SDS BIG

Tato stránka platí pro SDS Druhé Produktové Řady (viz Seznam Všech SDS)

SDS BIG / BIG2 : 64 / 128 / 512

• jednodeskový Ethernetový modul - Plug & Play
• komunikace: nativně Ethernet 100 MBit/sec MDI/MDIX
• webové rozhraní
• programovatelnost
• autonomní provoz
• bezpečnost
• varianty BIG a BIG2, subvarianty 64 / 128 / 512, subvarianty -DP a -DS84

Toto SDS je aktuálně v prodeji.

Modul

Modul SDS-BIG, respektive jeho aktualizace s názvem SDS-BIG2, je k dispozici v DIN plastové krabičce, určené pro montáž do rozvaděče.

Modul je možné spojit (uvnitř stejné DIN krabičky) se sandwich deskou, a tak rozšířit SDS-BIG o grafický display, klávesnici, DALI sběrnici (master), GSM modul, LoRa síť, CAN, RS232, M-BUS atd.

Modul pracuje na základě jednoprocesorového SoC (System on Chip), kde vykonává výrobcem nahraný firmware, a tento firmware dále vykonává uživatelem nahraný program (jazyk FULL-C). Firmware je napsán dle vývojových pravidel pro FW Safety, a je založen na bezpečném (Safety) RTOS.

Základní deska SDS-BIG, bez DIN krabičky (ve které je celý modul umístěn):

Základní deska SDS-BIG2-DP, bez DIN krabičky (ve které je celý modul umístěn):

NÁHLED SE CHYSTÁ

Základní prvky a připojení pro všechny varianty SDS-BIG

Obrázek znázorňuje základní prvky modulu SDS-BIG:

Konektor SDS-1:

PIN	Funkce	Detaily
1	RS485 A+	Datový vodič sběrnice RS485 (viz návod), (pozor, může vyžadovat externí rezistor na +3V3 - záleží na topologii vaší sběrnice)
1	RS485 B-	Datový vodič sběrnice RS485 (viz návod), pozor, vždy vyžaduje externí rezistor na RS845-BUS-GND
3	RS485 BUS GND (bus ground)	Společný nulový vodič (pozor: GND, nikoliv PE !) sběrnice RS485 - použijte pro vzájemné propojení zařízení na vaší sběrnici
4	PWM OUT	Výstup PWM modulace, PIN-4 je spínán (v rytmu PWM) pomocí BS170 na PIN-5 (PWM-GND)
5	PWM GND	Nulový vodič spínače PWM modulace (tzn. PIN-4 spíná vůči PIN-5)
6	Analogový vstup č. 1	Základní rozsah je 0V až max 33V, měření je vždy vůči PIN-11
7	Analogový vstup č. 2	Základní rozsah je 0V až max 33V, měření je vždy vůči PIN-11
8	Analogový vstup č. 3	Základní rozsah je 0V až max 33V, měření je vždy vůči PIN-11
9	Analogový vstup č. 4	Základní rozsah je 0V až max 33V, měření je vždy vůči PIN-11
10	Analogový vstup č. 5	Základní rozsah je 0V až max 33V, měření je vždy vůči PIN-11
11	Společný nulový vodič všech analogových vstupů	Vůči tomuto pinu je prováděno měření napětí na analogových vstupech, sem připojte společný 0V vodič všech A/D vstupů
12	Analogový vstup pro odporové (teplotní) čidlo (obecné napájené měření odporu)	Analogový vstup pro odporové čidlo, vyžadující napájení při měření. Měření PIN-12 je provedeno vůči PIN-13.
13	Nulový vodič pro analogový vstup pro odporové čidlo	Čidlo zapojte vždy mezi PIN-12 a PIN-13
14	Datový vodič 1-Wire sběrnice "A"	Pracovní napětí 5V (toto jsou DATA - tj. 1-W sběrnice - zapojte vůči PIN-15)
15	Nulový vodič 1-Wire sběrnice "A"	Vše na 1-Wire sběrnici "A" má GND na PIN-15
16	Napájecí vodič 1-Wire sběrnice "A"	Napájení pro prvky na 1-W sběrnici, napětí +5V

