Универсальный настенный датчик WB-MSW v.3
Назначение
Модуль WB-MSW v.3 объединяет цифровые датчики температуры, влажности, освещённости, звукового давления, концентрации вредных летучих газов (VOC, Volatile organic compounds), движения и передачу ИК-команд. При заказе можно выбрать комбинацию устанавливаемых датчиков. Предназначен для бытового использования. Исполнение: пластиковый корпус с возможностью крепления на стену. Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу Modbus RTU.
| Статья про датчик предыдущего поколения WB-MSW находится здесь: Датчик WB-MSW2. |
|---|
Технические характеристики
| Измеряемая величина | Диапазон | Погрешность | Готовность к работе
после подачи питания |
|---|---|---|---|
| Концентрация CO2 | 0 — 5000 ppm (миллионных долей) | 50 ppm | 3 мин
(самокалибровка спустя 24ч) |
| Температура | -40°С — +80°С | ±0.3°С (в диапазоне 0°C — 70°C)
±0.5°С (в полном диапазоне) |
1 сек |
| Относительная влажность | 0 — 99,9% (рабочий диапазон: 0 — 98%) | ±3% | 1 сек |
| Уровень шума (звуковое давление) | 40 — 82 дБ | ±3 дБ | 5 сек |
| Освещённость | 0,02 — 100 000 лк | ±10% | 1 сек |
| Качество воздуха
(концентрация летучих органических соединений - VOC) |
0 ppm - 60000 ppb (миллиардных долей) по этанолу | ±15%(тип)
±40%(макс) |
5 мин.
(самокалибровка спустя 12ч) |
| Датчик движения | до 8 м, 120 градусов | 5 сек | |
| Передача ИК-команд | до 10 м (зависит от окружающих условий) |
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Питание | |
| Напряжение питания | 9 В — 28 В постоянного тока |
| Потребляемая мощность |
0,5 Вт |
| Количество запоминаемых ИК-команд | |
| Количество команд |
32 |
| Длительность команд | Максимальная длина команды -- 508 регистров, плюс два регистра -- признак окончания команды.
Каждый регистр кодирует длительность высокого или низкого уровня сигнала (последовательно) в микросекундах. |
| Клеммники и сечение проводов | |
| Рекомендуемое сечение провода с НШВИ, мм2 | 0,75 — 1 |
| Длина стандартной втулки НШВИ, мм | 8 |
| Момент затяжки винтов, Н∙м | 0,2 |
| 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 |
скорость 9600 бит/с; данные — 8 бит; четность N; стоп-биты 2; Параметры интерфейсы могут быть настроены программно:
|
| Индикация | |
| Питание и обмен данными | зеленый светодиод в нижней части корпуса |
| Пользовательские индикаторы | зеленый и красный светодиод с настраиваемыми частотой и скважностью мигания |
| Звуковая индикация | "пищалка" (beeper) |
| Габариты | |
| Габариты | 83x83x20 мм |
| Условия эксплуатации | |
| Температура воздуха | от -40°С до +80°С |
| Относительная влажность воздуха | до 98%, без конденсации влаги |
Модификации
Характеристики кодируются в артикуле, по следующей схеме:
| Обозначение | Поддерживаемая функция |
|---|---|
| TH | измерение температуры и влажности |
| L | измерение освещённости |
| I | ИК-приемопередатчик |
| S | измерение уровня звукового давления |
| M | датчик движения |
| C | измерение концентрации CO2 |
| V | измерение концентрации VOC |
Обмен данными
На физическом уровне WB-MSW v.3 подключается через интерфейс RS-485. Для управления WB-MSW используется протокол Modbus RTU. В устройствах Wirenboard данные Modbus передаются по линиям связи RS-485. Подробнее смотрите страницу Протокол Modbus. Modbus-адрес устройства задается на заводе и нанесен на наклейке. Адрес может быть изменен программно. Подробности смотрите в разделе Управление по Modbus.
Монтаж
Модуль имеет отверстия для крепления к поверхности. Установочный шаблон для корпуса датчика: Файл:Установочный шаблон WB-MSW3 .pdf. Для печати шаблона сохраните его, откройте в Acrobat Reader и при печати выберите опцию "Реальный масштаб".
Для крепления WB-MSW v.3 выбирайте винты/шурупы с головкой диаметром около 7 мм, если требуется, чтобы датчик был съемным, и 9-10 мм — для постоянной фиксации.
Блок винтовых зажимов модуля находится с его тыльной стороны и служит для подключения линий питания (V+ и GND) и управления по RS-485 (RS-485 A и B). При использовании при монтаже наконечников типа НШВИ для установки проводов в винтовые зажимы необходимо, чтобы диаметр изолированных манжет не превышал 3,6 мм, сечение провода — 0,75 мм2, а длина проводящей втулки — 6 мм. Винтовые зажимы также принимают провод сечением до 1,5 мм2.
Подключение WB-MSW v.3 к RS-485 подробно описано здесь.
Устройство должно эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.
Рекомендуемая высота монтажа датчика от уровня пола 1 — 1,6 м.
