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Thies CLIMA 2D Compact Bedienungsanleitung

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Inhaltsverzeichnis
Ultrasonic Anemometer 2D Compact
Bedienungsanleitung
4.3875.xx.xxx
ab Softwareversion V3.16 Stand: 05/2022
Dok. No. 021545/10/25
T H E W O R L D O F W E A T H E R D A T A
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Verwandte Anleitungen für Thies CLIMA 2D Compact

Inhaltszusammenfassung für Thies CLIMA 2D Compact

  • Seite 1 Ultrasonic Anemometer 2D Compact Bedienungsanleitung 4.3875.xx.xxx ab Softwareversion V3.16 Stand: 05/2022 Dok. No. 021545/10/25 T H E W O R L D O F W E A T H E R D A T A...

  • Seite 2: Sicherheitshinweise

    Sicherheitshinweise Vor allen Arbeiten mit und am Gerät / Produkt ist die Bedienungsanleitung zu lesen. • Diese Bedienungsanleitung enthält Hinweise, die bei Montage, Inbetriebnahme und Betrieb zu beachten sind. Eine Nichtbeachtung kann bewirken: - Versagen wichtiger Funktionen - Gefährdung von Personen durch elektrische oder mechanische Einwirkungen - Schäden an Objekten Montage, Elektrischer Anschluss und Verdrahtung des Gerätes / Produktes darf nur von einem •...

  • Seite 3: Bestellnummer Und Einstellung

    Bestellnummer und Einstellung siehe Beiblatt „Werkseinstellung“ Der Anwender kann mit Hilfe dieser ausführlichen Bedienungsanleitung die Werkseinstellung über die serielle Schnittstelle des Ultrasonic Anemometers 2D compact auf seine Bedürfnisse anpassen. Lieferumfang 1 x Ultrasonic Anemometer Compact 1 x Kurz - Bedienungsanleitung (die gesamte Bedienungsanleitung steht als Download zur Verfügung)

  • Seite 4: Inhaltsverzeichnis

    Inhaltsverzeichnis Ausführung ........................6 Anwendung ........................7 Arbeitsweise ........................8 Messprinzip: Windgeschwindigkeit und Richtung............8 Messprinzip: Akustische Virtuell Temperatur ............. 9 Messprinzip: Luftdruck (optional) ................10 Heizung ........................10 Betriebsvorbereitung ......................11 Wahl des Aufstellortes ..................... 11 Anemometer Montage ..................... 12 Nordausrichtung / Positionierung ................
  • Seite 5 8.10 Stromsparmodus ..................... 36 8.11 Plausibilität ......................36 8.12 Online-Hilfe ......................37 Kundenseitiges Konfigurieren des Ultrasonic - Anemometers ........37 10 Thies Kommandointerpreter ...................38 10.1 Befehlsliste Thies Interpreter ................... 38 10.2 Befehle und Beschreibung ..................39 11 MODBUS RTU Kommandointerpreter ................58 11.1 MODBUS RTU Telegrammaufbau ................

  • Seite 6: Ausführung

    - 0 ... 20mA / 0 ... 10V Windrichtung (4 ... 20mA / 2 ... 10V) Virtuell Temperatur - RS 485 / 422 US-Anemometer - 8-polige Stecker-Verbindung 2D Compact - Heizung für: Bodenplatte Deckelplatte Sensoraufnahmen US-Wandler - Hart eloxiertes Gehäuse 4.3875.1x.xxx...

  • Seite 7: Anwendung

    2 Anwendung Das Ultrasonic Anemometer 2D compact dient zur 2 - dimensionalen Erfassung der horizontalen Komponenten der Windgeschwindigkeit und der Windrichtung in besonders robuster Ausführung. Zusätzlich wird die Akustische Virtuell Temperatur gemessen. Optional ist die Messung des „atmosphärischen Luftdruck (absolut)“ möglich.

  • Seite 8: Arbeitsweise

    Zeitstempel in den Daten-Telegrammen ausgegeben werden kann. 3 Arbeitsweise Das Ultrasonic Anemometer 2D compact besteht aus 4 Ultraschall-Wandlern, von denen sich jeweils 2 Wandler im Abstand von 135mm gegenüberstehen. Die dadurch gebildeten zwei Messstrecken stehen senkrecht zueinander. Die Wandler fungieren sowohl als Schallsender als auch als Schallempfänger.

  • Seite 9: Messprinzip: Akustische Virtuell Temperatur

    Nach Messung der rechtwinkligen Geschwindigkeitskomponenten, werden diese anschließend durch den μ-Prozessor des Anemometers in Polarkoordinaten transformiert und als Betrag und Winkel der Windgeschwindigkeit ausgegeben. 3.2 Messprinzip: Akustische Virtuell Temperatur Der thermodynamische Zusammenhang zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls und der absoluten Lufttemperatur ist über eine Wurzelfunktion definiert. Die Schallgeschwindigkeit ist außerdem annähernd unabhängig vom Luftdruck und nur geringfügig abhängig von der absoluten Luftfeuchte.

  • Seite 10: Messprinzip: Luftdruck (Optional)

    3.3 Messprinzip: Luftdruck (optional) Der Luftdruck wird über einen MEMS- Sensor, basierend auf piezo-resistiver Technologie, gemessen. Der Sensor befindet sich auf der Leiterplatte. 3.4 Heizung Für eine Vielzahl von Anwendungen ist die durchgängige Ausgabe reeller Messdaten der Windgeschwindigkeit und Richtung auch unter meteorologischen Extremsituationen wie Vereisungssituationen eine unverzichtbare Forderung an das Messsystem.

