WB-MWAC v.1 Modbus Water Consumption Metering and Leak Monitoring

Купить в интернет-магазине

Модуль учета водопотребления и контроля протечек WB-MWAC

Назначение

Специализированный модуль WB-MWAC предназначен для обнаружения протечек воды в контролируемых помещениях, автоматического управления приводами запорных кранов, а также для учета расхода воды и подсчета количества импульсов, поступающих со входов импульсных счетчиков водоснабжения. Подсчет импульсов осуществляется отдельным энергонезависимым модулем, который питается от батарейки.

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

Контакты модуля и их назначение

Вывод	Тип	Назначение	Примечение
V+, GND	Входы	Дополнительное питание 9-28 В	Для питания модуля в отсутствие подключения к контроллеру по Modbus
P1, P2, GND	Входы (сухой контакт, неизолированные, энергонезависимые)	Подключение контактов импульсных счетчиков	Счетчики подключаются к соответвующем контакту Px и GND. Счет импульсов ведется даже при отсутствии внешнего питания WB-MWAC.
S1-S3, iGND	Входы (сухой контакт, изолированные)	Подключение кнопок с фиксацией или без Подключение датчиков протечки	Кнопки и датчики протечки подключаются к контактам Sx/Fx и iGND Если датчики требуют дополнительного питания +12 — 15 В, то вход питания датчика подключается к VS По-умолчанию входы S1-S3 настроены на работу с кнопками, а F1-F3 - с датчиками протечки.
F1-F3
iVout	Выход питания	Подключение датчиков протечки	Изолированный выход питания 14В для питания трёхпроводных датчиков протечки
V+, GND	Входы	Подключение питания модуля	Постоянное напряжение от 9 до 28 В
A, B	Входы/выходы	Подключение шины RS-485
Kx: C, NO, NC	Выходы	Выходы контактов реле	Нормально открытые: С, NO; Нормально закрытые: С, NС

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 — 0,25 Вт Пиковое значение — до 1 Вт в течение 20 мс
Выходы
Количество выходов	2
Тип выходов	Контакты механического реле
Конфигурация контактов реле	SPDT
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 управляющих входов	6: S1-S3, F1-F3
Тип входов	"Сухой контакт", групповая изоляция. Напряжение на входе неизолированных входов ~3 В Напряжение на входе изолированных входов ~14 В Ток при замыкании изолированных входов ~6 ма. Назначение подробно описано в разделе Контакты модуля и их назначение
Частота и длительность импульсов на изолированных входах	До 9 Hz (T > 50 мс) - по умолчанию до 1кГц при уменьшении времени защиты от дребезга (см. таблицу* ревизий)
Индикация
Индикация питания и обмена данными	Зеленый светодиод Status (расположен под поверхностью верхней наклейки)
Индикация состояния каналов реле	Красно-оранжевые светодиоды K1, K2, Alarm, F1, F2, F3 (расположены под поверхностью верхней наклейки)
Функции	Входы общего назначения (S1-S3, F1-F3) Счет входных импульсов (P1, P2) - максимальная частота 10 гц Прямое управление каналами реле (S1-S3, F1-F3) Определение состояние датчика протечки Другое, в зависимости от матрицы управления (см. далее)
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

WB-MWAC имеет 6 изолированных входных каналов для подключения датчиков протечек и выключателей ручного управления приводами запорной арматуры, а также 2 неизолированных входа для подключения импульсных счетчиков, которые работают независимо от наличия питания. Устройство также имеет 2 релейных выхода с перекидными контактами для управления приводами запорной арматуры.

В данном модуле реализована матрица отображения значений входов на значения выходов, что обеспечивает дополнительную гибкость при настройке его реакции на протечки (см. далее).

Датчики протечки

С WB-MWAC можно использовать проводные датчики протечки: как пассивные, с двумя выводами, так и активные (с питанием), с тремя или четырьмя выводами. Датчики протечки зачастую имеют полярные выводы, ко входам F1—F3 подключается "плюс", а к iGND — "минус". Напряжение питания на клеммнике iVout — примерно 14 В, чего достаточно для большинства активных датчиков. При подключении четырхпроводных датчиков "минус" питания и "минус" сигнального выхода объединяются и подключаются к iGND.

Мы протестировали работу следующих датчиков протечки с WB-MWAC.

