Gas sensor WB-MSGR: различия между версиями
Matveevrj (обсуждение | вклад) |
Kilpio (обсуждение | вклад) (→Монтаж) |
||
(не показано 67 промежуточных версий 8 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
[[File:WB-MSGR.png |350px|thumb|right| Датчик <div id="wbmsgrphoto">WB-MSGR</div>]] | [[File:WB-MSGR.png |350px|thumb|right| Датчик <div id="wbmsgrphoto">WB-MSGR</div>]] | ||
==== Назначение ==== | ==== Назначение ==== | ||
Комбинированные электрохимические датчики газа WB-MSGR с встроенным реле. | |||
Комбинированные электрохимические датчики газа WB-MSGR | |||
Исполнение: пластиковый корпус с возможностью крепления на DIN-рейку и крепёжными отверстиями. | Исполнение: пластиковый корпус с возможностью крепления на DIN-рейку и крепёжными отверстиями. | ||
Напряжение питания | Напряжение питания 9 – 24В. | ||
Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу MODBUS. | |||
Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу | |||
Возможно заказать датчик с сенсорами на выбор: | Возможно заказать датчик с сенсорами на выбор: | ||
* горючие газы: природный газ, метилпропан, пропан, метан, водород | * горючие газы: природный газ, метилпропан, пропан, метан, водород | ||
* органические газы: NH3, NOx, алкоголь, бензол, табачный дым, CO2 | * органические газы: NH3, NOx, алкоголь, бензол, табачный дым, CO2 | ||
==== Технические характеристики ==== | |||
* Коммуникационный протокол Modbus RTU | |||
* Способ подключения – разъёмные винтовые клеммные зажимы | |||
* Напряжение питания: 9-24В постоянного тока | |||
* Габариты: 65*46*29 mm | |||
* Отверстия для крепления | |||
* Возможность установки на DIN-рейку | |||
* Параметры реле: переключающая группа контактов (SPDT), до 3А@230V AC, до 3A@30V DC | |||
==== Условия эксплуатации: ==== | |||
* Температура воздуха от -20°С до +50°С; | |||
* Относительная влажность воздуха до 98%,без конденсата влаги. | |||
==== Модификации ==== | ==== Модификации ==== | ||
Характеристики кодируются в артикуле, по следующей схеме: | |||
Характеристики кодируются в артикуле по следующей схеме: | |||
{| border="1" cellpadding="3" cellspacing="0" | {| border="1" cellpadding="3" cellspacing="0" | ||
!Обозначение | !Обозначение | ||
Строка 37: | Строка 38: | ||
|- | |- | ||
| WB-MSGR-xxxx || версия с встроенным реле | |||
| WB-MSGR-xxxx || версия | |||
|- | |- | ||
| WB-MSG-xxxx || версия без встроенного реле | |||
|- | |||
| | |||
| | |||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
== Монтаж == | == Монтаж == | ||
[[Файл:WB-MS-dim.png|200px|thumb|right|Крепежные размеры модуля WB-MSGR]] | [[Файл:WB-MS-dim.png|200px|thumb|right|Крепежные размеры модуля WB-MSGR]] | ||
[[Файл:Installation_WB5_+wb-msgr+syren.png|450px|thumb|left|Подключение модуля WB-MSGR к контроллеру WB5. При превышении | [[Файл:Installation_WB5_+wb-msgr+syren.png|450px|thumb|left|Подключение модуля WB-MSGR к контроллеру WB5. При превышении концентрации опасного газа срабатывает сирена.]] | ||
Датчик может | Датчик может монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину около 2,5 DIN-модуля. Датчик также имеет отверстия для непосредственного крепления к любой поверхности. Диаметр отверстий — 4мм, расстояние между центрами — 41 мм. Расстояние между головкой крепежного винта и поверхностью (глубина) — 11 мм. | ||
Блок винтовых зажимов модуля ([[#wbmsgrphoto|см. рисунок "Датчик WB-MSGR"]]) служит для подключения линий питания (V+ и GND), и линий управления по RS-485 (RS-485 A и B). В версии со встроенным реле верхние винтовые зажимы подключены к контактам реле NC, COM, NO. | Блок винтовых зажимов модуля ([[#wbmsgrphoto|см. рисунок "Датчик WB-MSGR"]]) служит для подключения линий питания (V+ и GND), и линий управления по RS-485 (RS-485 A и B). В версии со встроенным реле верхние винтовые зажимы подключены к контактам реле NC, COM, NO. | ||
=== Функции=== | === Функции=== | ||
'''Смена адреса''' производится широковещательный (slave_id 0) командой записи (WRITE_SINGLE_REGISTER) в holding register с адресом 128 (0x80). | |||
