WB-MRWM2

Présentation

Le WB-MRWM2 est conçu pour :

• commuter des charges électriques puissantes jusqu’à 20 A, y compris des charges inductives ;
• mesurer la valeur efficace (RMS) de la tension ;
• mesurer la puissance active ;
• déconnecter la charge lorsque la tension sort de la plage autorisée ; les limites se règlent séparément pour chaque sortie.

L’appareil permet également de configurer :

• des temporisations de protection à l’enclenchement ;
• des temporisations de réenclenchement ;
• des fonctions de temporisation.

Les délais et temporisations se règlent séparément pour chaque sortie.

Deux entrées numériques permettent de commander directement les sorties.

L’appareil nécessite une alimentation basse tension de 9…28 V.

Pour choisir les relais, voir Recommandations de sélection des relais.

Caractéristiques techniques

Principe de fonctionnement

Voyants

Le module comporte 4 voyants :

• Status — vert. Indique la communication Modbus : s’allume à la mise sous tension basse tension, clignote pendant l’interrogation par RS-485 et clignote rapidement lors du chargement du firmware ;
• Relay — orange. Indique l’état du relais ; s’allume lorsque ses contacts sont fermés ;
• Alimentation — orange. Clignote à une fréquence proportionnelle à la puissance consommée. À 4.5 kW, il semble allumé en permanence ;
• Phase fail — orange. S’allume lorsque la tension sort de la plage autorisée (réglable ; par défaut : 207…242 V).

Entrées

Les entrées utilisent des borniers amovibles numérotés avec une borne iGND commune et fonctionnent comme entrées à contact sec.

Raccordez des interrupteurs pour commander directement les sorties, ou une source de signal pour compter les impulsions et mesurer la fréquence.

Les interrupteurs à position maintenue et les boutons-poussoirs sont pris en charge. Les boutons-poussoirs acceptent plusieurs types d’appui, chacun pouvant recevoir une action pour commander des scénarios. Les événements d’appui sont aussi transmis au contrôleur via Modbus pour traitement logiciel.

Le contrôleur Wiren Board n’interroge pas les compteurs d’appuis par défaut. Activez leur interrogation dans les paramètres de l’appareil si nécessaire.

Par défaut, chaque entrée commande la sortie de même numéro. Le mode d’entrée est Latching switch — les contacts du relais suivent ceux de l’interrupteur. Modifiez le type d’interrupteur et les paramètres d’entrée dans les paramètres.

Reconnaissance des types d’appui

Le module reconnaît quatre types d’appui : court ; long ; double ; court suivi d’un long.

Les appuis peuvent être traités sur le contrôleur, qui reçoit un compteur distinct pour chaque type via Modbus, ou localement dans le module pour commander ses sorties.

Les paramètres de reconnaissance des appuis peuvent être modifiés dans les paramètres.

Outputs

Le module possède 2 sorties relais normalement ouvertes indépendantes.

Les relais sont certifiés uniquement pour le courant alternatif ; leur capacité en courant continu peut être inférieure. Pour la puissance et les types de charges autorisés, voir Recommandations de sélection des relais.

Mesure de puissance et de tension

Chaque sortie du WB-MRWM2 possède un circuit qui mesure :

• la valeur efficace (RMS) de la tension ;
• la puissance active, mesurée correctement pour les charges capacitives, inductives et non linéaires.

La fréquence de mise à jour de la puissance dans les registres Modbus dépend de la puissance de la charge. Elle est minimale à faible charge, avec une mise à jour par seconde.

Les différentes sorties peuvent être raccordées à des phases différentes d’un réseau triphasé.

Temporisations

Protection Startup Delay (s) démarre :

• au démarrage du firmware de l’appareil (environ 2.5 s après l’application de l’alimentation basse tension) ;
• lorsque la tension redevient normale après un blocage de la sortie par la surveillance de tension.

La temporisation réduit les courants d’appel en échelonnant le démarrage des charges.

Restart Delay After Output Turn Off (s) démarre à la désactivation du relais. Il protège les charges sensibles aux commutations fréquentes, telles que les compresseurs et pompes.

Les temporisations sont configurées séparément pour chaque sortie relais.

Fonctions de temporisation des sorties

Les fonctions de temporisation activent ou désactivent les sorties du module selon une séquence temporelle définie.

La commande directe et les fonctions de temporisation peuvent être utilisées dans un même module. Chaque sortie ne peut avoir qu’une seule fonction de temporisation. Les sorties sont configurées indépendamment ; modifier une sortie n’affecte pas les autres. En savoir plus sur les fonctions de temporisation des modules relais.

