TapHome

ComWinTop CWT-ULS Ultraschall-Füllstandssensor

Modbus RTU
Eingereicht von
Zuletzt aktualisiert: 03. 2026
ComWinTop CWT-ULS Ultraschall-Füllstandssensor

Der ComWinTop CWT-ULS ist ein berührungsloser Ultraschall-Füllstandssensor, der über Modbus RTU per RS-485 mit TapHome verbunden wird. Der Sensor misst den Abstand zur Flüssigkeitsoberfläche mittels Ultraschallimpulsen und berechnet den Füllstand anhand einer konfigurierbaren Montagehöhe. Zwei Modelle sind verfügbar: CWT-ULS-I-10M (integriert) und CWT-ULS-S-10M (getrennte Sonde mit Kabel).

Die TapHome-Vorlage stellt die Füllstandshöhe, den Abstand zur Oberfläche, einen integrierten Temperatursensor und zwei virtuelle Relais mit konfigurierbaren Hysterese-Schwellenwerten bereit. Alle Registerwerte verwenden 32-Bit IEEE 754 Gleitkomma-Kodierung, wobei jeder Wert zwei Modbus-Register belegt.

Hardware-Anschluss

Technische Spezifikationen
ParameterWert
Messbereich0,5–20 m
Blindzone0,35–0,5 m
Genauigkeit0,5 %
Auflösung1 mm
Spannungsversorgung12–28 VDC
Leistungsaufnahme< 0,6 W
Betriebstemperatur-40 °C bis +80 °C
SchutzartIP65
ProtokollModbus RTU Slave, RS-485
Baudrate9600 (Standard), konfigurierbar 600–115200
GewindeG2, Durchmesser 60 mm
RS-485-Verdrahtung

Der Sensor verwendet einen 4-Draht-Anschluss mit farbcodierten Kabeln:

DrahtfarbeFunktionKlemmenpaar
BraunVersorgung + (12–28 VDC)05–06
SchwarzVersorgung - (GND)05–06
Gelb/GrünRS-485 A+01–02
BlauRS-485 B-01–02

Verbinden Sie die RS-485-Drähte mit TapHome:

  • A+ (Gelb/Grün) → A+/D+ am TapHome RS-485
  • B- (Blau) → B-/D- am TapHome RS-485

Der Sensor hat außerdem zwei Relaisausgangs-Klemmen:

KlemmenpaarFunktion
08–09Relaisausgang 1
10–11Relaisausgang 2

Blindzonen-Einschränkung

Der Sensor kann keine Abstände kürzer als 0,35–0,5 m von der Sensorfläche messen (Blindzone). Positionieren Sie den Sensor so, dass der maximale Flüssigkeitsstand unter diesem Mindestabstand bleibt.

Installationshinweise
  • Positionieren Sie den Sensor abseits von Tankeinläufen, um Turbulenzstörungen zu vermeiden
  • Vermeiden Sie Hindernisse im Ultraschall-Messkegel
  • Berücksichtigen Sie die Tankgeometrie — konische oder kugelförmige Formen können die Messwerte beeinflussen
  • Wenn die Flüssigkeitsoberfläche Verunreinigungen oder Turbulenzen aufweist, verwenden Sie ein Führungsrohr mit einem Durchmesser größer als 120 mm

Konfiguration

Die Modbus RTU-Kommunikation ist auf der RS-485-Schnittstelle immer aktiv — es sind keine Aktivierungsschritte erforderlich.

Slave-ID und Baudrate

Die Standard-Slave-ID ist 1 und die Standard-Baudrate ist 9600 (8N1). Beide Werte können über TapHome-Serviceaktionen am Modul nach dem Import der Vorlage geändert werden:

  • Serviceaktion Slave-ID — schreibt H:20 (Float), Bereich 1–254
  • Serviceaktion Baudrate — schreibt H:22 (Float), konfigurierbar 600–115200

Die aktuelle Slave-ID und Baudrate sind als Serviceattribute auf Modulebene auslesbar.

Nach der Änderung der Slave-ID oder Baudrate über Serviceaktionen antwortet der Sensor sofort auf der neuen Adresse/Geschwindigkeit. Aktualisieren Sie die Verbindungseinstellungen des TapHome-Moduls entsprechend.

