Модуль аналогового вывода 0-10В WB-MAO4

From Wiren Board
This is the approved revision of this page, as well as being the most recent.
Модуль управления WB-MAO4, версия 2.0


Купить в интернет-магазине

Назначение

4-х канальный модуль аналогового вывода предназначен для управления устройствами с интерфейсами 0-10В, ШИМ, сервоприводами, приводами воздушных заслонок, клапанов и т.д. Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу MODBUS.

Меры безопасности

Во время монтажа, эксплуатации и технического обслуживания устройства следует соблюдать требования документов: ГОСТ 12.3.019-80, «Правила эксплуатации электроустановок потребителей», «Правила охраны труда при эксплуатации электроустановок» и других нормативных документов, действующих на объекте.

Любые подключения производить при отключенном питании. Не допускать попадание влаги на контакты клемм и внутренние элементы.

Физический доступ к устройству должен быть разрешен только квалифицированному обслуживающему персоналу.

Технические характеристики

Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 9 В — 28 В постоянного тока
Потребляемая мощность

От 0.3 до 2.3 Вт

Каналы управления
Кол-во каналов 4
Выходной сигнал в аналоговом режиме 0 — 10В
Выходной сигнал в режиме ШИМ Амплитуда — 10В, максимальная частота — 24 кГц, частота по умолчанию — 1 кГц
Максимальный ток Номинальный — 8 мА (нагрузка до 1.3 кОм), ток КЗ — до 40 мА
Точность 2% + 20mV (при 25С), 3% + 30mV (при -40 до +80С)
Входы
Назначение Считывание дискретных сигналов внешних датчиков, концевиков и т.д.
Тип входов "Сухой контакт", групповая изоляция.

Напряжение на входе ~12В. Ток при замыкании входа ~2мА.

Управление
Интерфейс управления RS-485
Изоляция интерфейса Неизолированный
Протокол обмена данными Modbus RTU, адрес задается программно, заводские настройки указаны на наклейке
Параметры интерфейса RS-485 Задаются программно, по умолчанию:

скорость — 9600 бит/с; данные — 8 бит; бит чётности — нет (N); стоп-биты — 2

Готовность к работе после подачи питания ~2 c
Условия эксплуатации
Температура воздуха От −40 до +80 °С
Относительная влажность До 95 %, без конденсации влаги
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 O2.1*
Гарантийный срок 2 года
Срок службы 5 лет
Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 – сдвоенные провода
Длина стандартной втулки НШВИ 8 мм
Момент затяжки винтов 0.2 Н∙м
Габариты
Ширина, DIN-юнитов 2
Габаритные размеры (Д x Ш x В) 36 x 90 x 58 мм
Масса (с коробкой) 80 г

Общий принцип работы

Режимы работы

Устройство имеет два режима управления: аналоговый 0-10В и широтно-импульсную модуляцию (PWM).
В аналоговом режиме уровень канала задается в милливольтах, от 0 до 10000.
В режиме ШИМ числом от 0 до 10000 задается коэффициент заполнения.

Монтаж

Схема1. Пример монтажа WB-MAO4, управление димерами светодиодных лент

Устройство монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм.

Клеммный блок «V+ GND A B» с шагом 3.5 мм служит для подключения питания и управления по шине RS-485. Для стабильной связи с устройством важно правильно организовать подключение к шине RS-485, читайте об этом в статье Физическое подключение шины RS-485.

Если устройства, подключенные к шине RS-485, питаются от разных источников питания, их клеммы GND должны быть соединены, подробнее.

Срабатывание дискретных входов происходит при их замыкании на землю iGND. Возникающий ток невелик (~2 мА), так что тип кнопки или выключателя может быть любым. Также не играет роли длина и сечение кабеля. Но для предотвращения наводок от близко расположенных силовых линий лучше использовать витую пару и подключать землю iGND ко второй жиле пары. Подробнее про подключение клемм iGND/GND.

Сигналы 0-10В лучше подключать к исполнительным устройствам витой парой - сигнал по одной жиле, GND по второй.

Пример монтажа

Пример монтажа модуля WB-MAO4 можно посмотреть на схеме 1.

В примере модуль управляет двумя димерами светодиодных лент с входом 0–10 В. Также он считывает состояние выключателя, логика которого прописывается правилами на контроллере. Модуль питается от контроллера и общается с ним по шине RS-485. Диммеры питаются от отдельного блока питания.

ВНИМАНИЕ: так как минус питания модуля WB-MAO4 неизолирован от минуса выходов, нужно обязательно соединить проводом не менее 1.5 мм2 минусовую клемму блока питания, от которого питается модуль WB-MAO4 с минусовой клеммой блока питания нагрузки.

В примере модуль питается от контроллера Wiren Board 6, поэтому мы соединяем минус блока питания, от которого питается контроллер с минусом блока питания нагрузки.

Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Модуль управления в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Выбор шаблона

Чтобы устройство появилось на вкладке Устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте новое serial-устройство и выберите шаблон WB-MAO4.