'''Смена адреса''' производится | |||
По адресу 200 лежит '''сигнатура''' длинной 6 байт. Сигнатура уникальна для каждой модели устройства и позволяет идентифицировать модель. | |||
По адресу 200 лежит '''сигнатура''' | |||
Для получения сигнатуры нужно выполнить READ_HOLDING_REGISTERS адрес 200 длина 6. | Для получения сигнатуры нужно выполнить READ_HOLDING_REGISTERS адрес 200 длина 6. | ||
Запись в эту область памяти не поддерживается, при | Запись в эту область памяти не поддерживается, при попытки записи в недопустимое место возвращается ошибка 3. | ||
==== Безопасный режим ==== | ==== Безопасный режим ==== | ||
В этом режиме при прекращении обмена данными по modbus устройство отключает реле по прошествии заданного времени. | В этом режиме при прекращении обмена данными по modbus устройство отключает реле по прошествии заданного времени. | ||
Для включения безопасного режима нужно записать значение отличное от 0 в HOLDING_REGISTER по адресу 8. Это значение - таймаут в секундах. | |||
Для включения безопасного режима нужно записать значение | |||
=== Принцип работы и настройка датчика === | ==== Принцип работы и настройка датчика ==== | ||
При изменении концентрации определенного газа изменяется сопротивление полупроводникового чувствительного элемента ( | При изменении концентрации определенного газа изменяется сопротивление полупроводникового чувствительного элемента (ЧЭ) датчика Rs. При измерениях используется соотношение сопротивления ЧЭ Rs к сопротивлению, измеренному в эталонной среде Rs0. При увеличении концентрации газов, к которым чувствителен датчик, сопротивление ЧЭ падает, соответственно, уменьшается соотношение Rs/Rs0. На основании значения соотношения Rs/Rs0 можно принимать решение о включении предупреждающего сигнала. Для разных газов одно и то же соотношение Rs/Rs0 соответствует разной концентрации этих газов в окружающей среде. | ||
Внутри датчика имеется нагреватель, который постоянно включен, что обеспечивает возможность измерения концентрации газов. Если датчик долго оставался обесточенным, то выход на рабочий режим потребует некоторого времени: от двух суток, если датчик не включался месяц, до недели, если датчик не включался больше полугода. Эксплуатация в агрессивной среде приводит к деградации ЧЭ, наледь и конденсат снижают его чувствительность. | |||
Внутри датчика имеется нагреватель, который постоянно включен, что обеспечивает возможность измерения концентрации газов. Если датчик долго оставался обесточенным, то выход на рабочий режим потребует некоторого времени: от двух суток | |||
Температура и влажность также влияют на сопротивление чувствительного элемента: оно падает с увеличением температуры и влажности. | Температура и влажность также влияют на сопротивление чувствительного элемента: оно падает с увеличением температуры и влажности. | ||
Перед настройкой датчика дождитесь выхода ЧЭ на рабочий режим (так называемый "отжиг"). О выходе на рабочий режим можно судить по стабилизации сопротивления ЧЭ при неизменных окружающих условиях — при которых датчик будет постоянно эксплуатироваться. | Перед настройкой датчика дождитесь выхода ЧЭ на рабочий режим (так называемый "отжиг"). О выходе на рабочий режим можно судить по стабилизации сопротивления ЧЭ при неизменных окружающих условиях — при которых датчик будет постоянно эксплуатироваться. | ||
Значение Rs0 зависит от типа датчика и может варьироваться от одного экземпляра к другому, поэтому изначально возможно установить значение Rs0 равным сопротивлению после выхода на рабочий режим. | |||
Значение Rs0 зависит от типа датчика и может варьироваться от одного экземпляра к другому, поэтому изначально возможно установить значение Rs0 | |||
==== Автоматическое управление реле ==== | ==== Автоматическое управление реле ==== | ||
Если значение Rs/Rs0 ("Rs ratio") превышает установленный порог "High threshold" (регистр 61), реле <b>выключается</b>. Если значение становится меньше порога "Low threshold" (регистр 62), реле <b>включается</b>. | |||
