Sicherheitshinweise:- Die Bedienungsanleitung muss vor der Nutzung des Geräts gelesen werden, um Fehlfunktionen und Gefährdungen zu vermeiden.
- Montage und elektrische Anschlüsse dürfen nur von qualifiziertem Fachpersonal durchgeführt werden.
- Reparaturen und Wartungen sind ausschließlich von geschultem Personal oder dem Hersteller durchzuführen.
- Verwendung nur mit empfohlenem Zubehör und Verbrauchsmaterial.
- Empfehlung zur Nutzung redundanter Systeme bei sicherheitsrelevanten Anwendungen.
Umwelt:- Der Hersteller verpflichtet sich zur umweltgerechten Entsorgung und Wiederverwertung der Produkte.
- Verpackungsmaterialien sind recyclebar und sollten entsprechend entsorgt werden.
Dokumentation:- Copyright liegt bei Adolf Thies GmbH & Co KG.
- Keine Haftung für technische oder drucktechnische Fehler in der Anleitung.
- Das Gerät darf nur mit der Bedienungsanleitung weitergegeben werden.
Inhaltsverzeichnis:- Arbeitsweise und Messprinzipien des Anemometers.
- Betriebsvorbereitung: Wahl des Aufstellortes, Montage und elektrische Anschlüsse.
- Wartung und Kalibrierung des Geräts.
- Serielle Kommunikation und Datenverarbeitung.
- Verhalten unter extremen Bedingungen und Heizungssteuerung.
- Kundenseitige Konfiguration und Verwaltung von Parameterdatensätzen.
- Technische Daten und Maßbild des Geräts.
- Zubehör und weitere Informationen.
Technische Daten:- Details zu den technischen Spezifikationen des Anemometers.
Anwendungsbereich: Das Ultrasonic Anemometer 2D erfasst zweidimensional die horizontalen Komponenten der Windgeschwindigkeit, Windrichtung und die virtuelle Temperatur. Es ist besonders geeignet für Meteorologie, Klimatologie, Windkraftanlagen, Verkehrstechnik und mehr. Über 35 Messwerte sind verfügbar, darunter orthogonale Windgeschwindigkeitsvektoren und akustische virtuelle Temperatur.
Messprinzip: Die Messung basiert auf der Überlagerung der Schallgeschwindigkeit mit der Windgeschwindigkeit. Die Schallgeschwindigkeit wird in beide Richtungen gemessen, um Temperatureinflüsse zu eliminieren. Die rechtwinkligen Geschwindigkeitskomponenten werden in Polarkoordinaten umgewandelt.
Akustische Virtuelle Temperatur: Diese wird durch die Schallgeschwindigkeit bestimmt, die von der Lufttemperatur abhängt. Die Methode ist trägheitsfrei und vermeidet Messfehler durch Strahlung oder Verdunstung. Die Korrektur der Temperatur erfolgt durch Berücksichtigung der Luftfeuchte.
Heizung: Das Anemometer ist mit einem Heizsystem ausgestattet, das Vereisung verhindert und die Funktionalität auch bei extremen Wetterbedingungen sicherstellt. Die Heizung hält die Temperatur der Außenflächen über +5°C.
Arbeitsweise: Das Gerät besteht aus vier Ultraschall-Wandlern, die in zwei senkrecht zueinander stehenden Messstrecken angeordnet sind. Eine Messsequenz umfasst vier Einzelmessungen in alle Richtungen, die zur Berechnung der Windgeschwindigkeit und -richtung verwendet werden.
1. Spezifikationen und Formeln:Die akustische virtuelle Temperatur wird durch eine vereinfachte Formel berechnet, die den Einfluss des Wasserdampfdrucks berücksichtigt. Der Korrektureinfluss des Wasserdampfdrucks auf den Luftdruck ist gering und bei typischen Bedingungen fast vernachlässigbar. Kalibrierte Messungen haben gezeigt, dass der Korrekturfaktor in der Formel angepasst werden sollte.
2. Betriebsvorbereitung:Das Anemometer muss senkrecht montiert werden, um Wassereintritt zu vermeiden. Bei der Verwendung eines Blitzschutzstabes ist ein Winkel von 45° zur Messstrecke einzuhalten. Das Gerät darf nur mit einem Netzteil der „Class 2, limited Power“ betrieben werden.
3. Wahl des Aufstellortes:Das Anemometer sollte in einem Mindestabstand von 1 Meter zu reflektierenden Flächen aufgestellt werden. Für genaue Windmessungen sollte es in 10 Meter Höhe über ungestörtem Gelände montiert werden.
4. Montage und Ausrichtung:Das Anemometer muss nach Norden ausgerichtet werden. Bei der Nordausrichtung sind Ortsmissweisung und störende Magnetfelder zu beachten. Ein optionaler Nordring kann zur einfachen Ausrichtung verwendet werden.
