Wiren Board 7.4

Wiren Board 7.4 est un contrôleur d’automatisation industrielle sur rail DIN fourni, dans cette configuration du produit, avec une interface radio Z-Wave.Me. Il fonctionne sous Debian Linux et réunit Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth, USB, RS-485, CAN, 1-Wire, des E/S universelles, une connectivité cellulaire en option et des emplacements d’extension internes dans un seul contrôleur programmable.

Révision matérielle 7.4

Le Wiren Board 7.4 utilise le même système d’exploitation Debian Linux 11 et le même ensemble de logiciels que les versions 7.2 et 7.3, mais modifie plusieurs fonctions matérielles :

• un contrôleur embarqué dédié à la gestion de l’alimentation assure un arrêt ordonné, un réveil programmé et la prise en charge de la mise en veille ;
• l’interrupteur d’alimentation est remplacé par un bouton-poussoir ;
• l’ancienne E/S numérique D1 est remplacée par l’E/S universelle A4 avec mesure de tension ;
• le PoE passif n’est plus intégré à l’unité de base ; les modules PoE passif et IEEE 802.3at en option s’installent à l’intérieur ;
• Vout se désactive automatiquement lorsque la tension d’alimentation dépasse 29 V afin de protéger les appareils raccordés ;
• lorsqu’un module d’alimentation de secours WBMZ est installé, poweroff peut arrêter complètement le contrôleur. Sans module de secours, poweroff le redémarre afin d’éviter un arrêt définitif accidentel sur un site distant ;
• les prises Ethernet sont orientées avec le loquet vers le haut pour faciliter le retrait des câbles et améliorer la visibilité des voyants de liaison.

Caractéristiques techniques

Première mise en service

1. Vissez l’antenne Wi-Fi sur son connecteur SMA.
2. Si un module cellulaire est installé, raccordez son antenne et insérez une carte nano-SIM.
3. Raccordez une alimentation 9–48 V DC au bornier, ou utilisez Ethernet 1 si un module PoE compatible est installé.
4. Attendez environ deux minutes le démarrage de Linux. En fonctionnement normal, le voyant du contrôleur clignote en vert une fois par seconde.

Un appui court de 0.5 à 10 secondes sur le bouton ON/OFF demande un arrêt ordonné de Linux. Le maintenir pendant 10 secondes ou plus force la coupure si le système d’exploitation ne peut pas s’arrêter normalement.

Debug Network

Pour la configuration initiale sous Windows 7 ou ultérieur et Linux, raccordez un câble USB-C à Debug Network. Le contrôleur apparaît comme adaptateur réseau virtuel avec adresse fixe et expose l’interface web et la ligne de commande. macOS et les appareils mobiles doivent utiliser le Wi-Fi ou Ethernet à la place.

Le contrôleur peut recevoir une alimentation limitée depuis USB-C pendant la configuration, mais tous les modules latéraux et appareils alimentés par Vout, 5Vout ou USB doivent être déconnectés. Après le démarrage, un lecteur virtuel nommé WIRENBOARD apparaît sur l’ordinateur et contient l’adresse de l’interface web et un court guide de connexion.

Wi-Fi et Ethernet

Le point d’accès Wi-Fi d’usine se nomme WirenBoard-XXXXXXXX, où les derniers caractères sont le numéro de série. Il est initialement ouvert et l’adresse du contrôleur est 192.168.42.1. Les deux ports Ethernet demandent une adresse par DHCP. Raccordez l’un des ports à un routeur, recherchez l’adresse attribuée dans l’interface du routeur, puis ouvrez-la dans un navigateur.

Interface web et ligne de commande

L’interface web intégrée configure le contrôleur et les appareils raccordés, édite les règles d’automatisation, gère les notifications, affiche les graphiques historiques et fournit des tableaux de bord opérateur textuels ou graphiques. Les fichiers de configuration Linux et les outils avancés sont accessibles via SSH ou Debug Console. Les identifiants d’usine de la ligne de commande sont root / wirenboard.

Sécurisez immédiatement le contrôleur

1. Définissez un mot de passe Wi-Fi ou désactivez le point d’accès.
2. Modifiez le mot de passe root et utilisez de préférence des clés SSH.
3. Créez des utilisateurs de l’interface web avec le niveau d’accès minimal nécessaire.
4. Protégez le courtier MQTT par authentification.
5. Utilisez un service d’accès distant administré ou un VPN. Avant d’attribuer une adresse IP publique, demandez à un administrateur d’activer HTTPS et de restreindre les ports exposés.
6. Mettez à jour le micrologiciel du contrôleur et définissez le bon fuseau horaire.