Для корректной работы в регистрах 60, 61, 62 должны быть значения, отличные от нуля. | |||
Для корректной работы | |||
==== Управление через | ==== Управление через web-интерфейс ==== | ||
[[File:WB-MSGR-web.png |300px|thumb|right| Датчик WB-MSGR в | [[File:WB-MSGR-web.png |300px|thumb|right| Датчик WB-MSGR в web-интерфейсе]] | ||
Описанная выше логика работы реализуется через настройки, которые можно выполнить в web-интерфейс датчика. | |||
Описанная выше логика работы реализуется через настройки, которые можно выполнить в | |||
* Relay — состояние реле, может изменяться вручную. (Например, при срабатывании реле вы можете сначала отключить сигнал тревоги, а затем заняться решением проблемы) | * Relay — состояние реле, может изменяться вручную. (Например, при срабатывании реле вы можете сначала отключить сигнал тревоги, а затем заняться решением проблемы) | ||
* Rs — текущее сопротивление чувствительного элемента | * Rs — текущее сопротивление чувствительного элемента. | ||
* Rs0 — сопротивление чувствительного элемента в эталонной среде | * Rs0 — сопротивление чувствительного элемента в эталонной среде. | ||
* Rs ratio — текущее отношение Rs/Rs0 | * Rs ratio — текущее отношение Rs/Rs0 | ||
* High threshold - порог отключения (см. выше) | * High threshold -- порог отключения (см. выше) | ||
* Low threshold - порог включения (см. выше) | * Low threshold -- порог включения (см. выше) | ||
* Input Voltage - напряжение питания модуля датчика | * Input Voltage -- напряжение питания модуля датчика | ||
=== Карта регистров Modbus === | === Карта регистров Modbus === | ||
Набор регистров отличается от набора регистров других модулей в силу специфики устройства, приводим ее полностью здесь. | |||
Набор регистров отличается от набора регистров других модулей в силу специфики устройства | |||
{| border="1" class="wikitable" style="text-align:center" | {| border="1" class="wikitable" style="text-align:center" | ||
!Регистр / адрес | !Регистр / адрес | ||
! | !тип | ||
! | !чтение/запись | ||
! | !значение по-умолчанию | ||
! | !формат | ||
! | !назначение | ||
!В модификациях | !В модификациях | ||
|- | |- | ||
Строка 201: | Строка 113: | ||
|0 | |0 | ||
|seconds | |seconds | ||
| | |таймаут для безопасного режима | ||
|<nowiki>-R</nowiki> | |<nowiki>-R</nowiki> | ||
|- | |- | ||
Строка 217: | Строка 129: | ||
unsigned | unsigned | ||
||Сырое усреднённое значение с АЦП датчика газа | ||Сырое усреднённое значение с АЦП датчика газа | ||
| | |все | ||
|- | |- | ||
|51 | |51 | ||
Строка 280: | Строка 192: | ||
| | | | ||
|- | |- | ||
| 120 (0x78) || holding || RW || 0 || отличное от 0 || запись в регистр вызывает перезагрузку МК без сохранения состояния | |||
| 120 (0x78) || holding || RW || 0 || отличное от 0 || | |||
|все | |все | ||
|- | |- | ||
| 121 (0x79) || input || R || - || mV || | | 121 (0x79) || input || R || - || mV || текущее напряжение питания модуля | ||
|все | |все | ||
|- | |- | ||
Строка 306: | Строка 201: | ||
|все | |все | ||
|- | |- | ||
| 200-206 || input || R || {'W','B','M','S','G','R'} || || | | 200-206 || input || R || {'W','B','M','S','G','R'} || || сигнатура | ||
|все | |все | ||
|- | |- | ||
| 220-241 || input || R || || __date__ __time__|| | | 220-241 || input || R || || __date__ __time__|| дата сборки прошивки | ||
|все | |все | ||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
===Карта регистров флагов (Coils)=== | ===Карта регистров флагов (Coils)=== | ||
{| border="1" class="wikitable" style="text-align:center" | {| border="1" class="wikitable" style="text-align:center" | ||
!Начальный адрес || Количество || Назначение | !Начальный адрес || Количество || Назначение | ||
Строка 326: | Строка 220: | ||
|} | |} | ||
== Управление по Modbus == | == Управление по Modbus == | ||
Подробно о работе с модулем по протоколу Modbus написано в разделе [[Sensors_Modbus_Management|Управление датчиками Wirenboard по протоколу Modbus]]. |
Версия 16:23, 31 мая 2017
Назначение
Комбинированные электрохимические датчики газа WB-MSGR с встроенным реле.
