WB-MR6C v.2 Modbus Relay Modules: различия между версиями
Kilpio (обсуждение | вклад) (→Выходы) |
|||
(не показано 369 промежуточных версий 18 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
=== Назначение === | |||
{{DISPLAYTITLE:Модули реле WB-MR6C}} | |||
Трёхканальные модули реле серий WB-MR6C предназначены для систем промышленной и домашней автоматизации. | |||
Модули, в зависимости от типа, предназначены для коммутирования силовой нагрузки общего назначения, в т.ч. индуктивной и ёмкостной: управления светодиодными светильниками, лампами накаливания, импульсными блоками питания и т.п. | |||
Модули рассчитаны на нагрузку 16А (номинал 10А) и могут использоваться без промежуточных контакторов. В модуле предусмотрен вход, одновременно отключающий всю нагрузку. | |||
[[File:WB-MR6C.png |300px|thumb|right| Релейный модуль WB-MR6C]] | |||
=== Модели === | |||
В серии WB-MR6C представлены модели на три канала, с разными типами входов ("сухой контакт" и 230V AC), модели для управления различной нагрузкой. | |||
== Технические характеристики == | Схема наименования: | ||
{| class="wikitable" | |||
!WB-MR | |||
!N | |||
! | |||
! colspan="2" |XX | |||
!/ | |||
! colspan="2" |YY | |||
|- | |||
| rowspan="4" | | |||
|'''Каналы''' | |||
| | |||
| colspan="2" |'''Тип входов''' | |||
| | |||
| colspan="2" |'''Тип релейных выходов''' | |||
|- | |||
| rowspan="3" |'''3''' | |||
| | |||
|'''LV''' | |||
|входы для сигналов "сухой контакт" ('''L'''ow '''V'''oltage) | |||
| | |||
|'''I''' | |||
|конфигурация SPDT, нормально открытый/нормально закрытый контакты), большой пусковой ток ('''I''') | |||
|- | |||
| | |||
|'''HV''' | |||
|входы 230V AC ('''H'''igh '''V'''oltage) | |||
| | |||
|'''S''' | |||
|конфигурация SPST (нормально открытый контакт), сверхвысокий пусковой ток, реле с контактами специальной конструкции ('''S''') (в материал контактов входит вольфрам) | |||
|- | |||
| | |||
| | |||
| | |||
| | |||
|'''R''' | |||
|(конфигурация SPDT, нормально отркрытый/нормально закрытый контакты), для резистивной нагрузки ('''R''') (поставляется по заказу) | |||
|} | |||
=== Выходы === | |||
[[Файл:Relay_Contacts_WB-MR6C.png|350px|thumb|left|Контакты реле модуля]] | |||
В зависимости от модификации модулей используются различные модели реле. Ниже в таблице перечислены модели реле, их технические характеристики и условия применения. | |||
Максимальное постоянное напряжение, которое могут коммутировать все реле модуля — 30 В. Каждый контакт реле защищен от образования дуги при замыкании/размыкании варистором, соединенным с общим контактом "C". В зависимости от настроек Modbus-регистров состояние входов может возобновляться после перерыва электропитания (см. раздел [[#Режим работы реле в случае отключении питания]]). | |||
---- | |||
Стандартные модели: | |||
{| class="wikitable" | |||
!Модель | |||
!Ширина корпуса | |||
!Кол-во реле | |||
!Кол-во входов | |||
|- | |||
|WB-MR6CLV/I | |||
|3U | |||
|3 | |||
|4 | |||
|- | |||
|WB-MR6CHV/I | |||
|3U | |||
|3 | |||
|4 | |||
|- | |||
|WB-MR6CLV/S | |||
|3U | |||
|3 | |||
|4 | |||
|- | |||
|WB-MR6CHV/S | |||
|3U | |||
|3 | |||
|4 | |||
|- | |||
|WB-MR6CLV/R | |||
|3U | |||
|3 | |||
|4 | |||
|- | |||
|WB-MR6CLV/R | |||
|3U | |||
|3 | |||
|4 | |||
|} | |||
=== Параметры реле === | |||
{| class="wikitable" | |||
! | |||
!Модификация I | |||
!Модификация S | |||
!Модификация R | |||
|- | |||
|Максимальный коммутируемый ток, | |||
резистивная нагрузка 230V AC | |||
| colspan="3" |16А | |||
|- | |||
|Максимальный коммутируемый ток, | |||
резистивная нагрузка 30V DC | |||
|<nowiki>-</nowiki> | |||
|<nowiki>-</nowiki> | |||
|16A | |||
|- | |||
|Максимальная коммутируемая мощность | |||
для ламп накаливания (230V AC) | |||
| | |||
|'''3000W''' | |||
| | |||
|- | |||
|Максимальный допустимый пусковой ток | |||
(в течение 20мс, для контакта NO) | |||
|120A | |||
|'''165A''' | |||
|<nowiki>-</nowiki> | |||
|- | |||
|Максимальный допустимый пусковой ток | |||
(в течение 200 мкс, для контакта NO) | |||
|<nowiki>-</nowiki> | |||
|'''800A''' | |||
|<nowiki>-</nowiki> | |||
|- | |||
|Сопротивление контактов | |||
| colspan="3" |100 миллиом | |||
|- | |||
|Материал контактов | |||
|AgSnO<sub>2</sub> | |||
|'''W+AgSnO<sub>2</sub>''' | |||
|AgSnO<sub>2</sub> | |||
|- | |||
|Конфигурация контактов | |||
