PD MDC Описание продукта

XiaoZhou представил новый продукт Интернета вещей под названием PD MDC. PD MDC - это инновационный продукт Интернета вещей, основная функция которого заключается в мониторинге соответствующих данных и обратной связи по эффективности работы и состоянию здоровья. Независимо от того, является ли это бытовым электроприбором в домашнем хозяйстве или промышленным оборудованием в производстве, PD MDC способен в режиме реального времени отслеживать их рабочее состояние и предоставлять точный анализ данных.

Материнская плата

• Фотографии реального материнского платы.

• Изображение трехмерного эффекта платы.

Описание продукта

Данный продукт работает от источника питания DC24V и имеет один основной интерфейс питания и два интерфейса DC24V для расширения возможностей. Также предусмотрены два независимых интерфейса RS485 для коммуникации и один интерфейс, поддерживающий различные модули DTU. Кроме того, имеется 8 аналоговых входных интерфейсов и 4 цифровых входных интерфейса, а также 2 цифровых выходных интерфейса. Интерфейс модуля DTU на одной плате может подключать только один модуль, но не может одновременно подключать различные модули. Аналоговые входы поддерживают токовый тип сигнала 4-20 мА, а цифровые выходы представлены в виде реле. Кроме того, предусмотрен интерфейс для подключения индикатора DC24V, синхронизированного с реле.

• Внешний вид продукта

• Схематическое изображение материнской платы и расширительных плат

Технические характеристики товара

Модуль	Параметр	Значение
Характеристики оборудования	Сетевой доступ	Ethernet или 4G
	Последовательный порт	RS485
	Интерфейс датчика	8 каналов, разъем GX12 2P/3P
Электрические характеристики	Номинальное напряжение	DC24V
	Допустимое время отключения	<3мs
Требования к окружающей среде	Рабочая температура	-10~60°C
	Температура хранения	-20~70°C
	Защитный класс	IP65
	Система охлаждения	Пассивное охлаждение
Материал корпуса	Размеры	280 мм x 190 мм x 135 мм
	Вес	Примерно 2 кг
	Материал	ABS-пластик
	VPN	Не поддерживается
Параметры программного обеспечения	Мониторинг данных	До 500 точек
	Оповещение о тревоге	Поддержка уведомлений по электронной почте, телефону, SMS, WeChat, DingTalk, WeCom, Telegram
	Исторические данные	50 точек

Электропитание

P1 представляет собой разъемный интерфейс для подключения проводов диаметром 5.08 мм и служит входным интерфейсом для питания от источника постоянного тока 24 В. P2 и P3 являются интерфейсами XH2.54 и предоставляют выходное напряжение 24 В для других расширительных плат с дополнительными функциями.

DANGER

Не рекомендуется прямое подключение интерфейсов P2 и P3 к источнику питания коммутатора.

RS485 - это стандарт для последовательной коммуникации посредством дифференциальной передачи данных

PD MDC имеет два интерфейса RS485, обозначенные как P5 и P6. Они используют стандартный протокол Modbus-RTU. PD MDC имеет два режима работы: режим ведомого устройства и режим ретранслятора. В режиме ведомого устройства оба интерфейса, P5 и P6, могут быть подключены к верхнему уровню для чтения и записи данных PD MDC. В режиме ретранслятора интерфейс P5 может быть подключен к верхнему уровню, а интерфейс P6 может быть подключен к нескольким нижним устройствам. В этом режиме модуль DTU PD MDC и верхний уровень интерфейса P5 могут одновременно читать и записывать данные PD MDC, а также данные всех устройств, подключенных к интерфейсу P6.

Интерфейс для ввода цифровых сигналов (дискретных сигналов).

Интерфейс ввода цифрового сигнала может использоваться как обычный вход для цифрового сигнала и может быть подключен к датчикам, таким как PTC, электроды и т.д., для обнаружения изменений в сопротивлении. PD MDC предоставляет 3 значения сопротивления, которые можно выбрать с помощью перемычек: 4 кОм, 10 кОм и 30 кОм. Давайте возьмем 30 кОм в качестве примера. Когда сопротивление между интерфейсом DI1 и выходом 24V больше 30 кОм, этот цифровой вход считается разомкнутым. Когда сопротивление меньше 30 кОм, этот цифровой вход считается замкнутым. Три значения сопротивления предназначены в основном для внутренних или внешних датчиков насоса. Например, 4 кОм используется для определения, превышает ли температура PTC двигателя допустимые значения, а 10 кОм или 30 кОм используются для определения наличия протечек в окружающей среде поплавка или электрода.

