Модуль учета водопотребления и контроля протечек WB-MWAC

From Wiren Board
This is the approved revision of this page, as well as being the most recent.
Jump to navigation Jump to search

Купить в интернет-магазине

Модуль учета водопотребления и контроля протечек WB-MWAC
Плата WB-MWAC

Назначение

Специализированный модуль WB-MWAC предназначен для обнаружения протечек воды в контролируемых помещениях, автоматического управления приводами запорных кранов, а также для учета расхода воды и подсчета количества импульсов, поступающих со входов импульсных счетчиков водоснабжения.

Подсчет импульсов осуществляется отдельным энергонезависимым модулем, который питается от батарейки.

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 — 0.25 Вт
  • Пиковое значение — до 1 Вт в течение 20 мс
Время работы без внешнего питания от внутренней батареи CR1220 в режиме подсчёта импульсов 3 месяца
Выходы
Количество выходов 2
Тип выходов Контакты механического реле
Конфигурация контактов реле SPDT
Максимальное коммутируемое напряжение, AC 250 В
Максимальное коммутируемое напряжение, DC 30 В
Максимальный коммутируемый ток на каждый канал 3 А
Сопротивление контактов < 100 мОм
Напряжение изоляции между контроллером и выходом 1500 В (среднеквадратичное значение)
Срок жизни 100 000 переключений для нагрузки 3 А / 230 В переменного тока
Входы
Количество управляющих входов 6: S1-S3, F1-F3
Тип входов «Сухой контакт», групповая изоляция
  • Напряжение на входе неизолированных входов ~3 В
  • Напряжение на входе изолированных входов ~14 В
  • Ток при замыкании изолированных входов ~6 мА

Назначение подробно описано в разделе Клеммники и их назначение

Частота и длительность импульсов на изолированных входах До 9 Гц (T > 50 мс) - по умолчанию

до 1 кГц при уменьшении времени защиты от дребезга (см. Ревизии устройства)

Счетные входы
Количество счетных входов 2: P1-P2
Тип входов «Сухой контакт», без изоляции
  • Напряжение на входе неизолированных входов ~3 В
  • Ток при замыкании входов ~3 мкА
Максимальная частота 10 Гц
Индикация
Индикация питания и обмена данными Зеленый светодиод Status (расположен под поверхностью верхней наклейки)
Индикация состояния каналов реле Красно-оранжевые светодиоды K1, K2, Alarm, F1, F2, F3 (расположены под поверхностью верхней наклейки)
Функции
  • Входы общего назначения (S1-S3, F1-F3)
  • Прямое управление каналами реле (S1-S3, F1-F3)
  • Определение состояние датчика протечки
  • Другое, в зависимости от матрицы управления (см. далее)
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
Масса (с коробкой) 140 г

Общий принцип работы

WB-MWAC имеет 6 изолированных входных каналов для подключения датчиков протечек и выключателей ручного управления приводами запорной арматуры, а также 2 неизолированных входа для подключения импульсных счетчиков, которые работают независимо от наличия питания. Устройство также имеет 2 релейных выхода с перекидными контактами для управления приводами запорной арматуры.

В данном модуле реализована матрица отображения значений входов на значения выходов, что обеспечивает дополнительную гибкость при настройке его реакции на протечки (см. далее).

Клеммники и их назначение

Подпись Назначение Примечание
V+ Резервное питание 9–28 В Можно подключить резервное питание
P1, P2 Входы (сухой контакт, неизолированные, энергонезависимые) Для импульсных счетчиков. Счет импульсов ведется даже при отсутствии внешнего питания WB-MWAC.
S1-S3 Входы (сухой контакт, изолированные)

Подключение кнопок и датчиков протечки

По-умолчанию входы S1-S3 настроены на работу с кнопками, а F1-F3 - с датчиками протечки.

F1-F3
iGND Изолированная земля для S1-S3 и F1-F3 Кнопки и датчики протечки подключаются к контактам Sx/Fx и iGND
iVout Питание датчиков протечки Изолированный выход питания 14 В для трёхпроводных датчиков протечки
V+ Питание модуля 9–28 В постоянного тока
A, B Подключение шины RS-485
Kx: C, NO, NC Выходы контактов реле Нормально открытые: С, NO; Нормально закрытые: С, NС

Монтаж

WB-MWAC монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля.

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.

При подключении коммутируемых устройств к контактам реле важно не превышать рекомендованный ток — 3 А.

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.

Модуль должен эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.

Пример монтажа

Пример монтажа модуля можно посмотреть на рисунке Пример монтажа модуля WB-MWAC.

В примере:

  • к счетному входу P1 подключен выход счетчика расхода воды — подсчет импульсов происходит независимо от наличия основного или резервного питания;
  • к входу S1 подключен выключатель, который управляет состоянием реле K1;
  • входы F1 и F2 считывают состояние двух датчиков протечки: двухпроводного пассивного и четырехпроводного активного;
  • к контактам реле K1 подключен привод шарового крана.

Аналогично можно подключить второй счетчик расхода воды, кран и несколько датчиков или кнопок.

В случае сигнала с датчиков протечки, модуль закроет кран, который подключен к реле K1. Для повторного открытия крана нужно выключить и включить выключатель, подключенный к входу S1.

Питание WB-MWAC резервировано с помощью модуля резервного питания WB-UPS v.2: в случае кратковременного отсутствия основного питания, WB-MWAC продолжит контроль входов и оповестит об аварии с помощью встроенной пищалки. А если запорный кран тоже обеспечен резервным питанием, то модуль отреагирует на аварийную ситуацию и перекроет подачу воды.

Назначение входов S1-S3 и F1-F3, а также поведение модуля при аварии можно изменить с помощью Mapping-матрицы. Подробнее о других настройках модуля читайте в разделе Настройка.

