WB-MRWM2

Descrizione

WB-MRWM2 è progettato per:

• commutare carichi elettrici di elevata potenza fino a 20 A, inclusi carichi induttivi;
• misurare il valore efficace (RMS) della tensione;
• misurare la potenza attiva;
• scollegare il carico quando la tensione esce dall'intervallo consentito; i limiti si configurano separatamente per ogni uscita.

Il dispositivo consente inoltre di configurare:

• ritardi di protezione all'accensione;
• ritardi di riaccensione;
• funzioni temporizzate.

Ritardi e temporizzatori si configurano separatamente per ogni uscita.

Due ingressi digitali consentono il comando diretto delle uscite.

Il dispositivo richiede un'alimentazione a bassa tensione di 9…28 V.

Per la scelta del relè, vedere Raccomandazioni per la scelta dei relè.

Caratteristiche tecniche

Principio di funzionamento

Indicatori

Il modulo dispone di 4 indicatori:

• Status — verde. Indica la comunicazione Modbus: si accende quando viene applicata l'alimentazione a bassa tensione, lampeggia durante l'interrogazione tramite RS-485 e lampeggia rapidamente durante il caricamento del firmware;
• Relay — arancione. Indica lo stato del relè; si accende quando i contatti sono chiusi;
• Alimentazione — arancione. Lampeggia a una frequenza proporzionale alla potenza assorbita. A 4.5 kW sembra acceso in modo continuo;
• Phase fail — arancione. Si accende quando la tensione esce dall'intervallo consentito (configurabile; predefinito: 207…242 V).

Ingressi

Gli ingressi utilizzano morsettiere rimovibili numerate con un morsetto iGND comune e funzionano come ingressi a contatto pulito.

Collegare interruttori per il controllo diretto delle uscite oppure una sorgente di segnale per il conteggio degli impulsi e la misura della frequenza.

Sono supportati sia interruttori a posizione mantenuta sia pulsanti. I pulsanti supportano diversi tipi di pressione, ciascuno dei quali può essere associato a un'azione per il controllo delle scene. Gli eventi di pressione vengono trasmessi anche al controllore tramite Modbus per l'elaborazione software.

Il controllore Wiren Board non interroga i contatori delle pressioni per impostazione predefinita. Abilitare l'interrogazione nelle impostazioni del dispositivo, se necessario.

Per impostazione predefinita, ogni ingresso controlla l'uscita con lo stesso numero. La modalità di ingresso è Latching switch — i contatti del relè seguono quelli dell'interruttore. Modificare il tipo di interruttore e i parametri degli ingressi nelle impostazioni.

Riconoscimento dei tipi di pressione

Il modulo riconosce quattro tipi di pressione: breve; lunga; doppia; e breve seguita da lunga.

Le pressioni possono essere elaborate nel controllore, che riceve tramite Modbus un contatore separato per ciascun tipo, oppure localmente nel modulo per controllarne le uscite.

I parametri di riconoscimento delle pressioni possono essere modificati nelle impostazioni.

Outputs

Il modulo dispone di 2 uscite relè normalmente aperte indipendenti.

I relè sono certificati solo per l'uso in corrente alternata; la capacità di carico in corrente continua può essere inferiore. Per la potenza e i tipi di carico consentiti, vedere Raccomandazioni per la scelta dei relè.

Misura della potenza e della tensione

Ogni uscita del WB-MRWM2 dispone di un circuito che misura:

• il valore efficace (RMS) della tensione;
• la potenza attiva, misurata correttamente per carichi capacitivi, induttivi e non lineari.

La frequenza di aggiornamento della potenza nei registri Modbus dipende dalla potenza del carico. È minima con carichi ridotti, quando i valori vengono aggiornati una volta al secondo.

Le diverse uscite possono essere collegate a fasi diverse di una rete trifase.

Ritardi

Protection Startup Delay (s) inizia:

• all'avvio del firmware del dispositivo (circa 2.5 s dopo l'applicazione dell'alimentazione a bassa tensione);
• quando la tensione torna normale dopo che il monitoraggio della tensione ha bloccato l'uscita.

