Универсальный настенный датчик WB-MSW v.3

From Wiren Board
Jump to navigation Jump to search
This page contains changes which are not marked for translation.
Other languages:
English • ‎русский


Купить в интернет-магазине

Универсальный датчик WB-MSW v.3, вид спереди
Универсальный датчик WB-MSW v.3, вид сзади. Виден список возможных опций и назначение контактов на винтовых разъёмах
Плата WB-MSW

Назначение

Комбинированный цифровой датчик температуры, влажности, освещенности, движения, уровня шума, концентрации CO2 и летучих органических соединений. Оснащен ИК-передатчиком (и приемником для обучения). Предназначен для контроля климата в жилых и офисных помещениях, для бытового использования. Исполнение: пластиковый корпус с возможностью крепления на стену. Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу Modbus RTU.

Модификации

WB-MSW могут поставляться в любой комбинации встроенных датчиков. Часть из них выполнены съемными: температуры и влажности, освещённости, концентрации CO2, концентрации VOC. Они устанавливаются при отгрузке заказа, по запросу их можно докупить и установить самостоятельно. Остальные напаиваются при производстве.

Внимание! Светодиодные индикаторы, датчик освещённости и ИК-светодиоды физически находятся на одной плате, поэтому присутствуют или отсутствуют только одновременно.

Покраска корпуса

Разноцветных корпусов нет, но белые корпуса легко покрасить - получается неплохо, см. Покраска корпуса MSW

Статья про датчик предыдущего поколения WB-MSW находится здесь: Датчик WB-MSW2.

Технические характеристики

Измеряемая величина Диапазон Погрешность Готовность к работе

после подачи питания

Концентрация CO2 0 — 5000 ppm (миллионных долей) 50 ppm 3 мин

(самокалибровка спустя 24ч)

Температура -40°С — +80°С ±0.3°С (в диапазоне 0°C — 70°C)

±0.5°С (в полном диапазоне)

1 сек
Относительная влажность 0 — 99,9% (рабочий диапазон: 0 — 98%) ±3% 1 сек
Уровень шума (звуковое давление) 40 — 82 дБ ±3 дБ 5 сек
Освещённость 0,02 — 100 000 лк ±10% 1 сек
Качество воздуха

(концентрация летучих

органических соединений - VOC)

0 ppm - 60000 ppb (миллиардных долей) по этанолу ±15%(тип)

±40%(макс)

5 мин.

(самокалибровка спустя 12ч)

Датчик движения До 8 м, 120 градусов 5 сек
Передача ИК-команд До 10 м (зависит от окружающих условий) 1 сек


Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 9 В — 28 В постоянного тока
Потребляемая мощность
  • 0.5 Вт;
  • (пиковая при измерении CO2) до 1.6 Вт;
  • (пиковая при измерении CO2 и передаче ИК сигнала) до 4 Вт.

Пожалуйста, выбирайте кабель и блок питания с учётом падения напряжения на кабеле при пиковом потреблении устройств.

Количество запоминаемых ИК-команд
Количество команд

32

Длительность команд Максимальная длина команды - 508 регистров, плюс два регистра - признак окончания команды.

Каждый регистр кодирует длительность высокого или низкого уровня сигнала (последовательно) в микросекундах.

Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ, мм2 0,75 — 1
Длина стандартной втулки НШВИ, мм 8
Момент затяжки винтов, Н∙м 0,2
Индикация
Питание и обмен данными Зеленый светодиод в нижней части корпуса
Пользовательские индикаторы Зеленый и красный светодиод с настраиваемыми частотой и скважностью мигания
Звуковая индикация "Пищалка" (beeper)
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
Габариты
Габариты 83x83x20 мм
Масса (с коробкой) 90 г

Общий принцип работы

Модули TH и VOC

Измерение температуры/влажности (TH) и VOC сделано на отдельных модулях, устанавливаемых по стрелочке в разъемы. Для более точного измерения модуль TH необходимо устанавливать в верхний левый разъем. Иначе он греется от СО2 датчика и завышает показания на 1-2 градуса.

Варианты индикации

  1. Во всех исполнениях устройства: индикатор работы и обмена данными, который виден в технологическом отверстии на нижней части корпуса. Этот индикатор не виден при установленном на стене WB-MSW v.3, но удобен при подключении и настройке устройства.
  2. Во всех исполнениях устройства: звуковой индикатор ("пищалка") для привлечения внимания. Пищалка управляется также через веб-интерфейс или Modbus-регистр.
  3. В некоторых исполнениях устройства: два светодиода, зеленый и красный, которые подсвечивают линзу на передней поверхности корпуса (см. #Светодиодные индикаторы).

