Anemometer Sokol-A
Definition and Purpose of Sokol-A
The SOKOL-A anemorumbometer (hereinafter referred to as the Product, SOKOL-A) is designed to remotely measure instantaneous, maximum, and average airflow (wind) speeds and direction, and to transmit this data to a server (for viewing via the specialized Sokol Analytics software).
The operating principle of the sensors for the various measurement channels of the SOKOL-A anemometer is described below:
| Measured parameter | Principle of operation |
|---|---|
| Wind speed | Based on the conversion of the airflow speed into the rotational motion of the shaft with а set of cups that is detected and measured by means of the Hall sensor |
| Wind/Airflow direction | Based on the conversion of the wind vane's angle of rotation into an electrical signal using а magnetic rotation angle recorder (encoder) |
| Name of characteristic | Characteristic value | |
|---|---|---|
| Wind speed | Airflow velocity measurement range, m/s | from 1 to 60 |
| Maximum permissible absolute error for airflow velocity measurements: in the range from 1 to 5 m/s; | ± 0,5m/s | |
| Permissible relative error limit for airflow velocity measurements: in the range above 5 m/s | ± 10 % | |
| Resolution, m/s | 0,1 | |
| Wind/Airflow direction | Airflow direction measurement range, degrees | from 0 to 360 |
| Limits of permissible absolute error in airflow direction measurements, degrees | ± 3 | |
| Resolution, degrees | 1 | |
More detailed technical characteristics are presented in the technical data sheet of the device
Device construction
The SOKOL-A anemorumbometer consists of a SOKOL-A wing (1), a wind vane (2), and an anemometer (3)
(figure 1):
Assembly and Installation of the Sokol-A Anemorumbometer
Assembly of the anemometer
Assemble the anemometer in the following order: Place the skirt (3) onto the anemometer shaft (2), which is located at the top of the stand (1). There are 3 slots on the top of the skirt for attaching the anemometer cups (4). Insert the cups into the skirt, then place the cover (5) on top as shown in Figure 4 and tighten the screw (6) into the cover hole with a maximum torque of 0.5 N·m.
1) Stand
2) Shaft
3) Skirt
4) Anemometer cups
5) Cover
6) Screw
Installation of a wind vane and anemometer on the Sokol-A wing
Attach the wind vane (1) and the anemometer (2) to the wing (3) as shown in Figure 5, and secure the assembly using the nuts (4). Secure the nuts (4) with the clamps included in the mounting kit, inserting them into the hole in the wing and the nut, as shown in Figure 5a.
Installing an anemorumbometer on the mast
Mount the anemorumbometer (1) on the mast (2) as shown in Figure 6, and secure the assembly using the mounting bracket (3), washers (4), and nuts (5).
Installation diagram for the Sokol-A at the weather station placement:
Pinout, connection, configuration, operation.
Pinout Diagram for Sokol-A/Sokol-AN
The RS-485 connector pinout diagram for the Sokol-A is shown in Figure 3:
Before mounting the unit on the mast, connect the wind vane, anemometer, and RS-485 interface to the transducer as shown in Figure 8. Figure 8 shows the connection terminals, where 1 is the terminal for connecting the wind vane, 2 is the RS-485 connection terminal, and 3 is the terminal for connecting the anemometer.
1 - Подключение флюгера
2 - Подключение RS-485
3 - Подключение анемометра
Распиновка кабеля снижения для Сокол-А:
Пример схемы разъемов анеморумбометра версии Сокол-АН (зимнее исполнение) с нагревательным элементом:
1 - Подключение флюгера
2 - Подключение анемометра
3 - Подключение RS-485
4 - Подключение питания нагревателя
Распиновка кабеля снижения для Сокол-АН:
Подключение анеморумбометра к контроллеру Сокол-К1
Подключение анеморумбометра Сокол–А (1) к контроллеру Сокол–К1 ТЕМГ.469413.004 производится через кабель снижения М23 ТЕМГ.685631.003 (2), входящий в комплект поставки согласно рисунку 19. Подключение к контроллеру Сокол–К1 позволяет обеспечивать передачу полученных Анеморумбометром данных на расстояние до 8 км. Необходимо подключить кабель снижения в соответствующий разъем RS–485 на преобразователе анеморумбометра, завести кабель через муфту (3) блока вычислительнго (4) и подключить к контроллеру Сокол–К1 ТЕМГ.467239.004 (5) через разъем Сокол–А в соответствии с рисунком 20.
Подключение и настройка через ПК.
Подключить измеритель можно напрямую к ПК. В случае подключения к ПК для вывода информации о направлении и скорости ветра необходимо использовать Sokol Analytics или Sokol CFG. Также для корректной работы программы Sokol CFG необходимо установить данный пакет системных компонентов, а также необходимую версию драйвера для вашего преобразователя RS-485, в зависимости от модели, которую вы используете».
Bolid C2000-USB - ссылка на скачивание драйверов.
Преобразователь Эскорт C200M - ссылка на скачивание драйверов
Преобразователь Эскорт C200M2 - ссылка на скачивание драйверов
Схема подключения Сокол–А к ПК изображена на рисунках 10а и 10б. (Преобразователь Эскорт С200–М2 (4) приобретается отдельно в случае подключения изображенного на рисунке 10а).
Сокол-А + Sokol CFG
Установка ПО Sokol CFG выполняется в следующем порядке:
− скачать специальное программное обеспечение Sokol CFG
− запустить файл setup_ Sokol CFG.exe;
− в процессе установки следовать указаниям на экране;
-- Запустить ПО Sokol CFG.