|'''SPDT (NO, COM, NC)''' | |||
|SPST (NO, COM) | |||
|'''SPDT (NO, COM, NC)''' | |||
|- | |||
|Срок жизни: количество переключений | |||
для нагрузки 16A 230V AC, cos φ = 1 | |||
|75 000 | |||
|12 000 | |||
|30 000 | |||
|- | |||
|Срок жизни: количество переключений | |||
без нагрузки | |||
| | |||
| | |||
| | |||
|- | |||
|Модель реле | |||
|Hongfa [http://www.hongfa.com/pro/pdf/HF115F-I_en.pdf HF115F-I] | |||
|Hongfa [http://www.hongfa.com/pro/pdf/HF115F-S_en.pdf HF115F-S] | |||
|Omron [http://z.compel.ru/item-pdf/29ebde306c00176cd853964c7f003bb2/ps/omron~g2rl.pdf G2RL-1-E] | |||
|- | |||
|Особенности | |||
|Большой пусковой ток, | |||
переключаемая группа контактов | |||
|Очень большой пусковой ток | |||
|Низкая цена | |||
|- | |||
|Применение | |||
| colspan="2" |Силовая нагрузка общего назначения, индуктивная нагрузка, | |||
ёмкостная нагрузка. Моторы, контакторы, лампы накаливания, | |||
светодиодные светильники, импульсные блоки питания и т.д. | |||
|Резистивная нагрузка, контакторы, | |||
ёмкостная и индуктивная нагрузка | |||
низкой мощности. | |||
|} | |||
=== Входы === | |||
Входы модулей WB-MR6C выведены на винтовые зажимы. В зависимости от модели, модули имеют дискретные входы разных типов. | |||
В модификации LV входы организованы по принципу "сухой контакт". Кнопки или выключатели подключаются между соответствующим входом блока Inputы и GND. | |||
В модификации HV входы определяют наличие подключенной фазы сети 220 В переменного тока. Напряжение срабатывания входов: 90 В — 250В переменного тока. Внешние кнопки и выключатели подключаются между соответствующим входом блока Inputs и фазой. Нейтраль (N) сети 230В подключается к клеммнику "N" модуля. | |||
=== Технические характеристики === | |||
{| border="1" class="wikitable" style="text-align:left" | {| border="1" class="wikitable" style="text-align:left" | ||
Строка 24: | Строка 192: | ||
!Значение | !Значение | ||
|- | |- | ||
! colspan="2" |Питание | ! colspan="2" |'Питание' | ||
|- | |- | ||
|Напряжение питания | |Напряжение питания | ||
|9 | |9 — 24 В постоянного тока | ||
|- | |- | ||
|Потребляемая мощность | |Потребляемая мощность | ||
| | | | ||
*В режиме холостого хода (со всеми выключенными реле) — 0 | *В режиме холостого хода (со всеми выключенными реле) — 0,5 Вт | ||
*Со всеми включенными реле — 1 Вт | *Со всеми включенными реле — 1,5 Вт | ||
*Пиковое значение — до 4 Вт в течение 20 мс | *Пиковое значение — до 4 Вт в течение 20 мс | ||
|- | |- | ||
Строка 38: | Строка 206: | ||
|- | |- | ||
|Количество выходов | |Количество выходов | ||
|6 | |9 (по три на каждое реле) в модификациях '''I''' и '''R''' | ||
6 (по два на каждое реле) в модификации '''S''' | |||
|- | |- | ||
|Тип выходов | |Тип выходов | ||
Строка 44: | Строка 213: | ||
|- | |- | ||
|Конфигурация контактов | |Конфигурация контактов | ||
|Двухпозиционные, нормально открытые | |Двухпозиционные, нормально открытые в модификации '''S''' | ||
Двухпозиционные с переключением в модификациях '''I''' и '''R''' | |||
|- | |- | ||
|Конфигурация выходов | |Конфигурация выходов | ||
| | |6 или 9 выходов, соединенных с контактами реле | ||
|- | |- | ||
|Максимальное коммутируемое напряжение, AC | |Максимальное коммутируемое напряжение, AC | ||
Строка 55: | Строка 225: | ||
|30 В | |30 В | ||
|- | |- | ||
| | |Максимальный коммутируемый ток на каждый канал | ||
| | | | ||
см. таблицу в разделе [[#Параметры реле]] | |||
|- | |||
|Сопротивление контактов | |||
|< 100 миллиом | |||
|- | |||
|Напряжение изоляции между контроллером и выходом | |||
|1500 В (среднеквадратичное значение) | |||
|- | |||
|Срок жизни: | |||
|см. таблицу в разделе [[#Параметры реле]] | |||
|- | |||
! colspan="2" |Входы | |||
|- | |||
|Количество входов (Inputs 1—4) | |||
|4 (3+1) | |||
|- | |||
|Тип входов | |||
|WB-MR6CLV: "Сухой контакт", не изолированные от источника питания. Внешние кнопки подключаются между соответствующим входом блока Inputs и GND. | |||
WB-MR6CLV: Дискретные входы модулей определяют наличие подключенной фазы сети 220В переменного тока. Напряжение срабатывания входов: 90В — 250В переменного тока. | |||
|- | |||
|Функции | |||
| | |||
* Входы общего назначения | |||
* Счет сигналов | |||
* Прямое управление каналами реле | |||
* Одновременное отключение всей нагрузки | |||
