Что такое Wiren Board?
Wiren Board — это серия программируемых логических контроллеров (ПЛК), разработанных российской компанией Wiren Board. Эти устройства предназначены для автоматизации зданий, промышленности и домашних систем. Они отличаются модульной архитектурой, поддержкой множества интерфейсов и открытой операционной системой Linux, что делает их гибкими и настраиваемыми под различные задачи.
Основные характеристики Wiren Board:
- Операционная система Linux: Обеспечивает гибкую настройку и программирование.
- Модульность: Возможность расширения функционала с помощью дополнительных модулей (WBIO, RS-485 устройства).
- Интерфейсы связи: Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, RS-485, 1-Wire, CAN и др.
- Поддержка протоколов: Modbus, MQTT, KNX и другие.
- Веб-интерфейс: Удобное управление и настройка через веб-браузер.
- Применение: От умного дома до промышленной автоматизации и энергоменеджмента.
Модели Wiren Board и их отличия
Компания Wiren Board регулярно обновляет линейку своих контроллеров, улучшая их производительность и функциональность. Ниже представлена таблица отличий между последними версиями контроллеров Wiren Board: Wiren Board 6, Wiren Board 7 и Wiren Board 8.
Таблица сравнения моделей Wiren Board
Характеристика | Wiren Board 6 | Wiren Board 7 | Wiren Board 8 |
---|---|---|---|
Процессор | NXP i.MX28, 454 МГц | NXP i.MX6ULL, 528 МГц | NXP i.MX8M Mini, 1.8 ГГц |
ОЗУ | 256 МБ DDR2 | 512 МБ DDR3 | 1 ГБ DDR4 |
Память Flash | 512 МБ NAND Flash | 8 ГБ eMMC | 8 ГБ eMMC |
Ethernet | 1 порт 10/100 Мбит/с | 1 порт 10/100 Мбит/с | 2 порта 10/100/1000 Мбит/с |
Wi-Fi | Опционально | Встроенный Wi-Fi 802.11b/g/n | Встроенный Wi-Fi 802.11b/g/n/ac |
Интерфейсы RS-485 | 2 порта | 3 порта | 4 порта |
1-Wire | Да | Да | Да |
USB | 1 порт USB 2.0 | 2 порта USB 2.0 | 2 порта USB 3.0 |
CAN | Опционально | Опционально | Да |
GSM/3G/4G модем | Опционально | Опционально | LTE Cat.1 модем (опционально) |
Bluetooth | Нет | Bluetooth LE (опционально) | Bluetooth 5.0 |
Поддержка расширений | Да (модули WBIO) | Да (модули WBIO) | Да (модули WBIO) |
Операционная система | Linux Debian | Linux Debian | Linux Debian |
Питание | 9–24 В DC | 9–36 В DC | 9–36 В DC |
Особенности | Надёжный для базовых задач | Повышенная производительность | Высокая производительность, гигабитный Ethernet, улучшенные коммуникации |
Пояснения к таблице
- Wiren Board 6: Подходит для базовых задач автоматизации в небольших системах.
- Wiren Board 7: Оптимален для средних проектов, где требуется повышенная производительность.
- Wiren Board 8: Предназначен для сложных систем автоматизации, требующих высокой производительности и современных коммуникационных возможностей.
Подключение и коммуникации
Способы соединения устройств
Контроллеры и модули Wiren Board соединяются между собой с помощью различных интерфейсов и шин:
- Шина WBIO (боковой разъём):
- Кабель: Прямое подключение модулей без кабелей через боковой разъём контроллера.
- Применение: Установка модулей ввода/вывода непосредственно на контроллер.
- Интерфейс RS-485:
- Кабель: Витая пара, желательно экранированная (кабель типа КСПВ, UTP CAT5e).
- Протокол: Modbus RTU.
- Применение: Подключение удалённых модулей и устройств на расстоянии до 1200 м.
- Интерфейс 1-Wire:
- Кабель: Двух- или трёхжильный кабель (рекомендуется витая пара).
- Применение: Подключение цифровых датчиков температуры и других устройств 1-Wire.
