Преобразователь интерфейсов WB-MIO-E v.2

From Wiren Board
This is the approved revision of this page, as well as being the most recent.
Jump to navigation Jump to search

Эта страница описывает новое устройство WB-MIO-E v.2. Описание старой модели WB-MIO-E v.1 здесь.

Купить в интернет-магазине

WB-MIO-E v.1 с подключёнными модулями ввода-вывода
WB-MIO-E v.2
Плата WB-MIO-E
Подключение модуля к WB-MIO

Назначение

Преобразователь интерфейсов WB-MIO-E v.2 предназначен для удалённого подключения модулей ввода-вывода WBIO по протоколу Modbus по шине RS-485 или через Ethernet-интерфейс по протоколам Modbus RTU over TCP и Modbus TCP.

Устройство позволяет отделить модули ввода-вывода от контроллера Wiren Board и перенести их на другую DIN-рейку или в другой щит. Кроме того, этот преобразователь интерфейсов позволяет использовать модули ввода-вывода как отдельное устройство с контроллерами других производителей.

Технические характеристики

Параметр Значение
Питание
Напряжение питания интерфейсной части 9 В — 28 В постоянного тока
Потребляемая мощность

0.85 Вт

Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 – сдвоенные провода
Длина стандартной втулки НШВИ 8 мм
Момент затяжки винтов 0.2 Н∙м
Коммуникация
Протокол обмена данными WBIO, Modbus RTU, Modbus RTU over TCP и Modbus TCP
Интерфейсы
  • I2C для подключения модулей WBIO
  • RS-485
  • Ethernet 10/100
Параметры интерфейса RS-485 Задаются программно, по умолчанию:

скорость 9600 бит/с; данные — 8 бит; четность N; стоп-биты 2

Готовность к работе после подачи питания ~2 c
Условия эксплуатации
Температура воздуха От -40°С до +80°С
Относительная влажность воздуха До 92%, без конденсации влаги
Габариты
Ширина, DIN-юнитов 2
Габаритные размеры (Д x Ш x В) 36 x 90 x 58 мм
Масса (с коробкой) 75 г

Общий принцип работы

WB-MIO-E — это два отдельных устройства WB-MIO и WB-MGE v.2 в одном корпусе с общей шиной RS-485, поэтому следите за тем, чтобы параметры интерфейсов RS-485 в обоих шлюзах были одинаковы.

Шлюз Modbus-WBIO

Преобразовывает протокол модулей ввода-вывода WBIO в протокол Modbus RTU, притом модули WBIO становятся доступными по адресу: <Modbus-адрес WB-MIO-E>:<порядковый номер модуля WBIO>.

Настройки RS-485 для шлюза Modbus-WBIO настраиваются через регистры.

Шлюз Modbus-Ethernet

Ethernet-интерфейс сделан на основе модуля USR-K3 Super Port / USR-K7 Super Port, который обеспечивает двунаправленную передачу данных между интерфейсами RS-485 и Ethernet.

Основные характеристики:

Интерфейсы
Ethernet 10/100 Мбит/с, AUTO MDI/MDIX, можно использовать как прямой, так и перекрестный патч-корд
UART

3,3 В (TTL), настраиваемые скорость передачи данных, количество стоп-битов и битов проверки четности

Коммуникация
Протоколы IP, TCP, UDP, DHCP, DNS, HTTP, ARP, ICMP, Web socket

Настройки RS-485 для шлюза Modbus-Ethernet настраиваются в веб-интерфейсе.

Монтаж

Боковые модули подключены к WB-MIO-E, который связывает их с контроллером по RS-485
Боковые модули подключены к WB-MIO-E, который связывает их с контроллером по Ethernet

Устройство монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм. Клеммный блок «V+ GND A B» с шагом 3.5 мм служит для подключения питания и управления по шине RS-485. Для стабильной связи с устройством важно правильно организовать подключение к шине RS-485, читайте об этом в статье RS-485:Физическое подключение.

WB-MIO-E можно подключить к контроллеру Wiren Board или другому устройству по шине RS-485 или кабелем Ethernet: напрямую, через роутер или интернет. Не подключайте к контроллеру одновременно через Modbus и Ethernet.

Модули ввода-вывода WBIO подключаются через боковой разъём. Последовательно можно подключать до 9 модулей: до 4 модулей ввода (типа «I»), до 4-х модуля вывода и ввода-вывода (тип «O» и «IO»), один модуль WBIO-AI-DV-12. Тип модуля определяет тип адресации модуля контроллером на шине бокового разъема. Адреса раздаются последовательно. Подключать до 4 модулей можно в любой последовательности. При большем числе следует подключать сначала один тип, потом другой.

Modbus-устройства подключаются к WB-MIO-E через интерфейс RS-485.

