1 Geräteausführung Benennung Bestell - Nr. Elektrischer Datenformat Betriebsspannung Ausgang WETTERSTATION WS3/O-MB 1 x RS485 Daten im Binär Format 18...30VDC COMPACT WS3/O (Befehlsinterpreter: 18...28VAC MODBUS RTU). 2 Anwendung Die WETTERSTATION COMPACT WS3/O ist für den Einsatz in der Gebäudeautomation (z.B. Beschattungssteuerung) bestimmt, sie erfasst folgende Messgrößen: •...
3 Aufbau / Arbeitsweise Windgeschwindigkeit / Windrichtung: Die Windmessung basiert auf dem Hitzdrahtprinzip. An der Gehäuseunterseite befindet sich der beheizte zylindrische Sensor. Die Temperatur des Zylinders wird über einen PID-Regler, auf einer zur Umgebung konstant erhöhten Temperatur geregelt. Die zugeführte Heizenergie ist ein Maß für die Windgeschwindigkeit.
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Lufttemperatur: Die Messung der Lufttemperatur erfolgt über einen PT1000-Messwiderstand. Der Sensor ist auf einer flexiblen Leiterplatte montiert und im Unterteil des Gehäuses platziert. Luftdruck: Der absolute Luftdruck wird über einen piezoresistiver MEMS Sensor gemessen. Um Luftdruckwerte, die an verschiedenen Orten gleichzeitig gemessen wurden, sinnvoll miteinander vergleichen zu können, müssen sie auf eine gemeinsame Bezugshöhe (Meereshöhe) umgerechnet werden.
Gehäuseinnentemperatur: Die Messung der Temperatur im Gehäuseinneren erfolgt über einen Silizium Temperatursensor. GPS-Empfänger: Die Wetterstation hat einen GPS-Empfänger mit integrierter RTC (Real Time Clock), damit wird die Position der Wetterstation und die Zeit + Datum (UTC) empfangen. Eine Ausrichtung des GPS-Empfängers ist nicht erforderlich. Die integrierte RTC ist gepuffert für über einen Zeitraum von 3 Tagen.
4.2 Mechanische Montage Die bestimmungsgemäße Montage der Wetterstation WS3/O erfolgt auf einem Rohrstutzen / Rohr mit ≤25mm Außendurchmesser. Der Innendurchmesser muss ≥19mm sein, um Stecker und Kabel durchführen zu können. Werkzeug: Innensechskantschlüssel SW2mm (Inbusschlüssel). Ablauf: 1. Kabel / Steckverbindung durch die Bohrung der Masten, Rohr, Ausleger etc.
4.2.1 Nordausrichtung Zur exakten Bestimmung der Wind- und Helligkeitsrichtung muss die WETTERSTATION COMPACT WS3/O nach Norden (Geographisch-Nord) ausgerichtet montiert sein. Die Innen-Sechskant-Schraube dient als Nordmarkierung (N) Werkzeug: Innensechskantschlüssel SW 2mm (Inbusschlüssel). Ablauf: 1. Einen markanten Punkt der Landschaft (Baum, Gebäude etc.) in Nordrichtung mit Hilfe eines Kompasses ermitteln.
4.3 Elektrische Montage Die WETTERSTATION COMPACT WS3/O ist mit einem 7-poligen Stecker für den elektrischen Anschluss ausgestattet. Eine Kabeldose (Gegenstecker) gehört zum Lieferumfang. 4.3.1 Kabel, Kabelkonfektionierung, Steckermontage Das anzuschließende Kabel sollte folgende Eigenschaften aufweisen: 5 Adern, max. 0,14mm² Aderquerschnitt, Kabeldurchmesser max. 5,0mm, UV-Beständigkeit, Gesamt- Schirmung.
4.3.2 Anschlussschaltbild Bestell - Nr. Sicht auf 7 pol. Binder Steckverb. / Plug Lötanschluss WS3/O-MB des Gegensteckers (Kabeldose) 1 2 3 4 5 6 Schirm / Shield Erde Earth Versorgung Power 18 ... 30 VDC 18 ... 28 VAC * Bei langen Übertragungsstrecken kann eine Verbindung mit dem GND der Datenerfassung die Störanfälligkeit der Übertragungsstrecke verringern.
