Модуль Modbus-реле WB-MRWL3

From Wiren Board
Revision as of 19:55, 29 March 2021 by A.Degtyarev (talk | contribs) (Добавил монтажную схему)
Jump to navigation Jump to search
Other languages:
English • ‎русский


Купить в интернет-магазине

Релейный модуль WB-MRWL3
Плата WB-MRWL3

Назначение

Предназначены для коммутирования мощной силовой нагрузки общего назначения, в т.ч. индуктивной: управления группами розеток, двигателями, обогревателями и т.д.

Реле WB-MRWL3 рассчитаны на номинальную нагрузку до 20А (4,5 кВт) на канал и могут использоваться напрямую, без промежуточных контакторов, для коммутации розеточных групп и других нагрузок, защищённых автоматическим выключателем номиналом 16А.

О выборе модуля реле читайте в статье Рекомендации по выбору реле для нагрузки.

Технические характеристики

Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 12 — 28 В постоянного тока
Потребляемая мощность
  • В режиме холостого хода (со всеми выключенными реле) — 0,5 Вт
  • Со всеми включенными реле — 2 Вт
  • Пиковое значение — до 5 Вт в течение 20 мс
Выходы
Тип выходов Контакты механического реле
Конфигурация выходов 3 выхода, соединенных с контактами реле
Конфигурация контактов каждого выхода Двухпозиционные, нормально открытые (С и NO)
Максимальное коммутируемое напряжение, AC 250 В
Максимальное коммутируемое напряжение, DC 30 В
Номинальный ток на канал 20 А
Сопротивление контактов < 100 мОм
Напряжение изоляции между контроллером и выходом 1500 В (среднеквадратичное значение)
Срок жизни см. таблицу в разделе #Параметры реле
Входы
Количество входов (Inputs 0—3) 4 (3+1)
Тип входов «Сухой контакт», групповая изоляция

Напряжение на входе ~12 В. Ток при замыкании входа ~2 мА

Частота и длительность импульсов
  • До 10 Гц (T > 50 мс) - по умолчанию
  • До 1 кГц при уменьшении времени защиты от дребезга
  • До 5 кГц (с версии прошивки 1.15.0)

(смотри таблицу ревизий)

Функции

с помощью mapping-матрицы (с версии прошивки 1.9.0)

Индикация
Индикация питания и обмена данными Зеленый светодиод Status (под верхней этикеткой)
Индикация состояния каналов реле Красно-оранжевые светодиоды 1, 2.. (под верхней этикеткой)
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, мм2 0,75 — 1 для входов управления, 2 x 2,5 — для релейных выходов
Длина стандартной втулки НШВИ, мм 8 (10 для релейных выходов)
Момент затяжки винтов, Н∙м 0,2 для входов управления , 0,4 — для силовых выходов
Габариты
Ширина, DIN-юнитов 3
Габаритные размеры (Д × Ш × В) 53 × 90 × 58 мм
Масса (с коробкой) 175 г

Общий принцип работы

Входы

Входы выведены на разъемные клеммники и работают по принципу "сухой контакт". Кнопки или выключатели подключаются между входами блока и iGND. Можно использовать кнопки с фиксацией или без нее. Есть дополнительный вход «0» — по умолчанию настроен на отключение всех реле.

Дискретные входы можно использовать для прямого управления каналами реле или настроить внутреннюю логику взаимодействия входов с выходами. Подробнее смотрите в разделе «Режимы взаимодействия входов и реле». Реле обычно применяются для подключения настенного клавишного выключателя, чтобы управлять освещением напрямую.

С версии прошивки 1.12.0 изменился режим работы с выключателями — теперь по умолчанию модуль настроен на выключатели с фиксацией — состояние контактов реле повторяют состояние контактов выключателя. До этого модули были по умолчанию настроены на выключатели без фиксации — каждое замыкание входа меняло состояние реле на противоположное.

Для каждого входа можно изменить параметр времени антидребезга.

На каждом канале доступно измерение количества срабатываний, а начиная с версии прошивки 1.15.0 можно измерять и частоту импульсов на входе.

Максимальное значение измеряемой частоты сигнала зависит от ревизии устройства и от количества измеряемых частотных сигналов. На испытании проводилось измерение шести сигналов одновременно на частоте 2.5 кГц.

Выходы

WB-MRWL3 имеет три независимых нормально-открытых выхода реле.

Реле сертифицированы только для использования на переменном токе, нагрузочная способность на постоянном токе может быть ниже. Каждый контакт реле защищен от перенапряжения варистором. В таблице ниже перечислены технические характеристики реле, используемых в WB-MRWL3.

Параметры реле

Максимальный коммутируемый ток,

резистивная нагрузка 230 В AC

26 А
Максимальный допустимый пусковой ток

(в течение 20 мс, для контакта NO)

31 А
Сопротивление контактов < 100 мОм
Материал контактов AgSnO2
Конфигурация контактов SPST (NO, COM)
Срок жизни: количество переключений

для нагрузки 20 А / 230 В AC, cos φ = 1

30 000
Срок жизни: количество переключений

без нагрузки

1 000 000
Модель реле Hongfa HF161F-W
Особенности Большой ток
Применение Силовая нагрузка общего назначения, индуктивная нагрузка

Монтаж

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 RS-485:Физическое подключение.

Как обжимать наконечники НШВИ

Рекомендуем для монтажа использовать гибкие многожильные провода с обжатием концов втулочными наконечниками (НШВИ — наконечник штыревой втулочный изолированный).

