DRM21R Модуль релейный, 2 входа, 1 выход реле 30А

Исполнительный модуль DRM21R предназначен для создания систем автоматизации зданий.
DRM21R Модуль релейный RS-485 MODBUS. Представляет собой модуль в корпусе на DIN рейку 2 unit с 2 дискретными или аналоговыми входами и одним релейным выходом до 30А 240В. Управление модулем через RS-485 с контроллера или ПК командами по протоколу MODBUS RTU.

Модуль имеет следующие особенности:
- модуль имеет 2 аналоговых входа;
- модуль имеет 1 релейный выход;
- реле может коммутировать до 30А 240В. Реле имеет группу контактов А (замыкание);
- переключение реле в момент перехода напряжения сети через ноль. Это уменьшает величину искры на контактах, увеличивает срок службы и увеличивает ток переключения;
- автоматическое определение наличие частоты 50Гц. При отсутствии сети, переключение контактов происходит в момент прихода команды;
- модуль подключается к шине RS485 по 4 проводному кабелю, включая питание;
- модуль поддерживает протокол обмена: MODBUS RTU;
- встроенные часы реального времени;
- автоматический расчет коэффициентов аналоговых входов;
- встроенные алгоритмы взаимодействия входов и выходов. Количество алгоритмов 128.
- модуль может работать совместно с контроллерами: «RD» или промышленными контроллерами;
- установка в электрощит на DIN рейку, шириной 2 DIN;
- питание модуля от 7В до 24В.
При подключении к контактам реле большой индуктивной нагрузки (контакторов, пускателей) необходимо параллельно контактам подключить снаббер (демпфирующий конденсатор).
Защита контактов при индуктивной нагрузке.
Интерфейс управления.
Модуль управляется по шине RS485 командами по протоколу MODBUS RTU.
К разъему «RS-485» подключается кабель в котором:
- К проводу G подключается общий;
- К проводу +U – питание;
- К двум другим – А и В RS485.
Подключать шину RS-485 необходимо последовательно и на двух концах кабеля должны быть подключены резисторы по 120 Ом. А питание нужно подключать параллельно от источника питания к модулям.
Входы.
- К клеммам 1 и 2 подключаются дискретные или аналоговые датчики относительно G.
- Выход +5В используется для питания датчиков, например, датчика влажности.
Каждый вход внутри модуля подтянут резистором сопротивлением 4.7 кОм к напряжению +5В. Поэтому контактные датчики и кнопки необходимо подключать относительно G.
Входное аналоговое напряжение может быть в диапазоне 0 - 5 В. При подключении другого напряжения, например, 0 - 10В, необходимо использовать резисторный делитель из двух резисторов, сопротивлением по 1 кОм.
АЦП и входные цепи могут шуметь и выходные данные будут постоянно меняться. Для увеличения точности показаний можно использовать усреднение. Коэффициент усреднения задается в регистре HR72. И рассчитывается по формуле:
АЦП ср=(АЦП1+⋯+АЦПn)/n;
Складывается указанное количество измерений АЦП и делится на их количество.
При этом повышается точность, уменьшается колебание значений, но увеличивается время измерения значения. Так же увеличивается время реагирования на дискретные входы. Если будут использоваться только дискретные входы, то коэффициент усреднения должен быть 1.
Дискретные сигналы рассчитываются из аналогового сигнала. Пороговое значение переключения 1000. Если значение АЦП больше 1000, то вход DI соответствует 1, если значение АЦП меньше 1000, то вход DI соответствует 0. Максимальная частота изменения входного сигнала 100 Гц. При отключенных входах, на них будет присутствовать +5 В (входы подтянуты резистором 4.7 кОм к напряжению +5В) и дискретные входы будут показывать 1. При замыкании датчика на общий G, на входах будет 0 и дискретные входы будут показывать 0. Таким образом, если на вход подключена кнопка, то при нажатой кнопке вход покажет состояние 0.
Каждый аналоговый вход выводит значение АЦП в регистры IR1, IR2. Затем эти значения пересчитываются в физические величины по формуле уравнения прямой:
Значение=(ADC*K)/N+B;
Для датчиков разных физических величин эти коэффициенты разные. Их можно рассчитать вручную. Но модуль может их рассчитывать автоматически по двум точкам.
Для автоматического расчета коэффициентов используются регистры HR64…HR71. Последовательность действий следующая.
1) подключить датчик.
