DRM88ER Интернет контроллер со встроенным реле, 8 входов и 8 каналов реле. MODBUS TCP, MODBUS RTU, MQTT, WEB

Исполнительные модули DRM88ER предназначены для создания систем автоматизации зданий. Модули предназначены для дистанционного управления через MODBUS RTU по шине RS485, MODBUS TCP, MQTT, REST API, WEB сервер по сети Ethernet для коммутации нагрузок, управления приводами, измерения сигналов с аналоговых и дискретных датчиков.
Управление входами, выходами и регистрами модуля возможно через несколько каналов связи одним из них, несколькими или одновременно всеми.
В основе управления устройства находятся регистры в соответствии с протоколом связи MODBUS.
1. Управление командами через встроенные алгоритмы сценариев;
2. Управление по шине RS485 по протоколу MODBUS RTU;
3. Управление по сети Ethernet по протоколу MODBUS TCP;
4. Управление по сети Ethernet по HTTP: встроенный WEB сервер;
5. Управление по сети Ethernet по REST API: GET и POST запросы;
6. Управление по сети Ethernet по MQTT: публикация и подписка.

Обзорная страница модуля DRM88ER

Модули имеют следующие особенности:
- модули имеют 8 входов, работающих как дискретные или аналоговые.
- измерение аналоговых сигналов 0-5 В через встроенный 12 битный 8 канальный АЦП;
- автоматический расчет коэффициентов аналоговых входов;
- модули подключаются к шине RS485 и к питанию через 4 контактный клеммный блок;
- модули подключаются к сети Ethernet;
- управление модулем через: протокол обмена MODBUS TCP, MODBUS RTU, REST API, облачный сервис MQTT, встроенный WEB сервер;
- режим Modbus RTU Master для управления удаленными устройствами Modbus RTU;
- встроенные алгоритмы взаимодействия и пересчета значений;
- встроенные часы реального времени;
- каждое реле имеет сухие контакты и может коммутировать до 16А 250В. 6 реле имеют группу контактов С (переключение) и 2 реле - группу контактов А (замыкание);
- установка в электрощит на DIN рейку, шириной 6 DIN.

Условия эксплуатации:
- Температура воздуха от 0°С до +60°С;
- Относительная влажность воздуха до 90%, без конденсата влаги;
- Атмосферное давление 600 - 900 мм.рт.ст;
- Помещение, не содержащее в воздухе примесей агрессивных или взрывоопасных веществ.

Технические характеристики:
- Напряжение питания: от 12 В до 24 В;
- Потребляемая мощность: 4 Вт;
- Контакты реле по: 16 А, 250 В;
- Напряжение входов: 0 … 5 В;
- Размер: корпуса Ш 105мм х В 58мм х Д 90мм 6DIN;
- Масса: 265 гр.

Подключение модуля.
- Входы могут быть дискретные или аналоговые. Дискретные входы нужно замыкать на землю, вывод GND. Входы внутри модуля подтянуты к питанию +5В.
При использовании настенного выключателя, который удален от модуля нужно параллельно выключателю и со стороны выключателя подключить конденсатор 0.1мкФ 63В, чтобы провода не работали как антенны. Подавать напряжение 220В на входы нельзя.
Аналоговые входы могут измерять напряжение от 0 до 5В или от 0 до 3.3В в зависимости от модификации и версии платы. При неподключенном входе напряжение будет 5В и АЦП будет показывать максимальное значение 4095. Разрядность АЦП - 12 бит.
- Выходы у блока релейные и имеет сухие контакты, т.е. по ним не течет ток и они не подключены ни к какому источнику питания. Питание на контакты нужно подавать снаружи.
Блок имеет 2 выхода с контактами на замыкание, группы А (NO) и 6 выходов с контактами на переключение, группы С (NO и NC). Указанный на реле ток 16А соответствует току удержания при замкнутых контактах, а коммутировать реле могут ток примерно в 2 раза меньше. При условии, что ток действительно 16А, включив сначала реле, затем внешним выключателем, то теле будет держать 16А и немного греться. При условии, что нужно коммутировать ток, то максимальный коммутируемый ток будет 12А для активной нагрузки и 5А для реактивной нагрузки.
Схема подключения сильно зависит от типа нагрузки и от типа питания. Непосредственное прямое подключение без дополнительных цепей возможно только для активной нагрузки (нагревательные элементы, лампы накаливания). Подключать реактивную нагрузку (ёмкостную или индуктивную) возможно только с применением цепей, гасящих реактивную энергию (напряжение или ток).
Если подключается индуктивная нагрузка (контакторы, пускатели, электродвигатели, дроссели), тогда контакты реле нужно защитить, подключив параллельно нагрузке варистор на 360В или 390В (например, 10D361K) и снаббер или демпфер (последовательно включенные конденсатор 0.1мкФ-0.47мкФ напряжением 400В или 630В или ~275В и резистор, сопротивлением от 20 до 200 Ом мощностью 2Вт) как на схеме. Снаббер нужно подключать ближе к обмотке контактора. Желательно применять конденсаторы типов: X2, MKP, MPX.

