Wiren Board в качестве зонального контроллера отопления теплыми полами
Задачу зонального управления отоплением теплым полом можно решить при помощи специализированных центральных устройств или универсальных систем-конструкторов.
Перспективным является контроллер Wiren Board.
Версия Wiren Board 6 стоит 14850р.
Но посмотрите с какой заботой о потребителе оснастили его разработчики:
Устройства расширения.
Ассортимент периферийных устройств расширения в системе Wiren Board довольно таки широк.
Нам понадобятся всего лишь два вида.
Стоимость системы на 4 зоны.
14850+2500+4*1300=22550р.
В каждое помещение нужно провести слаботочный 4-х проводной кабель и уже потом решить: по этому кабелю будут подключаться датчики температуры или устройства расширения.
Альтернативные варианты периферийных устройств.
Универсальный контролер с возможностью подключения по универсальным протоколам открывает новые возможности и в качестве примера можно привести возможные варианты расширения системы.
Настенный комбинированный датчик WB-MSW c RS-485, Modbus RTU: температура, влажность, освещённость, шум, уровень CO2 и VOC, движение, ИК-передатчик, разноцветные светодиоды.
Обзорная статья про комбинированный датчик.
4900р.
В этой статье описано как подружить сенсорную панель управления климатом ПУ-3
3570р.
Есть возможность для расширения протоколов подключения устройств по Z-wave и ZigBee.
Получается что теоретически есть возможность подключения вот таких терморегуляторов (но это не точно):
Сложности.
Существует много заготовок, но не программистам тут будет сложно.
Умный Дом Wirenboard — инструкция по первой настройке
Я достаточно много пишу про проектирование систем Умный Дом на оборудовании Wirenboard, выбор и подключение модулей, а про настройку ещё ни разу не писал. Эта статья — небольшое руководство на тему первого включения оборудования и базовой настройки.
Распаковка Wirenboard
Начинаем, как водится, с коробки, в которой приезжает оборудование.
У меня есть следующие модули Wirenboard:
Я писал обо всех этих модулях и о том, в каких случаях они используются, в этой статье.
Комплектация у всех устройств простая, почти везде это только само устройство. Ссылка на полную инструкцию написана на модуле. Это правильно, так как инструкция большая, к тому же, может дорабатываться, печатать её и складывать, чтобы поместилась в каждую коробочку, нет смысла. К контроллеру Wirenboard в комплекте идёт маленькая клеммная отвёртка (всегда очень уместно, у меня коллекция таких из разных устройств). Только в комплекте с модулей измерения мощности инструкция по установке токоизмерительных трансформаторов — тоже правильно, там есть определённые тонкости, на которые важно обращать внимание при подключении.
Модули, название которых начинается с WBIO, подключаются к контроллеру по шине i2c, они пристыковываются к контроллеру справа. На контроллере и всех модулях такого типа слева штекеры, а справа отверстия для соединения.
Сразу соединяю между собой контроллер и модули WBIO.
Остальные модули подключаются к контроллеру по шине modbus RS-485, вот они, пока не подключенные:
Первое включение Wirenboard
Подключаем контроллер Wirenboard с подключенными к нему модулями к роутеру кабелем, через блок питания подключаю питание 12 вольт. В контроллере Wirenboard 6.6 и предыдущих на левом торце есть разъём для подключения блока питания. Начиная с Wirenboard 6.7 этот разъём убрали, так как при установке в щите он обычно не используется, питание подключается через клеммник сверху слева на контроллере.
Контроллер по умолчанию получает IP адрес по DHCP, надо выяснить, какой адрес ему присвоился. Проще всего это сделать, посмотрев список подключенных устройств в web-интерфейсе роутера. Сразу вижу устройство с адресом 192.168.1.8.
Далее набираем этот адрес в браузере и попадаю в web интерфейс контроллера.
Это главная страница (Home), на неё мы впоследствии выведем основные элементы управления, которые называются виджеты. Также виджеты добавляются вручную на панели управления (Dashboards) и в комнаты (Rooms). Про виджеты и их распределение по разным страницам поговорим позднее.
