Butler řízení výstupů a měření teploty po ethernetu
Obsah dodávky Kompletní dodávka Butler obsahuje tyto položky: Přístroj v plastové krabici, napájecí adaptér v evropské verzi, tištěný návod + katalogový list, Bezpečnost práce Zařízení odpovídá požadavkům norem platných v ČR, je provozně odzkoušeno a je dodáváno v provozuschopném stavu. Pro udržení zařízení v tomto stavu je nutno řídit se dále uvedenými pokyny pro bezpečnost provozu a údržbu zařízení. Zařízení nesmí být nadále používáno zejména pokud: Je viditelně poškozeno. Řádně nepracuje. Uvnitř zařízení jsou uvolněné díly. Bylo vystaveno déletrvající vlhkosti nebo zmoklo. Bylo nekvalifikovaně opravováno neautorizovaným personálem. Napájecí adaptér nebo jeho přívodní šňůra jsou viditelně poškozeny. Výrobce za zařízení odpovídá pouze v případě, že je napájeno dodaným nebo odsouhlaseným napájecím zdrojem. Výchozí nastavení síťových parametrů: IP adresa : 192.168.1.60 Maska sítě : 255.255.255.0 Výchozí brána: 192.168.1.1 Nastavení IP pomocí DHCP : zapnuto Uživatelské jméno : nenastaveno Uživatelské heslo : nenastaveno
Obsah Představení... 4 Základní vlatnosti... 4 Technické parametry... 5 První spuštění... 6 Uvedení do výchozího stavu... 6 Popis nastavovacího rozhraní... 7 Základní stránka General... 7 Nabídka General Setup... 8 Nabídka E-mail... 9 Nabídka Time... 10 Přepínací matice (Switch Matrix)... 12 Nastavení vstupů Sensor1 až Sensor4... 14 Nastavení vstupů Input1 až Input2... 15 Nastavení vstupů In NVT1 až In NVT4... 16 Nabídka System... 17 Praktické ukázky nastavení... 18 Úkol 1... 18 Úkol 2... 20 Řešení problémů... 22 Mechanické provedení... 23
Butler = řízení výstupů a měření teploty po ethernetu Stále zajímavé téma pro mnoho a mnoho profesionálních techniků i amatérských bastlířů je dálkové měření a řízení. Mimo sice stále více populárnějšího, ale na provoz a zprovoznění výrazně náročnější bezdrátové komunikace, je zde stále ještě klasický a již ověřený drátový ethernet. Ten sice neposkytuje takovou flexibilitu jako bezdrátová WiFi komunikace, ale na druhou stranu je výrazně méně náročný na hardware i software a díky tomu jsou zařízení výrazně levnější. Navíc nastavení a zprovoznění je daleko méně složité a při použití a přidělování adresy pomocí DHCP, není dokonce nutné z pohledu komunikace nastavovat skoro nic. Právě takové zařízení představuje dálkově ovládaná krabička od společnosti HW server. Představení Butler je zařízení umožňující dálkové ovládání a monitorování stavu různých zařízení a měření teploty a vlhkosti prostřednictvím ethernetu, resp. internetu. Tedy konkrétně prostřednictvím webového prohlížeče a e-mailu. Díky webovému serveru integrovanému v zařízení není nutné na Váš počítač cokoliv instalovat. Nastavení i monitorování každého přístroje Butler můžete odkudkoliv z jakéhokoliv počítače, který je připojen na internet. Na vzdálené straně, kde Butler pracuje, je pak nutné mít přístup k ADSL internetu, na který bude krabička neustále připojena. Samozřejmě lze zařízemí využívat i jen rámci lokální počítačové sítě, např. ve firmě nebo rodinném domku. Prostřednictvím grafického menu se snadno nastaví různé podmínky pro spínání reléových výstupů na základě stavů binárních vstupů, naměřené teploty či vlhkosti nebo vzdáleného sepnutí. Navíc je možné