  • Seite 11: Betriebsvorbereitung

    4 Betriebsvorbereitung Achtung: Die Gebrauchslage des Anemometers ist senkrecht (Deckel mit Nordpfeil ist oben). Bei Montage, Demontage, Transport oder Wartung des Anemometers ist sicherzustellen, dass in den Stecker des Anemometers kein Wasser eindringt. (IP68 wird nur bei aufgeschraubter Kabelbuchse mit Anschlusskabel erfüllt) Bei Verwendung eines Blitzschutzstabes ist darauf zu achten, dass dieser unter 45°...

  • Seite 12: Anemometer Montage

    Aufstellort erzeugen, sollte Rücksprache mit dem Hersteller gehalten werden. 4.2 Anemometer Montage Mechanische Montage Die bestimmungsgemäße Montage des ULTRASONIC ANEMOMETER 2D compact erfolgt auf einem Rohrstutzen von Ø 50mm und mindestens 40mm Länge. Der Innendurchmesser des Rohrstutzens muss mindestens 25mm betragen, da der ULTRASONIC von unten elektrisch angeschlossen wird.

  • Seite 13: Nordausrichtung / Positionierung

    4.3 Nordausrichtung / Positionierung Nordausrichtung (Positionierung) des Anemometers bei einer Wetterstation Zur exakten Bestimmung der Windrichtung muss das Anemometer eingenordet / positioniert werden. Ablauf: 1. Das Ultraschall- Anemometer  „Positionieren“ durch drehen auf dem  Mast-Rohr, bis der Orientierungspfeil in Richtung Norden (Geografisch-Nord) zeigt.
  • Seite 14 Positionierung des Anemometers auf einer Windkraftanlage Zur exakten Bestimmung der Windrichtung muss das Anemometer zur Generator-Nabe ausgerichtet montiert sein. Ablauf (bei Generatornabe Nord): 1. Das Ultraschall- Anemometer „Positionieren“ durch drehen auf dem Mast-Rohr, bis der Orientierungspfeil (parallel zur Generator- Achse) in Richtung Generator- Nabe zeigt.

  • Seite 15: Elektrische Montage Für Ultraschall - Anemometer

    4.4 Elektrische Montage für Ultraschall - Anemometer Das Ultraschall - Anemometer ist mit einem Stecker für den elektrischen Anschluss ausgestattet. Eine Kupplungsdose (Gegenstecker) gehört zum Lieferumfang. Diese befindet sich im unteren Teil der Transportverpackung. 4.4.1 Kabel, Kabelkonfektionierung, Steckermontage Die Anschlussbelegung ist dem Beiblatt „Werkseinstellung“ zu entnehmen. Beispiele siehe Kapitel 3.4.2.

  • Seite 16: Anschlussempfehlung Für Den Kabelschirm

    4.4.1.2 Anschlussempfehlung für den Kabelschirm Sensorträger Sensor Schirmung / Erdung Blitzschutz 1. Metallischer Isolierte Montage Kabelschirm zwischen Metallischer Messmast, geerdet am Messmast Sensor und Blitzschutzstab auf Mast (z.B. durch Datenerfassungsanlage montieren. nichtmetallische (z.B. Datalogger) Alternativ: Ausleger, Halter etc. beidseitig auflegen. Separater oder Datenerfassungsanlage...

  • Seite 17: Stecker Anschlussbelegung (Funktionsbeispiele)

    Kupplungsdose 507550, 8-pol., (Binder, Serie 423), EMV mit Kabelklemme 1. Teile nach obiger Darstellung auf Kabel Kabelmontage 1 auffädeln. Ansicht X 2. Kabelmantel 20mm abisolieren, Freiliegenden Schirm 15mm kürzen Kabellitzen 5mm abisolieren. Kabelmantel zu Kabelmontage 1 Schirm Schrumpfschlauch oder Isolierband Kabelklemme zwischen Litzen und Schirm bringen.
  • Seite 18 Serielle Schnittstelle, Vollduplex Sicht auf Lötanschluss • der Kupplungsdose Pin Belegung Funktion RXD- Serielle Schnittstelle TXD- Serielle Schnittstelle CONTROL Funktion programmierbar RXD+ Serielle Schnittstelle TXD+ Serielle Schnittstelle AGND Masse für Serielle Schnittstelle 24V AC/DC nom. (-) Spannungsversorgung* 24V AC/DC nom. (+) Spannungsversorgung* Schirm Serielle Schnittstelle, Halbduplex und...

  • Seite 19: Steckerbelegung M23-Plug - 4.3875

    4.4.2.1 Steckerbelegung M23-PLUG - 4.3875.65.xxx Serielle Schnittstelle, Vollduplex Sicht auf Lötanschluss • der Kupplungsdose Pin Belegung Funktion RXD- Serielle Schnittstelle TXD- Serielle Schnittstelle CONTROL Funktion programmierbar RXD+ Serielle Schnittstelle TXD+ Serielle Schnittstelle AGND Masse für Serielle Schnittstelle 48V DC nom. (-) Spannungsversorgung* 48V DC nom.

  • Seite 20: Wartung

    5 Wartung Da das Gerät ohne bewegliche Teile, d.h. verschleißfrei arbeitet, sind nur minimale Servicearbeiten erforderlich. Das Gerät unterliegt der natürlichen Verschmutzung, der Verschmutzungsgrad ist abhängig vom Standort. Wenn nötig können das Gerät und die Sensorflächen von Schmutz-Rückständen befreit werden. Die Reinigung kann mit nicht- aggressiven Reinigungsmitteln, Wasser und einem weichen Tuch bei routinemäßigen Überprüfungen, soweit notwendig, durchgeführt werden.

  • Seite 21: Garantie

    7 Garantie Schäden, die durch unsachgemäße Behandlung oder Fremdeinwirkung, z.B. durch Blitzeinschlag, entstehen fallen nicht unter die Garantiebestimmung. Wird das Gerät geöffnet, erlischt der Garantieanspruch. Wichtig: Der Rücktransport des Ultraschall - Anemometers muss in der Originalverpackung erfolgen, da andernfalls der Garantie-anspruch infolge mechanischer Beschädigung erlischt.

