Wiren Board 6
Страница продукта и магазин: Wiren Board 6
Данная статья описывает последнюю версию контроллера Wiren Board rev. 6.7. Описание предыдущих ревизий см. здесь - Wiren Board rev. 6.3-6.6.
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 | 8 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 |
Условия эксплуатации | |
Температура воздуха | 0..+70 °С / -40 до +85 °С (в зависимости от комплектации) |
Относительная влажность | До 92%, без конденсации влаги |
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 (первый из портов 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 SIM, одновременно в сети одна |
Питание | |
Напряжение | 9 - 48V DC |
Схема питания | От входа с бОльшим напряжением |
Входы питания | 2 на клеммах, 1 Passive PoE (на первом порту Ethernet) |
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 | 3 с клеммами, 1 без клемм |
Другие разъемы | Для внешних модулей ввода-вывода WBIO, для модуля резервного питания |
Программное обеспечение в комплекте | |
Операционная система | Debian Linux 9 Stretch. Mainline kernel 4.9 |
Поддержка протоколов последовательных портов | Modbus RTU Master/Slave, протоколы Меркурий, Милур, Пульсар, ИВТМ и т.д. |
Поддержка протоколов (при установке модулей расширения) |
Z-Wave, KNX, ZigBee |
Поддержка протоколов по IP | KNX IP, Modbus RTU-over-TCP, SNMP |
Встроенный веб-интерфейс | Добавление устройств, настройки, визуализация, мнемосхемы |
Сценарии | Правила wb-rules на JavaScript, редактирование через веб-интерфейс.
Поддержка сценариев на Node-RED |
Визуализация | Табличное представление, мнемосхемы в встроенном веб-интерфейсе |
Мобильные устройства | Адаптивный веб-интерфейс.
Интеграция с мобильными приложениями: MQTT Dash, iRidium. |
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 RTU, Modbus TCP, SNMP, 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. |
Первое включение
О подключении питания, настройке сети, обновлении прошивки и первом запуске читайте в статье Первое включение и настройка контроллера.
Индикация этапов загрузки
В контроллерах WIren Board есть светодиодный индикатор из светодиодов зеленого и красного цветов. Они включаются поочередно или вместе, поэтому возможны три варианта свечения: зеленый, красный и оранжевый.
Индикатор показывает основные этапы загрузки и его можно использовать для быстрого поиска неисправностей при старте. Для детальной информация о происходящем в контроллере используйте Debug UART.
После загрузки операционной системы вы можете управлять индикатором из своего программного обеспечения.
Условия | Индикация | Этапы | Сообщения в Debug-UART |
---|---|---|---|
Включение контроллера | горит оранжевый | Загрузчик U-boot ждёт команду по debug-uart в течение 3 секунд. | Hit any key to stop autoboot: 3
|
5 секунд после включения и в USB-разъём вставлен носитель с файлом обновления. | мигает оранжевый | Загрузчик U-boot увидел файл обновления и 3 секунды ждёт подтверждения. Подробнее в статье Обновление прошивки. | ##############################
# Detected USB flash drive with update file
# Filename: wb6_update_FACTORYRESET.fit
# Press a FW key if you want to update firmware from this file
# or wait 3 seconds to boot normally.
##############################
|
5 секунд после включения и USB-разъёмы свободны. | горит красный | Загрузчик U-boot применяет аппаратную конфигурацию контроллера. | Applying DT overlay ...
|
10 секунд после включения. | мигает красный | Загрузка OC и внутренних сервисов. | Множество записей, есть Welcome to Debian GNU/Linux 9 (stretch)!
|
60-70 секунд после включения. | мигает зеленый | ОС загрузилась, контроллер готов к работе. | Приглашение для входа в систему wirenboard-<Серийный номер> login:
|
Модульность контроллера
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 четыре слота для подключения модулей расширения двух разных типов. Для трех 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 модулей вывода (типа O и IO).
Модуль резервного питания — дополнительная мезонинная плата, устанавливается внутрь корпуса Wiren Board. 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 модулем расширения. Требуется SIM-карта формата nanoSIM.
