EdgeBox-ESP-100 Průmyslový ovladač hrany
Uživatelská příručka
Uživatelská příručka EdgeBox-ESP-100
Lehký IoT ovladač pro průmyslové aplikace
EdgeBox-ESP-100 Průmyslový ovladač hrany
Historie revizí
| Revize | Datum |
Změny |
| 1.0 | 01-08-2022 | Počáteční |
Vysvětlení použitých symbolů
V těchto pokynech jsou použity následující symboly:
POZNÁMKA
POZNÁMKA označuje tipy, doporučení a užitečné informace o konkrétních akcích a skutečnostech.
OZNÁMENÍ
OZNÁMENÍ označuje situaci, která může vést k poškození majetku, pokud se jí nevyhnete.
POZOR
POZOR označuje nebezpečnou rizikovou situaci
Zavedení
EdgeBox-ESP-100 umožnila zařízení SCADA prostřednictvím softwarově volitelného 4G/LTE do vzdálených sítí nebo vybraných cloudových platforem průmyslového internetu věcí (IIoT). Díky enginu založenému na událostech, který může spouštět I/O nebo posílat textové zprávy SMS založené na provozních datech v reálném čase, může řídicí jednotka EdgeBox-ESP-100 provádět pokročilé místní ovládání okrajů a upozorňovat personál na kritické události. Vestavěný I/O koncentrátor umožňuje řadiči shromažďovat data ze senzorů a optimalizovat spotřebu mobilních dat volitelným hlášením pouze o výjimce nebo vysíláním pouze relevantních datových bodů. S vestavěným Ethernetem, sériovým rozhraním, I/O a GPS se řadič EdgeBox-ESP100 snadno integruje se stávajícím zařízením a umožňuje vzdálené monitorování a řízení pro M2M aplikace v průmyslových odvětvích včetně ropy a zemního plynu, vody, veřejných služeb, dopravy a těžby.
1.1. Vlastnosti
- Odolný hardware se sníženou údržbou
- Vysoká izolace, ochrana proti přepětí a zkratu
- Otevřená architektura podporuje vlastní programování
- Přemostění Ethernet, I/O, 4G/LTE, CANopen a Modbus
- Nativně podporuje protokoly Modbus a CANopen
- Cloudové připojení ke cloudovým platformám IIoT
- Integrované kabelové řešení pro všechny návrhy analogových a diskrétních I/O rozhraní
- Podpora programů vyhovujících IEC 61131-3 (ve vývoji)
- Podpěra na DIN lištu 35 mm
- Široké napájení od 1.8 do 36V DC
Díky těmto vlastnostem je EdgeBox-ESP-100 navržen jako nákladově efektivní řídicí jednotka, která poskytuje funkce požadované pro různé aplikace automatizace v terénu. EdgeBox-ESP-100 monitoruje, měří a ovládá zařízení ve vzdáleném prostředí. Je ideální pro aplikace vyžadující výpočet toku; Proporcionální, integrální a derivační (PID) regulační smyčky; řízení logického sekvenování; a brána s flexibilním rozšířením bezdrátových a polních senzorů.
1.2. Rozhraní
- LED
- EtherNET
- sběrnice CAN a RS485
- Multifunkční konektor fénix
- Ant.1
- SIM KARTA
- Resetovat
- USB PORT (pouze výstup 5V)
- Ant.2
POZNÁMKA:
- Ant.1 se používá pro signál WI-FI a Ant.2 se ve výchozím nastavení používá pro 4G/LTE.
- Port USB, pokud se používá POUZE pro výstup 5V, žádná funkce USB.
1.3. Blokové schéma
Celý ovladač je postaven na ESP32 SOC. Blokové schéma viz další obrázek.
Instalace a elektroinstalace
2.1. Montáž
Doporučuje se montáž na DIN lištu. Orientaci montáže naleznete na následujícím obrázku.