При снятии изоляции провод должен зачищаться ровно по длине гильзы (можно зачистить больше, а потом откусить выступающий излишек). Для обжима (опрессовывания) используйте пресс-клещи (кримпер, «обжимка»). При монтаже обжатый наконечником провод не разрушается винтовым зажимом и надежно фиксируется.

Не прикладывайте чрезмерное усилие при завинчивании клеммы — это приводит к разрушению винтового разъема.

При включении реле модуль импульсно потребляет большую мощность (см. потребление). Используйте блок питания с запасом по мощности. При питании по длинному кабелю учитывайте падение напряжения на нем.

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.

Сечение проводов, подключаемых к винтовым зажимам выходов реле, должно соответствовать мощности коммутируемой нагрузки. Винтовые зажимы принимают провод сечением 2.5–4 мм2. Выбрать правильное сечение провода для подключения нагрузки поможет таблица Допустимый длительный ток для проводов и шнуров.

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.

Пример монтажа

Один из вариантов подключения нагрузки к модулю WB-MRWL3 можно посмотреть на рисунке Пример монтажа WB-MRWL3.

В примере проводка до и после реле защищена автоматом на 16 А. Номинал выбирается с учетом сечения использованных при монтаже проводов и максимального коммутируемого модулем тока.

К выходам K1, K2, K3 подключена нагрузка: водонагреватель, электродвигатель и группа розеток.

Выход K2 может управляться как выключателем, так и по шине RS-485. Выходы K1 и K3 — только по шине RS-485. Выключатель OFF ALL обесточивает все выходы модуля реле K1 – K3. Назначение входов можно изменить с помощью Mapping-матрицы.

Подробнее о выборе типа выключателей и других настройках модуля читайте в разделе Настройка.

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.

Таймер этого режима начинает считаться после каждого успешно обработанного (принятого) пакета Modbus. При достижении установленного времени — выходы реле отключаются. При этом управление от входов самого реле, если маппинг-таблица включена, возможно.

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 в устройствах с версией прошивки от 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 соответствии 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 каждом замыкании входа реле изменяет свое состояние на противоположное.

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 также 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

(как-будто они только что изменили состояние)*

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 высыхания датчика) протечка все еще фиксируется датчиком, кран снова будет перекрыт.

Примеры настройки взаимодействия входов и выходов

Представление в веб-интерфейсе контроллера WB

Шаблон устройства: WB-MR3.

Элементы управления и индикации модуля WB-MR3 в веб-интерфейсе

Настройка модуля через веб-интерфейс

Выполните начальное конфигурирование через веб-интерфейс.

Представление в веб-интерфейсе

Через веб-интерфейс вы можете управлять выходами K1­-K3, устанавливать таймаут безопасного режима (Safety Timer), а также наблюдать состояние входов Input 0 ­- Input 4. В полях Inpit N counter указано значение счетчика срабатываний, а в поле Supply voltage — текущее напряжения питания модуля.

Внешний вид модуля в веб-интерфейсе изображен на рисунке «Элементы управления и индикации модуля WB-MR3 в веб-интерфейсе».

Работа по Modbus

Устройства Wirenboard управляются по протоколу Modbus RTU. На физическом уровне подключаются через интерфейс RS-485. Поддерживаются все основные команды чтения и записи одного или нескольких регистров. Смотрите список доступных команд в описании протокола Modbus.

Настроить параметры модуля можно двумя способами:

  • через командную строку с помощью утилиты modbus_client;

Для доступа к командной строке можно использовать SSH.

Параметры порта

По умолчанию устройства имеют следующие настройки:

  • Скорость: 9600. Четность: Нет. Cтоп-биты: 2.

При необходимости их можно изменить: Настройка параметров обмена данными по RS-485 для modbus-устройств Wiren Board.

Modbus-адрес

Modbus-адрес, установленный на производстве

Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на отдельной наклейке со штрихкодом. На заводе устройствам Wirenboard в одной партии присваиваются разные адреса, поэтому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.

Адрес можно изменить, записав новое значение в holding регистр 128(0x80). Запись значения адреса возможна широковещательной командой по адресу 0.

Если адрес устройства неизвестен — его можно выяснить с помощью способа описанного в статье Определение и изменение Modbus-адреса устройств Wirenboard.

Карта регистров

Карта регистров модулей реле

Обновление прошивки устройства

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 устройств рассказано в статье Загрузка прошивок на устройства Wiren Board. Список версий прошивок, поддерживающих обновление, а также устройств, для которых эта функция реализована, можно найти в статье Firmware_Changelog.

Известные неисправности

Список известных неисправностей

Ревизии устройства

Номер партии (Batch №) указан на наклейке, на боковой поверхности корпуса, а также на печатной плате.

Ревизия Партии Дата выпуска Отличия от предыдущей ревизии
1.2 1.2C - ... 12.2019 - ...
  • напряжение на входах типа "сухой контакт" стало ~12B
  • увеличена максимальная частота работы входов до 1 кГц (для прошивок начиная с 1.13.0)
1.2 1.2A -1.2B 01.2019 - 11.2019
  • с разъемными клеммниками DEGSON
1.1 241, MRLW3/1 до 03.2019
  • напряжение на входах типа "сухой контакт" ~4,5B
  • с разъемными клеммниками KEFA

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры WB-MRWL3 составляют 53,3 x 90,2 x 57,5 мм (Д x Ш х В)

Corel Draw 2018: Файл:WB-Library.cdr.zip

Corel Draw PDF: Файл:WB-MRWL3.cdr.pdf

Autocad 2013 DXF: Файл:WB-MRWL3.dxf.zip

Autocad PDF: Файл:WB-MRWL3.pdf