Как открыть корпус датчика
| Найдите язычок защелки на нижней стороне корпуса датчика. | Надавите отверткой на язычок перпендикулярно боковой стороне корпуса датчика до упора. | Поднимите верхнюю крышку датчика. |
Модули TH и VOC
Измерение температуры/влажности (TH) и VOC сделано на отдельных модулях, устанавливаемых по стрелочке в разъемы. Для более точного измерения модуль TH необходимо устанавливать в верхний левый разъем. Иначе он греется от СО2 датчика и завышает показания на 1-2 градуса.
Варианты индикации
- Во всех исполнениях устройства: индикатор работы и обмена данными, который виден в технологическом отверстии на нижней части корпуса. Этот индикатор не виден при установленном на стене WB-MSW v.3, но удобен при подключении и настройке устройства.
- Во всех исполнениях устройства: звуковой индикатор ("пищалка") для привлечения внимания. Пищалка управляется также через Web-интерфейс или Modbus-регистр. Подробнее смотрите раздел Управление по Modbus.
- В некоторых исполнениях устройства: два светодиода, зеленый и красный, которые подсвечивают линзу на передней поверхности корпуса (см. #Светодиодные индикаторы).
Датчик движения
Модуль имеет PIR-датчик движения, обнаруживающий перемещение объектов на расстоянии до 8 м с углом обзора около 100 градусов. В WB-MSW v.3 имеется 3 Modbus-регистра, относящиеся к данным, получаемым с датчика, и один регистр, задающий время окна для вычисления максимальной интенсивности движения за прошедший интервал времени.
Принцип работы механизма обнаружения движения в WB-MSW v.3 выглядит следующим образом. Модуль постоянно получает "сырые" значения с АЦП, к которому подключен датчик движения (регистр 281). При отсутствии движения эти значения практически не изменяются. При движении излучающего в ИК-диапазоне объекта в поле зрения датчика происходит резкий рост и резкий спад значений, считываемых с АЦП. Изменения сырых значений сразу увеличивают значение Current motion (текущее усредненное значение интенсивности движения), которое затем начинает медленно спадать в течение нескольких секунд. Каждое новое резкое изменение значения, получаемого от АЦП, вновь "заряжает" регистр Current motion. В регистр Max Motion записывается максимальное значение регистра Current motion за последние N секунд (N — ширина временного окна, за которое вычисляется максимальное значение, записанное в регистре хранения 282).
В шаблоне устройства представлены два параметра: Current motion и Max Motion. Если датчик движения опрашивается быстро (несколько раз в секунду), мы можем использовать параметр Current motion для обнаружения движения с хорошим временным разрешением. Если датчик опрашивается редко (наример, раз в 30 секунд, в большой сети), то мы можем пропустить быстрое однократное перемещение объекта: в этом случае следует использовать значение Max Motion и устанавливать ширину временного окна вычисления максимального "количества" движения заведомо большим, чем период опроса датчика.
Значение интенсивности движения позволяет программно в системе правил по-разному реагировать на разные пороги срабатывания.
Светодиодные индикаторы
Внимание! Светодиодные индикаторы, датчик освещённости и ИК-светодиоды физически находятся на одной плате, поэтому присутствуют или отсутствуют только одновременно.
В модуле имеется два ярких светодиода, зеленый и красный, подсвечивающие линзу на передней поверхности корпуса. Включение, периодичность и длительность вспышек светодиодов задаются в web-интерфейсе или в соответствующих Modbus-регистрах. Периодичность и длительность задаются одинаковыми для обоих светодиодов, поэтому при их одновременном включении они будут мигать синхронно. Режима постоянного свечения не предусмотрено.
Индикаторы позволяют обеспечить обратную связь при монтаже и эксплуатации. Например, датчик может мигать красным при превышении оптимальной концентрации углекислого газа. При монтаже большого количества датчиков индикаторы (или бипер) помогут определить, к какому конкретно датчику вы сейчас обращаетесь.
Эмуляция ИК-пультов
Внимание! Светодиодные индикаторы, датчик освещённости и ИК-светодиоды физически находятся на одной плате, поэтому присутствуют или отсутствуют только одновременно.
В WB-MSW v.3 под линзой расположены ИК-приёмник для обучения и 8 ИК-светодиодов.
Подробное описание и использования модуля, а также карта регистров, описаны в разделе Инструкция по работе с ИК-приёмопередатчиком в устройствах WB-MS, WB-MSW, WB-MIR.
Обучение делается один раз — команды сохраняются в памяти устройства и могут быть воспроизведены командой по Modbus с контроллера. Количество запоминаемых команд достаточно большое (до сотни, в зависимости от модели пульта), чтобы управлять сразу многими устройствами в помещении. Мощности передатчика хватает, чтобы управляемые устройства принимали не только прямой, но и отраженный сигнал.
В нежилых помещениях по ИК обеспечивает управление кондиционерами и теплозавесами. Учтите, что ИК команды отправляются всем устройствам в зоне видимости, поэтому послать разные команды на одинаковые устройства не получится. Для индивидуального управления каждым кондиционером используйте модуль WB-MIR.
