Автоматизация и термометрия
объектов сельского хозяйства

Рекомендации к монтажу системы измерительной «Грейн»

В состав системы измерительной "Грейн" может входит следующее типовое оборудование и ПО:

  • Шкаф интерфейсный (ШИ) – 1 шт.;
  • Шкаф распределительный (ШР) – от 1 шт.;
  • Шкаф коммутации цифровых термоподвесок (ШКЦ) – по запросу;
  • Шкаф электронного местного блока (ШЭМБ) - по запросу;
  • Шкаф радиомодемов (ШРМ) - по запросу;
  • Термоподвеска цифровая GMXXYYT – от 1 шт.;
  • Датчик температуры наружного воздуха NL-1S011 - 1 шт.;
  • Программное обеспечение NL-Grain - 1 шт.

Перед началом монтажных работ следует:

  1.  Проверить комплектность поставки системы измерительной «Грейн» по приложенному к ней паспорту.
  2.  Проверить целостность оборудования – оно не должно иметь внешних и внутренних повреждений.

Расключение комплектных шкафов нужно проводить согласно комплектной документации НПКГ.425100-XXX/YY КМС.

 

Монтаж шкафа интерфейсного (ШИ)

Шкаф интерфейсный:

  • входное напряжение питания - переменное 220 В, 50 Гц;
  • линия вторичного питания - 24 В постоянного тока;
  • потребляемая мощность - не более 30 Вт;
  • линия связи по интерфейсу RS-485.

Шкаф интерфейсный должен быть установлен в сухом отапливаемом помещении. На расстоянии от компьютера не более 1,5 метров, для дальнейшего подключения к нему.

 

Монтаж шкафа распределительного (ШР)

Шкаф распределительный

  • входное напряжение питания - переменное 220 В, 50 Гц;
  • линия вторичного питания - 24 В постоянного тока;
  • потребляемая мощность - не более 60 Вт.

Шкаф распределительный устанавливается в надсилосном отделении или на эстакаде над силосами с таким расчетом, чтобы длина линии до ближайшей подвески или шкафа коммутации цифровых термоподвесок не превышала 100 метров.

 

Монтаж шкафа коммутации цифровых термоподвесок (ШКЦ)

Шкаф коммутации цифровых термоподвесок

  • входное напряжение питания - 10...30 В постоянного тока;
  • потребляемая мощность - не более 2,5 Вт;
  • интерфейс верхнего уровня RS-485;
  • интерфейс нижнего уровня 1-wire – 12 каналов.

ШКЦ устанавливается в надсилосном отделении линейного элеватора вместо существующих шкафов электронных местных блоков или на эстакаде над центром силоса с таким расчетом, чтобы длина линии от ШР до первого ШКЦ не превышала 100 метров и от ШКЦ до цифровой термоподвески не превышало 50 метров. Если в системе более одного ШКЦ, длина линии между ними не должна превышать 100  метров.

 

Шкаф электронного местного блока (ШЭМБ)

  • входное напряжение питания - 10…30 В постоянного тока;
  • потребляемая мощность - не более 4,5 Вт;
  • количество измерительных каналов - 12 групп по 6 каналов.

ШЭМБ устанавливается в надсилосном отделении линейного элеватора с таким расчетом, чтобы длина линии от ШР до первого ШЭМБ не превышала 100 метров и от ШЭМБ до цифровой термоподвески не превышало 50 метров. Если в системе более одного ШЭМБ длина линии между ними не должна превышать 100 метров.

 

Шкаф радиомодемов (ШРМ)

  • напряжение питания - 8...32 В;
  • потребляемая мощность - не более 20 Вт;

Система измерительная предполагает собой наличие как минимум 2 шкафов ШРМ. ШРМ-1 устанавливается в близости ШИ, длина линии от ШРМ до ШИ не должна превышать 100 м.

ШРМ-2 и остальные устанавливаются возле ШР, длина линии от ШРМ до ШР не должна превышать 100 м.

Комплектно к каждому шкафу ШРМ поставляется антенна. Антенна устанавливается на кронштейн и кронштейн крепится таким образом, чтобы у двух антенн была прямая видимость для лучшего сигнала связи между ними.

Правильная установка антенн

Неправильная установка антенн



Настройка радиомодема Спектр 433

Перед началом работы необходимо сконфигурировать модем Спектр 433 *. Для конфигурации можно использовать любую терминальную программу для ПК, например, Pcomm. Установка параметров при этом осуществляется подачей соответствующих текстовых команд, а модем подтверждает выполнение команды или сообщает об ошибке.

