Подбор оборудования Wirenboard и проектирование системы

Вы думаете об установке автоматизации в своем доме или небольшом коммерческом объекте? Умный дом — это не просто модное слово, а настоящий способ обеспечить комфорт, безопасность и экономию денег. Однако для того, чтобы система работала как часы, важно продумать проект и выбрать правильное оборудование.

Для тех, кто хочет гибкую и надежную систему «под себя», платформа Wiren Board — отличный выбор. Она не ограничивает вас устройствами одного производителя; вместо этого вы можете управлять многочисленными функциями, такими как свет, отопление, безопасность и многое другое, с помощью одного центра.

Наша статья поможет вам понять основы. Мы поговорим о том, как системно подойти к проекту: с чего начать планирование, на что обратить внимание при выборе контроллеров и модулей Wiren Board, и как избежать ошибок, которые часто случаются. Это первый шаг к созданию умного пространства, которое с полуслова понимает вас.

Центральная или распределённая система

Первый вопрос — как распределим по помещениям основное оборудование. Основное оборудование — это не датчики, а то, что ставится на DIN-рейку: контроллер и модули расширения. Самый надёжный вариант — сделать один большой щит с контроллером и всеми необходимыми модулями, а от него развести кабели на все нагрузки, выключатели и датчики. То есть, кабели на все светильники, на все выключатели, на исполнительные устройства — все от одного центрального щита. Важно понимать, что даже для 3-комнатной квартиры щит получится минимум на 120 мест, не ориентируйтесь на щиты меньшего размера. Это, например, ABB CA25VZRU (ширина 550мм, высота 800мм, глубина 160мм). А для бОльших квартир или домов с большим количеством пожеланий по автоматике скорее будет CA26-CA28 (высота 950-1250мм), особенно если в щите нужно разместить блок питания светодиодных лент или питание трёхфазное (требует больше места в щите, чем при однофазном питании).

Система Wirenboard позволяет создавать несколько щитов, которые можно расставить по всему дому. Например, на каждом этаже есть отдельный щит, а в другой постройке, такой как гараж или баня, есть отдельный щит. Хотя это удобно и экономит кабель, щиты на каждом этаже не всегда доступны. Кроме того, реле щёлкают, что очень слышно по ночам в тишине.

Я считаю, что установка дополнительных щитов не имеет смысла в домах или квартирах площадью менее 200 квадратных метров без отдельных построек. Это связано с необходимостью выделять дополнительные места для установки новых щитов и экономить кабель. Кроме того, если все расположить в одном месте, будет удобнее управлять системой.

В загородном доме можно поставить отдельный щиток для управления системой отопления, которая включает в себя контроль протечки воды и приводы коллекторов, в котельной. Это сэкономит место на щите и не потребует тяги большого количества кабелей от щита до коллектора, что делает его оправданным.

Это просто моя общая рекомендация. Расширение системы через Ethernet позволяет распределять модули по большим площадям. То есть, если у вас большой участок с различными постройками, такими как гостевой дом, баня, теплица и оновной дом, можно объединить все это в компьютерную сеть и использовать один контроллер для управления оборудованием Wirenboard в каждой из этих постройках.

Рекомендуемая длина шины RS485 для модулей и датчиков Wirenboard — 1200 метров. Контроллер имеет две шины и может создавать дополнительные шины RS485.

Модули ввода-вывода (модель начинается с WBIO)

До восьми модулей ввода-вывода можно подключить к контроллеру слева. Эти модули имеют специальные разъемы справа и слева. Вот каталог этих модулей: Посетить этот веб-сайт: https://wirenboard.com/ru/catalog/wb-extensions/

В первом модуле WBIO-DI-WD-14 есть четырнадцать отдельных вводов, которые позволяют подключать герконы, датчики движения, выключатели для штор, сценарные выключатели (которые управляют не конкретной лампочкой, а запускают сценарий) и герконы. Ниже я расскажу о причинах отсутствия выключателей света. Эти модули могут быть подключены к четырех контроллерам, что дает нам 56 отдельных входов. Хотя это зависит от количества выключателей для штор и желаемых сценариев, в квартирах до 120 метров обычно хватает одного модуля.

Wirenboard WBIO-DI-WD-14

WBIO-DO-R10R-4 — это дополнительный важный модуль, который управляет четырьмя электроприводами штор. или экран, управляемый машиной. Управление фазным или сухим контактом возможно.

Wirenboard WBIO-DO-R10R-4

В этом модуле действительно есть 8 реле, а не 4. На каждом выходе есть два контакта. Один отвечает за направление движения шторы, а второй за то, что питание вообще поступает на выход. То есть ситуация, при которой управление работает как на NO, так и на NC, исключена, и движение шторы можно остановить в любой момент.

Если вы хотите управлять шторами по RS485, а не фазным способом, вам не нужен модуль. Однако важно, чтобы приводы штор поддерживали работу по RS485 и чтобы в системе Wirenboard был готовый драйвер для этих приводов.

