HUB-GM100 operation manual Version 4.0 - 26.10.
Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis IV Tabellenverzeichnis V Abkürzungsverzeichnis VI 1 Rechtliche Hinweise 1 2 Allgemeine Gebrauchsinformationen 3 3 Vorwort 5 3.1 Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4 Produktübersicht 6 5 Montage und Inbetriebnahme 7 5.1 Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5.2 Inbetriebnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
in.hub GmbH INHALTSVERZEICHNIS 8.9 Relais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 8.10 Scripte zur Konfiguration der Schnittstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Abbildungsverzeichnis 4.1 Ansichten des HUB-GM100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.1 Montage an der Hutschiene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 5.2 Bedeutung der Status-LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 6.1 Windows Eingabeaufforderung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 6.2 PING Anfrage micro-USB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tabellenverzeichnis 3.1 Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 4.1 HUB-GM100 Schnittstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5.1 Bedeutung der Gerätestatus-LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 5.2 Bedeutung der Status-LED für den Back-Plane-Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 5.3 Bedeutung der Status-LED für die Einschubmodule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Abkürzungsverzeichnis Folgende Abkürzungen und Definitionen sind in diesem Manual aufgeführt.
1 Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt. Bezeichnet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
in.hub GmbH 1 RECHTLICHE HINWEISE Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise.
2 Allgemeine Gebrauchsinformationen Die in.hub GmbH übernimmt keine Haftung für Fehlfunktionen des Gerätes, die infolge unsachgemäßer Handhabung, mechanischer Beschädigung, fehlerhafter Anwendung und nicht zweckgebundener Verwendung entstehen. Bei unsachgemäßer Handhabung des Gerätes kann die Lebensdauer des Produkts erheblich reduziert werden. Inbetriebnahme Überprüfen Sie nach dem Auspacken den Lieferumfang HUB-GM100.
in.hub GmbH 2 ALLGEMEINE GEBRAUCHSINFORMATIONEN 3. Halten Sie das elektronische Produkt von Kunststoff, Styropor und synthetischer Kleidung fern um eine Schädigung der elektronischen Komponenten zu vermeiden.
3 Vorwort Diese Betriebsanleitung enthält alle Informationen, die Sie für die Inbetriebnahme und die Nutzung des Geräts HUB-GM100 benötigen. Sie richtet sich sowohl an Programmierer und Tester, die das Gerät selbst in Betrieb nehmen und mit anderen Einheiten (Automatisierungssysteme, Programmiergeräte) verbinden, als auch an Service- und Wartungstechniker, die Erweiterungen einbauen oder Fehleranalysen durchführen.
4 Produktübersicht Das HUB-GM100 Gerät wurde speziell für den Einsatz im industriellen Umfeld entwickelt und ermöglicht durch eine Vielzahl an Schnittstellen für Sensoren und Bussysteme robuste, günstige und flexible Lösungen mit Fokus auf das IOT-Umfeld. Durch die kompakte Bauform und die einfache Montage kann das HUB-GM100 einfach in Neuanlagen eingebaut oder Bestandsmaschinen nachgerüstet werden. Abbildung. 4.
5 Montage und Inbetriebnahme 5.1 Montage Das HUB-GM100 ist für die Hutschienen Montage nach DIN Rail EN 60715 angedacht. Bei der Montage an der Hutschiene muss die Spannvorrichtung aus Metall (siehe Abbildung 4.1 Nummer 11) nach unten zeigen wie in Abbildung 5.1 zu sehen. Das Gerät muss zunächst schräg mit der Aussparung oberhalb der Spannvorrichtung an die Hutschiene angebracht werden.
in.hub GmbH 5 MONTAGE UND INBETRIEBNAHME 5.2 Inbetriebnahme Für die Inbetriebnahme muss das Gerät zunächst mit einer stabilen Spannung von 24V versorgt werden. Die Spannung muss an den Anschluss siehe Abbildung 4.1 Nummer 10 angeschlossen werden. Die Anschlussklemme ist mit + und - gekennzeichnet, wobei an die Klemme mit der Markierung - die 0V und an die Klemme mit der Markierung + die 24V anzuschließen ist. Die Spannungsversorgung muss den Vorgaben von 24V ±10% entsprechen.
in.hub GmbH 5 MONTAGE UND INBETRIEBNAHME Abbildung. 5.2: Bedeutung der Status-LED Gerätestatus: Mehrfarbige LED (RGB) LED-Verhalten LED-Farbe LED aus Bedeutung Gerät außer Betrieb Blinkt im Heartbeat-Modus 2Hz Grün Modul funktionsbereit Leuchtet dauerhaft Grün Fehler im Bootvorgang 1Hz-Blinken Rot Gerätefehler Tabelle 5.