Датчик освещенности
Внимание! Светодиодные индикаторы, датчик освещённости и ИК-светодиоды физически находятся на одной плате, поэтому присутствуют или отсутствуют только одновременно.
Датчик освещенности имеет фильтр, который повторяет кривую спектральной чувствительности человеческого глаза. Это позволяет измерять освещенность в люксах, что позволяет обеспечить контроль освещенности, в соответствии с нормами СанПиН.
Датчик шума
В модуле используется микрофон с усилителем и фильтрами для коррекции по шкале А с учётом особенностей восприятия человеческим ухом звуков разных частот. Шум измеряется в акустических децибелах (дБА), что позволяет контролировать шумовую обстановку в соответствии со стандартами и санитарными нормами.
Датчик качества воздуха (VOC)
Летучие органические вещества (ЛОВ, VOC) представляют собой легкоиспаряющиеся вещества, выделяющиеся в атмосферу в виде газов. Датчик определяет суммарную концентрацию летучих органических веществ, в том числе испарения лаков/красок и элементов внутренней отделки помещений (фенол, формальдегид, толуол, стирол), спирты, бензол, гниющие овощи, выделяемые человеком газы, бытовой газ. Высокие концентрации опасных ЛОВ представляют угрозу жизни и здоровья человека. Датчик VOC не работает как детектор утечки бытовых горючих газов!
Датчик измеряет общую концентрацию летучих органических веществ в единицах на миллиард ppb (также называемую ОЛОС — см. ГОСТ Р ИСО 16000-9-2009). Данный параметр характеризует общую концентрацию ЛОВ в усредненном помещении. На основании исследований производителем датчика установлены следующие пороги концентрации:
| Концентрация (ppb) | Уровень | Соответствие гигиеническим нормам | Рекомендации | Предельное время воздействия |
|---|---|---|---|---|
| 2200 - 5500 | Опасно для здоровья | Ситуация неприемлема | Подвергаться воздействию только в критических случаях / Необходимо интенсивное вентилирование | часы |
| 660-2200 | Неудовлетворительно | Серьезные претензии | Необходимо интенсивное вентилирование или проветривание, требуется поиск источников загрязнения | < 1 месяца |
| 220 - 660 | Приемлемо | Некоторые претензии | Рекомендуется интенсивное вентилирование или проветривание, требуется поиск источников загрязнения | < 12 месяцев |
| 65 - 220 | Хорошо | Без особых претензий | Рекомендуется вентилирование или проветривание | нет предела |
| 0-65 | Отлично | Без претензий | Требуемое значение | нет предела |
Датчик готов к работе через 6 минут после включения. До этого в регистре качества воздуха находится значение, сигнализирующее об ошибке (0xFFFF). Примерно каждые 12 часов производится самокалибровка датчика.
Внимание: датчик не реагирует на дым!
Представление WB-MSW v.3 в web-интерфейсе Wiren Board
В таблице перечислены названия измеряемых WB-MSW v.3 параметров и их значение. Названия параметров, которые не поддерживаются конкретным модулем, будут выделены красным.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Temperature | Температура внутреннего датчика |
| Humidity | Относительная влажность в процентах |
| Air Quality (VOC) | Качество воздуха (ЛОВ) в ppm |
| CO2 | Концентрация CO2 в PPM |
| Sound Level | Звуковое давление в дБ |
| Illuminance | Освещенность в лк |
| Max Motion | Максимальное усредненное значение датчика движения за последние N секунд (N — настраиваемый параметр, регистр 282) |
| Current Motion | Усредненное значение датчика движения на коротком интервале времени |
| Buzzer | Включение(ON)/выключение(OFF) звукового сигнала ("пищалки") |
| Red LED | Включение/выключение мигающего красного светодиода |
| Green LED | Включение/выключение мигающего красного светодиода |
| LED Period (s) | Период между вспышками светодиодов в секундах |
| LED Glow Duration (ms) | Длительность вспышек светодиодов в миллисекундах |
| Learn to RAM — Reset all ROM | Управление ИК-передатчиком, подробнее в статье управление по ИК |
| Input Voltage | Входное напряжение в вольтах |
| Serial | Серийный номер устройства |
Дополнительные функции
Смена адреса производится широковещательный (slave_id 0) командой записи (WRITE_SINGLE_REGISTER) в holding register с адресом 128 (0x80).
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.
Управление по Modbus
Подробно о работе с WB-MSW v.3 по протоколу Modbus написано в разделе Управление датчиками Wirenboard по протоколу Modbus. Там же можно найти карту регистров устройства.
Изображения и чертежи устройства
По ссылкам ниже вы можете скачать изображения и чертежи устройства WB-MSW3.
Corel Draw 2018: WB-MSW3.cdr.zip
Corel Draw PDF: WB-MSW3.cdr.pdf
Autocad 2013 DXF: WB-MSW3.dxf.zip
Autocad PDF: WB-MSW3.pdf