Программное обеспечение преобразователя интерфейсов WB-MGE
Описание
Общие сведения
Программное обеспечение предназначено для управления аппаратным обеспечением преобразователя интерфейсов WB-MGE v.3 и является его неотъемлемой частью.
ПО обеспечивает работу сетевых интерфейсов Ethernet и Wi‑Fi, обмен данными через два независимых порта RS-485, работу с боковыми модулями WBIO, веб-интерфейс для настройки устройства и отображения его состояния, хранение настроек, индикацию состояния устройства, управление питанием подключённых устройств и обновление встроенного ПО.
Основная встроенная часть ПО реализована на языке C. В состав ПО также входит веб-интерфейс настройки, реализованный с использованием TypeScript / JavaScript и Vue.
Установка
ПО устанавливается на заводе на автоматизированном стенде во время производства партии. Конечному пользователю не требуется предпринимать никаких действий для установки ПО, все взаимодействие происходит через пользовательский интерфейс.
Стоимость
Программное обеспечение поставляется бесплатно вместе с устройством.
Функциональные характеристики
Работа сетевых интерфейсов:
- Ethernet 10/100;
- Wi‑Fi 2,4 ГГц;
- поддержка режимов Wi‑Fi: точка доступа, клиент, отключено;
- получение сетевых параметров по DHCP или работа со статическими параметрами;
- поддержка mDNS-имени устройства;
- сканирование доступных Wi‑Fi сетей.
Работа с последовательными интерфейсами:
- два независимых порта RS-485;
- настройка скорости обмена, числа бит данных, чётности и стоп-битов для каждого порта;
- отдельная настройка TCP-порта для каждого канала;
- программное включение и отключение терминаторов RS-485;
- программное включение и отключение failsafe bias для каждого порта.
Поддержка режимов шлюза:
- режим «Modbus TCP» для преобразования трафика Modbus RTU в Modbus TCP;
- режим «Прозрачный мост» для передачи данных поверх RS-485 без преобразования протокола;
- режим «Пассивный» с отключённым обменом данными через сетевые интерфейсы;
- поддержка серверного и клиентского режимов работы TCP-моста;
- возможность использования двух шлюзов для объединения удалённых сегментов RS-485 через Ethernet или Wi‑Fi.
Поддержка устройств Wiren Board:
- работа с боковыми модулями WBIO;
- представление подключённых модулей WBIO как Modbus-устройства на порту RS-485-2;
- возможность отключить питание модулей WBIO;
- поддержка Быстрого Modbus в прозрачном режиме и в режиме Modbus TCP.
Веб-интерфейс:
- настройка устройства через встроенный веб-интерфейс;
- многоязычный интерфейс (русский, английский, немецкий, итальянский, казахский), работает в браузерах на компьютере и мобильном телефоне;
- разграничение доступа по логину и паролю;
- получение сведений о состоянии устройства, сети, портов RS-485 и времени работы;
- изменение сетевых параметров, настроек последовательных портов, имени устройства, параметров доступа и других настроек;
- выполнение служебных команд: перезагрузка, сброс настроек.
Хранение и применение настроек:
- хранение пользовательских настроек в энергонезависимой памяти;
- сохранение конфигурации в файл и восстановление из файла;
- возврат к заводским настройкам из веб-интерфейса или кнопкой Config.
Обновление встроенного ПО:
- обновление прошивки через веб-интерфейс по сети;
- проверка совместимости загружаемой прошивки с устройством;
- в случае сбоя загрузки уже имеющаяся основная программа не может быть повреждена и корректно будет загружена при следующем запуске устройства.
Контроль состояния устройства:
- индикация состояния модуля, сетевой активности, обмена на RS-485 и состояния выхода Vout;
- мониторинг напряжения питания.
Управление питанием внешних устройств:
- программное включение и отключение выхода Vout для питания устройств на шине, с сохранением состояния при перезагрузке;
- программное включение и отключение питания модулей WBIO;
- защитное отключение подключённых к Vout устройств при выходе напряжения питания за рабочий диапазон.
Краткое описание функций отдельных модулей
Загрузчик
Загрузчик обеспечивает:
- начальную инициализацию микроконтроллера ESP32 и запуск основной прошивки;
- поддержку схемы обновления с двумя разделами FLASH-памяти для прошивки;
- выбор раздела FLASH-памяти с активной прошивкой для загрузки;
- запуск обновлённой версии ПО после успешной записи нового образа.
Прошивка
Прошивка обеспечивает:
- двусторонний обмен данными между сетевыми интерфейсами и портами RS-485;
- преобразование Modbus RTU ↔ Modbus TCP в соответствующем режиме;
- прозрачную передачу данных без преобразования протокола;
- управление параметрами Wi‑Fi, Ethernet, mDNS и веб-сервера;
- аутентификацию пользователя;
- управление настройками последовательных портов, терминаторами, failsafe bias и питанием Vout;
- взаимодействие с боковыми модулями WBIO;
- мониторинг системного напряжения и выполнение защитных действий;
- выдачу информации о версии прошивки, сетевом состоянии, времени работы и параметрах устройства;
- обработку нажатий кнопки Config, сброс настроек и перезагрузку;
- обновление прошивки с проверкой сигнатуры устройства.