Настройка шлюза Modbus-Ethernet

Этот пункт нужен только, если вы используете Ethernet-интерфейс.

Настройки IP-адреса
Коммуникационные параметры для протокола Modbus over TCP
Коммуникационные параметры для протокола Modbus TCP

Установка параметров

Параметры подключения
Параметр Значение по умолчанию
IP-адрес 192.168.0.7
Маска подсети 255.255.255.0
Логин admin
Пароль admin

Чтобы настроить модуль:

  1. Присвойте сетевой карте компьютера любой IP-адрес в подсети модуля. При первой настройке это будет любой IP-адрес в подсети 192.168.0.0/24, кроме 192.168.0.7. Например, 192.168.0.2.
  2. Подайте на модуль питание и подключите его UTP-кабелем к Ethernet-разъёму компьютера.
  3. Откройте браузер и в адресной строке введите IP-адрес модуля.
  4. В появившемся окне, введите логин и пароль.

Если вы не знаете IP-адрес модуля или логин и пароль для доступа в веб-интерфейс, сбросьте модуль к заводским настройкам.

Назначение вкладок веб-интерфейса:

  • Local IP Config — сетевые настройки: IP-адрес, шлюз и т.п.
  • TTL1:
    • Секция Parameter: настройки порта RS-485. Значения должны совпадать с настройками подключаемых устройств.
    • Секция Socket A Parameters: настройки взаимодействия через Ethernet. В поле Work Mode можно выбрать один из режимов:
      • TCP Server/None — для протокола Modbus RTU over TCP, рекомендуем этот режим, если по RS-485 подключены Modbus-устройства Wiren Board — так вы сможете обновлять их прошивку.
      • TCP Server/ModbusTCP — для протокола ModbusTCP.
  • Misc Config — здесь можно изменить логин/пароль администратора и другие параметры подключения через веб-интерфейс.

Не забывайте после изменения настроек на вкладке и перед переходом к другой, нажимать внизу кнопку Save. По окончании всех настроек нажмите кнопку Restart Module, которая находится на вкладке Reboot.

Перезагрузка и сброс на заводские настройки

Модуль имеет две кнопки:

  • RST — перезагрузка процессора Ethernet-модуля USR-Kx;
  • CFG — сброс модуля на заводские настройки.

Для перезагрузки процессора модуля, нажмите кратковременно кнопку RST.

Для сброса:

  1. Отключите питание модуля.
  2. Зажмите кнопку CFG.
  3. Не отпуская кнопку, подайте на модуль питание.
  4. Подождите 5 секунд и отпустите кнопку CFG.

Все настройки модуля будут сброшены к заводским, в том числе и настройки доступа к веб-интерфейсу.

Настройка в контроллере Wiren Board

Подключение через RS-485

Настройка модулей WBIO, подключённых к WB-MIO(E) в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Чтобы управлять модулями ввода-вывода WBIO, подключёнными к модулю WB-MIO(E) с контроллера Wiren Board, нужно настроить драйвер wb-mqtt-serial:

  1. Зайдите в веб-интерфейс контроллера Wiren Board.
  2. Перейдите в раздел SettingsConfigs и выберите в списке Serial Device Driver Configuration.
  3. Выберите serial-порт, к которому подключён модуль и нажмите кнопку + Device.
  4. В поле Device N, где N — порядковый номер устройства, выберите шаблон подключённого WBIO, он будет начинаться на WBIO-….
  5. В поле Slave id… укажите адрес WBIO в формате <Modbus-адрес модуля>:<порядковый номер WBIO>, например, 15:1.
  6. Сохраните настройки, для этого нажмите на кнопку Save в левом верхнем углу.

Подключение через Ethernet

При подключении модуля WB-MIO-E к контроллеру через Ethernet, настройте сперва Modbus-Ethernet-шлюз.

После этого:

Настройка в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, TCP-порт
  1. Подключите модуль к контроллеру Wiren Board UTP-кабелем к одному из Ethernet-портов.
  2. Назначьте Ethernet-порту контроллера Wiren Board статический IP-адрес в подсети модуля, например 192.168.0.2. Как это сделать, смотрите в инструкции по настройке Ethernet.
  3. Добавьте в настройках контроллера новый TCP-порт, в котором укажите IP-адрес, TCP-порт модуля и тип порта — Serial over TCP.

Для управления Modbus-устройствами, добавьте новые устройства в настройках драйвера по инструкции Настройка устройств через веб-интерфейс. В настройках выбирайте созданный ранее TCP-порт.

Чтобы обновить прошивку Modbus-устройства Wiren Board, подключённого к модулю, используйте перенаправление socat и ручное обновление с помощью утилиты wb-mcu-fw-updater.

Для управления модулями ввода-вывода WBIO, добавьте модули WBIO по инструкции из раздела Подключение через RS-485. В настройках выбирайте созданный ранее TCP-порт.

