Болид (НВП) · модуль ввода-вывода по Modbus (RS-485): 4 аналоговых входа 0…10 В, 4 дискретных входа, 2 релейных и 2 транзисторных выхода

М2000-4ДА — модуль ввода-вывода Modbus: 4 аналоговых и 4 дискретных входа, 2 реле и 2 транзисторных выхода

Ведомый Modbus-модуль на DIN-рейку для инженерных систем: 4 входа 0…10 В, 4 дискретных входа, 2 реле, 2 транзисторных выхода с ШИМ и логикой; контроль двух вводов питания.

Модуль ввода-вывода «М2000-4ДА» (АЦДР.421459.001)

Модели семейства

М2000-4ДА (АЦДР.421459.001)модуль ввода-вывода: измерение напряжения на аналоговых входах, опрос дискретных входов, управление выходами по ШИМ и логическим функциям; Modbus-Slave на RS-485
М2000-4ДА (АЦДР.421459.001)
Питаниепостоянное, от 10,2 до 28,4 В включительно; 2 ввода питания (+U1, +U2, «0В»); потребляемая мощность не более 2 Вт без нагрузки транзисторных выходов; напряжение питания не должно превышать 32,0 В
Аналоговые входы4 шт.; напряжение от 0,0 до 10,0 В; разрешающая способность не более 3 мВ; погрешность не более ± (10 % от показания + 6 мВ); входное сопротивление не менее 50 кОм
Дискретные входы4 шт. и общий «COM»; номинальный диапазон от 0,0 до 5,5 В; встроенный источник 5,0 ± 5 %, сопротивление от 8,0 до 65,0 кОм; счётчик импульсов на каждый вход
Выходы-реле2 шт. (DOUT1, DOUT2), сухой контакт, нормально разомкнутые; постоянное и переменное, не более 30,0 В и 1,00 А; изоляция цепей 300,0 В
Транзисторные выходы2 шт. (DOUT3, DOUT4), постоянное напряжение, ток не более 1,00 А; порог защиты от перегрузки 1,35 ± 0,45 А; контроль нагрузки (норма, разрыв, КЗ)
ИнтерфейсRS-485, Modbus; скорости 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 115200 бод/с; встроенный терминатор 120 Ом ± 5 % (перемычка)
Измерение питаниядиапазон от 7,5 до 29,4 В включительно, разрешение не более 9 мВ, погрешность не более ± 10 % от показания; не средство измерения утверждённого типа
Корпус и условияпластмассовый, на DIN-рейку 35 мм; 156 х 107 х 39 мм; масса не более 0,3 кг; IP40; от минус 40 до плюс 55 °С; для закрытых помещений, не для агрессивных сред, пыли и взрыво-/пожароопасных помещений
Ресурснаработка на отказ не менее 80000 ч; срок службы 10 лет; не более 20000 изменений конфигурации за срок службы; гарантия 18 месяцев со дня ввода в эксплуатацию, не более 24 месяцев со дня выпуска
Заводские значения (по умолчанию)адрес Modbus 16; 9600 бод/с, 8 бит, без контроля чётности, 1 стоповый бит, режим RTU; отслеживание сетевого таймаута выключено; те же значения устанавливает восстановление сетевых настроек тампером

Как это работает и подключается

  • Работает как ведомое устройство Modbus (RTU и ASCII) с контроллерами «Болид» («С2000-Т», «М3000-Т»), SCADA, АРМ и контроллерами сторонних фирм; поддерживаются запросы чтения и записи Coil, Discrete Input, Holding и Input Register.
  • Адреса данных: аналоговый вход n — Input Register 8192 + (n − 1) × 128 + 6 (результат в мВ); дискретный вход n — Discrete Input (n − 1) × 128; выход n — Coil 4096 + (n − 1) × 128; статус выхода — Input Register 4096 + (n − 1) × 128.
  • Сетевые настройки: Holding Register 28672 — скорость (0 — 1200 … 9 — 115200), 28673 — формат символа и режим, 28676 — адрес (от 1 до 247), 28680 — сетевой таймаут (0 — выключен, от 1 до 600 с). Тип прибора — Input Register 36864 (значение 62).
  • Дискретные выходы разомкнуты в режиме ожидания стабилизации питания и при пониженном питании; переход в штатный режим — при напряжении выше 10,2 В в течение менее 2,5 с, в режим пониженного — при ≤10,2 В и ≥2,5 с или менее 8,0 В; повышенного — более 29,0 В, возврат — менее 28,5 В. Звуковой излучатель сигналит при повышенном и пониженном питании.
  • Светодиод «РАБОТА» постоянно горит, мигает 5 Гц при обмене; «1»–«4» — зелёный: вход замкнут, красный: выход замкнут, оранжевый: замкнуты оба.
  • Звуки: «Готовность» при запуске и после восстановления сетевых настроек; «Корпус открыт» — 0,96 с; пониженное питание — 0,3 с каждые 0,6 с; повышенное — четыре по 0,15 с каждые 30 с.
  • Датчик вскрытия корпуса: считает вскрытия (16-разрядный счётчик), состояние «закрыт» устанавливается только удержанием кнопки 10–12 с.
  • Конфигурируется программой MProg (с преобразователем «С2000-USB» или «USB-RS485») либо любой Modbus-программой или контроллером в роли Master; ПО обновляется «Orion-Prog».