Il ritardo riduce le correnti di spunto scaglionando l'avvio dei carichi.

Restart Delay After Output Turn Off (s) inizia quando il relè si spegne. Protegge i carichi sensibili a commutazioni frequenti, come compressori e pompe.

I ritardi vengono configurati separatamente per ogni uscita relè.

Funzioni temporizzate delle uscite

Le funzioni temporizzate accendono o spengono le uscite del modulo secondo una sequenza temporale definita.

Il controllo diretto e le funzioni temporizzate possono essere utilizzati nello stesso modulo. Ogni uscita può avere una sola funzione temporizzata. Le uscite vengono configurate indipendentemente; modificare un'uscita non influisce sulle altre. Ulteriori informazioni sulle funzioni temporizzate dei moduli relè.

Ogni uscita relè supporta queste funzioni temporizzate: Ritardo all’accensione, Ritardo allo spegnimento, 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), Ciclo ON/OFF.

Configurazione dei temporizzatori delle uscite.

Monitoraggio della tensione

Questa funzione si abilita separatamente per ogni uscita. Anche i seguenti parametri si configurano individualmente: Overvoltage Threshold (V), Undervoltage Threshold (V) e Voltage Dip Duration (s).

Se la tensione misurata all'uscita supera Overvoltage Threshold (V) o scende sotto 120 V, l'uscita viene immediatamente bloccata (disattivata).

Se la tensione misurata all'uscita è superiore a 120 V ma inferiore a Undervoltage Threshold (V) per un tempo superiore a Voltage Dip Duration (s), l'uscita viene bloccata.

Il blocco viene rimosso quando la tensione rientra nei limiti consentiti, tenendo conto dell'isteresi fissa.

Durante il blocco, il dispositivo accetta comandi per i relè via Modbus e dagli ingressi in modalità Latching switch, Turn off all outputs e matrice di associazione. L'ultimo comando viene eseguito alla rimozione del blocco.

Safety Mode

La modalità di sicurezza consente di arrestare i processi in caso di perdita del controllo del modulo, ad esempio per un cavo RS-485 danneggiato. Considerare una possibile perdita di comunicazione con il controllore nella progettazione del sistema. Vedere Configurazione di Safety Mode.

Installazione

Montare il dispositivo su una guida DIN standard da 35 mm. La morsettiera V+ GND A B, con passo di 3.5 mm, collega l'alimentazione e il bus di comunicazione RS-485. Il corretto cablaggio del bus è essenziale per una comunicazione affidabile; vedere Cablaggio e collegamento del bus RS-485.

Se i dispositivi sul bus RS-485 utilizzano alimentatori diversi, i loro morsetti GND devono essere collegati tra loro. Vedere Messa a terra dei dispositivi Wiren Board e collegamento di GND e iGND.

Utilizzare conduttori flessibili a trefoli con puntalini isolati (NSHVI).

Rimuovere l'isolamento per la lunghezza del manicotto oppure rimuoverne un po' di più e tagliare il filo sporgente dopo la crimpatura. Utilizzare una pinza crimpatrice per puntalini. Il puntalino crimpato protegge i trefoli dal morsetto a vite e rende sicuro il collegamento.

Non serrare eccessivamente le viti dei morsetti: una forza eccessiva danneggia il morsetto a vite.

La commutazione dei relè aumenta brevemente il consumo energetico (vedere le specifiche). Scegliere un alimentatore con una riserva di potenza adeguata. Per cavi di alimentazione lunghi, tenere conto della caduta di tensione lungo il cavo.

Gli ingressi digitali si attivano quando vengono collegati a iGND. La corrente è bassa (~2 mA), quindi è possibile utilizzare qualsiasi tipo di pulsante o interruttore adatto. La lunghezza e la sezione del cavo non sono critiche per il rilevamento dei contatti. Per ridurre le interferenze dei cavi di potenza vicini, utilizzare un doppino intrecciato e collegare iGND al secondo conduttore della coppia. Ulteriori informazioni sul collegamento dei morsetti iGND/GND.