*Запоминание состояния реле при отключении напряжения | |||
|- | |||
! colspan="2" |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 | ||
| | | | ||
*Скорость: 9600 бит/сек | |||
*Данные: 8 бит | |||
*Проверка чётности: нет | |||
*Стоповых бит: 2 | |||
|- | |- | ||
| | |Готовность к работе после подачи питания | ||
| | | ~0,03 c | ||
|- | |- | ||
| | ! colspan="2" |Габариты | ||
| | |- | ||
|Ширина, DIN-юнитов | |||
|3 | |||
|- | |||
|Габаритные размеры (Д x Ш х В) | |||
|53,3 x 56,3 x 57,5 мм | |||
|- | |||
! colspan="2" |Индикация | |||
|- | |- | ||
| | |Индикация питания и обмена данными | ||
| | |Желтый светодиод Status | ||
|- | |- | ||
| | |Индикация состояния каналов реле | ||
| | |Зеленые светодиоды 1 — 3 | ||
|- | |- | ||
| | ! colspan="2" |Условия эксплуатации | ||
|- | |- | ||
|Температура воздуха | |||
|От -20 до +50 °С | |||
|- | |- | ||
| | |Относительная влажность | ||
| | |До 92%, без конденсации влаги | ||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
== | === Габаритные размеры модуля === | ||
[[File:DIN 3U.png |300px|thumb|left| Габаритные размеры модулей в корпусе 3 DIN]] | |||
[[ | Габаритные размеры модуля составляют 53,3 x 90,2 x 57,5 мм (Д x Ш х В), см. черт. | ||
=== Обмен данными === | |||
На физическом уровне модуль подключается через интерфейс [[RS-485]]. Для управления WB-MR6C используется протокол Modbus RTU. В устройствах Wirenboard данные Modbus передаются по линиям связи RS-485. Подробнее смотрите страницу [[Протокол Modbus]]. Modbus-адрес модуля задается на заводе и нанесен на наклейке на его боковой стороне. Адрес может быть изменен программно. Подробно смотрите в разделе [[#Параметры_Modbus]] | |||
== Монтаж == | |||
Релейный модуль монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля. | |||
Блоки безвинтовых зажимов на плате реле служат для подключения линий питания, управления (RS-485) и входных контактов. При использовании при монтаже наконечников типа НШВИ для установки проводов в безвинтовые зажимы необходимо, чтобы диаметр изолированных манжет не превышал 3,6 мм, сечение провода — 0,75 мм<sup>2</sup>, а длина проводящей втулки — 5—6 мм. Винтовые зажимы принимают провод сечением 2,5—4 мм<sup>2</sup>. Сечение провода должно соответствовать коммутируемой нагрузке. | |||
При подключении коммутируемых устройств к контактам реле K1, K2 и K3 важно не превышать рекомендованный ток — 16 А. | |||
Ток, протекающий при замыкании кнопки или выключателя, невелик, так что тип кнопки или выключателя может быть любым. Несмотря на встроенную защиту от дребезга, выбирайте качественные кнопки и выключатели, чтобы исключить ложные срабатывания из-за плохих контактов. Осторожно — в модификации HV на клеммах присутствует высокое напряжение! | |||
Если устройство — последнее на линии RS-485, то между его входами A и B необходимо установить резистор-терминатор сопротивлением 120 Ом. Практика показывает, что в случае стендовых испытаний при небольшой длине линии RS-485 и небольшом количестве устройств терминатор на последнем устройстве в линии можно не устанавливать. | |||
Модуль необходимо устанавливать таким образом, чтобы удовлетворять требованиям электробезопасности и не допускать случайного касания контактов, находящихся под высоким напряжением. Модуль должен эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды. | |||
[[File:Installation_WB3_+_WB5_+_DIN.png|850px|thumb|center|Образец монтажа и подключения модуля WB-MR6CHV/I. Выбор качественного блока питания очень важен для работы модуля. Кнопка с проводами желтого цвета, подключенная ко входу 4 модуля, отключает все четыре канала одновременно.]] | |||
== Управление модулем через web-интерфейс Wiren Board == | |||
TBD. | |||
== Параметры Modbus == | |||
=== Modbus-адрес === | |||
[[Файл:modbus_address_mr14.png|150px|thumb|left|Modbus-адрес, установленный на производстве]] | |||
Modbus-адрес устройств Wiren Board легко определить — он нанесен на наклейке (адрес указан в десятичном формате). Новый адрес устройства записывается командой WRITE_SINGLE_REGISTER в регистр хранения (holding register) с адресом 128 (0x80). Подробно о том, как определить или изменить Modbus-адрес модуля, написано на странице [[Определение_и_изменение_Modbus-адреса_устройств_Wirenboard]]. | |||
=== | === Команды Modbus, поддерживаемые устройством === | ||
