Wiren Board 6

From Wiren Board
Jump to navigation Jump to search
Other languages:
English • ‎русский

Страница продукта и магазин: Wiren Board 6

Контроллер Wiren Board 6 с боковыми модулями
Логическая блок-схема контроллера
Wiren Board 6 без корпуса (rev. 6.6)
Wiren Board 6 Zero

Сводная таблица характеристик

Общее
Процессор NXP i.MX 6ULL 800 MHz Cortex A7

(версии 500MHz и 900MHz под заказ)

Память оперативная DDR3 SDRAM 512 MB
Память энергонезависимая 4 GB eMMC
Габариты
Ширина, DIN-юнитов 6
Габаритные размеры (Д x Ш х В) 106 x 90 x 58 мм
Масса (с коробкой) 215 г.
Эксплуатация Рабочая температура 0..+70 °С / -40..+85 °С (в зависимости от комплектации)
Интерфейсы
RS-485 2
CAN 1 (мультиплексирован с RS-485)
Порты Wx (Интерфейс 1-Wire/дискретный вход) 2
Порты Ax (Дискретный / аналоговый вход / выход «открытый коллектор») 4
Коммуникации
Ethernet 10/100 2 (1 с passive PoE)
USB Host 2
Wi-Fi 802.11n 1 (AP, client)*
Bluetooth 4.0 1*
Сотовая связь 2G / 3G / 2G+NB-Iot или без модема *
SIM-карты 2 x micro SIM, одновременно в сети одна
Питание
Напряжение 9 - 48V DC
Схема питания от входа с бОльшим напряжением
Входы питания 2 на клеммах, 1 DC джек, 1 PoE (первый порт)
Выходы для питания внешних устройств
Vout входное питание - с ограничением тока,

программным отключением и контролем состояния

5Vout 5V - с ограничением тока,

программным отключением, измерением напряжения

Модульность
Слоты для внутренних модулей расширения 2 с клеммами, 1 без клемм
Другие разъемы 1 - для внешних модулей ввода-вывода WBIO,

1 шт - для мезонинного модуля питания (АКБ)

Программное обеспечение в комплекте
Операционная система Debian Linux 9 Stretch. Mainline kernel 4.9.
Поддержка протоколов последовательных портов Modbus RTU, протоколы Меркурий, Милур, Пульсар, ИВТМ и т.д.
Поддержка протоколов при установке модулей расширения Z-Wave, KNX
Поддержка протоколов по IP KNX IP, Modbus RTU-over-TCP, SNMP
Встроенный Web-интерфейс Добавление устройств, настройки, визуализация, мнемосхемы
Сценарии Правила wb-rules на JavaScript, редактирование через Web-интерфейс.

Поддержка сценариев на Node-RED

Визуализация Табличное представление, мнемосхемы в встроенном Web-интерфейсе.
Мобильные устройства Адаптивный веб-интерфейс.

Интеграция со сторонними мобильными приложениями: MQTT Dash, iRidium.

Поддерживается сообществом пользователей: home kit.

Архив Хранение истории значений каналов wb-mqtt-db, до 1GB данных
Обновление ПО Отдельных компонентов через APT, целиком прошивки с

сохранением резервной копии через Web и USB-флеш

Отправка данных в ПО верхнего уровня MQTT, Modbus TCP, Zabbix API и т.п.
Поддержка ПО верхнего уровня SAYMON, Zabbix, Nagios, Unimon, Grafana, Master SCADA, Rapid SCADA и другие
Прочее Простая установка тысяч пакетов из репозиториев

Debian, nodejs, python и т.п.

Подключение антенн к контроллеру Wiren Board 6

Первое включение

  1. Прикрутите антенны GSM и Wi-Fi к разъёмам SMA.
  2. Установите одну или обе карты Micro-SIM (опционально). Ориентацию карты смотрите по срезанному углу.
  3. Подключите блок питания. Подробнее в разделе Питание.

Контроллер поставляется проинициализированным и готовым к работе. После включения индикатор контроллера светится зеленым непрерывно (подано питание, идет работа загрузчика), затем светится красным непрерывно (загрузка операционной системы). После загрузки индикатор будет мигать зелёным, что означает готовность к работе.