Для конфигурации следует:

  • открыть модем и установить движковый переключатель выбора рабочего последовательного порта модема (RS-232/RS-485) на RS-485;

Responsive image

  • подключить модем к ПК c помощью преобразователя интерфейсов RS-485 -> USB;
  • запустить на ПК программу, с помощью которой планируете производить конфигурацию, например Pcomm Terminal Emulator;
  • открыть в программе COM-порт, к которому подключен модем (или виртуальный СОМ-порт, который появляется в системе при подключении переходника USB–RS-232);

Responsive image

  • в окне настройки порта указать параметры последовательного порта модема: скорость 9600, 8 бит данных, без контроля чётности, 1 стоповый бит), нажать кнопку «ОК»;

Responsive image

Проверить в настройках включено ли отображение вводимых символов — так называемое «локальное эхо» (может быть по умолчанию выключено).

Responsive image

  • подать питание на модем, при этом удерживая нажатой кнопку MODE. Индикаторы RX/TX и MODE начнут последовательно загораться и выбор режима нужно произвести отпусканием кнопки MODE в нужный момент (RT/TX не горит, MODE горит):

Responsive image

В терминале программы должно появиться сообщение с версией модема и прошивки.  Если не появились данные о прошивке еще раз однократно нажать кнопку MODE.

  • после этого в терминальном окне введите команду $DMP (используйте заглавные латинские буквы без пробелов, отправка команды в терминал — клавиша ENTER) - в ответ модем должен выполнить её, выдав список своих основных текущих параметров (профиль модема). Например:

Responsive image

Необходимо проверить соответствие полученных значений параметров COM, AR и PACT приведенным ниже и если нужно, поменять их в текущем терминальном окне и сохранить командой $S.

Формат команд и требуемые значения:

$ COM=11100011

$ AR=5

$ PACT=007L

$S

Если модем не реагирует на команды, то, вероятно, имеются проблемы с подключением его к терминальной программе, например, неправильно установлена перемычка выбора порта RS-232 или RS-485 в модеме — должна быть установлена в положение RS-485. Если модем при входе в командный режим выдает приветствие и реагирует на команды - он правильно подключён к компьютеру, можно приступать к его программированию.

Более подробную информацию по настройке и командам управления модема можно получить в  «СПЕКТР 433» (DIN, DIN/USB, IP65). Руководство пользователя.

* - Радиомодем "Спектр 433" поставляется в составе системы в качестве покупного оборудования. Информация о модеме и фотографии взяты с сайта производителя радиомодема -  ООО «РАТЕОС».

 

Термоподвеска цифровая GMXXYYT (ЦТП)

  • длина термоподвески GMXXYYT - XX м.;
  • количество датчиков температуры GMXXYYT - YY шт.;
  • линия связи по интерфейсу 1-wire;
  • напряжение питания - постоянное 5 В;
  • потребляемая мощность - не более 1,8 Вт;
  • температурный диапазон работоспособности от -40 до +70 °С;
  • погрешность измерения температуры в диапазоне от 0 до +70 °С составляет ±0,5 °С;
  • погрешность измерения температуры в диапазоне от -40 до 0°С, +70 до +125°С составляет от -1,5 до +2,5°С;
  • разрешающая способность - 0,1 °С;
  • вес термоподвески - не более 14 кг.

ЦТП может быть подвешена внутри силоса или установлена на крыше силоса в существующее посадочное место. Кабельная трасса от ЦТП до ШКЦ не должна превышать 50 м. Монтаж термоподвески осуществить в соответствии с рекомендациями производителя силосов.

Термоподвески для транспортировки укладываются и фиксируются на специальной транспортировочной таре, представляющей из себя прочный Х-образный каркас. Перед началом монтажа термоподвески необходимо извлечь из тары. 

Термоподвеска представляет собой металлическую трубку, смотанную в кольца диаметром 1 м, которые скреплены между собой пластиковыми стяжками.

Внимание! Разматывание, выпрямление и монтаж термоподвесок осуществляться группой в составе не менее двух человек.

Разматывание термоподвески:

1. Расположите смотанную термоподвеску вертикально распределительной коробкой вверх, чтобы кольцо с распределительной коробкой выходило на наружную сторону (от себя), удерживайте ее двумя руками.


Правильное расположение термподвески при разматывании
 


Распределительная коробка расположена "от себя"

2. Определите конец термоподвески, освободите его от стяжек и прижмите ногой к полу.


Во избежание  резкого распрямления термоподвески проводите работу при помощи напарника
 


Обязательно зафиксируйте ногой свободный конец термоподвески
 

3. Наклоните бухту немного от себя, второй человек аккуратно освобождает кольца термоподвески от оставшихся стяжек.

4. Прижмите бухту к земле/полу и держите обеими руками. Второй человек берет подвеску за распределительную коробку и равномерно вытягивает кольца термоподвески.

