Sterbox NT

Spis treści:

1. Mechanika, wymiary obudowy, sposób montażu, wiadomości podstawowe.
2. Zasilanie.
3. Podłączenie do sieci LAN, hasła.
4. Podłączenie dodatkowych modułów.
5. Porty cyfrowe.
6. Podłączanie do portu cyfrowego urządzeń wejściowych i wyjściowych.
7. Porty wejść analogowych..
8. Port RS-485.
9. Gniazdo mikro USB.
10. Ustawienia, programowanie Sterboxa.
11. Wyświetlacz.
12. Objaśnienia.

Mechanika, wymiary obudowy, sposób montażu, wiadomości podstawowe.

Kliknij w obrazek aby powiększyć. Obudowa o wymiarach Wys. 65,0 mm, Szer. 90,0 mm, Dł. 87,5 mm.  Montaż obudowy na szynie 35mm PN-EN 60715. U dołu i góry (jak na rysunku obok) obudowy dwa gniazda do wtyków zaciskowych do montażu przewodów. Gniazda górne: lewe 3804 - porty analogowe, prawe 3812 porty cyfrowe p1 do p8,  piętro dwa gniazda 3808 dla portów p25 do p40. Dolne dwa 3808 dla portów od p9 do p24, na piętrze gniazdo RJ45 dla sieci LAN.  Przewody maksymalnej średnicy 1mm. Po lewej stronie obudowy złącza magistrali Sterbox do łączenia z modułami RaT i RaKlaw. Na górze lampka sygnalizacyjna i wyświetlacz, w wersji brak wyświetlacza. Razem czterdzieści portów cyfrowych, 3 fizyczne porty analogowe. Port RS-485. Port rozszerzeń do modułów rodziny Sterbox.

Tabela 1.

• Sterbox NT P2 - wersja podstawowa, 24 porty cyfrowe quasi dwukierunkowe, trzy porty wejścia analogowe, gniazdo LAN, RS-485, magistrala Sterbox 3 i 4, przycisk dotykowy, lampka.
• Sterbox NT PW2  - jw plus wyświetlacz.
• Sterbox NT DW2 - jw plus 16 portów cyfrowych wejściowych.
• 1(zamiast 2) w oznaczeniu - tylko magistrala Sterbox 3.

Zasilanie.

NT powinny być zasilanie napięciem stałym 12V ⁺-10%. Pobór prądu około 0,1A (1,2W). Jeśli oprócz Sterboxa do tego samego zasilacza podłączone są inne odbiorniki należy stosować poniższe zasady:

Zasilacz powinien zapewnić odpowiednią moc. Należy zsumować pobór mocy wszystkich odbiorników i wybrać zasilacz z zapasem mocy 30% do 100%. Wynika to z faktu większego poboru w chwili włączania odbiorników (przekaźników, lamp LED, elektroniki itp.).  Należy również zadbać aby na zasilaniu nie pojawiały się przepięcia np. od obciążeń indukcyjnych. Każde obciążenie indukcyjne musi być zabezpieczone diodą prostowniczą lub warystorem. 

Dobrym sposobem jest również używanie osobnych zasilaczy do elektroniki i obciążeń. Wystarczy że mają połączone masy (biegun: minus zasilaczy).

Zasilanie podłączamy do złącza górnego typu 3812 - patrz rysunek. Biegun dodatni zasilacza do styku + a biegun ujemny zasilacza do G który będziemy nazywać masą.

Istotną sprawą jest aby przewód masy G był połączony we wszystkich modułach i do Sterboxa! Najwłaściwszym jest podłączenie przewodów mas od każdego urządzenia osobno - przewody schodzą się wszystkie przy zacisku masy zasilacza! Podłączenia należy wykonywać przy wyłączonym zasilaniu!

Uwaga, ważne: pole dotykowe Sterboxa nie może być aktywowane jakimikolwiek przedmiotami: przewodami, obudową, drzwiczkami szafki itp. Sterbox nie uruchomi się.

Podłączenie do sieci LAN, hasła.

