabla 1 se enumera la configuración de comunicación SDI-12.

SINCRONIZACIÓN SDI-12
Todos los comandos y respuestas SDI-12 deben cumplir con el formato de la Figura 9 en la línea de datos. Tanto el comando como la respuesta van precedidos de una dirección y terminan con una combinación de retorno de carro y avance de línea ( ) y siga el tiempo que se muestra en la Figura 10.

COMANDOS COMUNES DE SDI-12
Esta sección incluye tablas de comandos SDI-12 comunes que se utilizan a menudo en un sistema SDI-12 y las respuestas correspondientes de los sensores METER.

COMANDO DE IDENTIFICACIÓN (¡aI!)
El comando Identificación se puede utilizar para obtener una variedad de información detallada sobre el sensor conectado. Un exampEl archivo del comando y la respuesta se muestra en Example 1, donde el comando está en negrita y la respuesta sigue al comando.

Example 1 1I!113METRO␣ ␣ ␣BARO␣

COMANDO DE CAMBIO DE DIRECCIÓN ( aAB! )
El comando Cambiar Dirección se utiliza para cambiar la dirección del sensor a una nueva. Todos los demás comandos admiten el carácter comodín como dirección del sensor de destino, excepto este. Todos los sensores METER tienen una dirección predeterminada de 0 (cero) de fábrica. Las direcciones admitidas son alfanuméricas (es decir, A – Z y 0 – 9). Un ejemploampLa salida de un sensor METER se muestra en Example 2, donde el comando está en negrita y la respuesta sigue al comando.

Example 2 1A0! 0

IMPLEMENTACIÓN DE MANDOS
Las siguientes tablas enumeran los comandos relevantes de Medición ( M ), Continuos ( R ) y Simultáneos ( C ) y los comandos de Datos subsiguientes ( D ), cuando sea necesario.

IMPLEMENTACIÓN DE LOS COMANDOS DE MEDIDA
Los comandos de medición (M) se envían a un solo sensor en el bus SDI-12 y requieren el envío de comandos de datos (D) subsiguientes a dicho sensor para recuperar los datos de salida del sensor antes de iniciar la comunicación con otro sensor en el bus. Consulte la Tabla 2 para obtener una explicación de la secuencia de comandos y la Tabla 5 para obtener una explicación de los parámetros de respuesta.

¡Mesa 2 a. m.! secuencia de comandos

NOTA: Los comandos de medición y datos correspondientes están diseñados para usarse consecutivamente. Después de que el sensor procese un comando de medición, se generará una solicitud de servicio. Se envía desde el sensor indicando que la medición está lista. Espere hasta que transcurran ttt segundos o hasta que se reciba la solicitud de servicio antes de enviar los comandos de datos. Consulte el documento de Especificaciones SDI-12 v1.3 para obtener más información.

IMPLEMENTACIÓN CONCURRENTE DE LOS COMANDOS DE MEDICIÓN
Los comandos de Medición Concurrente (C) se utilizan normalmente con sensores conectados a un bus. Los comandos C para este sensor difieren de la implementación estándar de comandos C. Primero, se envía el comando C, se espera el tiempo especificado en la respuesta del comando C y, a continuación, se utilizan comandos D para leer la respuesta antes de comunicarse con otro sensor.

Consulte la Tabla 3 para obtener una explicación de la secuencia de comandos y la Tabla 5 para obtener una explicación de los parámetros de respuesta.

NOTA: Los comandos de medición y datos correspondientes están diseñados para usarse consecutivamente. Después de que el sensor procese un comando de medición, se generará una solicitud de servicio. El sensor envía una señal indicando que la medición está lista. Espere hasta que transcurran ttt segundos o hasta que se reciba la solicitud de servicio antes de enviar los comandos de datos. Consulte el documento de Especificaciones SDI-12 v1.3 para obtener más información.

IMPLEMENTACIÓN DE COMANDOS DE MEDICIÓN CONTINUA
Los comandos de Medición Continua (R) activan la medición del sensor y devuelven los datos automáticamente una vez finalizadas las lecturas, sin necesidad de enviar un comando D. aR0! devuelve más caracteres en su respuesta que el límite de 75 caracteres establecido en la Especificación SDI-12 v1.3. Se recomienda utilizar un búfer con capacidad para almacenar al menos 116 caracteres.
Consulte la Tabla 4 para obtener una explicación de la secuencia de comandos y consulte la Tabla 5 para obtener una explicación de los parámetros de respuesta.

