Модуль аналогового вывода 0-10В WB-MAO4

Купить в интернет-магазине

Страница описывает последнюю ревизию устройства с последней stable-прошивкой. Если прошивка вашего устройства старая, обновите ее по возможности (см. Обновление прошивки).

Модуль управления WB-MAO4, версия 2.0

Назначение

4-х канальный модуль аналогового вывода предназначен для управления устройствами сигналами 0-10 В или ШИМ с амплитудой импульсов 10 В (сервоприводами, приводами воздушных заслонок, клапанов и т.д.). Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу MODBUS.

Технические характеристики

Параметр	Значение
Питание
Напряжение питания	9 В — 28 В постоянного тока
Потребляемая мощность	От 0.3 до 2.3 Вт
Каналы управления
Кол-во каналов	4
Выходной сигнал в аналоговом режиме	0 — 10В
Выходной сигнал в режиме ШИМ	Амплитуда — 10В, максимальная частота — 24 кГц, частота по умолчанию — 1 кГц
Максимальный ток	Номинальный — 8 мА (нагрузка от 1.3 кОм), ток КЗ — до 40 мА
Точность	2% + 20mV (при 25С), 3% + 30mV (при -40 до +80С)
Входы
Назначение	Считывание дискретных сигналов внешних датчиков, концевиков и т.д.
Тип входов	"Сухой контакт", групповая изоляция. Напряжение на входе ~12В. Ток при замыкании входа ~2мА.
Допустимое напряжение	от -20 В до +40 В
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 95 %, без конденсации влаги
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69	O2.1*
Гарантийный срок	2 года
Срок службы	5 лет
Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ	0.35 – 1 мм² — одинарные, 0.35 – 0.5 мм² – сдвоенное обжатие
Длина стандартной втулки НШВИ	8 мм
Момент затяжки винтов	0.2 Н∙м
Габариты
Ширина, DIN-юнитов	2
Габаритные размеры (Д x Ш x В)	36 x 90 x 58 мм
Масса (с коробкой)	80 г

Общий принцип работы

Устройство имеет два режима управления выходами:

аналоговый 0-10 В, значение напряжения задается в милливольтах (0…10 000);
широтно-импульсная модуляция с амплитудой импульса 10 В и изменяемым коэффициентом заполнения (PWM), коэффициент заполнения задается в % * 100 (0…10 000):
- для 1 % заполнения ШИМ значение коэффициента будет 100;
- для 20 % заполнения ШИМ значение коэффициента будет 2000.

Индикация

В модуле есть индикатор, который поможет определить его состояние без подключения к контроллеру:

S (зеленый) — статус обмена по Modbus: загорается при подаче низковольтного питания на модуль и мигает в момент опроса по шине RS-485. В устройствах с включенными событиями Быстрого Modbus ⚡ индикатор мигает более часто чем при стандартном опросе по очереди, так как опрос событий происходит быстрее. В режиме загрузчика мигает с периодом 1 секунда. При загрузке новой прошивки — часто мигает. Расположен под клеммником B.

Монтаж

Схема1. Пример монтажа WB-MAO4, управление димерами светодиодных лент

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 в статье Заземление устройств Wiren Board и подключение контактов GND и iGND.

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.

Сигналы 0-10В лучше подключать к исполнительным устройствам витой парой - сигнал по одной жиле, GND по второй.

Пример монтажа

Пример монтажа модуля WB-MAO4 можно посмотреть на схеме 1.

В примере модуль управляет двумя димерами светодиодных лент с входом 0–10 В. Также он считывает состояние выключателя, логика которого прописывается правилами на контроллере. Модуль питается от контроллера и общается с ним по шине RS-485. Диммеры питаются от отдельного блока питания.

ВНИМАНИЕ: так как минус питания модуля WB-MAO4 неизолирован от минуса выходов, нужно обязательно соединить проводом не менее 1.5 мм² минусовую клемму блока питания, от которого питается модуль WB-MAO4, с минусовой клеммой блока питания нагрузки.

В примере модуль питается от контроллера Wiren Board 6, поэтому мы соединяем минус блока питания, от которого питается контроллер с минусом блока питания нагрузки.

Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Модуль управления в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Выбор шаблона

Чтобы устройство появилось на вкладке Устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте его автоматически, через поиск устройств Wiren Board на шине RS-485, или вручную, через выбор шаблона WB-MAO4.

