Gas sensor WB-MSGR
Модель снята с производства.
Назначение
Комбинированные электрохимические датчики газа WB-MSGR со встроенным реле.
Исполнение: пластиковый корпус с возможностью крепления на DIN-рейку и крепёжными отверстиями. Напряжение питания 12 – 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. Описание: Файл:MQ2.pdf
- органические газы: NH3, NOx, алкоголь, бензол, табачный дым, CO2. Описание: Файл:SNS-MQ135.pdf
Модификации
Характеристики кодируются в артикуле по следующей схеме:
Обозначение | Поддерживаемая функция |
---|---|
WB-MSGR-xxxx | версия со встроенным реле (основная модель) |
WB-MSG-xxxx | версия без встроенного реле (под заказ) |
Технические характеристики
Параметр | Значение |
---|---|
Питание | |
Напряжение питания | 12 В — 24 В постоянного тока |
Потребляемая мощность |
|
Клеммники и сечение проводов | |
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ, мм2 | 0,75 — 1 (2,5 для реле) |
Длина стандартной втулки НШВИ, мм | 8 |
Момент затяжки винтов, Н∙м | 0,2 (0,4 для реле) |
Измеряемые концентрации газов | |
Диапазон чувствительности |
|
Выходы (в модели WB-MSGR) | |
Выходы реле | Реле с общим, нормально открытым и нормально закрытым контактами (SPDT) |
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:
|
Готовность к работе после подачи питания | см. раздел Принцип работы и настройка датчика |
Габариты | |
Габариты | 65x46x29 мм |
Ширина DIN-юнитов | ~2,5 |
Условия эксплуатации | |
Температура воздуха |
|
Относительная влажность воздуха | До 98%, без конденсации влаги |
Монтаж
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 (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 широковещательной (slave_id 0) командой записи (WRITE_SINGLE_REGISTER) в holding register с адресом 128 (0x80).
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. Запись в эту область памяти не поддерживается, при попытке 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, равное сопротивлению после выхода на рабочий режим.
Автоматическое управление реле
В модификациях датчиков с реле алгоритм его работы следующий: если значение Rs/Rs0 ("Rs ratio") превышает установленный порог "High threshold" (регистр 61), реле отключается. Если значение становится меньше порога "Low threshold" (регистр 62), реле включается.
Для корректной работы параметры "Rs ratio", "High threshold" и "Low threshold" должны иметь значения, отличные от нуля.
Управление через веб-интерфейс
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
Набор регистров отличается от набора регистров других модулей в силу специфики устройства. Приводим его 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) | ||||
110 | holding | RW | 96 | baud rate / 100 | Скорость порта RS-485, делённая на 100. Допустимые скорости: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 (Настройка параметров обмена данными по RS-485 для modbus-устройств Wiren Board) |
все | ||
111 | holding | RW | 0 | Настройка бита чётности порта RS-485. Допустимые значения: 0 - нет бита чётности (none), 1 - нечётный (odd), 2 - чётный (even) | все | |||
112 | holding | RW | 2 | Количество стоп-битов порта RS-485. Допустимые значения: 1, 2 | все | |||
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 датчиком по протоколу Modbus написано в разделе Управление датчиками Wirenboard по протоколу Modbus. Карта регистров приведена выше.
Изображения и чертежи устройства
По ссылкам ниже вы можете скачать изображения и чертежи устройства WB-MSGR-2-flammable.
Corel Draw 2018: WB-MSGR-2-flammable.cdr.zip
Corel Draw PDF: WB-MSGR-2-flammable.cdr.pdf
Autocad 2013 DXF: Мы еще не подготовили чертеж этого устройства. Вы можете запросить чертеж устройства "Датчик газа WB-MSGR (горючие газы)" на портале техподдержки Wiren Board (необходима регистрация).
По ссылкам ниже вы можете скачать изображения и чертежи устройства WB-MSGR135-organic.
Corel Draw 2018: WB-MSGR135-organic.cdr.zip
Corel Draw PDF: WB-MSGR135-organic.cdr.pdf
Autocad 2013 DXF: Мы еще не подготовили чертеж этого устройства. Вы можете запросить чертеж устройства "Датчик газа WB-MSGR (органические газы)" на портале техподдержки Wiren Board (необходима регистрация).