{| border="1" class="wikitable | {| border="1" class="wikitable" style="text-align:center" | ||
| | !Команда | ||
!десятичный код | |||
|- | |||
|READ_COIL | |||
| 1 | |||
|- | |- | ||
|WRITE_SINGLE_COIL || 5 | |||
|- | |- | ||
| | |WRITE_MULTI_COILS || 15 | ||
|- | |- | ||
| | |READ_HOLDING_REGISTERS || 3 | ||
|- | |- | ||
| | |WRITE_SINGLE_REGISTER || 6 | ||
|- | |||
|WRITE_MULTI_REGISTERS || 16 | |||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
== | === Безопасный режим === | ||
В этом режиме при прекращении обмена данными по Modbus устройство отключает реле по прошествии заданного времени. | |||
Для включения безопасного режима (Safety timer) нужно записать значение, отличное от 0, в регистр хранения командой WRITE_SINGLE_REGISTER по адресу 2. Это значение — таймаут в секундах. Значение "0" отключает безопасный режим. | |||
=== | === Режим работы реле в случае отключении питания === | ||
В последних версиях прошивки для устройств WB-MR появилась возможность запоминать состояние выхода при отключении питания. Режим контролируется Modbus-регистром 6 (см. таблицу ниже). Если в регистре записано значение '0', то состояние выходов не сохраниться и при подаче питания все реле буду выключены. Если в регистре записана единица, то после возобновления питания все включенные до аварии реле включатся снова. | |||
=== | === Цифровые входы === | ||
Поддерживается три режима работы цифровых входов: | |||
* Режим 0: прямое управление каналами, выключатели без фиксации (кнопки). Нажатие на кнопку изменяет состояние реле. | |||
* Режим 1: прямое управление каналами, выключатели с фиксацией. Переключение выключателя с фиксацией устанавливает состояние реле в соответствии с положением выключателя. | |||
* Режим 3: управление каналами отключено. | |||
Поведением по умолчанию является прямое управление каналами реле (режим 0). Установить режим для всех каналов можно, записав соответствующее число в регистр хранения с адресом 5. | |||
Режим можно устанавливать отдельно для каждого канала с помощью регистров 9—11. Настройки для каждого канала учитываются только в том случае, если регистр 5 (общие настройки режимов входов) находится в состоянии "0", т.е. имеет значение по умолчанию. | |||
В любом режиме работы текущее состояние кнопок можно получить чтением регистров Discrete Inputs 0—3 (см. таблицу ниже). | |||
=== Карта регистров === | |||
{| border="1" class="wikitable" style="text-align:center" | |||
!Регистр / адрес | |||
!тип | |||
!чтение/запись | |||
!значение по умолчанию | |||
!формат | |||
!назначение | |||
|- | |||
| 0—2 || coil || RW || - || 1 или 0|| состояние реле 1—3 | |||
|- | |||
| 0—3 || discrete || R || - || 1 или 0 | |||
|| состояние входа 1—4 | |||
|- | |||
| 5 || holding || RW || 0 || '''0''': кнопки без фиксации | |||
'''1''': выключатель с фиксацией | |||
'''3''': отключить управление | |||
|| режим работы кнопок | |||
|- | |||
| 6 | |||
(только в прошивках 1.5.3 и позднее) | |||
|| holding || RW || 0 || '''0''': не сохранять состояние реле при отключении питания | |||
'''1''': сохранять состояние реле при отключении питания | |||
|| режим работы реле в случае отключении питания | |||
|- | |||
| 8 || holding || RW || 0 || секунды || таймаут для безопасного режима | |||
|- | |||
| 9—11 || holding || RW || 0 || '''0''': кнопки без фиксации | |||
'''1''': выключатель с фиксацией | |||
'''3''': отключить управление | |||
|| режим работы входа N; | |||
в регистре 5 должен быть записан "0" | |||
|- | |||
| 32—34|| input || R || 0 || 16-bit unsigned int || счетчик нажатий входа 1—4 | |||
|- | |||
| 120 (0x78) || holding || RW || 0 || отличное от 0 || запись в регистр вызывает перезагрузку модуля без сохранения состояния | |||
|- | |||
| | | 121 (0x79) || holding || R || - || мВ || текущее напряжение питания модуля | ||
|- | |||
| 128 (0x80) || holding || RW || 1 || 1—247 | |||
|| Modbus-адрес устройства | |||
|- | |||
| 200-206 || holding || R || {'W','B','M','R','3','0'} || || сигнатура | |||
|- | |||
| 220-241 || holding || R || || __date__ __time__|| дата сборки прошивки | |||
|- | |||
|} | |||
По адресу 200 лежит сигнатура релейного модуля длиной 6 байт, соответствующая строке "WBMR14". Сигнатура уникальна для каждой модели устройств Wiren Board и позволяет идентифицировать модель по Modbus. | |||