Датчик движения

PIR-датчик движения в MSW обнаруживает перемещение объектов на расстоянии до 8 м с углом обзора около 100-120 градусов. Датчик движения в WB-MSW v.3 выдает два параметра:

  • Current motion - это текущее значение интенсивности движения, усредненное за несколько секунд.
  • Max Motion - максимальное значение регистра Current motion за последние N секунд (задается в регистре 282, по умолчанию 10 секунд)

Если датчик движения опрашивается быстро (несколько раз в секунду), можно использовать Current motion для обнаружения движения с хорошим временным разрешением. Но если датчик опрашивается редко (например, раз в 30 секунд, в большой сети), то чтобы не пропустить быстрое однократное движение, используйте значение Max Motion и установите ширину временного окна N больше, чем период опроса датчика.

В системе правил можно по-разному реагировать на значения интенсивности движения. Например, настраивая пороги срабатывания для нечувствительности к домашним животным.

Взаимосвязь параметров датчика движения, голубые отрезки - периоды интенсивного движения. Окно для Max Motion (N) - 10 секунд

Светодиодные индикаторы

Работа светодиодного индикатора в WB-MSW v.3

Два ярких светодиода, зеленый и красный, подсвечивают линзу на корпусе. Включение, периодичность и длительность вспышек светодиодов задаются в веб-интерфейсе или в соответствующих Modbus-регистрах. Периодичность и длительность задаются одинаковыми для обоих светодиодов, поэтому при их одновременном включении они будут мигать синхронно. Режима постоянного свечения не предусмотрено.

Индикаторы позволяют обеспечить обратную связь при монтаже и эксплуатации. Например, датчик может мигать красным при превышении оптимальной концентрации углекислого газа (примеры правил). При монтаже большого количества датчиков индикаторы (или бипер) помогут определить, к какому конкретно датчику вы сейчас обращаетесь.

Эмуляция ИК-пультов

В WB-MSW v.3 под линзой расположены ИК-приёмник для обучения и 8 ИК-светодиодов.

Подробное описание использования модуля, а также карта регистров, описаны в разделе Инструкция по работе с ИК-приёмопередатчиком в устройствах WB-MSW, WB-MIR.

Обучение проводится один раз — команды сохраняются в памяти устройства и могут быть воспроизведены командой по Modbus с контроллера. Количество запоминаемых команд достаточно большое (до сотни, в зависимости от модели пульта), чтобы управлять сразу многими устройствами в помещении. Мощности передатчика хватает, чтобы управляемые устройства принимали не только прямой, но и отраженный сигнал.

Обычно используется для управления кондиционерами и тепловыми завесами. Учтите, что ИК-команды отправляются всем устройствам в зоне видимости, поэтому передать разные команды на одинаковые устройства не получится. Для индивидуального управления каждым кондиционером используйте модуль WB-MIR.

Датчик освещенности

Датчик освещенности имеет фильтр, который повторяет кривую спектральной чувствительности человеческого глаза. Это позволяет измерять освещенность в люксах, что позволяет обеспечить контроль освещенности в соответствии с нормами СанПиН.

Датчик шума

В модуле используется микрофон с усилителем и фильтрами для коррекции по шкале А с учётом особенностей восприятия человеческим ухом звуков разных частот. Шум измеряется в акустических децибелах (дБА), что позволяет контролировать шумовую обстановку в соответствии со стандартами и санитарными нормами.

Датчик качества воздуха (VOC)

Летучие органические вещества (ЛОВ, VOC) - это легкоиспаряющиеся вещества, выделяющиеся в атмосферу в виде газов. Датчик определяет суммарную концентрацию летучих органических веществ, в том числе испарения лаков/красок и элементов внутренней отделки помещений (фенол, формальдегид, толуол, стирол), спирты, бензол, гниющие овощи, выделяемые человеком газы, бытовой газ. Высокие концентрации опасных ЛОВ представляют угрозу жизни и здоровью человека. Датчик VOC не работает как детектор утечки бытовых горючих газов и совсем не реагирует на дым!