Управление устройством и просмотр значений

В веб-интерфейсе вы можете управлять выходами устройства и просматривать полученные с него значения. Список отображаемых каналов можно изменить через настройки устройства, доступные на странице выбора шаблона.

Настройка

Переключение режима выходов

Способы настройки

  1. Указать параметры в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board. Перейдите на страницу настройки serial-устройств, выберите порт, найдите или добавьте устройство и измените параметры. Если нужный параметр отсутствует в шаблоне, его можно задать через пользовательские параметры.
  2. Записать настройки в Modbus-регистры модуля из консоли контроллера с помощью утилиты modbus­_client.
  3. Eсли нет контроллера Wiren Board, используйте компьютер с преобразователем интерфейсов USB-RS485.

Мы постоянно совершенствуем наши устройства, поэтому, если вы не нашли описанных в документации настроек — обновите прошивку устройства и программное обеспечение контроллера.

Настройка аналоговых выходов

Вы можете изменить параметры:

  • Outputs Mode — выберите один из режимов: 0–10 В или ШИМ.
  • PWM Frequency Factor — коэффициент ШИМ. Итоговая частота рассчитывается по формуле 24 kHz / Factor.

Управление выходами через диммер

Настройка выходов в WB-MAO4

Начиная с версии прошивки 2.4.0 появилась возможность управлять выходами:

  • включать или выключать каналы,
  • устанавливать напряжение на выходе и скважность ШИМ как процент от заданного диапазона.

Также добавлена возможность плавно изменять напряжение на выходе и скважность ШИМ с заданной скоростью.

Параметры выходов:

  • Нижний порог диммирования — Значение выхода в мВ, соответствующее уровню 0%.
  • Верхний порог диммирования — Значение выхода в мВ, соответствующее уровню 100%.
  • Скорость возрастания уровня при плавных переходах. Задается период времени, за который уровень изменится на 1%.
  • Скорость убывания уровня при плавных переходах. Задается период времени, за который уровень изменится на 1%.
  • Длительность периода повторения действий. Продолжительные действия будут выполняться с указанным периодом в миллисекундах.

Верхний порог диммирования, может быть меньше нижнего. В таком случае напряжение на выходе будет изменяться в заданном диапазоне, но будет обратно пропорционально уровню. Например: верхний порог = 0 мВ, нижний порог = 1000 мВ. Тогда при заданном уровне 70%, на выходе будет 300 мВ.

Скорость возрастания/убывания может быть нулевой. Тогда плавные переходы будут отключены и значение уровня будет применяться мгновенно.

Привязка событий с кнопок к выходам

Выбор канала, которым управляет событие
Выбор действия, которое вызовет событие

Начиная с версии 2.4.0 появилась возможность управлять выходами с помощью нажатий на кнопки.

В MAO4 для подключения кнопок доступно 3 дискретных входа, для каждой кнопки обрабатывается 4 типа нажатий: короткое, длинное, двойное, короткое и затем длинное. Таким образом получаем 12 различных событий, для каждого из них существует два параметра для привязки: выход к которому привязано событие и тип действия.

Параметр «Номер выхода» определяет выход модуля, с которым произойдет действие, вызванное событием. Можно выбрать один или сразу все выходы модуля. Также можно не привязывать ни один из выходов, тогда событие будет проигнорировано.

Параметр «Действие с выходом» выбирает действие над выходом, вызываемое событием:

  • Включение канала
  • Выключение канала
  • Переключение состояния канала
  • Увеличение выходного уровня
  • Уменьшение выходного уровня
  • Увеличение/уменьшение выходного уровня

Некоторые комбинации событий и действий, не имеют практического смысла и будут проигнорированы.

Доступные комбинации событий и действий
Тип нажатия Отключить выход Включить выход Переключить состояние выхода Увеличить уровень Уменьшить уровень Увеличить/уменьшить уровень
Одиночное нажание Один / все выходы Один / все выходы Один выход Один / все выходы Один / все выходы Недоступно
Долгое нажание Один / все выходы Один / все выходы Один выход Один / все выходы Один / все выходы Один выход
Двойное нажатие Один / все выходы Один / все выходы Один выход Один / все выходы Один / все выходы Недоступно
Короткое, затем долгое нажатие Один / все выходы Один / все выходы Один выход Один / все выходы Один / все выходы Один выход

Поддержка выключателей с фиксацией

Начиная с прошивки 2.5.0 в диммер добавлена поддержка выключателей с фиксацией. Для выключателей доступны только действия "Выключить", "Включить", "Переключить".

Необходимо выбрать режим работы входа "Выключатель". Далее настройка привязки действий и каналов в режиме выключателя выполняется аналогичных образом.

Если перечисленных выше параметров нет в веб-интерфейсе контроллера — вы используете одну из предыдущих версий ПО. Смотрите другие варианты настройки модуля в разделе Способы настройки.

Световые сцены

Начиная с прошивки 2.5.0 в диммер добавлена поддержка световых сцен.

