Das Sfar MOD-1TE ist ein einkanaliges Temperatureingangsmodul, hergestellt von Aspar s.c. (Chwaszczyno, Polen) und unter der Marke SFAR (Solutions for Automation and Robotics) vertrieben. Es akzeptiert Pt100-, Pt500- und Pt1000-RTDs (in 2- oder 3-Leiter-Konfiguration), Ni100, KTY81-110, NTC Carel sowie alle gängigen Thermoelementtypen (J, K, T, N, S, R, B) und stellt den Messwert über Modbus RTU im Register 30053 (A:51) als °C × 10 zur Verfügung.
Das Modul ist ausschließlich RS-485-fähig, daher ist für TapHome ein externes Modbus-RTU-zu-TCP-Gateway (z. B. SFAR-S-ETH, USR-W630, Waveshare RS485-zu-Ethernet) erforderlich — die Vorlage verwendet einen IpAddress-Importparameter und erreicht das Modul über dieses Gateway.
Hardware-Anschluss
Modulübersicht
Das MOD-1TE ist ein 90 × 56 × 17 mm großes Hutschienenmodul (DIN EN 50022, IP40, -10 °C bis +50 °C, PC/ABS-Gehäuse). Es trägt einen Temperatureingang (TI), einen digitalen Alarmausgang (DO), einen RS-485-Port, einen Spannungseingang und einen Mini-USB-Typ-B-Konfigurationsport an der Frontseite.
| Anzeige | Bedeutung |
|---|---|
| ON | Modul wird korrekt mit Spannung versorgt |
| TX | Modul hat auf eine gültige Modbus-Anfrage geantwortet |
| IN | Ein Sensor ist am Temperatureingang angeschlossen |
| DO | Digitaler Ausgang ist aktiv (Alarm ausgelöst) |
Spannungsversorgung
Das Modul wird über einen 2-poligen Schraubanschluss mit DC- oder AC-Spannung versorgt:
- DC: 10–38 V DC (typisch 24 V DC, ~1 W Verbrauch bei 24 V)
- AC: 20–28 V AC (typisch 24 V AC, ~2 VA bei 24 V AC)
RS-485-Verdrahtung
Der RS-485-Bus verwendet einen 3-poligen Schraubanschluss — A+, B- und GND — und muss mit einer geschirmten Twisted-Pair-Leitung verdrahtet werden (A/B auf dem verdrillten Paar, GND auf dem dritten Leiter oder Schirm).
Die Busterminierung ist zwingend erforderlich. Setzen Sie an beiden physischen Enden des RS-485-Segments einen 120-Ω-Widerstand zwischen A/B. Bis zu 128 Module können sich ein RS-485-Segment teilen.
RS-485, Spannungsversorgung und Messeingänge sind galvanisch voneinander getrennt (1 kV). Für optimales EMV-Verhalten erden Sie den Kabelschirm nur an einem Ende und führen Sie RS-485-Leitungen abseits von Schützen, Frequenzumrichtern und Schaltnetzteilen.
Verdrahtung des Temperatureingangs
Der Temperatureingang verwendet einen 3-poligen Schraubanschluss und unterstützt je nach gewähltem Sensortyp mehrere Verdrahtungsschemata. Derselbe physische Eingang wird für alle Sensortypen verwendet — nur die Verdrahtung und der InputSettingsRegister-Wert ändern sich.
- RTD 2-Leiter (Pt100 / Pt500 / Pt1000): Sensor an
INAundCOM, mit einer Brücke zwischenINBundCOM. Der Leitungswiderstand muss über Register 40065 kompensiert werden. - RTD 3-Leiter (Pt100 / Pt500 / Pt1000): Sensor mit drei Leitern an
INA,INBundCOMangeschlossen. Eine Leitungskompensation ist nicht nötig — der dritte Leiter kompensiert den Kabelwiderstand. - Thermoelement (J / K / T / N / S / R / B): Zweipolige Verbindung an
INA(positiv) undINB(negativ). Die Kaltstellenkompensation erfolgt automatisch im Modul. - NTC Carel: Zweipolige Verbindung mit einem parallel zum Sensor geschalteten 7,5-kΩ-±1-%-Widerstand.