Концентрация измеряется в единицах на миллиард ppb (также называемую ОЛОС — см. ГОСТ Р ИСО 16000-9-2009). Данный параметр характеризует общую концентрацию ЛОВ в усредненном помещении. На основании исследований производителем датчика установлены следующие пороги концентрации:

Концентрация (ppb) Уровень Соответствие гигиеническим нормам Рекомендации Предельное время воздействия
2200 - 5500 Опасно для здоровья Ситуация неприемлема Подвергаться воздействию только в критических случаях / Необходимо интенсивное вентилирование часы
660-2200 Неудовлетворительно Серьезные претензии Необходимо интенсивное вентилирование или проветривание, требуется поиск источников загрязнения < 1 месяца
220 - 660 Приемлемо Некоторые претензии Рекомендуется интенсивное вентилирование или проветривание, требуется поиск источников загрязнения < 12 месяцев
65 - 220 Хорошо Без особых претензий Рекомендуется вентилирование или проветривание нет предела
0-65 Отлично Без претензий Требуемое значение нет предела

Важно! Датчик готов к работе через 6 минут после включения. До этого в регистре качества воздуха находится значение, сигнализирующее об ошибке (0xFFFF). Примерно каждые 12 часов производится самокалибровка датчика.

Датчик CO2

Принцип действия датчика CO2

Для измерения концентрации CO2 в воздухе используется недисперсионный инфракрасный (NDIR) датчик. Принцип действия основан на поглощении углекислым газом инфракрасного света. Оптический способ измерения CO2 намного точнее, чем с помощью более дешевых электрохимических датчиков.

Концентрация CO2 измеряется в ppm - частях на миллион.

Датчик имеет функцию автокалибровки. Измеренное минимальное значение в течении суток принимается за 400 ppm - это значение концентрации CO2 на улице. Концентрация CO2 упадёт до уличной, если в помещении нет людей хотя бы несколько часов в день, или если в помещении работает вытяжная вентиляция, или в помещении иногда открывают окна.

Если это не так и концентрация CO2 в помещении никогда не доходит до уличной, то рекомендуем хотя бы один день хорошо проветривать помещение для калибровки датчика и после этого отключить автокалибровку (прописать 0 в регистр 95). Периодически повторяйте процедуру, чтобы датчик показывал более точные значения. В большинстве случаев отключение автокалибровки или ручная калибровка не требуются - датчик показывает правильные значения без дополнительных манипуляций.

Сразу же после установки датчик может показывать неверные значения: это может быть связано с неосторожным обращением во время транспортировки и монтажа. Через несколько дней показания датчика придут в норму, благодаря функции автокалибровки.


Зачем нужно измерять CO2?

Углекислый газ в высоких концентрациях токсичен. Незначительные повышения концентрации, вплоть до 0,2−0,4 % (2000−4000 ppm), в помещениях приводят к развитию у людей сонливости и слабости. Для помещений нормальным является уровень CO₂ около 600 ppm. Повышенные концентрации углекислого газа снижают когнитивные способности людей. Уже при 1200 ppm расширяются кровеносные сосуды в мозге, снижается активность нейронов и уменьшается объём коммуникации между областями мозга.

Влияние на взрослых здоровых людей Концентрация углекислого газа, ppm
Нормальный уровень на открытом воздухе 400—450
Приемлемые уровни <600
Жалобы на несвежий воздух 600—1000
Общая вялость 1000—2500
Возможны нежелательные эффекты на здоровье 2500—5000
Максимально допустимая концентрация в течение 8 часового рабочего дня 5000

Классификация воздуха в помещениях по ГОСТ 30494-2011

Класс Качество воздуха в помещении Допустимое содержание CO₂ *, см³/м³
Оптимальное Допустимое
1 Высокое - 400 и менее
2 Среднее - 400-600
3 - Допустимое 600-1000
4 - Низкое 1000 и более
* Допустимое содержание CO₂ в помещениях принимают сверх содержания CO₂ в наружном воздухе, см³/м³

Монтаж

Образец монтажа и подключения WB-MSW v.3. Винтовые зажимы находятся на тыльной стороне модуля в специальном углублении (см.фото)

Модуль имеет отверстия для крепления к поверхности. Установочный шаблон для корпуса датчика: Файл:Установочный шаблон WB-MSW3 .pdf. Для печати шаблона сохраните его, откройте в Acrobat Reader и при печати выберите опцию "Реальный масштаб".

