D6000-Series

Die Module der D6000-Serie sind eine Familie kompletter Datenerfassungsmodule für den Einsatz in Prozessleitsystemen. Die Modelle mit Analog-Eingang können Prozesssignale wie Thermoelemente, 4 bis 20 mA Schleifen und diskrete Kontaktverschlüsse messen. Die Modelle mit Analog-Ausgang können Spannungs- oder Stromsignale zur Steuerung von Meldern oder Ventilen erzeugen. Die digitalen Ein- und Ausgangsmodule können den Zustand entfernter digitaler Signale erfassen oder Halbleiterrelais steuern. Vollständige Datenerfassungssysteme lassen sich mit den D6000-Modulen und einem übergeordneten Überwachungsrechner oder speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) einfach erstellen. Die Module bieten eine direkte Verbindung zu einer Vielzahl von Sensoren und Meldern. Sie führen alle Signalaufbereitungen und Linearisierungen durch und enthalten keine Potentiometer oder DIP-Schalter. Alle benutzerauswählbaren Einstellungen, wie Messbereiche und Kommunikationsparameter, werden in einem nichtflüchtigen EEPROM gespeichert, das diese Werte auch nach Abschalten der Stromversorgung beibehält. Die D6000-Module kommunizieren mit einem Host-Computer über das MODBUS RTU-Protokoll. Das MODBUS RTU-Protokoll ist in der Datenerfassungsbranche weit verbreitet und wird von nahezu allen kommerziell erhältlichen Prozessleitsystemen und übergeordneten SPS unterstützt.

Dieses binäre Protokoll kommuniziert über eine zweidrahtige RS485-Seriellschnittstelle. Das Schlüsselmerkmal des Produktkonzepts ist die einfache Verbindung und Bedienung der Module. Es ist keine Ingenieurerfahrung mit komplexer Datenerfassungshardware erforderlich. Mit den Modulen kann jeder, der mit einem Personalcomputer vertraut ist, ein Datenerfassungssystem aufbauen. Dieser modulare Ansatz zur Datenerfassung ist sehr flexibel, benutzerfreundlich und kosteneffizient. Die Module können gemischt und an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Sie können räumlich entfernt vom Host und voneinander platziert werden. Die D6000-Serie ist vollständig hardwarekompatibel mit den Modulen der Serien D1000M, D1700M, D3000M und D5000M. Das bedeutet, dass sie alle auf einer RS485-Seriellinie gemischt und eingesetzt werden können. Jedes Modul ist durch eine eindeutige, benutzerprogrammierbare Adresse identifiziert. Diese Adressierungstechnik erlaubt es, Module in beliebiger Reihenfolge abzufragen.

ANALOGE EINGANGSMODULE
Die analogen Eingangsmodule der Serien D6100 bis D6400 enthalten sieben Eingangskanäle und bilden ein komplettes Datenerfassungssystem. Jede Einheit enthält analoge Signalaufbereitungsschaltungen, die für einen bestimmten Eingangstyp optimiert sind. Die verstärkten Sensorsignale werden mit einem mikroprozessorgesteuerten integrierenden A/D-Wandler in digitale Daten umgewandelt. Offset- und Verstärkungsfehler in der analogen Schaltung werden kontinuierlich überwacht und mit Mikroprozessortechniken korrigiert. Die analogen Eingangsmodule geben die resultierenden digitalen Daten als vorzeichenlose Ganzzahl-Prozentwerte des Vollmaßstabs aus, die mit dem MODBUS RTU-Protokoll kompatibel sind. Die Module wandeln kontinuierlich mit bis zu 25 Messungen pro Sekunde um und speichern das letzte Ergebnis in einem Puffer. Host-Prozessoren können Daten anfordern, indem sie eine MODBUS-Abfrage an das Modul senden. Die D6000-Module antworten sofort, indem sie die gepufferten Daten an den Host zurücksenden. Bis zu 247 Module können an einen einzigen RS485-Port angeschlossen werden.

