Релейный модуль HARTZ-R4-IN4 (RS-485, MODBUS RTU, 4 реле, 4 логических входа) представляет собой устройство позволяет включать/выключать питание электроприборов через встроенные реле, а также реализовывать различные сценарии управления за счет подачи напряжения на изолированные входы устройства с датчиков или иных устройств с дискретным выходным сигналом. Устройство обменивается данными по интерфейсу RS-485, зарекомендовавшему себя на протяжении десятков лет, как простой и надежный стандарт передачи данных.
Через механические переключатели на плате устройства, можно выбрать один из четырех режимов работы с устройством:
- Bootloader – специальный режим работы для обновления прошивки устройства. Остальные функции устройства недоступны в данном режиме;
- Modbus RTU – обмен данными происходит по протоколу Modbus RTU (Modicon EIA/TIA-485);
- Строковый SILINES – обмен данными происходит в строковом формате, имитирующем работу через командную строку ОС;
- Бинарный SILINES – обмен данными происходит по специальному бинарному протоколу.
Обмен данными осуществляется через интерфейс RS-485 Half Duplex (используется одна дифференциальная пара с нулем – одновременный прием и передача данных невозможна). Данный интерфейс позволяет подключать на линию до 256 устройств и передавать данные на расстояние до 1 км (в зависимости от конфигурации линии и выбранной скорости обмена максимальное количество устройств на линии и расстояние может меняться).
Возможно подключение устройства к компьютеру по USB через специальный адаптер – преобразователь интерфейса RS-485 в виртуальный COM-порт (ссылка).
Для управления нагрузкой свыше 7А/250В Вы можете приобрести к данному устройству контактор.
Для обновления прошивки в устройстве реализован специальный загрузчик, который работает при подключении устройства к ПК.
Все модели Modbus модулей Silines
Функционал HARTZ-R4-IN4
- 4 встроенных силовых реле типа 1C (перекидной контакт) для коммутации питания подключенных электроприборов. Каждое реле может коммутировать линии с током до 7A при переменном напряжении до 220В и постоянном до 30В;
- 4 дискретных входа с рабочим диапазоном 2…12 В для реализации различных сценариев управления, которые могут детектировать наличие напряжения, управлять встроенными реле и инициировать отправку сообщений по интерфейсу обмена данными;
- Передача данных на расстояние до 1 км;
- Unit Load 1/8 (до 256 устройств на линии RS-485);
- 3 протокола для управления и настройки устройства;
- Диапазон допустимого напряжения питания устройства 7…24 В;
- Обновление программного обеспечения через встроенный загрузчик.
Внешний вид и назначение выводов HARTZ-R4-IN4
Таблица 1 – Назначение элементов устройства и выводов
1 | Разъем питания 7 … 24 V |
2 | Выходы силовых реле |
3 | Разъемы для подключения дискретных входов |
4 | Разъем подключения RS 485 |
5 | Переключатели режимов |
6 | Светодиод, отображающий статус устройства
• если светодиод мигает 2 раза в секунду, устройство находится в режиме загрузки прошивки • если светодиод мигает 1 раз в секунду, устройство готово к работе в заданном режиме |
7 | Светодиоды для индикации состояния силовых реле |
8 | Светодиоды для индикации состояния дискретных входов |
9 | Светодиоды для индикации приема и передачи данных по RS-485 |
10 | Выход 5 В для реализации логики на дискретных входах устройства |
Таблица 2 – Назначение ползунков переключателей
Ползунок |
Назначение |
PU (п. 1) | Подключает pull-up резистор, номиналом 1 кОм, к не инверсному входу/выходу линии RS-485 для создания защитного смещения [1] |
T (п. 2) | Подключает терминирующий резистор, номиналом 120 Ом, между инверсным и не инверсным входами/выходами линии RS-485 [1] |
PD (п. 3) | Подключает pull-down резистор, номиналом 1 кОм, к инверсному входу/выходу линии RS-485 для создания защитного смещения [1] |
M1 (п. 4) | Переключатель выбора режима M1 |
M2 (п. 5) | Переключатель выбора режима М2 |
ITF LOCK (п. 6) | включает/отключает пользовательские параметры настроек
(скорость передачи данных / бит четности / стоп бит / Modbus адрес) |
Выбор режима работы устройства
Устройство имеет возможность работы по одному из 4-х выбранных режимов работы: «Bootloader», «Modbus RTU», «Строковый SILINES», «Бинарный SILINES». Выбор режима работы осуществляется через переключатели M1 и M2. Через переключатель ITF LOCK фиксируются параметры обмена данными (скорость, бит четности, количество стоп бит и адрес устройства в режиме Modbus). Положение ползунков переключателя определяется устройством один раз во время запуска – для того, чтобы изменения вступили в силу, требуется перезагрузка (по питанию либо специальной командой).