NOTA: Este comando no cumple con el tiempo de respuesta SDI-12. Consulte la implementación de METER SDI-12 para obtener más información.

PARÁMETROS
En la Tabla 5 se enumeran los parámetros, las unidades de medida y una descripción de los parámetros devueltos en las respuestas de comando para el Módulo BARO.

IMPLEMENTACIÓN SERIE MODBUS RTU DEL MEDIDOR
Modbus sobre línea serie se especifica en dos versiones: ASCII y RTU. Los módulos BARO se comunican exclusivamente mediante el modo RTU. La siguiente explicación siempre se refiere al modo RTU. La Tabla 6 muestra la comunicación y configuración de Modbus RTU.

La Figura 11 muestra un mensaje en formato RTU. El tamaño de los datos determina la longitud del mensaje. El formato de cada byte del mensaje es de 10 bits, incluyendo los bits de inicio y de parada. Cada byte se envía de izquierda a derecha: del bit menos significativo (LSB) al bit más significativo (MBS). Si no se implementa paridad, se transmite un bit de parada adicional para completar la trama de caracteres y convertirla en un carácter asíncrono completo de 11 bits.

La capa de aplicación Modbus implementa un conjunto de códigos de función estándar divididos en tres categorías: públicos, definidos por el usuario y reservados. Los códigos de función públicos bien definidos para los módulos BARO están documentados en la comunidad de Modbus Organization, Inc. (modbus.org).

Para una interacción fiable entre el módulo BARO y un maestro Modbus, se requiere un retardo mínimo de 50 ms entre cada comando Modbus enviado por el bus RS-485. Se requiere un tiempo de espera adicional para cada consulta Modbus; este tiempo de espera es específico del dispositivo y depende de la cantidad de registros consultados. Generalmente, 100 ms son suficientes para la mayoría de los módulos BARO.

FUNCIONES MODBUS SOPORTADAS

Tabla 7 Definiciones de funciones

REPRESENTACIÓN DE DATOS Y TABLAS DE REGISTROS
Los valores de datos (valores de consigna, parámetros, valores de medición específicos del sensor, etc.) enviados al módulo BARO y recibidos por él utilizan registros de retención (o de entrada) de 16 y 32 bits con una notación de dirección de 4 dígitos. Los espacios de direcciones se distribuyen virtualmente en diferentes bloques para cada tipo de dato. Este es un enfoque para la implementación de Modbus Enron. La Tabla 8 muestra las cuatro tablas principales utilizadas por el módulo BARO con sus respectivos derechos de acceso. La Tabla 9 describe los subbloques para cada representación de tipo de dato.

Tenga en cuenta que algunos registradores de datos Modbus utilizan direccionamiento con un desplazamiento de +1. Esto a veces causa confusión y se basa en una especificación Modbus nula. Si tiene problemas al implementar su programa Modbus en el registrador de datos, pruebe siempre con diferentes desplazamientos de registro y tipos de datos. Es recomendable usar un valor conocido, como la temperatura, donde se sabe qué valor esperar para comenzar las pruebas.

Por ejemploampEl registro 3001 es el primer registro de entrada analógica (primera dirección de datos para los registros de entrada). El valor numérico almacenado aquí sería una variable entera sin signo de 16 bits que representa el primer parámetro de medición del sensor (valor de presión). Este mismo parámetro de medición (valor de presión) podría leerse en el registro 3201, pero esta vez como un valor de coma flotante de 32 bits con formato Big-Endian. Si el maestro Modbus (registrador de datos o PLC) solo admite valores flotantes de 32 bits con formato Little-Endian, entonces se podría leer el mismo parámetro de medición (el mismo valor de presión) en el registro 3301. Los subbloques virtuales están diseñados para simplificar la programación de la consulta Modbus de los sensores.

MAPEO DE REGISTROS

*Algunos dispositivos informan las direcciones de registro Modbus con un desplazamiento de +1. Esto es cierto para CampRegistradores Bell Scientific y Dataker. Para leer el registro deseado, utilice el número entre paréntesis.

