Перейти к содержанию

Навигация

WB-MR14 Modbus 14 Channel Relay Module: различия между версиями

WB-MR14 Modbus 14 Channel Relay Module (просмотреть исходный код)

Версия 16:10, 20 февраля 2024

711 байт убрано ,  2 месяца назад
Нет описания правки
 
(не показано 26 промежуточных версий 7 участников)
Строка 1: Строка 1:
'''Модель снята с производства, но вы можете [[Центр документации#Релейные модули | подобрать другие модели реле]]'''
{{DISPLAYTITLE:WB-MR14 модуль реле 14-канальный}}
{{DISPLAYTITLE:WB-MR14 модуль реле 14-канальный}}
[[Файл:MR14-2.jpg| thumb | 300px|WB-MR14 модуль реле 14-канальный]]
[[Файл:MR14-2.jpg| thumb | 300px|WB-MR14 модуль реле 14-канальный]]


'''Магазин: [http://contactless.ru/modbus-actuators-and-sensors/ Исполнительные устройства и датчики для шины RS-485 Modbus RTU]'''
==Общая информация==
==Общая информация==


Строка 41: Строка 40:
*В режиме холостого хода (со всеми выключенными реле) — 0,5 Вт
*В режиме холостого хода (со всеми выключенными реле) — 0,5 Вт
*Со всеми включенными реле — 2,5 Вт
*Со всеми включенными реле — 2,5 Вт
*Пиковое значение (при включении всех реле одновременно) — до 11 Вт в течение 20 мс.
*Пиковое значение (при включении всех реле одновременно) — до 11 Вт в течение 20 мс
|-
|-
! colspan="2" |'''Выходы'''
! colspan="2" |'''Выходы'''
Строка 66: Строка 65:
|Максимальный коммутируемый ток на каждый канал  
|Максимальный коммутируемый ток на каждый канал  
|
|
* для резистивной нагрузки — 10 А
* Для резистивной нагрузки — 10 А
* для ёмкостной и индуктивной нагрузки — 400 мА
* Для ёмкостной и индуктивной нагрузки — 400 мА
|-
|-
|Сопротивление контактов  
|Сопротивление контактов  
Строка 133: Строка 132:
|-
|-
|Температура воздуха
|Температура воздуха
|От -20 до +50 °С
|От -40 до +50 °С
|-
|-
|Относительная влажность
|Относительная влажность
Строка 141: Строка 140:


=== Габаритные размеры модуля ===
=== Габаритные размеры модуля ===
 
[[File:DIN 6U.png |450px|thumb|center|Габаритные размеры]]
[[File:DIN 6U.png |499px|thumb|center|Габаритные размеры модуля WB-MR14]]


=== Обмен данными ===
=== Обмен данными ===


На физическом уровне модуль подключается через интерфейс [[RS-485]]. Для управления WB-MR14 используется протокол Modbus RTU. В устройствах Wirenboard данные Modbus передаются по линиям связи RS-485. Подробнее смотрите страницу [[Протокол Modbus]]. Modbus-адрес модуля задается на заводе и нанесен на наклейке на его боковой стороне. Адрес может быть изменен программно. Подробно смотрите в разделе [[#Параметры_Modbus]]
На физическом уровне модуль подключается через интерфейс [[RS-485]]. Для управления WB-MR14 используется протокол Modbus RTU. В устройствах Wirenboard данные Modbus передаются по линиям связи RS-485. Подробнее смотрите страницу [[Протокол Modbus]]. Modbus-адрес модуля задается на заводе и расположен на боковой стороне устройства. Адрес может быть изменен программно. Подробно смотрите в разделе [[#Параметры_Modbus]]


== Монтаж ==
== Монтаж ==
Строка 161: Строка 159:
Модуль необходимо устанавливать таким образом, чтобы удовлетворять требованиям электробезопасности и не допускать случайного касания контактов, находящихся под высоким напряжением. Модуль должен эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.
Модуль необходимо устанавливать таким образом, чтобы удовлетворять требованиям электробезопасности и не допускать случайного касания контактов, находящихся под высоким напряжением. Модуль должен эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.