5. Elektrische Montage:Das Anemometer ist mit einem Stecker oder einer Kabelverschraubung ausgestattet. Die Anschlussbelegung ist im Beiblatt „Werkseinstellung“ beschrieben. Das Kabel muss bestimmte Spezifikationen erfüllen, einschließlich UV-Beständigkeit und Schirmung.
6. Wartung:Das Gerät benötigt minimale Wartung, da es keine beweglichen Teile hat. In regenarmen Gebieten kann eine gelegentliche Reinigung der Sensorflächen notwendig sein.
7. Kalibrierung:Das Anemometer enthält keine einstellbaren Bauelemente. Eine mechanische Deformation der Wandlerarme kann zu Messfehlern führen. Bei Abweichungen sollte eine Neu-Kalibrierung in Betracht gezogen werden.
8. Garantie:Schäden durch unsachgemäße Behandlung oder Fremdeinwirkung sind nicht durch die Garantie abgedeckt. Das Öffnen des Geräts ohne Zustimmung des Herstellers führt zum Erlöschen des Garantieanspruchs.
Funktionsbeschreibung des ULTRASONIC
Der ULTRASONIC bietet verschiedene Funktionen, die aufgrund der begrenzten Anzahl an Steckverbinderkontakten nicht alle gleichzeitig genutzt werden können. Diese Abhängigkeiten sind im Dokument beschrieben.
Serielle Kommunikation
Der ULTRASONIC verfügt über eine RS485/RS422-Schnittstelle, die im Voll- oder Halbduplexmodus betrieben werden kann. Die Baudrate ist variabel. Ein softwareseitig zuschaltbarer Wellenabschlusswiderstand ist für den Halb-Duplex-Betrieb vorhanden.
Duplex Modus
Im Voll-Duplex-Modus werden Sende- und Empfangssignale über getrennte Leitungen übertragen, während im Halb-Duplex-Modus die Übertragung über dasselbe Leitungspaar im Zeitmultiplex erfolgt. Der Befehl DM ermöglicht die Auswahl des Duplex-Modus.
Antwortverzögerung
Der ULTRASONIC reagiert sehr schnell auf eingehende Telegramme. Um Kommunikationsprobleme zu vermeiden, kann die Antwortverzögerung mit dem Parameter RD eingestellt werden.
Allgemeiner Telegrammaufbau
Der ULTRASONIC verwendet ein festes Telegrammformat für die serielle Kommunikation, das auch im Busbetrieb genutzt werden kann. Die Struktur umfasst eine ID, einen Befehl und ggf. einen Parameterwert.
Rückgabewerte
Nach Eingabe eines gültigen Befehls sendet der ULTRASONIC eine Quittung. Bei Fehlern wird ein Fehlercode ‚CE‘ gesendet.
Zugriffsmodus
Der ULTRASONIC hat drei Befehlsebenen: Abfragemodus, Benutzermodus und Konfigurationsmodus. Der Zugriff auf diese Ebenen erfolgt über einen Zugriffsschlüssel KY.
Baudrate
Die Baudrate kann zwischen 1200 Baud und 921,6 kBaud eingestellt werden. Änderungen werden sofort wirksam, müssen aber zur Speicherung erneut bestätigt werden.
Geräte ID
Die Geräte ID bestimmt die Adresse für die serielle Kommunikation und kann im Bereich von ‚00‘ bis ‚99‘ eingestellt werden.
Busbetrieb
Ein Busbetrieb ist im Halbduplexmodus mit unterschiedlichen IDs der Busteilnehmer möglich. Eine Master-Slave-Struktur wird empfohlen.
Analoge und Digitale E/A
Der ULTRASONIC bietet analoge und digitale Ein- und Ausgänge. Die analogen Eingänge können externe Spannungen einlesen und digital konvertieren.
Hauptfunktionen und Spezifikationen:
Der ADIO-Pin kann unabhängig vom Duplex-Modus als analoger Eingang genutzt werden. Der Eingangsspannungsbereich beträgt 0 bis +10,0V, und die Abtastrate kann über den Befehl AU eingestellt werden. Die minimale Wandlungszeit beträgt 2,5 ms pro Kanal.
Skalierung der analogen Messwerte:
Die Parameter AY, AZ; BY, BZ; CY, CZ ermöglichen die Umrechnung des Messbereichs in eine lineare Ausgabe. Die Berechnung der Parameterwerte erfolgt durch die Formel: Parameterwert = 30000 + (SKAW*10).
Analoge Ausgänge:
Die Analogausgänge WG/RXD- und WR/RXD+ können Windgeschwindigkeit und -richtung als Spannung oder Strom ausgeben. Verschiedene Konfigurationen sind möglich, z.B. 0..10V oder 4..20mA.
Skalierung der Windgeschwindigkeit und -richtung:
Die Skalierung der Windgeschwindigkeit kann mit dem Befehl AR angepasst werden. Für die Windrichtung stehen verschiedene Modi zur Verfügung, z.B. 0...360°, 0...540°, und 0...720°.