Komputer z którego chcemy połączyć się ze Sterboxem musi być połączony poprzez tzw. Switch. Adres Sterboxa można odczytać z wyświetlacza. Wpisanie tego adresu w przeglądarce powinno spowodować wyświetlenie się ekranu powitalnego (do podania haseł). Gdy tak nie jest należy sprawdzić czy komputer nie pracuje w innej podsieci, czyli w uproszczeniu początek jego adresu musi być 192.168.0.X, gdzie X to cyfra z zakresu od 1 do 254 (oprócz 177). Sprawdzenie adresu komputera w systemie Windows: uruchomienie okienka terminala (menu Start, w okienku wyszukiwania wpisujemy CMD i naciskamy klawisz Enter) wpisanie komendy ipconfig zatwierdzenie klawiszem Enter. Gdy adres komputera należy do innej podsieci, należy zmienić chwilowo adres np.: na 192.168.0.1 (Panel sterowania, centrum sieci i udostępniania, właściwości odpowiedniego portu komunikacyjnego w komputerze, właściwości, jeszcze raz właściwości TCP/IP v4, użyj następującego adresu IP).

• User1, pass1 - do strony sterowania.
• admin, admin - do połączenia poprzez program Sterbox_Wizard.

Podłączenie dodatkowych modułów.

• RaTNR - (instrukcja) maksymalnie 48 portów cyfrowych, 4 analogowe i 4 1W:  24 quasi dwukierunkowych portów cyfrowych, 4 portach analogowych i dodatkowym port szeregowy RS-485. W opcji dochodzą 24 porty cyfrowe wejściowe i 4 porty 1W. Można użyć 3 takie moduły. Użycie RaTNR wyklucza używanie RaT16!
• RaT16 - o 16 quasi dwukierunkowych portów cyfrowych, 3 porty analogowe i dodatkowy port szeregowy RS-485. W systemie można zainstalować 4 takie moduły. Użycie RaT16 wyklucza używanie RaTNR! Patrz Instrukcja RaT16.
• RaKlaw v2 - służących do podłączania dodatkowych urządzeń:
• klawiatury dotykowej RaTacz

Uwaga: zasilanie w czasie manipulacji urządzeniami musi być wyłączone! Dlaczego? Uwaga do podłączenia służy złącze o trzech pinach. Z lewej strony Sterboxa znajduje się złącze. Po prawej stronie modułu znajduje się takie samo złącze. Wkładamy pomiędzy nie łącznik (złocone piny) i zsuwamy ze sobą.  Tak samo dołączamy następne moduły. Istotną sprawą jest połączenie zacisków G Sterboxa i wszystkich połączonych modułów.   Jeśli moduły nie mieszczą się w jednym rzędzie można zastosować odpowiedni łącznik CRR_.

Połączenie masy jest istotne! Najwłaściwszym jest podłączenie przewodów mas od każdego urządzenia osobno - przewody schodzą się wszystkie przy zacisku masy zasilacza!

Porty cyfrowe.

Schemat wewnętrzny portu cyfrowego. Wartość rezystora to 10kom.	Przy wyłączonym tranzystorze NPN stan na porcie to 0 logiczne, napięcie jest bliskie +Z. Przy podłączeniu obciążenia pomiędzy zaciski Port  a  G, prąd wypływający z portu do masy jest ograniczony rezystorem R i wynosi maksymalnie 1mA przy napięciu zasilania 12V.	Przy włączonym tranzystorze NPN stan na porcie to 1 logiczna, napięcie jest bliskie potencjałowi masy (zależnie od płynącego prądu od 0,5 do 1V). Przy podłączeniu obciążenia pomiędzy zaciski +Z a Port, prąd wpływający do zacisku port nie może być większy niż 150mA ! Jeśli odbiornik pobiera większy prąd należy stosować np: "wzmacniacz" albo przekaźnik.

Podłączanie do portu cyfrowego urządzeń wejściowych i wyjściowych.

