Wiren Board 5:Аппаратная часть: различия между версиями
(Исключение страницы из перевода) |
|||
Строка 1: | Строка 1: | ||
[[File:WB4-2.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]] | [[File:WB4-2.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]] | ||
==Технические характеристики== | ==Технические характеристики== | ||
[[File:WB4.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]] | [[File:WB4.png| thumb | 500px|Wiren Board 4]] | ||
{| border="1" width="45%" class="wikitable" style="text-align:center" | |||
{| border="1" width=" | !colspan="2" | '''ПО''' | ||
!colspan="2" | ''' | |||
|- | |- | ||
| | | Операционная система || Debian Linux 7.0. Mainline kernel 3.19. | ||
|- | |- | ||
| | !colspan="2" | '''Контроллер''' | ||
|- | |- | ||
|| | | Процессор || [[Special:MyLanguage/Freescale i.MX287|Freescale i.MX287]] 454 МГц | ||
|- | |- | ||
| | || Память оперативная || DDR2 SDRAM 128 МБ | ||
|- | |- | ||
|| | || Память энергонезависимая || 4 ГБ eMMC | ||
|- | |- | ||
!colspan="2" | '''Беспроводные интерфейсы''' | !colspan="2" | '''Беспроводные интерфейсы''' | ||
|- | |- | ||
| [[Special:MyLanguage/Wi-Fi|Wi-Fi]] || 802.11 b/g/n 2.4 ГГц | | [[Special:MyLanguage/Wi-Fi|Wi-Fi]] || 802.11 b/g/n 2.4 ГГц | ||
|- | |- | ||
|| [[Special:MyLanguage/GSM/GPRS|GSM/GPRS]] || | || [[Special:MyLanguage/GSM/GPRS|GSM/GPRS]] || 900/1800 МГц. GPRS multi-slot class 10/8 max. 85.6 kbps (downlink). SIM-карта формата microSIM | ||
SIM-карта формата microSIM | |||
|- | |- | ||
|| Bluetooth ||4.0, Bluetooth Low Energy | || Bluetooth ||4.0, Bluetooth Low Energy | ||
Строка 47: | Строка 35: | ||
|| [[Z-Wave]] || ''(опция)'' | || [[Z-Wave]] || ''(опция)'' | ||
|- | |- | ||
|| [[ | || [[Ик-порт|ИК-порт]] || ''(внешний приемопередатчик)'' | ||
|- | |- | ||
!colspan="2"| '''Проводные интерфейсы''' | !colspan="2"| '''Проводные интерфейсы''' | ||
|- | |- | ||
Строка 61: | Строка 47: | ||
|| [[Special:MyLanguage/Аудиовыход|Аудиовыход]] || Цифровой звук - S/PDIF, разъём TOSLINK или RCA | || [[Special:MyLanguage/Аудиовыход|Аудиовыход]] || Цифровой звук - S/PDIF, разъём TOSLINK или RCA | ||
|- | |- | ||
||2x[[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] || | ||2x[[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] ||неизолированный. | ||
есть программная поддержка протоколов Modbus RTU, Uniel, HDL, Меркурий, Милур | есть программная поддержка протоколов Modbus RTU, ADICON/A-BUS/Uniel, HDL, Меркурий, Милур | ||
|- | |- | ||
||[[Special:MyLanguage/CAN|CAN]] || мультиплексирован с одним RS-485. | ||[[Special:MyLanguage/CAN|CAN]] || мультиплексирован с одним RS-485. | ||
Строка 70: | Строка 56: | ||
|| [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]] || Подключение датчиков температуры | || [[Special:MyLanguage/1-Wire|1-Wire]] || Подключение датчиков температуры | ||
|- | |- | ||
!colspan="2"| '''Подключение датчиков''' | !colspan="2"| '''Подключение датчиков''' | ||
|- | |- | ||
| 4x[[Special:MyLanguage/ADC | АЦП]] || диапазон 0- | | 4x[[Special:MyLanguage/ADC | АЦП]] || диапазон 0-24V | ||
|- | |- | ||
||2x[[Special:MyLanguage/Входы для резистивных датчиков|Входы для резистивных датчиков]] | ||2x[[Special:MyLanguage/Входы для резистивных датчиков|Входы для резистивных датчиков]] | ||
Строка 82: | Строка 65: | ||
|| 4x[[Special:MyLanguage/DI | DI (цифровой вход)]] | || 4x[[Special:MyLanguage/DI | DI (цифровой вход)]] | ||
|- | |- | ||
!colspan="2"| '''Выходы''' | !colspan="2"| '''Выходы''' | ||
|- | |- | ||
| 4x[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|"Открытый коллектор"]] || 28V/2A, управление контакторами, светодиодными лентами, и т. п. | | 4x[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|"Открытый коллектор"]] || 28V/2A, управление контакторами, светодиодными лентами, и т. п. | ||
|- | |- | ||
!colspan="2"| '''Прочее''' | |||
!colspan="2"| ''' | |||
|- | |- | ||
| 2x[[Special:MyLanguage/GPIO|GPIO]] || мультиплексированы с другими входами/выходами | | 2x[[Special:MyLanguage/GPIO|GPIO]] || мультиплексированы с другими входами/выходами | ||