Для получения сигнатуры нужно выполнить команду READ_HOLDING_REGISTERS по адресу 200 (длина 6 регистров). Запись в эту область памяти не поддерживается, при попытке записи в недопустимое место возвращается ошибка 3. | |||
Начиная с регистра 220 записана дата сборки прошивки, в формате "число'''x00'''время'''x00'''" в виде строки (пример: 'Jan 27 2017 17:01:13'). Длина записи — 21 регистр. | |||
Значение состояния каждого реле хранится в регистрах флагов (coil). У 1-го реле адрес регистра 0, у 2-го — 1 и т.д. | |||
== Управление модулем из командной строки == | |||
Программное обеспечение контроллера Wiren Board включает в себя утилиту modbus_client для работы с устройствами, подключенными к выходам RS-485, по протоколу Modbus, подробное описание команды находится на странице [[Modbus-client]]. Доступ к командной строке описан в статье [[SSH]]. | |||
[[ | |||
== | === Чтение регистров === | ||
Проверим, верно ли, что мы подключились именно к WB-MR6C. (Модуль wb-mqtt-serial должен быть предварительно остановлен). По адресу 200 хранится уникальная для WB-MR6C сигнатура длиной в 6 регистров. Прочтем 6 регистров, начиная с адреса 200, и преобразуем полученный шестнадцатеричный ответ в символьную строку: | |||
= | <syntaxhighlight lang="bash">echo -e `modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 \ | ||
-a1 -t0x03 -r200 -c 6 | \ | |||
grep Data | sed -e 's/0x00/\\\x/g' -e 's/Data://' -e 's/\s//g'` </syntaxhighlight> | |||
В результате выполнения команды получаем строку '''WBMR30'''. Всё верно -- это релейный модуль WB-MR6C. | |||
=== Перезагрузка === | |||
В ряде случаев может потребоваться перезагрузка модуля. Для этого в регистр 120 (0x78) необходимо записать любое значение, отличное от нуля: | |||
<syntaxhighlight lang="bash"> | |||
modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 -a1 -t0x06 -r0x78 100 | |||
</syntaxhighlight> | |||
Такая перезагрузка равносильна сбросу по питанию и изменению адреса устройства на 0x01. Все реле при этом выключаются. Предварительно, конечно, необходимо остановить сервис wb-mqtt-serial и убедиться, что к контроллеру не подключены другие Modbus-устройства. | |||
=== Выбор типа управления внешними входами === | |||
В модуле WB-MR6C предусмотрено два режима управления каналами реле: с помощью внешних входов и по протоколу RS-485. | |||
В WB-MR6C можно выбрать режим 0, когда ко внешнему входу подключена кнопка (без фиксации), или режим 1, когда для управления используется обычный выключатель (с фиксацией). Режим 3 отключает внешнее управление, но при этом все равно сохраняется возможность управления по RS-485 и чтение состояния внешних входов. По умолчанию включен режим 0. | |||
В режиме внешнего управления реле срабатывает по падению логического уровня: к внешним входам подключены резисторы подтяжки к линии +5V и реле соответствующего канала срабатывает при соединении входа с GND. | |||
Состояние реле каждого канала хранится в памяти контроллера до перезагрузки, по умолчанию при включении питания все реле выключены. После инициализации модуля опрашиваются внешние входы и реле всех каналов переводятся в соответствующее состояние. | |||
Тип внешнего управления можно выбрать для каждого канала отдельно через регистры 9—11. Для этого в holding-регистре 5 должно быть записано значение 0: | |||
<syntaxhighlight lang="bash"> | |||
modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 -a1 -t0x06 -r5 0 | |||
</syntaxhighlight> | |||
Инициализировать регистр при старте можно и через настройки web-интерфейса, смотрите страницу [[RS-485:Настройка_через_веб-интерфейс]]. |
Версия 13:58, 22 февраля 2017
Назначение
Трёхканальные модули реле серий WB-MR6C предназначены для систем промышленной и домашней автоматизации. Модули, в зависимости от типа, предназначены для коммутирования силовой нагрузки общего назначения, в т.ч. индуктивной и ёмкостной: управления светодиодными светильниками, лампами накаливания, импульсными блоками питания и т.п.
Модули рассчитаны на нагрузку 16А (номинал 10А) и могут использоваться без промежуточных контакторов. В модуле предусмотрен вход, одновременно отключающий всю нагрузку.
Модели
В серии WB-MR6C представлены модели на три канала, с разными типами входов ("сухой контакт" и 230V AC), модели для управления различной нагрузкой.