Таблица 3 – Соответствие положений переключателя и режимов работы устройства
Выбранный режим |
M1 (п. 4) |
M2 (п. 5) |
Bootloader | OFF / 0 | OFF / 0 |
Строковый SILINES | ON / 1 | OFF / 0 |
Бинарный SILINES | OFF / 0 | ON / 1 |
Modbus RTU | ON / 1 | ON / 1 |
Таблица 4 – Соответствие положения переключателя и параметров интерфейса передачи данных
Параметры обмена |
ITF LOCK (п. 6) |
Заданные пользователем | OFF / 0 |
Фиксированные | ON / 1 |
Силовые реле HARTZ-R4-IN4
Встроенные электромеханические моностабильные силовые реле типа “1C” предназначены для коммутации линий питания. Выход каждого реле представляет собой 3 контакта, выведенные на разъем, условно обозначаемые, как “N.O”, “COM” и “N.C”. Данные выходы полностью изолированы от остальных сигналов устройства, а также от выходов других силовых реле. Каждое силовое реле может принимать 2 состояния, при которых два из трех контактов механически замкнуты между собой внутри него:
- “0” / выключено – контакты “N.C” и “COM” замкнуты между собой, контакт “N.O” ни к чему не подключен
- “1” / включено – контакты “N.O” и “COM” замкнуты между собой, контакт “N.C” ни к чему не подключен
Данные реле являются моностабильными, соответственно, для поддержания “включенного” состояния, на устройство должно подаваться напряжение питания. При отсутствии напряжения питания все встроенные силовые реле устройства возвращаются в выключенное состояние автоматически. Для управления силовыми реле, в устройстве предусмотрена специальная система команд. Также их можно связать с дискретными входами и реализовать аппаратное управление. Когда реле находится во включенном состоянии, на устройстве светится соответствующий его номеру светодиод.
Конфигурация силовых реле происходит через следующие параметры (формат параметров приведен в описании протоколов обмена данными):
- STATE – текущее состояние реле. Может принимать значения “ON” – реле выключено (STATE=1) и “OFF” – реле выключено (STATE=0)
-
STARTUP – состояние, в которое контроллер устанавливает реле после запуска. Если реле связано с дискретным входом и параметр FEXEC данного входа равен “1”, то контроллер игнорирует параметр STARTUP для реле. Возможные значения:
- “OFF” – реле остается выключенным
- “ON” – реле переходит во включенное состояние
- “MEM” – воспроизводится последнее состояние реле, которые было до выключения устройства
- STARTUP_DELAY – задержка в миллисекундах, через которую контроллер устанавливает заданное в параметре STARTUP состояние реле, если последний не игнорируется. Допустимые значения 0 … 232 – 1.
Дискретные входы HARTZ-R4-IN4
Изолированные дискретные входы устройства позволяют определить наличие напряжения на своих контактах в виде двух дискретных значений – “0” и “1”, управлять встроенными силовыми реле, а также инициировать отправку сообщений на линию RS-485. Их управление и настройка производится через специальные параметры (формат параметров приведен в описании протоколов обмена данными):
- VIRTUAL – Переключает вход в виртуальный режим. Напряжение на контактах виртуального входа не влияет на его состояние, оно задается программно, отправкой специальных команд. Может принимать два состояния – “1” и “0” при активации и деактивации данного режима соответственно.
- STATE – Текущее состояние входа. При чтении может возвращать 3 возможных значения: “0” (напряжение отсутствует), “1” (напряжение детектировано), “2” (состояние не определено). Состояние входа может быть не определено в течение некоторого времени после запуска устройства, пока не будет выполнено условие фильтрации, заданное в его конфигурации. Когда вход находится в виртуальном режиме, запись значения “0” либо “1” в данный параметр меняет его состояние. Когда вход находится в состоянии STATE=1, на устройстве светится соответствующий его номеру светодиод
- DELAY_HI – Задержка перехода в состояние STATE=1. Задается в миллисекундах для устранения влияния “дребезга” контактов и т.п. Может принимать значения от 0 до 216 – 1.
- DELAY_LO – Задержка перехода в состояние STATE=0. Задается в миллисекундах для устранения влияния “дребезга” контактов и т.п. Может принимать значения от 0 до 216 – 1.
- REL_MAP – Битовая маска, которая связывает состояние входа с заданными в маске встроенными силовыми реле. Каждый бит маски от 0 до N привязывает встроенное реле от 1 до N+1. Например, маска 0x03 (0b00000011) связывает со входом реле №1 и №2.
