Gas sensor WB-MSGR/en: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(Новая страница: «| WB-MSGR-xxxx || version with built-in relay (basic model) |- | WB-MSG-xxxx || version without built-in relay (on request) |- |}»)
(Новая страница: «== Specifications == {| class="wikitable" ! style="text-align: center;" | Option ! style="text-align: center;" | Value |- ! colspan="2" |Power |- |Supply voltage…»)
Строка 34: Строка 34:
|}
|}


== Технические характеристики ==
== Specifications ==
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
! style="text-align: center;" | Параметр
! style="text-align: center;" | Option
! style="text-align: center;" | Значение
! style="text-align: center;" | Value
|-
|-
! colspan="2" |Питание
! colspan="2" |Power
|-
|-
|Напряжение питания
|Supply voltage
|12 В — 24 В постоянного тока
|12 V — 24 V DC
|-
|-
|Потребляемая мощность
|Power consumption
|
|
* 1 Вт в режиме измерения
* 1 watt in measurement mode
* 1,1 Вт при включенном реле
* 1.1 W with relay on
* 1,5 Вт при пиковых нагрузках.  
* 1.5 W at peak loads.  
|-
|-
!colspan="2" | '''Клеммники и сечение проводов'''  
!colspan="2" | '''Terminals and wire section'''  
|-
|-
|| Рекомендуемое сечение провода с НШВИ, мм<sup>2</sup> || 0,75 — 1 (2,5 для реле)
|| Recommended wire cross-section with NSUI, mm<sup>2</sup>|| 0,75 — 1 (2.5 for relay)
|-
|-
|| Длина стандартной втулки НШВИ, мм || 8
|| Length of the standard sleeve NSVE, mm || 8
|-
|-
|| Момент затяжки винтов, Н∙м || 0,2 (0,4 для реле)
|| Torque of screws, N∙m || 0,2 (0,4 for relay)
|-
|-
! colspan="2" |Измеряемые концентрации газов
! colspan="2" |Measured gas concentrations
|-
|-
| Диапазон чувствительности
| Sensitivity range
|  
|  
* 300-10000 ppm -- для датчика с чувствительным элементом к горючим газам;  
* 300-10000 ppm -- for sensor with sensitive element to combustible gases;  
* 10-300 ppm -- для датчика с чувствительным элементом к органическим газам (10-1000 ppm для бензола)
* 10-300 ppm -- for sensor with sensing element to organic gases (10-1000 ppm for benzene)
|-
|-
! colspan="2" |Выходы (в модели WB-MSGR)
! colspan="2" |Outputs (in WB-MSGR MODEL)
|-
|-
| Выходы реле
| Relay output
| Реле с общим, нормально открытым и нормально закрытым контактами (SPDT).
| Relay with common, normally open and normally closed contacts (SPDT).
|-
|-
! colspan="2" |Управление
! colspan="2" |Control
|-
|-
|Интерфейс управления
|Management interface
|RS-485
|RS-485
|-
|-
|Изоляция интерфейса
|Interface isolation
|Неизолированный
|Uninsulated
|-
|-
|Протокол обмена данными
|Communication protocol
|Modbus RTU, адрес задается программно, заводские настройки указаны на наклейке
|Modbus RTU, address is set by software, factory settings are indicated on the label
|-
|-
|Параметры интерфейса RS-485
|RS-485 interface parameters
|  
|  
скорость 9600 бит/с; данные — 8 бит; четность N; стоп-биты 2;  
speed 9600 bps; data bits 8; parity N; stop bits 2;  
Начиная с версии прошивки '''3.1.0''' параметры интерфейсы могут быть настроены программно:
Starting from firmware version '''3.1.0''' parameters interfaces can be configured programmatically:
*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]])
*Speed: 1200, 2400, 4800, 9600 (default), 19200, 38400, 57600, 115200 bps ([[UART_Communication_Settings/en|Configure RS-485 communication parameters for Wiren Board Modbus devices]])
*Данные: 8 бит
*Data: 8 bit
*Проверка чётности: нет (по умолчанию), 1 - нечётный (odd), 2 - чётный (even)  
*Parity check: none (default), 1 - odd (odd), 2 - even (even)  
*Стоповых бит: 2 (по умолчанию), 1
*Stop bits: 2 (default), 1
|-
|-
|Готовность к работе после подачи питания
|Ready for operation after power supply
| см. раздел [[#Принцип работы и настройка датчика|Принцип работы и настройка датчика]]
| see section [[#Principle of operation and setting sensor and gauge setup]]
|-
|-
! colspan="2" |Габариты
! colspan="2" |dimensions
|-
|-
| Габариты
| Size
| 65x46x29 мм
| 65x46x29 mm
|-
|-
| Ширина DIN-юнитов
| Width of DIN units
| ~2,5
| ~2.5
|-
|-
! colspan="2" |Условия эксплуатации
! colspan="2" |operating Conditions
|-
|-
| Температура воздуха
| Air temperature
|
|
* -10°С до +45°С — для датчиков горючих газов
* -10°C to +45°C — for combustible gas sensors
* -20°С до +50°С — для датчиков органических газов
* -20°C to +50°C — for organic gas sensors
|-
|-
| Относительная влажность воздуха
| Relative humidity
| до 98%, без конденсации влаги
| up to 98%, without condensation
|}
|}