ANALOGE AUSGANGSMODULE
Die D6500-Analogausgangsmodule enthalten zwei 12-Bit-Digital-Analog-Wandler (DAC) zur Erzeugung von Spannungs- oder Stromausgangssignalen. Der Ausgangssignaltyp jedes DAC ist benutzerwählbar, und jeder DAC wird unabhängig über einen Host-Computer mittels MODBUS RTU-Protokoll gesteuert. Es stehen zwei Spannungs- und zwei Strombereiche zur Verfügung. Die D6500-Module enthalten zudem programmierbare Funktionen wie Ausgangsleitrate, einen Kommunikations-Watchdog-Timer, programmierbaren Startsignalwert und einen 8-Bit-Analog-Digital-Wandler zur analogen Rückmeldung des Ausgangssignals. Der Kommunikations-Watchdog-Timer kann verwendet werden, um das analoge Ausgangssignal bei einem Kommunikationsausfall in einen bekannten „sicheren“ Zustand zu versetzen.

DIGITALE EINGANGSMODULE
Die D6710-Digital-Eingangsmodule enthalten 15 einzelne Signaleingänge zur Überwachung von Logikpegeln, Kontaktverschlüssen oder anderen EIN/AUS-Signalen in einem Datenerfassungssystem. Jeder diskrete Eingangskanal verfügt über einen Pullup-Vorwiderstand, der den direkten Anschluss an Kontakte ermöglicht. Die Eingänge können Signale zwischen ±30 VDC ohne Beschädigung aufnehmen.

DIGITALE AUSGANGSMODULE Die D6720-Digital-Ausgangsmodule enthalten 15 einzelne Open-Collector-Transistorausgänge zur Steuerung von Meldern, Lampen oder anderen Geräten, die ein EIN/AUS-Signal benötigen. Die D6720-Module verfügen ebenfalls über programmierbare Funktionen wie einen Kommunikations-Watchdog-Timer und programmierbare Startsignalwerte für jedes Bit. Der Kommunikations-Watchdog-Timer kann verwendet werden, um die digitalen Ausgangssignale bei einem Kommunikationsausfall in einen bekannten „sicheren“ Zustand zu versetzen.

KOMMUNIKATION
Die D6000-Module sind so konzipiert, dass sie sich einfach mit Computern und SPS verbinden lassen. Alle Kommunikationen mit dem Modul erfolgen über das Modbus RTU-Protokoll via RS485-Schnittstelle. Das zweidrahtige RS485-System ist ein Halbduplex-System, entwickelt für Multi-Drop-Systeme, die mit hohen Datenraten über große Entfernungen kommunizieren können. RS485-Empfänger können Gleichtaktspannungen von -7 bis 12 V ohne Datenverlust verarbeiten, was sie ideal für die Übertragung über große Entfernungen macht.

MODBUS® BEFEHLSUMFANG
Die D6000-Module verwenden das Modbus RTU-Protokoll für die Kommunikation. Das Modbus RTU-Binärprotokoll nutzt eine Master-Slave-Technik, bei der nur das Master-Gerät Transaktionen initiieren kann. Die Slave-Geräte antworten, indem sie die angeforderten Daten liefern oder die angeforderte Aktion ausführen. Der Master kann jedes Slave-Gerät adressieren. Die zurückgegebenen Nachrichten gelten als Antwortnachrichten. Unterstützte Master-Funktionscodes sind:
Modbus RTU Funktionen und Beschreibungen
01 – Lese Coil-Status
02 – Lese Register-Status
03 – Lese Halte-Register
04 – Lese Eingangsregister (Analogeingänge)
05 – Setze einzelnen Coil
06 – Setze einzelnes Register
0F – Setze mehrere Coils
10 – Setze mehrere Register

PROZESSSTEUERUNGS-SOFTWARE
Das Modbus RTU-Protokoll ist eines der am weitesten verbreiteten seriellen Protokolle im Bereich der Datenerfassung. Modbus RTU-Treiber sind für nahezu alle heute verfügbaren Datenerfassungsprogramme erhältlich, was eine sofortige Verbindung zwischen den D6000-Modulen und den meisten Datenerfassungsprogrammen ermöglicht.

