Модуль Modbus-реле с измерением мощности WB-MRWM2

From Wiren Board
Jump to navigation Jump to search

Купить в интернет-магазине

Релейный модуль WB-MRWM2

Назначение

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

Модули WB-MRWM2 рассчитаны на номинальную нагрузку до 16А (3,5 кВт) на канал и могут использоваться напрямую, без промежуточных контакторов, для коммутации розеточных групп и других нагрузок, защищённых автоматическим выключателем номиналом в 16А.

Для прямого управления каналами в WB-MRWM2 предусмотрено два дискретных входа.

Отличительной особенностью устройства является измерение активной мощности подключенной нагрузки и напряжения на входе. Эти данные могут использоваться для мониторинга работы нагрузки и наличия напряжения на выходе соответствующего автомата.

Устройство работает только при подаче напряжения 12-28В на клеммы V+ и GND.

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 4 Вт в течение 20 мс
Выходы
Тип выходов Контакты механического реле
Конфигурация выходов 2 выхода, соединенных с контактами реле
Конфигурация контактов каждого выхода Двухпозиционные, нормально открытые (С и NO)
Максимальное коммутируемое напряжение, AC 250 V
Максимальное коммутируемое напряжение, DC 30 V
Номинальный ток на канал 16 А
Сопротивление контактов < 100 миллиом
Напряжение изоляции между контроллером и выходом 4500 VAC
Срок жизни: см. таблицу в разделе #Параметры реле
Входы
Количество входов 2
Тип входов "Сухой контакт", групповая изоляция.

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

Частота и длительность импульсов До 9 Hz (T > 50 мс) - по умолчанию

до 1кГц при уменьшении времени защиты от дребезга (см. таблицу* ревизий)

Функции

с помощью mapping-матрицы (с версии прошивки 1.9.0)

Измерение мощности нагрузки
Минимальная измеряемая мощность 10 Вт
Погрешность измерения 2% в диапазоне от 20% до 100% номинальной мощности
Измерение напряжения
Минимальное измеряемое напряжение 150VAC (уточнить!!!!)
Погрешность измерения 2% на номинальном напряжении 230В
Индикация
Индикация питания и обмена данными Зеленый светодиод Status (под верхней этикеткой)
Индикация состояния каналов реле Красно-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, 2.5 - 4 — 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 х В) 53 x 90 x 58 мм

Общий принцип работы

Входы

Входы выведены на разъемные клеммники и работают по принципу "сухой контакт". Кнопки/выключатели подключаются между входом блока Inputs и iGND. Можно использовать как кнопки без фиксации, так и с фиксацией. В устройстве нет входа для группового управления. Два входа можно использовать для прямого управления каналами реле, как входы общего назначения или настроить внутреннюю логику взаимодействия входов с выходами. См. #Режимы взаимодействия входов и реле.

Выходы

Модуль имеет два независимых нормально-открытых выхода реле.

Реле сертифицированы только для использования на переменном токе, нагрузочная способность на постоянном токе может быть ниже. В зависимости от настроек Modbus-регистров состояние входов может возобновляться после перерыва электропитания (см. раздел #Режим работы реле в случае отключении питания). В таблице ниже перечислены технические характеристики используемых в модуле реле.

Параметры реле

Максимальный коммутируемый ток,

резистивная нагрузка 230V AC

26А
Максимальный допустимый пусковой ток

(в течение 20мс, для контакта NO)

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

для нагрузки 20A 230V 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.

Измерение мощности и напряжения

Каждый канал WB-MRWM2 оснащён блоком, измеряющим напряжение на входе и активную мощность, потребляемую подключенной нагрузкой. Мощность измеряется корректно в том числе для ёмкостных, индуктивных и нелинейных нагрузок.

Частота обновления значения мощности в регистрах Modbus зависит от мощности. Частота минимальна при низкой нагрузке: значения обновляются раз в секунду.

На разные каналы устройства можно подключать разные фазы трёхфазной сети.

Монтаж

Устройство монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм. Клеммный блок "V+ GND A B" с шагом 3.5мм служит для подключения питания и управления (RS-485). Подключение шины читайте в RS-485:Физическое подключение.