Сразу перейдём на вкладку Devices и посмотрим доступные параметры устройств:
Видим температуру процессора и платы контроллера, напряжение питания, IP адреса разных интерфейсов, встроенные в контроллер выходы. A1, A2, A3, A4 — это четыре клеммы на на контроллере, они могут быть выходами (дискретными) или входами (дискретными или аналоговыми).
Vout — питание для шины modbus, 5v out — 5-вольтовый выход для датчиков 1-wire. То есть, с интерфейса контроллера мы можем перезагружать все подключенные по modbus устройства, а также отключать их питание при необходимости. Надо помнить, что максимальный ток выхода Vout — 1 ампер, для питания всех устройств этого может быть недостаточно. Мощность потребления каждого модуля можно найти в документации, ток потребления — это мощность, поделённая на напряжение питания. В контроллере Wirenboard 6.7 два выхода Vout, удобно для раздельного подключения питания двух шин modbus и раздельного питания, например, модулей в щите и шины датчиков.
К контроллеру я сразу подключил датчик температуры 1-wire, в интерфейсе отобразился его номер и температура (25,562 градуса).
Как всегда при начале работы с устройством хочется обновить его прошивку. В случае каких-то проблем первое, что спросит техподдержка, это последняя ли у меня версия прошивки. Способы обновления прошивки и ссылки для скачивания последней версии на странице Обновление прошивки. Вот ссылка на файлы прошивок: http://fw-releases.wirenboard.com/?prefix=fit_image/stable/
Файл прошивки весит примерно 175 мегабайт. Обновление простое: в разделе Settings нажимаем на кнопку Firmware Update и выбираем скачанный на компьютер файл прошивки. Обновление прошивки заняло 5 минут, ещё пару минут перезагрузка контроллера.
В правом верхнем углу интерфейса надпись Connected или Disconnected показывает, есть ли связь с контроллером в настоящий момент. На время перезагрузки контроллера он отключен.
Настройка WBIO
Далее переходим к настройке подключенных модулей по шине i2c. В меню выбираем Config — Hardware Modules Configuration.
Internal Slot — три слота для установки модулей внутрь самого контроллера.
External I/O Modules — 8 слотов для модулей вода-вывода, которые пристыковываются к контроллеру.
RS485 — настройка двух портов RS485. Их можно отключить, второй порт можно сделать CAN.
W1 и W2 — либо подключение 1-wire датчиков, либо дискретные входы.
Mezzanine board — модули аккумуляторов.
В каждом пункте выпадающее меню, из которого выбираем подключенные у нас модули. Не забываем нажать сверху на кнопку Save.
Для модулей 1, 2 и 3 я выбрал подключенные у меня три модуля: 14 дискретных входов, 8 релейных выходов и 4 шторы. После сохранения переходим в пункт Devices.
В разделе Discrete I/O появилось множество новых элементов:
Элементы с EXT1_IN1 по EXT1_IN14 — это дискретные входы модуля WBIO-DI-WD-14. EXT2 — это 8 реле модуля WBIO-DO-R10-8. EXT3 — это модуль управления шторами WBIO-DO-R10-4.
На каждом выходе модуля штор два реле — одно (DIR) отвечает за направление движения привода, второе (ON) отвечает за подачу питания на вход реле DIR. То есть, питание подаётся либо для вращения привода в одну сторону, либо в другую, либо вообще не подаётся. Это сделано для того, чтобы избежать подачи питания на оба выходных контакта одновременно, это может сломать электропривод.
При замыкании входа модуля WBIO-DI-WD-14 на клемму iGND напротив соответствующего входа появляется галочка. Выходами можно управлять из интерфейса.
Настройка модулей Modbus
Модули, подключаемые по modbus, настраиваются в пункте меню Configs — Serial Device Driver Configuration.
У каждого модуля на шине modbus есть свой адрес. Это цифра от 1 до 247. На каждом модуле написан адрес, записанный в него производителем. У датчика WB-MSW на фото ниже видно номер 117.
Выбираем порт RS485-1, на который я подключил модули, нажимаем кнопку + Serial Device, выбираем в выпадающем списке модель датчика, вводим его номер 117. Устройство добавлено.
Можно нажать кнопку Properties и включить дополнительные поля Enable Device и Device Name.
