Einleitung

Müssen zwei Temperaturmesspunkte überwacht und die Messwerte an eine SPS, ein HMI, einen Industrierrechner oder einen eingebetteten Controller übertragen werden?

Das Eletechsup N4DSB03 ist ein kompaktes, stromsparendes Temperaturerfassungsmodul für zwei digitale DS18B20-Temperatursensoren. Es wandelt die Messwerte der Sensoren in Modbus-RTU-Daten um und überträgt sie über ein RS485-Kommunikationsnetzwerk.

Mit einem breiten Versorgungsspannungsbereich, konfigurierbarer serieller Kommunikation und einer Leiterplattenfläche von nur 32,6 × 25,8 mm ist das N4DSB03 eine praktische Lösung für die dezentrale Temperaturüberwachung, eingebettete Steuerungssysteme, Smart-Home-Projekte und Industrieanlagen.

Produktseite: https://eletechsup.com/products/n4dsb03-1-2ch-rs485-digital-temperature-collector-module-55-to-125c-ds18b20-sensor-dc-5v-12v-24v-for-thermostat-smart-home-r46ca01

1. Wichtigste technische Daten

Parameter	Spezifikation
Modell	N4DSB03
Temperatursensoren	DS18B20
Erfassungskanäle	2
Temperaturmessbereich	-55°C bis +125°C
Kommunikationsschnittstelle	RS485
Kommunikationsprotokoll	Modbus RTU
Unterstützte Funktionscodes	03, 04, 06, 16
Versorgungsspannung	DC 6–25V
Betriebsstrom	Ungefähr 7–8mA
Standard-Baudrate	9600 bps
Konfigurierbare Baudrate	1200–115200 bps
Serielles Format	8 Datenbits, keine Parität, 1 Stoppbit
Abmessungen der Leiterplatte ohne Anschlüsse	32,6 × 25,8 × 3,5 mm
Abmessungen mit Anschlüssen	32,6 × 25,8 × 12 mm
Gewicht ohne Anschlüsse	Ungefähr 3,6g
Gewicht mit Anschlüssen	Ungefähr 7,6g

Das N4DSB03 unterstützt bis zu zwei DS18B20-Sensoren pro Modul. Dank seines kompakten Designs eignet es sich für Installationen, bei denen Platz und geringer Stromverbrauch wichtige Faktoren sind.

2. Zwei Temperatureingänge, ein RS485-Anschluss

Das N4DSB03 ermöglicht die Überwachung von zwei Temperaturmesspunkten über ein einziges, über RS485 angeschlossenes Erfassungsmodul.

Beispielsweise kann eine Steuerung die Ein- und Austemperaturen eines Kühlsystems überwachen oder die Temperatur in einem Schaltschrank mit der Umgebungstemperatur vergleichen.

Mögliche Anwendungsbereiche:

• Temperaturüberwachung von Industrieanlagen

• HLK- und Lüftungssysteme

• Kälte- und Kühlanlagen

• Schaltschränke und Serverräume

• Gewächshäuser und landwirtschaftliche Überwachung

• Lagerhallen und Lagereinrichtungen

• Smart-Home- und Gebäudeautomation

• Laborgeräte und Prüfgeräte

Der DS18B20-Sensor bietet einen Nennmessbereich von -55°C bis +125°C. Die tatsächliche Messleistung hängt vom Sensor, den Installationsbedingungen, der Verdrahtung und dem Systemdesign ab.

3. Modbus RTU für SPS, HMI und eingebettete Systeme

Einer der Hauptvorteile des N4DSB03 ist seine RS485-Modbus-RTU-Schnittstelle.

Modbus RTU wird in der Industrieautomation häufig eingesetzt, da ein Mastergerät über ein serielles Netzwerk mit mehreren adressierten Geräten kommunizieren kann.

Das N4DSB03 kann in Systeme integriert werden, die kompatible:

• SPS und HMIs

• Industrierrechner

• Mikrocontroller und eingebettete Controller

• USB-auf-RS485-Adapter

• Python-basierte Überwachungsanwendungen

• Benutzerdefinierte SCADA- und Datenerfassungssoftware

Die Standard-Serienkonfiguration lautet 9600 bps, 8-N-1, wobei die Baudrate von 1200 bis 115200 bps konfigurierbar ist.

Das Modul unterstützt die Funktionscodes 03 und 04 zum Lesen sowie 06 und 16 zum Schreiben. Die entsprechenden Registeradressen, das Datenformat, die Skalierung und die Konfigurationsbefehle finden Sie in der offiziellen Protokolldokumentation.

4. Erweiterbare Multi-Punkt-Temperaturüberwachung

Für Anwendungen, die mehr als zwei Temperaturmesspunkte erfordern, können mehreren N4DSB03-Modulen unterschiedliche RS485-Adressen zugewiesen und sie an einen gemeinsamen Bus angeschlossen werden.

Jedes Modul bietet zwei Temperaturkanäle. Daher kann ein System mit mehreren Modulen die Temperaturerfassung auf verschiedene Maschinen, Schränke, Räume oder Gerätebereiche verteilen.

Die Produktdokumentation gibt bis zu 247 konfigurierbare Moduladressen an. Für größere Installationen empfiehlt Eletechsup bei Verwendung von mehr als 16 Modulen einen RS485-Repeater.