in.hub GmbH 5 MONTAGE UND INBETRIEBNAHME Back-Plane-Bus: Zweifarbige LED (grün-rot) LED-Verhalten LED-Farbe LED aus Bedeutung Kein Erweiterungsmodul erreichbar Leuchtet dauerhaft Grün Back-Plane-Bus ist funktionsbereit 1Hz Blinken Grün Back-Plane-Bus wird adressiert 4Hz Blinken Grün Back-Plane-Bus kommuniziert mit Teilnehmer Leuchtet dauerhaft Rot Back-Plane-Bus Fehler Tabelle 5.
6 Betriebssystem Das HUB-GM100 nutzt als Betriebssystem Ubuntu 16.04 LTS inklusive Node Red und dem gerätespezifischen MS Fieldgateway SDK. 6.1 Prozessor und Speicher Das HUB-GM100 besitzt als Prozessor den TI Sitara AM3358 32-Bit ARM Cortex-A8 mit 1GB DDR3L RAM und 8GB eMMC. Mehr Informationen zu dem Prozessor finden Sie unter dem Link: https://www.ti.com/processors/sitara/arm-cortex-a8/am335x/overview.html 6.
in.hub GmbH 6 BETRIEBSSYSTEM bei Verbindung über Ethernet 1 den Befehl PING 192.168.1.13 und bei Verbindung mit microUSB PING 192.168.7.2 in die Kommandozeile ein (siehe Abbildung 6.1) und drücken Enter. Bei einer Verbindung über die Ethernet 0 Schnittstelle ist zunächst die IP Adresse zum Beispiel vom SWITCH auszulesen. Abbildung. 6.1: Windows Eingabeaufforderung Bei erfolgreicher Verbindung zu der IP kommt die in Abbildung 6.2 zu sehende Antwort.
in.hub GmbH 6 BETRIEBSSYSTEM Abbildung. 6.3: SSH-Verbindung mit dem Programm PuTTY Nach dem Verbindungsaufbau wird nach den Logindaten gefragt. Das Login lautet „ubuntu“ und das Passwort „temppwd“ wie in Abbildung 6.4 zu sehen. Abbildung. 6.4: SSH-Login Eingabe Nach erfolgreichem Login können Sie direkt auf die voreingestellten Scripte, die im Kapitel 8 näher erläutert sind, zugreifen.
7 Gerät erweitern Das HUB-GM100 kann mittels des Back-Plane-Bus (siehe Abbildung 4.1) mit verschiedenen Erweiterungsmodulen verbunden werden. Die Erweiterungsmodule sind in dabei in der Gehäusebauform gleich und können links oder rechts am HUB-GM100 angebracht werden. Die BackPlane-Schnittstelle versorgt die Erweiterungsmodule mit Strom und ermöglicht die Kommunikation und Konfiguration der Erweiterungsgeräte. 7.
in.hub GmbH 7 GERÄT ERWEITERN Anschließend können die beiden Geräte auf die Stecker des Back-Plane-Bus aufgesteckt und an der Hutschiene befestigt werden wie in Abbildung 7.2 dargestellt. Abbildung. 7.2: HUB-GM100 mit Erweiterungsmodul Nach Spannungsversorgung des HUB-GM100 und erfolgreichem Bootvorgang startet die Adressierung des Erweiterungsmoduls und der Start der Kommunikation. Das Gerät kann nun in der Software ausgewählt werden.
8 Schnittstellen 8.1 Ethernet 0 Schnittstelle Die Ethernet 0 Schnittstelle ist eine 1GbE Schnittstelle mit dynamischer IP-Adresse (DHCP) für maximale Leitungslängen von 100m. Die Ausführung ist als RJ45 Buchse verfügbar. Die IPAdresse der Schnittstelle kann unter /etc/network/interfaces individuell geändert werden. 8.2 Ethernet 1 Schnittstelle Die Ethernet 1 Schnittstelle ist eine 100MBit Schnittstelle mit der festen IP-Adresse 192.168.10.1 für maximale Leitungslängen von 100m.
in.hub GmbH 8 SCHNITTSTELLEN Anschlussbelegung der RJ45 Buchse 1 2 3 4 5 6 7 8 CAN H CAN L 24V geschaltet A(RS485) B(RS485) 24V geschaltet GND GND Tabelle 8.1: Anschlussbelegung RJ45 Buchse 8.4 RS485 Die RS485 Schnittstelle ist gemeinsam mit der CAN Schnittstelle über eine RJ45 Buchse adressierbar. Die Anschlussbelegung ist in Tabelle 8.1 zu finden. Die maximale Datenrate ist 3Mbit/s bei einer Leitungslänge von 30m 8.5 USB Die USB 2.
