
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
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Messbereich | 0,5–20 m |
| Blindzone | 0,35–0,5 m |
| Genauigkeit | 0,5 % |
| Auflösung | 1 mm |
| Spannungsversorgung | 12–28 VDC |
| Leistungsaufnahme | < 0,6 W |
| Betriebstemperatur | -40 °C bis +80 °C |
| Schutzart | IP65 |
| Protokoll | Modbus RTU Slave, RS-485 |
| Baudrate | 9600 (Standard), konfigurierbar 600–115200 |
| Gewinde | G2, Durchmesser 60 mm |
RS-485-Verdrahtung
Der Sensor verwendet einen 4-Draht-Anschluss mit farbcodierten Kabeln:
| Drahtfarbe | Funktion | Klemmenpaar |
|---|---|---|
| Braun | Versorgung + (12–28 VDC) | 05–06 |
| Schwarz | Versorgung - (GND) | 05–06 |
| Gelb/Grün | RS-485 A+ | 01–02 |
| Blau | RS-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:
| Klemmenpaar | Funktion |
|---|---|
| 08–09 | Relaisausgang 1 |
| 10–11 | Relaisausgang 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:
- Öffnen Sie das Gerät Füllstandshöhe in TapHome
- Gehen Sie zu den Serviceeinstellungen
- 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
- 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
- Spannungsversorgung prüfen — der Sensor benötigt 12–28 VDC an den Klemmen 05–06
- 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
- Baudrate bestätigen — Standard ist 9600 Baud, 8 Datenbits, keine Parität, 1 Stoppbit. Überprüfen Sie, ob die TapHome-Bus-Einstellungen übereinstimmen
- 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
- Hindernisse prüfen — stellen Sie sicher, dass der Ultraschall-Messkegel frei von Hindernissen ist
- 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)
- Medientyp prüfen — wenn durch ein anderes Medium als Luft gemessen wird, muss die Schallgeschwindigkeitseinstellung (Register H:54) möglicherweise angepasst werden
- Blindzone prüfen — wenn das Ziel näher als 0,35–0,5 m von der Sensorfläche ist, sind die Messungen unzuverlässig