- Ethernet:
- Кабель: Витая пара CAT5e/CAT6.
- Протоколы: MQTT, Modbus TCP, HTTP, HTTPS.
- Применение: Сетевое соединение для удалённого управления и интеграции с другими системами.
- CAN-шина:
- Кабель: Двухпроводный кабель, соответствующий стандарту CAN.
- Применение: Промышленная автоматизация, подключение специфичного оборудования.
Примеры соединений
- Подключение WBIO-модулей: Устанавливаются непосредственно на контроллер без дополнительных кабелей.
- Подключение RS-485 модулей: Модули соединяются параллельно по двухпроводной линии, образуя шину.
- Подключение датчиков 1-Wire: Последовательное соединение датчиков по кабелю витая пара.
Примеры программного обеспечения
Wiren Board поддерживает различные программные решения для управления и мониторинга систем автоматизации.
Таблица программного обеспечения
Название ПО | Описание | Особенности |
---|---|---|
Wiren Board Web UI | Встроенный веб-интерфейс | Простота использования, доступ через браузер |
Node-RED | Инструмент визуального программирования | Графическое создание сценариев |
Home Assistant | Платформа домашней автоматизации | Большое сообщество, множество интеграций |
MajorDoMo | Российская система умного дома | Поддержка русского языка, гибкость |
openHAB | Открытая система автоматизации | Кроссплатформенность, гибкая настройка |
Особенности ПО
- Wiren Board Web UI: Позволяет настраивать устройства, просматривать данные с датчиков, создавать простые правила автоматизации.
- Node-RED: Предустановлен на Wiren Board, позволяет создавать сложные сценарии автоматизации с помощью визуальных блоков.
- Home Assistant и openHAB: Могут быть установлены на Wiren Board или работать на отдельном сервере, обеспечивая расширенные возможности управления.
- MajorDoMo: Ориентирована на русскоязычных пользователей, имеет интуитивно понятный интерфейс.
Применение Wiren Board в различных системах
Управление освещением
Необходимое оборудование:
- Контроллер Wiren Board 6/7/8
- Модули реле:
- WBIO-DO-R10A-8 (устанавливается на контроллер)
- WB-MR6C (подключается по RS-485)
- Датчики движения и освещённости:
- WB-MSW v.3 (многофункциональный датчик по RS-485)
- Кнопочные выключатели:
- Подключаются к дискретным входам контроллера или модулей WBIO-DI-DR-16
Как реализовать:
- Подключение реле:
- Установить модуль реле на контроллер или подключить модуль по RS-485.
- Подключить осветительные приборы к выходам реле, соблюдая электрическую схему и требования безопасности.
- Подключение датчиков и выключателей:
- Датчики движения и освещённости подключаются по RS-485.
- Выключатели подключаются к дискретным входам для ручного управления.
- Настройка логики управления:
- Используя Wiren Board Web UI или Node-RED, создать правила для автоматического включения/выключения света.
- Примеры сценариев:
- Автоматическое включение света при обнаружении движения в тёмное время суток.
- Регулировка яркости освещения в зависимости от уровня естественного света.
Автополив
Необходимое оборудование:
- Контроллер Wiren Board
- Модули реле:
- WBIO-DO-R10A-8 или WB-MR6C
- Датчики влажности почвы:
- WB-MS v.2 Soil (по RS-485)
- Электромагнитные клапаны:
- Управляются от 24В или 220В через реле.
Как реализовать:
- Подключение клапанов:
- Клапаны подключаются к релейным выходам, учитывая номинальное напряжение и ток.
- Установка датчиков влажности:
- Датчики размещаются в почве в зонах полива и подключаются по RS-485.
- Настройка системы:
- Создать правила автополива, основываясь на показаниях датчиков влажности и погодных условий.
- Возможность интеграции с интернет-сервисами погоды для учёта осадков.
Управление газовым котлом отопления
Важно: Работа с газовым оборудованием требует соблюдения норм безопасности и должна выполняться квалифицированными специалистами.