Other languages:
English • ‎русский

<translate>

Архитектура ПО Wiren Board

Структура ПО контроллера. В центре очередь сообщений MQTT, использующаяся для обмена информацией между разными частями ПО

Wiren Board работает под управлением стандартной сборки Debian Linux 9 Stretch. Для архитектуры используемого процессора есть официальный порт. Поэтому почти любой пакет найдётся в стандартном репозитории, и его можно установить одной командой (apt-get install).

Также у нас есть собственный debian-репозиторий releases.contactless.ru, в котором хранятся пакеты, собранные специально для контроллера. Репозиторий прописан в образе ПО для Wiren Board по умолчанию (файл /etc/apt/sources.list).

Весь исходный код доступен на https://github.com/contactless/wirenboard. Там можно почерпнуть примеры для разработки собственного ПО.

Очередь сообщений MQTT — "скелет" программной архитектуры Wiren Board. Базовая информация по MQTT на Википедии.

Драйверы, отвечающие за аппаратные возможности контроллера (цифровые входы, АЦП, ...) и функции внешних подключённых устройств (например, подключённых по RS-485 модулей реле), записывают их состояние в очередь MQTT в виде специальных сообщений. Веб-интерфейс читает эти сообщения и на их основе отображает состояние устройств.

Если же происходит нажатие кнопки в веб-интерфейсе, уже веб-интерфейс отправляет сообщение в очередь MQTT, драйвер устройства его получает и отдаёт команду устройству.

Через MQTT работает веб-интерфейс, движок правил и встроенные драйверы. Если вы разрабатываете собственное ПО в дополнение к предустановленному, мы советуем вам также использовать MQTT.

Главная страница веб-интерфейса

Веб-интерфейс Wiren Board работает непосредственно на контроллере. В нём можно:

  • следить за состоянием контроллера и подключённых устройств и управлять ими
  • подключать устройства к контроллеру
  • настраивать контроллер и обновлять его ПО
  • писать правила на встроенном движке
  • настраивать SMS- и email-уведомления
  • смотреть графики истории значений параметров (например, температуры)

Движок правил wb-rules позволяет создавать собственные правила для контроллера, например: "Если температура датчика меньше 18°С, включи нагреватель". Правила создаются через веб-интерфейс и пишутся на простом Javascript-подобном языке.

Для работы с SCADA-системами есть:

Как разрабатывать ПО для Wiren Board — статья для программистов.

Обновление прошивки

Node-RED - инструмент визуального программирования. </translate>

Модульность контроллера

Модуль расширения microSD
Подключение модуля ввода-вывода к контроллеру
Контроллер Wiren Board 6.5: разъем micro SIM 1 перенесен на передний ряд клеммников

Внутренние модули расширения — это небольшие платы, устанавливаемые внутрь корпуса Wiren Board 6 и расширяющие его функциональность: дополнительные порты RS-485, RS-232, релейные выходы и т. д.

В контроллере есть три слота для подключения модулей расширения двух разных типов. Для двух из этих модулей выведено по 3 внешних клеммника для каждого.


Модули ввода-вывода стыкуются с боковым разъемом на WB6 с правой стороны; каждый модуль добавляет к контроллеру от 8 до 16 цифровых или аналоговых портов.

Последовательно можно подключать до 8 модулей: до 4 модулей ввода (типа I) и до 4-х модуля вывода (типа O и IO).


Модуль резервного питания — дополнительная мезонинная плата, устанавливается вторым этажом в корпус на DIN-рейку. Содержит Li-Ion (Li-Pol) аккумулятор емкостью 2200 mAh, обеспечивает работу контроллера до 3 часов.

Беспроводные интерфейсы

Модуль сотовой связи — модем 2G (GPRS), 3G (UMTS) или NB-IoT устанавливается в контроллер при производстве. Требуется SIM-карта формата microSIM.

Модем позволяет отправлять и принимать SMS, подключаться к интернету. Работа с двумя SIM-картами в режиме мультиплексирования. В контроллерах Wiren Board 6.0-6.4 оба разъема находятся на боковой поверхности контроллера. В контроллере Wiren Board 6.5 разъем micro SIM 1 перенесен на передний ряд клеммников.