Активные датчики:

• Проводной датчик протечки EctoStroy (ec01006)
• Neptun SW007
• H2O Контакт исп. 2
• Gidrolock WSU (используется выход OUT2, черный провод)
• Gidrolock WSS

Пассивные датчики:

• Риэлта ДЗ-12В
• ТЕКО Астра-361
• H2O Контакт исп.1
• Вега ДП-1
• Gidrolock WSP

Монтаж

Образец монтажа и подключения модуля WB-MWAC, счетчиков водопотребления, датчиков протечки, шаровых кранов и управляющих кнопок.

WB-MWAC монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля.

Блоки винтовых зажимов на плате реле служат для подключения линий питания, управления (RS-485), входных контактов, выводов реле. При использовании при монтаже наконечников типа НШВИ для установки проводов в зажимы необходимо, чтобы диаметр изолированных манжет и длина проводящих втулок соответствовала используемым клеммникам. Винтовые зажимы контактов реле принимают провод сечением 2,5—4 мм². Сечение провода должно соответствовать коммутируемой нагрузке.

При подключении коммутируемых устройств к контактам реле важно не превышать рекомендованный ток — 3 А.

Ток, протекающий при замыкании кнопки или выключателя, невелик, так что тип кнопки или выключателя может быть любым. Несмотря на встроенную защиту от дребезга, выбирайте качественные кнопки и выключатели, чтобы исключить ложные срабатывания из-за плохих контактов.

Если устройство — последнее на линии RS-485, то между его входами A и B необходимо установить резистор-терминатор сопротивлением 120 Ом. Практика показывает, что в случае стендовых испытаний при небольшой длине линии RS-485 и небольшом количестве устройств терминатор на последнем устройстве в линии можно не устанавливать.

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

Подключение устройства и организация шины RS-485 подробно описаны в статье Подключение по RS-485

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.

Представление в WEB интерфейсе контроллера WB.

Элеменеты управления и индикации модуля WB-MWAC в веб-интерфейсе

Настройка модуля через WEB интерфейс

Выполните начальное конфигурирование через web-интерфейс.

Mapping-матрица для WB-MWAC

По умолчанию в WB-MWAC входы S1-S3 и F1-F3 взаимодействуют с выходами K1-K2, Alarm (buzzer), LED1-LED3 (регистры coil 0..5) в соответствии со стандартной для этого устройства mapping-матрицей. Счетные входы P1 и P2 обрабатываются отдельно и в mapping-матрице не отображаются.

Общие принципы организации взаимодействия входов и выходов с помощью mapping-матрицы описаны в статье Mapping-матрица для модулей реле.

Ниже в таблице приведены (в скобках) заводские значения Mapping-матрицы для WB-MWAC. Красным выделены десятичные номера holding-регистров матрицы, соответствующие настройке входов (строки) с выходами (столбцы). Входы 7 и 0, а так же выходы 7 и 8 не задействуются.

Данная матрица реализует следующую работу устройства:

При замыкании любого из датчиков протечки (F1, F2, F3) выключаются все реле (K1, K2) и пищалка (Alarm). Индикаторы LED1, LED2, LED3 указывают, какой именно из входов (F1, F2, F3) сейчас замкнут (протечкой).

Выключатели, подключенные ко входам S1 и S2, управляют реле K1 и K2: Если они выключены, то реле выключены (соединены контакты COM и NC); если они включены, то соответствующие реле включены (замкнуты контакты COM и NO).

Кнопка без фиксации, подключенная ко входу S3, выключает пищалку и светодиод Alarm. При этом реле остаются выключенными. Чтобы, после устранения протечки, вновь включить реле, выключатели S1 и S2 надо выключить и включить снова.

Реле можно также включить принудительно, не дожидаясь устранения протечки, но, если протечка фактически не устранена (один из входов Fx остается замкнутым), то через 20 минут реле снова отключатся. За это отвечают регистры управления входами реле (в них для входов протечки записано значение 5 -- имитировать состояние входа каждые 20 минут, подробнее смотрите раздел Управление модулями реле Wirenboard по протоколу Modbus).

Сценарий использования WB-MWAC с mapping-матрицей по умолчанию переводит кран из открытого в закрытое положение при обнаружении протечки:

• изначально реле выключены, а краны закрыты;
• реле включаются замыканием входов S1 и S2 (или по команде с контроллера), краны открываются;
• при обнаружении протечки, согласно mapping-матрице, реле выключаются, а краны снова закрываются.