při změně hodnoty na jakéhokoliv vstupu zasílat e-mail paralelně až na dvě různé adresy s textem definovaným uživatelem. Ovládání a nastavení tak vůbec není složité a zvládne je každý, kdo má zkušenosti s nastavováním počítače pro připojení k internetu. Základní vlatnosti Sledování až 10 čidel 1-Wire Teplota Vlhkost Napětí Proud Další senzory dle požadavků zákazníka (univerzální AD převodník) Sledování až 4 binárních vstupů Dveřní či okenní snímače Kouřová čidla Záplavová čidla Výstupy z kotlů a čerpadel Provoz dvou zařízení proti sobě s možností ovládání výstupů Spínání výstupů a odesílání varovných e-mailů na základě měřených hodnot Sdružování podmínek pro reakci Synchronizace času z Internetu (NTP/SNTP) Optická signalizace stavu vstupů a výstupů Rozhraní WWW pro nastavování a upgrade Montáž na stůl či na stěnu Napájení externím adaptérem 5V/0,5A
Technické parametry Ethernet port + Rozhraní RJ45 (10BASE-T / 100BASE-Tx) + Kompatibilita Ethernet: Verze 2.0/IEEE 802.3 + Podporované IP: ARP, TCP/IP, NVT, RFC2217, UDP/IP, TIME, NTP, SNTP, DAYTIME protokoly Zatížitelnost kontaktů relé Stejnosměrné napětí max. 30V / 1A Střídavé napětí max. 125V / 0,5A Parametry vstupů Citlivost Vstupní napětí 1 (On) = 0 500 Ω Levá svorka (COM) společná Možno připojit bezpotenciálový kontakt nebo napětí max. 5V Parametry prostředí + Provozní teplota -5 až +50 C + Skladovací teplota -5 až +75 C + Relativní vlhkost 5 až 95 % (nekondenzující) LED diody + POWER (zelená) Napájení zapnuto + LINK (žlutá) Rozhraní ethernet aktivní + Alarm (žlutá) Některé z čidel je ve stavu Alarm + System Spouštění a flashování systému DIP přepínače + DIP1 - Set Slouží pro obnovu továrního nastavení + DIP2 Nevyužito Ostatní parametry + Napájecí napětí 5 V DC min. 500 ma - souosý napájecí konektor + Rozměry 29 x 97 x 77 [mm] (výška, šířka, hloubka ) + Způsob montáže libovolně + Hmotnost 450 g
První spuštění Poté, co se Vám Butler poprvé dostane do ruku, je před zapojením do ethernetové či internetové komunikační sítě vhodné se seznámit s jeho funkcemi a provést jeho základní nastavení. První kroky pro zprovoznění: Připojte zařízení Butler na napájení prostřednictvím síťového napáječe Připojte ethernetový kabel do konektoru RJ-45 Druhý konec ethernetového kabelu připojte do PC Prostřednictvím PC softwaru UDP Config nalezněte síťovou IP adresu Butleru. Kliknutím na tlačítko Find (případně změňte nastavení z režimu DHCP na konkrétní IP adresu). Připojte se na webové stránky Butleru napsáním jeho IP adresy do webového prohlížeče Uvedení do výchozího stavu Klikněte pravým tlačítkem na MAC adresu zařízení. Prvních 60 sekund po zapnutí lze obnovit výchozí hodnoty z UDP Config softwarově. Odpojte a znovu připojte napájecí konektor. Během 5s po připojení napájení změňte alespoň 3x polohu DIP1. Zařízení je připraveno ve výchozí konfiguraci.
Popis nastavovacího rozhraní Základní stránka General Pod odkazem Home se nachází základní webová stránka zařízení Butler, která nabízí přehled stavů všech vstupů, výstupů, NVT komunikace a logických bloků Condition. Kliknutím na některou z položek se přenesete do obrazovky nastavení daného vstupu a výstupu (podrobný popis je dále). V případě vstupů Sensor 1 až Sensor 4 se zobrazuje aktuální teplota nebo vlhkost, podle typy připojení snímače.