Logiciel

Le contrôleur fonctionne sous Debian Linux. Les paquets standard peuvent être installés avec apt install package-name. Wiren Board distribue une version stable pour les systèmes en production et une version testing à mise à jour continue pour la mise en service et l’accès anticipé aux nouveaux paquets.

Le courtier MQTT préinstallé est le bus de messages central. L’interface web configure les appareils, commande les canaux, affiche les données et édite les règles. wb-rules fournit une automatisation de type JavaScript, tandis que wb-scenarios gère les tâches courantes d’éclairage et de chauffage sans programmation.

Les options d’intégration prises en charge comprennent Modbus RTU/TCP maître et esclave, MQTT, OPC UA, SNMP, IEC 60870-5-104, Zabbix, KNX, eBUS, OpenTherm, DLMS/COSEM, 1-Wire, DALI via passerelle, Zigbee et Z-Wave via modules radio. Les logiciels courants incluent Node-RED, Grafana, Home Assistant, IntraSCADA, Rapid SCADA et Docker. Les applications peuvent être écrites en Python, C++, Go, Node.js ou dans des environnements IEC 61131-3.

Voyant d’état de démarrage

Le matériel avec voyant bicolore distinct peut afficher du vert, du rouge ou de l’orange. Le matériel avec voyant intégré au bouton alterne rouge et vert. Le voyant fournit un diagnostic rapide du démarrage :

Modules d’extension internes et latéraux

Quatre emplacements internes acceptent des cartes d’extension compactes pour RS-485, RS-232, sorties relais et autres interfaces. Trois emplacements possèdent chacun trois bornes externes. Les modules latéraux WBIO se fixent au connecteur du côté droit et ajoutent 8–16 ports numériques ou analogiques. Jusqu’à huit modules latéraux peuvent être raccordés en chaîne : jusqu’à quatre modules d’entrées et quatre modules de sorties ou E/S combinées. Des cartes mezzanines optionnelles fournissent une alimentation de secours ou PoE.

Interfaces sans fil

Le Wi-Fi peut fonctionner comme point d’accès, comme client ou dans les deux modes simultanément. La révision matérielle 7.4.3 produite à partir de décembre 2023 prend en charge le Wi-Fi 5 GHz avec wb-2401 ou ultérieur. Le Bluetooth Low Energy peut détecter les téléphones ou les balises à proximité.

La clé USB Z-Wave.Me fournie dans cette configuration du produit ajoute la prise en charge des appareils Z-Wave européens à 868 MHz. Branchez-la au port hôte USB et veillez à dégager son trajet radio. Les modules cellulaires fournissent la 4G LTE ou le NB-IoT, les SMS et l’accès à Internet ; les deux emplacements SIM sont multiplexés, de sorte qu’une seule carte SIM est enregistrée sur le réseau à la fois. Raccordez les antennes Wi-Fi, cellulaires et radio à leurs connecteurs SMA. Si la réception cellulaire est faible, utilisez une antenne déportée placée à distance du contrôleur.

Interfaces filaires

Les deux ports Ethernet 10/100 utilisent DHCP par défaut. Le connecteur USB-A est un hôte USB 2.0 et peut aussi servir à installer le micrologiciel. Raccorder Debug Network désactive USB 1.

Deux ports RS-485 sont intégrés ; des modules d’extension permettent d’ajouter jusqu’à trois ports isolés supplémentaires. Le pilote standard wb-mqtt-serial relie les appareils RS-485 à MQTT. Le deuxième port intégré partage ses bornes avec CAN et peut être configuré en RS-485, UART-CAN ou CAN classique.

Debug Console est l’interface de récupération pour les messages du chargeur d’amorçage et l’accès au shell. Debug Network fournit l’accès web et console via USB-C et permet d’installer le micrologiciel ou de rétablir les paramètres d’usine.

Stockage MicroSD

L’emplacement MicroSD à haut débit est sur le côté gauche. Insérez la carte avec les contacts vers le bas jusqu’au clic. Elle peut stocker les sauvegardes et journaux ou étendre le stockage de données disponible. La carte apparaît comme /dev/mmcblk1; sa première partition est montée automatiquement à /mnt/sdcard.

E/S universelles A1–A4

Chaque canal a une résistance d’entrée de 100 kΩ. Les mesures d’entrée numérique et analogique fonctionnent simultanément lorsque l’interrupteur de sortie est désactivé. Activer Ax_OUT relie la borne à GND via la sortie à collecteur ouvert.

Canaux W1–W2

W1 et W2 sont configurables indépendamment comme interfaces 1-Wire ou entrées numériques à contact sec. Sélectionnez le mode dans l’interface web sous Settings → Configs → Expansion modules and ports → Wx terminal mode.