Konektor SDS-2:

PIN	Funkce	Detaily
1	OPTO 8 minus	Katoda LED v optočlenu
2	OPTO 8 plus	Anoda LED v optočlenu
3	OPTO 7 minus	Katoda LED v optočlenu
4	OPTO 7 plus	Anoda LED v optočlenu
5	OPTO 6 minus	Katoda LED v optočlenu
6	OPTO 6 plus	Anoda LED v optočlenu
7	OPTO 5 minus	Katoda LED v optočlenu
8	OPTO 5 plus	Anoda LED v optočlenu
9	OPTO 4 minus	Katoda LED v optočlenu
10	OPTO 4 plus	Anoda LED v optočlenu
11	OPTO 3 minus	Katoda LED v optočlenu
12	OPTO 3 plus	Anoda LED v optočlenu
13	OPTO 2 minus	Katoda LED v optočlenu
14	OPTO 2 plus	Anoda LED v optočlenu
15	OPTO 1 minus	Katoda LED v optočlenu
16	OPTO 1 plus	Anoda LED v optočlenu

Napájení lze použít stejnosměrné (DC) nebo střídavé (AC), a napájecí napětí se vždy připojuje na svorkový konektor označený X2.

Výstupní (modulem zpracované) napájení (usměrněné na DC a jištěné pojistkou) je k dispozici na svorkovém konektoru označeném X4. Tento konektor poskytuje pouze výstup (nelze přes něj modul SDS napájet), a právě tento výstup se především používá pro externí napájení jednotlivých optických vstupů.

Konektory SC1 a SC3 jsou určeny pro připojení sandwich desky, viz dále.

Konektor SC2 je určen pro připojení jiné doplňující desky (umístěné prostorově mezi základní deskou a horní desku s displayem) poskytující rozšiřující vstupy pro měření odporu. Tato deska je k dispozici jen na vyžádání.

Základní prvky a připojení pro všechny varianty SDS-BIG2

Obrázek znázorňuje základní prvky modulu SDS-BIG2:

NÁHLED SE CHYSTÁ

TABULKY SE CHYSTAJÍ

Zapojení optických vstupů

Obrázek ukazuje celkové (vnější a vnitřní zapojení) optického vstupu. Protože modul SDS-BIG má osm zcela samostatných optických vstupů, je toto zapojení patřičně opakováno.

Všechny optické vstupy jsou pasivní ("DRY"), to znamená že nejsou vnitřně napájeny uvnitř modulu SDS-BIG. Napětí pro aktivaci optického vstupu je potřeba přivést (z venku) na konkrétní svorky. Zde lze s výhodou využít výstupní vedlejší svorkový konektor X4, který poskytuje DC napětí například právě pro tento účel.

Všechny opto-vstupy (a vstup LOGIC-S0) lze, kromě základní detekce zap/vyp, využít k připojení měřičů energí (s rozhraním S0). Konfigurace se provádí přes webové rozhraní SDS.

Zapojení analogových vstupů 1 až 5

Moduly SDS-BIG a BIG2 nabízí pět samostatných analogových vstupů, které jsou k dispozici uživateli (jsou vyvedeny na konektor). Všechny vstupy měří vůči společné svorce GND (pozor při připojování).

Rozsah měření lze změnit tak, že se buď vymění rezistory v odporovém děliči na desce modulu SDS-BIG, nebo (v případě potřeby zvýšit horní hranici měření) stačí zapojit vnější sériový rezistor mezi zdroj napětí a vstup modulu.

Moduly SDS-BIG a BIG2 mají několik dalších interních měřících bodů, které jsou zapojeny napevno a uživatel toto zapojení nemůže změnit. Tyto body měří např. vstupní napájecí napětí, více viz tabulka všech vstupů.

Pozor, vstup pro měření odporu má navíc přivedené vnitřní napájení, ovládáné modulem SDS-BIG (BIG2).