Если питание от постоянного тока, например для реле на =24В, то параллельно обмотке реле необходимо подключить встречно включенный диод, например, 1N4007.
Если подключается ёмкостная нагрузка, то при коммутации возникает пиковый ток, которым заряжается конденсатор. Этот ток нужно уменьшить или плавно увеличивать. Для этого нужно последовательно с ёмкостной нагрузкой включить дроссель, который должен соответствовать току нагрузки, а индуктивность зависеть от ёмкости нагрузки. Дроссель может быть довольно больших размеров. Такую схему редко применяют, а используют внешний контактор, специальный для ёмкостной нагрузки.


Входы.
Для контроля состояния входов используются функции Discrete Inputs и Input registers
Регистры Discrete Input (DI) отдают состояние дискретных входов.
Регистр: DI 0 (0…1) Кнопка
Регистры: DI 1 - 8 (0…1) Входы 1 - 8
Значение 0 соответствует минимальному напряжению на входе, а значение 1 соответствует максимальному напряжению на входе.

Регистры Input registers (IR) отдают состояние аналоговых входов. Каждый вход опрашивается микросхемой АЦП 12 бит, которая формирует значение от 0 до 4096.
При необходимости значения АЦП можно преобразовать по формуле: X=ADC*K/N+B.
Результат расчета помещается в регистры IR11 – IR18.
Регистры: IR 1 - 8 (0…4096) АЦП 1 - 8
Регистры: IR11 - 18 (-32768...+32767) Входы 1 - 8

Выходы.
Для управления выходами блоков используются регистры Coils. Запись в Coils переключает выходы.
Регистры: Coils 1 - 8 (0…1) Реле канал 1 - 8

Сценарии.
В модуле есть встроенные сценарии. Сценарии описаны в сервисной инструкции. За основу синтаксиса для сценариев частично взят язык ГОСТ Р МЭК 61131-7.
Сценарии выполняются последовательно по одной команде с 0: по 127: и снова повторяются с 0.
Время выполнения одной команды 0,00001 секунды. Время выполнения всех 128 команд 0,0013 секунды. Возможны переходы между строками командами GOTO, CALL. Для ускорения работы последняя команда должна быть GOTO 0 (END).
Сценарии могут выполняться по времени от часов, по таймерам, по входным данным. В качестве выходов могут использоваться регистры Modbus, которые можно посылать и принимать с контроллера. Также входными и выходными данными могут быть регистры передающие и принимающие данные через Modbus RTU Master на удаленные устройства Modbus.
Модуль может выполнять следующие команды сценариев:
- Целочисленные арифметические и битовые операции
- Математические операции с дробными значениями
- Указатель для записи массивов переменных
- Указатель для чтения массивов переменных
- FOR Создание циклов
- Бинарный выбор, мультиплексор
- Логические операции IF (R2 условие R5) с функцией присвоения и переходом
- Логические операции IF двойная с И 
- Логические операции IF двойная с ИЛИ
- Переход GOTO
- Переход в подпрограмму GOSUB
- Выход из подпрограммы RETURN
- Пороговое реле
- Триггер
- Кнопка двойная без переключения
- Кнопка двойная с переключением
- Таймер
- Часы и дата
- Управление Жалюзи
- ПИД регулятор
- Кнопки двойные диммирования
- Запрос значения Modbus Master
- Запрос изменения значения Modbus Master
- Запрос на переключение регистра Modbus Master
- Одна кнопка для диммера
- Время рассвета в минутах
Двойной клик на строку или клик на кнопку Редактировать открывает поле редактора.
Целочисленная математика:
“=” – равно;
“~" – инверсия;
“+1” – инкремент;
“-1“ – декремент;
“+” – сложение;
“-“ – вычитание;
“*” – умножение;
“/” – деление;
“MOD” – остаток от деления;
“+=” сложение с предыдущим
“-=” вычитание из предыдущим;
“AND” – бинарная И;
“OR” – бинарная ИЛИ;
“XOR” – исключающее ИЛИ;
“<<” – битовый сдвиг влево;
“>>” – битовый сдвиг вправо;
“~=” – бинарная инверсия;
“POW” – X в степени Y;
“√” – квадратный корень;
“MIN” - мин значение;
“MED” – среднее значение;
“MAX” - макс значение;
“LIMIT” - ограничение;
“ABS” абсолютное значение.
Математика с дробными значениями:
Входное значение делится на 1000, получается 0.001, результат умножается на 1000 и выводится в выходной регистр.
Значения углов в Радианах.
SIN – Синус;
COS – Косинус;
TAN – Тангенс;
ASIN – Арксинус;
ACOS – Арккосинус;
ATAN – Арктангенс;
SINH - Синус гиперболический;
COSH - Косинус гиперболический;
TANH - Тангенс гиперболический;
EXP – Экспонента;
LN – Логарифм натуральный;
LOG – Логарифм десятичный;
POW – Y в степени X;
“√” – Корень квадратный.
Логические операции IF
“=” – если равно;
“≠” – если не равно;
“>” – если больше;
“<” – если меньше;
“≥” – если больше или равно;
“≤” – если меньше или равно;
“NOT” – если не верно;
“AND” – если верны оба;
“OR” – если верный один из двух.

