Gas sensor WB-MSGR/en

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: Speed: 1200, 2400, 4800, 9600 (default), 19200, 38400, 57600, 115200 bps (Configure RS-485 communication parameters for Wiren Board Modbus devices) Data: 8 bit Parity check: none (default), 1 - odd (odd), 2 - even (even) Stop bits: 2 (default), 1
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

Installation

WB-MSGR MODULE Mounting dimensions

Connect the WB-MSGR MODULE to the WB5 controller. If the configured concentration of the dangerous gas is exceeded, a siren is triggered.

The sensor can be mounted on a standard 35 mm wide DIN rail and occupies a width of about 2.5 DIN modules. The sensor also has holes for direct attachment to any flat surface. The diameter of the holes — 4mm, the distance between the centers — 41 mm. the Distance between the head of the fixing screw and the surface (depth) — 11 mm. The module screw terminal block (see figure "WB-MSGR SENSOR") is used to connect power lines (V+ and GND) and control lines via RS-485 (RS-485 A and B). In the version with built-in relay, the upper screw terminals are connected to NC, COM, NO relay contacts.

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).