in.hub GmbH 8 SCHNITTSTELLEN 8.7 GPIO Die GPIO sind als digitale Eingänge oder als digitale Ausgänge verwendbar. Die Konfiguration kann mittels der Scripte in Kapitel 8.10 vorgenommen werden. Technische Spezifikationen der digitalen Eingänge • Anzahl: 2 • keine galvanische Trennung • 24 V tolerant • High-Pegel: 12 . . . 30 VCC, 2,5 . . . 6,4 mA Eingangsstrom • Low-Pegel: 0 . . . 5 V, 0 . . .
in.hub GmbH 8 SCHNITTSTELLEN • Eingangswiderstand: < 125 Ohm • Spannungseingang: 0 . . . 5 / 10 / 20 V • Eingangsspannung: max. 35 V • Eingangswiderstand: > 100 kOhm • Genauigkeit: /pm 2 % bei 25 °C Umgebungstemperatur • Messbereichsendwert = 4095 bits • Grenzfrequenz (-3dB): 20 Hz 8.9 Relais Das Relais ist als Wechselkontakt für ohmsche Lasten ausgeführt für maximal 48V/0,5A mit 100.000 Schaltzyklen 8.
in.hub GmbH 8 SCHNITTSTELLEN • Passwort für sudo ist „temppwd“. • Nicht dokumentierte Scripte sind für interne Systemtests. • Aufruf der Shell-Scripte mit: sudo sh script.sh. • Aufruf der Python-Scripte mit: sudo python script.py. • Das System nutzt per Default die interne RTC vom Prozessor (/dev/rtc0). • Für die Verwendung der gepufferten externen RTC muss auf /dev/rtc1 umgestellt werden.
in.hub GmbH 8 SCHNITTSTELLEN Übersicht zu den Scripten und deren Funktion Ports.sh Initialisierung der GPIO-Ports, wird beim Systemstart automatisch ausgeführt RS485/RS485.sh Test RS485-Interface mit minicom (serielle Verbindung ohne Protokoll) RS485/RS485.py Testprogramm für einen Temperatur/Feuchtefühler von EE071 von E+E (ModBusProtokoll über RS485) Relais/RelaisOff.sh Relais ausschalten Relais/RelaisOn.sh Relais einschalten CAN/CAN.
in.hub GmbH 8 SCHNITTSTELLEN Analog/Analogx10V.sh Analogkanal x auf Spannungseingang umschalten, Messbereich 10 V, x=1. . . 2 Analog/Analogx20V.sh Analogkanal x auf Spannungseingang umschalten, Messbereich 20 V, x=1. . . 2 GPIO/GPIOxInput.sh GPIO x als Eingang definieren (Default nach Systemstart) GPIO/GPIOxOutput.sh GPIO x als Ausgang definieren (Default: PushPull) GPIO/GPIOxOutput-High.sh GPIO x Ausgang auf High setzen GPIO/GPIOxOutput-Low.sh GPIO x Ausgang auf Low setzen GPIO/GPIOxRead.
9 Spezifikationen Controller TI Sitara AM3352 32-Bit ARM Cortex-A8 Speicher 1GB DDR3L RAM, 8GB eMMC Eingangsspannung 21,6 V bis 26,4 V • • • • • • • • • Schnittstellen 1x 1GbE 1x 1GbE 1x USB 2.0 Host 1x USB 2.0 Device 1x CAN 1x RS485 2x GPIO 2x Analog IN (4...20mA/0...10V) 1x Relay no/nc (48V/0,5A) Anzeige 3x Status LED Zulässige Betriebstemperatur 0 °C bis 70 °C Zulässige Lagertemperatur -40 °C bis 85 °C Software Debian 9.5 Gehäuseabmessungen (H x B x T) 125mm x 110mm x 18mm Tabelle 9.
10 Zertifizierung und Normen REACH Am 1. Juni 2007 trat die EU-Verordnung 1907/2006 REACH (Registration, Evaluation, Authorisation of Chemicals) in Kraft. Mit dieser EU- Verordnung soll insbesondere die derzeit geltende Chemikalienverordnung zentralisiert und vereinfacht werden. Wir möchten Sie hiermit darüber informieren, dass die Produkte der in.hub GmbH nicht unter diese Verordnung fallen, da REACH den Einsatz von Chemikalien und Grundstoffen regelt. Produkte der in.
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