Pozor, tak jako u všech ostatních vstupů a výstupů - piny označené jako GND nejsou přímo spojeny se svorkami napájecích konektorů (X2 a nebo X4), protože tyto konektory jsou odděleny od vnitřních GND přes diody, ale určité spojení tam je (přes diodu) - pozor na to !

Obrázek ukazuje zapojení jednoho z pěti základních vstupů pro měření napětí:

Při změně rozsahu je potřeba změnit kalibraci zařízení SDS - to je úkol uživatele, viz viz návod.

Zapojení vstupu pro měření odporu

Jako další vstup (mimo už popsané AI1 až AI5 vstupy), je k dispozici vstup pro měření odporu.

Tento vstup se od ostatních vstupů liší ve dvou věcech: (1.) je napájen zevnitř SDS a také (2.) napájení je přerušovaně řízeno, aby nedocházelo k ohřevu odporu a tím k chybnému měření.

Odporový vstup je určen pro připojení teplotních čidel (KTY81, Pt100/1000, Ni100/1000 atd.).

Samozřejmě odporový vstup lze obecně použít pro měření pasivního odporu, např. vnějšího rezistoru, potenciometru, a tak dále.

Opět opakuji, tento jediný' vstup má vnitřní napájení, které SDS automaticky (bez zásahu uživatele) připojuje na tento vstup automaticky - to znamená, že na svorkách je už napětí, takže nesmíte přivést vnější napětí na tento vstup sami.

Ve webovém rozhraní SDS lze provést kalibraci naměřených hodnot (převod digitální hodnoty na fyzikální veličinu - odpor, teplotu, atd.). Kalibraci zadává uživatel, viz návod.

Rozšíření v rámci sestavy výrobku

Základní modul lze přímo rozšířit pomocí specifických sandwich desek. To znamená, že v rámci jednoho fyzického zařízení SDS-BIG (BIG2) lze umístit jak základní desku SDS-BIG (BIG2), tak do ní připojit SANDWICH doplňkovou desku a obě tyto desky mít ve společné DIN krabičce.

Lze si vybrat z následujících doplňkových sandwich desek:

• LCD+KEY+DALI - poskytuje grafické LCD plně ovladatelné z FULL-C programu, klávesnici s pěti tlačítky (stisk přenášen do FULL-C programu ke zpracování) a DALI master pro řízení světel a jiných DALI slave modulů

• LCD+KEY+CANCOM - poskytuje LCD, klávesnici, a rozhraní sběrnice CAN 2.0 A,B a rozhraní RS232 (COM6), vse přímo přístupné z FULL-C programu

• LCD+KEY+LORA - poskytuje LCD, klávesnici a připojení k LoRa WAN 868 síti (nebo FSK komunikaci přímo mezi více SDS moduly v rámci lokální rádiové sítě)

• SW-LORA - poskytuje pouze LoRa WAN 868 připojení (ekonomická varianta)

• SW-GSM - poskytuje pouze GSM připojení (držák SIM na desce) (ekonomická varianta)

• LCD+KEY+MBUS - poskytuje MBUS (MeterBus) MASTER rozhraní

• SDS_BIG: SW-RELE6 - poskytuje 4 silové SPDT relé, dvě signálové SPDT relé, tři N-FET spínače jako výstupy, a současně 4 opticky izolované binární vstupy (jen stavové zap/vyp vstupy, pozor: tyto nemají funkci počítače pulsů), plus jedno uživatelské tlačítko a dvě uživatelské LED

Například sestavou BIG + RELE6 získáte v jedné DIN krabičce 12 reléových výstupů a další doplňující vstupy a výstupy.

Komunikace s doplňující deskou se provádí výhradně přes FULL-C program. Příklady a hotové programy k dispozici u výrobce, nebo dle návodu zde na wiki.