- REL_PULSE_HI – Изменяет тип сигнала, подаваемый на связанные силовые реле, при изменении состояния входа на STATE=1. Принимает значения в миллисекундах от 0 до 232 – 1. При значении “0” тип сигнала – обычный, при остальных значениях – импульс длительностью, указанной в данном параметре.
- REL_PULSE_LO – Изменяет тип сигнала, подаваемый на связанные силовые реле, при изменении состояния входа на STATE=0. Принимает значения в миллисекундах от 0 до 232 – 1. При значении “0” тип сигнала – обычный, при остальных значениях – импульс длительностью, указанной в данном параметре.
- REL_INV – инвертирует команды управления привязанными силовыми реле. Может принимать значения “1” и “0”, где состояние REL_INV=1, соответственно, активирует режим инверсии. В режиме инверсии состоянию входа STATE=0 соответствует состояние реле “1” (включено), состоянию STATE=1 – “0” (выключено). Если в конфигурации входа тип команды определен как “импульс”, то импульс также инвертируется.
- FEXEC – Параметр, который определяет, будет ли переход входа из неизвестного состояния вызывать события, определенные в его конфигурации (команда на реле и отправка сообщения). Может принимать значения “1” и “0”. При FEXEC = 0 события не выполняются.
-
HOLD_EN – Возможны два варианта связывания входа со встроенными силовыми реле:
- Жесткая привязка (HOLD_EN = 1) – состояние встроенных реле в точности повторяет состояние привязанного входа с учетом параметра REL_INV в любой момент времени после того, как тот выходит из неопределенного состояния. Команды управления силовыми реле игнорируются
- Обычная привязка (HOLD_EN = 0) – при изменении состояния входа на силовые реле однократно подается команда включения/выключения с учетом параметра REL_INV. Если параметр FEXEC=0 и вход перешел из неизвестного состояния, то команда на реле не подается.
- MES_EN_HI – При изменении состояния входа на “1” (STATE=1), устройство отправляет сообщение на линию RS-485, записанное в параметр MES_TXT_HI. Принимает значения “0” (отключить отправку сообщения) и “1” (активировать отправку сообщения). Сообщение отправляется MES_NUMBER_HI раз с интервалом MES_INTERVAL_HI секунд. Изменение состояния входа на “0” прерывает отправку сообщений вне зависимости от значения параметра MES_NUMBER_HI.
- MES_INTERVAL_HI – Интервал отправки сообщения. Принимает значение от 1 до 216 – 1 секунд.
- MES_NUMBER_HI – Количество отправляемых сообщений. Принимает значения от 0 до 216 – 1, где значение 0 означает отправлять бесконечное количество раз.
- MES_ TXT_HI – Отправляемые данные сообщения. Максимальная длина – 100 байт (символов).
- MES_EN_LO – При изменении состояния входа на “0” (STATE=0), устройство отправляет сообщение на линию RS-485, записанное в параметр MES_TXT_LO. Принимает значения “0” (отключить отправку сообщения) и “1” (активировать отправку сообщения). Сообщение отправляется MES_NUMBER_LO раз с интервалом MES_INTERVAL_LO секунд. Изменение состояния входа на “1” прерывает отправку сообщений вне зависимости от значения параметра MES_NUMBER_LO.
- MES_INTERVAL_LO – Интервал отправки сообщения. Принимает значение от 1 до 216 – 1 секунд.
- MES_NUMBER_LO – Количество отправляемых сообщений. Принимает значения от 0 до 216 – 1, где значение 0 означает отправлять бесконечное количество раз.
- MES_TXT_LO – Отправляемые данные сообщения. Максимальная длина – 100 байт (символов).
При возникновении ситуаций, когда одни и те же реле связаны с разными входами, обработка команд производится по следующему алгоритму:
- Входы с параметром HOLD_EN=1 имеют приоритет над входами с параметром HOLD_EN=0
- Если входы с одинаковым приоритетом одновременно подают команды на реле, то команды выполняются в соответствии со значением параметра CONF_INP. Данный параметр принимает значения “OR” либо “AND”. При параметре “OR” команды со входов, объединяются через логическое “ИЛИ” (команды на включение имеют приоритет над командами выключения). При параметре “AND” команды со входов, объединяются через логическое “И” (команды на выключение имеют приоритет над командами включения), например:
- CONF_INP = “OR” вход 1: REL_MAP=0x03, REL_INV=0, REL_HOLD=1, STATE=1 вход 2: REL_MAP=0x03, REL_INV=0, REL_HOLD=1, STATE=0 реле №1 и №2 -> включено
- CONF_INP = “AND” вход 1: REL_MAP=0x03, REL_INV=0, REL_HOLD=1, STATE=1 вход 2: REL_MAP=0x03, REL_INV=0, REL_HOLD=1, STATE=0 реле №1 и №2 -> выключены
Подготовка устройства к работе
Перед подключением устройства необходимо выставить требуемый режим работы и конфигурацию резисторов интерфейса RS-485 через соответствующие переключатели. Затем осуществляется коммутация проводов, идущих к реле и дискретным входам, далее, через специальный разъем, устройство подключается к линии RS-485 и на него подается напряжение питания.