Responsive image
Растяжка термоподвески

Для сброса колец бухты термоподвески освобождайте руки последовательно.

Responsive image

Сброс колец бухты термоподвески

Внимание! Для размотки термоподвесок необходимо свободное пространство шириной не менее 3 м и длиной соответствующей длине термоподвески.
 

Выравнивание термоподвесок

После размотки термоподвески необходимо произвести выравнивание металлической трубки (каждые 1-1,5 м от конца термоподвески до первого сварочного шва) с помощью поставляемого в комплекте оборудования .


 


Установка термоподвесок в силос

После установки термоподвески в силос необходимо убедиться, что трубка термоподвески висит вертикально внутри силоса, ее конец не загнут в сторону и не попал в смежные силоса через технологические отверстия и т.п. 

Если конструкцией силоса предусмотрены фиксирующие элементы в полу (проушины, серьги, и т.п.), то можно закрепить нижний конец термоподвески, за имеющееся технологическое отверстие (изготавливается опционально по требованию заказчика), к данным фиксирующим элементам, тем самым распрямив термоподвеску.

Необходимо обязательно производить дополнительную фиксацию пластины термоподвески крепежом в зависимости от типа посадочного места (крепеж в поставку не входит).

Подключение термоподвесок осуществляется согласно прилагаемой документации.
 

Скручивание термоподвески после демонтажа

Сматывание термоподвески для последующей транспортировки рекомендуется проводить группой в составе не менее двух человек.

Один человек удерживает двумя руками часть термоподвески с распределительной коробкой. Во избежание перемещения трубки термоподвески зафиксируйте ее на расстоянии 1 м от распределительной коробки ногой, прижимая к полу.

Второй человек круговыми движениями формирует кольца диаметром не менее 1 м начиная от зафиксированной на полу части термоподвески. Для сбора колец термоподвески в бухту первый человек последовательно перехватывает каждое сформированное кольцо обеими руками и добавляет к предыдущим.

После полного сматывания термоподвески необходимо зафиксировать все кольца в бухте кабельными стяжками. Рекомендуется использовать хомут кабельный нейлоновый 7,6х300 мм. Количество стяжек на одну бухту – не менее 6 шт.


Внимание! Зафиксировать распределительную коробку.


Внимание! Зафиксировать конец термоподвески
двумя кабельными стяжками.

 

Responsive image

Общий вид смотанной и упакованной термоподвески.

 

Промышленная сеть на основе интерфейса RS-485

Контроллеры термоподвесок предназначены для использования в составе промышленной сети на основе интерфейса RS-485, который используется для передачи сигнала в обоих направлениях по двум проводам.

RS-485 является стандартным интерфейсом, специально спроектированным для двунаправленной передачи цифровых данных, в условиях индустриального окружения. Он широко используется для построения промышленных сетей, связывающих устройства с интерфейсом RS-485 на расстоянии до 1,2 км (репитеры позволяют увеличить это расстояние). Линия передачи сигнала в стандарте RS-485 является дифференциальной, симметричной относительно "земли". Один сегмент промышленной сети может содержать до 32 устройств. Передача сигнала по сети является двунаправленной, инициируемой одним ведущим устройством, в качестве которого используется офисный или промышленный компьютер.

Удобной особенностью сети на основе стандарта RS-485 является возможность отключения любой термоподвески без нарушения работы всей сети. Это позволяет делать "горячую" замену неисправных термоподвесок.

Для построения сети рекомендуется использовать специализированный экранированный кабель для промышленного интерфейса RS-485. Термоподвески подключаются к сети с помощью клемм DATA+ и DATA-.

Любые разрывы зависимости импеданса линии от пространственной координаты вызывают отражения и искажения сигналов. Чтобы избежать отражений на концах линии, к ним подключают согласующие резисторы (см. рисунок). Сопротивление резисторов должно быть равно волновому сопротивлению линии передачи сигнала. Если на конце линии сосредоточено много приемников сигнала, то при выборе сопротивления согласующего резистора надо учитывать, что входные сопротивления приемников оказываются соединенными параллельно между собой и параллельно согласующему резистору. В этом случае суммарное сопротивление приемников сигнала и согласующего резистора должно быть равно волновому сопротивлению линии. Поэтому на рисунке сопротивление R=120 Ом, хотя волновое сопротивление линии равно 100 Ом. Чем больше приемников сигнала на конце линии, тем большее сопротивление должен иметь терминальный резистор (см. Согласование линии с передатчиком и приемником).

Наилучшей топологией сети является длинная линия, к которой в разных местах подключены адресуемые устройства. Структура сети в виде звезды не рекомендуется в связи со множественностью отражений сигналов и проблемами ее согласования.

Responsive image

Соединение нескольких термоподвесок в сеть на основе интерфейса RS-485