Datenerfassung und Mittelung:
Die Firmware erfasst Daten durch Schallimpulse und berechnet die Geschwindigkeit. Die Mittelung der Daten ist in den meisten Fällen sinnvoll und kann vektoriell oder skalar erfolgen. Die Standardabweichung kann ebenfalls berechnet werden.
Burst-Modus:
Im Burst-Modus speichert das Gerät Messwerte im internen Speicher und gibt sie bei Erreichen der Speicherkapazität aus. Der Modus ermöglicht die Aufnahme von Messwerten mit hoher Geschwindigkeit.
Burst-Modus: Der Burst-Modus nutzt den PIN 3 (ADIO) als Triggersignal zur Messung. Im Halbduplexmodus können analoge Daten des Kanals WG/RXD+ aufgezeichnet werden. Nach der Messung werden die Daten im Ausgabetelegramm ausgegeben. Der interne Millisekundenzähler wird beim Aktivieren auf null gesetzt und muss innerhalb von 49 Tagen gestartet werden, um einen Timerüberlauf zu vermeiden. Der Triggerzeitpunkt wird bei der Datenausgabe angezeigt.
Parametrisierung und Start: Vor dem Start können Systemparameter angepasst werden, z.B. Anzahl der Messwerte (BS), maximale Messgeschwindigkeit (MD, MA) und Plausibilitätsfilter (PC). Der Burst-Modus wird mit dem Befehl 00AC17 aktiviert. Die Messung startet, wenn ADIO auf low geht.
Analoge Messwerte: Der Burst-Modus kann zusätzliche analoge Messwerte aufnehmen. Dazu muss das System in den Halbduplexmodus geschaltet und PIN 4 als analoger Eingang aktiviert werden.
Beispiele: Es werden verschiedene Konfigurationen für den Burst-Modus beschrieben, z.B. mit maximaler Messgeschwindigkeit und ohne Plausibilitätstest.
Einschränkungen: Im Burst-Modus werden keine Standardabweichungen und Kovarianzen berechnet. Der Mittelwertpuffer wird gelöscht, und der Modus funktioniert nicht im Bus-Betrieb. Analoge Eingänge können fehlerhafte Werte liefern.
Böenerfassung: Ab Softwareversion V1.42 kann die maximale Windgeschwindigkeit im Mittelwertzeitraum ermittelt werden. Die Böenlänge wird in 100ms-Schritten eingestellt.
Serielle Datenausgabe: Daten können über die RS485-Schnittstelle gesendet werden, entweder selbstständig oder durch Abfragetelegramm. Die selbstständige Ausgabe wird mit dem Befehl TT eingestellt.
Feste Telegrammformate: Es gibt vordefinierte Telegramme für die Ausgabe, deren Aufbau in Anhang 1 beschrieben ist.
Prüfsummenbildung: Zwei Typen von Prüfsummen werden verwendet, abhängig vom Ausgabetelegramm.
Anwenderspezifische Telegramme: Der ULTRASONIC kann eigene Telegramme definieren, die mit den Befehlen UA, UT, UR und US erstellt und verwaltet werden.
Hauptabschnitte:
- Definitionen und Speicherbelegung: Der Text beschreibt, wie Definitionen mit 1 bis 5 Zeichen erstellt werden können, und erklärt die Speicherbelegung bei verschiedenen Methoden der Definitionserstellung.
- Löschen von Definitionen: Definitionen können mit dem Befehl UR2 gelöscht werden, wobei die letzten Blöcke in der Definitionsliste entfernt werden. Es wird empfohlen, Definitionen schrittweise zu löschen.
- Speichern von Definitionen: Benutzerdefinierte Telegramme können mit dem Befehl 00US2 gespeichert werden, um beim Neustart des Geräts geladen zu werden.
- Verfügbare Messwerte und Datenformate: Messwerte werden innerhalb von Formatierungszeichen definiert und sind Objekte von Datentypen wie TEXT, ZAHL oder GANZE_ZAHL. Eine Tabelle listet die Messwertnummern und ihre Beschreibungen auf.
- Datenformate: Verschiedene Datenformate wie GANZE_ZAHL, ZAHL und PRÜF_SUMME werden beschrieben, einschließlich ihrer Formatierungsoptionen.
- Beispiele für benutzerdefinierte Telegramme: Beispiele zeigen, wie Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Virtuelltemperatur in einem Telegramm ausgegeben werden können. Es wird auch erklärt, wie längere Telegrammdefinitionen in mehrere Blöcke aufgeteilt werden können.
- Statusinformationen: Der Abschnitt beschreibt die erweiterten Statusinformationen und den THIES-Status, einschließlich der Bedeutung der einzelnen Bits im Statuswert.
Kritische Informationen:
- Die Methode mit dem geringsten Speicherbedarf ist die Eingabe des kompletten Telegramms mit dem Befehl UT.