Вы можете найти список оборудования Wirenboard, в том числе приводов штор, для которых есть готовый драйвер: https://wirenboard.com/wiki/Supported_devices.Источники поддержки: https://wirenboard.com/wiki/Supported_devices

В модуле WBIO-DO-R1G-16 есть 16 подключаемых групп, каждая из которых может поддерживать 1 ампер. Он подходит для подключения приводов отопления, сигнальных ламп, внешних реле и контакторов.

Wirenboard WBIO-DO-R1G-16

Нельзя подключать на этот модуль моторы или освещение. Хотя 1 ампер 230 вольт означает 230 ватт, если подключить мелкую группу света мощностью 20–30 ватт, пусковой ток этой группы света может залипнуть на реле. Поэтому мы не используем эти реле для света или моторов или блоков питания. Они используются только для мелких сигнальных ламп.

В модуле WBIO-DO-R10A-8 есть восемь реле, каждое из которых имеет отдельный вход. То есть каждый выход может подключать 230, 12 или 24 вольта, а также сухой контакт. Недопустимы пусковые токи более 7 ампер на каждое реле. Подходит для управления контакторами, простых вытяжек санузлов и тёплых полов мощностью до 1400 ватт.

Wirenboard WBIO-DO-R10A-8

Поскольку модули, пристыковываемые к контроллеру, более надежны и работают быстрее, чем модули, подключенные по RS485, имеет смысл максимально использовать их возможности.

Но есть ограничение, связанное с контроллером: к нему могут подключаться не более восьми модулей, включая четыре модуля входов и восемь модулей выходов, также известных как реле. Кроме того, контроллер с приделанными к нему слева восемью модулями уже достаточно длинный, чтобы попасть под любой щит по ширине.

Модуль WB-MCM8 — это 8-канальный модуль дискретных входов, который подключается к шине Modbus RS485, если вам нужно подключить сигналы, не подключенные к контроллеру.

Wirenboard WB-MCM8

Чтобы управлять шторами, модули WBIO и любые другие реле могут быть использованы, если у них есть соответствующий режим.

Управление освещением

Модули WB-MR6C v.2 и WB-MR6C v.3 используются для подключения освещения. Это модули, которые могут быть подключены к контроллеру через шины Modbus, и их количество ограничено до пятидесяти штук на каждую шину Modbus, которых у контроллера два. Эти модули имеют мощные реле, поэтому их можно подключать к лампам, моторам и блокам питания с большим пусковым током.

Модель WB-MR6C v.3 отличается тем, что в нее встроен блок питания. То есть модуль будет продолжать работать, даже если блок питания контроллера выключен или шина Modbus повреждена. Чтобы это сделать, необходимо подключить ноль к клемме N.

Модуль Wirenboard WB-MR6C v.3

При отключении 24-вольтового блока питания шины модуль v2 не будет работать без клеммы N.

Wirenboard WB-MR6C v.2

У обоих модулей входы реле объединены по трем, а выходы только нормально-разомкнутые. Это означает, что, если реле управляются светом, на каждые три реле должен стоять один автомат. Если нам нужен один сухой сигнал, то два других реле не будут использоваться. Вместо этого мы можем подключить внешние реле с полноценными НО и НЗ контактами.

Схема подключения Wirenboard WB-MR6C v.2

Кроме того, в наличии есть модуль управления светодиодными лентами WB-LED, который может управлять лентами RGBW, четырехцветными или RGB + одноцветными. Диммер светодиодных ламп WB-MDM3 имеет три канала. Диммер WB-MDM3 имеет один вход и три выхода, что позволяет объединить все три диммируемые группы в один автомат.

Диммеры светильников и светодиодных лент

Напомню, что диммер светильников (светодиодных или галогеновых) подаёт питание 230 вольт и регулирует яркость, обрезая начало или конец синусоиды (см. статью о диммировании ламп). С другой стороны, диммер светодиодных лент использует ШИМ для регулирования яркости. Всегда можно диммировать светодиодные ленты с напряжением 12-48 вольт, а также лампы накаливания и галогеновые. Однако для светодиодных ламп необходимо покупать специальные диммируемые. Если на лампе нигде не написано, что она диммируемая (пишут dim или dimmable или бывает буква D в наименовании), то она не диммируемая, использовать с диммером её нельзя, даже если кажется, что её яркость регулируется — диммер через какое-то время просто сгорит.

Пример диммируемых светодиодных ламп

Когда дело доходит до монтажа кабелей освещения, все просто: кабели от групп света в щит, а от каждой группы отдельный кабель. Это обычно ВВГнг(А)-LS 3х1.5 или более тонкий, как считают монтажники; Я лично предпочитаю КГВВнг(А)-LS 3х0.75, и моя статья по этому вопросу находится здесь. При расположении блока питания в щите на светодиодных лентах проводим кабель в соответствии с длиной ленты и током потребления ленты (подробнее здесь).