Устройства, которые есть в списке доступных — это те, драйверы которых присутствуют в прошивке. Кроме модулей Wirenboard в списке есть счётчики Меркурий, Пульсал, некоторые модули Разумдом. Подключать устройства, драйверы которых отсутствуют в списке, тоже можно, у Wirenboard есть инструкция по самостоятельному написанию драйверов устройств, управляемых по modbus.
Таким же образом я добавил модуль реле WB-MR6C v.2 и модуль управления светодиодной лентой WB-MRGBW.
Порядок подключения модулей на шину и порядок добавления их в контроллер совершенно не важны.
Переходим в пункт меню Devices и видим, что добавленные модули там появились:
Датчик WB-MSW отображает температуру воздуха, уровень CO2, влажность, VOC, уровень звука, освещенность, уровень движения. Можно включать и выключать красную или зелёную подсветку движения или зуммер.
При первом включении датчик СО2 показал мне страшные значения 2500-3500 ppm, что крайне много. Но в инструкции написано, что датчику нужно дать некоторое время на калибровку, пару дней. Действительно, примерно через двое суток датчик стал более-менее стабильно показывать уровень СО2 в комнате с закрытым окном 750-850ppm, с открытым окном 450-600ppm.
Для модуля реле кроме индикации входа есть счётчик срабатываний каждого входа.
В настройках модулей реле есть ползунок Safety timer. На нём выставляется время в секундах, при отсутствии связи между модулем реле и контроллером по шине modbus в течение которого модуль переходит в аварийный режим и отключает все выходы. Но если связь с контроллером на это время пропадёт и выходы выключатся, то при появлении связи они в положение в момент отключения не вернутся. Если выставить значение 0, то таймер работать не будет.
Работа с терминалом
Поскольку контроллер Wirenboard представляет собой компьютер на linux (Debian), многие задачи, возникающие при работе с ним, решаются через терминал по SSH.
Самая распространённая программа для работы с терминалом — PyTTY. Это маленькая и бесплатная программа, скачать её можно по этой ссылке.
Запускаем putty, открывается маленькое окно. В принципе, нам там ничего не нужно, кроме первой вкладки. Вводим в поле IP адрес контроллера, порт (22) и тип подключения (SSH) не меняем, нажимаем Open.
В открывшемся окне вводим логин root и пароль wirenboard.
Если всё верно, видим такое окно:
Сделаем несколько важных настроек, которые могут быть сделаны только через терминал.
Время и часовой пояс
Вводим в терминал команду timedatectl, чтобы посмотреть текущие настройки времени.
Видим, что текущее время выставлено верно (контроллер синхронизируется с сервером точного времени), но неверный часовой пояс: сейчас это UTC +0, то есть, время по Гринвичу. Для Москвы и Петербурга должно быть UTС + 3.
Набираем команду timedatectl set-timezone Europe/Moscow
Терминал никак на команду не отвечает. Но мы набираем для проверки timedatectl и получаем ответ, что теперь часовой пояс MSK +3. Есть ещё более короткая команда для отображения текущего времени и часового пояса date
Чтобы получить список всей часовых поясов, набираем команду timedatectl list-timezones
Для проверки работы сервиса синхронизации времени ntp набираем systemctl status ntp
Вообще, ответы на многие вопросы по работе операционной системы контроллера стоит искать не по запросу «как сделать что-то в Wirenboard» а «как сделать что-то в Debian». Это касается, в частности, настройки времени.
Настройка Wi-Fi на Wirenboard
Если ваш контроллер Wirenboard имеет Wi-Fi модуль (это определяется по наличию антенны, выбирается при заказе контроллера), то контроллер может работать в режиме точки доступа (чтобы подключаться к нему), клиента (чтобы он сам подключался по Wi-Fi к основному роутеру) и сразу в обоих режимах.
В режиме, при котором контроллер ловит Wi-Fi от основного роутера с интернетом, а вы со своего устройства подключены к контроллеру, работать связь будет небыстро, лучше избегать такого и подключать контроллер кабелем к роутеру.
Подробно про настройку Wi-Fi написано на этой странице. Надо только добавить, что для редактирования файлов надо в программе putty написать команду mcedit и путь к файлу. В частности, так:
mcedit /etc/network/interfaces
Далее по инструкции вносим в файл необходимые изменения, нажимаем в нижней строке на кнопку Save, затем в нижнем правом углу на Quit.
