Gas sensor WB-MSGR: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(не показано 107 промежуточных версий 8 участников)
Строка 1: Строка 1:
<languages/>
[[File:WB-MS case.jpg |350px|thumb|right| Датчик WB-MSGR]]
<translate>


<!--T:1-->
==== Назначение ====
{{#vardefine:ProductFullName1|Датчик газа WB-MSGR (горючие газы)}} {{#vardefine:FileName1|WB-MSGR-2-flammable}} {{#vardefine:ProductName1|WB-MSGR-2-flammable}}
{{#vardefine:ProductFullName2|Датчик газа WB-MSGR (органические газы)}} {{#vardefine:FileName2|WB-MSGR135-organic}} {{#vardefine:ProductName2|WB-MSGR135-organic}}
'''Эта страница описывает снятое с производства устройство WB-MSGR.'''


[[File:WB-MSGR.png |350px|thumb|right| Датчик <div id="wbmsgrphoto">WB-MSGR</div>]]
Комбинированные электрохимические датчики газа WB-MSGR с встроенным реле.


==== Назначение ==== <!--T:2-->
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.


<!--T:3-->
==== Технические характеристики ====
Комбинированные электрохимические датчики газа WB-MSGR со встроенным реле.


<!--T:4-->
* Коммуникационный протокол Modbus RTU
Исполнение: пластиковый корпус с возможностью крепления на DIN-рейку и крепёжными отверстиями.
* Способ подключения – разъёмные винтовые клеммные зажимы
Напряжение питания 12 – 24В.
* Напряжение питания: 9-24В  постоянного тока
* Габариты: 65*46*29 mm
* Отверстия для крепления
* Возможность установки на DIN-рейку
* Параметры реле: до 3А@230V AC, до 3A@30V DC


<!--T:5-->
==== Условия эксплуатации: ====
Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу Modbus.


<!--T:6-->
* Температура воздуха от -20°С до +50°С;
Возможно заказать датчик с сенсорами на выбор:
* Относительная влажность воздуха до 98%,без конденсата влаги.
* горючие газы: природный газ, метилпропа​н, пропан, метан, водород. Описание: [[Файл:MQ2.pdf]]
* органическ​ие газы: NH3, NOx, алкоголь, бензол, табачный дым, CO2. Описание: [[Файл:SNS-MQ135.pdf]]


==== Модификации ==== <!--T:7-->
==== Модификации ====


<!--T:8-->
Характеристики кодируются в артикуле, по следующей схеме:
Характеристики кодируются в артикуле по следующей схеме:


<!--T:9-->
{| border="1" cellpadding="3" cellspacing="0"
{| border="1" cellpadding="3" cellspacing="0"
!Обозначение
!Обозначение
Строка 37: Строка 34:
|-
|-


<!--T:10-->
| WB-MSGR-xxxx || версия с встроенным реле
| WB-MSGR-xxxx || версия со встроенным реле (основная модель)
|-
|-
| WB-MSG-xxxx || версия без встроенного реле (под заказ)
| WB-MSG-xxxx || версия без встроенного реле
|-
|-
|}
|}


== Технические характеристики == <!--T:11-->
 
{| class="wikitable"
 
! style="text-align: center;" | Параметр
 
! style="text-align: center;" | Значение
==== Порядок подключения ====
|-
 
! colspan="2" |Питание
В процессе наполнения.
|-
 
|Напряжение питания
== Управление ==
|12 В — 24 В постоянного тока
 
|-
=== Параметры шины. ===
|Потребляемая мощность
 
|
Скорость 9600 бит/сек, данных - 8 бит,
* 1 Вт в режиме измерения
чётность – нет, стоповый бит - 2.
* 1,1 Вт при включенном реле
 
* 1,5 Вт при пиковых нагрузках
=== Команды Modbus, поддерживаемые устройством ===
 