[[File:Installation_WB14.png|550px|thumb|center|Образец монтажа и подключения модуля (у последнего модуля на линии устанавливается терминирующий резистор). Выбор качественного блока питания очень важен для работы модуля.]]
[[File:Installation_WB14.png|550px|thumb|center|Образец монтажа и подключения модуля (у последнего модуля на линии устанавливается терминирующий резистор). Выбор качественного блока питания очень важен для работы модуля]]


== Добавление модуля в web-интерфейс контроллера Wiren Board==
== Добавление модуля в веб-интерфейс контроллера Wiren Board==
[[Файл:The_new_device.png|300px|thumb|Новый модуль WB-MR14 в web-интерфейсе]]
[[Файл:The_new_device.png|300px|thumb|Новый модуль WB-MR14 в веб-интерфейсе]]
Новое устройство добавляется в web-интерфейс в раздел соответствующего порта RS-485. В web-интерфейсе на панели справа выбираем пункт Configs -> Serial Device Driver Configuration. В настройках порта /dev/ttyAPP1 добавляем новое устройство, нажав на кнопку '''+ Serial device''' в разделе List of Devices. Затем указываем адрес устройства и выбираем его тип. Подробно о настройке устройств в web-интерфейсе Wiren Board смотрите страницу [[RS-485:Настройка_через_веб-интерфейс]].
Новое устройство добавляется в веб-интерфейс, в раздел соответствующего порта RS-485. В веб-интерфейсе, на панели справа выбираем пункт Configs -> Serial Device Driver Configuration. В настройках порта /dev/ttyAPP1 добавляем новое устройство, нажав на кнопку '''+ Serial device''' в разделе List of Devices. Затем указываем адрес устройства и выбираем его тип. Подробно о настройке устройств в веб-интерфейсе Wiren Board смотрите страницу [[RS-485:Настройка_через_веб-интерфейс]].


В разделе Devices появилось новое устройство, название составлено из типа устройства и адреса: '''WB-MR14 1'''  
В разделе Devices появилось новое устройство, название составлено из типа устройства и адреса: '''WB-MR14 1'''  


Обратите внимание: желтый индикатор Status на WB_MR14 начал периодически мигать, это означает, что Wiren Board обменивается данными с модулем реле. В web-интерфейсе можно следить за параметром Supply voltage (напряжение питания модуля реле) — он меняется почти при каждом опросе модуля.
Обратите внимание: желтый индикатор Status на WB_MR14 начал периодически мигать, это означает, что Wiren Board обменивается данными с модулем реле. В веб-интерфейсе можно следить за параметром Supply voltage (напряжение питания модуля реле) — он меняется почти при каждом опросе модуля.


Устройство WB-MR14 стандартное, поэтому его описание задано в шаблоне, который хранится на контроллере Wiren Board в файле /usr/share/wb-mqtt-serial/templates/config-wb-mr14.json.
Устройство WB-MR14 стандартное, поэтому его описание задано в шаблоне, который хранится на контроллере Wiren Board в файле /usr/share/wb-mqtt-serial/templates/config-wb-mr14.json.


== Управление модулем через web-интерфейс Wiren Board ==
== Управление модулем через веб-интерфейс Wiren Board ==


Пример управления релейным модулем WB-MR14 контроллером Wiren Board 5 и программирования сценариев управления мы рассмотрим на простом макете, когда релейный модуль является единственным устройством, подключенным к контроллеру. Нормально разомкнутая кнопка без фиксации подключена ко входу 1 и GND. Питание 12 В подается на входы V+(+) и GND (-). Входы/выходы RS-485 A и B первого порта контроллера и модуля WB-MR14 соединены.  
Пример управления релейным модулем WB-MR14 контроллером Wiren Board 5 и программирования сценариев управления мы рассмотрим на простом макете, когда релейный модуль является единственным устройством, подключенным к контроллеру. Нормально разомкнутая кнопка без фиксации подключена ко входу 1 и GND. Питание 12 В подается на входы V+(+) и GND (-). Входы/выходы RS-485 A и B первого порта контроллера и модуля WB-MR14 соединены.  
Строка 187: Строка 185:




С помощью виртуальных выключателей в web-интерфейсе K1-K14 можно управлять соответствующими выходами модуля и следить за их состоянием. Если реле будет включено или выключено через внешний вход, это отразится и в web-интерфейсе.
С помощью виртуальных выключателей в веб-интерфейсе K1-K14 можно управлять соответствующими выходами модуля и следить за их состоянием. Если реле будет включено или выключено через внешний вход, это отразится и в веб-интерфейсе.
Текущее состояние входов показывают флажки Input1 — Input14 (на них нельзя щелкнуть, чтобы изменить состояние). Счетчики нажатий/включений отображаются в полях  Input 1 counter – Input 14 counter. Значения счетчиков хранятся в оперативной памяти микроконтроллера модуля реле и обнуляются при выключении/включении питания и сбросе.
Текущее состояние входов показывают флажки Input1 — Input14 (на них нельзя щелкнуть, чтобы изменить состояние). Счетчики нажатий/включений отображаются в полях  Input 1 counter – Input 14 counter. Значения счетчиков хранятся в оперативной памяти микроконтроллера модуля реле и обнуляются при выключении/включении питания и сбросе.


Ползунок Safety Timer позволяет задать время отключения (в секундах) всех выходов при отсутствии обмена данными с Wiren Board (0 – таймер безопасности отключен). При возобновлении связи с контроллером выключившиеся реле останутся выключенными. Ползунком удобно управлять с помощью клавиш со стрелками, предварительно сфокусировавшись на нем мышью: перемещение ползунка с помощью мыши не обеспечивает достаточную точность. Таймер безопасности позволяет остановить технологические процессы в случае, если контроль над модулем утрачен (например, перебит кабель RS-485). Если реле останутся включенными, то, например, не закроется клапан подачи жидкости, что приведет к переполнению резервуара и затоплению помещения. Всегда учитывайте возможность потери связи с контроллером при проектировании систем управления.
Ползунок Safety Timer позволяет задать время отключения (в секундах) всех выходов при отсутствии обмена данными с Wiren Board (0 – таймер безопасности отключен). При возобновлении связи с контроллером выключившиеся реле останутся выключенными. Ползунком удобно управлять с помощью клавиш со стрелками, предварительно сфокусировавшись на нем мышью: перемещение ползунка с помощью мыши не обеспечивает достаточную точность. Таймер безопасности позволяет остановить технологические процессы в случае, если контроль над модулем утрачен (например, перебит кабель RS-485). Если реле останутся включенными, то, например, не закроется клапан подачи жидкости, что приведет к переполнению резервуара и затоплению помещения. Всегда учитывайте возможность потери связи с контроллером при проектировании систем управления.


<!-- НЕ ТРОГАТЬ -->
<!-- НЕ ТРОГАТЬ -->
== Параметры Modbus ==
== Параметры Modbus ==


Подробно о работе с модулем по протоколу Modbus написано в разделе [[Relay Module Modbus Management|Управление модулями реле Wirenboard по протоколу Modbus]].
=== Modbus-адрес ===
[[Файл:modbus_address_mr14.png|150px|thumb|left|Modbus-адрес, установленный на производстве]]
Modbus-адрес устройств Wiren Board легко определить — он нанесен на наклейке (адрес указан в десятичном формате). Новый адрес устройства записывается командой WRITE_SINGLE_REGISTER в регистр хранения (holding register) с адресом 128 (0x80). Подробно о том, как определить или изменить Modbus-адрес модуля, написано на странице [[Определение_и_изменение_Modbus-адреса_устройств_Wirenboard]].


== Управление модулем из командной строки ==
=== Команды Modbus, поддерживаемые устройством ===
Программное обеспечение контроллера Wiren Board включает в себя утилиту modbus_client для работы с устройствами, подключенными к выходам RS-485, по протоколу Modbus, подробное описание команды находится на странице [[Modbus-client]]. Доступ к командной строке описан в статье [[SSH]].