Строка 103: | Строка 84: | ||
|| 1xРазъём для модулей ввода-вывода || Модули соединяются последовательно, до 8 шт. | || 1xРазъём для модулей ввода-вывода || Модули соединяются последовательно, до 8 шт. | ||
|- | |- | ||
!colspan="2"| '''Питание''' | !colspan="2"| '''Питание''' | ||
|- | |- | ||
|Напряжение питания | |Напряжение питания | ||
| | |8-26В | ||
|-| Рабочее напряжение || | |-| Рабочее напряжение || 9-28 В | ||
|| Потребляемая мощность || <3 Вт (пиковая - до 12 Вт) | || Потребляемая мощность || <3 Вт (пиковая - до 12 Вт) | ||
|- | |- | ||
Строка 117: | Строка 95: | ||
|- | |- | ||
||питание по витой паре || [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet | Passsive Power over Ethernet]] | ||питание по витой паре || [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet | Passsive Power over Ethernet]] | ||
|- | |||
|| Габаритные размеры || Корпус на DIN рейку 6U, 106.25x90.2x57.5 мм. | |||
Размер без корпуса: 103x87x20 мм. | |||
|- | |||
||Эксплуатация || Рабочая температура - -25...+85С (-40..+85С по запросу). | |||
Покрытие лаком для влагозащиты. | |||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
== Клеммники == | == Клеммники == | ||
[[Файл:WB5inputs.png|thumb|400px|Схема защиты входов и выходов]] | |||
[[Файл:WB5inputs.png|thumb| | |||
Часть клеммников может выполнять более одной функции - смотрите описание входов/выходов и статью [[Special:MyLanguage/Мультиплексирование портов|Мультиплексирование портов]]. | Часть клеммников может выполнять более одной функции - смотрите описание входов/выходов и статью [[Special:MyLanguage/Мультиплексирование портов|Мультиплексирование портов]]. | ||
{| border="1" width="45%" class="wikitable" style="text-align:center" | |||
{| border="1" width=" | |||
| | | | ||
'''подпись''' | '''подпись''' | ||
Строка 158: | Строка 139: | ||
! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок | ! colspan="8"| Нижний ряд, правый блок | ||
|- | |- | ||
| '''A1''' || rowspan="4"| | | '''A1''' || rowspan="4"| 24V , 2A || rowspan="4"| High Z || rowspan="4" |[[Special:MyLanguage/Управление низковольтной нагрузкой|Выходы "открытый коллектор"]], [[Special:MyLanguage/ADC|ADC]] | ||
|- | |- | ||
| '''A2''' | | '''A2''' | ||
Строка 181: | Строка 161: | ||
| '''A''' || 30 V || 0V || rowspan="2"|порт [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP1) | | '''A''' || 30 V || 0V || rowspan="2"|порт [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP1) | ||
|- | |- | ||
Строка 187: | Строка 166: | ||
|- | |- | ||
|- | |- | ||
| '''L''' || 30 V || 0V || rowspan="2"|Порт CAN или [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP4). | | '''L''' || 30 V || 0V || rowspan="2"|Порт CAN или [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]] (/dev/ttyAPP4). | ||
Строка 195: | Строка 173: | ||
|- | |- | ||
|} | |} | ||
== Защита входов == | == Защита входов == | ||
#Защита всех входов от подачи напряжения питания (до 24 В) и импульсных помех. | |||
#Защита всех входов от подачи напряжения питания (до | |||
#Защита от переполюсовки питания. | #Защита от переполюсовки питания. | ||
#Диодная защита ключей на входах Ax от индуктивной нагрузки. | #Диодная защита ключей на входах Ax от индуктивной нагрузки. | ||
== Универсальные входы/выходы A1-A4== | == Универсальные входы/выходы A1-A4== | ||
[[Файл:Ax2.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов A1-A4]] | [[Файл:Ax2.png|thumb|400px|Эквивалентная схема каналов A1-A4]] | ||
Универсальные каналы состоят из | Универсальные каналы состоят из | ||
параллельно работающих входного и выходного каскада, а также защитных диодов | параллельно работающих входного и выходного каскада, а также защитных диодов | ||
(подключенных к одной клемме канала). | (подключенных к одной клемме канала). | ||
Выходной каскад состоит из коммутирующего элемента Tx. | Выходной каскад состоит из коммутирующего элемента Tx. | ||
Ключ Tx, замыкает выходы на землю. | Ключ Tx, замыкает выходы на землю. | ||
Строка 221: | Строка 194: | ||