  • Seite 22: Duplex Modus

    8.1.1 Duplex Modus Der Duplex Modus entscheidet über die Art der physikalischen Verbindung der seriellen Schnittstelle. Im Vollduplex Modus werden jeweils Sende und Empfangssignale über getrennte Leitungspaare übertragen. Es ist somit ein zeitparalleles Senden und Empfangen möglich. Im Halbduplex Betrieb findet die Übertragung der Sende- bzw. Empfangssignale über dasselbe Leitungspaar zeitseriell statt, siehe Befehl DM.

  • Seite 23: Antwortverzögerung

    8.1.2 Antwortverzögerung Bei der seriellen Kommunikation ist zu berücksichtigen, dass der ULTRASONIC sehr schnell auf eingehende Telegrame reagiert. Die Antwortzeit des Gerätes liegt im unteren Millisekundenbereich. Unter Umständen ist die Verzögerung zwischen Empfangs- und Sendesignal für manche Schnittstellenwandler zu kurz. Es ist möglich, dass ein Schnittstellenwandler in dieser Zeit noch nicht zwischen den Modi ‚Senden’...

  • Seite 24: Speicherung Von Der Parametern Des Ultrasonic

    Anmerkung: Der Empfangspuffer des ULTRASONIC kann durch das Senden von Carriage Return <CR> geleert werden. Hat der ULTRASONIC evtl. ungültige Zeichen im Empfangspuffer, kann durch Senden von Carriage Return der Empfangspuffer abgearbeitet werden. Es empfiehlt sich in diesem Fall zu Beginn eines Telegramms ein Carriage Return zu senden, z.B.: <CR>00TR2<CR>...
  • Seite 25 Benutzermodus (“USER“): Zu diesen Modus gehören Befehle, die das Verhalten des ULTRASONIC ändern. Diese Parameter können durch den Anwender geändert werden. Mit diesen Befehlen wird das Systemverhalten des Gerätes geändert. In diese Befehlsgruppe fallen z.B. Einstellungen zur Ausgangsskalierung und Mittelung. Konfigurationsmodus (“ADMIN“): Zu diesen Modus gehören Befehle, die für den Auslieferungszustand werksseitig voreingestellt worden sind.

  • Seite 26: Baudrate

    Beispiel: 00KY1 In den „USER ACCESS“ Modus schalten !00KY00001 Antwort vom ULTRASONIC Setting rights -> USER Antwort vom ULTRASONIC 00AV5 Befehl für Änderung des Mittelungszeitraums !00AV00005 Antwort vom ULTRASONIC New AVeraging time frame: Antwort vom ULTRASONIC 00KY0 Befehl für den „READ ONLY“ Modus !00KY00000 Antwort vom ULTRASONIC Setting rights ->...

  • Seite 27: Busbetrieb

    Die Geräte ID „99“ ist eine allgemeingültige Adresse auf die alle ULTRASONICs reagieren. Die Umprogrammierung der ID erfolgt mit dem Befehl ‚ID’. Als Parameter wird die neue ID des ULTRASONIC festgelegt. Nach der Änderung reagiert der ULTRASONIC sofort auf die neue Adresse.

  • Seite 28: Skalierung Der Analogen Wg

    8.2.1 Skalierung der analogen WG Bei der analogen Windgeschwindigkeit hat der Anwender die Möglichkeit mit dem Befehl AR die Geschwindigkeit für den Messbereichsendwert festzulegen. Im voreingestellten Wert ist die Skalierung 0...60m/s, siehe Befehl AR. Der Endwert der Skalierung wird in m/s festgelegt. Zum Beispiel skaliert der Befehl 00AR00030 den analogen Ausgangsbereich von 0 ...

  • Seite 29: Serielle Datenausgabe

    Im Ultrasonic 2D sind zwei sinnvolle unterschiedliche Verfahren der Mittelwertbildung integriert: ein Verfahren zur Bildung von vektoriellen Mittelwerten und • ein Verfahren zur Bildung von skalaren Mittelwerten • Diese unterschiedlichen Verfahren können je nach Anwendungsfall sowohl für die Mittelung der Windgeschwindigkeit als auch der Windrichtung gewählt werden. Die vektorielle Mittelwertbildung berücksichtigt bei der Mittelung der Windgeschwindigkeit die Windrichtung und bei der Mittelung der Windrichtung die Windgeschwindigkeit.

  • Seite 30: Datenabfrage

    8.4.1 Datenabfrage Mit dem Befehl TR werden die Daten vom ULTRASONIC abgefragt. Der Befehl hat keinen Zugriffsschutz. Nach Abarbeitung des Befehls sendet das Gerät das entsprechende Antworttelegramm zurück. Die Zeit zwischen letztem Zeichen im Anforderungstelegramm und erstem Zeichen im Datentelegramm ist < 0,5ms siehe a. Befehl RD. Als Datentelegramme stehen die Telegramme, wie unter ‚Feste Telegrammformate’...

  • Seite 31: Bildung Der Prüfsumme

    Erklärung: Windgeschwindigkeit (siehe Befehl OS) Vx.x: Windgeschwindigkeit X-Komponente (siehe Befehl OS) Vy.y: Windgeschwindigkeit Y-Komponente (siehe Befehl OS) Windrichtung Luftdruck (optional) Überwachung der Spannungsversorgung Temperatur Statusbyte Prüfsumme (EXOR-Verknüpfung) Kennung für Skalierung der Windgeschwindigkeit (K, N, M, S = km/h, Knots, m/s, mph) PBT: Kennung für Profibus-Telegramm gefolgt von 16-Bit Messwerten in binär durch <..>...