La sezione dei conduttori ai morsetti a vite delle uscite relè deve essere adatta al carico commutato. I morsetti a vite accettano sezioni di 2.5–4 mm².

Installare il modulo relè nel rispetto dei requisiti di sicurezza elettrica e impedire il contatto accidentale con i morsetti ad alta tensione sotto tensione. Utilizzarlo nelle condizioni ambientali specificate.

Esempio di installazione

La figura mostra un possibile collegamento dei carichi al WB-MRWM2 Esempio di installazione del WB-MRWM2.

In questo esempio, il cablaggio a monte e a valle del relè è protetto da un interruttore automatico da 16 A. Scegliere la corrente nominale in base alla sezione dei cavi e alla corrente massima commutabile dal modulo.

Lo schema mostra uno scaldacqua e un motore elettrico collegati alle uscite K1 e K2.

In questo esempio, le uscite K1 e K2 possono essere comandate sia dagli interruttori sia tramite RS-485. L'assegnazione degli ingressi può essere modificata mediante la matrice di associazione.

Per i tipi di interruttore e le altre impostazioni del modulo, vedere Configurazione.

• 
  Esempio di installazione del WB-MRWM2
• 
  Utilizzo del WB-MRWM2 con due interruttori magnetotermici differenziali

Configurazione

Metodi di configurazione

1. Impostare i parametri nell'interfaccia web del controllore Wiren Board in Settings → Configs → Serial devices driver configuration. Se queste voci non sono disponibili, verificare il livello di accesso.
2. Scrivere le impostazioni nei registri Modbus del modulo dalla console del controllore utilizzando l'utilità modbus-utils-rpc o modbus­_client.
3. Senza un controllore Wiren Board, utilizzare il configuratore web dei dispositivi Wiren Board o altro software; vedere Utilizzo dei dispositivi Modbus Wiren Board senza controllore. È necessario un computer con un convertitore di interfaccia: USB-RS485.

I nostri dispositivi vengono costantemente migliorati. Se mancano impostazioni descritte in questo manuale, aggiornare il firmware del dispositivo e il software del controllore.

Contatori di chiusure degli ingressi e pressioni

I contatori delle chiusure degli ingressi a massa sono Input X counter. Questi contatori sono disponibili in tutte le modalità per contare impulsi ed elaborare segnali a contatto pulito.

Durante il funzionamento con matrice di associazione sono disponibili i seguenti contatori dei tipi di pressione:

• Single Press Counter — pressioni brevi singole,
• Long Press Counter — pressioni lunghe,
• Double Press Counter — pressioni brevi doppie,
• Shortlong Press Counter — pressioni brevi seguite da lunghe.

Contano i tipi di pressione riconosciuti, anziché le chiusure degli ingressi, e sono destinati all'elaborazione dei pulsanti. Per utilizzare i tipi di pressione in wb-rules abilitare l'interrogazione dei canali corrispondenti.

I contatori Counter e Single Press Counter hanno scopi simili ma elaborano le chiusure dei contatti in modo diverso:

• contatore Counter aumenta non appena la chiusura dell'ingresso viene accettata dopo il tempo di antirimbalzo configurato;
• contatore Single Press Counter aumenta quando viene rilevata una pressione breve senza una seconda pressione. Il tempo di risposta è la durata della pressione breve più il tempo di attesa della seconda pressione.

Pertanto, quando si utilizza Single Press Counter per contare segnali digitali, potrebbe essere necessario ridurre il tempo di attesa della seconda pressione. Per gli impulsi e le attivazioni dei contatti reed, utilizzare Input Counter; per i pulsanti utilizzare i contatori delle pressioni.

Tutti i valori dei contatori sono memorizzati nella RAM del microcontrollore del relè e azzerati quando viene tolta l'alimentazione.

