Модуль реле WB-MR6F

From Wiren Board
This is the approved revision of this page, as well as being the most recent.
Jump to navigation Jump to search
Other languages:
English • ‎русский
Релейный модуль WB-MR6F

Назначение

Специализированный двухканальный модуль реле WB-MR6F предназначен для ступенчатого управления нагрузками, например, для трёхступенчатого управления скоростью вращения вентиляторов конвекторов.

Устройство спроектировано таким образом, что неправильные программные настройки и механические неисправности реле не могут вызвать короткого замыкания входных напряжений Vx между собой.

Каналы рассчитаны на нагрузку в 3А.

Наша подробная статья на habr.com о выборе параметров реле для коммутируемой нагрузки: https://habr.com/ru/company/wirenboard/blog/422197/

Технические характеристики

Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 9 — 28 В постоянного тока
Потребляемая мощность
  • В режиме холостого хода (со всеми выключенными реле) — 0,1 Вт
  • Со всеми включенными реле — 1 Вт
  • Пиковое значение — до 4 Вт в течение 20 мс
Выходы
Количество выходов 2
Тип выходов Контакты механического реле
Конфигурация контактов Четырёхпозиционные, нормально открытые (состояния: Open, V1, V2, V3)
Конфигурация выходов -
Максимальное коммутируемое напряжение, AC 250 В
Максимальное коммутируемое напряжение, DC 30 В
Максимальный коммутируемый ток на каждый канал 3 А
Сопротивление контактов < 100 миллиом
Напряжение изоляции между контроллером и выходом 1500 В (среднеквадратичное значение)
Срок жизни 100 000 переключений для нагрузки 3 А/230В переменного тока
Входы
Количество входов (Inputs 0—6) 7 (6+1) Вход 0 отключает одновременно все реле модуля
Тип входов "Сухой контакт", групповая изоляция.

Напряжение на входе ~4,5В. Ток при замыкании входа ~2мА.

Функции
  • Входы общего назначения
  • Счет сигналов
  • Прямое управление каналами реле
  • Одновременное отключение всей нагрузки
  • Запоминание состояния реле при отключении напряжения
Индикация
Индикация питания и обмена данными Зеленый светодиод Status (расположен под поверхностью верхней наклейки)
Индикация состояния каналов реле Красно-оранжевые светодиоды 1 — 6 (расположены под поверхностью верхней наклейки)
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 92 %, без конденсации влаги
Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ для входов управления: 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 — сдвоенные провода,

для силовых входов: до 2.5 мм2 — одинарные, до 1.5 мм2 — сдвоенные провода

Длина стандартной втулки НШВИ 8 мм
Момент затяжки винтов для входов управления: 0.2 Н∙м, для силовых выходов: 0.5 Н∙м
Габариты
Ширина, DIN-юнитов 3
Габаритные размеры (Д x Ш x В) 53 x 90 x 58 мм

Общий принцип работы

Входы

Входы WB-MR6F выведены на разъемные клеммники и работают по принципу "сухой контакт". Кнопки или выключатели подключаются между входами блока и iGND. Можно использовать кнопки с фиксацией или без нее. Есть дополнительный вход «0» — по умолчанию настроен на отключение всех реле.

Дискретные входы можно использовать для прямого управления каналами реле или настроить внутреннюю логику взаимодействия входов с выходами. Подробнее смотрите в разделе Режимы взаимодействия входов и реле. Реле обычно применяются для подключения настенного клавишного выключателя, чтобы управлять освещением напрямую.

С версии прошивки 1.12.0 изменился режим работы с выключателями — теперь по умолчанию модуль настроен на выключатели с фиксацией — состояние контактов реле повторяют состояние контактов выключателя. До этого модули были по умолчанию настроены на выключатели без фиксации — каждое замыкание входа меняло состояние реле на противоположное.

Для каждого входа можно изменить параметр времени антидребезга. Подробнее смотрите в разделе Антидребезг.

На каждом канале доступно измерение количества срабатываний, а начиная с версии прошивки 1.15.0 можно измерять и частоту импульсов на входе.

Максимальное значение измеряемой частоты сигнала зависит от ревизии устройства и от количества измеряемых частотных сигналов. На испытании проводилось измерение шести сигналов одновременно на частоте 2.5 кГц.

Выходы

Схема одного канала

В модуле установлены 6 реле HF32F (Datasheet).