Модем позволяет отправлять и принимать SMS, подключаться к интернету. Работа с двумя SIM-картами в режиме мультиплексирования.
SIM-карты расположены под крышкой контролера.
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.
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 производится 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
Универсальный канал Ах объединяет в себе три функции и может работать как:
- Выход "открытый коллектор" (Ax_OUT) — ключ (1А/40В), замыкающий выход на землю. Адрес канала: "wb-gpio/Ax_OUT".
- 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 100kОм (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 веб-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 веб-интерфейсе выход представлен контролом V_OUT устройства Discrete I/O. Наличие напряжения 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 программно.
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 через web-интерфейс или управлением соответствующими GPIO: RS-485-1 failsafe bias и RS-485-2 failsafe bias через sysfs).
Клеммники
Часть клеммников может выполнять более одной функции.
Подпись | Max. V, I | Доп. защита | Состояние по умолчанию | Функции |
---|---|---|---|---|
Vin |
52V |
От переполюсовки | Входное напряжение | |
GND | "Земля", минус блока 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 | для входов управления: 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 — сдвоенные провода,
для силовых входов: до 2.5 мм2 — одинарные, до 1.5 мм2 — сдвоенные провода |
Длина стандартной втулки НШВИ | 8 мм |
Момент затяжки винтов | для входов управления: 0.2 Н∙м, для силовых выходов: 0.5 Н∙м |
Тип клемм | Винтовые, разъемные, шаг 3.5 мм |
Рекомендуем для монтажа использовать гибкие многожильные провода с обжатием концов втулочными наконечниками (НШВИ — наконечник штыревой втулочный изолированный).
При снятии изоляции провод должен зачищаться ровно по длине гильзы (можно зачистить больше, а потом откусить выступающий излишек). Для обжима (опрессовывания) используйте пресс-клещи (кримпер, «обжимка»). При монтаже обжатый наконечником провод не разрушается винтовым зажимом и надежно фиксируется.
Не прикладывайте чрезмерное усилие при завинчивании клеммы — это приводит к разрушению винтового разъема.
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).
Зуммер (звуковой излучатель) — издает звуковой сигнал, частота настраивается.
Часы реального времени RTC питаются от внутреннего резервного аккумулятора (емкости хватает на 2-3 мес. работы часов).
Сторожевой таймер
Контроллер содержит отдельный аппаратный сторожевой таймер — watchdog, он перезагружает контроллер при зависании ПО.
Перед редактированием конфигурации сервисов, указанных в файле конфигурации watchdog — желательно остановить его выполнение. После внесения и проверки изменений снова запустите watchdog.
Если при редактировании конфигурации была допущена ошибка и wachdog вызывает циклическую перезагрузку — войдите в систему контроллера по SSH и остановите выполнение watchdog. На это у вас есть 10–12 секунд после запуска операционной системы.
Как остановить и запустить wachdog читайте в статье «Watchdog».
Питание
Поддерживаемые устройства
Устройства нашего производства с интерфейсом RS-485
Особенности сетевых настроек контроллера
Wiren Board 6: сетевые настройки контроллера на удаленном объекте
Настройка времени и часового пояса
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. Номер партии контроллера складывается из номеров партий базовой и процессорной плат.
Wiren Board: Аппаратные ревизии — описание изменений в плате контроллера.
Wiren Board: Ревизии процессорных модулей — описание изменений в платах процессорных модулей.
Прочее
Wiren Board 6.7:List of GPIO - таблицы соответствия GPIO процессора и сигналов на плате.
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.
Изображения и чертежи устройства
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-6.7 | WB-Library.cdr.zip | Wiren_Board-6.7.cdr.pdf | Wiren_Board-6.7.dxf.zip | Wiren_Board-6.7.pdf |
Wiren_Board-6.5 | 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 | — | |
Блок питания MW-HDR-30-24 | — | — | MW-HDR-30-24.dxf.zip | MW-HDR-30-24.pdf |