Nabídka General Setup Tato stránka slouží k nastavení či změně základních komunikačních a některých obecných parametrů. Sekce Base Device Name udává jméno každé konkrétního přístroje Butler. Například pro identifikaci jejího umístění (např. Butler sklad, Butler sklep, Butler kancelář apod). Toto označení se pak bude vyskytovat v informačních e-mailech, které mohou být zasílány při změně stavů a slouží tak ke snadnější identifikaci zdroje informace.. WWW Info Text HTML kód informace, která má být zobrazena na stránkách zařízení, tedy konkrétně například i zde dole na této stránce. Temperature Unit volí jednotky měřené teploty, které se budou zobrazovat nejen na úvodní stránce zařízení, ale i například v informačních e-mailech. Sekce Network V tabulce s názvem Network se mění parametry síťové ethernetové komunikace. DHCP povolí funkci DHCP klient, kdy budou parametry pžístroji automaticky předány DHCP serverem, na kterému bude Butler připojen (např. poskytovatel internetu nebo hlavní server firemní počítačové sítě). Vzdálený server však musí funkci DHCP podporovat. V opačném případě je pak nutné Butleru zadat ručně : o IP Address jedinečná IP adresa, o Network Mask maska sítě (Network Mask), o Gateway brána pro přístup do další sítě např. internetu o DNS Primary / Secondary adresa DNS serverů, které převádí číselné adresy na názvy. Ta však není k funkci nutná. HTTP Port TCP port, jehož prostřednictvím se s přístrojem Butler spojíte. Pro přístup na webové stránky přes webové prohlížeče s využívá hodnota 80. Sekce Security: Device Admin Tabulka s názvem Security: Device Admin slouží k případnému zaheslování přístupu do nastavení, aby jej mohl změnit jen člověk k tomu pověřený. Rekapitulace: Je nutné mít zaškrtnou položku DHCP nebo nastavit parametry komunikace ručně Hodnota HTTP Port by měla být nastavena na 80
Nabídka E-mail Stránka E-mail slouží pro nastavení parametrů e-mailové komunikace, která u přístroje Butler slouží pro službu automatického zasílání informačních zpráv až na dvě zadané e-mailové adresy při změně stavu vstupů nebo překročení zadané teploty. Lze samozřejmě použít jakýkoliv již fungující e-mailový účet (viz příklad na obrázku níže) Sekce E-mail Settings V tabulce s názvem E-mail Settings je nutné v řádcích SMTP Server a SMTP Port zadat adresu poštovního serveru, která zajistí odeslání e-mailu příjemcům. Subject Předmět e-mailu vhodné například pro třídění zpráv TO Cílová adresa CC Druhá cílová adresa na kterou je e-mail posílán jako kopie. Authentication Povoluje autorizaci SMTP při odesílání e-mailu User Name Uživatelské jméno pro autorizaci SMTP serveru Password Heslo pro autorizaci SMTP serveru Send Email Test - kliknutím na tlačítko Test lze okamžitě odeslat testovací e-mail, kterým se odzkouší správná funkci, a lze zkontrolovat formát e-mailové zprávy. Rekapitulace: pro použití e-mailových zpráv je nutné správně nastavit parametry hodnotu SMTP Server vám poskytne Váš poskytovatel internetu, resp. e-mailu ve většině případů je nutné nastavit i řádky User Name a Password je nutní nastavit cílovou adresu v řádku TO vyzkoušejte funkci tlačítkem TEST
Nabídka Time Tato nabídka slouží pro nastavení automatické synchronizace času a data z internetu. Využívá se k tomu SNTP komunikace. Pokud je tedy přístroj Butler připojen na internetovou síť je možné takto trvale udržovat jeho čas přesně nastavený. Čas a datum je opět zasílán v e-mailových zprávách, takže správný čas je důležitý pro správné určení událostí. Pro funkci vlastního zařízení však není internetová synchronizace času nezbytně nutná. Sekce SNTP Setup V tabulce SNTP Setup se zadávají komunikační parametry pro SNTP připojení k serveru a intervalu, po kterých se má provádět synchronizace času. Po zadání nových hodnot je nutné je uložit stiskem tlačítka Save SNTP server IP adresa nebo domenova adresa časového serveru Time Zone Nastavení časové zóny Sumertime Povoluje přechod na letní čas Interval Nastavení intervalu synchronizace Sekce SNTP Synchronize V políčku SNTP Synchronize lze stiske tlačítka Sync provést okamžitou sychronizaci času. Sekce Time Setup V tabulce Time Setup lze případně provést ruční zadání času a data.