Для крепления WB-MSW v.3 выбирайте винты/шурупы с головкой диаметром около 7 мм, если требуется, чтобы датчик был съемным, и 9-10 мм — для постоянной фиксации.

Клеммный блок "V+ GND A B" с шагом 3.5мм служит для подключения питания и управления (RS-485). Про подключение шины читайте в RS-485:Физическое подключение. При питании по длинному кабелю учитывайте падение напряжения на нем.

Устройство должно эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.

Рекомендуемая высота монтажа датчика от уровня пола 1 — 1,6 м. При креплении на потолке в жилом помещении температура будет завышена, а влажность занижена. Концентрация CO2 от высоты не зависит.

Как открыть корпус датчика

WB-MSW3-OPEN 1 .png WB-MSW3-OPEN 2.png WB-MSW3-OPEN 3.png
Найдите язычок защелки на нижней стороне корпуса датчика. Надавите отверткой на язычок перпендикулярно
боковой стороне корпуса датчика до упора.
Поднимите верхнюю крышку датчика.

Представление в веб-интерфейсе контроллера WB

Настройка модуля через веб-интерфейс

Выполните начальное конфигурирование через веб-интерфейс.

Представление в веб-интерфейсе

При подключении к контроллеру Wiren Board есть возможность создавать интересные сценарии, используя данные с датчика. Например, "включать свет по движению", сигнализировать светодиодами о превышении значения СО2 или VOC, включать кондиционер, если жарко или увлажнитель воздуха, если воздух слишком сухой. Правила создаются индивидуально под задачи. Некоторые примеры можно посмотреть в статье примеры правил. В таблице перечислены названия измеряемых WB-MSW v.3 параметров и их значения. Названия параметров, которые не поддерживаются конкретным модулем, будут выделены красным.

Элеменеты управления и индикации модуля WB-MSW v.3 в веб-интерфейсе
Параметр Значение
Temperature Температура внутреннего датчика
Humidity Относительная влажность в процентах
Air Quality (VOC) Качество воздуха (ЛОВ) в ppm
CO2 Концентрация CO2 в PPM
Sound Level Звуковое давление в дБ
Illuminance Освещенность в лк
Max Motion Максимальное усредненное значение датчика движения за последние N секунд (N — настраиваемый параметр, регистр 282)
Current Motion Усредненное значение датчика движения на коротком интервале времени
Buzzer Включение(ON)/выключение(OFF) звукового сигнала ("пищалки")
Red LED Включение/выключение мигающего красного светодиода
Green LED Включение/выключение мигающего красного светодиода
LED Period (s) Период между вспышками светодиодов в секундах
LED Glow Duration (ms) Длительность вспышек светодиодов в миллисекундах
Learn to RAM — Reset all ROM Управление ИК-передатчиком, подробнее в статье управление по ИК
Input Voltage Входное напряжение в вольтах
Serial Серийный номер устройства

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 со штрихкодом. На заводе устройствам Wirenboard в одной партии присваиваются разные адреса, поэтому 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, описанный в этой статье: Определение и изменение Modbus-адреса устройств Wirenboard.

Карта регистров

Карта регистров датчиков WB-MS и WB-MSW

Обновление прошивки и сброс настроек

Большинство устройств Wiren Board, выпущенных с 2019 года, поддерживают обновление прошивки (микропрограммы) по протоколу Modbus. Это дает возможность расширять функциональные возможности устройств и устранять ошибки в микропрограмме непосредственно на месте монтажа.

Подробнее о перепрошивке можно прочитать на странице: Загрузка прошивок на устройства Wiren Board.

Список версий прошивок, поддерживающих обновление, и устройств с этой функцией см. в Firmware_Changelog.

Как сбросить настройки, читайте в статье Восстановление заводских настроек.

Примеры правил

Для работы в составе "умного дома" лучше использовать определенные правила. Их можно посмотреть в статье Примеры правил

Известные неисправности

Неисправности пока не найдены.

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
4.8 303, v4.8A - v4.8S 01.2019 - ...
  • Улучшена компоновка платы, добавлена возможность обновления прошивки
4.7 - 10.2018 - 12.2019
  • Первая версия

Изображения и чертежи устройства

Corel Draw 2018: Файл:WB-MSW-v.3.cdr.zip

Corel Draw PDF: Файл:WB-MSW-v.3.cdr.pdf

Autocad 2013 DXF: Файл:WB-MSW-v.3.dxf.zip

Autocad PDF: Файл:WB-MSW-v.3.pdf