Версия 17:11, 24 июля 2019

Другие языки:


The model is discontinued.

WB-MSGR

Purpose

Combined electrochemical gas sensors WB-MSGR with built-in relay.

Design: plastic housing with DIN rail mounting and mounting holes. Supply voltage 12 – 24V.

The module is controlled from the controller or PC via RS-485 bus by Modbus commands. 

You can order a sensor with sensors to choose from:
  • combustible gases: natural gas, methylpropane, propane, methane, hydrogen. Description: Файл:MQ2.pdf
  • organic gases: NH3, NOx, alcohol, benzene, tobacco smoke, CO2. Description: Файл:SNS-MQ135.pdf

Modifications

Characteristics are coded in the article, according to the following scheme:

Designation Supported function
WB-MSGR-xxxx version with built-in relay (basic model)
WB-MSG-xxxx version without built-in relay (on request)

Specifications

Option Value
Power
Supply voltage 12 V — 24 V DC
Power consumption
  • 1 watt in measurement mode
  • 1.1 W with relay on
  • 1.5 W at peak loads.
Terminals and wire section
Recommended wire cross-section with NSUI, mm2 0,75 — 1 (2.5 for relay)
Length of the standard sleeve NSVE, mm 8
Torque of screws, N∙m 0,2 (0,4 for relay)
Measured gas concentrations
Sensitivity range
  • 300-10000 ppm -- for sensor with sensitive element to combustible gases;
  • 10-300 ppm -- for sensor with sensing element to organic gases (10-1000 ppm for benzene)
Outputs (in WB-MSGR MODEL)
Relay output Relay with common, normally open and normally closed contacts (SPDT).
Control
Management interface RS-485
Interface isolation Uninsulated
Communication protocol Modbus RTU, address is set by software, factory settings are indicated on the label
RS-485 interface parameters

speed 9600 bps; data bits 8; parity N; stop bits 2; Starting from firmware version 3.1.0 parameters interfaces can be configured programmatically:

Ready for operation after power supply see section #Principle of operation and setting sensor and gauge setup
dimensions
Size 65x46x29 mm
Width of DIN units ~2.5
operating Conditions
Air temperature
  • -10°C to +45°C — for combustible gas sensors
  • -20°C to +50°C — for organic gas sensors
Relative humidity up to 98%, without condensation

Монтаж

Крепежные размеры модуля WB-MSGR
Подключение модуля WB-MSGR к контроллеру WB5. При превышении настроенной концентрации опасного газа срабатывает сирена.

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 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 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

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 web-интерфейс

Датчик WB-MSGR в web-интерфейсе

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 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 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 "WB-MSGR gas sensor (flammable gases)" 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 "WB-MSGR gas sensors (organic gases)" на портале техподдержки Wiren Board (необходима регистрация).

Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=Gas_sensor_WB-MSGR/en&oldid=35024