Указать в окне автономного ПО СОМ–порт, к которому подключен Анеморумбометр Сокол–А.
Если порт отсутствует в списке, то произвести следующие действия:
− перейти в диспетчер устройств вашего компьютера;
− в строке порты (СОМ и LPT) открыть свойства виртуального СОМ–порта STMicroelectronics Virtual COM Port (С200М) или USB-SERIAL CH341A (С200М2) (если устройств с таким именем в списке нет, то проверить наличие установленного драйвера для вашего преобразователя»);
− вручную задать номер порта в интервале СОМ2–СОМ10;
− перезагрузить Анеморумбометр, переподключив USB–кабель преобразователя к ПК; − заново открыть программу Sokol CFG и выбрать установленный СОМ–порт; − нажать кнопку «Открыть порт».
После успешного подключения к ПО во вкладке «Датчик» появятся показания с датчиков Анеморумбометра. К ним относятся основные метеорологические параметры: направление и скорость ветра.
Слева отображена информация о серийном номере и версии ПО.
Во кладке «Сервер» отображен сетевой адрес ModBus Анеморумбометра (поле ModBus).
Сокол-А + Sokol Analytics
Работа с автономным ПО Sokol Analytics выполняется в следующем порядке:
− скачать специальное программное обеспечение ПО Sokol Analytics;
− запустить файл sokolanalytics_262c.exe;
− в процессе установки следовать указаниям на экране. Запустить ПО Sokol Analytics, после чего откроется окно.
В данном окне нажмите на кнопку "Подключение" и "Включите" опрос устройства Sokol-A.
Далее откроется окно опроса устройства Сокол-А. Необходимо будет произвести настройку опроса.
- Выбрать корректный COM порт, который был назначен для вашего преобразователя.
- Установить необходимый сетевой адрес для опроса Сокол-А. Сетевой адрес Сокол-А можно установить/изменить/проверить в программе Sokol CFG. По умолчанию на анеморумбометре Сокол-А установлен 1ый сетевой адрес.
- Установить необходимый период опроса.
- Включить/отключить автостарт опроса при запуске программы Sokol Analytics.
Внимание! После изменения сетевого адреса на анеморумбометре «Сокол-А» в программе Sokol CFG визуальное отображение номера сетевого адреса может не измениться, однако фактически изменение настройки вступит в силу.
После настройки опроса вам необходимо сохранить изменения. Далее вы вернётесь к основному окну опроса Сокол-А. На этом этапе вы можете перевести ползунок в положение ON для запуска опроса анеморумбометра Сокол-А.
Также вы можете производить выгрузку отчета из программы Sokol Analytics. Инструкция по работе с программой Sokol Analytics/выгрузка отчета.
Подключение Сокол-А к сторонним устройствам. Опрос Сокол-А по Modbus.
Для подключения Сокол-А к какому-либо внешнему устройству, не являющемуся метеостанцией Сокол-М или контроллером Сокол-К, необходимо удостовериться, что внешнее устройство может:
- Работать с интерфейсом RS-485;
- Характеристики RS-485:
- Baud rate: 19200 kbps
- Data size: 8
- Stop-bits: 1
- Parity: None
- Опрашивать устройства по протоколу ModBUS RTU, обращаясь к различным сетевым адресам;
Адрес Сокол-А (по умолчанию 1ый) можно изменить:
Основной адрес устройства можно поменять в программе SokolCFG. Для этого нужно подключить устройство к ПК посредством преобразователя интерфейсов RS485-USB, в программе открыть СОМ порт преобразователя и в разделе Сервер, нажав на кнопку “Изменить”, установить новый адрес в правом нижнем углу.
Внимание! При одновременном использовании нескольких устройств (например Сокол-А и Сокол-ТДВ) необходимо задать для них разные сетевые адреса.
Внимание! Программа может не отображать изменение адреса в своем интерфейсе, что не значит, что адрес не был изменен.
Пример опроса Сокол-А по Modbus
Для опроса Сокол-А необходимо запрашивать 4 регистра.
0 регистр - (uint16) мгновенная скорость ветра * 10 - 153 соотв. 15,3 м/с
1 регистр - (uint16) мгновенное значение направление ветра - 118 соотв. 118 град.
2 регистр - (uint16) средняя за 1 минуту скорость ветра * 10 - 223 соотв. 22,3 м/с
3 регистр - (uint16) среднее за 1 минуту направление ветра - 327 соотв. 327 град.
Пример команды для Сокол-А (сетевой адрес 3):
03 03 00 00 00 04 45 EB
03 - адрес устройства;
03 - тип команды;
00 00 – номер регистра, начиная с которого запрашивается количество регистров;
00 07 - количество запрашиваемых регистров;
45 EB - контрольная сумма с инверсией байтов;
Пример ответа:
03 03 08 79 4A 00 4D 03 2A 00 4D 7F 52
03 - адрес устройства;
03 - тип команды;
08 - количество выданных байтов;
79 4A - мгновенная скорость ветра (4А 79 или 19065/1000=19,06 м/с)
00 4D - мгновенное значение направление ветра (77°)
03 2A - средняя за 1 минуту скорость ветра (2A03 или 10755/1000=10,7 м/с)
00 4D - среднее за 1 минуту направление ветра (77°)
7F 52- контрольная сумма с инверсией байтов;