Einrichtung der Montagehöhe

Zur Aktivierung der Füllstandsberechnung muss die Montagehöhe (Abstand von der Sensorfläche zum Tankboden) konfiguriert werden:

  1. Öffnen Sie das Gerät Füllstandshöhe in TapHome
  2. Gehen Sie zu den Serviceeinstellungen
  3. Verwenden Sie die Serviceaktion Montagehöhe, um die Installationshöhe in Metern einzustellen (0–11 m)

Ohne konfigurierte Montagehöhe zeigt das Gerät Füllstandshöhe eine Warnung an und gibt 0 zurück. Das Gerät Abstand zur Oberfläche meldet weiterhin den gemessenen Abstand unabhängig von der Montagehöheneinstellung.

Gerätefunktionen

Füllstandsmessung

Die Vorlage stellt zwei ergänzende Messgeräte bereit:

  • Füllstandshöhe (H:0 + H:10, Float) — berechneter Flüssigkeitsstand in Metern. Der Sensor liest den Anzeigewert aus H:0 und die Montagehöhe aus H:10 und gibt den berechneten Füllstand zurück. Wenn die Montagehöhe nicht eingestellt ist (H:10 = 0), wird eine Warnung generiert und der Wert gibt 0 zurück. Die Montagehöhe kann als Serviceattribut angezeigt und über eine Serviceaktion konfiguriert werden.

  • Abstand zur Oberfläche (H:0 + H:10, Float) — Abstand vom Sensor zur Flüssigkeitsoberfläche in Metern. Wenn die Montagehöhe nicht eingestellt ist, wird der Roh-Anzeigewert zurückgegeben. Wenn die Montagehöhe eingestellt ist, wird die inverse Berechnung zurückgegeben (Montagehöhe minus Anzeigewert).

Temperatursensor
  • Temperatursensor (H:2, Float) — integrierter Temperatursensor in °C. Der Sensor verwendet diesen Wert intern zur Kompensation der Ultraschall-Schallgeschwindigkeit, er wird aber auch als lesbarer Temperaturwert bereitgestellt. Nützlich zur Überwachung der Umgebungstemperatur am Sensorstandort.
Relaisausgänge

Die Vorlage stellt zwei virtuelle Relais mit Hysteresesteuerung bereit:

  • Relais 1 (H:0 vs H:28/H:30, Float) — aktiviert oder deaktiviert sich basierend auf der Überschreitung konfigurierbarer Ein- und Aus-Schwellenwerte durch den gemessenen Abstand
  • Relais 2 (H:0 vs H:32/H:34, Float) — gleiche Logik wie Relais 1 mit unabhängigen Schwellenwerten

Hysterese-Logik: Das Relaisverhalten hängt vom Verhältnis zwischen Ein- und Aus-Schwellenwert ab:

  • Wenn Ein-Schwellenwert < Aus-Schwellenwert — das Relais aktiviert sich, wenn der Messwert unter den Ein-Schwellenwert fällt, und deaktiviert sich, wenn er über den Aus-Schwellenwert steigt. Verwenden Sie dies für Niedrigstand-Alarme (z. B. Pumpe aktivieren bei niedrigem Tankstand).
  • Wenn Ein-Schwellenwert > Aus-Schwellenwert — das Relais aktiviert sich, wenn der Messwert über den Ein-Schwellenwert steigt, und deaktiviert sich, wenn er unter den Aus-Schwellenwert fällt. Verwenden Sie dies für Hochstand-Alarme (z. B. Ventil schließen, wenn der Tank fast voll ist).

Jedes Relais hat zwei Serviceattribute, die die aktuellen Ein- und Aus-Schwellenwerte in Metern anzeigen, und zwei Serviceaktionen zu deren Konfiguration (Bereich 0–10 m).

Die Relaisschwellenwerte arbeiten mit dem Roh-Anzeigewert (H:0), nicht mit dem berechneten Füllstand. Berücksichtigen Sie bei der Konfiguration der Schwellenwerte, ob die Montagehöhe eingestellt ist — der Anzeigewert entspricht dem berechneten Füllstand, wenn die Montagehöhe konfiguriert ist.