контроллера, ключ Tx может находиться в 2-ух состояниях: | контроллера, ключ Tx может находиться в 2-ух состояниях: | ||
*Активное (замкнут);на выход канала подается 0. | *Активное (замкнут);на выход канала подается 0. | ||
*Неактивное (разомкнут, высокий импеданс). | *Неактивное (разомкнут, высокий импеданс). | ||
Такой тип выхода называется "открытый коллектор". | Такой тип выхода называется "открытый коллектор". | ||
Для каналов Ax входной каскад образуют аналогово-цифрового преобразователь ADCx и входное сопротивление Rx. | |||
Для каналов Ax входной каскад образуют аналогово-цифрового преобразователь ADCx и входное сопротивление Rx | |||
Преобразователь ADCx имеет высокое входное сопротивление, он подключен постоянно и не влияет | Преобразователь ADCx имеет высокое входное сопротивление, он подключен постоянно и не влияет | ||
на работу канала в режиме вывода. | на работу канала в режиме вывода. | ||
Строка 236: | Строка 206: | ||
"притянет" входное напряжение к 0 питания и преобразователь ADCx считает напряжение 0. | "притянет" входное напряжение к 0 питания и преобразователь ADCx считает напряжение 0. | ||
Так же для каналов Аx есть функция бинарного входа DI - напряжение на клемме больше 3В контроллер воспринимает как срабатывание входа. | |||
Так же для каналов Аx есть функция бинарного входа DI - напряжение на клемме больше 3В контроллер воспринимает как | |||
== Резистивные входы R1 и R2 == | == Резистивные входы R1 и R2 == | ||
В режиме по-умолчанию, каждая клемма подключена к внутреннему регулируемому источнику тока. | В режиме по-умолчанию, каждая клемма подключена к внутреннему регулируемому источнику тока. | ||
Контроллер подаёт заданный ток | Контроллер подаёт заданный ток через сенсор, измеряя при этом на нём падение напряжения. | ||
Из известных значений тока и напряжения, ПО контроллера вычисляет сопротивление | Из известных значений тока и напряжения, ПО контроллера вычисляет сопротивление сенсора. | ||
Каждый вход также [[ADC#Измерение сопротивлений|можно перевести]] в режим обычного аналогового входа в настройках. | Каждый вход также [[ADC#Измерение сопротивлений|можно перевести]] в режим обычного аналогового входа в настройках. | ||
В этом режиме источник тока отключен и вход измеряет напряжение в диапазоне 0-3.0В. | В этом режиме источник тока отключен и вход измеряет напряжение в диапазоне 0-3.0В. | ||
Входы R1-R2 также работают как бинарные входы. | Входы R1-R2 также работают как бинарные входы. | ||
При включенном источнике тока (режим по-умолчанию) вход оказывается подтянут к питанию. | При включенном источнике тока (режим по-умолчанию) вход оказывается подтянут к питанию. | ||
Если к входу ничего не подключено, то это состояние воспринимается как логическая единица. | Если к входу ничего не подключено, то это состояние воспринимается как логическая единица. | ||
Строка 261: | Строка 224: | ||
Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и GND. | Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и GND. | ||
В альтернативном режиме, при выключенном источнике тока, вход подтянут к земле. | В альтернативном режиме, при выключенном источнике тока, вход подтянут к земле. | ||
Логический ноль соответствует входу, к которому ничего не подключено; логическая единица - входу, на которое подаётся напряжение > 3В. | Логический ноль соответствует входу, к которому ничего не подключено; логическая единица - входу, на которое подаётся напряжение > 3В. | ||
Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и клеммником 5V out, либо плюсом питания. | Внешние кнопки, датчики и т.д. в этом режиме нужно подключать между клеммником Rx и клеммником 5V out, либо плюсом питания. | ||
== Модули расширения == | |||
См. соответствующие статьи для описания подключения и работы в ПО: | |||
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения RS-232]] | |||
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения CAN-ISO | Модуль расширения CAN (Изолированный)]] | |||
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения RS485-ISO | Модуль расширения RS-485 (Изолированный)]] | |||