Controllo tramite interruttori

Per il parametro Modalità operativa consente di selezionare il tipo di interruttore collegato, disabilitare le azioni delle pressioni o selezionare una modalità basata sulla matrice di associazione.

Nelle modalità a matrice, gli stati degli ingressi e i contatori degli eventi possono comunque essere inviati al controllore con le azioni degli ingressi disabilitate, in base alle impostazioni di interrogazione dei canali.

Le modalità a matrice sono universali; le modalità degli interruttori vengono mantenute per la compatibilità con progetti precedenti.

Quando si seleziona la modalità Matrici di associazione dei pulsanti consente di assegnare azioni sulle uscite a ciascuno dei quattro tipi di pressione per il controllo delle scene e la commutazione da più punti. Vedere Riconoscimento dei tipi di pressione.

Impostazioni disponibili:

• Long Press Time (ms) — distingue le pressioni lunghe da quelle brevi. Una pressione di durata superiore a questo valore è lunga; altrimenti è breve.
• Second Press Waiting Time (ms) — apre una finestra temporale al termine di una pressione breve. Una seconda pressione entro questa finestra viene considerata una doppia pressione; altrimenti la prima pressione viene considerata singola.
• Debounce Time (ms) — tempo durante il quale il segnale di ingresso deve rimanere invariato prima di essere registrato ed elaborato dall'algoritmo di riconoscimento delle pressioni. Impostarlo tra un quinto e un decimo del tempo di attesa della seconda pressione.
• Intervallo di interrogazione di ciascun contatore — mantenere il valore predefinito; il driver gestisce automaticamente l'interrogazione.

Il riconoscimento della doppia pressione ritarda quello della pressione breve. Con l'impostazione predefinita di 300 ms, l'evento di pressione breve avviene 300 ms dopo il rilascio del pulsante. Se non servono doppie pressioni o pressioni brevi seguite da una lunga, impostare Tempo di attesa della seconda pressione a 0 ms. L'evento di pressione breve si verificherà quindi immediatamente dopo il rilascio del pulsante.

Il riconoscimento delle pressioni avviene dopo il filtraggio antirimbalzo. Con Debounce time impostato al valore predefinito di 50 ms, le pressioni inferiori a 50 ms vengono ignorate. Anche il rilascio del pulsante viene registrato 50 ms dopo il rilascio fisico. Scegliere il tempo di antirimbalzo adatto al pulsante per ridurre al minimo la latenza evitando eventi falsi, come il rilevamento di una doppia pressione al posto di una singola.

Impostazioni predefinite degli ingressi:

• ogni ingresso controlla il relè corrispondente: ad esempio, l'ingresso 2 controlla il relè 2;
• modalità di ingresso — interruttore bistabile.

Risorse utili:

• Esempio di elaborazione dei contatori delle pressioni in wb-rules.

• 
  Selezione della modalità dell'ingresso 1 del relè
• 
  Assegnazione delle azioni ai tipi di pressione
• 
  Configurazione dell'interrogazione del canale L1

Antirimbalzo

Per qualsiasi ingresso del relè, configurare l'antirimbalzo con il parametro Debounce Time (ms). Intervallo: 0–2000 ms; valore predefinito: 50 ms.

Stati delle uscite all'accensione

Sono disponibili i seguenti comportamenti all'accensione:

• Imposta l’uscita nello stato di sicurezza (predefinito) — dopo l'accensione, le uscite seguono l'impostazione Fail-safe output state;
• Restore last state — salva gli ultimi stati delle uscite e li ripristina all'accensione;
• Imposta in base agli stati degli ingressi — dopo l'accensione, le uscite seguono gli stati degli ingressi (ingresso N chiuso → uscita N accesa, dove N è il numero dell'ingresso/uscita). Funziona solo con gli ingressi in modalità Latching switch.

Safety Mode

Safety Mode può arrestare un processo se si perde il controllo del modulo, ad esempio in caso di interruzione del cavo RS-485. Considerare la perdita di comunicazione nella progettazione dei sistemi di controllo.