Digitaler Alarmausgang (optional)
Das Modul verfügt über einen konfigurierbaren digitalen Ausgang (max. 250 mA / 50 V), wahlweise als PNP oder NPN, der als eigenständiger Thermostatausgang (Kühlen / Heizen mit Hysterese) genutzt werden kann. Er wird von der TapHome-Vorlage nicht eingebunden — die Verdrahtung ist optional.
Konfiguration
Standard-Modbus-Einstellungen
Werkseitig kommuniziert das MOD-1TE mit folgenden Parametern (die auf der Gateway- / TapHome-Seite übereinstimmen müssen):
| Parameter | Standardwert |
|---|---|
| Slave-Adresse | 1 |
| Baudrate | 19200 |
| Datenbits | 8 |
| Parität | None |
| Stoppbits | 1 |
| Modbus-Modus | RTU |
| Antwortverzögerung | 0 ms |
Alle Parameter sind konfigurierbar — Slave-Adresse 1–247 und Baudrate bis zu 115200. Die Konfiguration erfolgt über den Mini-USB-Typ-B-Port an der Frontseite mit der kostenlosen Software Modbus Configurator (Download, keine Treiber erforderlich), oder durch Schreiben der folgenden Holding-Register über Modbus, solange das Modul online ist:
| Register | Name | Werte |
|---|---|---|
| 40003 | Baudrate | 0=2400, 1=4800, 2=9600, 3=19200 (Standard), 4=38400, 5=57600, 6=115200 |
| 40004 | Stoppbits / Datenbits | LSB: 1=1 Stopp, 2=2 Stopps · MSB: 7=7 Daten, 8=8 Daten |
| 40005 | Parität | 0=none (Standard), 1=odd, 2=even, 3=mark, 4=space |
| 40006 | Antwortverzögerung | Zeit in ms |
| 40007 | Modbus-Modus | 0=RTU (Standard), 1=ASCII |
Slave-Adressen müssen innerhalb eines RS-485-Segments eindeutig sein. Wenn zwei Module mit gleicher Adresse einen Bus teilen, antworten beide gleichzeitig und Sie sehen am Gateway CRC-/Framing-Fehler.
Sensortyp auswählen — InputSettingsRegister
Der Importparameter InputSettingsRegister der Vorlage ist — entgegen dem Namen — der Sensortypcode, der bei der Initialisierung in das Herstellerregister 40061 (“Input settings”) geschrieben wird, über:
| |
Wählen Sie den Wert, der zum physischen Sensor am Temperatureingang passt:
| Code | Sensortyp |
|---|---|
| 0 | Eingang deaktiviert |
| 1 | Spannung 0–2048 mV |
| 2 | Spannung 0–256 mV |
| 3 | Thermoelement Typ J |
| 4 | Thermoelement Typ K |
| 5 | Thermoelement Typ T |
| 6 | Thermoelement Typ N |
| 7 | Thermoelement Typ S |
| 8 | Thermoelement Typ R |
| 9 | Thermoelement Typ B |
| 10 | Pt100 3-Leiter |
| 11 | Pt100 2-Leiter |
| 12 | Widerstand 0–8 kΩ |
| 13 | Ni100 |
| 14 | KTY81-110 |
| 15 | Pt500 3-Leiter |
| 16 | Pt500 2-Leiter |
| 17 | Pt1000 3-Leiter |
| 18 | Pt1000 2-Leiter (Vorlagen-Standard) |
| 19 | NTC Carel (mit 7,5-kΩ-1-%-Parallelwiderstand) |
Sensormessbereiche (Referenz, aus Datenblatt):
| Sensor | Betriebsbereich |
|---|---|
| Pt100 / Pt500 / Pt1000 | -200 °C … +850 °C |
| Ni100 | -60 °C … +180 °C |
| KTY81-110 | -55 °C … +150 °C |
| Thermoelement Typ J | -200 °C … +1200 °C |
| Thermoelement Typ K | -200 °C … +1300 °C |
| Thermoelement Typ T | -200 °C … +400 °C |
| Thermoelement Typ N | -200 °C … +1300 °C |