Nabídka NVT General Setup Stránka s názvem NVT General Setup slouží k nastavení NVT komunikace s dalšími krabičkami Butler nebo jiným zařízeními, které ji podporují. NVT komunikace zde slouží pro vzájemné tunelování dvou či více Butlerů přes ethernetové rozhraní. Prakticky umožňuje automaticky přenášet a sdílet informace o změnách stavů vstupů a výstupů, resp. informace o změnách teploty či vlhkosti mezi několika krabičkami prostřednictvím komunikačního konektoru RJ-45. Pomocí NVT lze například regulovat vytápění, chlazení nebo ovládat mnoho různých zařízení ve v různých místnostech vzájemným propojením více Butlerů. Sekce NVT General NVT Enable Povoluje funkci NVT Remote IP Nastavuje cilovou IP adresu protistrany NVT port TCP port na kterém mají výt informace posílány. Standardně je této službě přidělena hodnota 23. Keep Connection Zatržením se mezi zařízeními udržuje trvalé spojení, které by se jinak po nějaké neaktivní době přerušilo. Rekapitulace: při používání NVT je nutné ji zde povolit zaškrtnutím NVT Enable hodnota NVT Port by měla být nastavena na 23 pokud bude NVT jako výstup, je nutné zadat adresu cílového zařízení IP Remote
Přepínací matice (Switch Matrix) Přepínací matice je hlavní programovací složkou celého zařízení Butler a slouží ke snadnému nastavení toho, co se má provést, když nastanou nadefinované podmínky v podobě změny teploty nebo stavu jednoho či více vstupů. Například, co se má stát, když teplota na snímači překročí nastavenou mez, nebo když se sepne některý ze vstupů. Prakticky je to taková velká propojovací síť, kde se černým puntíkem určuje, které horizontální a vertikální vodiče se propojí a od kterého bloku k jakému dalšímu bude putovat informace. Černý bod pracuje jako zkrat, což znamená, že v jeho místě se křížící vodiče propojí. Naopak prázdné kolečko znamená, že vodiče nejsou vzájemně spojeny. Na levé straně ve sloupci se nacházejí dostupné vstupy. K dispozici jsou binární vstupy Input1 až Input4 fyzicky se nacházející na konektorech označené jako IN1 až IN4, vstupy pro připojení až 4 digitálních teplotních snímačů Sensor1 až Sensor4, nebo informace z dalších přísrojů Butler prostřednictvím NVT komunikace (vstupy In NVT). Každý vstup ve sloupci představuje v grafické matici blok, který nabývá hodnoty (stavu) 0 nebo 1. V případě bloků Sensor je stav určen podle toho, zda aktuální hodnota teploty překročila nebo klesla pod zadanou hodnotu. Ta se zadává v okně, které se otevře, když se myší poklepe na konkrétní blok vstupu Sensor 1 až Sensor 4. Ve spodní horizontální řadě jsou pak k dispozici dostupné výstupy Out1 až Out2 v podobě spínaných relé opět fyzicky dostupné na svorkách OUT1 až OUT4, nebo NVT komunikační výstupy. Ty umožňují přenést změnu stavu do dalšího Butlera, kde může přepnout výstup nebo být spouštěcím mechanismem pro další operaci. Před bloky výstupů se ještě nacházejí malé namodralé obdélníčky s označením En. To znamená, že stav příslušného výstupu bude kopírovat stav na vodiči. Kliknutím na ně pak lze ještě nastavit invertovaný vstup (In), pevný stav 1 nebo 0 nezávisle na stavu do něj vstupujícího vodiče.