Управление устройством и просмотр значений

В веб-интерфейсе вы можете управлять выходами устройства и просматривать полученные с него значения. Список отображаемых каналов можно изменить через настройки устройства, доступные в настройках драйвера wb-mqtt-serial.

Настройка

Переключение режима выходов

Способы настройки

Указать параметры в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board в разделе Настройки → Конфигурационные файлы → Настройка драйвера serial-устройств. Если у вас нет этих пунктов, проверьте уровень доступа.
Записать настройки в Modbus-регистры модуля из консоли контроллера с помощью утилиты modbus-utils-rpc или modbus_client.
Eсли нет контроллера Wiren Board, используйте компьютер с преобразователем интерфейсов USB-RS485.

Мы постоянно совершенствуем наши устройства, поэтому, если вы не нашли описанных в документации настроек — обновите прошивку устройства и программное обеспечение контроллера.

Настройка аналоговых выходов

Вы можете изменить параметры:

Outputs Mode — выберите один из режимов: 0–10 В или ШИМ.
PWM Frequency Factor — коэффициент ШИМ. Итоговая частота рассчитывается по формуле 24 kHz / Factor.

Управление выходами

Если задать значение выходного напряжения (для режима 0-10 В), или коэффициента заполнения (для режима PWM), то они сразу будут установлены на соответствующем выходе.

Выходами можно управлять как диммером:

включать/выключать,
задавать параметры выхода в процентах от заданного диапазона;
задавать скорость изменения параметров выхода.

Настройка выходов в WB-MAO4

Параметры выходов:

Нижний порог диммирования — значение на выходе, соответствующее уровню в 1%.
Верхний порог диммирования — значение на выходе, соответствующее уровню в 100%.
Время уменьшения / увеличения значения на 1% — темп уменьшения / увеличения уровня выходного сигнала при переходе от одного значения к другому;
Длительность периода повторения действий - продолжительные действия будут выполняться с указанным периодом в миллисекундах.

Скорость возрастания/убывания может быть нулевой. Тогда плавные переходы будут отключены и значение уровня будет применяться мгновенно.

Привязка событий с кнопок к выходам

Кнопка без фиксации

Выбор канала, которым управляет событие

Выбор действия, которое вызовет событие

В MAO4 для подключения кнопок доступно 3 дискретных входа, для каждой кнопки обрабатывается 4 типа нажатий: короткое, длинное, двойное, короткое и затем длинное. Таким образом получаем 12 различных событий, для каждого из них существует два параметра для привязки: выход к которому привязано событие и тип действия.

Параметр «Номер выхода» определяет выход модуля, с которым произойдет действие, вызванное событием. Можно выбрать один или сразу все выходы модуля. Также можно не привязывать ни один из выходов, тогда событие будет проигнорировано.

Параметр «Действие с выходом» выбирает действие над выходом, вызываемое событием:

Выключить;
Включить;
Переключить;
Увеличить уровень;
Уменьшить уровень;
Увеличить/Уменьшить уровень. Действие будет чередоваться при нажатии на кнопку.

Некоторые комбинации событий и действий, не имеют практического смысла и будут проигнорированы. В шаблоне драйвера контроллера эти ограничения учтены.

Доступные комбинации событий и действий
Тип нажатия	Отключить выход	Включить выход	Переключить состояние выхода	Увеличить уровень	Уменьшить уровень	Увеличить/уменьшить уровень
Одиночное нажание	Один / все выходы	Один / все выходы	Один выход	Один / все выходы	Один / все выходы	Недоступно
Долгое нажание	Один / все выходы	Один / все выходы	Один выход	Один / все выходы	Один / все выходы	Один выход
Двойное нажатие	Один / все выходы	Один / все выходы	Один выход	Один / все выходы	Один / все выходы	Недоступно
Короткое, затем долгое нажатие	Один / все выходы	Один / все выходы	Один выход	Один / все выходы	Один / все выходы	Один выход

Выключатель с фиксацией

Вместо кнопок можно использовать классические выключатели с фиксацией, для этого выберите режим работы входа «Выключатель с фиксацией». Доступно два типа событий: выключатель включен (замкнут) и выключатель выключен (разомкнут).

Параметр «Номер выхода» определяет выход модуля, с которым произойдет действие, вызванное событием. Можно выбрать один или сразу все выходы модуля. Также можно не привязывать ни один из выходов, тогда событие будет проигнорировано.

Доступны следующие действия с выходами:

Включить;
Выключить;
Переключить.

Световые сцены

Сцены - это способ объединения нескольких каналов и назначения действий для них. Также сцена может состоять и из одного канала.