Zapojení konektoru SC3 je zde:

Pozor! ač tento konektor vypadá fyzicky stejně jako podobný konektor na výrobku SDS-MINI, je zapojen jinak - tzn. zapojení mezi SDS-BIG (BIG2) a SDS-MINI je rozdílné.

Lze si samozřejmě navrhnout a vyrobit i vaši vlastní rozšiřovací desku. Kontaktuje nás ohledně detailů, vše poskytneme.

Další detaily

Některé vybrané body:

• Výkonný Procesor (64/128: 0.2GHz ARM) (512: 0.5GHz ARM)

Použití nového procesoru umožňuje rozšířit funkce zařízení, zejména možnosti programování ve FULL-C (nová generace SDS-C).

• Administrační Webové Rozhraní

SDS-BIG (BIG2) nabízí webové rozhraní, které je vůči První Produktové Řadě SDS inovováno. K dispozici jsou i M2M protokoly a speciální webové stránky (XML, CSV).

• Uživatelské Webové Rozhraní

Uživatel může do SDS nahrát UserWEB projekt (do paměti DF) a také může využít SD kartu, na které je možnost mít nahrány webové stránky a další soubory. Detaily viz User_Web_Page.

• SD karta

Do zařízení lze vložit mikroSD kartu, prakticky bez omezení velikosti. Na tuto kartu lze přistupovat pomocí specifických funkcí FULL-C (čtení a zápis do souboru). Samozřejmostí je možnost zobrazení obsahu SD karty přes HTTP server. Takto lze i např. přes FULL-C program měnit statické webové stránky (soubory uložené na SD kartě) a nechat je uživatele si je zobrazit.

• A/D převod: ENOB 12 bitů

Zařízení SDS-BIG (BIG2) nabízí pět samostatných vstupů pro měření napětí a ještě k tomu jeden napájený vstup pro měření odporu.

Vzhledem k technice oversamplingu je ENOB dostatečně vysoký.

Měření odporu umožňuje přímé dvoudrátové připojení Pt100/Pt1000/Ni1000/KTY81 a tak dále, nebo lze např. připojit potenciometr. Doplňkově je možnost SDS-BIG (BIG2) rozšířit o multiplexní kartu, která nabízí osm dalších vstupů pro měření odporu. Měření odporu je řízeno interně (bez zásahu uživatele) v SDS tak, že napájení pro měření (měřící proud) je spínán jen v okamžiku měření - nedochází tak k parazitnímu ohřevu měřeného odporu.

Na desce SDS-BIG (BIG2) je osazen zdroj precizní reference pro A/D převodník (externí reference). Tím je dosaženo zvýšení přesnosti a stability (dlouhodobá a teplotní stabilita) převodu napětí na digitální hodnotu.

Všechny externí vstupy jsou odděleny operačním zesilovačem, takže je možnost zvolit i velmi malý proud ve vstupním děliči napětí. Toho se s výhodou dá využít pro měření napětí článků baterií, kdy se dá snížit vybíjecí proud (způsobený vstupním děličem) na minimum.

Deska SDS-BIG dále měří své napájecí napětí (ze svorek), což je využito např. pro zablokování zápisu na SD kartu při poklesu napájení. Dále se měří ještě napětí ve vnitřní větvi +5V, použité pro napájení vnitřních analogových obvodů, a tak lze kompenzovat chybu měření na všech ostatních vstupech.

Vstupní napěťový dělič je k dispozici přímo na desce SDS-BIG (BIG2). Rozšíření (nebo zmenšení) rozsahu je možné změnou hodnoty jednotlivých rezistorů, nebo připojením externího rezistoru do série (tak jak je tomu i u ostatních modulů SDS).

Všechny SDS poskytují digitální rozsahy v rozsahu 12bitů (efektivní bitová šířka). U modulu varianty 512 je možné číst hodnotu i v rozsahu 16bitů (ENOB). Dosažené ENOB hodnoty jsou dány matematickým zpracováním (decimace) spolu s určenou výslednou šířkou pásma dostupných dat.