Интерфейс цифрового вывода (дискретного вывода)

Интерфейс вывода числовых значений представляет собой постоянно открытый реле-выход, обеспечивающий синхронный выход DC24V для каждого реле. Этот интерфейс может быть использован для подключения индикаторов, звуковых сигнализаторов и других устройств.

Нагрузочная способность контактов реле составляет 5А250В переменного тока / 5А30В постоянного тока.

Интерфейс сбора аналоговых данных

Все 8 аналоговых интерфейсов представлены сигналами от 4 до 20 мА. Ниже приведены несколько вариантов подключения датчиков, используя CH1 в качестве примера, для вашего ознакомления.

Расширительная плата

На плате расширения присутствуют модуль DTU и модуль TF-карты.

Согласно доступным вариантам подключения к сети, имеется две опции для выбора дополнительных плат: DTU-4G и DTU-LAN.

Таблица почтовых адресов

Протокол Modbus для обмена данными

ПД МДЦ предоставляет два интерфейса RS485 для связи, используя международный стандарт протокола Modbus-RTU.

Содержание соглашения

Протокол последовательной связи Modbus-RTU определяет содержание и формат асинхронной передачи кадров в последовательной связи. В нем включены: форматы кадров для опроса и широковещательных кадров от мастера, а также форматы ответных кадров от ведомого устройства; содержание кадров, организованных мастером, включает в себя адрес ведомого устройства (или широковещательный адрес), команду выполнения, данные и контрольную сумму ошибок. Ответ ведомого устройства также использует ту же структуру и включает подтверждение действия, возвращаемые данные и контрольную сумму ошибок. Если ведомое устройство обнаруживает ошибку при приеме кадра или не может выполнить запрошенное действие мастера, оно формирует сообщение об ошибке в качестве ответа и передает его мастеру.

Способ применения

PD MDC接入具备RS485总线的“单主多从”PC/PLC控制网络。另外，根据PD MDC工作模式不同，通讯总线网络连接方式也会有所区别，具体请参考本说明书硬件部分。

Архитектура шины

• Интерфейс: аппаратный интерфейс RS485.
• Способ передачи: асинхронная последовательная передача, полудуплексный режим. В один момент времени только одно устройство (мастер или слейв) может отправлять данные, в то время как другое может только принимать данные. Данные передаются в виде пакетов в процессе последовательной асинхронной связи.
• Топология: система с одним мастером и несколькими слейвами. Диапазон адресов слейвов составляет от 1 до 247, при этом адрес 0 используется для широковещательной коммуникации. Адреса слейвов в сети должны быть уникальными, это является основой для обеспечения последовательной связи по протоколу Modbus.

Договорные условия

В сети связи Modbus-RTU только одно устройство (мастер) может устанавливать протокол (называемый "запрос/команда"). Остальные устройства (вспомогательные) могут только отвечать на "запрос/команду" мастера, предоставляя данные или выполняя соответствующие действия в соответствии с "запросом/командой" мастера. Мастером может быть персональный компьютер (ПК), промышленное управляющее оборудование или программируемый логический контроллер (ПЛК), а вспомогательным устройством - PD MDC. Мастер может общаться как с отдельным вспомогательным устройством, так и отправлять широковещательные сообщения всем вспомогательным устройствам. В ответ на "запрос/команду" от мастера, вспомогательное устройство должно отправить информацию (называемую ответом), а при получении широковещательного сообщения от мастера, вспомогательное устройство не обязано отправлять ответ мастеру. В режиме ретрансляции PD MDC распознает команды, полученные через последовательный порт 1 и модуль DTU. Если это команда для данной станции, PD MDC отвечает на нее, а если это команда для другой станции, она перенаправляется через последовательный порт 2. В этом случае PD MDC может рассматриваться как мастер в сети шины, где при ответе от вспомогательного устройства PD MDC отправляет полученную ответную команду через последовательный порт 1 или передает ее модулю DTU. Протокол Modbus-RTU, используемый PD MDC, требует, чтобы новое сообщение начиналось с минимального времени тишины, равного 3,5 байта передачи. На сети, где скорость передачи выражается в бодах, 3,5 байта передачи легко контролируются (как показано на рисунке ниже T1-T2-T3-T4). Первое поле передачи - это адрес устройства, доступные символы передачи - шестнадцатеричные цифры 0...9, A...F. Сетевое устройство постоянно мониторит шину сети, включая время паузы. Когда принимается первое поле (поле адреса), каждое сетевое устройство подтверждает этот байт. После завершения последнего передающего байта следует период тишины продолжительностью не менее 3,5 байта, что указывает на конец этого кадра. После этого начинается новый кадр. Вся сообщение должно передаваться как непрерывный поток. Если перед пакетом есть пауза продолжительностью более 1,5 времени символа, принимающее устройство сбрасывает неполное сообщение и предполагает, что следующий байт - это адресное поле нового сообщения. Аналогично, если новое сообщение начинается менее чем через 3,5 времени символа после предыдущего сообщения, принимающее устройство считает его продолжением предыдущего сообщения. Это приведет к ошибке, так как значение поля CRC в конце не может быть правильным.