Chaque sortie relais prend en charge les fonctions de temporisation suivantes : Temporisation à l’enclenchement, Temporisation au déclenchement, Switch on for a time, Switch on for a time (with command reset), Switch off for a time, Switch off for a time (with command reset), Cycle MARCHE/ARRÊT.

Configuration des temporisations des sorties.

Surveillance de tension

Cette fonction s’active séparément pour chaque sortie. Les paramètres suivants se règlent également individuellement : Overvoltage Threshold (V), Undervoltage Threshold (V) et le Voltage Dip Duration (s).

Si la tension mesurée à la sortie dépasse Overvoltage Threshold (V) ou descend en dessous de 120 V, la sortie est immédiatement bloquée (désactivée).

Si la tension mesurée à la sortie est supérieure à 120 V mais inférieure à Undervoltage Threshold (V) pendant une durée supérieure à Voltage Dip Duration (s), la sortie est bloquée.

Le blocage est levé lorsque la tension revient dans les limites autorisées, en tenant compte de l’hystérésis fixe.

Pendant le blocage, l’appareil accepte les commandes de relais par Modbus et depuis les entrées en modes Latching switch, Turn off all outputs et matrice de correspondance. La dernière commande est exécutée à la levée du blocage.

Safety Mode

Le mode de sécurité permet d’arrêter les processus si le contrôle du module est perdu, par exemple en cas de câble RS-485 endommagé. Tenez compte d’une éventuelle perte de communication avec le contrôleur lors de la conception du système. Voir Configuration de Safety Mode.

Installation

Montez l’appareil sur un rail DIN standard de 35 mm. Le bornier V+ GND A B au pas de 3.5 mm raccorde l’alimentation et le bus de communication RS-485. Un câblage correct du bus est essentiel à une communication fiable ; voir Câblage et raccordement du bus RS-485.

Si les appareils du bus RS-485 utilisent des alimentations différentes, leurs bornes GND doivent être interconnectées. Voir Mise à la terre des appareils Wiren Board et raccordement de GND et iGND.

Utilisez du fil souple multibrin muni d’embouts de câblage isolés (NSHVI).

Dénudez l’isolant sur la longueur du manchon, ou un peu plus puis coupez le fil qui dépasse après sertissage. Utilisez une pince à sertir les embouts. Un embout serti protège les brins du serrage à vis et assure la connexion.

Ne serrez pas excessivement les vis des bornes : une force excessive endommage la borne à vis.

La commutation des relais augmente brièvement la consommation (voir les caractéristiques). Choisissez une alimentation avec une réserve de puissance suffisante. Pour les longs câbles d’alimentation, tenez compte de la chute de tension le long du câble.

Les entrées numériques s’activent lorsqu’elles sont reliées à iGND. Le courant est faible (~2 mA) ; tout type de bouton ou d’interrupteur adapté peut donc être utilisé. La longueur et la section du câble ne sont pas critiques pour la détection des contacts. Pour limiter les perturbations des câbles de puissance voisins, utilisez une paire torsadée et reliez iGND au second conducteur de la paire. En savoir plus sur le raccordement des bornes iGND/GND.

La section des fils aux bornes à vis des sorties relais doit être adaptée à la charge commutée. Les bornes à vis acceptent des sections de 2.5–4 mm².

Installez le module relais conformément aux exigences de sécurité électrique et empêchez tout contact accidentel avec les bornes haute tension sous tension. Utilisez-le dans les conditions environnementales spécifiées.

Exemple d’installation

La figure montre une possibilité de raccordement des charges au WB-MRWM2 Exemple d’installation du WB-MRWM2.

Dans cet exemple, le câblage en amont et en aval du relais est protégé par un disjoncteur de 16 A. Choisissez son calibre selon la section des fils et le courant maximal commutable par le module.

Le schéma représente un chauffe-eau et un moteur électrique raccordés aux sorties K1 et K2.

Dans cet exemple, les sorties K1 et K2 peuvent être commandées par les interrupteurs et par RS-485. L’affectation des entrées peut être modifiée au moyen de la matrice d’affectation.

Pour les types d’interrupteurs et les autres paramètres du module, voir Configuration.