EINRICHTUNG
Die D6000-Serie wird werkseitig mit dem Modbus RTU-Protokoll initialisiert. Funktionen wie Modbus-Geräteadresse, Baudrate und analoge Signalbereiche können einfach mit der Setup-Software konfiguriert werden. Jedes D6000-Modul muss vor der Installation in einem Modbus-System korrekt konfiguriert werden.

UTILITY-SOFTWARE
Kostenlose Utility-Software ist bei jeder Bestellung enthalten. Die Software ist mit Windows®-Betriebssystemen kompatibel und wird auf CD-ROM ausgeliefert. Die Utility-Software vereinfacht die Konfiguration aller benutzerauswählbaren Optionen wie Geräteadresse, Baudrate und Filterkonstanten. Die neueste Version unserer Software ist stets auf unserer Webseite omega.com verfügbar.

SPEZIFIKATIONEN
D6000
(Typisch bei 25 °C und nomineller Stromversorgung, sofern nicht anders angegeben)
ALLGEMEIN
Programmierbare digitale Filter: In analogen Eingangsmodule
Maximale Gleichtaktspannung (Eingang zu Ausgang bei 115Vrms, 60Hz): 500 V rms
Konfigurationen: Im EEPROM gespeichert
Nicht verwendete analoge Eingangskanäle: Software-Deaktivierung

INTERFACE
Kommunikation: Modbus RTU-Protokoll/RS485-Seriellanschluss

SERIENKOMMUNIKATION
Baudraten: 9600, 19,2K, 38,4K, 57,6K, 115,2K
Datenformat: 8 Datenbits, 1 oder 2 Stoppbits
Parität: ungerade, gerade, keine
Adressierung der Kanäle: Benutzerwählbar
Anzahl der Module: Bis zu 247 Multi-Drop-Module pro Host-Seriellanschluss
Kommunikationsdistanz: Bis zu 1219 m (4000') (RS485)
Überspannungsschutz: An RS485-Datenleitungen

STROMVERSORGUNG
Ungeregelte 10 V bis 30 V DC, geschützt gegen Verpolung

UMGEBUNG
Betriebstemperaturbereich: -25 bis 70 °C (-13 bis 158 °F)
Lagerung: -25 bis 85 °C (-13 bis 185 °F)
Relative Luftfeuchtigkeit: 0 bis 95 % nicht kondensierend

GEHÄUSE, ABMESSUNGEN UND ANSCHLÜSSE
Gehäuse: ABS-Thermoplast, UL-94-5VA zertifiziert
Abmessungen: 102 H x 152 B x 38 mm T (4 x 6 x 1,5");
Befestigungslöcher 165 mm (6,6") im Abstand
Anschlüsse: Schraubklemmenleiste (mitgeliefert)

MODULSPEZIFIKATIONEN
D6100 Spannungseingänge
Anzahl der Kanäle: 7 differentielle Spannungseingänge
Bereiche: ±0,025 V, ±0,05 V, ±0,1 V, ±1 V, ±5 V, ±10 V
ADC-Auflösung: 16-Bit ADC, 25/20 Messungen pro Sekunde
Genauigkeit: ±0,05 % des Vollmaßstabs maximal
Temperaturkoeffizient des Messbereichs: ±50 ppm/°C maximal
Eingangsschutz bei Ausfall: Bis 250 VAC
Eingangswiderstand: mindestens 20 MΩ
Stromversorgung: Seriell = 1,4 W

D6200 STROMEINGÄNGE
Anzahl der Kanäle: 7 differentielle Stromeingänge
Bereich: ±20 mA
ADC-Auflösung: 16-Bit ADC, 25/20 Messungen pro Sekunde
Genauigkeit: ±0,05 % des Vollmaßstabs maximal
Temperaturkoeffizient des Messbereichs: ±50 ppm/°C maximal
Spannungsabfall: maximal 2,0 V
Eingangswiderstand: <100 Ω (typisch 70 Ω)
Stromversorgung: Seriell = 1,4 W

