Gas sensor WB-MSGR: различия между версиями

Материал из Wiren Board
Строка 225: Строка 225:
|все
|все
|-
|-
| 200-206 || input || R || {'W','B','M','S',0,0} ||  || сигнатура
| 200-206 || input || R || {'W','B','M','S','G','R'} ||  || сигнатура
|все
|все
|-
|-

Версия 16:59, 30 мая 2017

Датчик WB-MSGR

Назначение

Комбинированные электрохимические датчики газа WB-MSGR с встроенным реле.

Исполнение: пластиковый корпус с возможностью крепления на DIN-рейку и крепёжными отверстиями. Напряжение питания 9 – 24В.

Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу MODBUS.

Возможно заказать датчик с сенсорами на выбор:

  • горючие газы: природный газ, метилпропа​н, пропан, метан, водород
  • органическ​ие газы: NH3, NOx, алкоголь, бензол, табачный дым, CO2

Технические характеристики

  • Коммуникационный протокол Modbus RTU
  • Способ подключения – разъёмные винтовые клеммные зажимы
  • Напряжение питания: 9-24В постоянного тока
  • Габариты: 65*46*29 mm
  • Отверстия для крепления
  • Возможность установки на DIN-рейку
  • Параметры реле: переключающая группа контактов (SPDT), до 3А@230V AC, до 3A@30V DC

Условия эксплуатации:

  • Температура воздуха от -20°С до +50°С;
  • Относительная влажность воздуха до 98%,без конденсата влаги.

Модификации

Характеристики кодируются в артикуле, по следующей схеме:

Обозначение Поддерживаемая функция
WB-MSGR-xxxx версия с встроенным реле
WB-MSG-xxxx версия без встроенного реле



Порядок подключения

В процессе наполнения.

Управление

Параметры шины.

Скорость 9600 бит/сек, данных - 8 бит, чётность – нет, стоповый бит - 2.

Команды Modbus, поддерживаемые устройством

Command Dec Hex
READ_COIL 1 0x01
READ_HOLDING_REGISTERS 3 0x03
WRITE_SINGLE_COIL 5 0x05
WRITE_SINGLE_REGISTER 6 0x06
WRITE_MULTI_COILS 15 0x0F
WRITE_MULTI_REGISTERS 16 0x10

Функции

Смена адреса производится широковещательный (slave_id 0) командой записи (WRITE_SINGLE_REGISTER) в holding register с адресом 128 (0x80).

По адресу 200 лежит сигнатура длинной 6 байт. Сигнатура уникальна для каждой модели устройства и позволяет идентифицировать модель. Для получения сигнатуры нужно выполнить READ_HOLDING_REGISTERS адрес 200 длина 6. Запись в эту область памяти не поддерживается, при попытки записи в недопустимое место возвращается ошибка 3.

Безопасный режим

В этом режиме при прекращении обмена данными по modbus устройство отключает реле по прошествии заданного времени.

Для включения безопасного режима нужно записать значение отличное от 0 в HOLDING_REGISTER по адресу 8. Это значение - таймаут в секундах.

Принцип работы и настройка датчика

При изменении концентрации определенного газа изменяется сопротивление полупроводникового чувствительного элемента (ЧЭ) датчика Rs. При измерениях используется соотношение сопротивления ЧЭ Rs к сопротивлению, измеренному в эталонной среде Rs0. При увеличении концентрации газов, к которым чувствителен датчик, сопротивление ЧЭ падает, соответственно, уменьшается соотношение Rs/Rs0. На основании значения соотношения Rs/Rs0 можно принимать решение о включении предупреждающего сигнала. Для разных газов одно и то же соотношение Rs/Rs0 соответствует разной концентрации этих газов в окружающей среде.

Внутри датчика имеется нагреватель, который постоянно включен, что обеспечивает возможность измерения концентрации газов. Если датчик долго оставался обесточенным, то выход на рабочий режим потребует некоторого времени: от двух суток, если датчик не включался месяц, до недели, если датчик не включался больше полугода. Эксплуатация в агрессивной среде приводит к деградации ЧЭ, наледь и конденсат снижают его чувствительность.

Температура и влажность также влияют на сопротивление чувствительного элемента: оно падает с увеличением температуры и влажности.

Перед настройкой датчика дождитесь выхода ЧЭ на рабочий режим. О выходе на рабочий режим можно судить по стабилизации сопротивления ЧЭ при неизменных окружающих условиях — при которых датчик будет постоянно эксплуатироваться.

Значение Rs0 зависит от типа датчика и может варьироваться от одного экземпляра к другому, поэтому изначально возможно установить значение Rs0 равным сопротивлению после выхода на рабочий режим.

Автоматическое управление реле

Если значение Rs/Rs0 ("Rs ratio") превышает установленный порог "High threshold" (регистр 61), реле выключается. Если значение становится меньше порога "Low threshold" (регистр 62), реле включается.

Для корректной работы в регистрах 60, 61, 62 должны быть значения, отличные от нуля.

Управление через web-интерфейс

Датчик WB-MSGR

Описанная выше логика работы реализуется через настройки, которые можно выполнить в web-интерфейс датчика.

  • Relay — состояние реле, может изменяться вручную. (Например, при срабатывании реле вы можете сначала отключить сигнал тревоги, а затем заняться решением проблемы)
  • Rs — текущее сопротивление чувствительного элемента.
  • Rs0 — сопротивление чувствительного элемента в эталонной среде.
  • Rs ratio — текущее отношение Rs/Rs0
  • High threshold -- порог отключения (см. выше)
  • Low threshold -- порог включения (см. выше)
  • Input Voltage -- напряжение питания модуля датчика

Карта регистров Modbus

Регистр / адрес тип чтение/запись значение по-умолчанию формат назначение В модификациях
8 holding RW 0 seconds таймаут для безопасного режима -R
50 input R - raw_val * 16

unsigned

Сырое усреднённое значение с АЦП датчика газа все
51 input R - R × 0.1 (Ohm)

unsigned

Значение сопротивления измерительного элемента датчика газа
52 input R R/R0 * 1000

unsigned

Отношение Rs/Rs0 (см. регистр 60)
60 holding RW R × 10 (Ohm)

unsigned

Значение сопротивления Rs0 измерительного элемента датчика газа при 100ppm для регистров 52 и 61-62
61 holding RW R/R0 * 1000

unsigned

Порог для Rs/Rs0 (передний фронт, превышение порога)
62 holding RW R/R0 * 1000

unsigned

Порог для Rs/Rs0 (задний фронт, падение значение ниже порога)
120 (0x78) holding RW 0 отличное от 0 запись в регистр вызывает перезагрузку МК без сохранения состояния все
121 (0x79) input R - mV текущее напряжение питания модуля все
128 (0x80) holding RW 1 Modbus-адрес устройства все
200-206 input R {'W','B','M','S','G','R'} сигнатура все
220-241 input R __date__ __time__ дата сборки прошивки все

Карта регистров флагов (Coils)

Начальный адрес Количество Назначение В модификациях
0 1 Состояние реле (чтение и установка) -R