EXAMPLE USANDO UN REGISTRADOR DE DATOS CR6 Y MODBUS RTU
La CampEl registrador de datos de medición y control CR6 de Bell Scientific, Inc. admite la comunicación Modbus maestro y Modbus esclavo para integrarse en redes SCADA Modbus. El protocolo de comunicación Modbus facilita el intercambio de información y datos entre un software informático/HMI, instrumentos (RTU) y sensores compatibles con Modbus. El registrador de datos CR6 se comunica exclusivamente en modo RTU. En una red Modbus, cada dispositivo esclavo tiene una dirección única. Por lo tanto, los sensores deben configurarse correctamente antes de conectarse a una red Modbus. Las direcciones van del 1 al 247. La dirección 0 está reservada para transmisiones universales.

PROGRAMACIÓN DE UN REGISTRADOR DE DATOS CR6
Los programas que se ejecutan en los registradores CR6 (y CR1000) están escritos en CRBasic, un lenguaje desarrollado por CampBell Scientific. Es un lenguaje de alto nivel diseñado para proporcionar un método sencillo, pero extremadamente flexible y potente para indicar al registrador de datos cómo y cuándo tomar medidas, procesar datos y comunicarse. Los programas se pueden crear con el software ShortCut o editar con el editor CRBasic, ambos disponibles para descargar como aplicaciones independientes en el sitio web oficial de C.ampcampana científica websitiowww.campcampanasci.com). Software de acceso directo (https://www.campbellsci.com/shortcut) Editor CRBasic (https://www.campbellsci.com/crbasiceditor)

Un programa CRBasic típico para una aplicación Modbus consta de lo siguiente:

• Declaraciones de variables y constantes (públicas o privadas)
• Declaraciones de unidades
• Parámetros de configuración
• Declaraciones de tablas de datos
• Inicializaciones del registrador
• Escaneo (Bucle Principal) con todos los sensores a requerir
• Llamada de función a las tablas de datos

INTERFAZ DE CONEXIÓN RS-485 DEL REGISTRADOR CR6
El terminal universal (U) del CR6 ofrece 12 canales que se conectan a prácticamente cualquier tipo de sensor. Esto permite que el CR6 se adapte a más aplicaciones y elimina el uso de muchos periféricos externos.
La conexión Modbus CR6 que se muestra en la Figura 12 utiliza la interfaz RS-485 (A/B) instalada en los terminales (C1-C2) y (C3-C4). Estas interfaces pueden operar en modo semidúplex y dúplex completo. La interfaz serie del módulo BARO utilizada para este ejemplo...ample está conectado a los terminales (C1-C2).

Diagrama de cableado del módulo BARO al registrador de datos CR6

Tras asignar al módulo BARO una dirección esclava Modbus única, puede cablearse al registrador CR6 según la Figura 12. Asegúrese de conectar los cables blanco y negro, según sus señales, a los puertos C1 y C2, respectivamente: el cable marrón a 12 V (V+) y el azul a G (GND). Para controlar la alimentación mediante el programa, conecte el cable marrón directamente a uno de los terminales SW12 (salidas conmutadas de 12 V).

EXAMPPROGRAMAS LE

ATENCIÓN AL CLIENTE

AMÉRICA DEL NORTE
Los representantes de servicio al cliente están disponibles para responder preguntas, resolver problemas o responder comentarios de lunes a viernes, de 7:00 a. m. a 5:00 p. m., hora del Pacífico.

• Correo electrónico: support.environment@metergroup.com
• ventas.environment@metergroup.com
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• Teléfono: +1.509.332.5158
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EUROPA

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• Correo electrónico: support.europe@metergroup.com
• ventas.europe@metergroup.com
• Teléfono: +49 89 12 66 52 0
• Fax: + 49 89 12 66 52 20
• Websitio: metergroup.com

Si se comunica con METER por correo electrónico, incluya la siguiente información:

• Nombre
• DIRECCIÓN
• Número de teléfono
• Dirección de correo electrónico
• Número de serie del instrumento

Descripción del problema

NOTA: Para productos adquiridos a través de un distribuidor, comuníquese directamente con el distribuidor para obtener asistencia.

HISTORIAL DE REVISIONES
La siguiente tabla enumera las revisiones del documento.

Preguntas frecuentes