Разъем для подключения RS-485 содержит 3 контакта – “A”, “B” и “GND”. Контакты “A” и “B” служат для подключения дифференциальной пары, по которой происходит непосредственная передача данных. Данные контакты должны подключаться к соответствующим линиям интерфейса напрямую – “A” к “A” (не инверсный вход/выход), “B” к “B” (инверсный вход/выход). Контакт “GND” соединен с общим нулевым потенциалом устройства и служит для объединения/выравнивания нулевых потенциалов трансиверов, расположенных на линии интерфейса RS-485. Если устройства, работающие на линии RS485, получают питание от разных изолированных друг от друга источников напряжения, то подключение контакта “GND” является обязательным для корректной работы устройства.
После запуска/перезагрузки, устройство на 4 сек входит в режим “загрузчика” («Bootloader») и ожидает попытку обновления прошивки по специальному алгоритму. Если процесс обновления прошивки не был инициирован, то, по истечении данного интервала, устройство переходит в выбранный пользователем режим работы. В режиме «Bootloader» светодиод «STATUS» мигает с частотой 2 раза в секунду, в остальных режимах – с частотой 1 раз в секунду.
Настройки устройства по умолчанию
Таблица 5 – Значения фиксированных параметров передачи данных в пользовательских режимах
Параметр |
Строковый SILINES |
Бинарный SILINES |
Modbus RTU |
Скорость | 115200 | 19200 | 19200 |
Бит четности | NONE | EVEN | EVEN |
Стоп бит | 1 | 1 | 1 |
Адрес | серийный номер устройства | серийный номер устройства | 240 |
Таблица 6 – Значения параметров реле по умолчанию
Параметр |
Значение |
STATE | OFF |
STARTUP | OFF |
STARTUP_DELAY | 0 |
Таблица 7 – Значения параметров дискретных входов по умолчанию
Параметр |
Значение |
VIRTUAL | 0 |
STATE | 0 |
DELAY_HI / DELAY_LO | 15 |
REL_MAP | 15 |
REL_PULSE_HI / REL_PULSE_LO | 0 |
INV | 0 |
FEXEC | 1 |
HOLD_EN | 0 |
MES_EN_HI / MES_EN_LO | 0 |
MES_INTERVAL_HI / MES_INTERVAL_LO | 1 |
MES_NUMBER_HI / MES_NUMBER_LO | 1 |
Правила и условия эксплуатации HARTZ-R4-IN4
После подключения проводов, коммутирующих нагрузку, перед включением устройства необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов / объектов внутри него, способных вызвать короткое замыкание или иное нарушение работоспособности изделия. Подача на устройство напряжения питания величиной больше/меньше заявленной в электрических характеристиках, попадание влаги внутрь данного устройства, несоблюдение стандартов при подключении интерфейсных линий или работа устройства вне диапазона указанных в данном документе рабочих температур может привести к неработоспособности либо поломке устройства.
При получении устройства от транспортной организации, осуществляющей доставку, необходимо произвести осмотр упаковки на отсутствие повреждений, полученных в процессе транспортировки и хранения. При обнаружении повреждения упаковки необходимо поставить отметку на товаротранспортной накладной и составить акт о повреждении товара.
После вскрытия упаковки необходимо проверить комплектацию посылки, а также произвести осмотр внешнего вида устройства на отсутствие механических повреждений. При обнаружении неполной комплектации товара или внешних повреждений необходимо обратиться к поставщику для замены недостающих и поврежденных товаров.
Все модификации релейного модуля
- HARTZ-R2-IN2 релейный модуль имеет 2 реле и 2 дискретных входа;
- HARTZ-R4-IN4 релейный модуль имеет 4 реле и 4 дискретных входа;
- HARTZ-R6-IN6 релейный модуль имеет 6 реле и 6 дискретных входа;
- HARTZ-R9-IN9 релейный модуль имеет 9 реле и 9 дискретных входа.
Вы можете купить Релейный модуль HARTZ-R4-IN4 (RS-485, MODBUS RTU, 4 реле, 4 логических входа) в интернет-магазине Cyber Networks официального дилера Silines по выгодной цене с доставкой по РФ.