- Beim Löschen von Definitionen sollte die Auswirkung im Telegramm überprüft werden.
- Die Formatierung von Zahlen kann Vorzeichen und verschiedene Darstellungsformate umfassen.
- Die Statusinformationen sind wichtig für die Fehlerdiagnose und Überwachung des Systems.
1. Spezifikationen und Funktionen:
Das Dokument beschreibt die Funktionsweise und die Statusinformationen eines Messgeräts, das mit einer Heizung ausgestattet ist, um Fehlmessungen durch Vereisung zu vermeiden. Die Heizung wird durch die virtuelle Temperatur der Luft und einen PT1000 Temperatursensor gesteuert. Verschiedene Heizmodi sind konfigurierbar, um den Betrieb an unterschiedliche Bedingungen anzupassen.
2. Statusinformationen:
Der Status des Geräts wird bitweise dargestellt, wobei jedes Bit eine spezifische Funktion oder einen Fehlerzustand anzeigt. Dazu gehören generelle Störungen, statische Störungen und der Füllgrad des Mittelungsspeichers. Fehler werden ausgegeben, wenn über einen bestimmten Zeitraum keine neuen Messwerte ermittelt werden können.
3. Fehlererkennung und -behandlung:
Das Gerät verfügt über ein Fehlererkennungs- und Korrekturverfahren, das fehlerhafte Messwerte identifiziert und korrigiert. Bei anhaltenden Fehlern werden definierte Werte an den Analogausgängen ausgegeben und spezielle Fehlertelegramme gesendet.
4. Heizungssteuerung:
Die Heizung wird durch verschiedene Modi gesteuert, die auf der virtuellen Temperatur und der PT1000 Temperatur basieren. Die Modi umfassen Sanftanlauf und dauerhafte Einschaltung. Die Heizung schaltet sich ein, wenn bestimmte Temperaturkriterien erfüllt sind, und bleibt aktiv, bis die Bedingungen nicht mehr erfüllt sind.
5. Verhalten bei extremen Bedingungen:
Unter extremen Bedingungen kann das Gerät keine neuen Daten erfassen. In solchen Fällen werden Fehlerbits gesetzt und definierte Werte ausgegeben. Die Heizung schaltet sich ein, um das Gerät vor Vereisung zu schützen.
6. Empfehlungen:
Für den Betrieb mit einem beheizten Mastrohr sollte der Heizmodus HT5 verwendet werden, um die Ein- und Ausschaltpunkte der Heizung anzupassen. Die Versorgungsspannung muss über einem bestimmten Schwellwert liegen, um die Heizung zu aktivieren.
Effektivwertmessung und Schaltschwelle: Die Messung der Effektivwerte wird bei DC-Versorgung genau durchgeführt, jedoch bei AC-Versorgung zu hoch gemessen. Zur Einstellung der Schaltschwelle zwischen Normal- und Back-Up-Betrieb wird empfohlen, die Messwerte bei eingeschalteter Heizung auszulesen und die Schaltschwelle auf den Mittelwert der gemessenen Werte einzustellen.
Geräteausführungen: Es gibt spezielle Geräteausführungen mit beheizten Ultraschallwandlern und Gehäuseheizung für vereisungsgefährdete Standorte, um den Messbetrieb unter extremen Bedingungen zu gewährleisten.
Gehäuseheizung: Die Gehäuseheizung wird standardmäßig über einen internen Temperatursensor gesteuert, kann aber auch extern deaktiviert werden. Bestimmte Gerätevarianten erlauben eine softwareseitige Unterdrückung der Gehäuseheizung.
Systemparameter und Softwareversion: Alle Systemparameter können über den Befehl SS ausgegeben werden. Es wird empfohlen, vor Änderungen eine Sicherungskopie zu erstellen. Die Softwareversion kann über den Befehl SV abgefragt werden.
Betriebsstundenzähler und Systemereignisse: Der Betriebsstundenzähler kann über den Parameter OH abgefragt werden. Systemereignisse werden in einem Ringspeicher gespeichert und können über den Parameter SM konfiguriert werden.
Bayern Hessen Modus: Der ULTRASONIC unterstützt einen Befehlsinterpreter für das Bayern Hessen Telegramm, der mit dem Befehl 00CI00001 aktiviert wird.
Neustart und Stromsparmodus: Ein Neustart kann mit dem Befehl RS erzwungen werden. Der ULTRASONIC besitzt keinen eigenen Stromsparmodus, kann aber so konfiguriert werden, dass er nur begrenzte Zeit mit Strom versorgt wird.
Bootloader: Beim Neustart startet der ULTRASONIC einen Bootloader, der einen Programmupload ermöglicht. Es gibt zwei Bootloader: einen THIES spezifischen und einen X-Modem CRC Bootloader.
Plausibilitätstest: Der ULTRASONIC verfügt über einen internen Plausibilitätstest, um fehlerhafte Messwerte zu erkennen und die Messwertaufnahme zu optimieren.