2.2. Konektory a rozhraní
2.2.1. Multifunkční konektor fénix
|
Poznámka |
Název Func | PIN # | KOLÍK# | Název Func |
Poznámka |
| S/S | 1 | 2 | DO_24V | ||
| DI0 | 3 | 4 | DO_0V | ||
| DI1 | 5 | 6 | DO0 | ||
| DI2 | 7 | 8 | DO1 | ||
| DI3 | 9 | 10 | DO2 | ||
| AGND | 11 | 12 | DO3 | ||
| AI0 | 13 | 14 | DO4 | ||
| AI1 | 15 | 16 | DO5 | ||
| AI2 | 17 | 18 | AO0 | ||
| AI3 | 19 | 20 | AO1 | ||
| AGND | 21 | 22 | AGND | ||
| GND | 23 | 24 | +24V |
POZNÁMKA:
- Doporučuje se kabel 24awg až 16awg.
- GND a AGND jsou izolovány.
- Všechny signály AGND jsou interně propojeny.
- DC svtage pro vstup je 24V (+- 10%).
- DC svtage pro výstup by mělo být 24V (+- 10%). , proudová kapacita je 1A.
2.2.2. Sériový port (CAN BUS a RS485)
| Kolík# | Signál | Popis |
| 4 | CAN_H | CAN |
| 5 | MŮŽU | CAN |
| 7 | RS485_A | RS485 |
| 8 | RS485_B | RS485 |
| 1,2,3,6 | NC | Nepoužito |
| Zelená LED | LED CAN | Aktivní při TX a RX ze sběrnice CAN BUS |
| Žlutá LED | LED RS485 | Aktivní při TX a RX z RS485 |
POZNÁMKA:
- Uvnitř byl instalován zakončovací odpor 120 Ohm pro RS485.
- Uvnitř byl instalován zakončovací odpor 120 Ohm pro CAN BUS.
2.2.3. Ethernet
Ethernetové rozhraní pochází z W5500 a připojené ESP32 se signály SPI, podporované 10/100-BaseT, dostupné přes stíněný modulární konektor. K připojení k tomuto portu lze použít kroucený párový kabel nebo stíněný kroucený párový kabel.
| Kolík# | Signál |
Popis |
| 1 | TXP | |
| 2 | TXN | |
| 3 | RXP | |
| 6 | RXN | |
| 4,5,7,8 | NC | Nepoužito |
| Zelená LED | ODKAZ | Aktivní při PŘIPOJENÍ |
| Žlutá LED | AKTIVNÍ | Aktivní, když procházejí data TX a RX |
2.2.4. VEDENÝ
| LED | Signál |
Popis |
| PWR | Napájení | |
| Buněčný | 4G/LTE | |
| AKT | Multiplex s U0TXD | |
| CHYBOVAT | Multiplex s U0RXD |
2.2.5. SMA konektor
Pro antény jsou dva otvory pro konektor SMA. ANT1 se standardně používá pro zásuvku Mini-PCIe a ANT2 je pro interní signál WI-FI z modulu CM4. 
2.2.6. Slot pro SIM kartu
SIM karta je potřeba pouze v režimu mobilní sítě.
2.2.7. Tlačítko Reset 
Resetovací tlačítko má několik funkcí.
- Po zapnutí se tlačítko používá ke spuštění v režimu stahování, je užitečné, pokud dojde k havárii režimu OTA.
- V APPs může uživatelský software pomocí tlačítka „RESETOVAT“ výchozí uživatelské konfigurace, jako je IP adresa, informace o Wi-Fi nebo jiné chování a akce.
2.3. Multiplex GPIO
Všechny použité PINy jsou multiplexovány podle následujícího obrázku.