2) в регистр HR64 записать номер канала (1 или 2), к которому подключен датчик.
3) установить датчик в калибровочную камеру.
4) после стабилизации значений вписать значение первого параметра в регистр HR65 и нажать ввод. Вместе с записью значения запишется текущее значение АЦП для первого параметра в регистр HR67.
5) изменить величину климатического параметра.
6) после стабилизации значений вписать значение второго параметра в регистр HR66 и нажать ввод. Вместе с записью значения запишется текущее значение АЦП для второго параметра в регистр HR68. Затем модуль рассчитает коэффициенты и запишет их в регистры HR69, HR70, HR71. Затем модуль перепишет эти параметры в регистры коэффициентов указанного в HR64 номера канала. После этого в регистрах IR11, IR12 будут выводиться значения в заданных физических величинах.
Для повышения точности показаний нужно, чтобы диапазон изменения физической величины был в максимальном диапазоне АЦП от 0 до 4095. Для разных типов датчиков на входах модуля могут быть запаяны разные элементы с разными номиналами. Вход может быть настроен для измерения напряжения, сопротивления или тока.
Пример: калибровка датчика температуры PT1000, NTC 10K, LM235 и др.
- В HR64 записать номер канала, например, 1.
- Датчик температуры положить в стакан с водой вместе с термометром, например, температурой 20 грС. Датчик должен быть герметичный.
- вписать значение температуры в регистр HR65 и нажать ввод.
- Датчик температуры положить в другой стакан с водой вместе с термометром, например, температурой 60 грС.
- после стабилизации вписать значение температуры в регистр HR66 и нажать ввод.
- проконтролировать полученный результат в регистре IR11.
Пример: калибровка датчика влажности HIH4000 и др.
- В HR64 записать номер канала, например, 2.
- Датчик влажности положить на стол вместе с гигрометром, например, 20%.
- вписать значение влажности в регистр HR65 и нажать ввод.
- Подышать на датчик.
- вписать значение 100% в регистр HR66 и нажать ввод.
- проконтролировать полученный результат в регистре IR12.
Пример: калибровка датчика освещенности.
- В HR64 записать номер канала, например, 1.
- Датчик освещенности закрыть рукой.
- вписать значение 0 в регистр HR65 и нажать ввод.
- Датчик направить на источник света вместе с люксметром.
- вписать значение освещенности в регистр HR66 и нажать ввод.
- проконтролировать полученный результат в регистре IR11.
Пример: калибровка кнопок.
- В HR64 записать номер канала, например, 2.
- Отпустить кнопку.
- вписать значение 0 в регистр HR65 и нажать ввод.
- Нажать кнопку.
- вписать значение 1 в регистр HR66 и нажать ввод.
- проконтролировать полученный результат в регистре IR12.
Выход.
На выходе модуля установлено одно реле с напряжением обмотки 24В и нагрузочной способностью контактов 30А 240В. Напряжение для обмотки реле формируется повышающим стабилизатором от входного напряжения 7 … 24В.
- к контактам «L сеть N» подключается сетевое переменное напряжение 220В.
- к контактам реле «N нагр L1» подключается нагрузка.
В модуле есть детектор перехода нуля сети (CZ) cross zero, подключенный к L и N.
При подключении питания переменного напряжения, модуль определяет переход нуля сети и синхронизирует включение реле в момент, когда напряжение равно нулю. Скорректировать момент включения реле можно изменив значения в регистрах HR4 и HR5. Таким образом, при использовании переменного напряжения, реле может коммутировать ток до 30А, а не только его поддерживать во включенном состоянии. Так же повышается ток коммутирования не только активной, но и реактивной нагрузки. В момент коммутации уменьшается величина искры и продлевается срок службы реле. Максимальная частота переключения реле 25 Гц.
При коммутировании большой индуктивной нагрузки, например, контактора, пускателя, необходимо дополнительно использовать элементы клампера и демпфера.
Если переменное напряжение отсутствует или подключено постоянное напряжение, то переключение контактов будет происходить в момент прихода команды.
Индикацию детектора наличия переменного напряжения можно увидеть в регистре HR6.
Контакты реле можно использовать как «сухие контакты» нормально открытые NO. Для этого нужно использовать клеммы L и L1. Клеммы N и N останутся не подключенными. При таком подключении реле может коммутировать постоянный ток низкого напряжения, например, 5В или 24В. Максимальный ток коммутирования постоянного тока меньше примерно в два раза.