Модуль Wi-Fi в Wiren Board можно настроить на работу в одном из трёх режимов:

  • режим точки доступа, включён по умолчанию (имя WirenBoard, без пароля, адрес контроллера в созданной сети: 192.168.42.1)
  • режим клиента
  • одновременная работа в режиме и точки доступа, и клиента

Модуль Bluetooth 4.0 (Bluetooth Low Energy) — можно отслеживать приближение других Bluetooth устройств, например, мобильного телефона или Bluetooth-метки.


USB-стик Z-Wave - подключается к USB-разъему и обеспечивает поддержку устройств стандарта Z-Wave.

Антенны Wi-Fi, GSM и радиомодулей подключаются к разъемам SMA.

При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера.

Проводные интерфейсы

Интерфейс Ethernet поддерживает скорость 10/100 Мбит/с. Контроллер Wiren Board 6 комплектуется двумя интерфейсами Ethernet.

Контроллер оборудован двумя портами USB 2.0 (A/F). Оба порта работают в режиме USB Host; в следующих версиях контроллера первый порт (ближний к Ethernet-разъему) будет поддерживать загрузку прошивки контроллера. Управление питанием отдельных USB-устройств см. в Питание USB-портов.

Настройка происходит через страницу Configs веб-интерфейса

Интерфейс RS-485 — стандарт коммуникации по двухпроводной шине.

Контроллер имеет 2 порта RS-485 + можно добавить еще 2 порта модулями расширения RS-485 .

Статья RS-485:Физическое подключение поможет вам правильно выбрать и проложить кабели шины.

Настройка подключения устройств делается в веб-интерфейсе.

Стандартно в Wiren Board с подключёнными по RS-485 устройствами работает Драйвер wb-mqtt-serial через систему MQTT-сообщений.


CAN — это стандарт коммуникации по двухпроводной шине. На контроллере мультиплексирован (выведен на те же клеммники) со вторым портом RS-485.

Может работать в режиме UART-CAN (также называемая иногда просто шиной CAN или RS-CAN) - используется физический уровень CAN для полудуплексного последовательного порта UART. Шина UART-CAN используется преимущественно в приборах учёта, таких как счётчики электроэнергии Меркурий.

Режим работы второго порта RS-485 (обычный RS-485, UART-CAN, обычный CAN) можно выбрать в веб-интерфейсе: на вкладке Hardware Modules Configuration в настройках RS485-2/CAN interface config. Также режим можно поменять в файле /etc/wb-hardware.conf.

1-Wire — шина для подключения внешних датчиков по двум или трём проводам. Так как это шина, можно подключить несколько устройств на один порт 1-Wire. ПО контроллера поддерживает подключение температурных датчиков типа DS18B20.

Универсальные входы/выходы A1-A4

Схема входов/выходов A1-A4

Универсальный канал Ах объединяет в себе три функции и может работать как:

  • Аналоговый вход (Ax в разделе ADC) с диапазоном измерений 0 — 28 В. Адрес канала: "wb-adc/Ax".
  • Дискретный вход (Ax_IN) — срабатывает при напряжении на клемме >3 В (логическая единица), меньше 1,5 В — логический ноль. Адрес канала бинарного входа: "wb-gpio/Ax_IN".

Из этих трёх функций одновременно могут работать только две - дискретного и аналогового входов. Для режима входа отключите соответствующий ключ (Ax_OUT). Для режима "открытого коллектора" ничего отключать не нужно - АЦП и DI будут просто показывать ноль при открытом ключе. Входное сопротивление каналов 100кОм (подтяжка к земле Rx).

Каналы W1-W2

Каналы W1 и W2 могут работать как интерфейс для подключения датчиков 1-Wire (по умолчанию) или как дискретные входы типа "сухой контакт". В режиме дискретного входа срабатывание происходит при замыкании на землю (GND), в отличие от каналов A1-A4.

Режим каналов выбирается независимо в конфигурации контроллера. Через веб-интерфейс нужная настройка находится в разделе Configs => Hardware Module Configuration => W1 terminal mode.