Например: нужно настроить два режима работы освещения в комнате: 1) дневной режим - быстрое включение на полную яркость / быстрое выключение 2) ночной режим - медленное включение на низкую яркость / медленное выключение

Для этого нужно определить 2 сцены и прописать в них действия:

Сцена 1
- действие при включении света сцены - Включить и установить яркость 100%. Темп изменения яркости 10 мс/%.
- действие при выключении света сцены - Выключить. Темп изменения яркости 10 мс/%.
Сцена 2
- действие при включении света сцены - Включить и установить яркость 10%. Темп изменения яркости 200 мс/%.
- действие при выключении света сцены - Выключить. Темп изменения яркости 200 мс/%.

Теперь Сцена 1 будет отвечать за дневной режим, а Сцена 2 - за ночной. Можно также привязать переключение сцен к нажатиям. Например, короткое нажатие переключает Сцену 1, а двойное - Сцену 2.

Безопасный режим

Настройка поведения выходов модуля при прекращении опроса контроллером

Безопасный режим позволяет остановить технологические процессы в случае, если контроль над модулем утрачен, например, перебит кабель RS-485. Рекомендуем учитывать возможность потери связи с контроллером при проектировании систем управления.

Таймер безопасного режима начинает отсчёт после каждого успешно обработанного (принятого) пакета Modbus и при достижении установленного времени — модуль переходит в безопасный режим. При возобновлении связи, модуль вернётся к обычной работе. По умолчанию таймер установлен в значение 10 секунд.

Для каждого выхода можно настроить безопасное состояние и необходимость перехода в него в случае потери связи.

Можно настроить поведение управления с входов:

Не блокировать — если было настроено управление с входов, то оно сохраняется.
Блокировать в безопасном режиме — управлять выходами с входов будет нельзя.
Разрешить только в безопасном режиме — если управление с входов было включено в настройках, в безопасном режиме входами можно будет управлять, а в обычном — нет.

Состояния выходов при подаче питания

Настройка поведения выхода при подаче питания на модуль

Вы можете настроить поведение каждого канала при подаче питания:

Выключить;
Установить предыдущее состояние;
Включить;
Включить и установить яркость.

Работа по Modbus

Настройка Modbus-модулей и обновление прошивок

Устройства Wiren Board 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 в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, или через сторонние программы.

Параметры порта по умолчанию

Значение по умолчанию	Название параметра в веб-интерфейсе	Параметр
9600	Baud rate	Скорость, бит/с
8	Data bits	Количество битов данных
None	Parity	Бит чётности
2	Stop bits	Количество стоповых битов

В актуальной версии прошивки устанавливать параметр Stop bits необязательно — устройство будет работать без ошибок и в случае, когда количество стоповых битов не совпадает с настройками Modbus-мастер.

Для ускорения отклика устройств рекомендуем поднять скорость обмена до 115 200 бит/с, см. Настройка параметров обмена данными

Modbus-адрес

Modbus-адрес, установленный на производстве. Слева — наклейка на крышке устройства. Справа — наклейка на боковой стенке или нижней стороне устройства.

Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на наклейках, расположенных на корпусе устройства (на верхней крышке, сбоку или снизу). На заводе устройствам Wiren Board в одной партии присваиваются разные адреса, поэтому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.

О том, как узнать, изменить или сбросить Modbus-адрес устройства, читайте в статье Modbus-адрес устройства Wiren Board.

Расширение Быстрый Modbus

Насколько быстр Быстрый Modbus?

Быстрый Modbus добавляет стандартному протоколу Modbus новые полезные функции: быстрое сканирование устройств Wiren Board на шине RS-485 и опрос событий.

Дополнительные возможности активируются специальной командой с мастера. Поэтому устройства Wiren Board можно без проблем использовать с любым сторонним оборудованием.

Не все регистры устройства поддерживают генерацию событий, смотрите карту регистров. Регистры с событиями отмечены молнией ⚡. Подробнее читайте на странице Быстрый Modbus.

Карта регистров

Карта регистров модуля управления MAO4.

Обновление прошивки и сброс настроек

В устройствах Wiren Board можно обновлять прошивку по протоколу Modbus. Это даёт возможность устранять найденные в прошивке ошибки на месте монтажа, а иногда и добавлять новые функции, если это возможно технически. Настройки, хранящиеся в памяти устройства, не пропадают при обновлении прошивки.

Инструкции:

Узнать о выходе новой версии прошивки можно в Журнале изменений в прошивке.