Каждый из двух каналов состоит из двух перекидных реле и одного реле с нормально-разомкнутыми контактами. В зависимости от положения реле, каждый из выходов OUTx либо соединяется с одним из трёх входов Vx, либо отключается от входов Vx (выключенное состояние).

Каждый выход защищен от образования дуги при замыкании/размыкании варистором.

Монтаж

Образец монтажа и подключения модуля WB-MR6C. Кнопка с проводами зеленого цвета, подключенная ко входу 0, отключает все каналы одновременно

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 RS-485:Физическое подключение.

Как обжимать наконечники НШВИ

Рекомендуем для монтажа использовать гибкие многожильные провода с обжатием концов втулочными наконечниками (НШВИ — наконечник штыревой втулочный изолированный).

При снятии изоляции провод должен зачищаться ровно по длине гильзы (можно зачистить больше, а потом откусить выступающий излишек). Для обжима (опрессовывания) используйте пресс-клещи (кримпер, «обжимка»). При монтаже обжатый наконечником провод не разрушается винтовым зажимом и надежно фиксируется.

Не прикладывайте чрезмерное усилие при завинчивании клеммы — это приводит к разрушению винтового разъема.

При включении реле модуль импульсно потребляет большую мощность (см. потребление). Используйте блок питания с запасом по мощности. При питании по длинному кабелю учитывайте падение напряжения на нем.

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.

Сечение проводов, подключаемых к винтовым зажимам выходов реле, должно соответствовать мощности коммутируемой нагрузки. Винтовые зажимы принимают провод сечением 2.5–4 мм2. Выбрать правильное сечение провода для подключения нагрузки поможет таблица Допустимый длительный ток для проводов и шнуров.

Модуль реле необходимо устанавливать таким образом, чтобы удовлетворять требованиям электробезопасности и не допускать случайного касания контактов, находящихся под высоким напряжением. Устройство должно эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.

Настройка

Способы настройки

Чтобы настроить модуль:

Безопасный режим

Пример настройки реле WB-MR6C v.2: таймер безопасного режима и выбор состояния выходов при возобновлении питания

Безопасный режим позволяет остановить технологические процессы в случае, если контроль над модулем утрачен, например, перебит кабель RS-485. Рекомендуем учитывать возможность потери связи с контроллером при проектировании систем управления.

Таймер этого режима начинает отсчёт после каждого успешно обработанного (принятого) пакета Modbus. При достижении установленного времени — выходы реле отключаются. Если была включена маппинг-матрица, то реле можно управлять напрямую от его входов.

Значение таймера указывается в параметре Safety Timer (s) — значение «0» отключает безопасный режим. По умолчанию безопасный режим выключен.

Режим работы реле при возобновлении питания

Функция доступна с версии прошивки 1.5.3 и выше. Устройство запоминает состояние выходов при отключении питания, но вы можете это изменить.

Выберите нужный режим в параметре Restore Last Outputs State After Power On.

Режимы взаимодействия входов и реле

Пример выбора режима для входа 1 реле WB-MR6C v.2 в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

В устройствах можно настроить внутреннюю логику, которая позволяет управлять выходами реле с помощью дискретных входов устройства. Логика обработки настраивается отдельно для каждого входа.

По умолчанию каждый вход управляет соответствующим реле, т.е. вход номер 3 управляет реле номер 3.

Работа нулевого входа по умолчанию:

  • с версии 1.9.0 (конец 2018г.): задается регистром 16, по умолчанию стоит режим 2 (отключить все реле)
  • до этого: вход выключает все реле, а при повторном нажатии включает обратно, без возможности настройки.

Работа остальных входов по умолчанию:

  • с прошивки 1.12.0 (середина 2019 года): режим 1 (выключатель с фиксацией)
  • до этого: режим 0 (кнопка без фиксации).

Для каждого входа можно включить обработку его состояния в соответствии с Mapping-матрицей (с прошивки 1.9.0). С её помощью можно настроить взаимодействие любого входа с любым выходом.

Обработку состояния входа можно отключить полностью. В этом режиме сигнал на соответствующем входе никак не влияет на состояние выходов.

Во всех режимах текущее состояние каждого входа доступно в соответствующих discrete регистрах.

Режимы настраиваются для каждого входа индивидуально в параметре Input x Mode.

Значение регистра Режим работы входов Примечание
0 Кнопка без фиксации (триггерный режим).

При каждом замыкании входа реле изменяет свое состояние на противоположное.

1 Выключатель с фиксацией. Реле повторяет состояние входа.

