Модуль Modbus-реле WB-MRWL3

From Wiren Board
(Redirected from WB-MRWL3 Modbus Relay Module)

This is the approved revision of this page, as well as being the most recent.
Other languages:

Купить в интернет-магазине

Релейный модуль WB-MRWL3
Плата WB-MRWL3

Назначение

Предназначены для коммутирования мощной силовой нагрузки общего назначения, в т.ч. индуктивной: управления группами розеток, двигателями, обогревателями и т.д.

Реле WB-MRWL3 рассчитаны на номинальную нагрузку до 20А (4,5 кВт) на канал и могут использоваться напрямую, без промежуточных контакторов, для коммутации розеточных групп и других нагрузок, защищённых автоматическим выключателем номиналом 16А.

О выборе модуля реле читайте в статье Рекомендации по выбору реле для нагрузки.

Технические характеристики

Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 12 — 28 В постоянного тока
Потребляемая мощность
  • В режиме холостого хода (со всеми выключенными реле) — 0,5 Вт
  • Со всеми включенными реле — 2 Вт
  • Пиковое значение — до 5 Вт в течение 20 мс
Выходы
Тип выходов Контакты механического реле
Конфигурация выходов 3 выхода, соединенных с контактами реле
Конфигурация контактов каждого выхода Двухпозиционные, нормально открытые (С и NO)
Максимальное коммутируемое напряжение, AC 250 В
Максимальное коммутируемое напряжение, DC 30 В
Номинальный ток на канал 20 А
Сопротивление контактов < 100 мОм
Напряжение изоляции между контроллером и выходом 1500 В (среднеквадратичное значение)
Срок жизни см. таблицу в разделе #Параметры реле
Входы
Количество входов (Inputs 0—3) 4 (3+1)
Тип входов «Сухой контакт», групповая изоляция

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

Допустимое напряжение от -20 В до +40 В
Частота и длительность импульсов
  • До 10 Гц (T > 50 мс) - по умолчанию
  • До 1 кГц при уменьшении времени защиты от дребезга
  • До 5 кГц (с версии прошивки 1.15.0)

(смотри таблицу ревизий)

Функции

с помощью mapping-матрицы (с версии прошивки 1.9.0)

Индикация
Индикация питания и обмена данными Зеленый светодиод Status (под верхней этикеткой)
Индикация состояния каналов реле Оранжевые светодиоды 1, 2.. (под верхней этикеткой)
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, мм2 0,75 — 1 для входов управления, 2 x 2,5 — для релейных выходов
Длина стандартной втулки НШВИ, мм 8 (10 для релейных выходов)
Момент затяжки винтов, Н∙м 0,2 для входов управления , 0,4 — для силовых выходов
Габариты
Ширина, DIN-юнитов 3
Габаритные размеры (Д x Ш x В) 53 x 90 x 58 мм
Масса (с коробкой) 175 г

Общий принцип работы

Индикация

Индикация в модуле WB-MR6C v.3

В модуле есть индикаторы, которые помогут определить его состояние без подключения к контроллеру:

  • S — статус обмена по Modbus: загорается при подаче низковольтного питания на модуль и мигает в момент опроса по шине RS-485.
  • 1–6 — состояние выходов: горит — реле замкнуто.
  • A — есть только в версиях со встроенным блоком питания: загорается при переходе модуля в безопасный режим.

Входы

Входы выведены на разъемные клеммники и работают по принципу "сухой контакт". Входы реле выведены на разъёмные клеммники с номерами и общей клеммой iGND, работают по принципу «Сухой контакт».

К входам можно подключить выключатели для прямого управления выходами, или источник сигнала и посчитать количество импульсов, а также измерить его частоту. Максимальное значение измеряемой частоты сигнала зависит от ревизии устройства и от количества измеряемых сигналов. На испытании мы успешно измеряли шесть сигналов одновременно на частоте 2.5 кГц.

Выключатели можно использовать с фиксацией и без неё. При использовании выключателей без фиксации доступно распознавание нескольких типов нажатий, на которые можно назначить свои действия — это полезно для создания сценарных выключателей. Также эти нажатия транслируются на контроллер по Modbus, где вы можете обрабатывать их программно.

