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.


Купить в интернет-магазине

Эта страница описывает снятое с производства устройство WB-MIO-E v.2, описание нового — WB-MGE v.3.

Страница описывает последнюю ревизию устройства с последней stable-прошивкой. Если прошивка вашего устройства старая, обновите ее по возможности (см. Обновление прошивки).
WB-MIO-E v.2

Назначение

Преобразователь интерфейсов WB-MIO-E v.2 — это составное устройство из WB-MIO и WB-MGE в одном корпусе.

С его помощью можно подключать модули 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.

Отличие от предыдущей версии

Основное отличие от WB-MIO-E v.1 — другой модуль суперпорта USR-K3/K7 с поддержкой Modbus-TCP и ModbusRTU-over-TCP, вместо K2.

Технические характеристики

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

0.85 Вт

Максимальный ток через клеммы питания

7 А

Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 – сдвоенное обжатие
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 до +80 °С
Относительная влажность До 95 %, без конденсации влаги
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 O2.1*
Гарантийный срок 2 года
Срок службы 5 лет
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.

Индикация

В модуле есть индикатор, который поможет определить его состояние без подключения к контроллеру:

  • S (зеленый) — статус обмена по Modbus: загорается при подаче низковольтного питания на модуль и мигает в момент опроса по шине RS-485. В устройствах с включенными событиями Быстрого Modbus ⚡ индикатор мигает более часто чем при стандартном опросе по очереди, так как опрос событий происходит быстрее. В режиме загрузчика мигает с периодом 1 секунда. При загрузке новой прошивки — часто мигает. Расположен рядом с клеммником V+.

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.

Важно: проверьте чтобы они совпадали с настройкой Ethernet части.

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. Важно: проверьте чтобы они совпадали с настройкой WBIO части.

Монтаж

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 Физическое подключение шины RS-485.

Если устройства, подключенные к шине RS-485, питаются от разных источников питания, их клеммы GND должны быть соединены, подробнее в статье Заземление устройств Wiren Board и подключение контактов GND и iGND.

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.

Клеммы V+ на шестипиновом разъёме соединены параллельно.

  • Схемы подключения

  • 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

В модуле есть переключатель резисторов шины:

  • term — терминальный резистор 120 Ом, подключенный между линиями A и B. Если модуль стоит в конце шины — нужно включить, если в середине — выключить.
  • failsafe bias — резисторы по 560 Ом, которые растягивают шину, устраняя неопределённость при выключенных передатчиках устройств. Если модуль работает мастером — надо включить, в остальных случаях выключить.

По умолчанию рычажки переключателя подняты вверх — резисторы отключены.

Подробнее о проектировании шины RS-485 смотрите в статье RS-485:Физическое подключение.

  • Переключатели резисторов шины RS-485

  • Переключатели term и failsafe bias

  • Схема переключателей

Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board

Выбор шаблона

Доступно в релизе testing Чтобы устройство появилось на вкладке Устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте его автоматически, через поиск устройств Wiren Board на шине RS-485, или вручную, через выбор шаблона WB-MGE, WB-MIO, WB-MIO-E (преобразователь интерфейсов).

Управление устройством и просмотр значений

Виджет WB-MGE, WB-MIO, WB-MIO-E

В веб-интерфейсе вы можете управлять выходами устройства и просматривать полученные с него значения. Список отображаемых каналов можно изменить через настройки устройства, доступные в настройках драйвера wb-mqtt-serial.

В виджете отображаются статусы подключённых боковых модулей, а также количество каналов в этих модулях.

Настройка шлюза Modbus-Ethernet

Если вы используете Ethernet-интерфейс, необходимо настроить шлюз Modbus-Ethernet.

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

Доступ к веб-интерфейсу модуля, подключённого к Ethernet-порту компьютера

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.

Доступ к веб-интерфейсу модуля, подключённого к Ethernet-порту контроллера

Если модуль подключён к Ethernet-порту контроллера и находится в другой подсети, доступ к его веб-интерфейсу можно получить через SSH-туннель. В примере ниже вы подключаетесь к контроллеру с адресом 192.168.42.1 со своего компьютера, а модуль имеет адрес 192.168.0.7.

  1. Создайте SSH-туннель:
    • В Linux/macOS (OpenSSH) или Windows (PowerShell / CMD): 
      ssh -N -L 8088:192.168.0.7:80 root@192.168.42.1
      При запросе пароля введите — wirenboard (пароль по умолчанию). Опция -L пробрасывает локальный порт 8088 на 192.168.0.7:80 через контроллер, -N не запускает удалённую команду. Если порт 8088 занят, укажите другой свободный локальный порт. Оставьте сессию открытой, пока пользуетесь веб-интерфейсом.
    • В Windows (PuTTY):
    1. В Session укажите Host Name: 192.168.42.1, затем перейдите в Connection → SSH → Tunnels.
    2. В Source port введите 8088.
    3. В Destination введите 192.168.0.7:80.
    4. Тип туннеля — Local. Нажмите Add.
    5. Вернитесь в Session, нажмите Open и выполните вход под пользователем root.
  2. Откройте веб-интерфейс в браузере по адресу, введите логин и пароль: 
    http://127.0.0.1:8088/

Установка параметров

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 и настройками модуля.
    • 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.