Схема наименования:
WB-MR | N | XX | / | YY | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Каналы | Тип входов | Тип релейных выходов | |||||
3 | LV | входы для сигналов "сухой контакт" (Low Voltage) | I | конфигурация SPDT, нормально открытый/нормально закрытый контакты), большой пусковой ток (I) | |||
HV | входы 230V AC (High Voltage) | S | конфигурация SPST (нормально открытый контакт), сверхвысокий пусковой ток, реле с контактами специальной конструкции (S) (в материал контактов входит вольфрам) | ||||
R | (конфигурация SPDT, нормально отркрытый/нормально закрытый контакты), для резистивной нагрузки (R) (поставляется по заказу) |
Выходы
В зависимости от модификации модулей используются различные модели реле. Ниже в таблице перечислены модели реле, их технические характеристики и условия применения. Максимальное постоянное напряжение, которое могут коммутировать все реле модуля — 30 В. Каждый контакт реле защищен от образования дуги при замыкании/размыкании варистором, соединенным с общим контактом "C". В зависимости от настроек Modbus-регистров состояние входов может возобновляться после перерыва электропитания (см. раздел #Режим работы реле в случае отключении питания).
Стандартные модели:
Модель | Ширина корпуса | Кол-во реле | Кол-во входов |
---|---|---|---|
WB-MR6CLV/I | 3U | 3 | 4 |
WB-MR6CHV/I | 3U | 3 | 4 |
WB-MR6CLV/S | 3U | 3 | 4 |
WB-MR6CHV/S | 3U | 3 | 4 |
WB-MR6CLV/R | 3U | 3 | 4 |
WB-MR6CLV/R | 3U | 3 | 4 |
Параметры реле
Модификация I | Модификация S | Модификация R | |
---|---|---|---|
Максимальный коммутируемый ток,
резистивная нагрузка 230V AC |
16А | ||
Максимальный коммутируемый ток,
резистивная нагрузка 30V DC |
- | - | 16A |
Максимальная коммутируемая мощность
для ламп накаливания (230V AC) |
3000W | ||
Максимальный допустимый пусковой ток
(в течение 20мс, для контакта NO) |
120A | 165A | - |
Максимальный допустимый пусковой ток
(в течение 200 мкс, для контакта NO) |
- | 800A | - |
Сопротивление контактов | 100 миллиом | ||
Материал контактов | AgSnO2 | W+AgSnO2 | AgSnO2 |
Конфигурация контактов | SPDT (NO, COM, NC) | SPST (NO, COM) | SPDT (NO, COM, NC) |
Срок жизни: количество переключений
для нагрузки 16A 230V AC, cos φ = 1 |
75 000 | 12 000 | 30 000 |
Срок жизни: количество переключений
без нагрузки |
|||
Модель реле | Hongfa HF115F-I | Hongfa HF115F-S | Omron G2RL-1-E |
Особенности | Большой пусковой ток,
переключаемая группа контактов |
Очень большой пусковой ток | Низкая цена |
Применение | Силовая нагрузка общего назначения, индуктивная нагрузка,
ёмкостная нагрузка. Моторы, контакторы, лампы накаливания, светодиодные светильники, импульсные блоки питания и т.д. |
Резистивная нагрузка, контакторы,
ёмкостная и индуктивная нагрузка низкой мощности. |
Входы
Входы модулей WB-MR6C выведены на винтовые зажимы. В зависимости от модели, модули имеют дискретные входы разных типов. В модификации LV входы организованы по принципу "сухой контакт". Кнопки или выключатели подключаются между соответствующим входом блока Inputы и GND. В модификации HV входы определяют наличие подключенной фазы сети 220 В переменного тока. Напряжение срабатывания входов: 90 В — 250В переменного тока. Внешние кнопки и выключатели подключаются между соответствующим входом блока Inputs и фазой. Нейтраль (N) сети 230В подключается к клеммнику "N" модуля.
Технические характеристики
Параметр | Значение |
---|---|
'Питание' | |
Напряжение питания | 9 — 24 В постоянного тока |
Потребляемая мощность |
|
Выходы | |
Количество выходов | 9 (по три на каждое реле) в модификациях I и R
6 (по два на каждое реле) в модификации S |
Тип выходов | Контакты механического реле |
Конфигурация контактов | Двухпозиционные, нормально открытые в модификации S
Двухпозиционные с переключением в модификациях I и R |
Конфигурация выходов | 6 или 9 выходов, соединенных с контактами реле |
Максимальное коммутируемое напряжение, AC | 250 В |
Максимальное коммутируемое напряжение, DC | 30 В |
Максимальный коммутируемый ток на каждый канал |
см. таблицу в разделе #Параметры реле |
Сопротивление контактов | < 100 миллиом |
Напряжение изоляции между контроллером и выходом | 1500 В (среднеквадратичное значение) |
Срок жизни: | см. таблицу в разделе #Параметры реле |
Входы | |
Количество входов (Inputs 1—4) | 4 (3+1) |
Тип входов | WB-MR6CLV: "Сухой контакт", не изолированные от источника питания. Внешние кнопки подключаются между соответствующим входом блока Inputs и GND.