Монтаж

  • Монтаж: на стену (шаблон, 3 отверстия: A и B либо E и F плюс C или D) или на DIN-рейку; в местах, защищённых от осадков, механических повреждений и посторонних; при отключённом питании.
  • RS-485: «A» и «B» (сечение до 1,5 мм²); «0В» или «COM» соединить с общим проводом линии; если модуль не последний в линии — удалить перемычку терминатора 120 Ом; при питании от разных источников объединить «0В».
  • Выходы: неполярные исполнительные механизмы и входы других приборов — на реле DOUT1 и DOUT2 (полярность не важна); полярные — на DOUT3+/DOUT3− и DOUT4+/DOUT4− с соблюдением полярности; параллельное подключение допустимо.
  • Аналоговые датчики 0…10 В — к парам AINn+ и AINn− с соблюдением полярности; один датчик на два входа и более не предусмотрен. Дискретные датчики — к DINn и общему COM.
  • Питание: основной «+U1» и «0В», резервный «+U2»; рекомендованы «РИП-12» или «РИП-24» (для настройки — «МИП-12»); полярность обязательна.
  • Предварительная настройка до монтажа: ПК с «С2000-USB» или «USB-RS485» и MProg; параметры настройки линии 9600, 8, без контроля, 1 стоп; обращаться к модулю по адресу 16, ждать ответ перед следующим запросом.
  • Проверка: при закрытом корпусе «РАБОТА» — непрерывно зелёным не более чем через 0,5 с; при открытом — «1»–«4» жёлтым не более чем через 3 с, затем «РАБОТА» зелёным не более чем через 10 с; сигнал включения не более чем через 1,5 с; включить реле — красный свет соответствующих светодиодов; замыкать DIN1…DIN4 на COM — зелёный.
  • Обновление ПО: отключить модуль от системы, подключить RS-485 к ПК с Orion-Prog, при открытом корпусе (кнопка вскрытия отжата) включить питание, дождаться жёлтых «1»–«4» и в течение 9,1 с ввести последовательность перезапуска: 4 коротких нажатия, пауза 1,5–2 с, одно длинное нажатие 1,5–2 с; «РАБОТА» мигает около 2,2 Гц.

Примеры

Автоматика вентиляции, отопления, водоснабжения

К аналоговым входам — датчики 0…10 В, к дискретным — контакты и датчики, к выходам — исполнительные механизмы; вышестоящий контроллер («С2000-Т», «М3000-Т» и др.) читает входы и управляет выходами по Modbus.

Управление исполнительными механизмами по ШИМ

Транзисторный или релейный выход работает с широтно-импульсной модуляцией: период и коэффициент заполнения задаются регистрами, а безопасное значение включается при потере связи по таймауту сети.

Автономная логика без контроллера

Состояние выхода можно привязать к двум дискретным входам функциями «И», «ИЛИ», исключающее «ИЛИ», одиночный импульс или RS-триггер, с задержкой фронта или спада.

Частые вопросы

Какой адрес и скорость по умолчанию?

Адрес 16, 9600 бод/с, 8 бит данных, без контроля чётности, 1 стоповый бит, режим RTU.

Как сбросить сетевые настройки?

Корпус открыть, подождать 3–5 с, ввести на кнопке датчика вскрытия: 3 длинных нажатия 1,5–2 с и одно короткое. Прибор подаст сигнал «Готовность».

Что за ШИМ на выходах?

Для каждого выхода есть блок генератора ШИМ: период T (Holding Register 4096 + (n − 1) × 128 + 8, в секундах × 10) и коэффициент заполнения (регистр +5, в процентах × 10); при запуске и по сетевому таймауту ставится безопасное значение (регистр +9).

Что такое сетевой таймаут?

Если за заданное время (от 1 до 600 с) модуль не получил ни одного запроса Modbus, он считает, что связь потеряна, и для выходов устанавливает безопасное значение коэффициента заполнения. Отслеживание включается в Holding Register 28680.

Как включить реле по Modbus?

Функцией 05 записать 0xFF00 в Coil 4096 (DOUT1), 4224 (DOUT2), 4352 (DOUT3) или 4480 (DOUT4); 0x0000 — разомкнуть.

Нюансы и грабли

  • Адрес Modbus по умолчанию у всех модулей один — 16: на общей шине настраивайте по одному и меняйте адрес (Holding Register 28676), иначе ответы наложатся.
  • Восстановление сетевых настроек — тампером при открытом корпусе (кнопка отжата, подождать 3–5 с): три длинных нажатия по 1,5–2 с с короткими паузами и одно короткое; через 3–5 с прибор подаст сигнал «Готовность» и установит адрес 16, 9600 8N1 RTU.
  • Выходы остаются разомкнутыми, пока модуль не вышел в штатный режим питания, и снова размыкаются при пониженном питании — учитывайте это в алгоритмах безопасности.
  • Скорость по умолчанию 9600 бод/с — спецификация Modbus Serial Line требует 19200; при подключении к стороннему ведущему задайте параметры линии явно.
  • Часы: внутренних источников питания нет, при выключении и перезапуске текущие дата и время сбрасываются; при запуске берутся значения из энергонезависимой памяти, которая обновляется раз в сутки в 00:00:00 и далее каждые 4096 с.
  • Изменять настройки блока логических функций выхода «на ходу» опасно: при отключении управления выход может замкнуться, если коэффициент заполнения ШИМ не равен нулю — сначала задайте безопасный режим выхода, потом переключайте, потом верните.
  • Не подключайте к дискретным входам и выходам цепи, не соответствующие характеристикам: напряжение питания не более 32,0 В; реле — не более 30,0 В и 1,00 А.
  • «Orion-Prog» определяет модуль версии 1.00 как прибор с адресом 127 независимо от настройки; после обновления и перезапуска модуль программой не обнаруживается — это нормально.
  • Измерение напряжений (аналоговые входы и вводы питания) не является средством измерения утверждённого типа и не должно использоваться в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений.
  • Не вынимайте плату из корпуса: гарантия аннулируется; ремонт — только на предприятии-изготовителе или в авторизированных центрах.

Документация