• Стандартный формат кадра RTU.

Заголовок START	T1-T2-T3-T4 (3.5 времени символа)
Адрес ведомого ADR	Адрес связи: 1-247
Код команды CMD	03: Чтение параметров ведомого; 06: Запись параметров ведомого
Содержимое данных DATA (N-1)	Содержание: адрес параметра функционального кода, количество параметров функционального кода, значение параметров функционального кода и т.д.
Содержимое данных DATA (N-2)
... ...
Содержимое данных DATA0
Старший байт CRC CHK	Значение проверки: значение CRC
Младший байт CRC CHK
Конец END	T1-T2-T3-T4 (3.5 времени символа)

• Командная строка (Command Line Interface, CLI) и данные (Data)

Код команды: 03H. Чтение N слов. Например, чтение данных аналогового сигнала CH1 PD MDC с адресом ведомого устройства 01. Длина данных составляет 1 число с плавающей запятой одинарной точности (2 слова).

Инструкция	Код команды
ADR	01H
Высший байт начального адреса	00H
Младший байт начального адреса	00H
Высший байт количества регистров	00H
Младший байт количества регистров	02H
Младший байт CRC CHK	Необходимо вычислить значение CRC CHK
Высший байт CRC CHK

• Ответ на сообщение с бортового компьютера.

Инструкция	Код команды
АДР	01H
КМД	03H
Кол-во байт	04H
Данные	00H
	00H
	00H
	00H
Контрольная сумма CRC (низкий байт)	Необходимо вычислить значение CRC
Контрольная сумма CRC (высокий байт)

Код команды: 06H. Напишите слово (Word), например, запишите значение 1 (01H) в адрес 1001H регистра PD MDC устройства с адресом 02.

Инструкция	Код команды
ADR	02H
CMD	03H
Высший байт адреса	10H
Младший байт адреса	01H
Высший байт значения	00H
Младший байт значения	01H
Младший байт CRC CHK	Необходимо вычислить CRC CHK
Высший байт CRC CHK

• Ответ на сообщение с бортового компьютера.

Инструкция	Код команды
ADR	02H
CMD	03H
Высший байт адреса	10H
Младший байт адреса	01H
Высший байт значения	00H
Младший байт значения	01H
Младший байт CRC CHK	Необходимо вычислить CRC CHK
Высший байт CRC CHK

Применение примера

Мониторинг группы насосов для охлаждения кондиционера

Путем подключения датчиков температуры, давления и других параметров, мы собираем реальные данные о работе системы охлаждения насосного агрегата кондиционера. Затем эти данные передаются на облачную платформу, где они анализируются, и на основе этого анализа разрабатываются оптимальные схемы энергосбережения.

Аварийная защита насосной установки с мягким пуском

Подключите PTC, электроды, поплавок и датчик PT100 для мониторинга состояния насоса. При возникновении неисправностей, таких как перегрев или утечка в электродвигателе, срабатывает защитное устройство, а текущая внешняя неисправность отображается на HMI. Защитная температура PT100 может быть установлена через HMI. При необходимости этот проект может быть дополнен модулем DTU для подключения к облачной платформе, что позволит осуществлять удаленный мониторинг и получать информацию о неисправностях.

PD MDC manual.pdf