После настройки контроллера в качестве Wi-Fi клиента в списке подключенных к роутеру устройств появился ещё один контроллер Wirenboard с другим IP адресом.
Обновление прошивок устройств
Обновление прошивки требуется не только для контроллера, но и для подключаемых по rs485 устройств. Для этого надо установить на контроллер утилиту для обновления прошивок командой
Затем вводим команды обновления устройств
В конце команды адрес устройства. Перед ним номер порта RS485. На скриншоте видно, что модули с адресами 117 и 69 обновились, модуль 177 обновления не потребовал.
Подробнее про обновление прошивок устройств можно почитать здесь.
Пароль на вход в интерфейс Wirenboard
Разумеется, web интерфейс имеет смысл закрыть логином и паролем от несанкционированного доступа. По умолчанию вход в интерфейс свободный без какой-либо авторизации.
Подробная инструкция по тому, как это сделать, здесь: Защита паролем.
Виджеты и панели управления
В меню Devices мы видим все доступные в системе элементы управления и индикаторы со всех подключенных модулей. Чтобы удобно ими управлять, можно создавать виджеты с нужными индикаторами и кнопками, а потом размещать их на панелях управления.
Для начала заходим в Rooms и создаём комнаты, чтобы удобнее было видеть элементы, так как при создании виджетов надо будет сразу выбирать комнаты. Помимо физических комнат (гостиная, спальня и т.д.) удобно сразу делать какие-то служебные комнаты с элементами, которых не надо видеть постоянно, например, контроль протечки, измерение мощности и прочее.
Далее создаём виджеты. Заходим в пункт меню Widgets. Нажимаем Add Widget для добавления виджета.
Пишем название для виджета, выбираем комнату, в которой размещён при настройке элемент, в качестве Template выбираем тип датчика. Я искал датчик СО2, для появления его в списке надо было в качестве template выбрать Generic Sensor.
Создаём виджеты со всеми необходимыми нам элементами. При выборе элемента (пункт Sensor Value) следите за адресом устройства, параметр которого добавляется, чтобы не путать устройства.
Далее настраиваем панели управления — Dashboards. Создаём панели и добавляем на каждую нужные виджеты. Виджеты добавляются в окне редактирования дашборда нажатием иконки с карандашом в квадрате справа от названия дашборда.
Вот редактирование виджетов в дашборде:
Вот дашборд с кнопками управления реле и светодиодной лентой:
Таким образом, мы можем все элементы управления и индикаторы распределять максимально удобно. В пункте меню Settings можно выбрать, какой дашборд будет на вкладке Home, которая отображается при входе в web интерфейс контроллера.
В следующей статье расскажу о настройке взаимодействия входов и выходов контроллера и о скриптах.
Сборка эл. щита на Wiren Board 6 (в том числе силовая часть)
Данная статья будет полезна тем, кто практические не разбирается в электрике и не понимает, как интегрировать систему автоматизации на базе Wiren Board 6 в силовую часть проводки.
Но с начала я расскажу про сборку силовой части щита, а далее будет непосредственно сама автоматизация.
Силовой электрощит
Автомат призван защищать кабель и в случае запредельной нагрузки он отключится не сразу, а спокойно может держать в течении часа. Ампераж отключения (времятоковая хар-ка теплового расцепителя) автомата на 63А будет равна 91.35А! Т.е. такой автомат, примерно в течении часа, при превышении порога в 1.45 от номинала, будет держать нагрузку, а зате м отработает.
Напомню, что кабель на 10 кв.мм рассчитан на нагрузку в 80А при ОТКРЫТОЙ проводке (ПУЭ-7 п.1.3.10-1.3.11). Из всего этого следует, что кабель в 10 кв.мм, с использованием автомата на 63А, никак не будет защищен.
Итак, сборка..
ABB на своих автоматах пишет степень затяжки винтовых клеммников (она равна 2,8Nm), поэтому купил динамометрическую отвертку.