Il temporizzatore di sicurezza riparte dopo ogni pacchetto Modbus. Alla scadenza del tempo configurato, il relè entra in modalità di sicurezza. Il funzionamento normale riprende al ripristino della comunicazione. Il timeout predefinito è di 10 secondi.

Ogni uscita dispone di uno stato di sicurezza configurabile e può essere configurata per assumerlo in caso di perdita della comunicazione.

È possibile configurare il comportamento del controllo da ingresso:

• Don't change — il comando dagli ingressi rimane abilitato se lo era già.
• Block in safe mode — gli ingressi non possono controllare i relè.
• Allow only in safe mode — il controllo tramite ingressi bloccato durante il funzionamento normale diventa disponibile in modalità di sicurezza.

Configurazione della misura della frequenza

Per misurare la frequenza di un segnale a un ingresso, configurare quell'ingresso come segue:

1. Selezionare la modalità operativa Controllo disabilitato, l’ingresso misura la frequenza. In questo modo l'ingresso viene scollegato dal controllo delle uscite.
2. Impostare Debounce time a 0 ms per misurare le frequenze massime supportate. Per i segnali a bassa frequenza, il tempo di antirimbalzo può invece essere impostato al di sotto del periodo dell'impulso.
3. Disabilitare l'interrogazione dell'ingresso per ridurre il traffico sul bus.

Per i dettagli sull'aggiornamento dei registri della frequenza, vedere Aggiornamento dei valori di frequenza nei registri.

Protective Functions

Ritardi

Per ogni uscita relè è possibile configurare Protection Startup Delay (s) e Restart Delay After Output Turn Off (s). Intervallo disponibile: 0…999 s; predefinito: 0 s.

Monitoraggio della tensione

I parametri di monitoraggio della tensione si configurano separatamente per ogni uscita relè:

• abilitazione del blocco per tensione (abilitato o disabilitato; disabilitato per impostazione predefinita);
• limite inferiore di tensione (120…220 V; predefinito: 207 V);
• limite superiore di tensione (230…277 V; predefinito: 242 V);
• durata consentita del calo di tensione (0.5…10 s; predefinito: 5 s).

Configurazione dei temporizzatori delle uscite

Nelle impostazioni del dispositivo, aprire Timers, selezionare una funzione e configurarne la durata per l'uscita relè corrispondente.

Interfaccia web del controllore Wiren Board

Selezione di un modello

Per visualizzare il dispositivo nella scheda Devices dell'interfaccia web del controllore Wiren Board, aggiungerlo automaticamente mediante la ricerca dei dispositivi Wiren Board su RS-485 o manualmente selezionando il modello WB-MRWM2.

Controllo del dispositivo e visualizzazione dei valori

L'interfaccia web consente di controllare le uscite del dispositivo e visualizzare le letture. Per modificare i canali visualizzati, modificare la configurazione del dispositivo nelle impostazioni del driver wb-mqtt-serial.

Valori misurati e comandi:

• Input x — stato dell'ingresso x;
• Input x counter — contatore delle chiusure dell'ingresso x;
• Command Kx — comando per l'uscita Kx;
• Real State Kx — stato effettivo dell'uscita Kx;
• Urms Lx — tensione efficace della fase Lx, V;
• AP energy Lx — energia attiva diretta della fase Lx, kWh;
• P Lx — potenza attiva diretta della fase Lx, W;
• Voltage Status Kx — stato del monitoraggio della tensione della fase Lx;
• Blocking Kx — stato di blocco dell’uscita Kx;
• Protection Startup Delay Kx — timer del ritardo di protezione all'accensione dell'uscita Kx;
• Restart Delay Kx — timer del ritardo di riaccensione dell'uscita Kx.

Funzionamento Modbus

I dispositivi Wiren Board utilizzano Modbus RTU. Il collegamento fisico utilizza l'interfaccia RS-485.

. Sono supportati tutti i principali comandi per la lettura e la scrittura di uno o più registri. Vedere l'elenco nella descrizione del protocollo Modbus.