| Thermoelement Typ S / R | 0 °C … +1700 °C |
| Thermoelement Typ B | 0 °C … +1800 °C |
| Auflösung / Genauigkeit | 0,1 °C / ±0,5 °C |
Für Spannungs- (Codes 1–2) und Widerstandsmodi (Code 12) wird dasselbe Register 30053 gelesen, jedoch mit anderer Skalierung (mV × 10 / mV × 100 / Ω). Die TapHome-Vorlage geht von einem Temperatursensor (°C × 10) aus und wendet die Formel
/10automatisch an — die Verwendung eines Nicht-Temperatursensors fällt nicht in den Funktionsumfang dieser Vorlage.
Modbus-Kommunikation über das Gateway aktivieren
Da das MOD-1TE kein natives Ethernet besitzt, wird das Modul über ein externes Modbus-RTU-zu-TCP-Gateway erreicht. Typische Einrichtung:
- Verbinden Sie A+ / B- / GND des Moduls mit dem RS-485-Port des Gateways. Setzen Sie am Bus-Ende einen 120-Ω-Abschlusswiderstand.
- Versorgen Sie Gateway und MOD-1TE mit Spannung.
- Stellen Sie im Web-Interface des Gateways die serielle Seite passend zum Modul ein: 19200 Baud, 8 Datenbits, keine Parität, 1 Stoppbit, RTU-Modus. Deaktivieren Sie alle „Modbus Poll / Address Translation"-Funktionen — TapHome spricht reines Modbus TCP.
- Vergeben Sie eine statische IP für das Gateway (oder eine DHCP-Reservierung im Router), damit TapHome es zuverlässig erreichen kann.
- Importieren Sie in den TapHome-Diensteinstellungen die Vorlage
Sfar MOD-1TEund füllen Sie aus:- IpAddress — IP-Adresse des Gateways
- SlaveId — Modbus-Adresse des Moduls (Standard
1) - InputSettingsRegister — Sensortypcode aus der Tabelle oben (Standard
18= Pt1000 2-Leiter)
Modulvariablen
| Variable | Standard | Beschreibung |
|---|---|---|
IpAddress | 192.168.0.1 | IPv4-Adresse des Modbus-RTU-zu-TCP-Gateways. |
SlaveId | 1 | Modbus-Slave-Adresse des Moduls auf dem RS-485-Segment (1–247). Muss innerhalb des Segments eindeutig sein. |
InputSettingsRegister | 18 | Sensortypcode, der bei der Initialisierung in Register 40061 geschrieben wird. Trotz des Namens handelt es sich um einen Wert, nicht um eine Registeradresse. Wählen Sie mit der Tabelle oben den passenden Code für Ihren physischen Sensor. |
Gerätefunktionen
Temperaturmessung
Die Vorlage stellt ein einzelnes Gerät bereit — Temperatursensor —, das das Register A:51 (Herstellerregister 30053, “Temperature”) als 16-Bit-Integer mit Vorzeichen liest und durch 10 teilt, um den Wert in °C zu erhalten. Der Sensortyp wird zur Installationszeit über den InputSettingsRegister-Parameter konfiguriert (Standard 18 = Pt1000 2-Leiter); das Modul erledigt anschließend RTD-Linearisierung, Leitungskompensation (3-Leiter), Thermoelement-Linearisierung und Kaltstellenkompensation intern.
| |
Da jede MOD-1TE-Vorlageninstanz genau einen Sensor abdeckt, installieren Sie pro physischem MOD-1TE auf dem Bus ein TapHome-Modul und vergeben Sie entsprechende
SlaveId-Werte (z. B. 1, 2, 3 …). Alle Module können sich ein RS-485-Segment und ein RTU-zu-TCP-Gateway teilen.