Rysunek	Sposób fizycznego (elektrycznego) podłączenia.	Ustawienia w "Konfiguratorze Sterboxa" w odpowiadającej makroceli.
	Do Sterboxa, portu 2 podłączony jest wyłącznik. Aby podłączyć wyłącznik do portu nie musimy stosować żadnych dodatkowych elementów.	W makroceli Sterbox Porty 1 do 8 port p2 jest pokazany w drugim wierszu (patrz Rysunek 1) Tryb ustawiamy jako "Wejście".
	Do RaTNT portu 41 podłączony jest wyłącznik. Aby podłączyć wyłącznik do portu nie musimy stosować żadnych dodatkowych elementów.	W makroceli Porty 41 do 48 port 41 ustawiamy  Tryb jako "Wejście".
	Do RaTNT portu93 podłączona jest dioda LED. Normalna dioda LED do pracy potrzebuje ograniczenia prądu. Stąd rezystor R, jego wartość od 1kom do 10kom. Brak tego rezystora spowoduje uszkodzenie diody i może uszkodzić port RaT. Istnieją diody LED z wbudowanym rezystorem, wtedy taka dioda opisana jest jako dostosowana do napięcia 12V. Objaśnienia dotyczące diod LED.	W makroceli Porty 89 do 96 port 93 ustawiamy  Tryb jako "Wyjście".
	Do RaTNT portu 109 podłączony jest przekaźnik. Przekaźnika używa się wtedy jeśli przekroczone są możliwości prądowe (150mA) lub napięciowe (12VDC) modułu RaT. Przekaźnik musi mieć cewkę na 12VDC i prąd cewki nie większy niż 150mA.	W makroceli Porty 105 do 112 port 109 ustawiamy  Tryb jako "Wyjście".

Porty wejść analogowych.

Z punktu widzenia elektrycznego czujniki dzielą się na trzy i czteroprzewodowe. Na rysunku pokazano prawidłowy sposób podłączania obu typów. Jednocześnie pokazano jak podłączać oba typy równocześnie. Proszę zwrócić uwagę na użycie masy analogowej AG !   W przypadku długich przewodów pamiętajmy że mogą się na nich indukować napięcia zakłócające. Proszę stosować kable z ekranem. Ekran powinien być podłączony do masy G tylko od strony Modułu. W trybie wejść analogowych napięciowych wejście A1 jest podłączone do wyjścia 1 makroceli, A2 do 3, A3 do 5. Uwaga: gdy pomiar jest niestabilny (wartość całkowita pomiary ma duże fluktuacje): - sprawdź zasilacz który używasz, może mieć wysokie napięcie tętnień - sprawdzisz to podłączając kondensator elektrolityczny o dużej pojemności (min 1000uF), na zaciski zasilacza, - połączenia masy pomiędzy zasilaczem, modułami - muszą być wykonane prawidłowo i solidnie, zobacz na rysunku 2. - podłącz rezystor 10kom - 1kom pomiędzy Ax a AG, blisko RaT, będzie konieczna kalibracja odczytu wartości analogowej, - zablokuj zasilanie czujnika temperatury (przy samym czujniku) kondensatorem ceramicznym 100nF, - użyj przewodów ekranowanych.

Port RS-485. 

1. Jako niezależny pot RS-485. Dane wysyłane z makroceli  Nadajnika tekstu i odbierane z Odbiornika tekstu. 
2. Jako port Modbus. Dane wysyłane z makroceli Terminala cyfrowego lub Terminala analogowego.
3. Jako port DMX. Sterowanie z makroceli Porty analogowe.

W Sterboxie do podłączenia magistrali RS-485 służą zaciski A i B. oraz G. W jakikolwiek sposób używamy portu RS-485 zasady łączenia są takie same. Terminator w Sterboxie jest załączony stale.