• 
  Exemple d’installation du WB-MRWM2
• 
  Utilisation du WB-MRWM2 avec deux disjoncteurs différentiels

Configuration

Méthodes de configuration

1. Définissez les paramètres dans l’interface web du contrôleur Wiren Board, sous Settings → Configs → Serial devices driver configuration. Si ces éléments ne sont pas disponibles, vérifiez votre niveau d’accès.
2. Écrivez les paramètres dans les registres Modbus du module depuis la console du contrôleur à l’aide de l’utilitaire modbus-utils-rpc ou l’ modbus­_client.
3. Sans contrôleur Wiren Board, utilisez le configurateur web des appareils Wiren Board ou un autre logiciel ; voir Utilisation des appareils Modbus Wiren Board sans contrôleur. Un ordinateur équipé d’un convertisseur d’interface est nécessaire : USB-RS485.

Nos appareils évoluent en permanence. Si des paramètres décrits dans ce manuel sont absents, mettez à jour le micrologiciel de l’appareil et le logiciel du contrôleur.

Compteurs de fermetures d’entrée et d’appuis

Les compteurs de fermetures d’entrée à la masse sont Input X counter. Ces compteurs sont disponibles dans tous les modes pour compter les impulsions et traiter les signaux à contact sec.

Lors du fonctionnement avec le matrice d’affectation les compteurs de types d’appuis suivants sont disponibles :

• Single Press Counter — appuis courts simples,
• Long Press Counter — appuis longs,
• Double Press Counter — doubles appuis courts,
• Shortlong Press Counter — appuis courts suivis d’un long.

Ils comptent les types d’appui reconnus, plutôt que les fermetures d’entrée, et sont destinés au traitement des boutons-poussoirs. Pour utiliser les types d’appui dans wb-rules activez l’interrogation des canaux correspondants.

Les compteurs Counter et le Single Press Counter ont des fonctions similaires mais traitent les fermetures de contact différemment :

• compteur Counter s’incrémente dès que la fermeture d’entrée est acceptée après le délai d’antirebond configuré ;
• compteur Single Press Counter s’incrémente lorsqu’un appui court a été détecté sans second appui. Le temps de réponse est la durée de l’appui court plus le délai d’attente du second appui.

Par conséquent, lorsque vous utilisez Single Press Counter pour compter des signaux numériques, il peut être nécessaire de réduire le délai d’attente du second appui. Pour les impulsions et les activations d’interrupteurs à lames souples, utilisez Input Counter; pour les boutons-poussoirs, utilisez les compteurs d’appuis.

Tous les compteurs sont stockés dans la RAM du microcontrôleur du relais et remis à zéro lors de la coupure d’alimentation.

Commande par interrupteurs

Le paramètre Mode de fonctionnement permet de sélectionner le type d’interrupteur raccordé, de désactiver les actions d’appui ou de sélectionner un mode fondé sur la matrice d’affectation.

Dans les modes matriciels, les états d’entrée et compteurs d’événements peuvent encore être transmis au contrôleur avec les actions d’entrée désactivées, selon les paramètres d’interrogation des canaux.

Les modes matriciels sont universels ; les modes d’interrupteurs sont conservés pour la compatibilité avec les anciens projets.

Lorsque vous sélectionnez le mode Matrices d’association des boutons permet d’affecter des actions de sortie à chacun des quatre types d’appui pour commander des scénarios et commuter depuis plusieurs emplacements. Voir Reconnaissance des types d’appui.

Paramètres disponibles :

• Long Press Time (ms) — distingue les appuis longs des appuis courts. Un appui dépassant cette durée est long ; sinon, il est court.
• Second Press Waiting Time (ms) — ouvre une fenêtre temporelle après la fin d’un appui court. Un second appui dans cette fenêtre est considéré comme un double appui ; sinon, le premier appui est considéré comme un appui simple.
• Debounce Time (ms) — durée pendant laquelle le signal d’entrée doit rester stable avant d’être enregistré et traité par l’algorithme de reconnaissance des appuis. Réglez-la entre un cinquième et un dixième du délai d’attente du second appui.
• Intervalle d’interrogation de chaque compteur — conservez la valeur par défaut ; le pilote gère automatiquement l’interrogation.

La reconnaissance des doubles appuis retarde celle des appuis courts. Avec le réglage par défaut de 300 ms, l’événement d’appui court survient 300 ms après le relâchement du bouton. Si les doubles appuis et les appuis courts suivis d’un appui long ne sont pas nécessaires, réglez Délai d’attente du second appui à 0 ms. L’événement d’appui court se produira alors immédiatement après le relâchement du bouton.

La reconnaissance des appuis intervient après l’antirebond. Lorsque Debounce time est réglé à la valeur par défaut de 50 ms, les appuis de moins de 50 ms sont ignorés. Le relâchement du bouton est également enregistré 50 ms après le relâchement physique. Choisissez le délai d’antirebond adapté au bouton pour réduire la latence tout en évitant les faux événements, par exemple la détection d’un double appui à la place d’un appui simple.