Подключение выключателей

Стандартные клавиши любого производителя подходят для управления системой. Импульсные выключатели, которые отжимаются обратно после отпускания, обычно удобнее, но они также доступны. Витая пара удобна для подключения выключателей. Выключатели экрана и тип витой пары не имеют значения; я обычно использую витую пару 5-й категории. Используйте медную пару, а не омеднённую (CU, а не CCA), потому что дешевая пара будет обламываться при подключении к выключателю. 8 жил, каждая с диаметром (без сечения) 0.51-0.52 мм.

На один кабель UTP теоретически можно подключить до семи клавиш. Это делается путем подключения одной жилы к ignd-контакту модуля реле или дискретным входам, а остальные жилы подключаются к клавишам. Но лучше перестраховаться и установить одну витую пару на блок с пятью клавишами, чтобы избежать проблем с жилами или увеличения количества клавиш. Блок шесть клавиш уже имеет два кабеля. Почему? Во-первых, число клавиш может быть увеличено. Во-вторых, вы можете захотеть добавить у выключателя датчик температуры 1-wire или какой-то ещё датчик на шине Modbus. В-третьих, жила может очень неудачно обломаться прямо у выхода из стены или оказаться перебитой где-то по пути от щита.

Поскольку ignd развязаны внутри модуля для защиты от помех, они не являются недостатком питания модулей. Таким образом, мы подключаем общие жилы всех выключателей именно на эти контакты ignd. В идеале для ignd каждого модуля нужно поставить отдельный клеммник.

Самое интересное в модyле в режиме «по умолчанию» заключается в том, что его выходы работают напрямую от входов. Это означает, что можно в щите поставить один модуль реле без контроллера или шины, подключить его к выходу света, а затем подключить выключатели, чтобы свет работал без задержки. Вход номер 0 выключает все реле в модуле.

Я написал в этой статье все подробности о возможностях взаимодействия входов и выходов, настройке типа выключателей и работе с mapping-матрицей.

Если необходимо использовать клавишу, чтобы выключить весь свет, лучше всего завести на вход WBIO-DI-WD-14 и написать соответствующий скрипт. или завести на вход номер 0, но объединить клеммы iGND всех входных модулей.

Чтобы повысить надежность системы выключателей, можно использовать экранированную витую пару FTP 5E вместо UTP 5E. Соблюдение правил монтажа слаботочных кабелей не требует этого на небольших объектах.

Кроме того, модули диммеризации WB-MDM3 и контроллеры светодиодных лент WB-LED имеют входы для прямого управления выходами.

Кроме того, есть возможность изменить логику управления в любом модуле, что приводит к прекращению работы выходов, полученных напрямую от входов.

Для тех, кто не любит витую пару или хочет в будущем перейти на обычную схему управления светом с замыканием выключателем 230 вольт, могу предложить монтировать к ним сигнальный кабель типа МКШнг, КГВВнг или КВВГнг с сечением 0.5 или 0.75 мм2, количество жил по количеству клавиш + 1. Витая пара не может передавать 220 вольт, потому что она не предназначена для этого.

Вообще говоря, аббревиатура кабелей очень путаница; я видел, что на разных сайтах разные буквы расшифровываются по-разному. В связи с этим я хотел бы рассказать вам о следующих кабелях:

МКШ — многожильный монтажный кабель в ПВХ изоляции с напряжением до 500 вольт и пригоден для стационарного монтажа.

МКЭШ и экран идентичны, но они не защищают передаваемый сигнал от наводок.

КГВВ — гибкий кабель контроля в изоляции ПВХ, многожильный и подходит для стационарного монтажа и высоких напряжений.

КВВГ — моножильный контрольный кaбель в ПВХ изоляции. Он также подходит для стационарного монтажа и высоких напряжений.

Когда дело доходит до наших задач, я не вижу большой разницы между этими кабелями. Я не думаю, что моножильные или многожильные кабели являются более удобными; однако для подключения многожильных кабелей необходимо использовать наконечники-гильзы (НШВИ), но многожильные кабели более гибкие и удобны в монтаже. Когда вы покупаете кабель, обратитесь к конкретному производителю, чтобы узнать срок службы кабеля.

Многожильные кабели нужно обязательно зажимать в НШВИ

Подключение электроштор

Шторы можно управлять тремя способами:

• Фазное. Подали 230 вольт на один контакт шторы — открывается, подали на другой — закрывается.
• Сухим контактом. 230 вольт питания надо подавать постоянно, управляем замыканием жил витой пары.
• По RS485 Modbus. Самый удобный, потому что позволяет управлять шторой ещё и с пульта, при этом состояние шторы будет передаваться на контроллер.

В первом варианте, который является наиболее простым, на каждую штору монтируется кабель КГВВнг(А)-LS 4х0.75, который включает фазу на открывание, фазу на закрывание, нейтраль и заземление карниза.

В другом сценарии монтируем витую пару на каждый привод и параллельно кабель питания (3х0.75, если он мощный) через каждый привод.

В этом сценарии также используется витая пара UTP 5E на все приводы, а также кабель питания на все приводы шлейфом.

Для привода от щита можно использовать витую пару и пятижильный кабель, но лучше подготовиться к управлению. Самый простой способ — быть искренним. Хотя RS485 сэкономит кабель, он требует соответствующих приводов. Вместо этого управление RS485 использует только шину RS485 и не требует модуля в щите.