WB-MR6CLV: Дискретные входы модулей определяют наличие подключенной фазы сети 220В переменного тока. Напряжение срабатывания входов: 90В — 250В переменного тока. |
Функции |
|
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 |
|
Готовность к работе после подачи питания | ~0,03 c |
Габариты | |
Ширина, DIN-юнитов | 3 |
Габаритные размеры (Д x Ш х В) | 53,3 x 56,3 x 57,5 мм |
Индикация | |
Индикация питания и обмена данными | Желтый светодиод Status |
Индикация состояния каналов реле | Зеленые светодиоды 1 — 3 |
Условия эксплуатации | |
Температура воздуха | От -20 до +50 °С |
Относительная влажность | До 92%, без конденсации влаги |
Габаритные размеры модуля
Габаритные размеры модуля составляют 53,3 x 90,2 x 57,5 мм (Д x Ш х В), см. черт.
Обмен данными
На физическом уровне модуль подключается через интерфейс RS-485. Для управления WB-MR6C используется протокол Modbus RTU. В устройствах Wirenboard данные Modbus передаются по линиям связи RS-485. Подробнее смотрите страницу Протокол Modbus. Modbus-адрес модуля задается на заводе и нанесен на наклейке на его боковой стороне. Адрес может быть изменен программно. Подробно смотрите в разделе #Параметры_Modbus
Монтаж
Релейный модуль монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля.
Блоки безвинтовых зажимов на плате реле служат для подключения линий питания, управления (RS-485) и входных контактов. При использовании при монтаже наконечников типа НШВИ для установки проводов в безвинтовые зажимы необходимо, чтобы диаметр изолированных манжет не превышал 3,6 мм, сечение провода — 0,75 мм2, а длина проводящей втулки — 5—6 мм. Винтовые зажимы принимают провод сечением 2,5—4 мм2. Сечение провода должно соответствовать коммутируемой нагрузке.
При подключении коммутируемых устройств к контактам реле K1, K2 и K3 важно не превышать рекомендованный ток — 16 А.
Ток, протекающий при замыкании кнопки или выключателя, невелик, так что тип кнопки или выключателя может быть любым. Несмотря на встроенную защиту от дребезга, выбирайте качественные кнопки и выключатели, чтобы исключить ложные срабатывания из-за плохих контактов. Осторожно — в модификации HV на клеммах присутствует высокое напряжение!
Если устройство — последнее на линии RS-485, то между его входами A и B необходимо установить резистор-терминатор сопротивлением 120 Ом. Практика показывает, что в случае стендовых испытаний при небольшой длине линии RS-485 и небольшом количестве устройств терминатор на последнем устройстве в линии можно не устанавливать.
Модуль необходимо устанавливать таким образом, чтобы удовлетворять требованиям электробезопасности и не допускать случайного касания контактов, находящихся под высоким напряжением. Модуль должен эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.
Управление модулем через web-интерфейс Wiren Board
TBD.
Параметры Modbus
Modbus-адрес
Modbus-адрес устройств Wiren Board легко определить — он нанесен на наклейке (адрес указан в десятичном формате). Новый адрес устройства записывается командой WRITE_SINGLE_REGISTER в регистр хранения (holding register) с адресом 128 (0x80). Подробно о том, как определить или изменить Modbus-адрес модуля, написано на странице Определение_и_изменение_Modbus-адреса_устройств_Wirenboard.
Команды Modbus, поддерживаемые устройством
Команда | десятичный код |
---|---|
READ_COIL | 1 |
WRITE_SINGLE_COIL | 5 |
WRITE_MULTI_COILS | 15 |
READ_HOLDING_REGISTERS | 3 |
WRITE_SINGLE_REGISTER | 6 |
WRITE_MULTI_REGISTERS | 16 |
Безопасный режим
В этом режиме при прекращении обмена данными по Modbus устройство отключает реле по прошествии заданного времени.
Для включения безопасного режима (Safety timer) нужно записать значение, отличное от 0, в регистр хранения командой WRITE_SINGLE_REGISTER по адресу 2. Это значение — таймаут в секундах. Значение "0" отключает безопасный режим.
Режим работы реле в случае отключении питания
В последних версиях прошивки для устройств WB-MR появилась возможность запоминать состояние выхода при отключении питания. Режим контролируется Modbus-регистром 6 (см. таблицу ниже). Если в регистре записано значение '0', то состояние выходов не сохраниться и при подаче питания все реле буду выключены. Если в регистре записана единица, то после возобновления питания все включенные до аварии реле включатся снова.
Цифровые входы
Поддерживается три режима работы цифровых входов:
- Режим 0: прямое управление каналами, выключатели без фиксации (кнопки). Нажатие на кнопку изменяет состояние реле.
- Режим 1: прямое управление каналами, выключатели с фиксацией. Переключение выключателя с фиксацией устанавливает состояние реле в соответствии с положением выключателя.
- Режим 3: управление каналами отключено.
Поведением по умолчанию является прямое управление каналами реле (режим 0). Установить режим для всех каналов можно, записав соответствующее число в регистр хранения с адресом 5. Режим можно устанавливать отдельно для каждого канала с помощью регистров 9—11. Настройки для каждого канала учитываются только в том случае, если регистр 5 (общие настройки режимов входов) находится в состоянии "0", т.е. имеет значение по умолчанию.
