WB-MR6F Modbus Relay Module

Релейный модуль WB-MR6F

Назначение

Специализированный двухканальный модуль реле WB-MR6F предназначен для ступенчатого управления нагрузками, например, для трёхступенчатого управления скоростью вращения вентиляторов конвекторов.

Устройство спроектировано таким образом, что неправильные программные настройки и механические неисправности реле не могут вызвать короткого замыкания входных напряжений Vx между собой.

Каналы рассчитаны на нагрузку в 3А.

Наша подробная статья на habr.com о выборе параметров реле для коммутируемой нагрузки: https://habr.com/ru/company/wirenboard/blog/422197/

Технические характеристики

Параметр	Значение
Питание
Напряжение питания	9 — 28 В постоянного тока
Потребляемая мощность	В режиме холостого хода (со всеми выключенными реле) — 0,1 Вт Со всеми включенными реле — 1 Вт Пиковое значение — до 4 Вт в течение 20 мс
Выходы
Количество выходов	2
Тип выходов	Контакты механического реле
Конфигурация контактов	Четырёхпозиционные, нормально открытые (состояния: Open, V1, V2, V3)
Конфигурация выходов	-
Максимальное коммутируемое напряжение, AC	250 В
Максимальное коммутируемое напряжение, DC	30 В
Максимальный коммутируемый ток на каждый канал	3 А
Сопротивление контактов	< 100 миллиом
Напряжение изоляции между контроллером и выходом	1500 В (среднеквадратичное значение)
Срок жизни:	100 000 переключений для нагрузки 3 А/230В переменного тока
Входы
Количество входов (Inputs 0—6)	7 (6+1) Вход 0 отключает одновременно все реле модуля
Тип входов	"Сухой контакт", групповая изоляция. Напряжение на входе ~4,5В. Ток при замыкании входа ~2ма.
Функции	Входы общего назначения Счет сигналов Прямое управление каналами реле Одновременное отключение всей нагрузки Запоминание состояния реле при отключении напряжения
Индикация
Индикация питания и обмена данными	Зеленый светодиод Status (расположен под поверхностью верхней наклейки)
Индикация состояния каналов реле	Красно-оранжевые светодиоды 1 — 6 (расположены под поверхностью верхней наклейки)
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	задаются программно, по умолчанию: скорость — 9600 бит/с; данные — 8 бит; бит чётности — нет (N); стоп-биты — 2
Готовность к работе после подачи питания	~2 c
Условия эксплуатации
Температура воздуха	От -40 до +80 °С
Относительная влажность	До 92%, без конденсации влаги
Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ	0,75 — 1 мм2 для входов управления, 2,5 мм2 — для силовых входов
Длина стандартной втулки НШВИ	8 мм
Момент затяжки винтов	0,2 Н∙м для входов управления, 0,5 Н∙м — для силовых выходов
Габариты
Ширина, DIN-юнитов	3
Габаритные размеры (Д x Ш х В)	53,3 x 56,3 x 57,5 мм

Общий принцип работы

Входы

Входы WB-MR6F выведены на разъемные клеммники и работают по принципу "сухой контакт". Кнопки/выключатели подключаются между входом блока Inputs и iGND. Можно использовать как кнопки без фиксации, так и с фиксацией. Есть дополнительный вход 0 (по-умолчанию настроен на отключение всех реле). Дискретные входы можно использовать для прямого управления каналами реле, как входы общего назначения или настроить внутреннюю логику взаимодействия входов с выходами. См. #Режимы взаимодействия входов и реле.

Выходы

Схема одного канала

В модуле установлены 6 реле HF32F (Datasheet).

Каждый из двух каналов состоит из двух перекидных реле и одного реле с нормально-разомкнутыми контактами. В зависимости от положения реле, каждый из выходов OUTx либо соединяется с одним из трёх входов Vx, либо отключается от входов Vx (выключенное состояние).

Ниже в таблице перечислены технические характеристики и условия применения релейного модуля WB-MR6F. Каждый выход защищен от образования дуги при замыкании/размыкании варистором. В зависимости от настроек Modbus-регистров состояние входов может возобновляться после перерыва электропитания (см. раздел Режим работы реле в случае отключении питания).

Монтаж

Образец монтажа и подключения модуля WB-MR6C. Кнопка с проводами зеленого цвета, подключенная ко входу 0, отключает все каналы одновременно.

Устройство монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм. Клеммный блок «V+ GND A B» с шагом 3.5 мм служит для подключения питания и управления по шине RS-485. Для стабильной связи с устройством важно правильно организовать подключение к шине RS-485, читайте об этом в статье Физическое подключение шины RS-485.

Если устройства, подключенные к шине RS-485, питаются от разных источников питания, их клеммы GND должны быть соединены, подробнее.

При включении реле, модуль импульсно потребляет большую мощность (см. потребление). Используйте блок питания с запасом по мощности.

Срабатывание дискретных входов происходит при их замыкании на землю iGND. Возникающий ток невелик (~2 мА), так что тип кнопки или выключателя может быть любым. Также не играет роли длина и сечение кабеля. Но для предотвращения наводок от близко расположенных силовых линий лучше использовать витую пару и подключать землю iGND ко второй жиле пары. Подробнее про подключение клемм iGND/GND.

Сечение проводов, подключаемых к винтовым зажимам выходов реле, должны соответствовать мощности коммутируемой нагрузки. Винтовые зажимы принимают провод сечением 2,5—4 мм². Модуль реле необходимо устанавливать таким образом, чтобы удовлетворять требованиям электробезопасности и не допускать случайного касания контактов, находящихся под высоким напряжением. Устройство должно эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.