Редактор сценариев позволяет заполнить необходимые поля выбором значения из выпадающего меню.
Математическая команда позволяет выполнить до трех математических операций в одной троке.

Modbus Master.
Модули могут работать в режиме Modbus RTU Master, посылать запросы о состоянии датчиков и посылать команды на переключение исполнительных устройств. Этот режим работает только через интерфейс RS485 Modbus RTU. Для работы с этим режимом используются сценарии.
MB IN - Через указанный промежуток времени опрашивает датчик и получает в ответ результат.
MB OUT - Через указанный промежуток времени значение из указанного регистра посылается в модуль.
MB TRIGGER - При переключении кнопки посылает попеременно значение On или значение Off в модуль Modbus.
Можно сделать автоматический опрос устройств Modbus Slave с записью полученных данных в регистры модуля. А так же автоматическую запись значений в устройства Modbus Slave.

Протокол MQTT.
Управлять модулем можно с облачного сервиса посредством протокола MQTT.
Указывается имя клиента, корневая тема, адрес брокера, порт брокера, логин и пароль.
Запись топиков следующего типа: (Тема)/(Клиент)/ADR:(Modbus)/(Topic)
Каналы (Topic Publish): COIL1 … COIL8, DI1 … DI8, IR11 … IR18, Компоненты.
Каналы (Topic Subscribe): COIL1/on … COIL8/on, Компоненты.
Например, REL/DRM88ER/ADR:1/COIL3/on

Встроенный WEB интерфейс
Управлять и конфигурировать модули можно с помощью встроенного WEB интерфейса.
 Для входа на страницу необходимо ввести Логин и пароль. Возможны два варианта входа: Пользователь и Администратор. При входе под Логином и Паролем пользователя будет доступна только страница пользователя. При входе под Логином и Паролем администратора будут доступны все страницы. Изменить Логин и Пароль можно на странице доступ. Для выхода из текущего логина и входа в другой нужно в строке запроса добавить слово logout@ следующим образом: http://logout@192.168.0.200/ru/config.shtml
 В интерфейсе есть две страницы: Пользовательская страница и страница настроек. Пользовательская страница для управления модулем. На страницу можно вывести от 1 до 32 индикаторов и регуляторов  произвольных данных. Эти компоненты можно расположить в произвольном порядке и произвольного размера. Задать подходящие цвета и задать фоновую картинку.



Страница настроек модуля. Страница настроек имеет 15 вложенных страниц. На эти страницы выведены все необходимые настройки. Из дополнительного ПО требуется только браузер.