En mode 1-Wire, une résistance interne de rappel de 3 kΩ est déjà installée ; aucune résistance externe n’est donc nécessaire. Les capteurs de température pris en charge incluent DS18B20. La longueur du bus, sa topologie et la qualité du câble déterminent le nombre fiable de capteurs. En mode entrée numérique, le canal s’active lorsqu’il est court-circuité vers GND.

Sorties d’alimentation 5Vout et Vout

5Vout fournit 5 V pour les capteurs et est protégée contre les courts-circuits et les surtensions externes. Elle reste active sur alimentation de secours et peut être commutée depuis le canal 5V_OUT de l’appareil Discrete I/O.

Les deux bornes Vout fournissent la tension d’alimentation du contrôleur avec une limite totale de 1 A. Leur état logiciel est conservé après redémarrage et arrêt par le bouton d’alimentation. Vout s’éteint automatiquement au-delà de 29 V d’alimentation du contrôleur ; sur alimentation de secours, elle fournit 11 V. Commandez-la avec Relays & FETs → V_OUT. Un fusible réarmable polymère de 1 A protège la sortie.

Terminaison RS-485 et polarisation de repos

Une ligne RS-485 doit être terminée par 100–120 Ω à ses deux extrémités physiques. Le contrôleur possède des terminaisons commandées par logiciel. Les résistances de polarisation de repos sur A et B sont activées par défaut ; désactivez-les dans l’interface web lorsque le contrôleur fonctionne comme esclave RS-485.

Borniers et câblage

Utilisez des conducteurs souples multibrins avec embouts de câblage isolés. Pour les bornes de commande, utilisez des embouts simples de 0.35–1 mm² ou doubles de 0.35–0.5 mm² ; couple de serrage : 0.2 N·m. Les bornes de puissance acceptent des embouts simples jusqu’à 2.5 mm² ou doubles jusqu’à 1.5 mm² ; couple : 0.5 N·m. La longueur recommandée du manchon de l’embout est de 8 mm. Ne serrez pas excessivement les bornes à vis amovibles au pas de 3.5 mm.

Un avertisseur sonore commandé par logiciel est aussi intégré au contrôleur.

Alimentation principale et de secours

Raccordez une ou deux alimentations 9–48 V DC à V+ avec GND commun. Lorsque plusieurs entrées sont présentes, la source de tension supérieure est utilisée. Ethernet 1 peut recevoir du PoE IEEE 802.3af/at via WBP-ACTIVE-POE, du PoE passif au-dessus de 42 V via ce module, ou du PoE passif à tension inférieure via WBP-PASSIVE-POE.

Le WBMZ4-BATTERY et le WBMZ4-SUPERCAP de révision 4.2 ou ultérieure fournissent une alimentation de secours. Lorsque Vin descend en dessous de 11 V, le module fournit 11 V au contrôleur et aux charges raccordées à Vout. L’USB-C ne peut alimenter le contrôleur que pour la récupération ou la configuration ; débranchez les appareils externes et les modules WBIO, car la puissance disponible via USB est limitée.

Contrôleur embarqué, réveil programmé et chien de garde

Le microcontrôleur embarqué gère l’alimentation, l’horloge temps réel, la mesure de tension A1–A4, la température de la carte, le réveil programmé et le temporisateur chien de garde.

Pour arrêter maintenant et réveiller après 60 secondes :

rtcwake -m off -s 60

Pour réveiller à une heure locale absolue, convertissez-la en temps Unix et transmettez le résultat à rtcwake:

date +%s -d "2026-10-09 07:15"
rtcwake -m off -l -t 1791522900

Vérifiez l’horodatage généré pour le fuseau horaire du contrôleur avant utilisation. Le réveil programmé peut aussi être automatisé par wb-rules.

Le chien de garde matériel redémarre le contrôleur si le logiciel surveillé cesse de répondre. Arrêtez le chien de garde avant de modifier la configuration des services surveillés, validez les changements, puis redémarrez-le. Si une configuration invalide provoque une boucle de redémarrage, connectez-vous par SSH dans les 60 premières secondes après le démarrage et arrêtez le service chien de garde.

Exploitation à distance et dépannage

Pour les sites distants, utilisez un service d’accès distant administré, Tailscale ou un VPN correctement géré. Maintenez la date, l’heure et le fuseau horaire corrects pour les journaux, certificats et règles planifiées. Le numéro de lot matériel est imprimé sur l’étiquette du boîtier et le circuit imprimé et combine les numéros de lot de la carte de base et de la carte processeur.

Les relais et contacteurs peuvent générer des transitoires haute fréquence de plusieurs kilovolts, particulièrement avec des charges inductives. Installez le réseau RC d’amortissement, la varistance ou l’autre dispositif de suppression approprié directement sur la charge ou l’élément de commutation, séparez les câblages de puissance et de communication, et utilisez une topologie et une terminaison RS-485 correctes.

Carte et dimensions