Датчики протечки

С WB-MWAC можно использовать проводные датчики протечки: как пассивные, с двумя выводами, так и активные (с питанием), с тремя или четырьмя выводами. Датчики протечки зачастую имеют полярные выводы, ко входам F1—F3 подключается «плюс», а к iGND — «минус». Напряжение питания на клеммнике iVout — примерно 14 В (ток до 50 мА), чего достаточно для большинства активных датчиков. При подключении четырхпроводных датчиков «минус» питания и «минус» сигнального выхода объединяются и подключаются к iGND.

Мы протестировали работу следующих датчиков протечки с WB-MWAC.

Активные датчики:

  • Проводной датчик протечки EctoStroy (ec01006)
  • Neptun SW007
  • H2O Контакт исп. 2
  • Gidrolock WSU (используется выход OUT2, черный провод)
  • Gidrolock WSS

Пассивные датчики:

  • Риэлта ДЗ-12В
  • ТЕКО Астра-361
  • H2O Контакт исп.1
  • Вега ДП-1
  • Gidrolock WSP

Представление в веб-интерфейсе контроллера WB

Элементы управления и индикации модуля WB-MWAC в веб-интерфейсе

Выбор шаблона

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

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

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.

Mapping-матрица для WB-MWAC

По умолчанию в WB-MWAC входы S1-S3 и F1-F3 взаимодействуют с выходами K1-K2, Alarm (buzzer), LED1-LED3 (регистры coil 0..5) в соответствии со стандартной для этого устройства mapping-матрицей. Счетные входы P1 и P2 обрабатываются отдельно.

Ниже, в таблице приведены (в скобках) заводские значения Mapping-матрицы для WB-MWAC. Красным выделены десятичные номера holding-регистров матрицы, соответствующие настройке входов (строки) с выходами (столбцы). Входы 7 и 0, а также выходы 7 и 8 не задействуются.

Данная матрица реализует следующую работу устройства:

При замыкании любого из датчиков протечки (F1, F2, F3) выключаются все реле (K1, K2) и включается пищалка (Alarm). Индикаторы LED1, LED2, LED3 указывают, какой именно из входов (F1, F2, F3) сейчас замкнут (протечкой).

Выключатели S1 и S2 управляют реле K1 и K2 соответственно. Если они включены, то и реле включены (замкнуты контакты COM и NO).

Кнопка (без фиксации) S3 выключает пищалку и светодиод Alarm. При этом реле остаются выключенными. Чтобы вновь включить реле, выключатели S1 и S2 надо выключить и включить снова.

Но если протечка фактически не устранена (один из входов Fx остается замкнутым), то через 20 минут реле снова отключатся. За это отвечают регистры управления входами реле (в них для входов протечки записано значение 5 — имитировать состояние входа каждые 20 минут, подробнее смотрите раздел Управление модулями реле Wirenboard по протоколу Modbus).

Сценарий использования WB-MWAC с mapping-матрицей по умолчанию переводит кран из открытого в закрытое положение при обнаружении протечки:

  • изначально реле выключены, а краны закрыты;
  • реле включаются замыканием входов S1 и S2 (или по команде с контроллера), краны открываются;
  • при обнаружении протечки, согласно mapping-матрице, реле выключаются, а краны снова закрываются.
Выходы (Coil registers)
1: K1 2: K2 3: Alarm (пищалка) 4: LED1 5: LED2 6: LED3
Входы
(Discrete
inputs)
1: S1 384 (9) повторять вход 385 (0) 386 (0) 387 (0) 388 (0) 389 (0)
2: S2 392 (0) 393 (9) повторять вход 394 (0) 395 (0) 396 (0) 397 (0)
3: S3 400 (0) 401 (0) 402 (4) выключить при замыкании 403 (0) 404 (0) 405 (0)
4: F1 408 (4) выключить при замыкании 409 (4) выключить при замыкании 410 (8) включить при замыкании 411 (9) повторять вход 412 (0) 413 (0)
5: F2 416 (4) выключить при замыкании 417 (4) выключить при замыкании 418 (8) включить при замыкании 419 (0) 420 (9) повторять вход 421 (0)
6: F3 424 (4) выключить при замыкании 425 (4) выключить при замыкании 426 (8) включить при замыкании 427 (0) 428 (0) 429 (9) повторять вход


Заводские значения регистров управления входами:

holding-регистр Вход Значение
5 - 0
6 - 0
9 S1 4
10 S2 4
11 S3 4
12 F1 5
13 F2 5
14 F3 5

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 WB-MWAC

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
1.3 v1.3L - ... 10.2021 - ...
  • изменена компоновка платы (используется микросхема памяти в SOIC-8 вместо SOT23-6)
  • без конденсаторов на входах (улучшено быстродействие входов)
1.3 1.3J, v1.3K 08.2021 - 10.2021
  • на микроконтроллере GD32
1.3 1.3I/1 06.2021
  • на микроконтроллере STM32F042K6T6
1.3 1.3C - 1.3H, 1.3I/2 12.2019 - 06.2021
  • увеличена максимальная частота работы изолированных входов до 1 кГц (для прошивок начиная с 1.13.0)
  • с разъемными клеммниками DEGSON
1.3 1.3B 05.2019 - 11.2019
  • с разъемными клеммниками KEFA
1.3 1.3A 05.2019 - 08.2019
  • с разъемными клеммниками DEGSON 1.3I/1
1.2 275, 305 до 05.2019
  • первая версия: с разъемными клеммниками KEFA

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры WB-MWAC в корпусе 3 DIN

Corel Draw 2018: Файл:WB-Library.cdr.zip

Corel Draw PDF: Файл:WB-MWAC.cdr.pdf

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

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