Настройка
Веб-интерфейс
Модуль настраивается через встроенный веб-интерфейс, который работает в современных браузерах на компьютере и мобильных устройствах. Подключиться к веб-интерфейсу можно несколькими способами:
- через точку доступа Wi-Fi — по умолчанию устройство создаёт точку доступа WB-MGE-XXXXXX, где XXXXXX — последние шесть символов MAC-адреса. Ключ безопасности напечатан на наклейке сбоку устройства. После подключения веб-интерфейс открывается по адресу 192.168.5.1;
- по Ethernet — устройство получает IP-адрес по DHCP, выданный адрес можно посмотреть в настройках роутера. Также веб-интерфейс доступен по mDNS-имени wb-mge-XXXXXX.local;
- удалённо через Wiren Board Cloud, если устройство подключено к сети контроллера Wiren Board, зарегистрированного в облаке.
При входе веб-интерфейс запрашивает логин и пароль, заводские значения — admin / admin.
Меню веб-интерфейса содержит разделы:
- «Обзор» — сводная информация о работе устройства;
- «Конфигурация» — настройка сетевых интерфейсов («Сеть»), портов RS-485 («Последовательные порты») и системные функции («Система»);
- «Инструменты Modbus» — выбор режима работы портов («TCP-шлюз»).
Настройка сети
В разделе «Конфигурация» → «Сеть» настраиваются сетевые интерфейсы устройства:
- Ethernet — получение IP-адреса по DHCP (по умолчанию) или статический IP-адрес;
- Wi-Fi — режим точки доступа (по умолчанию) или клиента существующей сети. Если Wi-Fi не используется, его можно отключить.
IP-адрес устройства должен быть доступен с сервера автоматизации, например с контроллера Wiren Board.
Настройка портов RS-485
В разделе «Конфигурация» → «Последовательные порты» для каждого из двух портов RS-485 независимо задаются параметры связи: скорость, число бит данных, чётность и количество стоп-битов. Здесь же для каждого порта включаются и отключаются:
- терминатор — согласующий резистор 120 Ом между линиями A и B, нужен, если устройство стоит в конце шины;
- failsafe bias — резисторы, задающие определённое состояние шины при выключенных передатчиках устройств;
- I/O Bus — встроенный преобразователь WB-MIO для работы с боковыми модулями ввода-вывода WBIO.
Настройка режима работы портов
На странице «Инструменты Modbus» → «TCP-шлюз» для каждого порта RS-485 выбирается режим работы:
- «Modbus TCP» — устройство принимает запросы Modbus TCP через сетевые интерфейсы, преобразует их в Modbus RTU и передаёт в порт RS-485, ответы возвращаются клиенту. К каждому порту можно одновременно подключить до 8 TCP-клиентов;
- «Прозрачный мост» — данные любого протокола (например, Modbus RTU over TCP) передаются между сетью и портом RS-485 без изменений. Для порта задаётся роль «Сервер» или «Клиент», что позволяет объединить два сегмента шины RS-485 через пару модулей;
- «Пассивный» — обмен данными через сетевые интерфейсы для этого порта отключён.
Для каждого порта задаётся номер TCP-порта, на который принимаются запросы.
Сохранение и загрузка конфигурации
Настроенные параметры можно сохранить в файл и использовать для восстановления на новом устройстве или при создании однотипных инсталляций. В файл выгружаются все настройки веб-интерфейса, портов и сетевых интерфейсов. Кнопки экспорта и импорта находятся в разделе «Конфигурация» → «Система», блок «Конфигурация».
Использование с контроллером Wiren Board
Чтобы опрашивать Modbus-устройства, подключённые к модулю, с контроллера Wiren Board, в настройках драйвера wb-mqtt-serial добавляются TCP-порты для получения данных от портов RS-485-1 и RS-485-2 модуля. В настройках каждого TCP-порта указываются IP-адрес устройства и номер его TCP-порта. Дальнейшая настройка и опрос Modbus-устройств, подключённых к WB-MGE, не отличаются от работы с устройствами, подключёнными к контроллеру напрямую: устройства добавляются в конфигурацию автоматически, через поиск устройств Wiren Board на шине RS-485, или вручную, через выбор шаблона.
Обновление ПО
Так как программное обеспечение постоянно совершенствуется, есть встроенный инструмент для обновления прошивки с помощью веб-интерфейса модуля.
Если для устройства доступна новая версия прошивки, на страницах «Обзор» и «Система» рядом с текущей версией появляется кнопка для скачивания файла прошивки. Файл также можно скачать с сервера обновлений Wiren Board.
Чтобы обновить прошивку, откройте страницу «Конфигурация» → «Система» и в блоке «Прошивка» нажмите кнопку «Выбрать файл», затем укажите скачанный файл прошивки. Обновление запустится автоматически, дождитесь окончания процесса. После завершения обновления устройство перезагрузится.
Если основная прошивка не запускается, используется режим Factory: при подаче питания с зажатой кнопкой Config модуль показывает форму загрузки прошивки вместо основного веб-интерфейса.