Модуль учета водопотребления и контроля протечек WB-MWAC

СТАТЬЯ В ПРОЦЕССЕ РЕДАКТИРОВАНИЯ

Назначение

Специализированный модуль WB-MWAC предназначен для обнаружения протечек воды в контролируемых помещениях, автоматического управления приводами запорных кранов, а также для подсчета количества импульсов, поступающих со входов импульсных счетчиков водоснабжения.

Модуль 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. Модуль 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 реакции модуля на протечки (см. далее).

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)	Подключение контактов импульсных счетчиков	Счетчики подключаются к соответвующем контакту Px и GND
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	Входы (сухой контакт, изолированные)
VS	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

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

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
Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ, мм²	0,75 — 1 (2,5 для реле)
Длина стандартной втулки НШВИ, мм	8
Момент затяжки винтов, Н∙м	0,2 (0,4 для реле)
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
Функции	Входы общего назначения (S1-S3, F1-F3) Счет входных импульсов (P1, P2) 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 (смотрите Карту регистров); по умолчанию: скорость — 9600 бит/с; данные — 8 бит; бит чётности — нет (N); стоп-биты — 2
Готовность к работе после подачи питания	~0,03 c
Габариты
Ширина, DIN-юнитов	3
Габаритные размеры (Д x Ш х В)	53,3 x 56,3 x 57,5 мм
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)
Условия эксплуатации
Температура воздуха	От -40 до +50 °С
Относительная влажность	До 92%, без конденсации влаги

Габаритные размеры модуля

Габаритные размеры модулей в корпусе 3 DIN

Габаритные размеры модуля составляют 53,3 x 90,2 x 57,5 мм (Д x Ш х В), см. черт.

Обмен данными

На физическом уровне модуль подключается через интерфейс RS-485. Для управления WB-MWAC 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 Управление по Modbus.

Монтаж

Релейный модуль 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.

Датчики протечки можно использовать любые: как пассивные, с двумя выводами, так и активные (с питанием), с тремя или четырьмя выводами.

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. Модуль должен эксплуатироваться при рекомендованных условиях окружающей среды.

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

Управление модулем через web-интерфейс Wiren Board

Для устройства используется шаблон WB-MWAC.

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 номера holding-регистров матрицы, соответствующие настройке соответвтующих входов (строки) с выходами (столбцы). Входы 7 и 0, а так же выходы 7 и 8 не задействуются.

		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	(0)	394	(0)	395	(0)	396	(0)	397	(0)
	3: S3	400	(0)	401	(0)	402	выключить при срабатывании (4)	403	(0)	404	(0)	405	(0)
	4: F1	408	выключить при срабатывании (4)	409	выключить при срабатывании (4)	410	включить при срабатывании (8)	411	повторять вход (9)	412	(0)	413	(0)
	5: F2	416	выключить при срабатывании (4)	417	выключить при срабатывании (4)	418	включить при срабатывании (8)	419	(0)	420	повторять вход (9)	421	(0)
	6: F3	424	выключить при срабатывании (4)	425	выключить при срабатывании (4)	426	включить при срабатывании (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

Управление по Modbus

Подробно о работе с модулем 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.

Специальные регистры WB-MWAC

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

Изображения и чертежи устройства

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: WB-MWAC.dxf.zip

Autocad PDF: WB-MWAC.pdf