5 Wartung Da das Gerät ohne bewegliche Teile, d.h. verschleißfrei arbeitet, sind nur minimale Servicearbeiten erforderlich. Abhängig vom Standort kann das Gerät verschmutzen. Die Reinigung sollte mit Wasser und einem weichen Tuch durchgeführt werden. Es dürfen keine aggressiven Reinigungsmittel verwendet werden.
6 Schnittstelle Die Schnittstelle zur Wetterstation besteht aus einer RS485 Verbindung (halb-duplex-Modus), mit folgendem Datenformat: • 9600 Baud (die Baudrate ist mit dem Befehl BR einstellbar). • 8 Datenbits. • Keine Parität. • 1 Stoppbit. • Daten im Binär Format (Befehlsinterpreter: MODBUS RTU). Das Verhalten (Konfiguration) der Wetterstation kann mit den zur Verfügung stehenden Befehlen verändert werden (siehe Befehle und Beschreibung).
Code Name Bedeutung 0x01 ILLEGAL FUNCTION Der Funktionscode in der Anforderung ist für die Registeradresse nicht zulässig. 0x02 ILLEGAL DATA ADDRESS Die Registeradresse in der Anforderung ist nicht gültig. 0x03 ILLEGAL DATA VALUE Die angegebenen Daten in der Anforderung sind nicht zulässig.
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Register- Parameter Name Einheit Multiplikator Erläuterung Datentyp adresse 105000=1050.00hPa) 31001 Globalstrahlung W/m² Wert / 10 (1 Nachkommastelle, z.B. 10000=1000.0W/m^2) 31201 Helligkeit Nord kLux Wert / 10 (1 Nachkommastelle, z.B. 1200=120.0kLux) 31203 Helligkeit Ost kLux Wert / 10 (1 Nachkommastelle, z.B. 1200=120.0kLux) 31205 Helligkeit Süd...
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Register- Parameter Name Einheit Multiplikator Erläuterung Datentyp adresse 2550=2550 1/s) 34815 Betriebszeit Wert (keine Nachkommastelle, z.B. 255=255s) 34817 Mittelwert der über GPS Wert empfangenen Höhe über (1 Nachkommastelle, z.B. 240=24.0m über NHN) 35001 Windgeschwindigkeit Wert / 10 (30001) (1 Nachkommastelle, z.B. 101=10.1m/s) 35003 Mittelwert...
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Register- Parameter Name Einheit Multiplikator Erläuterung Datentyp adresse (31209) (keine Nachkommastelle, z.B. 500=500Lux) 35035 Niederschlagstatus Wert (keine Nachkommastelle, (0=kein (31401) Niederschlag, 1=Niederschlag) 35037 Datum Wert (34601) (keine Nachkommastelle, JJJJMMTT, z.B. 20121210=10.12.2012) 35039 Uhrzeit Wert (34603) (keine Nachkommastelle, HHMMSS, z.B. 121035=12:10:35) 35041 Zeitformat Wert...
Hinweis: Durch die lückenlose Anordnung der Messwerte ab Adresse 35001, kann der MODBUS Master alle Messwerte mit einer Anforderung auslesen! 6.1.2 Befehle (Holding Register) Alle Befehle der Wetterstation WS3/O belegen 32Bit, d.h. 2 MODBUS Registeradressen und repräsentieren vorzeichenlose ganze Zahlen. Nachfolgendes Beispiel zeigt das Ändern der Baudrate auf 19200 Baud.
6.2 Befehle und Beschreibung Nachfolgende Tabelle zeigt die verfügbaren Befehle, sowie die zugehörigen Passwörter zum Lesen und Schreiben: Initialwert MODBUS Befehl Beschreibung Passwort Werks- Register- Lesen / Schreiben einstellung adresse Befehl AI 40069 Mittelungsintervall für Windrichtung Ohne Benutzer und Windgeschwindigkeit. Befehl BR 40005 Wählen der Baudrate.
6.2.1 Befehl AI <id>AI<parameter><CR> Mittelungsintervall für Windgeschwindigkeit und Windrichtung Zugriff: Lesen / schreiben. Beschreibung: Mit dem Befehl AI wird das Mittelungsintervall für die Windgeschwindigkeit und die Windrichtung in Minuten angegeben. Die Mittelung der Windgeschwindigkeit erfolgt skalar und die Mittelung der Windrichtung vektoriell. Ist der Parameter gleich 0, dann ist die Mittelung deaktiviert und die Mittelwerte entsprechen den Momentanwerten.