{| border="1" class="wikitable" style="text-align:center"
!Command
!Dec
!Hex
|-
|-
!colspan="2" | '''Клеммники и сечение проводов'''
|READ_COIL || 1 || 0x01
|-
|-
|| Рекомендуемое сечение провода с НШВИ, мм<sup>2</sup>  || 0,75 — 1  (2,5 для реле)
|READ_HOLDING_REGISTERS || 3 || 0x03
|-
|-
|| Длина стандартной втулки НШВИ, мм || 8
|WRITE_SINGLE_COIL || 5 || 0x05
|-
|-
|| Момент затяжки винтов, Н∙м || 0,2 (0,4 для реле)
|WRITE_SINGLE_REGISTER || 6 || 0x06
|-
|-
! colspan="2" |Измеряемые концентрации газов
|WRITE_MULTI_COILS || 15 || 0x0F
|-
|-
| Диапазон чувствительности
|WRITE_MULTI_REGISTERS || 16 || 0x10
|  
* 300-10000 ppm -- для датчика с чувствительным элементом к горючим газам;
* 10-300 ppm -- для датчика с чувствительным элементом к органическим газам (10-1000 ppm для бензола)
|-
|-
! colspan="2" |Выходы (в модели WB-MSGR)
|-
| Выходы реле
| Реле с общим, нормально открытым и нормально закрытым контактами (SPDT)
|-
! 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
|
Cкорость 9600 бит/с; данные — 8 бит; четность N; стоп-биты 2.
Начиная с версии прошивки '''3.1.0''' параметры интерфейсы могут быть настроены программно:
*скорость: 1200, 2400, 4800, 9600 (по умолчанию), 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с ([[UART_Communication_Settings|Настройка параметров обмена данными по RS-485 для modbus-устройств Wiren Board]])
*данные: 8 бит
*проверка чётности: нет (по умолчанию), 1 - нечётный (odd), 2 - чётный (even)
*стоповых бит: 2 (по умолчанию), 1
|-
|Готовность к работе после подачи питания
| см. раздел [[#Принцип работы и настройка датчика|Принцип работы и настройка датчика]]
|-
! colspan="2" |Габариты
|-
| Габариты
| 65x46x29 мм
|-
| Ширина DIN-юнитов
| ~2,5
|-
! colspan="2" |Условия эксплуатации
|-
| Температура воздуха
|
* -10°С до +45°С -для датчиков горючих газов
* -20°С до +50°С - для датчиков органических газов
|-
| Относительная влажность воздуха
| До 98%, без конденсации влаги
|}
|}


== Монтаж == <!--T:12-->
=== Функции===
[[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 настроенной концентрации опасного газа срабатывает сирена]]
Датчик может монтироваться на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм. При этом он занимает пространство около 2,5 DIN-модуля. Датчик также имеет отверстия для непосредственного крепления к любой плоской 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.


'''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.
=== Функции=== <!--T:13-->
 
<!--T:14-->
'''Смена адреса''' производится широковещательной (slave_id 0) командой записи (WRITE_SINGLE_REGISTER) в holding register с адресом 128 (0x80).
 
<!--T:15-->
По адресу 200 лежит '''сигнатура''' длиной 6 байт. Сигнатура уникальна для каждой модели устройства и позволяет идентифицировать модель.
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 попытке записи в недопустимое место возвращается ошибка 3.
Запись в эту область памяти не поддерживается, при попытки записи в недопустимое место возвращается ошибка 3.


==== Безопасный режим ==== <!--T:16-->
В этом режиме при прекращении обмена данными по modbus устройство отключает реле по прошествии заданного времени.