Я не рекомендую использовать приводы штор Zigbee, Z-Wave или Wi-Fi, если у вас есть система умного дома. Они работают для своих систем.

Чтобы обеспечить все возможности управления при проектировании домашнего кинотеатра, проложите витую пару вокруг экрана, потому что мотор, используемый для моторизированного экрана кинотеатра, должен иметь возможность управления с выключателя. У некоторых приводов экранов есть вход 12 вольт для управления с ресивера, и для этого сигнала и питания также достаточно кабеля 5х0.75.

Мощные электроприборы и розетки

Модуль WB-MRWL3 подходит для управления средней пo мощности группы розеток (до 4500 ватт). Используем более мощный модуль WB-MRWL3, который имеет три реле с мощностью до 4500 Вт, если требуется большая нагрузка. Он должен быть использован для подключения кухонных приборов, таких как утюг, духовка и бойлер.

Модуль мощных реле Wirenboard WB-MRWL3

У модуля также есть входы, которые могут быть подключены к выключателям, которые могут управлять выходами напрямую.

Мы можем использовать любой релейный модуль Wirenboard и отдельный контактор соответствующей нагрузке мощности, например, рекомендуемый мной ABB EN40-40N-06, для управления трёхфазными электроприборами, приборами мощностью более 4500 Вт или группами приборов, например, всеми розетками в квартире. Последняя цифра EN указывает на ток на каждый полюс контактора, а последняя цифра 06 указывает на напряжение катушки 230 вольт. Есть контакторы из той же серии с напряжением катушки 24 вольта и током на каждый полюс 63 ампера (в конце модели цифра -01). Благодаря ручке на контакторе можно вручную регулировать нагрузку. Есть у ABB аналогичная линейка контакторов без ручки, немного дешевле (ESB).

Электрический тёплый пол

Это сложная задача, требующая подготовки и прокладки проводов. Как и в любой системе, у нас есть два варианта:

1. Ставим обычные классические термостаты тёплого пола с датчиками температуры пола, тянем от них силовой кабель в щит, а в щите этот кабель подключаем через реле, чтобы можно было включать и выключать нагрев тёплого пола с контроллера. При этом нельзя будет регулировать температуру пола с контроллера, но в случае с электрическим тёплым полом в квартире это нужно далеко не всегда, обычно один раз выставляют и больше не трогают.
2. Делаем всё через контроллер. Питание греющего мата напрямую в щит на реле, датчик температуры пола отдельным кабелем в щит на контроллер.

Первый вариант по подготовке не отличается от привычного, с ним проблем нет. Со вторым сложнее. Я считаю, что вполне можно соединить кабель от греющего мата с силовым кабелем от щита гильзой и залить в стяжку пола, оставив соединение необслуживаемым. Заранее проверив, конечно, сопротивление пола, замерив его со стороны щита, а заодно и проверив нагрев пола. Если есть желание сделать соединение пола и кабеля обслуживаемым, то либо ставим отдельный подрозетник, закрытый заглушкой, в котором будет соединение кабелей (можно его спрятать за ванну или за стиралку), либо делаем это соединение за розеткой, поставив для неё монтажную коробку глубиной 80мм, чтобы поместился и механизм розетки, и клеммник для тёплого пола.

Мы используем датчик 1-wire для измерения температуры пола.

Датчик 1-wire

Хотя датчики отличаются от датчиков обычного термостата тёплого пола, он опускается в пол точно так же. У цифрового термостата датчик резистивный, а у обычного резистивный. Датчики 1-wire подключаются тремя жилами (data, gnd, +5 вольт). Кабель является экранированной витой парой категории 5 или выше.

Когда вы закладываете трубку датчика температуры пола, убедитесь, что она гладкая, гибкая трубка, а не гофра.

Датчики 1-wire подключаются напрямую к контроллеру Wirenboard, у которого есть два порта этого типа. До двадцати датчиков могут быть подключены к каждому порту, но шина 1-wire очень чувствительна к помехам. Я много раз видел, как датчик пропадает из системы, если просто прислонить к ней самый маленький силовой кабель 230 вольт. Прокладываем шину 1-wire аккуратно, держась подальше от силовых кабелей.

Поскольку датчик пола должен быть заменяемым, необходимо разместить подрозетник поблизости от пола, в который вставить трубку датчика пола. Затем соедините кабель FTP от щита с клеммником или скотч-локами.

Есть замечательный элемент WB-M1W2 v.3, если вы (как я) не доверяете длинной 1-wire линии или не уверены, что не будет помех на линии.

Модуль Wirenboard WB-M1W2 v.3

Он может подключаться к шине Modbus и подключать два датчика 1-wire. Входит в подрозетник. Таким образом, вы можете либо сразу заложить туда шину Modbus, либо оставить эту установку в резерве, чтобы использовать ее в случае проблем с прямым подключением 1-wire.

Если у вас есть стена с разными сторонами тёплого пола, можно установить один такой элемент и проложить от него две трубки в оба пола.