Mimo samotné výstupy jsou tu dále tři speciální bloky označené jako CON1-OR až CON3-OR. Ty s přivedenými vstupními signály realizují jednoduché operace typu OR, AND či XOR, tedy logický součet, součin nebo výlučný součet. Jen pro pořádek: funkce OR generuje výstupní stav 1, když alespoň jeden uvedený vstup má stav 1, funkce AND dává stav 1, když všechny vstupy mají hodnotu 1 a nakonec funkce XOR, dává stav 1, když žádný nebo všechny vstupy mají stav 0 nebo 1. Výstupní stav operace je k dispozici stejně jako stav kteréhokoliv vstupu. Nakonec je tu pravý sloupec s bloky e-mail, který umožňuje zaslání informačního e-mailu kdykoliv, když se hodnota teploty překročí nastavenou mez, když se změní stav vstupu, je zaslána změna pomocí NVT nebo se změní stav výše uvedených bloků CON-OR. Jeho použití pro každý blok je nutné povolit v právě zašktnutí políčka Email Enable nastavení každého vstupu. K němu se dostanete, když poklepete myší na daný blok. Například ke změně nastavení vstupu Sensor 1 stačí poklepat na stejně se jmenující blok a objeví se obrazovka s nabídkou Sensor 1. Rekapitulace: Vstupy: Sensor, Input a In NVT jsou v levém sloupci nastaví se po kliknutí Výstupy: Out a NVT v spodním řádku lze nastavit přímý, invertovaný, nebo fixní výstup Zasílání informace E-mailem nutné povolit v nastavení každém vstupu Propojení vstupu na výstup se provádí začerněním bodu mezi vodorovným a svislým vodičem
Nastavení vstupů Sensor1 až Sensor4 Obrazovka Sensors slouží pro nastavení reakce vstupních bloků Sensor1 až Sensor4 na změnu teploty. V řádku Name lze senzoru přidělit odlišné jméno. Položka Default State zase určuje jak se bude blok chovat v případě, že snímač není připojen. Nejdůležitější jsou následující řádky Alarm Hi a Alarm Lo, které určují, kdy se bude měnit stav bloku. V obou případech se nastaví stav 1, když je splněna 1. podmínka Start if value a nastaví stav 0, pokud je splněna 2. podmínka Stop if value.zatímco v případě řádku Alarm Hi se stav 1 nahodí pokud teplota překročí zadanou hodnotu (režim chlazení), v případě řádku Alarm Lo se stav 1 nahodí pokud teplota klesne pod zadanou hodnotu (režim topení). Položky Email Enable, Email Alarm Start text a Email Alarm End text slouží pro zasílání informací e-mailem, kdy zadané texty se objeví v e-mailech při splnění podmínky start, reps. stop položek Alarm Hi a Alarm Lo.
Nastavení vstupů Input1 až Input2 Obrazovky In Contact 1 až In Contact 4 slouží pro zadání vyhodnocení binárních vstupů IN1 až IN4. Položky jsou podobné jako u vstupů Sensor, pouze s tím rozdílem, že řádky Alarm Hi a Alarm Lo nahradil řádek Contact Polarity. Zde se definuje režim NO (v klidovém režimu stav 0) nebo NC (v klidovém režimu stav 1).
Nastavení vstupů In NVT1 až In NVT4 Na obrazovce s názvem NVT Input se nastavují parametry NVT vstupů In NVT1 až InNVT4. Protože však většina nastavení NVT komunikace se provádí na obrazovce NVT General Setup, zde si můžete pouze přiřadit svůj vlastní název vstupu (položka Name ), definovat jaký bude mít blok stav v přepínací matici pokud se nebude využívat (položka Default State ) a povolení a nastavení informačního textu pro zasílání e-mailových zpráv (položky Email Enable, Email text if change to 1 a Email text if change to 0.