Fehlersuche
Kein Temperaturwert (Gerät in TapHome offline)
- Prüfen Sie die ON-LED am Modul — leuchtet sie nicht, kontrollieren Sie die 24-V-DC- / 24-V-AC-Versorgung am Spannungsanschluss.
- Prüfen Sie die TX-LED, während TapHome pollt — sie sollte bei jeder erfolgreichen Anfrage blinken. Leuchtet TX nie:
- Stellen Sie sicher, dass
IpAddressmit dem Gateway übereinstimmt und das Gateway erreichbar ist (Ping). - Prüfen Sie die seriellen Einstellungen des Gateways: 19200 / 8N1 / RTU.
- Prüfen Sie, dass
SlaveIdmit der tatsächlich am Modul konfigurierten Adresse übereinstimmt (Standard1). - Tauschen Sie A und B — viele Gateways beschriften sie umgekehrt.
- Stellen Sie sicher, dass GND zwischen Modul und Gateway verbunden ist. Ohne GND kann der Empfänger-Bias außerhalb des gültigen Common-Mode-Bereichs liegen.
- Stellen Sie sicher, dass
- Prüfen Sie, dass an jedem Ende des RS-485-Segments genau ein 120-Ω-Abschlusswiderstand sitzt — weder mehr noch weniger.
Messwert hängt bei 0, -200 °C oder einem Extremwert
- Prüfen Sie die IN-LED — leuchtet sie nicht, wird der Sensor am Eingang nicht erkannt. Überprüfen Sie die Verdrahtung am Temperatureingang:
- RTD 2-Leiter: Brücke zwischen INB und COM ist erforderlich.
- RTD 3-Leiter: Alle drei Leiter müssen angeschlossen sein.
- Thermoelement: Polarität beachten (positiv an INA, negativ an INB).
- NTC Carel: Parallelwiderstand 7,5 kΩ ±1 % muss vorhanden sein.
- Prüfen Sie, dass
InputSettingsRegisterzum physischen Sensor passt — ein verdrahteter Pt100 mit Parameter18(Pt1000 2-Leiter) liefert völlig falsche Werte. - Konfigurieren Sie für 2-Leiter-RTDs bei langen Kabelwegen die Leitungskompensation in Register 40065 über den Modbus Configurator (oder akzeptieren Sie den Offset).
Zwei Module antworten gleichzeitig / zufällige CRC-Fehler
Zwei Geräte teilen dieselbe SlaveId auf dem RS-485-Segment. Trennen Sie die Module nacheinander und vergeben Sie über den Modbus Configurator via Mini USB eindeutige Adressen (1–247).
Baudrate oder Parität ändern
Wenn Sie über Register 40003 / 40005 die Baudrate / Parität via Modbus geändert haben und danach die Kommunikation verlieren, schließen Sie den Mini-USB-Port an einen PC an und verwenden Sie den Modbus Configurator — er kommuniziert mit dem Modul direkt über USB unabhängig von den RS-485-Einstellungen, sodass Sie die Werte zurücklesen und zurücksetzen können.
Modul / Firmware identifizieren
Register 30001 kodiert die Firmware (höheres Byte ÷ 10) und den Modultypcode (niedriges Byte). Für das MOD-1TE ist der Typcode 41 (0x29). Das Lesen von 30001 über Modbus ist eine schnelle Plausibilitätsprüfung, ob Gateway, Slave-ID und serielle Einstellungen stimmen, bevor TapHome konfiguriert wird.