К каждому каналу можно подключать шлейфом несколько датчиков температуры DS18B20: в зависимости от длины шлейфа максимальное число датчиков 10 — 20 шт. Дополнительные датчики можно подключать через модуль WBE2-I-1-WIRE.

Выход питания +5Vout

Для питания датчиков удобно использовать выход +5V. Он защищен от КЗ и подачи повышенного напряжения. При питании контроллера от аккумулятора выход +5V остается активным. Также есть программное управление этим выходом (его можно отключать). В Web-интерфейсе выход представлен контролом 5V_OUT устройства Discrete I/O. Напряжение на канале измеряется АЦП.

Выход питания Vout

Для питания периферийных устройств можно использовать выход Vout. Он защищен от КЗ и подачи повышенного напряжения. Ток с Vout до 1А, выше - сработает защита (тепловая или от тока КЗ) и ключ выключится. При питании контроллера от аккумулятора на выход подается напряжение +11 В. Также есть программное управление этим выходом (его можно отключать). В Web-интерфейсе выход представлен контролом V_OUT устройства Discrete I/O. Наличие напряжение показывает контрол V_OUT_OK. Напряжение на канале измеряется АЦП.

Внимание! Входное напряжение выводится напрямую на клемму Vout: убедитесь, что устройства, подключенные к ней, рассчитаны на соответствующее напряжение!

Терминаторы линий RS-485

По стандарту RS-485 линия должна быть терминирована резисторами 100 — 120 Ом с обоих концов. Для упрощения монтажа контроллер имеет встроенные терминаторы, которые включаются с помощью перемычек RS-485 (1 или 2) TERM на панели передних клеммников контроллера.

Также на линиях стоят резисторы защитного смещения, failsafe bias,(растяжка линий A и B), по умолчанию включены. Если контроллер используется в режиме "slave", то эти резисторы необходимо отключить (делается программно управлением соответствующими GPIO: RS-485-1 failsafe bias и RS-485-2 failsafe bias ).

Клеммники

Порты и интерфейсы Wiren Board 6
Схема защиты входов и выходов

Часть клеммников может выполнять более одной функции.

подпись Max. V, I Доп. защита cостояние по умолчанию Функции
Vin 40V (WB6.3,6.4)

52V (WB6.5)

От переполюсовки Входное напряжение
GND "земля", минус блок питания
O1-O3 Входы/выходы модулей расширения
A1-A4 40V , 1A От превышения тока, импульсных перенапряжений High Z Выходы "открытый коллектор", ADC
GND Для удобства подключения внешних датчиков
W1-W2 40V 5V 1-Wire, GPIO
5V out 5V, 0.5A От превышения тока 5V Выход 5V. Программное включение-выключение.
A 40 V 0V порт RS-485 (/dev/RS-485-1)
B 40 V +5V
L 40 V 0V Порт CAN или RS-485 (/dev/RS-485-2) .

Подключение RS-485: A к клемме A|L, B к клемме B|H.

H 40 V +5V
Vout* 1A От превышения тока, импульсных перенапряжений Выход питания. Входное напряжение, программное отключение.
Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ 0,75 — 1 мм2 для входов управления, 2,5 мм2 — для силовых входов
Длина стандартной втулки НШВИ 8 мм
Момент затяжки винтов 0,2 Н∙м для входов управления, 0,5 Н∙м — для силовых выходов
Тип клемм Винтовые, разъемные, шаг 3.5 мм

Другие интерфейсы

Отладочный порт — подключившись к нему, можно получить прямой доступ к консоли контроллера. Через него можно также взаимодействовать с загрузчиком и следить за загрузкой операционной системы (последовательная консоль, serial console).

"Пищалка" — издает звуковой сигнал, частота настраивается.

Часы реального времени RTC питаются от внутренней резервной батарейки.

Сторожевой таймер

Контроллер содержит отдельный аппаратный watchdog, перезагружающий его целиком по питанию при зависании ПО.