Nabídka System Obrazovka s názvem System slouží k obsluze vnitřního softwaru. Zde si lze v položce Download například na harddisk PC zálohovat celé nastavení přístroje pro případ pozdějšího možného nahrání. To se provádí v položce Upload file. Na ní si pak lze přečíst informace o nahrané verzi softwaru a v řádku Uptime i informaci jak dlouho je přístroj Butler v nepřetržitém chodu. V případě nouze nebo pokud by bylo potřeba je možné nahrát základní firemní nastavení Factory Default stiskem tlačítka Default nebo provést reset běhu stiskem tlačítka Restart. To se může například hodit v případě, kdyby došlo k nějakému zamrznutí. Rekapitulace: - pokud nebude přístroj Butler pracovat správně, proveďte jeho reset stiskem tlačítka Restart
Praktické ukázky nastavení Úkol 1 V případě, že teplota na připojeném teplotním senzoru klesne pod hodnotu 18 C zapne se výstupní relé. Pokud teplota překročí hodnotu 21 C výstupní relé se vypne. V obou případech se vyšle informační e-mail a rozepne se, resp. sepne se výstup Output 1. Nastavení úkolu 1: Na obrazovce Switch Matrix se začerní body dle níže uvedeného obrázku. Celou změnu nastavení je nutné potvrdit stiskem tlačítka Save. Navíc po kliknutí na vstup Sensor 1 se v zobrazeném menu Sensors v položce Alarm Lo se zaškrtne volící políčko a následně v kolonce Start if value < zadá hodnota 18 C a v následující kolonce Stop if value > zadá hodnota 21 C. Dále se zaškrtne položka Email Enable a do dalších dvou řádků se napíše text, který se emailem zaslat po při poklesu nebo překročení výše zadaných hodnot. Celé nastavení se musí do krabičky uložit stiskem tlačítka Save.
Úkol 2 Rozšíření úkolu 1 o použití vstupu INT1. Výstup OUT1 bude přepínán změnou teploty pouze v případě, že bude aktivní vstup IN1 (stav 1). V případě, že vstup IN1 bude ve stavu 0, nebude výstup teplotou ovládán. Výstup OUT2 má kopírovat stav vstupu IN1 a o změně jeho stavu bude zasílána na e-mail. Nastavení úkolu 2: Na obrazovce přepínací matice Switch Matrix se změní umístění černých bodů dle obrázku níže. Nastavení bloku vstupu Sensor 1 zůstane původní. Je však nutné nastavit blok vstupu Input1 a změnit nastavení funkčního bloku Con1-OR. Po kliknutí na blok Input1 se zobrazí obrazovka Input Contact. Zde se v položce Contact Polarity nastaví režim NO-Open=0, povolí zasílání e-mailů v položce Email Enable a v dalších řádcích nastaví požadovaný text, který se má zaslat. Vše se uloží tlačítkem Save. Po návratu opět na obrazovku Switch Matrix a kliknutím na blok Con1- OR se zobrazí nabídka Condiction 1. Zde je nutné v položce Log Function nastavit režim AND. Vše opět uložit tlačítkem Save. Na obrazovce přepínací matice se pak změní původní název funkčního bloku Con1-OR na Con1-AND.
Řešení problémů Při používání zařízení Butler se může stát, že zvláště po připojení nového senzoru k již běžící krabičce nebo po uložení nového nastavení na obrazovce Sensors, se přístroj nebude chovat přesně podle požadavku. Řešení jsou následující: Problém: Nově připojený snímač nebyl detekován nebo neměří teplotu či vlhkost. Řešení: Vyvolejte ze základní obrazovky General kliknutím na některou položku Sensor obrazovku nastavení snímačů. Po kliknutím na položku Find sensors přístroj provede nalezení všech aktuálně připojených snímačů. Pokud to problém nevyřeší je ještě možné kliknutím na položku Delete All Sensors vymazat veškerá nastavení a po kliknutí na Find sensors se objeví všechny aktuálně připojené snímače v nabídce. Tento postup je vhodný při záměně snímačů (odpojení jednoho a zapojení jiného). Problém: Přístroj po změně nastavení nepracuje správně dle tědto nových podmánek. Řešení: Pokud byla každá změna nastavení řádně uložena tlačítkem Save je dobré provést restart stiskem tlačítka Restart v nabídce System.
Mechanické provedení