=== Чтение регистров ===
Проверим, верно ли, что мы подключились именно к WB-MR14. По адресу 200 хранится уникальная для WB-MR14 сигнатура длиной в 6 регистров. Прочтем 6 регистров, начиная с адреса 200, и преобразуем полученный шестнадцатеричный ответ в символьную строку:


<syntaxhighlight lang="bash">echo  -e `modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 \
{|  border="1" class="wikitable" style="text-align:center"
-a1 -t0x03 -r200 -c 6 | \
!Команда
grep Data | sed -e 's/0x00/\\\x/g' -e 's/Data://' -e 's/\s//g'` </syntaxhighlight>
!десятичный код
|-
|READ_COIL
| 1
|-
|READ DISCRETE INPUTS
| 2
|-
|WRITE_SINGLE_COIL || 5
|-
|WRITE_MULTI_COILS || 15
|-
|READ_HOLDING_REGISTERS || 3
|-
|WRITE_SINGLE_REGISTER || 6
|-
|WRITE_MULTI_REGISTERS || 16
|-
|}


В результате выполнения команды получаем строку '''WBMR14'''. Всё верно -- это релейный модуль WB-MR14.
=== Безопасный режим ===
В этом режиме при прекращении обмена данными по Modbus устройство отключает реле по прошествии заданного времени.  


=== Перезагрузка ===
Для включения безопасного режима (Safety timer) нужно записать значение, отличное от 0, в регистр хранения командой WRITE_SINGLE_REGISTER по адресу 2. Это значение &mdash; таймаут в секундах. Значение "0" отключает безопасный режим.
В ряде случаев может потребоваться перезагрузка модуля. Для этого в регистр 120 (0x78) необходимо записать любое значение, отличное от нуля:
 
<syntaxhighlight lang="bash">
=== Цифровые входы  ===
modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 -a1 -t0x06 -r0x78 100
 
</syntaxhighlight>
Поддерживается три режима работы цифровых входов:
Такая перезагрузка равносильна сбросу по питанию и изменению адреса устройства на 0x01. Все реле при этом выключаются. Предварительно, конечно, необходимо остановить сервис wb-mqtt-serial и убедиться, что к контроллеру не подключены другие Modbus-устройства.
* Режим 0: прямое управление каналами, выключатели без фиксации (кнопки). Нажатие на кнопку изменяет состояние реле.  
* Режим 1: прямое управление каналами, выключатели с фиксацией. Переключение выключателя с фиксацией устанавливает состояние реле в соответствии с положением выключателя.
* Режим 3: управление каналами отключено.
 
Поведением по умолчанию является прямое управление каналами реле (режим 0). Установить режим для всех каналов можно, записав соответствующее число в регистр хранения с адресом 5.
Режим можно устанавливать отдельно для каждого канала с помощью регистров 9—22. Настройки для каждого канала учитываются только в том случае, если регистр 5 (общие настройки режимов входов) находится в состоянии "0", т.е. имеет значение по умолчанию.


=== Выбор типа управления внешними входами ===
В любом режиме работы текущее состояние кнопок можно получить чтением регистров Discrete Inputs 0—13 (см. таблицу ниже).
В модуле WB-MR14 предусмотрено два режима управления каналами реле: с помощью внешних входов и по протоколу RS-485.
В WB-MR14 можно выбрать режим 0, когда ко внешнему входу подключена кнопка (без фиксации), или режим 1, когда для управления используется обычный выключатель (с фиксацией). Режим 3 отключает внешнее управление, но при этом все равно сохраняется возможность управления по RS-485 и чтение состояния внешних входов. По умолчанию включен режим 0.


В режиме внешнего управления реле срабатывает по падению логического уровня: к внешним входам подключены резисторы подтяжки к линии +5V и реле соответствующего канала срабатывает при соединении входа с GND.
=== Карта регистров ===
Состояние реле каждого канала хранится в памяти контроллера до перезагрузки, по умолчанию при включении питания все реле выключены. После инициализации модуля опрашиваются внешние входы и реле всех каналов переводятся в соответствующее состояние.


Тип внешнего управления можно выбрать для каждого канала отдельно через регистры 9—22. Для этого в holding-регистре 5 должно быть записано значение 0:
{|  border="1" class="wikitable" style="text-align:center"
<syntaxhighlight lang="bash">
!Регистр / адрес
modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 -a1 -t0x06 -r5 0
!тип
</syntaxhighlight>
!чтение/запись
!значение по умолчанию
!формат
!назначение
|-
| 0—13 || coil || RW || - || 1 или 0|| состояние реле 1—14
|-
| 0—13 || discrete || R || - ||  1 или 0
|| состояние входа 1—14
|-
| 5 || holding || RW || 0 ||  '''0''': кнопки без фиксации
'''1''': выключатель с фиксацией
'''3''': отключить управление
|| режим работы кнопок
|-
| 6
(только в прошивках 1.5.3 и позднее)
|| holding || RW || 0 ||  '''0''': не сохранять состояние реле при отключении питания
'''1''': сохранять состояние реле при отключении питания
|| режим работы реле при отключении питания
|-
| 8 || holding || RW || 0 || секунды || таймаут для безопасного режима
|-
| 9—22 || holding || RW || 0 || '''0''': кнопки без фиксации
'''1''': выключатель с фиксацией
 