Настройка

Безопасный режим

При прекращении обмена данными по Modbus устройство выключает реле через заданное время (таймаут).

Таймаут задается в секундах в регистре по адресу 8.

Значение "0" отключает безопасный режим. По умолчанию безопасный режим выключен.

Режим работы реле при возобновлении питания

Устройство запоминает состояние выходов при отключении питания.

Регистром 6 настраивается поведение при возобновлении питания:

• 0 - все реле будут выключены.

• 1 - реле восстановят свои состояния.

Этот функционал появился с прошивки 1.5.3.

Режимы взаимодействия входов и реле

Holding-регистры для настройки режима	Вход (при наличии)
16	Input 0
9	Input 1
10	Input 2
11	Input 3
12	Input 4
13	Input 5
14	Input 6

В устройствах можно настроить внутреннюю логику, которая позволяет управлять выходами реле с помощью дискретных входов устройства. Логика обработки настраивается отдельно для каждого входа.

По-умолчанию, каждый вход управляет соответствующим реле, т.е. вход номер 3 управляет реле номер 3.

Работа нулевого входа по-умолчанию:

• С версии 1.9.0 (конец 2018г.): задается регистром 16, по умолчанию стоит режим 2 (отключить все реле)
• До этого: вход выключает все реле, а при повторном нажатии включает обратно, без возможности настройки.

Работа остальных входов по-умолчанию:

• С прошивки 1.12.0 (середина 2019 года): режим 1 (выключатель с фиксацией).
• До этого: режим 0 (кнопка без фиксации).

Для каждого входа можно включить обработку его состояния в соответстии с Mapping-матрицей (с прошивки 1.9.0). С её помощью можно настроить взаимодействие любого входа с любым выходом.

Обработку состояния входа можно отключить полностью. В этом режиме сигнал на соответствующем входе никак не влияет на состояние выходов.

Во всех режимах текущее состояние каждого входа доступно в соответствующих discrete регистрах.

Значение регистра	Режим работы входов	Примечание
0	Кнопка без фиксации (триггерный режим). При замыкании входа изменяется состояние реле.
1	Выключатель с фиксацией. Реле повторяет состояние входа. При переключении Modbus-командой, вход не влияет на реле до следующего переключения. При подаче питания состояние входа так же не учитывается до следующего переключения.
2	Отключить все реле при нажатии	с прошивки 1.9.0
3	Взаимодействие выключено
4	Управлять в соответствии с Mapping-матрицей	с прошивки 1.9.0
5	Управлять в соответствии с Mapping-матрицей, через 20 минут после переключения Modbus-командой состояние приводится согласно входам*	с прошивки 1.9.0

* Режим для дополнительной надежности при работе с датчиками протечки. Сценарий: при срабатывании датчика протечки шаровой кран перекрывает воду. Протечку устранили и командой по Modbus кран открыли. Но, если через 20 минут (время на высыхание датчика) протечка все еще фиксируется датчиком, кран снова будет перекрыт.

Примеры настройки взаимодействия входов и выходов

Представление в WEB интерфейсе контроллера WB.

Настройка модуля через WEB интерфейс

Выполните начальное конфигурирование через web-интерфейс.

Представление в WEB интерфейсе

Для устройства используется шаблон WB-MR6C. Каждому каналу соответствует три переключателя, управляющими тремя реле в группе: K1, K2, K3 относятся к первому каналу, K4, K5, K6 - ко второму.

Соответствие реле положению выходов:

K1/ K4	K2/ K5	K3/ K6		OUT1/ OUT2
OFF	OFF	OFF		Отключен
	ON
ON	OFF	ON		V1
		OFF
ON	ON	ON		V3
		OFF
OFF	ON	ON		V2
	OFF

Кнопки управления каналами реле

Флажки состояния входов

Счетчик входов

Время отключения таймера безопасности

С помощью виртуальных выключателей в web-интерфейсе K1-K6 можно управлять соответствующими выходами WB-MR6F и следить за их состоянием. Если реле будет включено или выключено через внешний вход, это отразится и в web-интерфейсе. Текущее состояние входов показывают флажки Input1 — Input6 (на них нельзя щелкнуть, чтобы изменить состояние). Счетчики нажатий/включений отображаются в полях Input 1 counter – Input 6 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 устройством утрачен (например, перебит кабель RS-485).

Кнопка, подключенная ко входу 0, позволяет отключить все включенные реле модуля одним нажатием. Повторное нажатие включит все реле, которые были включены изначально. Состояние реле хранится в оперативной памяти, поэтому если повторной нажатие кнопки произойдет после перебоя питания, восстановления состояния реле не произойдет. Возможность восстановления состояния реле после перебоя питания описана в разделе Режим работы реле в случае отключении питания.

Includes. Modbus

Карта регистров

Карта регистров модулей реле

Обновление прошивки и сброс настроек

Начиная с новых версий микропрограмм устройства поддерживается функционал обновления прошивки (микропрограммы) по протоколу Modbus. Это дает возможность расширять функциональные возможности устройств и устранять ошибки в микропрограммном обеспечении непосредственно на месте монтажа.

Подробнее о перепрошивке - Загрузка прошивок на устройства Wiren Board.

Список версий прошивок, поддерживающих обновление, и устройств с этой функцией см. в Firmware_Changelog.

Как сбросить настройки, читайте в статье Восстановление заводских настроек

Известные неисправности

Список известных неисправностей

Ревизии устройства

Ревизия устройства указана на наклейке на боковой поверхности корпуса, а также на печатной плате.

Ревизия	Партии	Дата выпуска	Отличия от предыдущей ревизии

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры WB-MR6F в корпусе 3 DIN