• Binární vstupy

Zařízení SDS-BIG (BIG2) nabízí osm samostatných opticky oddělených vstupů. Vstupy jsou zapojeny tak, že vyžadují určitý minimální proud a určité minimální napětí, aby došlo k jejich aktivaci. Hodnota minimálního napětí se dá snadno změnit pro každý vstup zvlášť (změnou jedné součástky u konkrétního vstupu). Tento "filtr" je výhodný zejména v případě připojení dlouhých vedení, které mají souběhy se silovým vedením, a ve kterých se indukuje rušivé napětí (což by způsobovalo např. falešné S0 impulsy, které jsou zapojením SDS-BIG (BIG2) potlačeny). Pozn. podobně jsou zapojeny i vstupy na SDS-TTCPRO modulu.

Vstupy nejsou vnitřně napájeny. Zařízení SDS-BIG nabízí samostatné výstupní svorky s napájecím napětím (které lze přímo použít pro napájení vstupů), pokud nebudete chtít použít externí zdroj pro optické vstupy.

Optické vstupy lze využít pro připojení k S0 měřičům (elektroměry atd.), nebo je lze použít jako zap/vyp (binární) signalizaci. Dále je ještě navíc k dispozici LOGIC-S0 vstup v RJ konektoru.

• PWM výstupy

SDS-BIG: K dispozici je jeden PWM výstup, kde MOSFET tranzistor (uvnitř SDS) spíná svorku PWMout na svorku GND. Připojení externího pull-up je možné (to už je vaše část zapojení, mimo SDS).

SDS-BIG2: K dispozici jsou tři PWM výstupy, každý se svým MOSFET tranzistorem (uvnitř SDS), který spíná příslušnou výstupní svorku na společné GND.

Dbejte na nepřekročení limitů (napětí, proud, výkon) které má PWMout spínat.

PWM výstup lze použít k libovolným účelům, nebo pro připojení k modulu SDS-PWM10.

• RS485 master

Na desce SDS-BIG (BIG2) je k dispozici RS485-master, včetně zakončovacího rezistoru 120R.

Rezistor 120R lze odpojit (vypájet), pokud je SDS-BIG (BIG2) umístěn uprostřed sběrnice (a ne okraji sběrnice).

POUZE SDS-BIG: Vždy je nutné vodič B- sběrnice spojit na BUS-GND vodič přes (externí) rezistor 390R, jinak v klidu bude sběrnice v neurčeném stavu a budou se ztrácet data. Toto zapojení závisí na všech konkrétních prvcích na sběrnici, a pokud nějaký už tento rezistor v sobě má, pak se samozřejmě dvakrát nesmí zapojit ! Nicméně většinou je nutné z vaší strany tento rezistor dodatečně připojit - zkontrolujte si to.

SDS-BIG2: Není potřeba zapojovat externí rezistor 390R, ten už je na SDS-BIG2 zapojen přímo uvnitř SDS (naopak u původního SDS-BIG chyběl a musí se doplnit externě).

Návod viz SDS-BIG_and_RS485.

Přístup k RS485 lince má FULL-C program, a RS485 lze také použít jak Virtual COM Port (serial-over-Ethernet), tak jak je tomu u ostatních modulů SDS.

• Reléové výstupy

K dispozici je šest samostatných reléových výstupů. Relé mohou být osazeny se spínacím nebo rozpínacím kontaktem (toto se určuje při objednávce). Podle napájecího napětí zařízení SDS-BIG (BIG2) se určí typ relé (cívka 12V nebo 24V - toto musíte určit při objednávce).

Relé mohou spínat AC i DC napětí. Konkrétní omezení (proud/napětí/zátěž) viz parametry konkrétního relé.

• Napájení: AC nebo DC

Zařízení SDS-BIG (BIG2) lze napájet střídavým nebo stejnosměrným proudem.

Rozsah je 9V až 35V stejnosměrných (pozor při napájení střídavým proudem, ať se nepřekročí vnitřní maximální napětí).