Paramètres d’entrée par défaut :

• chaque entrée commande le relais correspondant : par exemple, l’entrée 2 commande le relais 2 ;
• mode d’entrée — interrupteur à position maintenue.

Ressources utiles :

• Exemple de traitement des compteurs d’appuis dans wb-rules.

• 
  Sélection du mode de l’entrée relais 1
• 
  Affectation d’actions aux types d’appui
• 
  Configuration de l’interrogation du canal L1

Antirebond

Pour toute entrée du relais, configurez l’antirebond avec le paramètre Debounce Time (ms). Plage : 0–2000 ms ; valeur par défaut : 50 ms.

États des sorties à la mise sous tension

Les comportements suivants sont disponibles à la mise sous tension :

• Placer la sortie dans l’état de sécurité (par défaut) — après la mise sous tension, les sorties suivent le paramètre Fail-safe output state;
• Restore last state — enregistre les derniers états des sorties et les rétablit à la mise sous tension ;
• Régler selon l’état des entrées — après la mise sous tension, les sorties suivent les états des entrées (entrée N fermée → sortie N activée, où N est le numéro d’entrée/sortie). Cela fonctionne uniquement avec les entrées en mode Latching switch.

Safety Mode

Safety Mode peut arrêter un processus en cas de perte de commande du module, par exemple si le câble RS-485 est sectionné. Tenez compte des pertes de communication lors de la conception des systèmes de commande.

La temporisation de sécurité redémarre après chaque paquet Modbus. À l’expiration du délai configuré, le relais passe en mode de sécurité. Le fonctionnement normal reprend lorsque la communication est rétablie. Le délai par défaut est de 10 secondes.

Chaque sortie possède un état de sécurité configurable et peut être configurée pour l’adopter en cas de perte de communication.

Le comportement de la commande par les entrées est configurable :

• Don't change — la commande par les entrées reste active si elle était déjà autorisée.
• Block in safe mode — les entrées ne peuvent pas commander les relais.
• Allow only in safe mode — la commande par les entrées bloquée en fonctionnement normal devient disponible en mode de sécurité.

Configuration de la mesure de fréquence

Pour mesurer la fréquence d’un signal sur une entrée, configurez celle-ci comme suit :

1. Sélectionnez le mode de fonctionnement Commande désactivée, l’entrée mesure la fréquence. Cela dissocie l’entrée de la commande des sorties.
2. Réglez Debounce time à 0 ms pour mesurer les fréquences maximales prises en charge. Pour les signaux basse fréquence, le délai d’antirebond peut être réglé inférieur à la période des impulsions.
3. Désactivez l’interrogation de l’entrée pour réduire le trafic sur le bus.

Pour les détails de l’actualisation des registres de fréquence, voir Actualisation des valeurs de fréquence dans les registres.

Protective Functions

Temporisations

Pour chaque sortie relais, vous pouvez configurer Protection Startup Delay (s) et le Restart Delay After Output Turn Off (s). Plage disponible : 0…999 s ; par défaut : 0 s.

Surveillance de tension

Les paramètres de surveillance de tension se règlent séparément pour chaque sortie relais :

• activation du blocage par tension (activé ou désactivé ; désactivé par défaut) ;
• limite inférieure de tension (120…220 V ; par défaut : 207 V) ;
• limite supérieure de tension (230…277 V ; par défaut : 242 V) ;
• durée admissible du creux de tension (0.5…10 s ; par défaut : 5 s).

Configuration des temporisations des sorties

Dans les paramètres de l’appareil, ouvrez Timers, sélectionnez une fonction et configurez sa durée pour la sortie relais correspondante.

Interface web du contrôleur Wiren Board

Sélection d’un modèle

Pour afficher l’appareil dans l’onglet Devices de l’interface web du contrôleur Wiren Board, ajoutez-le automatiquement en recherchant les appareils Wiren Board sur RS-485 ou l’ manuellement en sélectionnant le modèle WB-MRWM2.

Commande de l’appareil et consultation des valeurs

L’interface web permet de commander les sorties de l’appareil et de consulter les mesures. Pour modifier les canaux affichés, éditez la configuration de l’appareil dans les paramètres du pilote wb-mqtt-serial.