D6300 THERMOELEMENTEINGÄNGE
Anzahl der Kanäle: 7 differentielle Thermoelementeingänge
Thermoelementtypen: J, K, T, E, R, S, B und C
Messbereiche:
J = -200 bis 760 °C (-328 bis 1400 °F)
K = -150 bis 1250 °C (-238 bis 2282 °F)
T = -200 bis 400 °C (-328 bis 752 °F)
E = -100 bis 1000 °C (-148 bis 1832 °F)
R = 0 bis 1750 °C (32 bis 3182 °F)
S = 0 bis 1750 °C (32 bis 3182 °F)
B = 0 bis 1820 °C (32 bis 3308 °F)
C = 0 bis 2315 °C (32 bis 4199 °F)
Thermoelementgenauigkeit
(Fehler aus allen Quellen) bei 0 bis 40 °C Umgebung:
J, K, T, E = ±1,5 °C maximal; R, S, B, C = ±3,5 °C maximal; (300 °C bis +Vollmaßstab)
ADC-Auflösung: 16-Bit ADC, 25/20 Messungen pro Sekunde
Eingangswiderstand: mindestens 20 MΩ
Kaltstellenkompensation: Automatisch
Leitungswiderstand-Einfluss: <40 µV pro 350 Ω
Anzeige: Anzeige offenes Thermoelement und Überbereich
Eingangsschutz bei Ausfall: Bis 250 VAC
Stromversorgung: Seriell = 1,4 W

D6400 SPANNUNGS-, THERMOELEMENT- UND STROMEINGÄNGE
Anzahl der Kanäle: 7 differentielle Spannungs-, Thermoelement- und Stromeingänge
Spezifikationen: Entsprechen den Serien D6100, D6200 und D6300

D6500 ANALOGAUSGÄNGE
Anzahl der Kanäle: Zwei analoge Ausgänge (programmierbar für Spannungs- oder Stromausgang)
Spannungsbereich: 0 bis 10 VDC, ±10 VDC
Strombereiche: 0 bis 20 mA, 4 bis 20 mA
Aktualisierungsrate: 250 Messungen pro Sekunde
Genauigkeit: ±0,1 %
DAC-Auflösung: 12-Bit
Temperaturkoeffizient des Messbereichs: ±25 ppm/°C maximal
Einschwingzeit auf 0,1 % FS: 1 ms
Kommunikation: Watchdog-Timer
Stromausgangskompatibilität: ±12 VDC
Spannungsausgangstreiber: maximal 5 mA
ADC-Analogausgangs-Rückmeldung: 8-Bit
Isolierung: 500 VAC, Ausgang bezogen auf Systemmasse
Stromausgangsschutz bei Ausfall: Geschützt bis 250 VAC
Stromversorgung: Seriell = 2,1 W

D6710 DIGITALE EINGÄNGE
Anzahl der Kanäle: 15 digitale Eingänge
Intern: 10 kΩ Pull-up-Widerstände an jedem Bit, akzeptiert direkten Schalterkontakt
Logik „0“: <1 VDC, Logik „1“: ≥ 3,5 VDC
Eingangsschutz bei Ausfall: Bis ±30 VDC ohne Beschädigung
Isolierung: 500 VAC, Eingang bezogen auf Systemmasse
Stromversorgung: Seriell = 0,75 W

D6720 DIGITAale AUSGÄNGE
Anzahl der Kanäle: 15 Open-Collector-Ausgänge bis 30 VDC, maximal 100 mA
Vsat: +0,3 VDC maximal bei 100 mA
Kurzschlussschutz: Bis 500 mA
Kommunikation: Watchdog-Timer
Update-Rate der digitalen Ausgänge: 4,5 Hz
Isolierung: 500 VAC, Ausgang bezogen auf Systemmasse
Stromversorgung: Seriell = 1,0 W