Исполнение: пластиковый корпус с возможностью крепления на DIN-рейку и крепёжными отверстиями. Напряжение питания 9 – 24В.
Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу MODBUS.
Возможно заказать датчик с сенсорами на выбор:
- горючие газы: природный газ, метилпропан, пропан, метан, водород
- органические газы: NH3, NOx, алкоголь, бензол, табачный дым, CO2
Технические характеристики
- Коммуникационный протокол Modbus RTU
- Способ подключения – разъёмные винтовые клеммные зажимы
- Напряжение питания: 9-24В постоянного тока
- Габариты: 65*46*29 mm
- Отверстия для крепления
- Возможность установки на DIN-рейку
- Параметры реле: переключающая группа контактов (SPDT), до 3А@230V AC, до 3A@30V DC
Условия эксплуатации:
- Температура воздуха от -20°С до +50°С;
- Относительная влажность воздуха до 98%,без конденсата влаги.
Модификации
Характеристики кодируются в артикуле, по следующей схеме:
Обозначение | Поддерживаемая функция |
---|---|
WB-MSGR-xxxx | версия с встроенным реле |
WB-MSG-xxxx | версия без встроенного реле |
Монтаж
Датчик может монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину около 2,5 DIN-модуля. Датчик также имеет отверстия для непосредственного крепления к любой поверхности. Диаметр отверстий — 4мм, расстояние между центрами — 41 мм. Расстояние между головкой крепежного винта и поверхностью (глубина) — 11 мм. Блок винтовых зажимов модуля (см. рисунок "Датчик WB-MSGR") служит для подключения линий питания (V+ и GND), и линий управления по RS-485 (RS-485 A и B). В версии со встроенным реле верхние винтовые зажимы подключены к контактам реле NC, COM, NO.
Функции
Смена адреса производится широковещательный (slave_id 0) командой записи (WRITE_SINGLE_REGISTER) в holding register с адресом 128 (0x80).
По адресу 200 лежит сигнатура длинной 6 байт. Сигнатура уникальна для каждой модели устройства и позволяет идентифицировать модель. Для получения сигнатуры нужно выполнить READ_HOLDING_REGISTERS адрес 200 длина 6. Запись в эту область памяти не поддерживается, при попытки записи в недопустимое место возвращается ошибка 3.
Безопасный режим
В этом режиме при прекращении обмена данными по modbus устройство отключает реле по прошествии заданного времени.
Для включения безопасного режима нужно записать значение отличное от 0 в HOLDING_REGISTER по адресу 8. Это значение - таймаут в секундах.
Принцип работы и настройка датчика
При изменении концентрации определенного газа изменяется сопротивление полупроводникового чувствительного элемента (ЧЭ) датчика Rs. При измерениях используется соотношение сопротивления ЧЭ Rs к сопротивлению, измеренному в эталонной среде Rs0. При увеличении концентрации газов, к которым чувствителен датчик, сопротивление ЧЭ падает, соответственно, уменьшается соотношение Rs/Rs0. На основании значения соотношения Rs/Rs0 можно принимать решение о включении предупреждающего сигнала. Для разных газов одно и то же соотношение Rs/Rs0 соответствует разной концентрации этих газов в окружающей среде.