Отключение аппаратного сторожевого таймера

Питание

Блок-схема питания Wiren Board 6

На контроллере есть несколько внешних входов для подключения питания:

  • DC jack (отсутствует в WB6.7)- стандартный штекерный разъем (5.5x2.1мм) на левой стороне корпуса.
  • Клеммники Vin и GND: две клеммы Vin, к которым можно подключить два независимых блока питания для резервирования. Земли блоков питания должны быть соединены и подключены к клемме GND.
  • Питание по кабелю Ethernet (Passive PoE). Подробнее в Power over Ethernet. Первый разъем поддерживают Passive PoE.

Возможно одновременное подключения источников к разным входам, в том числе с разным напряжением. Питание будет идти от источника с большим напряжением.

Допустимый диапазон питания 9 — 48 В для WB6.5 и старше, 9 — 36 В для WB6.1-6.4.1. Среднее потребление платы - 1,5 — 2 Вт. Но так как модуль GSM потребляет импульсно до 8 Вт, рекомендуется использовать блоки питания с мощностью не менее 10 Вт.

Для резервного питания можно подключить внутренний модуль WBMZ-BATTERY2 с Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором. При снижении напряжения Vin ниже 11 В питание осуществляется от модуля резервного питания. На выход Vout подается 11 В. Его можно использовать для питания внешних модулей. Важно: "Для включения контроллера с аккумуляторным модулем надо нажать на кнопку под верхней крышкой через отверстие над индикатором".

Поддерживаемые устройства

Устройства нашего производства с интерфейсом RS-485

Поддерживаемые устройства

Подключение периферийных устройств

Монтаж проводов в клеммниках устройств Wiren Board

Особенности сетевых настроек контроллера

Wirenboard 6: сетевые настройки контроллера на удаленном объекте

Известные неисправности

Аппаратные ошибки/особенности Wiren Board 6 , найденные при эксплуатации контроллера.

Ревизии устройства

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

Wiren Board: Аппаратные ревизии — описание изменений в плате контроллера.

Прочее

Таблицы соответствия GPIO процессора и сигналов на плате для ревизий: Wiren Board 6.1, Wiren Board 6.2-6.6, Wiren Board 6.7.

Работа с GPIO — как работать с GPIO напрямую.

Обновление прошивки. Для сброса Wiren Board 6 к заводским настройкам (factory reset) используйте инструкцию из раздела Обновление прошивки#Сброс Wiren Board 6 к заводским настройкам

Wiren Board 6: Восстановление пароля пользователя root

Изображения и чертежи устройства

Габаритные размеры

По ссылкам ниже вы можете скачать изображения и чертежи разных моделей контроллеров Wiren Board 6.

Модель CorelDRAW PDF CorelDRAW Autocad 2013 DXF Autocad PDF
Wiren_Board-6.5 Wiren_Board-6.5.cdr.zip Wiren_Board-6.5.cdr.pdf Wiren_Board-6.5.dxf.zip Wiren_Board-6.5.pdf
Wiren_Board-6_KNX Wiren_Board-6_KNX.cdr.zip Wiren_Board-6_KNX.cdr.pdf Мы еще не подготовили чертеж. Вы можете запросить чертеж устройства "Контроллер Wiren Board 6 KNX" на портале техподдержки Wiren Board (необходима регистрация).
Контроллер Wiren Board 6.4 Wiren Board 6.4.cdr.zip Wiren Board 6.4.cdr.pdf Wiren Board 6.4.dxf.zip Wiren Board 6.4.pdf
Wiren_Board-6.3 Wiren_Board-6.3.cdr.zip Wiren_Board-6/3.cdr.pdf Wiren_Board-6.3.dxf.zip
Wiren_Board-6.4-KNX Wiren_Board-6.4-KNX.cdr.zip Wiren_Board-6.4-KNX.cdr.pdf Мы еще не подготовили чертеж. Вы можете запросить чертеж устройства "Контроллер Wiren Board 6.4 KNX" на портале техподдержки Wiren Board (необходима регистрация).
Wiren_Board-6_Zero Wiren_Board-6_Zero.cdr.zip Wiren_Board-6_Zero.cdr.pdf Мы еще не подготовили чертеж. Вы можете запросить чертеж устройства "Контроллер Wiren Board 6 Zero" на портале техподдержки Wiren Board (необходима регистрация).
Блок питания MW-HDR-30-24 MW-HDR-30-24.dxf.zip MW-HDR-30-24.pdf