  • Seite 32: Beschreibung

    8.4.5.1 Erweiterte Statusinformation Der erweiterte Status ist bitweise aufgebaut. Die einzelnen Bits im Statuswert haben folgende Bedeutung: Bit-Nummer Funktion Beschreibung Bit 0 Generelle Störung Mittelungszeit < 30Sek Es wird ein Fehler ausgegeben, voreingestellt siehe wenn über einen Zeitraum von 30 „ET“...
  • Seite 33 8.4.5.2 THIES Status Der THIES- Status ist bitweise aufgebaut. Die einzelnen Bits im Statuswert haben folgende Bedeutung: Bit-Nummer Funktion Beschreibung Bit 0 Generelle Störung Mittelungszeit < 30s Es wird ein Fehler ausgegeben, wenn voreingestellt siehe über einen Zeitraum von 30 Sekunden „ET“...

  • Seite 34: Überwachungs-Byte Der Spannungsversorgung

    8.4.5.3 VDM / VDPM Telegramm Status Byte Der Status ist bitweise aufgebaut. Die einzelnen Bits im Statuswert haben folgende Bedeutung: Bit Nummer Funktion Beschreibung Bit 0 Generelle Störung Mittelungszeit < 30s Es wird ein Fehler ausgegeben, voreingestellt siehe wenn über einen Zeitraum von 30 „ET“...

  • Seite 35: Verhalten Im Fehlerfall

    Grundsätzlich gilt, dass die ausgegebenen Messwerte immer Gültigkeit besitzen und vom Zielsystem interpretiert werden können (Es sei denn, im Fehlerfall wird ein bestimmtes Fehlertelegramm ausgegeben). Was jedoch im Fehlerfall passiert, ist, dass die Daten ‚zu alt’ werden, d.h. sie werden über eine gewisse Zeit nicht aktualisiert und frieren ein. In diesem Fall werden die Fehlerbits im Statusbyte gesetzt und die Analogausgänge auf einen definierten Wert gesetzt.

  • Seite 36: Erzwingen Eines Neustarts

    8.9 Erzwingen eines Neustarts Mit dem Befehl RS wird ein Neustart des ULTRASONIC erzwungen. Die Befehle 00RS00001 <cr> schneller Neustart (Warmstart) 00RS00002 <cr> Neustart durch absichtliches Auslösen des „WatchDog“ nach ca. 12s können nur mit ADMIN-Rechten ausgeführt werden, siehe hierzu KY-Befehl. 8.10 Stromsparmodus Der ULTRASONIC kann durch seinen Sleepmode, siehe Befehl SM, in einem Stromsparmodus betrieben werden.

  • Seite 37: Online-Hilfe

    Default: 5 Only admin authorised! 9 Kundenseitiges Konfigurieren des Ultrasonic - Anemometers Die Einstellung des Ultrasonic Anemometers 2D Compact erfolgt vor Auslieferung an den Kunden im Werk. Das Beiblatt „Werkseinstellung“ beschreibt die Einstellung. • Es ist möglich, die werksseitige Einstellung des Ultrasonic Anemometers 2D kundenseitig zu verändern bzw.

  • Seite 38: Thies Kommandointerpreter

    Empfehlung: Nach erfolgter Konfiguration bitte das Beiblatt „Werkseinstellung“ anpassen und im Wartungs- oder Reparaturfall mit an den Hersteller senden. 10 Thies Kommandointerpreter 10.1 Befehlsliste Thies Interpreter Befehl Beschreibung Befehl AD <id>AD<para5> Einstellung der Verzögerungszeit der Einzelmessung (Acquisition Delay) Befehl AM <id>AM<para5>...