| Jméno | IO ESP32 | Typ |
Funkce |
| DO0 | IO40 | Digitální výstup | Digitální výstup 0 |
| DO1 | IO39 | Digitální výstup | Digitální výstup 1 |
| DO2 | IO38 | Digitální výstup | Digitální výstup 2 |
| DO3 | IO37 | Digitální výstup | Digitální výstup 3 |
| DO4 | IO36 | Digitální výstup | Digitální výstup 4 |
| DO5 | IO35 | Digitální výstup | Digitální výstup 5 |
| DI0 | IO4 | Digitální vstup | Digitální vstup 0 |
| DI1 | IO5 | Digitální vstup | Digitální vstup 1 |
| DI2 | IO6 | Digitální vstup | Digitální vstup 2 |
| DI3 | IO7 | Digitální vstup | Digitální vstup 3 |
| AO0 | IO42 | Analogový výstup | Analogový výstup 0 |
| AO1 | IO41 | Analogový výstup | Analogový výstup 1 |
| RS485 | IO17 | U1TXD | |
| IO18 | U1RXD | ||
| IO8 | RS485_RTS | ||
| 4G/LTE | IO48 | U2TXD | WWAN |
| IO47 | U2RXD | ||
| IO21 | PWR_KEY | ||
| IO16 | PWR_EN | ||
| Ethernet | IO10 | FSPI_CS0 | Připojeno k W5500 |
| IO11 | FSPI_MISO | ||
| IO12 | FSPI_MOSI | ||
| IO13 | FSPI_SCLK | ||
| IO14 | INT# | ||
| IO15 | RST# | ||
| CAN_TXD | IO1 | CANBUS | |
| CAN_RXD | IO2 | CANBUS | |
| TXD0/LED_ACT# | U0TXD | Programování/ladění a ovladač LED | |
| RXD0/LED_ERR# | U0RXD | ||
| Pípnutí | IO45 | Pípnutí | Vysoká aktivní povolí Bzučák |
| Resetovat | IO0 | Tlačítko reset | |
| I2C | IO19 | I2C_SCL | |
| IO20 | I2C_SDA | ||
| IO9 | Budík nebo probuzení z PCF8563 |
2.4. I2C
2.4.1. I2C zařízení
| Zařízení | Adresa |
Funkce |
| FM24CL64B | 0x50 | Zachovejte paměť |
| PCF8563 | 0x51 | RTC |
| Atecc608a | 0x68 | Krypto zařízení |
| ADS1115 nebo SGM58031 | 0x48 | ADC |
2.4.2. Mapa I2C PIN
| I2C PIN | ESP32 IO |
| I2C_SDA | IO20 |
| I2C_SCL | IO19 |
| I2C_INT | IO9 |
Hlavní deska
Nahoru
Dno
3.1. 4G/LTE
| Modul A7670G 4G | ESP32 IO |
funkce |
| Povolte napájení pro A7670G až SY8089A | IO16 | PWR_EN |
| PWRKEY | IO21 | PWR_KEY |
| RXD | IO48 | U2TXD |
| TXD | IO47 | U2RXD |
3.2. Programovací/ladící port
GIPIO0 je také připojen k tlačítku Reset. A RXD, TXD UART0 se používají v režimu stahování.
Ty umožňují uživatelům vyvíjet EdgeBox-ESP-100 v holé meta.
| Ladicí port | ESP32 IO |
Další funkce |
| RXD | RXD0 | LED_ACT# |
| TXD | TXD0 | LED_ERR# |
| GND | GND | |
| GPIO0 | IO0 | Tlačítko RESET |
3.3. Analogový vstup
Sekce AI (analogový vstup) ovladače je postavena na analogově-digitálním převodníku ADS1115 nebo je s ním kompatibilní. Rozlišení ADC je 16bit.
|
SGM58031 (adresa I2C 0X48) |
IO |
| CH1+ | AI0 |
| CH2+ | AI1 |
| CH3+ | AI2 |
| CH4+ | AI3 |
| SDA | IO20/I2C_SDA |
| SCL | IO19/I2C_SCL |
POZNÁMKA:
- Výchozí typ vstupu je 4-20 ma.
- 0-10V Typ vstupu je volitelný.
3.4. Analogový výstup
Duální AO kanály jsou tvořeny technologií PWM a LPF.
| Analogový výstup | ESP32 IO |
| AO0 | IO42 |
| AO1 | IO41 |
Ovladače a programování
TBD
Aplikace
TBD
Elektrické specifikace
6.1. Spotřeba energie
Spotřeba energie EdgeBox-ESP-100 silně závisí na aplikaci, režimu provozu a připojených periferních zařízeních. Uvedené hodnoty je třeba považovat za přibližné.
Poznámka: Podmínkou napájení 24V
| Provozní režim | Aktuální (ma) | Moc |
Poznámka |
| Líný | 81 | ||
Dokumenty / zdroje
 |
Seeed Studio EdgeBox-ESP-100 Industrial Edge Controller [pdfUživatelská příručka EdgeBox-ESP-100 Industrial Edge Controller, EdgeBox-ESP-100, Industrial Edge Controller, Edge Controller, Controller |