Еще более совершенный датчик WB-MS v.2 включает в себя сенсоры температуры, влажности, освещенности, уровня VOC и два порта для датчиков 1-провода. Недостаток: он некрасив и не может быть установлен на стену.

Wirenboard WB-MS v.2

Кроме того, габариты не помещаются в подрозетник просто так. Поэтому вам нужно ставить подрозетник глубиной 80 миллиметров и вставить датчик в глубину, что позволит нам получить все, что нужно для санузла: температуру, влажность, освещенность (чтобы предотвратить включение света), летучие органические соединения и датчики пола. После закрытия подрозетник можно проделать несколько аккуратных отверстий, чтобы улучшить воздухообмен.

Но если мы ставим такой датчик на пол, его высота должна быть не менее 800 миллиметров, чтобы он мог правильно измерять температуру воздуха. Это означает, что трубка должна быть гладкой, чтобы датчик можно было положить на провод метр вниз, загнуть на 90 градусов и еще 40-50 сантиметров от загиба. В целом это не самый удобный способ, но иногда он полезен.

Не нужно класть клеммник подключения греющего кабеля и датчик температуры в один подрозетник; они должны находиться друг от друга как минимум на расстоянии друг от друга.

Или есть термостаты, которые используют Modbus для управления тёплым полом. Установите термостат, подобный термостату для отопления или тёплого пола. Затем подключите каждый термостат отдельным кабелем FTP к контроллеру и получите возможность управлять ими локально.

Термостат имеет как датчик температуры пола, так и датчик температуры воздуха. Оба эти датчика могут быть переданы контроллеру, что исключает необходимость установки дополнительного датчика температуры в помещении. Я не могу дать рекомендации по моделям, но могу предложить недорогой вариант термостата на Aliexpress.

До 2022 года на рынке был замечательный термостат Danfoss с Modbus, но в настоящее время он в России не доступен.

Мини-реле WB-MRM2-mini

Этот модуль реле очень прост в использовании и может занимать мало места в подрозетнике.

Wirenboard WB-MRM2-mini

Он имеет размеры 52х22х20 мм и имеет два дискретных входа и два встроенных реле на 7 ампер 230 вольт. Он может выдать до 1600 Вт резистивной нагрузки, а 100 Вт можно использовать для индуктивной или ёмкостной нагрузки с большими пусковыми токами, такими как двигатели, блоки питания и светодиодные лампы.

Радиаторы и коллекторы

Итак, каждый привод управления на радиаторе или коллекторе должен иметь отдельный кабель 2х0.75 от электрощита.

Прочтите это, чтобы узнать, как установить приводы.

Модуль WBIO-DO-R1G-16, который имеет 16 выходов на 1 ампер, может быть установлен в щит управления. Привод обычно не потребляет больше 250мА, и у него нет пусковых токов.

Приводы 230 вольт удобнее использовать нормально-открытыми. Если вы боитесь, что тонкий кабель с напряжением 230 вольт может выйти из стены к приводу и повредить собаку или ребенка, вы можете использовать приводы на 24 вольта. Если у вас все еще есть 230 вольт, поставьте отдельное УЗО с током утечки 10 мА, чтобы в случае необходимости сразу же сработало.

Расскажу ещё про один модуль реле — это Wirenboard MR6CU v.2. Он отличается от MR6C v.2 более узким корпусом.

Wirenboard MR6CU v.2

В нем можно подключать нагрузки до 16 ампер и пусковой ток до 80 А, что делает его идеальным вариантом для розеток, вентиляторов и тёплых полов, вытяжек, полотенцесушителей и контакторов. Однако из-за более узкого корпуса у модуля нет входов, поэтому он не подходит для нагрузок, которые можно управлять напрямую с выключателей.

Краны и датчики протечки

Модуль WB-MWAC v.2 отвечает за контроль потока воды. Вот схема подключения к компьютеру:

Контроль протечки воды Wirenboard

У модуля шесть входов, которые могут быть настроены как датчики протечки, а некоторые из них могут быть настроены как кнопки для перекрывания воды с выключателя. Два реле, которые управляют кранами, работают отдельно от горячей и холодной группы кранов, что дает возможность управлять каждым краном отдельно.

Для кранов перекрывания воды можно использовать напряжение 230 вольт, а не 12 или 24 вольт, как вам удобнее; я за то, чтобы кран работал с 230 вольт, чтобы не было необходимости использовать блок питания. Опасения, такие как «как же так, 239 вольт и вода!», не имеют значения, потому что кран должен быть защищен как УЗО, так и автоматом. Чтобы фаза попала в трубу, необходимо разбить кран молотком, что

Сигнальный кабель ES-04-022 лучше всего подходит для датчиков протечки, потому что он тонкий и гибкий. Многие люди спрашивают, можно ли использовать витую пару; это возможно, но она толще и жестче, что неудобно, и она серого цвета.

Для кранов монтируем кабель 4х0.75; это самый подходящий вариант для любых кранов. Краны могут быть гидролок, Нептун или Аквасторож. Кроме того, датчики протечки могут быть различными: Gidrolock WSS и WSU, Neptune SW007, H2O Contact и Rental DЗ-12B.