  • Настройки IP-адреса

  • Коммуникационные параметры для протокола Modbus over TCP

  • Коммуникационные параметры для протокола Modbus TCP

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 Настройки → Конфигурационные файлы и выберите в списке Настройка драйвера serial-устройств .
  3. Выберите serial-порт, к которому подключён модуль и нажмите Добавить любые устройства вручную.
  4. Выберите шаблон подключённого WBIO, он будет начинаться на WBIO-….
  5. В поле Адрес устройства укажите адрес WBIO в формате <Modbus-адрес модуля MIO>:<порядковый номер WBIO>, например, 15:1.
  6. Нажмите Сохранить настройки.

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 сетевых соединений.
  3. Добавьте в настройках контроллера новый TCP-порт, в котором укажите IP-адрес, TCP-порт модуля и тип порта — Serial over TCP.

Если один из портов контроллера уже настроен в подсети 192.168.0.ххx используйте другую подсеть, например, 192.168.1.xxx. Подключите модуль к другому порту контроллера, в настройках модуля задайте адрес 192.168.1.7, а у контроллера 192.168.1.2. Также при наличии в сети нескольких устройств, рекомендуем перед настройкой проверить занятые адреса, чтобы избежать конфликта устройств с одинаковыми адресами.

Модуль (шлюз) может взаимодействовать с контроллером, если он доступен контроллеру по сети на сконфигурированном TCP-порту. Это может быть локальная сеть, другая подсеть (при настроенной маршрутизации), соединение через VPN или доступ через интернет по публичному адресу. Модуль может получать IP-адрес автоматически по DHCP или иметь статический адрес, не конфликтующий с другими устройствами. В этом случае в настройках драйвера wb-mqtt-serial добавьте TCP-порт (Serial over TCP), в котором укажите IP-адрес и TCP-порт модуля.

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

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

Обновление прошивки устройств, подключенных к шлюзу по RS-485

Инструкция по обновлению прошивок устройств, подключенных к шлюзу по RS-485.

Режим прозрачного шлюза

Режим прозрачного шлюза доступен только при подключении Modbus-устройств.

Схема подключения WB-MIO-E v.2 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 Remote 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 Remote Port Number — укажите удалённый порт. Режим и порт должны совпадать с настройками TCP-сервера.
    • В поле Remote 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.

  • Настройки для режима прозрачного шлюза, TCP-сервер

  • Настройки для режима прозрачного шлюза, TCP-клиент

Работа по Modbus

Настройка Modbus-модулей и обновление прошивок

Устройства Wiren Board 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

В актуальной версии прошивки устанавливать параметр Stop bits необязательно — устройство будет работать без ошибок и в случае, когда количество стоповых битов не совпадает с настройками Modbus-мастер.

Для ускорения отклика устройств рекомендуем поднять скорость обмена до 115 200 бит/с, см. Настройка параметров обмена данными

Modbus-адрес

Modbus-адрес, установленный на производстве. Слева — наклейка на крышке устройства. Справа — наклейка на боковой стенке или нижней стороне устройства.

Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на наклейках, расположенных на корпусе устройства (на верхней крышке, сбоку или снизу). На заводе устройствам Wiren Board 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

В устройствах Wiren Board можно обновлять прошивку по протоколу Modbus. Это даёт возможность устранять найденные в прошивке ошибки на месте монтажа, а иногда и добавлять новые функции, если это возможно технически. Настройки, хранящиеся в памяти устройства, не пропадают при обновлении прошивки.

Инструкции:

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

Известные неисправности

Список известных неисправностей

Ревизии устройства

Список ревизий

Изображения и чертежи устройства

Corel Draw 2018 (шрифт — Ubuntu): Файл:WB-Library.cdr.zip

Visio:

  1. Устройства Wiren Board: Файл:WB-Visio-Lib.zip.
  2. Щиты, автоматы, контакторы и прочее от стороннего разработчика.

SVG: Файл:WB-MIO-E v.2.svg.zip

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

Autocad PDF: Файл:WB-MIO-E.pdf

База УГО для AutoCAD Electrical: Файл:Wirenboard-AE-base.zip

  • Плата WB-MIO-E v.2 ревизии 2.10

  • Внешний вид ревизии 2.10

  • Габаритные размеры

Изображения устаревших версий

  • Внешний вид ревизии 2.8

  • Плата WB-MIO-E v.2 до ревизии 2.8

  • Внешний вид ревизий от 2.5 до 2.7

Retrieved from "https://wiki.wirenboard.com/wiki/index.php?title=WB-MIO-E_v.2_Modbus_Interface_Converter&oldid=92992"