'''3''': отключить управление
|| режим работы входа N;
в регистре 5 должен быть записан "0"
|-
| 32—45||  input || R || 0 || 16-bit unsigned int || счетчик нажатий входа 1—14
|-
| 120 (0x78) || holding || RW || 0 ||  отличное от 0 || запись в регистр вызывает перезагрузку модуля без сохранения состояния
|-
| 121 (0x79) || holding || R || - ||  мВ || текущее напряжение питания модуля
|-
| 128 (0x80) || holding || RW || 1 || 1—247
|| Modbus-адрес устройства
|-
| 200-206 || holding || R || {'W','B','M','R','1','4'} ||  || сигнатура
|-
| 220-241 || holding || R || ||  __date__ __time__||  дата сборки прошивки
|-
|}


Инициализировать регистр при старте можно и через настройки web-интерфейса, смотрите страницу [[RS-485:Настройка_через_веб-интерфейс]].
По адресу 200 лежит сигнатура релейного модуля длиной 6 байт, соответствующая строке "WBMR14". Сигнатура уникальна для каждой модели устройств Wiren Board и позволяет идентифицировать модель по Modbus.
<!--
Для получения сигнатуры нужно выполнить команду READ_HOLDING_REGISTERS по адресу 200 (длина 6 регистров). Запись в эту область памяти не поддерживается, при попытке записи в недопустимое место возвращается ошибка 3.
== Конструкция релейного модуля WB-MR14 ==
Начиная с регистра 220 записана дата сборки прошивки, в формате "число'''x00'''время'''x00'''" в виде строки (пример: 'Oct 10 2016 13:31:55'). Длина записи — 21 регистр.
Физически контроллер состоит из двух плат: платы реле и контактов и платы управления, питания и индикации. Платы расположены под прямым углом и соединены пайкой. Платы установлены в пластиковом корпусе для монтажа на DIN-рейку. На корпусе имеется доступ к индикаторам и контактам.  
[[Файл:Armstm32F.png|250px|thumb|right|Центральный процессор модуля]]
В основе устройства лежит 32-битный RISC-процессор STM32F051R8T6 с ядром Cortex-M0, функционирующий на частоте 16 МГц.
На плате управления предусмотрено место для установки разъема для перепрограммирования контроллера. Разъем не распаян.
На плате контактов и реле расположены 12 реле HF32F-G, коммутирующие соответствующие 12 выходов, выведенных на винтовые зажимы.
Контакты реле объединены в две группы, каждая со своим общим проводом, COM1 и COM2. На общий провод отводится две винтовых клеммы, соединенных на плате.


В случае активной (резистивной) нагрузки реле могут коммутировать до 10 А/230 В переменного тока и до 10 А/30 В постоянного. В случае реактивной (ёмкостной или индуктивной) нагрузки (двигатели, импульсные блоки питания и т.д.) не следует коммутировать ток больше 400 мА. Используйте внешние контакторы, рассчитанные на соответствующую нагрузку.
Значение состояния каждого реле хранится в регистрах флагов (coil). У 1-го реле адрес регистра 0, у 2-го &mdash; 1 и т.д.
Каждый контакт реле защищен от образования дуги при замыкании/размыкании симметричным TVS-диодом.
Микропроцессор управляет реле и индикаторами через модули ULN2003A, состоящие  из дарлингтоновских транзисторных сборок и защитных диодов, гасящих ток самоиндукции катушек реле. Для устранения дребезга контактов на каждой входной линии применяются RC-цепочки. Входы подтянуты резисторами к линии питания +5V.
-->