Жилья крана перекрывания воды отвечают за фазы открытия, закрытия, ноля и заземления. Если вы не хотите покупать четырехжильный кабель для своего крана, можно использовать трехжильный кабель, а заземление подключить к ближайшей розетке или коробке уравнивания потенциалов, если такая есть.

Кроме того, модуль может подсчитывать импульсы со счетчиков воды. Для этого от модуля до счетчика нужно проложить витую пару или ES-04, а счетчики к модулю подключаются всего два. Поэтому лучше всего использовать один модуль на один ввод воды в доме, если датчиков мало, и не нужно подсчитывать импульсы.

Универсальные датчики

Эти датчики WB-MSW v.4 накладного монтажа подключаются шлейфом по Modbus и могут измерять несколько параметров воздуха, а также движение и освещённость.

Датчик WB-MSW v.4

Датчик имеет размеры 80х80х23,6 мм.

Когда вы покупаете датчик, вы можете выбрать, какие сенсоры нам нужны:

Вы можете выбрать вариант с корпусом без линзы, если вам не нужно следить за движением и измерять уровень освещённости. Корпус датчика можно покрасить в любой цвет, если вы только вытащите плату и покрасите все остальное.

В датчиках есть светодиодные индикаторы в зеленом и красном цветах, которые можно настроить на различные события. Кроме того, в них есть пищалка, также известная как зуммер.

При проектировании датчики должны быть установлены. Это может быть трудно сделать, потому что они не украшают стену. Следует учитывать следующее:

• Идеальная высота от 800 до 2000мм, там датчик лучше всего измерит температуру, влажность и CO2
• Если в помещении есть кондиционер, то ИК-передатчик в WB-MSW v.4 сможет им управлять, нужна прямая видимость
• Не располагаем датчик на стене, смежной с улицей, она может быть холоднее остальных
• Не размещаем датчик на стене, смежной с вентшахтой, она может быть холоднее остальных
• Не располагаем датчик за шторой или мебелью, за телевизором и или холодильником, около кондиционера, около нагревателя, около вентрешётки

Если вы не готовы смириться с тем, что датчик находится на стене, его можно установить на потолке. Тем не менее, показания температуры, влажности и СО2 будут немного не такими, как люди чувствуют, если их ставить на стену.

Я написал статью о внешнем виде датчиков WB-MSW v.3, которая является более старой моделью, которая немного отличается по размерам. В этой статье я рассмотрел различные способы установки.

Поскольку датчики в санузле некрасивы на плитке и нам не нужны точные температуры и влажности в помещении, я обычно проектирую датчики на потолке. Кроме того, сенсор движения в санузле может быть полезен, поскольку он удобнее размещается на потолке и обеспечивает больший охват.

Ниже приведен тип кабеля, который необходимо использовать для соединения датчиков с шиной Modbus. От контроллера к первому датчику, затем к второму, затем к третьему и так далее. Возможно закольцевать шину и привести кабель от последнего датчика обратно в щит. Однако не рекомендуется подключать, поскольку Modbus не работает в топологии «кольцо». Это будет запас, который мы будем использовать в случае, если между двумя элементами будет разрыв. Это позволит нам сделать из кольца две шины.

Чтобы обеспечить универсальность, если дом или квартира, где устанавливается система, можно заложить от щита отдельные кабели на каждый датчик. При таких небольших ответвлениях (до 50 метров) шина работает нормально, либо можно соединить «зигзагом», но лучше последовательно.

Подключение датчиков к контроллеру Wirenboard

Кондиционеры

Управлять кондиционерами можно двумя способами: ИК-командами или Modbus.

Чтобы управлять Modbus, кондиционер должен быть включен. Я рекомендую использовать шлюзы Onokom на Modbus, которые производятся в Санкт-Петербурге. Эти шлюзы подходят для большинства моделей кондиционеров, доступных на российском рынке. Если ваш кондиционер оснащен «умным» управлением Wi-Fi, вероятно, он не сможет подключиться к системе с помощью этого протокола. Это связано с тем, что протокол общения кондиционера со своим приложением для смартфона зашифрован и закрыт.

Инфракрасный кондиционер требует отдельного инфракрасного пульта, что делает его более универсальным. Далее либо ставим датчик WB-MSW v.4 с ИК-передатчиком в прямой видимости от блока кондиционера, либо ставим специальный модуль WB-MIR v.3 с ИК-передатчиком, выносным около блока (внутри корпуса или сверху).

Wirenboard WB-MIR v.3

До каждого внутреннего блока кондиционера необходимо протянуть кабель шины Modbus RS485, что позволит подключить модуль ИК-передатчика.

Если датчик WB-MSW v.4 находится в комнате, в которой находится внутренний блок кондиционера или вынесенный ИК-приёмник запотолочного (канального) кондиционера на стене, то он может использоваться для управления кондиционером с помощью инфракрасного передатчика. Для этого приёмник кондиционера и датчик должны быть в прямой видимости друг от друга. Если вдруг сигнал от WB-MSW v.4 не доходит до кондиционера, FTP до блока кондиционера лучше всегда монтировать.