<!--T:17-->
=== Карта регистров Modbus ===
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 === <!--T:18-->
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.
<!--T:19-->
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.
<!--T:20-->
Температура и влажность также влияют на сопротивление чувствительного элемента: оно падает с увеличением температуры и влажности.
<!--T:21-->
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.
<!--T:22-->
Значение Rs0 зависит от типа датчика и может варьироваться от одного экземпляра к другому, поэтому изначально возможно установить значение Rs0, равное сопротивлению после выхода на рабочий режим.
==== Автоматическое управление реле ==== <!--T:23-->
В модификациях датчиков с реле алгоритм его работы следующий: если значение Rs/Rs0 ("Rs ratio") превышает установленный порог "High threshold" (регистр 61), реле <b>отключается</b>. Если значение становится меньше порога "Low threshold" (регистр 62), реле <b>включается</b>.
<!--T:24-->
Для корректной работы параметры "Rs ratio", "High threshold" и "Low threshold" должны иметь значения, отличные от нуля.
==== Управление через веб-интерфейс ==== <!--T:25-->
[[File:WB-MSGR-web.png |300px|thumb|right| Датчик WB-MSGR в веб-интерфейсе]]
<!--T:26-->
Описанная выше логика работы реализуется через настройки, которые можно выполнить в веб-интерфейсе 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 === <!--T:27-->
<!--T:28-->
Набор регистров отличается от набора регистров других модулей в силу специфики устройства. Приводим его полностью здесь.
<!--T:29-->
{|  border="1" class="wikitable" style="text-align:center"
{|  border="1" class="wikitable" style="text-align:center"
!Регистр / адрес
!Регистр / адрес
!Тип
!тип
!Чтение/запись
!чтение/запись
!Значение по-умолчанию
!значение по-умолчанию
!Формат
!формат
!Назначение
!назначение
!В модификациях
!В модификациях
|-
|-
|8
 
|holding
| 0 || input || R || 0x7FFF ||°C × 10 (signed)||Температура с встроенного датчика
|RW
|T
|0
|-
|seconds
|1|| input || R || 0xFFFF ||<blockquote>%RH × 10 (signed)</blockquote>||Относительная влажность с встроенного датчика
|Таймаут для безопасного режима
|H
|<nowiki>-R</nowiki>
|-
|-
|
|2
|
|input
|
|R
|
|<nowiki>-</nowiki>
|
|lux
|
|Освещённость с встроенного датчика
|
|L
|-
|-
|50
|3
||input
|input
||R||-||raw_val * 16
|R
unsigned
|<nowiki>-</nowiki>
||Сырое усреднённое значение с АЦП датчика газа
|dB
|Все
|Уровень шума
|S
|-
|-
|51
|4
|input
|input
|R
|R
|<nowiki>-</nowiki>
|<nowiki>-</nowiki>
|R  × 0.1 (Ohm)
|<nowiki>-</nowiki>
unsigned
|<nowiki>-</nowiki>
|Значение сопротивления измерительного элемента датчика газа
|
|
|-
|-
|52
|5
|input
|input
|R
|R
|
|<nowiki>-</nowiki>
|R/R0 * 1000
|<nowiki>-</nowiki>
unsigned
|<nowiki>-</nowiki>
|Отношение Rs/Rs0 (см. регистр 60)
|
|
|-
|-
|
|6
|
|input
|
|R
|
|0x7FFF
|
|°C × 16 (signed)
|
|Температура с внешнего датчика
|
|D
|-
|-
|60
|7
|holding
|input
|RW
|R
|
|0x7FFF
|R  × 10 (Ohm)
|°C × 16 (signed)
unsigned
|Температура с внешнего датчика
|Значение сопротивления Rs0 измерительного элемента датчика газа при 100ppm для регистров 52 и 61-62
|D
|
|-
|-
|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)
|
|
|-
|-
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|-
|-
| 110 || holding || RW || 96 || baud rate / 100 || Скорость порта RS-485, '''делённая на 100'''. Допустимые скорости: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 <br>([[UART_Communication_Settings|Настройка параметров обмена данными по RS-485 для modbus-устройств Wiren Board]])
|90||holding||RW||20 (200 ms)||× 10 ms||Время усреднения освещённости
|colspan="3"|все
|<blockquote>L</blockquote>
|-
|-
| 111 || holding || RW || 0 || || Настройка бита чётности порта RS-485. Допустимые значения: 0 - нет бита чётности (none), 1 - нечётный (odd), 2 - чётный (even)
|91||holding||RW||20 (200 ms)||× 10 ms
|colspan="3"|все
||Время усреднения шума
|S
|-
|-
| 112 || holding || RW || 2 || || Количество стоп-битов порта RS-485. Допустимые значения: 1, 2
|100
|colspan="3"|все
||input
||R||||raw_val * 16||Сырое усреднённое значение с АЦП микрофона
|S
|-
|-
|
| 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 || Запись в регистр вызывает перезагрузку МК без сохранения состояния
|все
|все
|-
|-
| 121 (0x79) || input || R || - ||  mV || Текущее напряжение питания модуля
| 121 (0x79) || input || R || - ||  mV || текущее напряжение питания модуля
|все
|все
|-
|-
Строка 306: Строка 180:
|все
|все
|-
|-
| 200-206 || input || R || {'W','B','M','S','G','R'} ||  || Сигнатура
| 200-206 || input || R || {'W','B','M','S',0,0} ||  || сигнатура
|все
|все
|-
|-
| 220-241 || input || R || ||  __date__ __time__||  Дата сборки прошивки
| 220-241 || input || R || ||  __date__ __time__||  дата сборки прошивки
|все
|все
|-
| 2000-2509 || holding || RW || || || Буфер периодов IR-приемопередатчика
|I
|-
|-
|}
|}