== Примеры программирования ==
== Примеры программирования ==
=== Пишем простой скрипт ===
=== Пишем простой скрипт ===
Попробуем перенести логику управления контактами реле модуля на контроллер Wiren Board. Для этого мы перейдем в режим, когда внешнее управление релейным модулем отключено, и будем считывать состояние входов модуля и соответствующим образом переключать реле. <!--Оценим затем, насколько этот способ управления окажется дольше, чем при переключении средствами релейного модуля.-->
Попробуем перенести логику управления контактами реле модуля на контроллер Wiren Board. Для этого мы перейдем в режим, когда внешнее управление релейным модулем отключено, и будем считывать состояние входов модуля и соответствующим образом переключать реле. <!--Оценим затем, насколько этот способ управления окажется дольше, чем при переключении средствами релейного модуля.-->
MQTT-названия устройств и их элементов управления можно найти в разделе Settings web-интерфейса (см. [[MQTT]]).
MQTT-названия устройств и их элементов управления можно найти в разделе Settings веб-интерфейса (см. [[MQTT]]).


В качестве альтернативного способа можно в командной строке подписаться на все топики (/#) командой
В качестве альтернативного способа можно в командной строке подписаться на все топики (/#) командой
Строка 261: Строка 315:
service wb-mqtt-serial start
service wb-mqtt-serial start
</syntaxhighlight>
</syntaxhighlight>
Проверяем — реле модуля не должны реагировать на нажатие кнопки, соединяющей выводы 1 и GND. Однако при этом в очереди публикуются сообщения о состоянии входа Input 1:
Проверяем: реле модуля не должны реагировать на нажатие кнопки, соединяющей выводы 1 и GND. Однако при этом в очереди публикуются сообщения о состоянии входа Input 1:
<syntaxhighlight lang="bash">
<syntaxhighlight lang="bash">
/devices/wb-mr14_1/controls/Input 1 1
/devices/wb-mr14_1/controls/Input 1 1
Строка 304: Строка 358:
<!-- TODO: это всё конечно адский ад и набор плохих практик. Так делать не стоит, раздел переписать. Правильный способ - смотреть на изменение Input 1 Counter. -->
<!-- TODO: это всё конечно адский ад и набор плохих практик. Так делать не стоит, раздел переписать. Правильный способ - смотреть на изменение Input 1 Counter. -->


Давайте усложним задачу и напишем скрипт, который будет включать и выключать основное освещение (реле 3), но если кнопка нажата два раза подряд в течение полутора секунд, то будет включено дополнительное освещение (реле 4). Нажатие на кнопку через продолжительное время отключает основное, а повторное нажатие в течение полутора секунд и дополнительное освещение. Для этого мы используем компонент Input 3 counter и таймер, управляемый функциями setTimeout()/clearTimeout)() (подробнее смотрите на [https://github.com/contactless/wb-rules странице описания wb-rules в Github.])
Давайте усложним задачу и напишем скрипт, который будет включать и выключать основное освещение (реле 3), но если кнопка нажата два раза подряд в течение полутора секунд, то будет включено дополнительное освещение (реле 4). Нажатие на кнопку через продолжительное время отключает основное освещение, а повторное нажатие в течение полутора секунд - дополнительное. Для этого мы используем компонент Input 3 counter и таймер, управляемый функциями setTimeout()/clearTimeout)() (подробнее смотрите на [https://github.com/contactless/wb-rules странице описания wb-rules в Github.])
В модуле реле WB-MR14 режим работы можно задавать не только для всех входов сразу, но и для отдельных входов. При этом общий режим (регистр хранения 5) должен быть 0. А для отдельного входа 3 (и 4) — значение 3 (управление только контроллером).
В модуле реле WB-MR14 режим работы можно задавать не только для всех входов сразу, но и для отдельных входов. При этом общий режим (регистр хранения 5) должен быть 0. А для отдельного входа 3 (и 4) — значение 3 (управление только контроллером).


Строка 351: Строка 405:
});
});
</syntaxhighlight>
</syntaxhighlight>
[[Периферийные устройства с интерфейсом RS-485 серии WB-xxxx |Назад к списку периферийных устройств]]
Matveevrj
translator, wb_editors
4218

правок

Источник — https://wirenboard.com/wiki/Служебная:Сравнение_версий/10425...79562