После него линия делится на неотключаемую (когда вас нет дома, для безопасности можно отключить всю электрику в квартире, но при этом холодильник, сигнализация и т.д. останутся под питанием) и отключаемую через второй рубильник, на котором расположены 4 группы УЗО (свет, розетки, техника кухни, климатическая и водная техника). У всех 5-ти линий контролируется потребление через модуль
Описание авто матов (на схеме пронумерованы)
Все номиналы автоматов подбирались с учетом потребляемой мощности будущей техники. Вы должны заранее знать, какую варочную панель или стиральную машину будете использовать, чтобы правильно рассчитать мощность автоматов!
Сборка слаботочного щита на базе Wiren Board 6
В плане автоматизации необходимо было сделать:
В схеме отражены основные моменты подключения модулей, без подключения кнопок, выключателей, различных датчиков и т.д. Для более детальной информации смотрите руководства на сайте производителя.
Питание Wiren Board 6 осуществляется по 24В схеме через блок питания HDR-60-24 (покупал в chipdip т.к. в это м магазине самая адекватная цена). Все модули также питаются от БП (а не от выходов на самом WB6), это сделано, чтобы осуществлять независимое питание для самодостаточных модулей в случае зависания или выхода из строя самого контроллера. Питание БП получает от ИБП фирмы ACR, также от него питаются роутер, охранная сигнализация и NAS (в случае отключения электричества весь слаботочный щит и подключенная периферия остается под напряжением, благодаря чему не теряется возможность отработки необходимых сценариев).
Для авто матизации были выбраны следующие модули:
Данный модуль расширения требуется для подключения и создания единой экосистемы, работающей по протоколу ZigBee.
Трансформаторы для измерения показаний как и температурные датчики брал так же на Алиэкспресс.
Вывод
Статью однозначно в избранное!
А можно фотографии готового щита увидеть?
Схему рисовал только для статьи, поэтому просто шаблон нашел в гугл картинках и отрисовал в фотошопе.
Люди делают в OmniGraffle
1. Теплый пол у меня напрямую к модулю подключен, без терморегуляторов. датчики Датчики использую 1-wire DS18B20, монтаж стандартный.
2. Мне 3 метровый карниз вместе с мотором обошелся в районе 10к. У акары он будет стоить в районе 15к. Даже с учетом того, что я использую только 2 выхода у модуля WB (а их всего 4) это в разы дешевле получается.
2.А где заказывали карниз? Можете дать ссылочку?
Доброго времени суток! А что значит монтаж стандартный? По установке нагревательных элементов в пол и монтажу датчиков все понятно. Интересует схема подключения всего этого к Wiren Board. Не смогли бы скинуть? Буду очень благодарен! И использовался ли блок WB-M1W2 для датчиков 1-WIRE? Очень интересно как подключали датчики и сами нагревательные элементы к WB
Отличная вводная статья! Спасибо!
Автомат на проточный водонагреватель 40A? Какая у него мощность? Больше 5Квт это все уже на 3 фазы.
даже на 8 квт есть однофазные
Тогда при работе такого водонагревателя 50А на входе точно не хватит, при включение варочной панели или чайника все будет вылетать. А там еще духовка, стиралка, сушилка, кондеи, посудомойка, теплый пол!
Проточным водонагревателем пользоваться планируется всего 2 недели в году когда идет плановое отключение горячей воды. Нужно постараться чтобы за 15 минут принятия душа работало какое то еще одно мощное устройство.
Понимаете, вы даже когда на 1 мин будете кран на кухне включать очень мало шансов что другая техника работать не будет. И не забывайте про токи включения.
У меня одна фаза, вводной автомат С63, проточник 8,8 кВт. За два года постоянного использования не выбило ни разу. У ТЭНов пусковых токов нет.
Почему использовали 2 щита? Какой в этом смысл? В щитах забили все под завязку, запаса не вижу. В процессе ремонта решите добавить что-нибудь, а места нет.
нужно было разместить в узкой нише, подходил только вариант с 2мя узкими щитами друг над другом. добавлять ничего не планирую больше. повторюсь, я описал свой вариант монтажа.