Режим прозрачного шлюза

Режим прозрачного шлюза доступен только при подключении Modbus-устройств.

В режиме прозрачного шлюза два модуля соединяются через IP-сеть

В режиме прозрачного шлюза два модуля соединяются через IP-сеть, что позволяет организовать двусторонний обмен данными между устройствами на разных шинах RS-485.

Чтобы организовать прозрачный шлюз, нам понадобится два модуля, один из которых нужно настроить как сервер, а другой как клиент. При этом не имеет значения, к какому из устройств будет подключен контроллер Wiren Board.

Модуль настраивается через встроенный веб-интерфейс.

Настройте первый модуль в режиме TCP-сервера:

  1. В разделе Local IP Config выберите IP-адрес, по которому будет доступен модуль.
  2. Сохраните настройки нажатием на кнопку Save. От предложения перезагрузить модуль пока можно отказаться.
  3. В разделе TTL1:
    • В секции Parameters укажите параметры порта RS-485.
    • Выберите режим TCP Server/None или TCP Server/ModbusTCP, а в поле Remoute Port Number — укажите порт.
    • Остальные настройки оставьте по умолчанию.
  4. Сохраните настройки нажатием на кнопку Save и перезапустите модуль.

Настройте второй модуль в режиме TCP-клиента:

  1. В разделе Local IP Config выберите IP-адрес отличный от IP-адреса TCP-сервера.
  2. Сохраните настройки нажатием на кнопку Save. От предложения перезагрузить модуль пока можно отказаться.
  3. В разделе TTL1:
    • В секции Parameters укажите параметры порта RS-485.
    • Выберите режим TCP Client/None или TCP Client/ModbusTCP, а в поле Remoute Port Number — укажите удалённый порт. Режим и порт должны совпадать с настройками TCP-сервера.
    • В поле Remoute Server Address укажите IP-адрес TCP-сервера.
    • Остальные настройки оставьте по умолчанию.
  4. Сохраните настройки нажатием на кнопку Save и перезапустите модуль.

Параметры портов RS-485 обоих модулей должны совпадать с настройками подключаемых Modbus-устройств и контроллера Wiren Board.

Теперь подключите один из настроенных модулей по шине RS-485 к контроллеру, а другой — к шине с Modbus-устройствами. Специально настраивать модуль, подключённый к контроллеру не нужно, просто добавляйте Modbus-устройства в настройках контроллера так, как будто они подключены к нему напрямую по шине RS-485. Устройства добавляются в настройках того порта, к которому подключен модуль.

Работа по Modbus

Устройства Wirenboard управляются по протоколу Modbus RTU. На физическом уровне подключаются через интерфейс RS-485.

Поддерживаются все основные команды чтения и записи одного или нескольких регистров. Смотрите список доступных команд в описании протокола Modbus.

Настроить параметры модуля можно в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, или через сторонние программы.

Параметры порта по умолчанию

Значение
по умолчанию
Название параметра
в веб-интерфейсе
Параметр
9600 Baud rate Скорость, бит/с
8 Data bits Количество битов данных
None Parity Бит чётности
2 Stop bits Количество стоповых битов

При необходимости их можно изменить, смотрите инструкцию в статье Настройка параметров обмена данными.

Modbus-адрес

Modbus-адрес, установленный на производстве

Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на отдельной наклейке со штрихкодом. На заводе устройствам Wirenboard в одной партии присваиваются разные адреса, поэтому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.

О том, как узнать, изменить или сбросить Modbus-адрес устройства, читайте в статье Modbus-адрес устройства Wiren Board.

Карта регистров

Карта регистров модулей WB-MIO и WB-MIO-E

Обновление прошивки и сброс настроек

Большинство устройств Wiren Board поддерживают обновление прошивки (микропрограммы) по протоколу Modbus. Это даёт возможность расширять функциональные возможности устройств и устранять ошибки в микропрограмме непосредственно на месте монтажа.

Инструкции:

Узнать о выходе новой версии прошивки можно в Журнале изменений прошивок.

Известные неисправности

Неисправности пока не найдены.

Ревизии устройства

Номер партии (Batch №) указан на наклейке, на боковой поверхности корпуса, а также на печатной плате.

Ревизия Партии Дата выпуска Отличия от предыдущей ревизии
2.5 v2.5E, v2.5G - ... 08.2021 - ... с модулем суперпорта USR-K3/K7 (поддерживает Modbus-TCP)

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры

Corel Draw 2018: Файл:WB-Library.cdr.zip

Corel Draw PDF: Файл:WB-MIO-E v.2.cdr.pdf

Autocad 2013 DXF: Файл:WB-MIO-E.dxf.zip

Autocad PDF: Файл:WB-MIO-E.pdf