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения ADC | Модуль расширения АЦП]] - входы напряжения, входы 0-20мА, датчики PT100 и PT1000 | |||
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения DAC | Модуль расширения ЦАП]] - выходы 0-10В | |||
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения DI | Модуль входов "сухой контакт"]] | |||
* [[Wiren Board 5: Модуль расширения GPS/Glonass]] | |||
== Питание == | |||
[[File:Питание версии4.png|thumb|300px|Блок-схема питания WB 4]] | |||
== | === От внешнего блока питания === | ||
Допустимый диапазон питания 7-28В. | Допустимый диапазон питания 7-28В. | ||
Среднее потребление платы - 1,5-2 Вт. Но т.к. модуль GSM потребляет импульсно до 8 Вт, рекомендуется использовать блоки питания с мощностью не менее 10 Вт. | Среднее потребление платы - 1,5-2 Вт. Но т.к. модуль GSM потребляет импульсно до 8 Вт, рекомендуется использовать блоки питания с мощностью не менее 10 Вт. | ||
Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND. | Разъем питания под стандартный jack 5.5x2.1мм, также входное напряжение можно подключать к клеммам Vin и GND. | ||
=== Power over Ethernet === | === Power over Ethernet === | ||
Поддерживается питание по кабелю Ethernet. Подробнее смотрите [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet|Power over Ethernet]]. | Поддерживается питание по кабелю Ethernet. Подробнее смотрите [[Special:MyLanguage/Power over Ethernet|Power over Ethernet]]. | ||
=== Аккумулятор === | === Аккумулятор === | ||
Wiren Board позволяет подключить внутренний [[WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания | модуль резервного питания WBMZ-BATTERY ]] с Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором. | Wiren Board позволяет подключить внутренний [[WBMZ-BATTERY - модуль резервного питания | модуль резервного питания WBMZ-BATTERY ]] с Li-Ion (Li-Pol) аккумулятором. | ||
== Работа с нажимными клеммами == | == Работа с нажимными клеммами == | ||
[[File:Wago.jpeg|thumb|300px|Работа с самозажимными клеммами]] | |||
[[File:Wago.jpeg|thumb| | |||
В качестве интерфейсных клемм в контроллере | В качестве интерфейсных клемм в контроллере | ||
применены клеммы "тип 250". | применены клеммы "тип 250". | ||
Строка 337: | Строка 276: | ||
кнопку клипсы, и вытащить провод. | кнопку клипсы, и вытащить провод. | ||
== Антенны Wi-Fi, GSM, 433MHz == | == Антенны Wi-Fi, GSM, 433MHz == | ||
Антенны Wi-Fi, GSM и радио 315/433MHz подключаются к SMA разъемам. | Антенны Wi-Fi, GSM и радио 315/433MHz подключаются к SMA разъемам. | ||
При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера. | При слабом сигнале GSM рекомендуется использовать выносную антенну и располагать ее вдали от контроллера. | ||
== Схемы подключения периферии == | |||
[[File:Relay.png|thumb|300px|Пример подключения реле]] | |||
=== Управление низковольтной нагрузкой === | |||
Реле на 12/24В, светодиоды, вентиляторы, сигнальные лампы и т. д. | |||
Подключите "+" нагрузки к "+" источника питания, а "-" к клеммам Ax. | |||
Если суммарный ток на каналах больше 2 А, дополнительно подключите клемму GND к "-" источника питания. | |||
При управлении индуктивной нагрузкой (реле), возникают всплески напряжения. | |||
Для защиты от перенапряжения в контроллер встроены защитные диоды - внешних защитных элементов не требуется. | |||
=== Датчики с аналоговым выходом по напряжению === | |||
Подключите землю устройства к клемме GND, или соедините с общей земляной шиной. | |||
Выход датчика подключается к одному из клемм Ах или Rx. | |||
Каналы Ах/Rx имеют разные диапазоны измеряемых напряжений. Подберите оптимальный канал для вашего датчика. | |||
=== Датчики с аналоговым токовым выходом === | |||
Специальных токовых входов в WB нет, но можно, используя резистор 100-300Ом, ток преобразовать в напряжение и подключить как в предыдущем пункте. | |||
Также для подключения токовых датчиков предназначен специальный [[Wiren Board 5: Модуль расширения ADC | модуль расширения]]. | |||
=== Датчики с резистивным выходом === | |||