При включении реле, модуль импульсно потребляет большую мощность (см. потребление). Используйте блок питания с запасом по мощности.

Срабатывание дискретных входов происходит при их замыкании на землю iGND. Возникающий ток невелик (~2 мА), так что тип кнопки или выключателя может быть любым. Так же не играет роли длина и сечение кабеля. Но для защиты от 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, должны соответствовать мощности коммутируемой нагрузки. Винтовые зажимы принимают провод сечением 2,5—4 мм2. 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

Безопасный режим

При прекращении обмена данными по Modbus устройство выключает реле через заданное время (таймаут).

Таймаут задается в секундах в регистре по адресу 8.

Значение "0" отключает безопасный режим. По умолчанию безопасный режим выключен.

Режим работы реле при возобновлении питания

Устройство запоминает состояние выходов при отключении питания.

Регистром 6 настраивается поведение при возобновлении питания:

  • 0 - все реле будут выключены.
  • 1 - реле восстановят свои состояния.

Этот функционал появился с прошивки 1.5.3.

Режимы взаимодействия входов и реле

Holding-регистры

для настройки режима

Вход

(при наличии)

16 Input 0
9 Input 1
10 Input 2
11 Input 3
12 Input 4
13 Input 5
14 Input 6

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 соответстии 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.

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

При замыкании входа изменяется состояние реле.

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 так же 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 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 с датчиками протечки. Сценарий: при срабатывании датчика протечки шаровой кран перекрывает воду. Протечку устранили и командой по Modbus кран открыли. Но, если через 20 минут (время на высыхание датчика) протечка все еще фиксируется датчиком, кран снова будет перекрыт.

Примеры настройки взаимодействия входов и выходов

Представление в WEB интерфейсе контроллера WB.

Элеменеты управления и индикации модуля WB-MR3 в веб-интерфейсе

Настройка модуля через WEB интерфейс

Выполните начальное конфигурирование через web-интерфейс.

Представление в WEB интерфейсе

Работа по Modbus

Устройства Wirenboard управляются по протоколу Modbus RTU. На физическом уровне подключаются через интерфейс RS-485. Поддерживаются все основные команды Modbus: Подробнее - Коды функций чтения и записи регистров

Настроить параметры модуля можно двумя способами:

  • через командную строку с помощью утилиты modbus_client

Для доступа к командной строке можно использовать SSH.

Параметры порта

По умолчанию устройства имеют следующие настройки :

  • Скорость: 9600. Четность: Нет. Cтоп-биты: 2

При необходимости их можно изменить: Настройка параметров обмена данными по RS-485 для modbus-устройств Wiren Board

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 с штрихкодом. На заводе устройствам Wirenboard в одной партии присваиваются разные адреса, потому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.

Адрес можно изменить, записав новое значение в holding регистр 128(0x80). Запись значения адреса возможна широковещательной командой по адресу 0.

Если адрес устройства неизвестен и его необходимо выяснить, можно использовать способ, описаный в этой статье: Определение и изменение Modbus-адреса устройств Wirenboard

Карта регистров

Карта регистров модулей реле

Обновление прошивки устройства

Начиная с новых версий микропрограмм устройства поддерживается функционал обновления прошивки (микропрограммы) по протоколу Modbus. Это дает возможность расширять функциональные возможности устройств и устранять ошибки в микропрограммном обеспечении непосредственно на месте монтажа. Подробнее о перепрошивке устройств рассказано в статье Загрузка прошивок на устройства Wiren Board. Список версий прошивок, поддерживающих обновление, а также устройств, для которых эта функция реализована, можно найти в статье Firmware_Changelog.

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 модулей составляют 53,3 x 90,2 x 57,5 мм (Д x Ш х В)

По ссылкам ниже вы можете скачать изображения и чертежи устройства WB-MRWM2.

Corel Draw 2018: WB-MRWM2.cdr.zip

Corel Draw PDF: WB-MRWM2.cdr.pdf

Autocad 2013 DXF: WB-MRWM2.dxf.zip

Autocad PDF: WB-MRWM2.pdf