Die tatsächliche Netzwerkkapazität hängt von den RS485-Transceivern, der Bustopologie, den Kabeleigenschaften, dem Mastergerät und der Anordnung der Repeater ab.

Für eine zuverlässige Kommunikation sollten die RS485-Verdrahtungsvorschriften eingehalten und sichergestellt werden, dass jedes Modul eine eindeutige Adresse hat.

5. Anwendungsbeispiel: Temperaturüberwachung eines Kühlsystems

Betrachten Sie ein industrielles Kühlsystem mit zwei Temperaturmesspunkten:

• Kanal 1: Kühlwassertemperatur am Einlass

• Kanal 2: Kühlwassertemperatur am Auslass

Beide DS18B20-Sensoren sind mit dem N4DSB03 verbunden. Eine SPS oder ein Industrierrechner liest die Temperaturregister über RS485-Modbus-RTU aus.

Die Hoststeuerung kann dann:

1. Beide Temperaturen auf einem HMI anzeigen.

2. Den Temperaturunterschied über das Kühlsystem berechnen.

3. Temperaturverläufe für die Wartung aufzeichnen.

4. Alarme auslösen, wenn konfigurierte Temperaturgrenzwerte überschritten werden.

5. Messwerte an ein zentrales Überwachungssystem senden.

Die gleiche Architektur kann für Kältesysteme, Heizgeräte, Serverschränke, Umweltüberwachung und andere Anwendungen mit Zwei-Punkt-Temperaturmessung angepasst werden.

Das N4DSB03 übernimmt die Temperaturerfassung und Kommunikation, während die Hoststeuerung die anwendungsspezifische Logik ausführt.

6. Kompakte Leiterplatte für OEM und eingebettete Anwendungen

Mit einer Leiterplattenfläche von nur 32,6 × 25,8 mm ohne Anschlüsse kann das N4DSB03 für eingebettete Geräte und benutzerdefinierte Steuerungskarten in Umgebungen mit begrenztem Installationsraum in Betracht gezogen werden.

Mögliche Einsatzbereiche:

• Temperaturüberwachung in elektronischen Geräten

• Benutzerdefinierte thermostatische Regler

• Remote-Temperaturerfassungsknoten

• OEM-Automatisierungsprodukte

• Kleine industrielle Überwachungssysteme

• Eingebettete RS485-Sensorschnittstellen

Das Modul unterstützt eine Versorgungsspannung von DC 6–25V und vereinfacht so die Stromversorgungsintegration in vielen Niederspannungssteuerungssystemen.

Bei OEM-Projekten sollten Ingenieure vor der Integration des Moduls in ein Fertigprodukt die verfügbare Anschlussversion, die Montageanordnung, die Verdrahtungsanforderungen und das Gehäusedesign prüfen.

7. Empfehlungen zu Verdrahtung und Installation

Verdrahtung des DS18B20-Sensors: Verbinden Sie die Sensoren mit den entsprechenden Kanälen und Anschlüssen gemäß dem offiziellen Verdrahtungsdiagramm. Überprüfen Sie sorgfältig die Strom-, Masse- und Datenverbindungen.

RS485-Verdrahtung: Verbinden Sie A+ und B− mit der entsprechenden RS485-Schnittstelle des Mastergeräts. Wenn die Kommunikation fehlschlägt, überprüfen Sie die Polarität und die von beiden Geräten verwendeten Anschlussbeschriftungen.

Serienkonfiguration: Beginnen Sie mit den Standardeinstellungen 9600 bps, keine Parität, 8 Datenbits und 1 Stoppbit.

Kabellänge des Sensors: Eletechsup empfiehlt, die Kabel der DS18B20-Sensoren auf 15 Meter zu begrenzen.

RS485-Buslänge: Die empfohlene Buslänge beträgt maximal 100 Meter. Bei längeren Strecken ist zusätzliche Aufmerksamkeit für die Kabelauswahl, Terminierung, Topologie und elektrische Störungen erforderlich.

Fehlerbehebung: Überprüfen Sie die Versorgungsspannung, die Sensordrahtung, die Modbus-Adresse und die Serieneinstellungen. Die Produktdokumentation beschreibt, dass bei Kommunikationsfehlern der RES-Jumper für fünf Sekunden kurzgeschlossen werden sollte, um die Werkseinstellungen wiederherzustellen.

Fazit

Das Eletechsup N4DSB03 vereint zwei DS18B20-Temperatureingänge, geringen Stromverbrauch und RS485-Modbus-RTU-Kommunikation in einem außergewöhnlich kompakten Erfassungsmodul.

Es ist eine nützliche Option für Ingenieure und Systemintegratoren, die SPS-Temperaturüberwachung, HMI-Systeme, eingebettete Controller, Smart-Home-Geräte und dezentrale industrielle Temperaturerfassungsnetzwerke entwickeln.

Ob Sie zwei Temperaturmesspunkte lokal überwachen oder mehrere Erfassungsmodule über ein RS485-Netzwerk verteilen müssen, das N4DSB03 bietet eine kompakte Hardware-Schnittstelle, um DS18B20-Temperaturdaten in Ihr Steuerungssystem einzuspeisen.

Entdecken Sie das Eletechsup N4DSB03:
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