Weitere Funktionen

Der CWT-ULS-Sensor stellt außerdem Register zur Überwachung der Versorgungsspannung, kumulative Betriebszeit, Auswahl des Modus Flüssigkeitsstand vs. Objektstand, Messmedientyp (Luft, Wasser, Benutzerdefiniert) für die Schallgeschwindigkeitsberechnung, Messperiode, Blindzonen-Konfiguration und Signalfilterstufen (Keine, Sehr schnell, Schnell, Normal, Stabil) bereit. Der 4–20 mA Analogausgangsbereich kann über Start-/Endpunkt-Register kalibriert werden. Diese Funktionen können in einem zukünftigen Vorlagen-Update hinzugefügt werden.

Fehlerbehebung

Keine Modbus-Kommunikation
  1. RS-485-Kabel prüfen — überprüfen Sie, dass A+ (Gelb/Grün) mit A+/D+ an TapHome und B- (Blau) mit B-/D- an TapHome verbunden ist. Vertauschte Drähte sind die häufigste Ursache für Kommunikationsfehler
  2. Spannungsversorgung prüfen — der Sensor benötigt 12–28 VDC an den Klemmen 05–06
  3. Slave-ID prüfen — Standard ist 1. Wenn sie über das Sensordisplay oder einen früheren Modbus-Schreibvorgang geändert wurde, stellen Sie sicher, dass TapHome mit der passenden Adresse konfiguriert ist
  4. Baudrate bestätigen — Standard ist 9600 Baud, 8 Datenbits, keine Parität, 1 Stoppbit. Überprüfen Sie, ob die TapHome-Bus-Einstellungen übereinstimmen
  5. Bus-Terminierung — bei langen Kabelstrecken oder mehreren Geräten stellen Sie eine korrekte RS-485-Bus-Terminierung sicher (120 Ω Widerstand an jedem Bus-Ende)
Füllstand zeigt 0 mit Warnung

Die Montagehöhe wurde nicht konfiguriert. Öffnen Sie das Gerät Füllstandshöhe → Serviceeinstellungen → stellen Sie die Montagehöhe über die Serviceaktion ein. Der Wert muss größer als 0 sein.

Instabile oder schwankende Messwerte
  1. Hindernisse prüfen — stellen Sie sicher, dass der Ultraschall-Messkegel frei von Hindernissen ist
  2. Turbulenzen reduzieren — wenn die Flüssigkeitsoberfläche aufgewühlt ist, erwägen Sie die Verwendung eines Führungsrohrs (Durchmesser > 120 mm) oder die Anpassung des Filtermodus über Register H:70 (0=Keine bis 4=Stabil)
  3. Medientyp prüfen — wenn durch ein anderes Medium als Luft gemessen wird, muss die Schallgeschwindigkeitseinstellung (Register H:54) möglicherweise angepasst werden
  4. Blindzone prüfen — wenn das Ziel näher als 0,35–0,5 m von der Sensorfläche ist, sind die Messungen unzuverlässig

Verfügbare Geräte

ComWinTop CWT-ULS Modul
Serviceattribute
Slave-ID
Baudrate
Serviceaktionen
Slave-ID
Baudrate

ComWinTop - Ultrasonic Level Sensor

Serviceattribute
Slave ID
modbusr(H, 20, float)
Baud rate
modbusr(H, 22, float)
Serviceaktionen
Slave ID
Parameter: ID (1–254 ID)
modbusw(H, 20, float, ID)
Baud rate
Parameter: baud (1–500000 baud)
modbusw(H, 22, float, baud)
Relais 1 Reed-Kontakt Nur lesen

Virtuelles Relais mit Hysterese — aktiviert sich bei Überschreitung des Ein-Schwellenwerts durch die gemessene Distanz, deaktiviert sich beim Aus-Schwellenwert

Register: H:0 Float numeric
Serviceattribute
Relais EIN [m]
Relais AUS [m]
Serviceaktionen
Relais EIN
Relais AUS