По умолчанию каждый вход управляет выходом с таким же номером, а вход с номером «0» отключает все выходы.

Тип выключателей и настройки входов можно изменить в настройках.

Примечания:

  • Измерение частоты доступно с прошивки 1.15.0.
  • Режим работы выключателей с версии прошивки 1.12.0 по умолчанию 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.

Распознавание типов нажатий

Распознавание типов нажатий появилось в прошивке 1.17.0.

Диаграмма генерации событий для типов нажатий. Антидребезг здесь отключён
Счётчики нажатий для первого входа в веб-интерфейсе контролера Wiren Board

Модуль может распознавать четыре типа нажатий: короткое, длинное, двойное и короткое, а затем длинное. Обработку нажатий можно использовать на контроллере, куда по Modbus передаются специальные счётчики для каждого типа нажатий, или в самом устройстве для управления выходами.

Условия определения нажатий:

  • Короткое — нажатие длилось меньше времени длинного нажатия.
  • Двойное — было два нажатия, каждое из которых длилось меньше времени длинного нажатия, а пауза между ними была меньше времени ожидания второго нажатия.
  • Длинное — нажатие длилось больше времени длинного нажатия.
  • Короткое, а затем длинное — первое нажатие длилось меньше времени длинного нажатия, второе — больше, а пауза между ними была меньше времени ожидания второго нажатия.

Параметры «Время длинного нажатия» и «Время ожидания второго нажатия» можно изменить в настройках.

Полезное:

Выходы

WB-MRWL3 имеет три независимых нормально-открытых выхода реле.

Реле сертифицированы только для использования на переменном токе, нагрузочная способность на постоянном токе может быть ниже. Каждый контакт реле защищен от перенапряжения варистором. В таблице ниже перечислены технические характеристики реле, используемых в WB-MRWL3.

Параметры реле

В таблице ниже указаны параметры для используемых реле, номинальный и максимальный токи отличаются для готового устройства, смотрите их в таблице Технические характеристики.

Номинальный коммутируемый ток,

резистивная нагрузка 230 В AC

20 А
Максимальный коммутируемый ток,

резистивная нагрузка 230 В AC

26 А
Максимальный допустимый пусковой ток

(в течение 20 мс, для контакта NO)

31 А
Сопротивление контактов < 100 мОм
Материал контактов AgSnO2
Конфигурация контактов SPST (NO, COM)
Срок жизни: количество переключений

для нагрузки 20 А / 230 В AC, cos φ = 1

30 000
Срок жизни: количество переключений

без нагрузки

1 000 000
Модель реле Hongfa HF161F-W
Особенности Большой ток
Применение Силовая нагрузка общего назначения, индуктивная нагрузка

Монтаж

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.

Пример монтажа

Один из вариантов подключения нагрузки к модулю WB-MRWL3 можно посмотреть на рисунке Пример монтажа WB-MRWL3.

В примере проводка до и после реле защищена автоматом на 16 А. Номинал выбирается с учетом сечения использованных при монтаже проводов и максимального коммутируемого модулем тока.

К выходам K1, K2, K3 подключена нагрузка: водонагреватель, электродвигатель и группа розеток.

Выход K2 может управляться как выключателем, так и по шине RS-485. Выходы K1 и K3 — только по шине RS-485. Выключатель OFF ALL обесточивает все выходы модуля реле K1 – K3. Назначение входов можно изменить с помощью Mapping-матрицы.

Подробнее о выборе типа выключателей и других настройках модуля читайте в разделе Настройка.

Настройка

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 отсутсвует 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 адаптер USB-RS485.

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

Управление с выключателей

В параметре Режим работы вы можете выбрать тип выключателя, отключить реакцию на нажатия или выбрать один из режимов работы по Mapping-матрице.

При отключении реакции на нажатия состояния входов будут переданы на контроллер, где вы можете обрабатывать их программно.

При выборе режима mapping-матрицы для кнопок, вы сможете настроить действия с выходами для каждого их четырёх типов нажатий, что позволит делать сценарные и проходные выключатели. Как это работает, смотрите в разделе Распознавание типов нажатий.