Online-Hilfe: Der ULTRASONIC bietet eine Online-Hilfe für Befehle, die durch Eingabe des Befehls und einem '?' abgerufen werden kann.
Konfiguration des Ultrasonic Anemometers:
Das Ultrasonic Anemometer 2D wird vor der Auslieferung im Werk eingestellt. Kunden können die Einstellungen über die serielle Datenschnittstelle ändern, was jedoch die ursprüngliche Bestellnummer ungültig macht. Es wird empfohlen, nach Änderungen das Beiblatt „Werkseinstellung“ zu aktualisieren und bei Wartung oder Reparatur beizulegen.
Speichern von Parameterdatensätzen:
Der ULTRASONIC kann drei komplette Parameterdatensätze speichern. Mit den Befehlen SP und RP können diese gespeichert und abgerufen werden. Der Puffer mit dem Index ‚0’ enthält die Auslieferungswerte und ist schreibgeschützt.
Herstellen des Auslieferungszustandes:
Durch den Befehl 00RP0 wird das Gerät in den Auslieferungszustand zurückgesetzt, was einen automatischen Systemstart auslöst.
Verwalten von Benutzerinformationen:
Ein Datenpuffer für 32 Texte mit jeweils 32 Zeichen steht zur Verfügung. Der Befehl UD verwaltet diesen Puffer. Texte können gespeichert, abgefragt und gelöscht werden.
Befehlsliste:
Eine umfangreiche Liste von Befehlen ermöglicht die Konfiguration und Steuerung des Anemometers. Dazu gehören Befehle zur Einstellung der analogen Ausgänge, zur Verwaltung von Benutzerinformationen und zur Anpassung der Messmethoden.
Beispiele für spezifische Befehle:- Befehl AA: Setzt den Modus für PIN 1, abhängig vom Betriebsmodus (Halbduplex erforderlich).
- Befehl AB: Setzt den Modus für PIN 4, ebenfalls abhängig vom Betriebsmodus.
Hauptabschnitte:
- Befehl AC: Konfiguration von PIN 3 (ADIO) für verschiedene Modi wie analoger Eingang, digitaler Ausgang oder Heizungssteuerung. Verschiedene Parameter ermöglichen spezifische Funktionen wie akustische Virtuelltemperaturausgabe oder Burst-Modus-Messung.
- Befehl AG: Festlegung der Gruppe für analoge Ausgänge, um Geschwindigkeitsvektoren oder Komponenten auszugeben.
- Befehl AM: Einstellung der Mittelungsmethode für Geschwindigkeit und Winkel, entweder vektoriell oder skalar.
- Befehl AN: Modus für analoge Ausgabe von Windrichtung und -geschwindigkeit, umschaltbar zwischen Strom- und Spannungsausgang.
- Befehl AO: Skalierung der analogen Windrichtungsausgabe in verschiedenen Winkelbereichen (0-360°, 0-540°, 0-720°).
- Befehl AR: Skalierung der analogen Windgeschwindigkeitsausgabe, Standardbereich 0-60 m/s, anpassbar bis 100 m/s.
- Befehl AS: Setzt analoge Ausgänge auf einen festen Wert zur Kalibrierung.
- Befehl AT: Test der analogen Ein-/Ausgänge im Halbduplex-Modus.
- Befehl AU: Festlegung der Update-Rate für analoge Ein-/Ausgänge, beeinflusst durch die Anzahl der aktiven Kanäle.
- Befehl AV: Einstellung des Mittelungszeitraums für Messwerte, mit gleitendem Speicher für kontinuierliche Mittelung.
- Befehl AY und AZ: Skalierung der Ausgabewerte für minimale und maximale Messwerte der analogen Eingänge.
- Befehl BH: Auswahl der Bayern Hessen Messgeräteadressen für verschiedene Messwerte im Bayern-Hessen-Modus.
Kritische Informationen:
- Die Konfiguration von PIN 3 (ADIO) ist entscheidend für die Funktionalität des Systems, insbesondere in Bezug auf die Heizungssteuerung und Messmodi.
- Die Wahl der Mittelungsmethode und des Mittelungszeitraums beeinflusst die Genauigkeit und Reaktionszeit der Messungen.
- Die Skalierung der analogen Ausgänge muss sorgfältig an die spezifischen Anforderungen der Anwendung angepasst werden.
Befehl BL: Gibt die Softwareversion des Bootloaders zurück. Die Version muss durch 100 geteilt werden, um die tatsächliche Version zu erhalten, z.B. 00BLV300 entspricht V3.00.
Befehl BP: Legt den Pretrigger im Burst-Modus fest. Wertebereich: 0...65535 ms, Initialwert: 100 ms.
Befehl BR: Wählt die Baudrate für die ULTRASONIC-Kommunikation im Bereich von 1200 bis 115200 Baud. Initialwert: 5.