  • Seite 39: Befehle Und Beschreibung

    Befehl Beschreibung Befehl RT <id>RT<para7> Einstellen der Echtzeituhr (Real Time clock) Befehl SC <id>CO<para5> Setzt Startoffset der analogen Ausgänge (Current Offset, 2V / 4mA) Befehl SH <id>SH<para5> Stationshöhe zur Reduzierung des Luftdrucks auf NHN (Station Height) Befehl SM <id>SM<para5> Stromsparmodus (Sleep Mode) Befehl SN <id>SN<para8>...
  • Seite 40 Befehl AO <id>AO<para5> Analoger Ausgabe-Modus (Analog Output) Zugriff Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Setzt den Modus für die Ausgabe der analogen Windrichtung (WR) und Windgeschwindigkeit (WG). Mit diesem Befehl kann zwischen Stromausgang und Spannungsausgang umgeschaltet werden. Er ist entweder 0 ... 20mA (0 ... 10V) oder 4 ...
  • Seite 41 Befehl AS <id>AS<para5> Testen der analogen Ausgänge (Analog Static output) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Mit Hilfe dieses Befehls können die analogen Windgeschwindigkeits- und Windrichtungsausgänge temporär auf einen festen Wert gesetzt werden. Parameterbeschreibung: 00AS00225 Setzt die analogen Ausgänge auf 22,5% von 10V = 2,25V 00AS10500 Setzt den analogen WG Ausgang auf 50% von 10V = 5V 00AS21000...
  • Seite 42 Befehl BR <id>BR<para5> Wählen der Baudrate (Baud Rate) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Die ULTRASONIC Kommunikation kann mit verschiedenen Baudraten erfolgen. Für BR sind folgende Baudraten definiert: Parameterbeschreibung: 1200 Baud 2400 Baud 4800 Baud 9600 Baud 192: 19200 Baud 384: 38400 Baud 576: 57600 Baud 1152:...
  • Seite 43 Befehl CI <id>CI<para5> Auswahl des Kommandointerpreters (Command Interpreter) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Mit dem Befehl wird der gewünschte Kommandointerpreter eingestellt Parameterbeschreibung: Parameter Beschreibung THIES MODBUS RTU Wertebereich: 0 ... 1 Initialwert: Befehl CS <id>CS<para5> Configuration saving Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Befehl zum Speichern der Konfiguration ohne den Konfigurationsmodus zu verlassen.
  • Seite 44 Befehl DT <id>DT<para5> Datums- und Zeitmarke (Date and Timestamp) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Ergänzt die Ausgabetelegramme um Datums- und/oder Zeitinformation aus der internen Echtzeituhr (siehe Befehl RT). Diese Information steht immer am Ende des Telegramms, aber noch vor der Checksumme. Parameterbeschreibung: kein Datums- und Zeitmarke mit Datums- und Zeitmarke...
  • Seite 45 Befehl HC <id>HC<para5> Heizungsbedingung (Heating Condition) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Mit dem Befehl HC wird die Heizungsabschaltspannung festgelegt. Bei Unterschreitung dieser Spannung, wird die Heizung nicht mehr eingeschaltet. Beispiel: Mit „HC10“ wird die Heizung unter 10V Versorgungsspannung deaktiviert. Erst beim Überschreiten von 12V (10V + 2V Hysterese) kann die Heizung durch die Heizungssteuerung wieder eingeschaltet werden.
  • Seite 46 Befehl HP <id>HP<para5> Heizungsleistung (Heating Power) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Mit diesem Befehl kann die maximale Heizungsleistung voreingestellt werden. Dieser Befehl ist nur wirksam, wenn die Heizungssteuerung (siehe Befehl HT) eingeschaltet ist. Parameterbeschreibung: Volle Heizleistung aller Systemheizungen, nom. 240W. Alternierende Heizung: Deckelplatte + Sensoraufnahmen alternierend zu Bodenplatte, nom.
  • Seite 47 Befehl HT <id>HT<para5> Heizungssteuerung (Heating) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Um eine Vereisung zu vermeiden, verfügt der ULTRASONIC über eine effektive Heizung, die den ULTRASONIC mit seinen Sensoren über einer Temperatur von über 0°C hält. Im Standardbetrieb wird das Ein- und Ausschalten der Heizung durch die Gehäusetemperatur gesteuert.
  • Seite 48 Befehl II <id>II<para5> ULTRASONIC Geräte Identifikation in der Telegrammausgabe (Identifier Index) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Mit diesem Befehl wird die Ausgabe der 2-stelligen Identifikationsnummer des ULTRASONICs s.a. Befehl ID zu Beginn des eingestellten Telegrammes, nach dem falls vorhandenen STX, eingeschaltet. Diese Funktion gilt für die Telegramme 1,2,3,7,12.
  • Seite 49 Befehl MD <id>MD>>para5> Messintervall (Measurement Delay) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Gibt die Zeit in 10 ms Schritten an, vom Beginn eines Messzyklus (4 TOF) zum Beginn des Nächsten und bestimmt damit die Wiederholrate der Wind- und akustischen Temperatur-Messung. Der Parameter MD muss zeitlich immer größer eingestellt werden als die durch den Parameter AD vorgegebene Messzeit aus der Summe von 4 TOF-Einzelmessungen.
  • Seite 50 Befehl OP <id>OP<para5> Möglicher Parameter zur Ausgabe zusätzlicher Werte (Optional Param). Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN). Beschreibung: Mit diesem Parameter können zu jedem Telegramm, mit Ausnahme des NMEA Telegramms(TR5/TT5), zusätzlich die unten aufgeführten Parameter ausgegeben werden. Die Ausgabe erfolgt immer nach den Messwerten und vor Datum/Zeit bez.
  • Seite 51 Befehl OS <id>OS<para5> Skalierung der Windgeschwindigkeitsausgabe (Output Scale) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Mit diesem Befehl wird festgelegt, in welcher Einheit die Windgeschwindigkeit im seriellen Telegramm ausgegeben wird. Es stehen hierzu verschiedene Maßeinheiten zur Verfügung. Parameterbeschreibung: Parameter Maßeinheit Umrechnungsfaktor bezogen auf Km/h 1m/s =>...
  • Seite 52 Befehl PU <id>PU<para5> Zuschaltbare Stromquelle (ca. 5mA, ca. 5V offen) an die Control-Leitung (Pull Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Der Befehl schaltet einen „Pull-Up“ Strom auf die Control-Leitung, damit der ULTRASONIC mit Hilfe eines potentialfreien Schaltkontaktes gesteuert werden kann. Zusätzlich kann die Control-Leitung durch Zu- oder Wegschalten des Pull-up Stromes auch als Signal-Ausgang zur Signalisierung von Gerätezuständen genutzt werden.
  • Seite 53 Befehl RT <id>RT<para7> Zur Bedienung der Echtzeituhr des ULTRASONICs (Real Time) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Ausgabe und Einstellung von Zeit und Datum des ULTRASONICs. Parameterbeschreibung: Ausgabe der Systemzeit des ULTRASONICs in der Form: “hh:mm:ss“. Beispiel zum Setzen der Systemzeit auf 12Uhr: “00RTT120000“ Ausgabe vom Systemdatum des ULTRASONICs in der Form: “dd:mm:yy“.
  • Seite 54 Befehl SM <id>SM<para5> Stromsparmodus (Sleep Mode) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Für den energiesparenden Betrieb gibt es einen Stromsparmodus in 2 Varianten. Im Stromsparmodus wird während der Messpausen der Prozessortakt abgeschaltet. Dadurch sinkt der Strom in diesen Pausen auf ca. 4mA. Bedingung für einen Stromsparmodus ist, dass: 1.
  • Seite 55 Befehl SU <id>SU<para5> Vorbereitung auf ein Firmware Upload (Software Upload) Zugriff: Konfigurationsmodus (ADMIN) Beschreibung: Startet den Bootloader zum Vorbereiten auf ein Firmware Upload. Vor dem Firmware Upload sollte die gewünschte Upload-Baudrate im Upload- Tool eingestellt werden. Bei einer maximalen Upload-Baudrate von 115200 Baud dauert ein Firmware Upload ca.
  • Seite 56 Befehl TI <id>TI<para5> Telegramm Informationen Zugriff: Abfragemodus Beschreibung: Ausgabe einer Telegramminformation über den Typ des Messwertes in Kurzform Parameterbeschreibung: Ausgabe einer Kurzinfo zum ausgewählten Telegramm, siehe Befehl TT 1,2,3,4,7,8,9,12 Ausgabe einer Kurzinfo zum Telegramm 1,2,3,4,7,8,9,12 0,1,2,3,4,7,8,9,12 gültige Telegramme, siehe auch Befehl TR. Wertebereich: Initialwert: Befehl TR...
  • Seite 57 Befehl TT <id>TT<para5> Selbständige Telegrammausgabe (Telegram Transmission) Zugriff: Benutzermodus Beschreibung: Legt die Nummer des Telegramms fest, die der ULTRASONIC zyklisch selbstständig sendet. Es stehen die gleichen Telegramme zur Verfügung, wie unter Befehl TR beschrieben ist. Das Zeitintervall, in dem die Telegramme gesendet werden, wird mit dem Befehl OR festgelegt.