Доступны настройки:

  • Время длинного нажатия (мс) — если нажатие длится больше указанного времени - считаем его длинным.
  • Время ожидания второго нажатия (мс) — Если за указанное время второго нажатия не было - считаем нажатие одиночным. 0 — отключит все нажатия кроме короткого и длинного, а также ускорит отклик на короткое нажатие.
  • Время подавления дребезга (мс) — антидребезг учитывается по переднему и заднему фронту, сдвигая начало отсчёта времени длинного нажатия и генерацию события Double Event. При работе с нажатиями, значение должно быть в 5-10 раз меньше, чем время ожидания второго нажатия.
  • Период опроса для каждого счётчика.

Настройки входов по умолчанию:

  • каждый вход управляет соответствующим реле, т.е. вход номер 2 управляет реле номер 2;
  • режим работы для входов — выключатель с фиксацией;
  • нулевой вход отключает все реле.

Антидребезг

Пример установки времени антидребезга

Для любого из входов реле вы можете настроить фильтр антидребезга в параметре Время подавления дребезга (мс). Возможные значения от 0 до 250 мс (от 0 до 100 в прошивках до 1.17.8), значение по умолчанию — 50 мс.

Режим работы реле при возобновлении питания

Устройство может запоминать состояние выходов при отключении питания, выберите нужный режим в параметре Восстанавливать состояния выходов при включении.


Безопасный режим

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 Таймаут безопасного режима (с) — значение «0» отключает безопасный режим. По умолчанию безопасный режим выключен.

Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Элементы управления и индикации модуля WB-MRWL3 в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Выбор шаблона

Чтобы устройство появилось на вкладке Devices в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте новое serial-устройство и выберите один из шаблонов:

  • в текущем релизе — WB-MR3LV/x, WB-MR3HV/x, WB-MRWL3,
  • в старых версиях ПО — WB-MR3.

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.

Через веб-интерфейс вы можете управлять выходами K1­-K3 и наблюдать состояние входов Input 0 ­- Input 3. В полях Inpit N counter указано значение счетчика срабатываний, а в поле Serial — серийный номер устройства.

Внешний вид модуля в веб-интерфейсе изображен на рисунке.

Работа по Modbus

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


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

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

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 расширять функциональные возможности устройств и устранять ошибки в прошивке прямо на месте монтажа.

Инструкции:

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

Известные неисправности

Список известных неисправностей

Ревизии устройства

Номер партии (Batch №) указан на наклейке на боковой поверхности корпуса или на печатной плате.

Ревизия Партии Дата выпуска Отличия от предыдущей ревизии
1.3 v1.3A - v1.3E - ... 11.2021 - ...

Стандартная версия:

  • на микроконтроллерной плате новой ревизии
  • без варисторов на релейных выходах
1.2 v1.2Q 10.2021 - 11.2021
  • без конденсаторов на входах (улучшено быстродействие входов)
1.2 v1.2N, v1.2O/1, v1.2O/2, v1.2P 06.2021 - 10.2021
  • на микроконтроллере GD32
1.2 v1.2O 05.2021 - 06.2021
  • на микроконтроллере STM32F042K6T6
1.2 v1.2C - v1.2M 12.2019 - 05.2021
  • напряжение на входах типа "сухой контакт" стало ~12B
  • увеличена максимальная частота работы входов до 1 кГц (для прошивок начиная с 1.13.0)
1.2 v1.2A - v1.2B 01.2019 - 11.2019
  • с разъемными клеммниками DEGSON
1.1 241, MRLW3/1 до 03.2019
  • напряжение на входах типа "сухой контакт" ~4,5B
  • с разъемными клеммниками KEFA

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры WB-MRWL3 составляют 53,3 x 90,2 x 57,5 мм (Д x Ш х В)

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

Corel Draw PDF: Файл:WB-MRWL3.cdr.pdf

Autocad 2013 DXF: Файл:WB-MRWL3.dxf.zip

Autocad PDF: Файл:WB-MRWL3.pdf