При переключении Modbus-командой, вход не влияет на реле до следующего переключения.

При подаче питания состояние входа также не учитывается до следующего переключения.

2 Отключить все реле при нажатии С прошивки 1.9.0
3 Взаимодействие выключено
4 Управлять в соответствии с Mapping-матрицей С прошивки 1.9.0
5 Только для модуля WB-MWAC. Управлять в соответствии с Mapping-матрицей,
через 20 минут после переключения Modbus-командой состояние приводится согласно входам (как будто они только что изменили состояние)*
С прошивки 1.9.0
* Режим для дополнительной надежности при работе модуля WB-MWAC с датчиками протечки. Сценарий: при срабатывании датчика протечки кран перекрывает воду. 
Протечку устранили и командой по Modbus кран открыли. Но, если через 20 минут (время высыхания датчика) протечка все еще фиксируется датчиком, кран снова будет перекрыт.

Антидребезг

Пример установки времени антидребезга для входа 1 реле WB-MR6C v.2 в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Для любого из входов реле вы можете настроить фильтр антидребезга в параметре Input x Debounce (ms). Возможные значения от 0 до 100 мс, значение по умолчанию — 50 мс.

Представление в веб-интерфейсе контроллера WB

Выбор шаблона

Чтобы устройство появилось на вкладке Devices в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте новое serial-устройство и выберите шаблон WB-MR6C.

Управление устройством и просмотр значений

Каждому каналу соответствуют три переключателя, управляющие тремя реле в группе: K1, K2, K3 относятся к первому каналу, K4, K5, K6 - ко второму.

Соответствие реле положению выходов:

K1/

K4

K2/

K5

K3/

K6

OUT1/

OUT2

OFF OFF OFF Отключен
ON
ON OFF ON V1
OFF
ON ON ON V3
OFF
OFF ON ON V2
OFF
Кнопки управления каналами реле
Флажки состояния входов
Счетчик входов
Время отключения таймера безопасности

С помощью виртуальных выключателей в веб-интерфейсе K1-K6 можно управлять соответствующими выходами WB-MR6F и следить за их состоянием. Если реле будет включено или выключено через внешний вход, это отразится и в веб-интерфейсе. Текущее состояние входов показывают флажки Input1 — Input6 (на них нельзя щелкнуть, чтобы изменить состояние). Счетчики нажатий/включений отображаются в полях Input 1 counter – Input 6 counter. Значения счетчиков хранятся в оперативной памяти микроконтроллера модуля реле и обнуляются при выключении/включении питания и сбросе.

Ползунок Safety Timer позволяет задать время отключения (в секундах) всех выходов при отсутствии обмена данными с Wiren Board (0 – таймер безопасности отключен). При возобновлении связи с контроллером выключившиеся реле останутся выключенными. Ползунком удобно управлять с помощью клавиш со стрелками, предварительно сфокусировавшись на нем мышью - перемещение ползунка с помощью мыши не обеспечивает достаточную точность. Таймер безопасности позволяет остановить технологические процессы в случае, если контроль над устройством утрачен (например, перебит кабель RS-485).

Кнопка, подключенная ко входу 0, позволяет отключить все включенные реле модуля одним нажатием. Повторное нажатие включит все реле, которые были включены изначально. Состояние реле хранится в оперативной памяти, поэтому если повторное нажатие кнопки произойдет после перебоя питания, восстановления состояния реле не произойдет. Возможность восстановления состояния реле после перебоя питания описана в разделе Режим работы реле в случае отключении питания.

Работа по Modbus

Устройства Wirenboard 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

При необходимости их можно изменить, смотрите инструкцию в статье Настройка параметров обмена данными.

Modbus-адрес

Modbus-адрес, установленный на производстве

Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на отдельной наклейке со штрихкодом. На заводе устройствам Wirenboard 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.

Карта регистров

Карта регистров модулей реле

Обновление прошивки и сброс настроек

Большинство устройств Wiren Board поддерживают обновление прошивки (микропрограммы) по протоколу Modbus. Это даёт возможность расширять функциональные возможности устройств и устранять ошибки в микропрограмме непосредственно на месте монтажа.

Инструкции:

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

Известные неисправности

Список известных неисправностей

Ревизии устройства

Номер партии (Batch №) указан на наклейке, на боковой поверхности корпуса, а также на печатной плате.

Ревизия Партии Дата выпуска Отличия от предыдущей ревизии

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры WB-MR6F в корпусе 3 DIN