  • Seite 58: Modbus Rtu Kommandointerpreter

    11 MODBUS RTU Kommandointerpreter Im MODBUS RTU Befehlsinterpreter werden die übertragenen Bytes entsprechend der MODBUS Spezifikation interpretiert (http://www.modbus.org/). Der Ultrasonic ist ein MODBUS Slave Gerät. Die Datenübertragung erfolgt in Paketen, sogenannten Frames, von maximal 256 Bytes Länge. Jedes Paket beinhaltet eine 16Bit CRC Prüfsumme (Initialwert: 0xFFFF). 11.1 MODBUS RTU Telegrammaufbau Slave-Adresse Funktionscode...

  • Seite 59: Befehlsbeschreibung

    11.2 Befehlsbeschreibung Die Befehle des Ultrasonics belegen 32Bit, d.h. 2 MODBUS Registeradressen und repräsentieren vorzeichenlose ganze Zahlen. Das folgende Beispiel zeigt das Ändern der Baudrate auf 19200Baud mit anschließendem dauerhaftem Abspeichern des Parameters. 1. Passwort für die Benutzerebene „ADMIN“ setzen (KY=4711) Slave- Funktions- Start-...
  • Seite 60 Die Protokolladressen errechnen sich aus der Registeradresse abzüglich eines Offsets von 30001. Register- Parameter Name Einheit Multiplikator Erläuterung Datentyp adresse 30003 Mittelwert abhängig Wert / 10 Windgeschwindigkeit 0x7533 (1 Nachkommastelle, Parameter z.B. 101=10,1m/s) „OS“ default: 30203 Mittelwert ° Wert / 10 Windrichtung 0x75FB (1 Nachkommastelle,...
  • Seite 61 Register- Parameter Name Einheit Multiplikator Erläuterung Datentyp adresse 34999 Fehlerstatus vom Wert letzten Messwert 0x88B7 (keine Nachkommastelle, 0=kein Fehler, 1= Messwert war fehlerhaft) Lückenloser Reihenfolge der Messwerte ab 35001 Register- Parameter Name Einheit Multiplikator Erläuterung Datentyp adresse 35001 Mittelwert abhängig Wert / 10 Windgeschwindigkeit 0x88B9...
  • Seite 62 Lückenloser Reihenfolge der Messwerte ab 35001 Register- Parameter Name Einheit Multiplikator Erläuterung Datentyp adresse 35023 Sensorversorgung Wert /10 (34995) 0x88CF (1 Nachkommastelle, z.B. 241=24,1V) 35025 Live Counter Wert (34997) 0x88D1 (keine Nachkommastelle, interner ms Zähler) 35027 Fehlerstatus vom Wert letzten Messwert 0x88D3 (keine (34999)

  • Seite 63: Befehle (Holding Register)

    11.4 Befehle (Holding Register) Nachfolgende Tabelle zeigt die verfügbaren Befehle mit zugehörigen Passwörtern zum Schreiben. Befehl MODBUS Beschreibung Passwort Registeradresse/ Lesen Schreiben Protokolladresse Befehl 40015 / 14 Mittelungsintervall für ohne Admin Windgeschwindigkeit und Windrichtung. 0 ... 1200 (x 100ms = 0 ...

  • Seite 64: Anhang 1 Vordefinierte Datentelegramme

    12 Anhang 1 Vordefinierte Datentelegramme 12.1 Telegramm 1 Windgeschwindigkeit und Windrichtung Befehl: TR1 Befehl: TT1 Telegrammaufbau: (STX)xx.x xxx*xx(CR)(ETX) Zeichen Nr. Funktion STX (HEX 02) Windgeschwindigkeit Windgeschwindigkeit (HEX 2E) Dezimalpunkt Windgeschwindigkeit Leerzeichen (HEX 20) Windrichtung Windrichtung Windrichtung * (HEX 2A) Prüfsummenkennung High Byte Prüfsumme in HEX (2 ..9) Low Byte Prüfsumme in HEX (2 ...