Внутри датчика имеется нагреватель, который постоянно включен, что обеспечивает возможность измерения концентрации газов. Если датчик долго оставался обесточенным, то выход на рабочий режим потребует некоторого времени: от двух суток, если датчик не включался месяц, до недели, если датчик не включался больше полугода. Эксплуатация в агрессивной среде приводит к деградации ЧЭ, наледь и конденсат снижают его чувствительность.
Температура и влажность также влияют на сопротивление чувствительного элемента: оно падает с увеличением температуры и влажности.
Перед настройкой датчика дождитесь выхода ЧЭ на рабочий режим (так называемый "отжиг"). О выходе на рабочий режим можно судить по стабилизации сопротивления ЧЭ при неизменных окружающих условиях — при которых датчик будет постоянно эксплуатироваться.
Значение Rs0 зависит от типа датчика и может варьироваться от одного экземпляра к другому, поэтому изначально возможно установить значение Rs0 равным сопротивлению после выхода на рабочий режим.
Автоматическое управление реле
Если значение Rs/Rs0 ("Rs ratio") превышает установленный порог "High threshold" (регистр 61), реле выключается. Если значение становится меньше порога "Low threshold" (регистр 62), реле включается.
Для корректной работы в регистрах 60, 61, 62 должны быть значения, отличные от нуля.
Управление через web-интерфейс
Описанная выше логика работы реализуется через настройки, которые можно выполнить в web-интерфейс датчика.
- Relay — состояние реле, может изменяться вручную. (Например, при срабатывании реле вы можете сначала отключить сигнал тревоги, а затем заняться решением проблемы)
- Rs — текущее сопротивление чувствительного элемента.
- Rs0 — сопротивление чувствительного элемента в эталонной среде.
- Rs ratio — текущее отношение Rs/Rs0
- High threshold -- порог отключения (см. выше)
- Low threshold -- порог включения (см. выше)
- Input Voltage -- напряжение питания модуля датчика
Карта регистров Modbus
Набор регистров отличается от набора регистров других модулей в силу специфики устройства, приводим ее полностью здесь.
Регистр / адрес | тип | чтение/запись | значение по-умолчанию | формат | назначение | В модификациях |
---|---|---|---|---|---|---|
8 | holding | RW | 0 | seconds | таймаут для безопасного режима | -R |
50 | input | R | - | raw_val * 16
unsigned |
Сырое усреднённое значение с АЦП датчика газа | все |
51 | input | R | - | R × 0.1 (Ohm)
unsigned |
Значение сопротивления измерительного элемента датчика газа | |
52 | input | R | R/R0 * 1000
unsigned |
Отношение Rs/Rs0 (см. регистр 60) | ||
60 | holding | RW | R × 10 (Ohm)
unsigned |
Значение сопротивления Rs0 измерительного элемента датчика газа при 100ppm для регистров 52 и 61-62 | ||
61 | holding | RW | R/R0 * 1000
unsigned |
Порог для Rs/Rs0 (передний фронт, превышение порога) | ||
62 | holding | RW | R/R0 * 1000
unsigned |
Порог для Rs/Rs0 (задний фронт, падение значение ниже порога) | ||
120 (0x78) | holding | RW | 0 | отличное от 0 | запись в регистр вызывает перезагрузку МК без сохранения состояния | все |
121 (0x79) | input | R | - | mV | текущее напряжение питания модуля | все |
128 (0x80) | holding | RW | 1 | Modbus-адрес устройства | все | |
200-206 | input | R | {'W','B','M','S','G','R'} | сигнатура | все | |
220-241 | input | R | __date__ __time__ | дата сборки прошивки | все |
Карта регистров флагов (Coils)
Начальный адрес | Количество | Назначение | В модификациях |
---|---|---|---|
0 | 1 | Состояние реле (чтение и установка) | -R |
Управление по Modbus
Подробно о работе с модулем по протоколу Modbus написано в разделе Управление датчиками Wirenboard по протоколу Modbus.