K dispozici je také výstup stejnosměrného proudu pro napájení např. optických vstupů (jedná se usměrněné a pojistkou jištěné napájecí napětí modulu SDS-BIG, BIG2).

Horní hodnota přípustného napětí (35V) je dána vnitřní konstrukcí SDS-BIG (BIG2). Pokud chcete SDS-BIG (BIG2) napájet z vyššího napětí, musíte předřadit externí DC/DC měnič.

• 1-W (OneWire) vstupy

K dispozici jsou dvě zcela samostatné 1-W sběrnice, jedna je dostupná na svorkách, druhá přes RJ konektor.

Napájení sběrnic je 5V (zvýšeno oproti ostatním výrobkům SDS), takže je možné zapojit delší kabeláž pro sběrnici. Obě sběrnice jsou řízeny speciálními chipy, takže je na nich přesné časování - tím pádem je SDS-BIG (BIG2) odolnější a kvalitnější ve srovnání s ostatními zařízeními SDS, které speciální chip pro 1-W nepoužívají.

Varianta SDS BIG/BIG2 označená DS84 obsahuje modernější komunikační chip (master) pro sběrnici 1-W, a vylepšuje tak schopnosti SDS s touto sběrnicí pracovat.

• Ethernet: 100MBit/s

Zařízení má nativní 100MBit/s Ethernetové kabelové rozhraní. Toto rozhraní je možné připojit do 10/100/1000 MBit/s switche. Rozhraní má také automatické přizpůsobení pro křížené a nekřížené kabely.

Verze SDS-BIG (BIG2) nepodporuje ani pasivní, ani aktivní PoE. Buď použijte externí splitter, nebo použijte jiné SDS, které má od výrobce zabudované ActivePoE.

Varianta "DP" má inovované rozhraní Ethernet, které umožňuje maximální délku ethernetového kabelu o maximální délce 150 metrů (varianty bez "DP" mají maximálně 100m).

• Zálohovací baterie

Použitím 3V Lithiové knoflíkové zálohovací baterie zaručuje udržení obsahu záložní paměti i při (náhodném či dlouhodobém) výpadku napájení.

Záložní paměť udržuje provozní data jako jsou stavy počítadel.

Vámi nahraný FULL-C program není uložen v záložní paměti, ale v pevné paměti (DF), která nepotřebuje zálohu, protože udrží svůj obsah i bez napájení. Přítomnost záložní baterie tedy nemá vliv na udržení nahraného FULL-C programu (a UserWeb projektu a dalšího nastavení zařízení), tyto všechny věci se při odstranění napájení neztratí a zůstávají.

Srovnání

Varianty BIG:

• "BIG 64" - první existující varianta
• "BIG 128" - rozšířená varianta 64 na dvojnásobek programové paměti pro FULL-C program (jinak beze změn vůči 64)
• "BIG 512" - rozšířená varianta 128 na čtyřnásobek programové paměti pro FULL-C program, přidána funkce udržení RTC, několikanásobně rychlejší procesor, zvětšená FC konzole atd.

Varianty BIG2:

• "BIG2 64" - není vyráběno
• "BIG2 128 DP" / "BIG2 128 DP DS84" - pouze na vyžádání
• "BIG2 512 DP" / "BIG2 512 DP DS84" - standardní varianta ve výrobě

Z hlediska rozměrů, zapojení vstupů a výstupů, použití atd. - jsou všechny tři varianty stejné. Liší se pouze velikostí použitelné programové paměti pro váš FULL-C program.

Varianta 512 však má ještě jednu výhodu, a to je výrazně novější a rychlejší procesor.

FULL-C program, který lze spustit na zařízení varianty 64, bude bez jakýchkoliv potřebných změn fungovat i na variantě 128 a také na variantě 512.

FULL-C program, který lze spustit na zařízení varianty 128, bude bez jakýchkoliv potřebných změn fungovat i na variantě 512.

Dostupnost

SDS moduly jsou v prodeji - objednávejte na eShopu.

Diskuse a podpora je k dispozici na našem fóru: forum.merenienergie.cz .