Zaciski A łączymy z zaciskiem A innego urządzenia, zacisk B z B. Łączymy również masy wszystkich urządzeń. Urządzenia połączone są jedno za drugim jak "wagoniki w pociągu". Takie połączenie to "magistrala".  W urządzeniach końcowych magistrali włączmy terminatory: W urządzeniach innych producentów szukamy sposobu włączenia terminatora w ich instrukcjach. Jeżeli nie ma innej metody, dołączmy rezystor 120 Ω do ostatniego urządzenia na magistrali. Terminator w Sterboxie jest załączony stale.

Gniazdo mikro USB.

• przechowywać strony WWW, pliki CSV oraz obrazy,
• logi pracy Sterboxa,
• pliki z informacjami wysyłanymi z makroceli Nadajnik tekstu.
• pliki można odczytywać i zapisywać protokołem TFTP.

Wyświetlacz Sterboxa.

Wyświetlacz pokazuje szereg informacji które przełączamy przyciskiem dotykowym z prawej strony wyświetlacza.

• nazwa, typ, numer fabryczny, ikony stanu,
• data, parametry zasilania, temperatura procesora,
• stan wszystkich portów,
• stan portów podzielony na 8 portów,
• stan portów analogowych,
• parametry połączenia sieciowego,
• adresy IP, fakt pobrania z DHCP,
• podłączenie i stan modułów.

	Sterbox pracuje.
	Pauza.
	Kabel sieciowy podłączony.
	Połączenie z internetem.
	Odbiór lub nadawanie poczty.
	Żądanie z sieci. Jeśli nie jesteś podłączony "Konfiguratorem Sterboxa" to twoja sieć żyje niepożądanym ruchem!
	Podłączona przeglądarka WWW.
	Do portu USB podłączony pendrive.
	Przekroczenie dozwolonej temperatury.
	Przekroczenie dozwolonego napięcia zasilającego.

• miganie wskazuje na normalną pracę,
• stały brak świecenia - brak zasilania lub stan awaryjny,
• ciągłe świecenie- stan przywracania ustawień fabrycznych.

Objaśnienia.

1. Przypadkowe dotknięcie innego styku niż ten do którego chcemy dołączyć przewód.  Jeśli np. na przewodzie będziemy mieli potencjał +12V bez ograniczenia prądowego i dotkniemy styku portu na którym ustawiona jest 1 (czyli tranzystor NPN z rysunku elektryczna budowa portu) będzie włączony - doprowadzimy do jego zniszczenia.
2. Gdy pomylimy się i niedokładnie włożymy wtyczkę do gniazda - może dojść do sytuacji gdzie np. przewód masy nie będzie połączony z obwodami wewnętrznymi urządzenia i prąd z zasilacza uszkodzi wewnętrzne obwody wskutek płynięcia poprzez zbyt cienkie przewody dużych prądów!
3. Gdy pomylimy się w podłączeniu, to przed włączeniem zasilania mamy szanse przejrzeć połączenia jeszcze raz. Unikniemy wtedy uszkodzenia! 
4. Sprawdźmy wartości napięć zasilających i ich biegunowość, prosty przyrząd pomiarowy (multimetr) za paręnaście złotych jest wystarczający. Sposób używania - wpisz w wyszukiwarkę np. pomiary multimetrem.
5. Jeśli naładujemy się elektrycznością statyczną a urządzenie jest odłączone od przewodów, dotykając go nie uszkodzimy go. Przeczytaj artykuł w WP. Dobrym zwyczajem przed dotknięciem urządzeń czy też łączących je przewodów jest "rozładowanie się" poprzez dotknięcie metalowego elementu który jest uziemiony., lub dotknięcie przewodu masy - wyrównamy w ten sposób potencjał.

1. Brak dostępu do internetu: Sterbox sprawdza dostęp i przy braku: obrazy i CSS jest pobierane ze Sterboxa, obniża to wydajność wyświetlania.
2. Sterbox posiada dostęp, przeglądarka na komputerze czy tablecie - nie. Sterbox w takiej sytuacji do generowanych stron WWW wstawia adres internetowy do obrazków i CSS. Przeglądarka bezskutecznie ponawia próbę ściągnięcia plików, wyświetlanie jest bardzo wolne. 
3. Zmieńmy przeglądarkę na inną.