Il modulo può essere configurato:

• nell'interfaccia web del controllore Wiren Board;
• utilizzando il configuratore web dei dispositivi Wiren Board;
• utilizzando software di terze parti.

Impostazioni predefinite della porta

Nel firmware attuale, l'impostazione di Bit di stop è facoltativa: il dispositivo funziona correttamente anche quando il suo numero di bit di stop differisce dall'impostazione del master Modbus.

Per una risposta più rapida, si consiglia di aumentare la velocità di trasmissione a 115200 bit/s; vedere Impostazioni dei parametri di comunicazione.

Indirizzo Modbus

Ogni dispositivo sul bus deve avere un indirizzo univoco da 1 a 247. L'indirizzo assegnato in fabbrica è stampato sulle etichette dell'involucro (coperchio superiore, lato o parte inferiore). Ai dispositivi di un lotto di produzione vengono assegnati indirizzi diversi, quindi i dispositivi di uno stesso ordine hanno generalmente indirizzi diversi.

Per istruzioni su come trovare, modificare o ripristinare l'indirizzo, vedere Indirizzo Modbus dei dispositivi Wiren Board.

Estensione Fast Modbus

Fast Modbus estende il Modbus standard con il rilevamento rapido dei dispositivi Wiren Board su RS-485 e l'interrogazione degli eventi.

Queste funzioni vengono abilitate da un comando speciale del master, quindi i dispositivi Wiren Board rimangono compatibili con apparecchiature di terze parti.

Non tutti i registri supportano la generazione di eventi. Controllare la mappa dei registri: quelli che supportano gli eventi sono contrassegnati con ⚡. Vedere Fast Modbus.

Mappa dei registri Modbus

Aggiornamenti del firmware e ripristino delle impostazioni

I dispositivi Wiren Board supportano gli aggiornamenti del firmware tramite Modbus. Ciò consente di correggere errori sul luogo di installazione e, ove tecnicamente possibile, di aggiungere nuove funzioni. Le impostazioni memorizzate nel dispositivo vengono mantenute durante un aggiornamento del firmware.

Istruzioni:

• Aggiornamento del firmware ()
• Ripristino delle impostazioni
• Impostazioni dei parametri di collegamento
• Indirizzo Modbus: ricerca, ripristino o modifica
• Aggiornamento del bootloader

Le nuove versioni del firmware sono elencate nel registro delle modifiche del firmware del dispositivo.

Problemi noti

ERRMRWM0001 — Il conteggio dell’energia non funziona con i firmware da 1.19.0 a 1.20.1 inclusi; il registro dell’energia rimane a 0. Aggiornare al firmware 1.20.2 o successivo.

ERRMR17 — I lotti hardware v1.4B–v1.5C possono consumare di più e scaldarsi maggiormente con i relè attivati. Il problema è corretto dal lotto v1.5D. Un’alimentazione a 12 V riduce il riscaldamento, se adatta all’impianto; contattare l’assistenza se il modulo si scalda in modo anomalo.

Revisioni hardware

Risoluzione dei problemi

Interferenze generate da relè e contattori

Relè e contattori possono interferire con i dispositivi vicini. Durante la commutazione dei carichi, soprattutto induttivi, i contatti generano transitori ad alta frequenza con ampiezze di diversi kilovolt, che possono accoppiarsi ad altri circuiti. Le reti snubber sopprimono questi transitori, riducendo le interferenze e migliorando la stabilità delle apparecchiature. Vedere Interferenze nella commutazione di carichi induttivi

Immagini e disegni

1. Involucri, interruttori automatici, contattori e altri simboli di terze parti.

• 
  Dimensioni complessive: 53.3 × 90.2 × 57.5 mm (L × P × A)

Immagini e schemi delle versioni hardware precedenti

• 
  Modulo relè WB-MRWM2 precedente alla versione v1.7
• 
  Scheda del WB-MRWM2 precedente alla versione v1.7
• 
  Esempio di installazione del WB-MRWM2 precedente alla versione v1.7