Befehl BS: Setzt die Puffergröße im Burst-Modus. Maximal 40000 Messzyklen, Initialwert: 1000.
Befehl BT: Setzt den Busabschlusswiderstand. Wertebereich: 0 (aus) oder 1 (ein), Initialwert: 0.
Befehl BX: Wählt erweiterte Baudraten von 230400 bis 921600 Baud. Sicherheitsmechanismus verhindert falsche Einstellungen.
Befehl BY und BZ: Skalieren die Ausgabewerte der analogen Eingänge für 0V bzw. 10V Eingangsspannung.
Befehl CA und CB: Kalibrierwerte für analoge Ausgänge, beeinflussen Steigung und Offset. Wertebereich für CA: 59000...61000, für CB: 800...1200.
Befehl CI: Wählt den Kommandointerpreter. Standard ist der THIES-Interpreter. Wertebereich: 0 (Standard) oder 1 (Bayern Hessen).
Befehl CY und CZ: Skalieren die Ausgabewerte der analogen Eingänge für 0V bzw. 10V Eingangsspannung auf Kanal C.
Befehl DA: Fordert Daten im Bayern Hessen Format an.
Befehl DE: Schaltet die Berechnung der Standardabweichung ein oder aus. Wertebereich: 0 (aus) oder 1 (ein).
Befehl DF: Setzt alle Parameter auf ihre Initialwerte. Option, EEPROM-Parameter zu überschreiben.
Befehl DM: Bestimmt den Duplex-Modus der seriellen Schnittstelle. Wertebereich: 0 (Halbduplex), 1 (Vollduplex RS485), 2 (Vollduplex RS422).
Befehl DV: Gibt Geräteinformationen aus.
Befehl DX und DY: Effektive akustische Länge der X- und Y-Messstrecke, werkseitig eingestellt.
Übersicht der Hauptbefehle und Parameter:
1. Fehlerbehandlung an Analogausgängen:
Der ULTRASONIC kann im Fehlerfall die Analogausgänge auf minimale oder maximale Werte setzen, um fehlerhafte Messwerte zu vermeiden. Die Parameter reichen von 0 bis 4, wobei jeder Wert eine spezifische Konfiguration der Ausgänge im Fehlerfall beschreibt.
2. Fast Boot (FB):
Der Fast Boot Befehl ermöglicht es, den Bootloader zu umgehen, um den Start des Hauptprogramms zu beschleunigen. Die Parameter reichen von 0 bis 3 und beeinflussen das Startverhalten des Geräts.
3. Böenermittlung (GU):
Dieser Befehl bestimmt die maximale Windgeschwindigkeit und -richtung im Mittelwertpuffer. Die Böenermittlung kann mit einem Parameter von 0 bis 30 aktiviert werden.
4. Heizungssteuerung:
Mehrere Befehle (HC, HL, HH, HT) steuern die Heizungsfunktionen des ULTRASONIC, um Vereisung zu vermeiden. Die Parameter legen Spannungs- und Temperaturschwellen fest, bei denen die Heizung aktiviert oder deaktiviert wird.
5. ID-Verwaltung (ID):
Der Befehl ID legt die Kennung des ULTRASONIC fest, die in jedem Telegramm verwendet wird. Die ID kann von 0 bis 99 eingestellt werden.
6. Messintervall und Automatisierung (MA, MD):
Diese Befehle bestimmen das Intervall zwischen Messungen und die automatische Anpassung bei Fehlmessungen. Der Parameter MA beeinflusst das Intervall im Fehlerfall, während MD die Standardwartezeit zwischen Messungen festlegt.
7. Nordkorrektur (NC):
Mit der Nordkorrektur kann ein konstanter Winkel zur Korrektur von Winkelfehlern hinzugefügt werden. Der Wertebereich liegt zwischen 0 und 360 Grad.
8. 1D Emulation (OD):
Dieser Befehl ermöglicht es, den ULTRASONIC als 1D-Variante zu betreiben, wobei nur die Nord/Süd-Geschwindigkeitskomponente berücksichtigt wird.
Zusammenfassung:
Das Dokument beschreibt detailliert die Konfiguration und Steuerung des ULTRASONIC Geräts durch verschiedene Befehle und Parameter. Diese ermöglichen eine präzise Anpassung an spezifische Anforderungen und Betriebsbedingungen.
Übersicht der Befehle und Funktionen:
- Betriebsstundenzähler (OH): Zählt die Betriebsstunden bis zu 99999 Stunden, bleibt bei Stromausfall erhalten.
- Telegramm Ausgabeintervall (OR): Bestimmt das Zeitintervall für die Ausgabe von Telegrammen in Millisekunden. Wertebereich: 0-60000 ms, Initialwert: 100 ms.
- Skalierung der Windgeschwindigkeitsausgabe (OS): Legt die Einheit der Windgeschwindigkeit fest (m/s, km/h, miles/h, knots). Wertebereich: 0-3, Initialwert: 0.