Конечно сугубо мое мнение, но и щит для автоматики вы выбрали не тот. Сейчас вы увидите какое количество проводов у вас пойдет (еще и между щитами) и поймете. В Мистрале под Din рейками почти нет места. Если делаете в нише, вот это вам поможет http://cs-cs.net/shhity-edf-wr
Понятно, что каждый отталкивается от своих потребностей. Я выбрал такой вариант. Каждый делает как ему удобней)
Я как раз на этапе комплектации электрики, огромное спасибо за ваш труд! Отдельное спасибо что нашли силы в себе все это оформить и опубликовать!
Хорошая статья, спасибо. Оформлено очень удобно.
Какие датчики движения использовали? Как их подключили? Какая задержка включения подсветки по факту?
Команду за включение ночной подсветки посылает датчик WB-MSW v.3.
Датчики подключены на вторую линию RS-485 модуля. Задержки нет никакой.
Круто, очень хочется продолжения как раз о самой автоматизации, пдключению устройств и выключателей)
А можно два вопроса?
Первый. ВЫ когда взяли 80А из таблички, почему вы не взяли 70 или, наоборот, 105? У вас провод висит меж двух столбов, или все же замурован в стену под штукатуркой?
Почему-то проекты электрики в новостройках проходят экспертизу с 10мм на автоматы 63А, а у вас какое-то другое пуэ, и по нему проводка должна идти с запасом в полтора раза от номинала автоматов. Вам не кажется, что 1,45 как-то дохрена в запас?
У каждого автомата есть такое понятие, как условный ток нерасцепления и он всегда равен 1,13·In (как раз про то, что вы говорите). При таком токе автомат не отключится в течение 1 часа (для автоматов с номинальным током ≤ 63А) и в течение 2 часов (для автоматов с номинальным током > 63А), а это УЖЕ максимальная нагрузка на кабель (63*1.13=71.19).
Есть еще такое понятие, как условный ток расцепления автомата и он всегда равен 1,45·In. При таком токе автомат отключится за время не более 1 часа (для автоматов с номинальным током ≤ 63А) и за время не более 2 часов (для автоматов с номинальным током > 63А) (63*1.45=91.35).
Таким образом, автомат с номинальным током в 63А в течение часа, не отключаясь, может держать нагрузку порядка 91,35А. Про это как раз таки и говорится в статье. Надеюсь сейчас понятно стало почему на кабель в 10кв.мм нельзя ставить автомат в 63А?
нет, сейчас тоже не понятно 🙂
В ваших цифрах и расчетах ошибок нет. Ошибка в трактовках. И да, про 1,13 и 1,45 можете мне не обьяснять, я в курсе что это такое 🙂
ЗЫ мы брали тепловизор, и нагружали кабели 2.5, 6, 10мм токами в полтора номинала автомата. На кабеле 2.5 автомат 25А отрубался раньше, чем кабель доходил до 42 градусов. На 10ке автомат 63 отрубался раньше, чем кабель доходил до 45 градусов. Более того, кабель 10ка спокойно жил на 150А с автоматом 100А 🙂
Больше 150А нам нечем было нагрузить кабели, к сожалению 🙂
Надо учитывать, что кабель будет не в открытом состоянии, а замурован в стене, там температура будет еще больше. Вы можете дальше продолжать ставить автоматы на 63А и пускать по кабелю в 10 квадрат 150А, дело ваше.
Ваша же позиция смахивает на религию. Вы просто верите, что нельзя.
В этом вопросе не соглашусь с Вами. В том же самом ПУЭ по таблицам(ссылка была выше от автора статьи) можно понять, что допустимый ток при открытой проводке и скрытой различается. При открытой допустимый больше. Все почему? Потому что открытая проводка хорошо рассеивает тепло в воздух. А в стене проводу некуда рассеивать тепло. Раствор штукатурки и бетон не забирают тепло, не рассеивают, а накапливают, тем самым не давая проводу остывать так быстро, как это будет на воздухе.
Вы же сами проводили эксперимент. Предполагаю, что проводка находилась на открытом воздухе. Это доказывает верность моих рассуждений. Если бы Вы замуровали кабель 10кв.мм. в стену и пустили по нему ток в 91 ампер, замерив на концах температуру увидели бы, что там будет далеко выше той температуры, что получилась в Вашем эксперименте.
Вот таких кейсов побольше бы и wirenboard будет привлекательнее )