WB-MIR может передавать ИК-сигнал на расстоянии всего одного метра. К модулю можно подключить датчик температуры 1-проводного стандарта.

Есть кондиционеры, которые предлагают «карту гостиницы». Сигнал «сухой контакт» позволяет правильно включать и выключать кондиционер. Таким образом, вы можете управлять общим управлением с родного пульта, а иногда вы можете настроить включение и отключение. В техническом описании вы найдете ту же опцию «карта гостиницы».

Шина Modbus RS485

У контроллера Wirenboard есть два разъема, которые могут быть использованы для подключения шины Modbus. Например, можно подключить все элементы в щите на первую сторону, а все периферийные элементы на вторую сторону. Можно включить все элементы Wirenboard, включая датчики и щитовые, а затем управляемые по Modbus устройства, такие как кондиционеры или шторы, на первую сторону.

Витая пара пятой категории хорошо работает с Modbus. Если вы хотите, вы можете использовать любые кабели 2х2х0.35 или специальные кабели RS485, но это не будет иметь значения для небольших объектов. Важно только, чтобы все модули были соединены двумя перевитыми жилами.

Я использую кабель WB-Cable от Wirenboard в качестве кабеля шины Modbus в своих проектах.

С этим кабелем обязательно используйте наконечники-гильзы НШВИ 0.5 и двойные НШВИ(2) 0.5. Никаких подключений без НШВИ не должно быть!

Желательно подключать шлейфом, то есть последовательно на один кабель. Однако даже по рекомендациям Wirenboard можно удаляться от шины на расстояния до 50 метров, так что топология не так важна для небольших объектов.

Кабель шины прокладываем на расстоянии 100 миллиметров от силовых кабелей и под углом 90 градусов от них.

С обоих концов шины желательно поставить резистор 120 Ом между А и В. То есть, просто вставить его в клеммы первого и последнего модуля в шине.

Когда вы подключаетесь, не путайте буквы A и B. Это часто приводит к проблемам с тем, что модули не обнаруживаются на шине.

Все устройства, подключенные на одну шину, должны иметь одинаковые параметры общения с контроллером по Modbus, особенно в отношении скорости работы. Чтобы датчики могли передавать данные о движении на контроллер быстрее, разумно настроить их на максимальную скорость работы. Но если что-то работает не так, как нужно, иногда приходится снижать скорость работы шины, потому что скорость не всегда означает надёжность.

Если вы хотите подключать что-то, что не может работать на той скорости, на которой подключаются датчики, лучше предусмотреть отдельный интерфейс RS485 для этого оборудования, который устанавливается внутри контроллера. Он имеет обозначение WBE2-I-RS485-ISO.

WBE2-I-RS485-ISO

В контроллер можно встроить три таких модуля, каждый из которых создаст шину RS485 со своими параметрами. С помощью modbus можно подключать датчики погоды или термостаты.

Измерители мощности Wirenboard

В ассортименте приборов Wirenboard есть несколько измерителей мощности, которые были произведены компанией. Их отличает от многих других систем умного дома тем, что измерители мощности либо достаточно дорогие (например, Beckhoff KL3403) либо интегрируются с счётчиками мощности по RS485 с Larnitech или EasyHomePLC.

Wirenboard WB-MAP3E

Мощность трёхфазной нагрyзки измеряется WB-MAP3E. Обычно используется для измерения количества электроэнергии, подаваемой в дом или квартиру. Схема подключения модуля такова:

Чтобы измерить ток, необходимо подключить токоизмерительные трансформаторы к модулю (они должны быть приобретены отдельно в соответствии с максимальным током) и установить их на кабель, который будет использоваться для измерения тока.

Кроме того, сами кабели изменяемых нагрузок подключаются к входам модуля, что позволяет ему видеть напряжение в каждой фазе. Трансформаторы измеряют ток, а мощность можно вычислить, перемножив ток и напряжение.

Трансформаторные провода можно удлинять на расстояния до 50 метров, при условии, что сопротивление кабеля, подключенного к трансформатору, не превышает 2 Ом. Лучше всего использовать FTP на небольшие расстояния и более толстый экранированный кабель КГВЭВ сечением 0.75 мм2.

Для подключения модуля WB-MAP напрямую требуется промежуточный трансформатор, если вторичный ток трансформатора превышает 5 ампер. Документация к модулям измерения мощности на сайте Wirenboard содержит инструкции по расчёту и соответствующей настройке.

Аналитический счётчик MAP-6S имеет шесть измеряемых однофазных нагрузок.

Wirenboard MAP-6S

Крупный MAP-12E измеряет четыре трёхфазные нагрузки.

Wirenboard WB-MAP12E

Что мы можем получить от контроля токов? Во-первых, мы можем увидеть, сколько потребляет, как нагрузки распределены по фазам и какие приборы используются. Во-вторых, мы можем увидеть пиковые ток и напряжение, чтобы определить причины отключения защитных автоматов. В-третьих, мы можем написать скрипт, который отключает некоторые мощные приборы, когда потребление дома достигает максимального уровня, чтобы избежать отключения вводного автомата.