  • Seite 65: Telegramm 2 Vdt

    12.2 Telegramm 2 Windgeschwindigkeit, Windrichtung und akustische virtuelle Temperatur Befehl: TR2 Befehl: TT2 Telegrammaufbau: (STX)xx.x xxx xxx.x xx*xx(CR)(ETX) Zeichen Nr. Funktion STX (HEX 02) Windgeschwindigkeit Windgeschwindigkeit (HEX 2E) Dezimalpunkt Windgeschwindigkeit Leerzeichen (HEX 20) Windrichtung Windrichtung Windrichtung Leerzeichen (HEX 20) + oder - Vorzeichen Temperatur Temperatur (HEX 2E) Dezimalpunkt...
  • Seite 66 Telegrammausgabe im Fehlerfall Zeichen Nr. Funktion STX (HEX 02) ‚F’ ‚F’ (HEX 2E) Dezimalpunkt ‚F’ Leerzeichen (HEX 20) ‚F’ ‚F’ ‚F’ Leerzeichen (HEX 20) ‚F’ ‚F’ ‚F’ (HEX 2E) Dezimalpunkt ‚F’ Leerzeichen (HEX 20) High Byte Statusbyte Low Byte Statusbyte * (HEX 2A) Prüfsummenkennung High Byte Prüfsumme in HEX (2 ...

  • Seite 67: Telegramm 3 Vd2

    12.3 Telegramm 3 Windgeschwindigkeit, Windrichtung mit erhöhter Auflösung Befehl: TR3 Befehl: TT3 Telegrammaufbau: (STX)xxx.xx xxx.x*xx(CR)(ETX) Zeichen Nr. Funktion STX (HEX 02) Windgeschwindigkeit Windgeschwindigkeit Windgeschwindigkeit (HEX 2E) Dezimalpunkt Windgeschwindigkeit Windgeschwindigkeit Leerzeichen (HEX 20) Windrichtung Windrichtung Windrichtung (HEX 2E) Dezimalpunkt Windrichtung * (HEX 2A) Prüfsummenkennung High Byte Prüfsumme in HEX (2 ...

  • Seite 68: Telegramm 4 Nmea

    12.4 Telegramm 4 NMEA NMEA 0183 version 2.0 Befehl: TR4 Befehl: TT4 Telegrammaufbau: $WIMWV,xxx.x,R,xxx.x,N,A*xx(CR)(LF) Zeichen Nr. Funktion (HEX 24) Dollar (HEX 57) (HEX 49) (HEX 4D) (HEX 57) (HEX 56) (HEX 2C) Komma Windrichtung Windrichtung Windrichtung (HEX 2E) Dezimalpunkt Windrichtung (HEX 2C) Komma (HEX 52) (HEX 2C) Komma...
  • Seite 69 Telegrammausgabe im Fehlerfall Zeichen Nr. Funktion (HEX 24) Dollar (HEX 57) (HEX 49) (HEX 4D) (HEX 57) (HEX 56) (HEX 2C) Komma (HEX 2C) Komma (HEX 52) (HEX 2C) Komma (HEX 2C) Komma K, N, M, S = km/h, Knots, m/s, mph (HEX 2C) Komma (V = ungültig) * (HEX 2A) Prüfsummenkennung...

  • Seite 70: Telegramm 7 Vx, Vy, Vt

    12.5 Telegramm 7 Vx, Vy, VT Geschwindigkeitskomponenten Vx und Vy Befehl: TR7 Befehl: TT7 Telegrammaufbau: (STX)xxx.x;xxx.x;xxx.x;xx;xx(CR)(ETX) Zeichen Nr. Funktion (HEX 02) + oder - Vorzeichen Windgeschwindigkeit X Windgeschwindigkeit X (HEX 2E) Dezimalpunkt Windgeschwindigkeit X ; (Semikolon) + oder - Vorzeichen Windgeschwindigkeit Y Windgeschwindigkeit Y (HEX 2E) Dezimalpunkt...
  • Seite 71 Telegrammausgabe im Fehlerfall Zeichen Nr. Funktion (HEX 02) (HEX 2E) Dezimalpunkt ; (Semikolon) (HEX 2E) Dezimalpunkt ; (Semikolon) (HEX 2E) Dezimalpunkt ; (Semikolon) High Byte Statusbyte Low Byte Statusbyte ; (Semikolon) High Byte Prüfsumme in HEX (2 ... 21) Low Byte Prüfsumme in HEX (2 ...

  • Seite 72: Telegramm 8 Vdm

    12.6 Telegramm 8 Windgeschwindigkeit, Windrichtung mit höherer Auflösung und Versorgungsspannungs-Monitor Befehl: TR8 Befehl: TT8 Telegrammaufbau: (STX)xx xxx.xx xxx.x xx xx*xx(CR)(ETX) Zeichen Nr. Funktion STX (HEX 02) Sensor ID Sensor ID Leerzeichen (HEX 20) Windgesschwindigkeit Windgesschwindigkeit Windgesschwindigkeit Dezimalpunkt (HEX 2E) Windgesschwindigkeit Windgesschwindigkeit Leerzeichen (HEX 20) Windrichtung...
  • Seite 73 Telegrammausgabe im Fehlerfall Zeichen Nr. Funktion STX (HEX 02) Sensor ID Sensor ID Leerzeichen (HEX 20) Dezimalpunkt (HEX 2E) Leerzeichen (HEX 20) Dezimalpunkt (HEX 2E) Leerzeichen (HEX 20) Status Byte (High Byte) Status Byte (Low Byte) Leerzeichen (HEX 20) Versorgungsspannungs-Monitor (HEX High Byte) Versorgungsspannungs-Monitor (HEX Low Byte) * (HEX 2A) Prüfsummenerkennung High byte Prüfsumme in HEX (2 ...