Valeurs mesurées et commandes :

• Input x — état de l’entrée x;
• Input x counter — compteur de fermetures de l’entrée x;
• Command Kx — commande de la sortie Kx;
• Real State Kx — état réel de la sortie Kx;
• Urms Lx — tension efficace de la phase Lx, V;
• AP energy Lx — énergie active directe de la phase Lx, kWh;
• P Lx — puissance active directe de la phase Lx, W;
• Voltage Status Kx — état de la surveillance de tension pour la phase Lx;
• Blocking Kx — état de blocage de la sortie Kx;
• Protection Startup Delay Kx — temporisateur de protection à l’enclenchement de la sortie Kx;
• Restart Delay Kx — temporisateur de réenclenchement de la sortie Kx.

Fonctionnement Modbus

Les appareils Wiren Board utilisent Modbus RTU. La connexion physique utilise l’interface RS-485.

. Toutes les principales commandes de lecture et d’écriture d’un ou de plusieurs registres sont prises en charge. Consultez la liste dans la description du protocole Modbus.

Le module peut être configuré :

• dans l’interface web du contrôleur Wiren Board ;
• à l’aide du configurateur web des appareils Wiren Board;
• à l’aide de logiciels tiers.

Paramètres du port par défaut

Dans le micrologiciel actuel, le réglage Bits d’arrêt est facultatif : l’appareil fonctionne aussi correctement lorsque son nombre de bits d’arrêt diffère de celui du maître Modbus.

Pour une réponse plus rapide, nous recommandons d’augmenter le débit à 115200 bit/s; voir Réglage des paramètres de communication.

Adresse Modbus

Chaque appareil du bus doit avoir une adresse unique comprise entre 1 et 247. L’adresse attribuée en usine figure sur les étiquettes du boîtier (couvercle supérieur, côté ou dessous). Les appareils d’un même lot de production reçoivent des adresses différentes ; ceux d’une même commande auront donc généralement des adresses différentes.

Pour savoir comment rechercher, modifier ou réinitialiser l’adresse, voir Adresse Modbus d’un appareil Wiren Board.

Extension Fast Modbus

Fast Modbus étend le Modbus standard avec une détection rapide des appareils Wiren Board sur RS-485 et l’interrogation des événements.

Ces fonctions sont activées par une commande spéciale du maître ; les appareils Wiren Board restent donc compatibles avec les équipements tiers.

Tous les registres ne prennent pas en charge la génération d’événements. Consultez la table des registres : les registres compatibles sont marqués ⚡. Voir Fast Modbus.

Table des registres Modbus

Mises à jour du micrologiciel et réinitialisation des paramètres

Les appareils Wiren Board prennent en charge les mises à jour du micrologiciel via Modbus. Cela permet de corriger les défauts sur le site d’installation et, lorsque c’est techniquement possible, d’ajouter des fonctions. Les paramètres enregistrés dans l’appareil sont conservés lors d’une mise à jour du micrologiciel.

Instructions :

• Mise à jour du micrologiciel ()
• Réinitialisation des paramètres
• Réglage des paramètres de connexion
• Adresse Modbus : recherche, réinitialisation ou modification
• Mise à jour du chargeur d’amorçage

Les nouvelles versions du micrologiciel figurent dans le journal des modifications du micrologiciel de l’appareil.

Problèmes connus

ERRMRWM0001 — Le cumul d’énergie ne fonctionne pas avec les firmwares 1.19.0 à 1.20.1 inclus ; le registre d’énergie reste à 0. Installez le firmware 1.20.2 ou ultérieur.

ERRMR17 — Les lots matériels v1.4B–v1.5C peuvent consommer davantage et chauffer plus lorsque les relais sont activés. Le problème est corrigé depuis le lot v1.5D. Une alimentation 12 V réduit l’échauffement si elle convient à l’installation ; contactez l’assistance si le module chauffe anormalement.

Révisions matérielles

Dépannage

Perturbations des relais et contacteurs

Les relais et contacteurs peuvent perturber les appareils voisins. Lors de la commutation de charges, en particulier inductives, les contacts génèrent des transitoires haute fréquence d’amplitudes de plusieurs kilovolts, susceptibles de se coupler à d’autres circuits. Les réseaux d’amortissement suppriment ces transitoires, réduisant les perturbations et améliorant la stabilité des équipements. Voir Perturbations lors de la commutation de charges inductives

Images et plans

1. Boîtiers, disjoncteurs, contacteurs et autres symboles tiers.

• 
  Dimensions hors tout : 53.3 × 90.2 × 57.5 mm (L × l × H)

Images et schémas des versions matérielles antérieures

• 
  Module relais WB-MRWM2 antérieur à la version v1.7
• 
  Carte du WB-MRWM2 antérieure à la version v1.7
• 
  Exemple d’installation du WB-MRWM2 antérieur à la version v1.7