		Выходы (Coil registers)
		1: K1		2: K2		3: Alarm (пищалка)		4: LED1		5: LED2		6: LED3
Входы (Discrete inputs)	1: S1	384	повторять вход (9)	385	(0)	386	(0)	387	(0)	388	(0)	389	(0)
	2: S2	392	(0)	393	повторять вход (9)	394	(0)	395	(0)	396	(0)	397	(0)
	3: S3	400	(0)	401	(0)	402	выключить при замыкании входа (4)	403	(0)	404	(0)	405	(0)
	4: F1	408	выключить при замыкании входа (4)	409	выключить при замыкании входа (4)	410	включить при замыкании входа (8)	411	повторять вход (9)	412	(0)	413	(0)
	5: F2	416	выключить при замыкании входа (4)	417	выключить при замыкании входа (4)	418	включить при замыкании входа (8)	419	(0)	420	повторять вход (9)	421	(0)
	6: F3	424	выключить при замыкании входа (4)	425	выключить при замыкании входа (4)	426	включить при замыкании входа (8)	427	(0)	428	(0)	429	повторять вход (9)

Заводские значения регистров управления входами:

holding-регистр	Значение
5	0
6	0
9	4
10	4
11	4
12	5
13	5
14	5

Includes. Modbus

Управление по Modbus

Подробно о работе с WB-MWAC по протоколу Modbus написано в разделе Управление модулями реле Wirenboard по протоколу Modbus. Там же можно найти карту регистров устройства, кроме регистров, специфичных для WB-MWAC. Считывать состояние входов, накопленные значения счетчиков, управлять реле и аварийной "пищалкой" WB-MWAC можно также по протоколу Modbus.

Регистры входов и выходов

Регистр / адрес	Тип	Чтение/запись	Значение по умолчанию	Формат	Назначение	Примечание
0	coil	r/w	0	1-on (замкнут С и NO), 0-off(замкнут С и NC)	Состояние выхода K1
1	coil	r/w	0	1-on (замкнут С и NO), 0-off(замкнут С и NC)	Состояние выхода K2
2	coil	r/w	0		Состояние аварии (зуммер и индикатор)
0	discrete	r	0	1-on, 0-off	Вход S1
1	discrete	r	0	1-on, 0-off	Вход S2
2	discrete	r	0	1-on, 0-off	Вход S3
3	discrete	r	0	1-on, 0-off	Вход F1
4	discrete	r	0	1-on, 0-off	Вход F2
5	discrete	r	0	1-on, 0-off	Вход F3

Специальные регистры WB-MWAC

Регистр / адрес	Тип	Чтение/запись	Значение по умолчанию	Формат	Назначение
312-313	holding	RW	0	32-bit unsigned int	сдвиг начала отсчета(*) либо сброс(**) счетчика канала P1
314-315	holding	RW	0	32-bit unsigned int	сдвиг начала отсчета(*) либо сброс(**) счетчика канала P2
316-317	input	R	0	32-bit unsigned int	счетчик импульсов канала P1
318-319	input	R	0	32-bit unsigned int	счетчик импульсов канала P2

(*) При записи числа X в формате big-endian в регистры 312-313 (канал P1) X запишется и в регистры 316-317, далее счет импульсов происходит от этого значения.
(**) Для сброса (обнуления) значения счетчика канала P1 необходимо записать 0 в регистры 312-313, при этом до записи значение в этих регистрах должно быть ненулевым.
Вышеперечисленное выше справедливо и для канала P2.

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
1.3	1.3C - ...	12.2019	Увеличена максимальная частота работы изолированных входов до 1 кГц (для прошивок начиная с 1.13.0)

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры WB-MWAC в корпусе 3 DIN

---

По ссылкам ниже вы можете скачать изображения и чертежи устройства WB-MWAC.

Corel Draw 2018: WB-MWAC.cdr.zip

Corel Draw PDF: WB-MWAC.cdr.pdf

Autocad 2013 DXF: Мы еще не подготовили чертеж этого устройства. Вы можете запросить чертеж устройства "Модуль учета водопотребления и контроля протечек WB-MWAC" на портале техподдержки Wiren Board (необходима регистрация).