Входы R1 и R2 предназначены для измерения сопротивлений в диапазоне 1-100кОм. | |||
Измеряемое сопротивление подключается между GND и Rx. | |||
Для более точного изменения сопротивлений, а также для подключения датчиков Pt100 и Pt1000 по двух- и трёх- проводным схемам | |||
предназначен специальный [[Wiren Board 5: Модуль расширения ADC | модуль расширения]]. | |||
=== Датчики/счетчики с импульсными выходами/кнопки === | |||
Такие устройства формируют сигнал, замыкая подходящие к ним два провода. | |||
Подключите один провод к источнику питания 5-24В. | |||
Второй провод подключите к клемме Аx. | |||
Некоторые счетчики имеют импульсный выход на оптроне, тогда два провода имеют полярность - "плюс" и "минус". | |||
В таком случае минус подключается к Аx, "плюс" к источнику питания. | |||
Для подключения также можно использовать входы R1 и R2 контроллера, как описано выше. | |||
Так же возможно подключение с использованием модуля расширения (см. следующий пункт). | |||
=== Устройства с выходом открытый коллектор === | |||
Устройство и контроллер должны иметь общую землю. | |||
Выход "открытый коллектор" подключите к клемме Dx модуля расширения. | |||
Для подключения также можно использовать входы R1 и R2 контроллера, как описано выше. | |||
=== Подключение к 1-Wire сети === | |||
Землю сети подключите к клемме GND или общей земляной шине. | |||
Линию данных к клемме 1-Wire. | |||
Линию питания к клемме 5Vout (внутренний источник питания). | |||
Допускается использовать внешние источники питания шины 1-Wire. | |||
При использовании пассивного питания, контакт питания каждого датчика соединяется с земляным проводом. | |||
В этом случае, шина прокладывается двумя проводами, подключаемыми соответственно к "1-Wire" и "GND". | |||
=== Подключение к сети RS-485 === | |||
Смотрите [[Special:MyLanguage/RS-485|RS-485]]. | |||
В Wiren Board 5 есть два порта RS-485. Второй порт мультиплексирован с портом CAN (L c A, H c B) | |||
Линии А В подключаются к клеммам А и В соответственно. Сигнальную землю (если есть) подключить к земле контроллера. | |||
Если сеть RS-485 достаточно протяженная, то для её подключения рекомендуется использовать [[Wiren Board 5: Модуль расширения RS485-ISO|модуль расширения с гальванически-изолированным RS-485]]. | |||
=== Пример подключения устройств === | |||
Схема испытательного стенда - [[Файл:Стенд-hi.jpg|thumb|500px|Схема стенда]] | |||
== Подключение устройств с использованием модулей расширения == | |||
=== Контакторы с управляющим напряжением 220В === | |||
Используйте модуль расширения с релейными выходами, например [[Модули ввода-вывода#Модуль релейных выходов (WBIO-DO-R3A-8)|WBIO-DO-R3A-8]]. | |||
Подключите управляющую катушку контактора через реле модуля расширения (см. рисунок). | |||
Модуль расширения содержит TVS, защищающий контакты реле от искрения. Внешние защитные компоненты не требуются. | |||
=== Датчики/счетчики с импульсными выходами/кнопки === | |||
[[File:Button.png|thumb|400px|Пример подключения кнопки]] | |||
Такие устройства формируют сигнал, замыкая подходящие к ним два провода. | |||
Для подключения к контроллеру один провод подключите к питанию (или клемме 5Vout), второй провод к клемме Ax. | |||
Так же можно использовать модуль расширения дискретных входов типа "сухой контакт" [[Модули ввода-вывода#Модуль дискретных входов типа "сухой контакт" (WBIO-DI-DR-8)|WBIO-DI-DR-8]]. | |||
Подключите один провод к клемме GND, или соедините с общей земляной шиной. | |||
Второй провод подключите к клемме Dx. | |||
Некоторые счетчики имеют импульсный выход на оптроне, тогда два провода имеют полярность - "плюс" и "минус". | |||
В таком случае минус подключается к GND, "плюс" к Dx. | |||
== Схема и чертеж == | |||
Принципиальная схема Wiren Board 4 - [[Файл:WB 4.3.pdf|Файл:WB 4.3.pdf]], чертёж - [[Файл:WB 4.2 чертеж.pdf|Файл:WB 4.2 чертеж.pdf]] | |||
== Список GPIO == | |||
Статья, описывающая подключение сигналов процессора к клеммникам, встроенной периферии и разъёмам расширения: | |||
[[Wiren Board 5:Список GPIO]] |