В любом режиме работы текущее состояние кнопок можно получить чтением регистров Discrete Inputs 0—3 (см. таблицу ниже).
Карта регистров
Регистр / адрес | тип | чтение/запись | значение по умолчанию | формат | назначение |
---|---|---|---|---|---|
0—2 | coil | RW | - | 1 или 0 | состояние реле 1—3 |
0—3 | discrete | R | - | 1 или 0 | состояние входа 1—4 |
5 | holding | RW | 0 | 0: кнопки без фиксации
1: выключатель с фиксацией 3: отключить управление |
режим работы кнопок |
6
(только в прошивках 1.5.3 и позднее) |
holding | RW | 0 | 0: не сохранять состояние реле при отключении питания
1: сохранять состояние реле при отключении питания |
режим работы реле в случае отключении питания |
8 | holding | RW | 0 | секунды | таймаут для безопасного режима |
9—11 | holding | RW | 0 | 0: кнопки без фиксации
1: выключатель с фиксацией 3: отключить управление |
режим работы входа N;
в регистре 5 должен быть записан "0" |
32—34 | input | R | 0 | 16-bit unsigned int | счетчик нажатий входа 1—4 |
120 (0x78) | holding | RW | 0 | отличное от 0 | запись в регистр вызывает перезагрузку модуля без сохранения состояния |
121 (0x79) | holding | R | - | мВ | текущее напряжение питания модуля |
128 (0x80) | holding | RW | 1 | 1—247 | Modbus-адрес устройства |
200-206 | holding | R | {'W','B','M','R','3','0'} | сигнатура | |
220-241 | holding | R | __date__ __time__ | дата сборки прошивки |
По адресу 200 лежит сигнатура релейного модуля длиной 6 байт, соответствующая строке "WBMR14". Сигнатура уникальна для каждой модели устройств Wiren Board и позволяет идентифицировать модель по Modbus. Для получения сигнатуры нужно выполнить команду READ_HOLDING_REGISTERS по адресу 200 (длина 6 регистров). Запись в эту область памяти не поддерживается, при попытке записи в недопустимое место возвращается ошибка 3. Начиная с регистра 220 записана дата сборки прошивки, в формате "числоx00времяx00" в виде строки (пример: 'Jan 27 2017 17:01:13'). Длина записи — 21 регистр.
Значение состояния каждого реле хранится в регистрах флагов (coil). У 1-го реле адрес регистра 0, у 2-го — 1 и т.д.
Управление модулем из командной строки
Программное обеспечение контроллера Wiren Board включает в себя утилиту modbus_client для работы с устройствами, подключенными к выходам RS-485, по протоколу Modbus, подробное описание команды находится на странице Modbus-client. Доступ к командной строке описан в статье SSH.
Чтение регистров
Проверим, верно ли, что мы подключились именно к WB-MR6C. (Модуль wb-mqtt-serial должен быть предварительно остановлен). По адресу 200 хранится уникальная для WB-MR6C сигнатура длиной в 6 регистров. Прочтем 6 регистров, начиная с адреса 200, и преобразуем полученный шестнадцатеричный ответ в символьную строку:
echo -e `modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 \
-a1 -t0x03 -r200 -c 6 | \
grep Data | sed -e 's/0x00/\\\x/g' -e 's/Data://' -e 's/\s//g'`
В результате выполнения команды получаем строку WBMR30. Всё верно -- это релейный модуль WB-MR6C.
Перезагрузка
В ряде случаев может потребоваться перезагрузка модуля. Для этого в регистр 120 (0x78) необходимо записать любое значение, отличное от нуля:
modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 -a1 -t0x06 -r0x78 100
Такая перезагрузка равносильна сбросу по питанию и изменению адреса устройства на 0x01. Все реле при этом выключаются. Предварительно, конечно, необходимо остановить сервис wb-mqtt-serial и убедиться, что к контроллеру не подключены другие Modbus-устройства.
Выбор типа управления внешними входами
В модуле WB-MR6C предусмотрено два режима управления каналами реле: с помощью внешних входов и по протоколу RS-485. В WB-MR6C можно выбрать режим 0, когда ко внешнему входу подключена кнопка (без фиксации), или режим 1, когда для управления используется обычный выключатель (с фиксацией). Режим 3 отключает внешнее управление, но при этом все равно сохраняется возможность управления по RS-485 и чтение состояния внешних входов. По умолчанию включен режим 0.
В режиме внешнего управления реле срабатывает по падению логического уровня: к внешним входам подключены резисторы подтяжки к линии +5V и реле соответствующего канала срабатывает при соединении входа с GND. Состояние реле каждого канала хранится в памяти контроллера до перезагрузки, по умолчанию при включении питания все реле выключены. После инициализации модуля опрашиваются внешние входы и реле всех каналов переводятся в соответствующее состояние.
Тип внешнего управления можно выбрать для каждого канала отдельно через регистры 9—11. Для этого в holding-регистре 5 должно быть записано значение 0:
modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 -a1 -t0x06 -r5 0
Инициализировать регистр при старте можно и через настройки web-интерфейса, смотрите страницу RS-485:Настройка_через_веб-интерфейс.