Сцены - это способ объединения нескольких каналов и назначения действий для них. Также сцена может состоять и из одного канала.

Например: нужно настроить два режима работы освещения в комнате: 1) дневной режим - быстрое включение на полную яркость / быстрое выключение 2) ночной режим - медленное включение на низкую яркость / медленное выключение

Для этого нужно определить 2 сцены и прописать в них действия:

  • Сцена 1
    • действие при включении света сцены - Включить и установить яркость 100%. Темп изменения яркости 10 мс/%.
    • действие при выключении света сцены - Выключить. Темп изменения яркости 10 мс/%.
  • Сцена 2
    • действие при включении света сцены - Включить и установить яркость 10%. Темп изменения яркости 200 мс/%.
    • действие при выключении света сцены - Выключить. Темп изменения яркости 200 мс/%.

Теперь Сцена 1 будет отвечать за дневной режим, а Сцена 2 - за ночной. Можно также привязать переключение сцен к нажатиям. Например, короткое нажатие переключает Сцену 1, а двойное - Сцену 2.

Безопасный режим и действия при включении питания

В прошивке 2.5.0 в диммер добавлен «Безопасный режим» — устройство переходит в него, если отсутствует обмен по Modbus в течение заданного периода времени.

Можно настроить действия для каждого канала при переходе в безопасный режим и изменить режим работы входов.

Также в прошивке 2.5.0 добавлены «Действия при включении питания» — можно отдельно для каждого канала задать начальное состояние при включении питания диммера.

Работа по Modbus

Настройка Modbus-модулей и обновление прошивок

Устройства Wiren Board управляются по протоколу Modbus RTU. На физическом уровне подключаются через интерфейс RS-485.

Поддерживаются все основные команды чтения и записи одного или нескольких регистров. Смотрите список доступных команд в описании протокола Modbus.

Настроить параметры модуля можно в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, или через сторонние программы.

Параметры порта по умолчанию

Значение
по умолчанию
Название параметра
в веб-интерфейсе
Параметр
9600 Baud rate Скорость, бит/с
8 Data bits Количество битов данных
None Parity Бит чётности
2 Stop bits Количество стоповых битов

В актуальной версии прошивки устанавливать параметр Stop bits необязательно — устройство будет работать без ошибок и в случае, когда количество стоповых битов не совпадает с настройками Modbus-мастер.

Для ускорения отклика устройств рекомендуем поднять скорость обмена до 115 200 бит/с, см. Настройка параметров обмена данными

Modbus-адрес

Modbus-адрес, установленный на производстве. Слева наклейка на верхней крышке устройства, справа — на боковой стенке

Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на наклейках, расположенных на верхней крышке и сбоку. На заводе устройствам Wiren Board в одной партии присваиваются разные адреса, поэтому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.

О том, как узнать, изменить или сбросить Modbus-адрес устройства, читайте в статье Modbus-адрес устройства Wiren Board.

Расширение Быстрый Modbus

Начиная с версии прошивки 2.2.0 устройство поддерживает расширение Быстрый Modbus.

О Быстром Modbus

Быстрый Modbus добавляет стандартному протоколу Modbus новые полезные функции: быстрое сканирование устройств Wiren Board на шине RS-485 и опрос событий.

Дополнительные возможности активируются специальной командой с мастера. Поэтому устройства Wiren Board можно без проблем использовать с любым сторонним оборудованием.

Не все регистры устройства поддерживают генерацию событий, смотрите карту регистров. Регистры с событиями отмечены молнией ⚡. Подробнее читайте на странице Быстрый Modbus.

Карта регистров

Карта регистров модуля управления MAO4.

Обновление прошивки и сброс настроек

Обновление прошивок устройств (24:08)

При обновлении прошивки устройства пользовательские настройки удаляются. Если вы задавали настройки в веб-интерфейсе контроллера, то они будут автоматически восстановлены при первом опросе устройства. В устройствах Wiren Board, выпущенных с 2019 года, можно обновлять прошивку по протоколу Modbus. Это даёт возможность устранять найденные в прошивке ошибки на месте монтажа, а иногда и добавлять новые функции, если это возможно технически.

Инструкции:

Узнать о выходе новой версии прошивки можно в Журнале изменений в прошивке.

Известные неисправности

Список известных неисправностей

Ревизии устройства

Список ревизий

Изображения и чертежи устройства

Corel Draw 2018 (шрифт — Ubuntu): Файл:WB-Library.cdr.zip

Visio:

  1. Устройства Wiren Board: Файл:WB-Visio-Lib.cdr.zip.
  2. Щиты, автоматы, контакторы и прочее.

SVG: Файл:WB-MAO4.svg.zip

Габаритный чертеж модуля (DXF): Файл:WB-MAO4.dxf.zip

Габаритный чертеж модуля (PDF): Файл:WB-MAO4.dxf.pdf

База УГО для AutoCAD Electrical: Файл:Wirenboard-AE-base.zip