Relais 1

Lesen
if D < H
	if X < D
		return(1);
	elseif X > H
		return(0);
	else
		return(Rc);
	end
elseif D > H
	if X > D
		return(1);
	elseif X < H
		return(0);
	else
		return(Rc);
	end
else
	return(0);
end
Lesen (Modul)
D := modbusr(H, 28, float);
H := modbusr(H, 30, float);
X := modbusr(H, 0, float);
Serviceattribute
Relé ON [m]
D
Relé OFF [m]
H
Serviceaktionen
Relé ON
Parameter: Vzdialenost (0–10 m)
modbusw(H, 28, float, m)
Relé OFF
Parameter: Vzdialenost (0–10 m)
modbusw(H, 30, float, m)
Relais 2 Reed-Kontakt Nur lesen

Virtuelles Relais mit Hysterese — aktiviert sich bei Überschreitung des Ein-Schwellenwerts durch die gemessene Distanz, deaktiviert sich beim Aus-Schwellenwert

Register: H:0 Float numeric
Serviceattribute
Relais EIN [m]
Relais AUS [m]
Serviceaktionen
Relais EIN
Relais AUS

Relais 2

Lesen
if D < H
	if X < D
		return(1);
	elseif X > H
		return(0);
	else
		return(Rc);
	end
elseif D > H
	if X > D
		return(1);
	elseif X < H
		return(0);
	else
		return(Rc);
	end
else
	return(0);
end
Lesen (Modul)
D := modbusr(H, 32, float);
H := modbusr(H, 34, float);
X := modbusr(H, 0, float);
Serviceattribute
Relé ON [m]
D
Relé OFF [m]
H
Serviceaktionen
Relé ON
Parameter: Vzdialenost (0–10 m)
modbusw(H, 32, float, m)
Relé OFF
Parameter: Vzdialenost (0–10 m)
modbusw(H, 34, float, m)
Temperatursensor Temperatursensor Nur lesen
Register: H:2 Float Einheit: °C numeric

Temperatursensor

Temperatur lesen
MODBUSR(H, 2, float)
Füllstandshöhe Variable Nur lesen

Berechneter Füllstand — erfordert die Konfiguration der Montagehöhe über eine Serviceaktion

Register: H:0 Float Einheit: m numeric
Serviceattribute
Montagehöhe [m]
Serviceaktionen
Montagehöhe

Füllstandshöhe

Lesen
var mnt := MODBUSR(H, 10, float);
var val := MODBUSR(H, 0, float);
if mnt = 0
	addwarning("Montážna výška nie je nastavená");
	return(0);
else
	return(val);
end
Serviceattribute
Montážna výška [m]
MODBUSR(H, 10, float)
Serviceaktionen
Montážna výška
Parameter: Výška (0–11 m)
modbusw(H, 10, float, m)
Abstand zur Oberfläche Variable Nur lesen

Abstand vom Sensor zur Flüssigkeitsoberfläche — Rohmessung wenn die Montagehöhe nicht eingestellt ist, inverse Berechnung andernfalls

Register: H:0 Float Einheit: m numeric

Abstand zur Oberfläche

Lesen
var mnt := MODBUSR(H, 10, float);
var val := MODBUSR(H, 0, float);
if mnt = 0
	return(val);
else
	return(mnt - val);
end
Verbindung: Modbus RTU • 9600 baud• 8N1 • Slave ID: $[SlaveId]
Mögliche Verbesserungen (13)
  • H:4 Supply Voltage — Read-only supply voltage — useful for remote power monitoring and diagnostics
  • H:6 Operating Time — Read-only cumulative operating time — useful for maintenance scheduling
  • H:8 Liquid Level / Object Level Mode — 1=Liquid level, 0=Object level — determines measurement interpretation
  • H:14 Open/Closed State — 1=Open, 0=Closed — relay output mode configuration
  • H:16 Output Starting Point — 4–20mA analog output starting point calibration
  • H:18 Output End Point — 4–20mA analog output end point calibration
  • H:44 Units — Display unit selection — 0 for mm
  • H:54 Media Type — 0=Air, 1=Water, Custom — affects sound velocity calculation
  • H:56 Custom Sound Velocity — Custom sound velocity value — used when Media Type is set to Custom
  • H:60 Measurement Period — Measurement cycle period in milliseconds
  • H:62 Blind Area — Minimum measurable distance from sensor face (0.35–0.5m typical)
  • H:70 Filtering — Signal filtering level: 0=None, 1=Rapid, 2=Fast, 3=Normal, 4=Stable
  • H:76 Range — Maximum measurement range in meters

Quellen