6.2.3 Befehl DC <id>DC<parameter><CR> Berechnungsart für Dämmerung Zugriff: Lesen / schreiben. Beschreibung: Mit dem Befehl DC wird die Berechnungsart für die Dämmerung angegeben. Die Dämmerung wird aus den 4 richtungsabhängigen Helligkeitswerten berechnet. Dabei kann zwischen der Summe und dem Mittelwert gewählt werden. Parameterbeschreibung: 0: Dämmerung entspricht der Summe von den 4 Helligkeitswerten 1: Dämmerung entspricht dem Mittelwert von den 4 Helligkeitswerten...
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Mit dem Kommando „HP“ wird die Heizleistung für den Beschreibung: Betauungsschutz des Niederschlagswächters eingestellt. Die Angabe erfolgt in Prozent. 5…8: Maximale Empfindlichkeit des Niederschlagswächters zur Parameterbeschreibung: Erkennung kleinster Niederschlagsintensitäten. 9…17: Hohe Empfindlichkeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Empfindlichkeit für Nebel, Dunst und Betauung. 18…22: Maximale Unempfindlichkeit gegenüber Nebel, Dunst und Betauung.
6.2.7 Befehl ID <id>ID<parameter><CR> Identifikationsnummer Zugriff: Lesen / schreiben. Beschreibung: Dieser Befehl setzt die Identifikationsnummer (INTERNER BUS Interpreter) bzw. die Slave-Adresse (MODBUS RTU Interpreter). Nur wenn die im Befehl enthaltene ‚id’, mit der in der Wetterstation eingestellten übereinstimmt, wird ein Antworttelegramm gesendet. Eine Ausnahme ist die generische ‚id’, bei der alle Wetterstationen antworten (INTERNER BUS Interpreter).
6.2.9 Befehl LC <id>LC<parameter><CR> LED Steuerung Zugriff: Lesen / schreiben. Mit dem Kommando „LC“ wird der Modus für die Steuerung der Beschreibung: blauen LED angegeben. Parameterbeschreibung: Parameter Beschreibung LED (blau) zeigt Windgeschwindigkeit an. LED (blau) ist dunkel. Beispiele: LED blau dunkel: "00LC1\r"...
6.2.11 Befehl SH <id>SH<parameter><CR> Stationshöhe Zugriff: Lesen / schreiben. Beschreibung: Mit dem Befehl wird die Stationshöhe am Standort der Wetterstation eingestellt. Dieser Wert dient zur Berechnung des relativen Luftdrucks. Die Angabe der Höhe erfolgt in Meter. Ist der eingestellte Parameter 3001, dann wird der relative Luftdruck mit der Höhe aus den GPS-Daten berechnet.
6.2.13 Befehl TR <id>TR<parameter><CR> Telegrammausgabe Zugriff: Lesen / schreiben. Beschreibung: Der Befehl löst die einmalige Übertragung eines Telegramms aus. Der Parameter gibt den Telegrammtyp an. Parameterbeschreibung: Messwert-Telegramm Sensordaten-Telegramm Antworttelegramm: siehe Kapitel Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden. Wertebereich: 1...2 Initialwert: 6.2.14 Befehl TT <id>TT <parameter><CR>...
6.2.15 Befehl TZ <id>TZ <parameter><CR> Zeitzone Zugriff: Lesen / schreiben. Beschreibung: Mit dem Befehl TZ kann die Ausgabe von Datum/Uhrzeit verändert werden. Parameterbeschreibung: UTC-Zeit – 1 Stunde UTC-Zeit UTC-Zeit + 1 Stunde MESZ bzw. MEZ Die Umstellung zwischen Sommer- und Winterzeit erfolgt selbstständig Bedeutung UTC –...
7 LED-Signale Auf der Unterseite der WETTERSTATION COMPACT WS3/O befinden sich 2 LED’s, die von außen durch das Gehäuse sichtbar sind. LED grün LED blau Abbildung 1 : LED’s Empfängt die Wetterstation über einen Zeitraum von 3 Sekunden oder länger keinen Befehl zur Abfrage der Messwerte, dann blinkt die grüne LED mit einer Frequenz von 1Hz und signalisiert seine Betriebsbereitschaft.
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Abbildung 2 : Spektrum der Helligkeitssensoren (Quelle: Datenblatt für das Bauteil SFH5711 / OSRAM) Abbildung 3 : Richtcharakteristik der Helligkeitssensoren (Quelle: Datenblatt für das Bauteil SFH5711 / OSRAM) 32 / 34 ba_7-1-120/11D/0318...