Питание шины

Как и во всех системах, потребление шины учитывается. Это указано в документации к модулям.

• Контроллер Wirenboard 8.5 — 3 ватта
• 14 входов WBIO-DI-WD-14 — 0.1 ватта
• Управление шторами WBIO-DO-R10R-4 — 1 ватт
• 8 выходов до 7 ампер WBIO-DO-R10A-8 — 1 ватт
• MR6CU v. 2 — 1 ватт
• MR6C v. 2 — 1 ватт
• 6 мощных реле WB-MR6LV/I — 3 ватта
• Диммер для лент WB-LED — 0.3 ватт
• Контроль протечек WB-MWAC v.2 — 2 ватта
• Датчик WB-MSW v.4 — 1.6 Вт при измерении СО2

Это самые высокие цифры во время пика потребления. Например, датчик WB-MSW обычно потребляет менее 0,5 ватта при передаче ИК-команды и измерении уровня СО2. Но мы должны обращаться именно к ним, чтобы избежать того, чтобы блок питания вышел в защиту и система перезапустилась при выполнении определенного сценария, например, управления всеми кондиционерами одновременно и изменения состояния модулей в сценарии «включить всё».

Если модулей много и длина шины с подключенными датчиками большая, то тут как раз имеет смысл перейти с витой пары на кабель потолще, 0.35 или 0.5мм² для питания устройств. Кстати, на витой паре написано 2х2х0.51 — так вот эти 0.51 не сечение, а диаметр, сечение у неё примерно 0.2мм². Не перепутайте. Подключим один универсальный датчик на витую пару длиной 50 метров — получим при потреблении 4 ватта 24 вольта падение напряжения 1.36 вольта. 5 датчиков — уже 6.8 вольта. К счастью, датчики же не все на конце кабеля, они распределены по нему, к тому же, у модулей и датчиков напряжение питания от 9 вольт, так что для отключения чего-то из-за недостатка напряжения нужно здорово просчитаться.

Для передачи информации витую пару не нужно менять на что-то потолще; толщина не имеет значения; кроме того, для передачи питания этот метод имеет смысл только для того, чтобы укрепить контакты A и B.

Если в системе есть второй щит с модулями, то питание шины можно перекинуть через кабель 0.75 мм или толще. Кроме того, в системе можно поставить свой блок питания в каждом щите, что позволит модулям второго щита питаться независимо от модулей первого щита.

Чтобы понять, как подключаются питание и шина, я обычно рисую схему подключения модулей в щите в проекте.

Подбирая оборудование на базе Wirenboard и проектируя систему, важно сначала понять, что вам нужно: умный дом, автоматизация котельной, контроль теплицы или что-то еще. Модель контроллера, а также список датчиков, реле и модулей связи зависят от задачи. Главное — не усложнять вещи; лучше собрать простую, надежную систему, которую легко настроить и обслуживать. Удачный проект начинается с четкого плана, а не с покупки первого попавшегося оборудования.

Модуль резервного питания WB-UPS

WB-UPS v2 — это замечательный модуль резервного питания Wirenboard.

Wirenboard WB-UPS v.2

Модуль может занимать два DIN-места и содержит аккумуляторы по 1800 мАч, которые обеспечивают питание напряжением 12 или 24 вольта. Модуль имеет номинальную мощность 15 ватт, а максимальную 20 ватт.

При нагреве 12 ватт работает 50 минут.

Это удобный модуль, который я буду использовать в проектах Wirenboard и Larnitech.

15 ватт обычно недостаточно для питания всего оборудования Wirenboard. Я резервирую сам контроллер и модули расширения WBIO от UPS, чтобы контроллер не перезагружался при кратковременном отсутствии питания.

Модул имеет отдельные выходы, позволяющие контроллеру определять, работает ли система от основного питания или от аккумулятора.

В предыдущих проектах я использовал блоки питания Meanwell DRC с подключаемыми аккумуляторами. Однако они не подходили для стандартных щитов, поэтому нужно было выпиливать пластрон за раму DIN-щита. WB-UPS не имеют таких проблем.

Создание гибкой и умной платформы для автоматизации достигается путем выбора оборудования Wiren Board и разработки системы на его основе. Хорошее понимание ваших обязанностей, будь то управление безопасностью, отоплением или светом, важно для успеха здесь. Важно выбрать модули, которые удовлетворят ваши текущие потребности и оставят место для будущих проектов.

Сама система построена по понятному принципу: центральный контроллер, похожий на мозг, и набор периферийных устройств, похожих на органы чувств и исполнительные механизмы. Благодаря современным технологиям они могут быть объединены в одну сеть без дополнительных сложностей. Система должна быть надежной, проста в управлении и легко расширяться.

Таким образом, сборка из комплектующих превращается в надежного и интеллектуального помощника для дома или бизнеса. Вы получаете полностью адаптированное решение, которое соответствует вашим правилам, экономит ресурсы и улучшает комфорт каждый день.