• podłączona zgodnie z jej biegunami, tzn anoda (najczęściej dłuższa końcówka) połączona z plusem zasilania, katoda z minusem.
• Jej prąd musi zostać ograniczony. Sama dioda gdy podłączymy ją do napięcia wyższego od jej napięcia przewodzenia, bez ogranicznika prądu, ulegnie zniszczeniu. Ogranicznikiem może być podłączony w szereg rezystor, dla 12 V najczęściej rezystor o wartości od 0,5kΩ do 10kΩ. Dokładne obliczenie wartości rezystora -  ze wzoru Ohma:
  R=UZAS – ULED / ILED Czyli mając diodę czerwoną która ma napięcie ULED=2V i prąd ILED=20mA , zasilanie 12V, dajemy rezystor 510Ω. Jeśli dla tej diody chcemy aby świeciła słabiej - dajemy rezystor o większej wartości.

• ledówki na 12V, z bagnetami np G4. Jeśli nie pobierają prądu większego niż 150mA to możemy je podłączyć bezpośrednio do portu RaT16. W wypadku gdy podana jest moc np 12V 1W, to korzystając ze wzoru I LED = P / U (12V)   czyli  1/12=  0,084A = 84mA - taką ledówkę możemy spokojnie podłączyć. Jeślibyśmy chcieli podłączyć dwie to prądy się sumują i 84mA+84mA=168mA co przekracza możliwości wyjścia! Jak podłączyć odbiorniki pobierające duży prąd? Korzystając np. z przekaźnika lub "wzmacniacza".
• Ledówki na 230VAC - takie możemy podłączać tylko przy pomocy przekaźników. I tu ważna informacja: większość tanich żarówek LED jako układ elektroniczny posiada prymitywny ogranicznik wykonany z kondensatora włączonego w szereg z diodami. Taki ogranicznik ma właściwość, w momencie dołączenia do zasilania powoduje udar prądowy. Wiele przekaźników bez dodatkowych zabezpieczeń "zlepi" styki. Rozwiązaniem jest włączenie w szereg termistora.  Taki termistor w swojej specyfikacji ma określony prąd pracy. Jeśli znamy moc ledówki to możemy zastosować wzór który został podany w punkcie powyżej.

Obciążenia indukcyjne.

1. możliwości uszkodzeń,
2. zakłóceń działania elektroniki, po prostu przeciwdziałania jej zawieszaniu.

1. Gdy przewody pomiędzy Sterboxem a elementem przekraczają około 5m. Szczególnie jeśli przewody do odbiornika biegną razem z innymi przez tą odległość.
2. Gdy obciążenie jest o dużej indukcyjności, zabezpieczenie w Sterboxie jest wtedy niewystarczające.
3. Gdy element indukcyjny jest dużej mocy i włączany jest przez przekaźnik. Zakłócenia przy wyłączaniu mogą zakłócić poprawną pracę urządzeń elektronicznych a nawet doprowadzić do trwałych uszkodzeń.

Rysunek po prawej pokazuje sposób dołączenia diody prostowniczej np typu 1N4002 (do 1N4007) do przekaźnika. Ważna jest biegunowość zasilania przekaźnika i diody. Zamiast diody można zastosować warystor z odpowiednim napięciem znamionowym. Warystor jest jedynym rozwiązanie przy indukcyjnościach zasilanych napięciem przemiennym.

Ustawianie wartości fabrycznych. Bootloader.

1. w trakcie upgradu dojdzie do awarii, 
2. Sterbox nie działa prawidłowo,
3. zagubiliśmy hasła.

1. włączamy zasilanie Sterboxa,
2. pojawia się napis na wyświetlaczu, lub mija 0,5 do 1s od włączenia,
3. dotykamy przez 1 do 1,5s,
4. łączymy się Konfiguratorem.

1. Wgrać upgrade.
2. Odczytać lub zapisać konfigurację (w tym pustą).

Zastrzeżenia.