Необходимое оборудование:
- Контроллер Wiren Board
- Модули реле:
- WBIO-DO-R10A-8
- Термодатчики:
- DS18B20 (по 1-Wire) для комнатной температуры
- WB-M1W2 для подключения нескольких датчиков
- Интерфейсный модуль (при необходимости):
- Если котёл поддерживает протоколы OpenTherm или Modbus
Как реализовать:
- Подключение термодатчиков:
- Установить датчики температуры в помещениях и подключить к контроллеру.
- Интеграция с котлом:
- Если котёл поддерживает дистанционное управление, подключить его через соответствующий интерфейс.
- В случае отсутствия цифрового интерфейса, можно управлять котлом через реле (включение/выключение) в соответствии с инструкцией производителя.
- Настройка управления:
- Создать сценарии поддержания заданной температуры.
- Учесть расписания, режимы экономии энергии.
Тёплые полы
Необходимое оборудование:
- Контроллер Wiren Board
- Модули реле:
- WBIO-DO-R10A-8 для управления контурами
- Термодатчики:
- DS18B20 для измерения температуры пола
Как реализовать:
- Подключение нагревательных элементов:
- Подключить электрические тёплые полы через реле, учитывая нагрузку (возможно, потребуется использование контакторов или твердотельных реле).
- Установка термодатчиков:
- Разместить датчики в полу для контроля температуры нагрева.
- Настройка системы:
- Создать правила поддержания комфортной температуры пола.
- Включение и выключение системы по расписанию или в зависимости от присутствия людей.
Видеонаблюдение
Необходимое оборудование:
- IP-камеры с поддержкой RTSP или ONVIF
- Сетевое хранилище или сервер для записи видео
- ПО для видеонаблюдения:
- MotionEye, ZoneMinder, Xeoma
Как реализовать:
- Установка камер:
- Разместить IP-камеры в необходимых местах и подключить их к локальной сети.
- Настройка ПО:
- Установить выбранное программное обеспечение на сервер или NAS.
- Настроить запись, уведомления, доступ к видео.
- Интеграция с Wiren Board:
- Использовать MQTT для обмена сообщениями между системой видеонаблюдения и Wiren Board.
- Создать сценарии, например, включение освещения при обнаружении движения камерой.
Системы контроля доступа (СКУД)
Необходимое оборудование:
- Контроллер Wiren Board
- Считыватели карт/брелоков:
- WB-MRPS6/S (6-канальный модуль контроля доступа)
- Электрозамки:
- Электромеханические или электромагнитные замки, управляемые от 12В или 24В
- Кнопки выхода, датчики открытия двери
Как реализовать:
- Подключение считывателей:
- Подключить считыватели по интерфейсу Wiegand или RS-485 к контроллеру.
- Управление замками:
- Замки подключаются к выходам реле через усилители (при необходимости).
- Настройка системы:
- Создать базу данных пользователей с правами доступа.
- Настроить правила доступа по времени, идентификаторам.
- Функциональность:
- Ведение журнала событий.
- Уведомления о попытках несанкционированного доступа.
- Возможность интеграции с другими системами (например, охранной сигнализацией).
Преимущества использования Wiren Board
- Гибкость и масштабируемость: Модульная архитектура позволяет адаптировать систему под конкретные потребности и расширять её по мере необходимости.
- Открытая архитектура: Поддержка различных протоколов и устройств благодаря открытой ОС Linux.
- Отечественный продукт: Соответствие российским стандартам и наличие технической поддержки.
- Экономичность: Снижение затрат на электроэнергию и обслуживание за счёт автоматизации и оптимизации процессов.
- Сообщество и поддержка: Большое количество пользователей и разработчиков, обмен опытом и готовыми решениями.
Заключение
Контроллеры Wiren Board представляют собой мощный инструмент для создания систем автоматизации в доме и на производстве. Благодаря широким возможностям подключения, поддержке различных протоколов и модульности, они позволяют реализовать самые разнообразные проекты: от простого управления освещением до комплексных систем безопасности и энергоменеджмента.
При разработке и внедрении систем автоматизации важно соблюдать технические нормы и требования безопасности. Рекомендуется привлекать квалифицированных специалистов для проектирования и установки сложных систем, особенно связанных с газовым оборудованием и системами безопасности.