- Plausibilitätstest (PC): Aktiviert oder deaktiviert Plausibilitätstests für Messwerte. Wertebereich: 0-7, Initialwert: 7.
- Periodische Empfangs- und Sendezeit (PR, PT): Setzt die Empfangs- und Sendeperiodendauer, werksseitig eingestellt und nicht änderbar.
- Systemspannung (PW): Gibt die Versorgungsspannung in Volt zurück, unterstützt ab Softwareversion V3.09.
- Korrekturfaktor für analoge Eingangswerte (RC): Gibt einen Korrekturfaktor in 10ppm an, werksseitig kalibriert.
- Antwortverzögerung (RD): Verzögert die Antwort nach einem Kommando um eine bestimmte Zeit in ms. Wertebereich: 0-1000 ms, Initialwert: 5 ms.
- Neustart bei ungültigen Messwerten (RF): Bestimmt die Zeit bis zum Neustart bei ungültigen Daten. Wertebereich: 0; 10-1000 Sekunden, Initialwert: 60 Sekunden.
- Lese Parameterdatensatz (RP): Lädt einen gespeicherten Datensatz, führt automatisch einen Neustart durch. Wertebereich: 0-2.
- Neustart ULTRASONIC (RS): Führt einen Kaltstart des Geräts durch. Wertebereich: 1.
- Minimalwert der Analogausgänge (SC): Bestimmt den Minimalwert der Analogausgänge. Wertebereich: 0-1, Initialwert: 0.
- Ausgabe der gespeicherten Systeminformationen (SE): Gibt gespeicherte Systeminformationen zurück, bis zu 178 Einträge.
- Seriennummer (SH, SL): Eindeutige Identifikation des Geräts, nicht veränderbar.
- Maske zum Speichern von Systeminformationen (SM): Bestimmt, welche Systemereignisse gespeichert werden. Wertebereich: 0-255, Initialwert: 0.
- Speichere Parameterdatensatz (SP): Speichert einen Datensatz, der später geladen werden kann. Wertebereich: 0-2.
- System-Status (SS): Gibt alle eingestellten Parameter aus, kein Wertebereich.
- Software Version (SV): Liest die aktuelle Softwareversion aus.
- Telegramm im Burstmode (TB): Bestimmt das Telegramm für die Ausgabe nach einer Burst-Messung. Wertebereich: 1-13, Initialwert: 2.
- Temperatur Korrektur (TC): Korrigiert die akustische virtuelle Temperatur basierend auf der Querwindkomponente. Wertebereich: 0-1, Initialwert: 1.
- Drehrichtungsänderung zur Kopfübermontage (TD): Korrigiert die Drehrichtung für Kopfübermontage. Wertebereich: 0-1, Initialwert: 0.
- Laufzeitverzögerung Sensoren (TE, TN): Geräteabhängige Verzögerungszeit, werksseitig eingestellt.
- Transformator zur Erzeugung der Schallsignale (TF): Gibt den Typ des verwendeten Transformators an.
- Telegrammabfrage (TR): Fordert gezielt ein Telegramm vom Gerät an.
Hauptabschnitte:
- Telegramm-Spezifikationen: Der Befehl TR ist im Halbduplex-Modus die einzige Möglichkeit, Messwerte über die RS485-Schnittstelle anzufordern. Die Antwortzeit des ULTRASONIC beträgt weniger als 1 ms. Der Befehl RD kann verwendet werden, um die Antwort zu verzögern.
- Parameterbeschreibung: Es gibt verschiedene Telegrammtypen, darunter VD, VDT, V4DT, NMEA V2.0 und benutzerdefinierte Telegramme. Die Werte reichen von 1 bis 16, wobei kein Initialwert festgelegt ist.
- Befehle:
- TS: Laufzeitverzögerung für den Süd-Sensor, nicht änderbar, Wertebereich 0-4096.
- TT: Selbständige Telegrammausgabe, legt die Nummer des zyklisch gesendeten Telegramms fest, Wertebereich 0-16.
- TW: Laufzeitverzögerung für den West-Sensor, nicht änderbar, Wertebereich 0-4096.
- UA: Hinzufügen von Zeichen im benutzerdefinierten Telegramm, keine Initialwerte.
- UD: Verwaltung eines Datenpuffers von 32 Texten, keine Initialwerte.
- UR: Löschen von Definitionen im benutzerdefinierten Telegramm, Wertebereich 0-30.
- US: Speichern der aktuellen Definition des benutzerdefinierten Telegramms im EEPROM.
- UT: Erstellen einer neuen Definition des benutzerdefinierten Telegramms, keine Initialwerte.
- VC: Konstante Geschwindigkeitskorrektur, nicht änderbar, Initialwert 1055.
- VT: Winkelabhängige Geschwindigkeitskorrektur, Initialwert 2.
- XI: Externe ID, Wertebereich 0-1, Initialwert 0.