===Карта регистров флагов (Coils)=== <!--T:30-->
===Карта регистров флагов (Coils)===




<!--T:31-->
{|  border="1" class="wikitable" style="text-align:center"
{|  border="1" class="wikitable" style="text-align:center"
!Начальный адрес || Количество || Назначение
!Начальный адрес || Количество || Назначение
!В модификациях
!В модификациях
|-
|-
| 0 || 1 || style="text-align:left" | Состояние реле (чтение и установка) || -R
| 0 || 1 || style="text-align:left" | Состояние реле (чтение и установка) || -  
|-
|-
|}
|}
== Управление по Modbus == <!--T:32-->
<!--T:33-->
Подробно о работе с датчиком по протоколу Modbus написано в разделе [[Sensors_Modbus_Management|Управление датчиками Wirenboard по протоколу Modbus]]. Карта регистров приведена выше.
== Изображения и чертежи устройства == <!--T:34-->
{{Wbincludes:WBPicturesNoDrawing|1}}
{{Wbincludes:WBPicturesNoDrawing|2}}
</translate>

Версия 21:49, 8 июня 2016

Датчик WB-MSGR

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.

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: 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



Порядок подключения

В процессе наполнения.

Управление

Параметры шины.

Скорость 9600 бит/сек, данных - 8 бит, чётность – нет, стоповый бит - 2.

Команды Modbus, поддерживаемые устройством

Command Dec Hex
READ_COIL 1 0x01
READ_HOLDING_REGISTERS 3 0x03
WRITE_SINGLE_COIL 5 0x05
WRITE_SINGLE_REGISTER 6 0x06
WRITE_MULTI_COILS 15 0x0F
WRITE_MULTI_REGISTERS 16 0x10

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.


Карта регистров Modbus

Регистр / адрес тип чтение/запись значение по-умолчанию формат назначение В модификациях
0 input R 0x7FFF °C × 10 (signed) Температура с встроенного датчика T
1 input R 0xFFFF

%RH × 10 (signed)

 Относительная влажность с встроенного датчика H
2 input R - lux Освещённость с встроенного датчика L
3 input R - dB Уровень шума S
4 input R - - -
5 input R - - -
6 input R 0x7FFF °C × 16 (signed) Температура с внешнего датчика D
7 input R 0x7FFF °C × 16 (signed) Температура с внешнего датчика D
90 holding RW 20 (200 ms) × 10 ms Время усреднения освещённости

L

91 holding RW 20 (200 ms) × 10 ms Время усреднения шума S
100 input R raw_val * 16 Сырое усреднённое значение с АЦП микрофона S
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',0,0} сигнатура все
220-241 input R __date__ __time__ дата сборки прошивки все
2000-2509 holding RW Буфер периодов IR-приемопередатчика I

Карта регистров флагов (Coils)

Начальный адрес Количество Назначение В модификациях
0 1 Состояние реле (чтение и установка) -
Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=Gas_sensor_WB-MSGR&oldid=8397