  • Seite 74: Telegramm 9 Vdpm (Befehl Of=0)

    12.7 Telegramm 9 VDPM (Befehl OF=0) Windgeschwindigkeit, Windrichtung mit höherer Auflösung, Luftdruck (optional) und Versorgungsspannungs-Monitor Befehl: TR9 Befehl: TT9 Telegrammaufbau: (STX)xx xxx.xx xxx.x xxxx.x xx xx*xx(CR)(ETX) Zeichen Nr. Funktion STX (HEX 02) Sensor ID Sensor ID Leerzeichen (HEX 20) Windgesschwindigkeit Windgesschwindigkeit Windgesschwindigkeit Dezimalpunkt (HEX 2E)
  • Seite 75 Telegrammausgabe im Fehlerfall Zeichen Nr. Funktion STX (HEX 02) Sensor ID Sensor ID Leerzeichen (HEX 20) Dezimalpunkt (HEX 2E) Leerzeichen (HEX 20) Dezimalpunkt (HEX 2E) Leerzeichen (HEX 20) Dezimalpunkt (HEX 2E) Leerzeichen (HEX 20) Status Byte (High Byte) Status Byte (Low Byte) Leerzeichen (HEX 20) Versorgungsspannungs-Monitor (HEX High Byte) Versorgungsspannungs-Monitor (HEX Low Byte)

  • Seite 76: Telegramm 9 (Of=2)

    12.7.1 Telegramm 9 (OF=2) GeräteID, Windgeschwindigkeit, Windrichtung, akustische Temperatur, Statusbyte, Checksumme Befehl: TR9 Befehl: TT9 (nur OF=2) Telegrammaufbau konstant 15 Bytes: Zeichen Nr. Funktion / Zeichen ‚!‘ (Startzeichen) Sensor ID Sensor ID Windgesschwindigkeit Windgesschwindigkeit Windgesschwindigkeit Windrichtung in Grad Windrichtung in Grad Windrichtung in Grad akustische virtuelle Temperatur akustische virtuelle Temperatur...

  • Seite 77: Telegramm 11 Pbt

    12.8 Telegramm 11 PBT Windgeschwindigkeit, Windrichtung und akustische virtuelle Temperatur Befehl: TR11 Befehl: TT11 Telegrammaufbau: (STX)xx.x xxx xxx.x xx*xx(CR)(ETX) Zeichen Nr. Normalfunktion Ausgabe im Fehlerfall PBT (3 Bytes HEX 50 42 54) PBT wie Normalfunktion Windgeschwindigkeit in 1/10 m/s (2 Byte binär) 0xFFFF (binär Low-Byte High-Byte) Windrichtung in °...

  • Seite 78: Technische Daten

    13 Technische Daten Windgeschwindigkeit Messbereich 0,01 ... 75m/s Skalierung des Analogausgangs frei wählbar Genauigkeit ≤5m/s: ±0,2m/s (rms - Mittel über 360°) 5 ... 60m/s: ±2% vom Messwert (rms - Mittel über 360°) 60 ... ±3% vom Messwert (rms - Mittel über 75m/s: 360°) Auflösung...
  • Seite 79 Busbetrieb Busbetrieb mit bis zu 99 Geräten möglich Firmwareupdate Firmwareupdate über RS422/485 Temperaturbereich Betriebstemperatur –50 ... + 80°C beheizt –30 ... + 80°C unbeheizt Lagerung –50 ... + 80°C Messbetrieb mit Heizung bis - 75°C möglich Versorgung ohne U: 8 ... 60V DC oder Betriebsspannung Heizung 12 ...

  • Seite 80: Maßbild

    14 Maßbild © Adolf Thies GmbH & Co. KG · Hauptstraße 76 · 37083 Göttingen · Germany 021545/10/25 Tel. +49 551 79001-0 · Fax +49 551 79001-65 · info@thiesclima.com ·www.thiesclima.com Seite 80 von 84...

  • Seite 81: Zubehör (Als Option Lieferbar)

    Schnittstellenwandler 9.1702.xx.000 Zur RS 422 Signalwandlung in RS 232. Blitzschutzstab 4.3100.99.150 Zur Blitzableitung. Netzgerät Compact 9.3389.10.100 Netzgerät zur Versorgung von Ultrasonic Anemometer 2D Compact Primary: 230V 50Hz / ca. 400VA Nordring 508696 Dient als Montage- und Ausrichthilfe. Achtung: Auf Grund der zu erwartenden Verlustleistung des Anschlusskabels, ist das Netzgerät zur Stromversorgung...

  • Seite 82: Ec-Declaration Of Conformity

    17 EC-Declaration of Conformity Manufacturer: Adolf Thies GmbH & Co. KG Hauptstraße 76 37083 Göttingen, Germany http://www.thiesclima.com Ultrasonic Anemometer 2D compact Product: Doc. Nr. 607-45944_CE Article Overview : 4.3875.00.000 4.3876.00.340 4.3875.00.030 4.3875.00.260 4.3875.00.300 4.3875.00.309 4.3875.00.340 4.3875.00.346 4.3875.00.360 4.3875.00.390 4.3875.00.460 4.3875.00.540 4.3875.00.541 4.3875.01.300 4.3875.01.310 4.3875.01.311...

  • Seite 83: Uk-Ca-Declaration Of Conformity

    18 UK-CA-Declaration of Conformity Manufacturer: Adolf Thies GmbH & Co. KG Hauptstraße 76 37083 Göttingen, Germany http://www.thiesclima.com Ultrasonic Anemometer 2D compact Product: Doc. Nr. 607-45944_CA Article Overview : 4.3875.00.000 4.3876.00.340 4.3875.00.030 4.3875.00.260 4.3875.00.300 4.3875.00.309 4.3875.00.340 4.3875.00.346 4.3875.00.360 4.3875.00.390 4.3875.00.460 4.3875.00.540 4.3875.00.541 4.3875.01.300 4.3875.01.310 4.3875.01.311...
  • Seite 84 Sprechen Sie mit uns über Ihre Systemanforderungen. Wir beraten Sie gern. ADOLF THIES GMBH & CO. KG Meteorologie und Umweltmesstechnik Hauptstraße 76 · 37083 Göttingen · Germany Tel. +49 551 79001-0 · Fax +49 551 79001-65 info@thiesclima.com www.thiesclima.com © Adolf Thies GmbH & Co. KG · Hauptstraße 76 · 37083 Göttingen · Germany 021545/10/25 Tel.

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