- Vordefinierte Datentelegramme:
- Telegramm 1 VD: Windgeschwindigkeit und Windrichtung.
- Telegramm 2 VDT: Windgeschwindigkeit, Windrichtung und akustische virtuelle Temperatur.
- Telegramm 3 V4DT: Erweiterte Version von VDT mit zusätzlichen Parametern.
- Telegramm 4 NMEA: NMEA V 2.0 Format.
- Telegramm 5 VDT mit Standardabweichung: Erweiterung des VDT-Telegramms um Standardabweichungen.
- Telegramm 7 Vx, Vy, VT: Geschwindigkeitskomponenten Vx und Vy.
- Telegramm 8 VD Variante 1: Alternative Darstellung von Windgeschwindigkeit und Windrichtung.
- Telegramm 9 VDT Variante 1: Erweiterte Darstellung mit Status und Prüfsumme.
Zusammenfassung des technischen Dokuments:
1. Spezifikationen:
- Windgeschwindigkeit: Messbereich von 0,01 bis 85 m/s, Genauigkeit ≤5 m/s: ±0,1 m/s, >5 m/s: ±2% vom Messwert.
- Windrichtung: Messbereich 0 bis 360°, Genauigkeit ±1,0°.
- Virtuelle Temperatur: Messbereich -50°C bis +70°C, Genauigkeit ±0,5K bis 35 m/s.
- Datenausgabe: Digital über RS 485 / RS 422, Baudrate einstellbar von 1200 bis 921600.
- Analoge Ausgänge: 0 ... +20mA / 0 ... +10V oder 4 ... +20mA / 2 ... +10V.
2. Telegrammformate:
- Telegramm 11 VDT Variante 2: Enthält Windgeschwindigkeit, Windrichtung und akustische virtuelle Temperatur.
- Telegramm 12 Wissenschaftliches Telegramm: Detaillierte Diagnosedaten wie Windgeschwindigkeit, Windrichtung und virtuelle Temperaturen.
- Telegramm 13 VDT Variante 3: Erweiterte Informationen zur Windgeschwindigkeit und -richtung.
- Telegramm 14 NMEA: Ausgabe im NMEA 0183 Format für Windgeschwindigkeit und -richtung.
3. Technische Daten:
- Interne Messrate: Bis zu 400 Messdatensätze pro Sekunde.
- Betriebstemperatur: -50 bis +80°C beheizt, -30 bis +80°C unbeheizt.
- Versorgungsspannung: 8 ... 78VDC oder 12 ... 55VAC, mit Heizungsbetrieb 24VAC/DC ±15%.
- Schutzart: IP 67 bei bestimmungsgemäßer Montage.
4. Zubehör:
- Anschlusskabel, PC-Programm zur Datenvisualisierung, Schnittstellenwandler, Blitzschutzstab, Vogelschutz.
5. Konformitätserklärung:
- Die Produkte entsprechen den Richtlinien 2014/30/EU, 2017/2102/EU, 2012/19/EU und 2018/1139/EU.
Zusammenfassung der technischen Dokumentation:
1. Einleitung:
Das Dokument ist eine Konformitätserklärung der Adolf Thies GmbH & Co. KG für verschiedene Produkte im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) und anderer technischer Standards.
2. Spezifikationen und Normen:
- DIN EN 63000: Technische Dokumentation zur Bewertung von Elektro- und Elektronikprodukten hinsichtlich der Beschränkung gefährlicher Stoffe.
- DIN EN 61000-4-8: Prüfung der Störfestigkeit gegen Magnetfelder bei Netzfrequenz.
- DIN EN 61000-4-4 bis 61000-4-6: Verschiedene Prüfmethoden zur Störfestigkeit gegen elektrische Störungen, Überspannungen und leitungsgeführte Störungen.
- DIN EN 60945: Anforderungen an Navigations- und Funkkommunikationsgeräte.
- DIN EN 61010-1: Sicherheitsanforderungen für elektrische Mess-, Steuer- und Laborgeräte.
3. Richtlinien und Verordnungen:
- Richtlinie 2012/19/EU über Elektro- und Elektronik-Altgeräte (WEEE).
- Verordnung (EU) 2018/1139 über gemeinsame Vorschriften im Bereich der Zivilluftfahrt.
- Richtlinie (EU) 2017/2102 zur Änderung der Richtlinie 2011/65/EU über die Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten.
4. Produktspezifikationen:
Eine umfangreiche Liste von Produktnummern, die den genannten Normen und Richtlinien entsprechen.
5. Sicherheitshinweise:
Es wird darauf hingewiesen, die Sicherheitsanweisungen in den bereitgestellten Gebrauchsanweisungen zu beachten.
6. Kontaktinformationen:
Adolf Thies GmbH & Co. KG, Hauptstraße 76, 37083 Göttingen, Deutschland. Weitere Informationen sind auf der Website www.thiesclima.com verfügbar.