Часы реального времени.
В модуле встроены часы реального времени. Правда, часы условные, точность низкая и зависят от питания. Часы за синхронизированы от внешнего кварцевого генератора. Частоту можно скорректировать записью значения от -50 … 0 …+50 в регистр HR7. Установить время можно в регистре HR93 … HR99. Прочитать текущее значение даты и времени можно в IR9004 … IR9010. Питание часов и блока общее, поэтому при отключении питания, часы и дата сбросятся.
Используя часы и дату можно выполнять команды. Можно использовать сценарий: 9 – RTC. Сценарий может выполняться: 1 – Ежемесячно; 2 – Еженедельно; 3 – Ежедневно; 4 - Каждый час; 5 - Каждую минуту. При наступлении события происходит запись в указанный регистр заданного значения. Например, в регистр Coil 1 = Const 1 – включится реле, Coil 1 = Const 0 – выключится реле.
Второй вариант, можно непосредственно прочитать время из регистров IR9004 … IR9010, проверить командой 14 – IF и выполнить необходимые действия.
Таймеры обратного отсчета.
В модуле встроены таймеры обратного отсчета, их всего 16. В любой из таймеров можно записать значение от 1 до 65535. Это значение будет уменьшаться на единицу каждые 0.1 секунду. Для задания 1 секунды, нужно вписать число 10, для задания 1 минуты - вписать число 600, для 1 часа – вписать 36000. Для большего увеличения времени нужно использовать дополнительную внешнюю переменную. Используя таймер обратного отсчета можно выполнять команды. Для этого нужно использовать сценарий: 6 – Таймер.
Сценарии.
В модуле встроены сценарии, которые позволяют автономно выполнить функции взаимодействия входов и выходов, а также выполнить дополнительные операции расчета входных или выходных данных.
Модуль может выполнять 128 команд, записанных по одной команде в строке. С 0 по 127 строку. Язык команд немного напоминает ассемблер, но не для процессоров, а для контроллера. Цикл выполнения команд проходит от 0 до 127 строки и возвращается на 0 строку. Но цикл может перескакивать на другие строки командами: GOTO, CALL, IF. Например, можно выполнить две команды, а в третьей поставить команду GOTO 0. Тогда цикл сократится до 3 строк.
Большинство команд может работать с разными источниками данных:
- Const – константа, фиксированное число (-32768 … +32767). Только чтение.
- Coils – Реле, который содержит состояние реле (0 … 23). Доступно чтение и запись.
- Discrete Input (DI) –- Дискретные входы (0 … 8). Только чтение.
- Holding Reg (HR) – регистр параметров (0 … 2660). Доступно чтение и запись.
- Input Reg (IR) – Аналоговые входы. Доступно чтение и запись. (0…999)
- Timer – регистр таймера обратного отсчета. (0…15)
- PC счетчик команд - Переход на другой сценарий. (0 … 127). Только запись.
Модуль может выполнять следующие сценарии:
- FORM – Формула. Расчет данных по заданной формуле.
- THRS - Пороговое реле. Переключение реле по установленному порогу.
- NTHRS - Пороговое инверсное реле. Тоже, но в инверсном виде.
- TRG – Триггер. При четном нажатии на кнопку включает выход, при нечетном выключает.
- EQU - Выход = входу. Присвоение значения.
- TIMER – Таймер. Выполняет сценарии через заданный промежуток времени.
- JAL - Управление Жалюзи. Включает по очереди реле открытия и закрытия привода.
- PID - ПИД регулятор. Логика управления нагревательным элементом.
- RTC – часы и дата. Выполняет сценарии в определенное время.
- MATH - Арифметические операции. Выполняет: «+», «-», «*», «/», «%», «++», «--»
- BITS - Побитовые операции. Выполняет: «~», «&», «|», «^», «<<», «>>»
- MOV - Присвоение R2 = R4. Присвоение значения.
- IFG Логические операции IF с переходом. «==», «!=», «>», «<», «>=», «<=», «!», «&&», «||»
- IFE - Логические операции IF с функцией присвоения
- GOTO – Переход на другую строку.
- CALL – Переход в подпрограмму.
- RETURN – Выход из подпрограммы.
- PTR – указатель для создания массивов переменных. Записывает данные в массив.
- FOR – создание циклов. Позволяет зациклить часть сценария.
- KD – кнопка с диммированием. Логика работы кнопки с кратковременным нажатием и удержанием.