RS485-Sonneneinstrahlungssensor 3S-IS

Modbus RTUIEC 61724-1

Produktübersicht
Der 3S-IS ist ein Irradianzsensor für die Überwachung von PV-Anlagen und liefert temperaturkompensierte Irradianzwerte sowie Modbus RTU-Kommunikation über RS485. Er integriert eine monokristalline Referenzzelle und einen PT1000-Zellentemperatursensor. Lieferumfang: Montagehalterung und 3 m UV-beständiges LIYYC11Y-Kabel; aluminiumgehäuse mit UV-Schutz; IP54 Standard (Optionen IP65/IP68). Entwickelt für Plug-and-Play-Integration in PLC-, SCADA- und Datenlogger-Systeme.

Funktionsweise

• Eine monokristalline Solarzelle erzeugt einen Kurzschlussstrom, der proportional zur eingestrahlten Irradianz ist.
• Ein präziser Shunt-Widerstand wandelt den Strom in eine messbare Spannung um.
• Ein integrierter PT1000-Temperatursensor auf der Zellrückseite kompensiert Temperatureinflüsse.
• Ein Mikrocontroller verarbeitet die Signale und berechnet temperaturkompensierte Irradianz in W/m².
• Die aufbereiteten Messwerte werden über RS485 mittels Modbus RTU übertragen.

Hauptmerkmale

• Normen: IEC 61724-1 Klasse A und IEC 60904 Kalibrierungsserien.
• Unsicherheit: ≤1% (IEC61724-1 Klasse A); Auflösung 0,1 W/m².
• Ansprechzeit: 1 s (auf Anfrage 500 ms).
• Kommunikation: RS485 bis 38400 Baud, Modbus RTU; galvanische Trennung 1000 V zwischen Versorgung und RS485-Bus.
• Spannung: 12–30 V DC; Verbrauch ≤30 mA @24 VDC.
• Umgebung: Betrieb −40 °C bis +85 °C; Feuchte 0–100%.
• Mechanik: Aluminiumgehäuse, Abmessungen 140 × 110 × 42 mm, Gewicht ≈0,3 kg; IP54 (Optionen IP65/IP68).

Verfügbare Modelle (Übersicht)

• 3S-IS — RS485 Modbus RTU — ≤1% — keine Eingänge für externe Sensoren
• 3S-IS-1 — RS485 Modbus RTU — ≤1% — Umgebung ODER Modultemperatur-Sensor
• 3S-IS-2 — RS485 Modbus RTU — ≤1% — Umgebung ODER Modultemperatur; Windgeschwindigkeits-Sensor
• 3S-IS-2T — RS485 Modbus RTU — ≤1% — Umgebung UND Modultemperatur-Sensoren
• 3S-IS-3 — RS485 Modbus RTU — ≤1% — Umgebung, Modultemperatur und Windgeschwindigkeit
• 3S-IS-4 — RS485 Modbus RTU — ≤1% — Umgebung, Modul, Windgeschwindigkeit; Windrichtung ODER relative Luftfeuchte
• 3S-IS-5 — RS485 Modbus RTU — ≤1% — Modultemperatur, Windgeschwindigkeit, Windrichtung, relative Luftfeuchte und Umgebungstemperatur

Kalibrierung und Prüfung
Jeder Sensor wird auf einem Klasse-AAA-Sonnensimulator gemäß IEC 60904-2 und IEC 60904-4 kalibriert, unter Verwendung einer Referenzzelle, die von ISFH (Deutschland) kalibriert wurde. Geräte werden zusätzlich im Freien gegen eine von Fraunhofer ISE kalibrierte Referenzzelle geprüft.

Technische Daten

• Artikelnummern: 3S-IS, 3S-IS-1, 3S-IS-2, 3S-IS-2T, 3S-IS-3, 3S-IS-4, 3S-IS-5
• Referenzzelle: monokristallines Silizium (31 × 31 mm)
• Irradianzbereich: 0–1600 W/m²
• Unsicherheit: ≤1% (IEC61724-1 Klasse A)
• Auflösung: 0,1 W/m²
• Ansprechzeit: 1 s (500 ms auf Anfrage)
• Drift: <0,3%/Jahr
• Sichtfeld: >160°
• Neigungs-Azimut-Winkel: 0°–0°, ≤1°
• Ausgabefrequenz: 1 Hz
• Daten-Ausgang: RS485 bis 38400 Baud; Modbus RTU
• Stromversorgung: 12–30 V DC; Verbrauch 30 mA max @24 VDC
• Elektrischer Anschluss: 3 m LIYYC11Y PUR-Kabel, UV- und wetterbeständig (6 Leiter verdrillt inkl. Schutzleiter)
• Galvanische Trennung: 1000 V zwischen Versorgung und RS485-Bus
• Zellentemperatursensor: PT1000 Klasse A (EN 60751)
• Betriebstemperatur: −40 °C bis +85 °C
• Betriebsfeuchte: 0–100%
• Abmessungen: 140 × 110 × 42 mm
• Gewicht: ≈0,3 kg
• Schutzart: IP54 (Optionen IP65, IP68)
• Gehäusematerial: Aluminium
• Konformität: IEC 61724-1:2021 und IEC 60904 Serien

Modbus-Spezifikation

• Baudraten: 1200, 2400, 9600, 19200, 38400
• Parität: None, Even, Odd
• Stoppbits: 1 oder 2 (2 nur wenn Parität = None)
• Werkseinstellung: 9600, 8N1, Adresse 1

Anwendungen
Überwachung und Leistungsbewertung von PV-Anlagen, Integration in PLC/SCADA und Datenlogger, meteorologische Messstationen und PV-Prüfstände.

Komponenten

• UV-beständiges Aluminiumgehäuse
• Monokristalline PV-Referenzzelle laminiert mit EVA und Tedlar
• Elektronikplatine mit Mikrocontroller zur Signalkonditionierung und Modbus RTU-Kommunikation