Nano Digital In

Przegląd

Przeznaczenie urządzenia

Urządzenie Nano Digital Input zostało zaprojektowane do monitorowania stanu wejść w różnych systemach automatyki.

Jego główną funkcją jest umożliwienie zdalnego odczytu stanu wejść za pomocą różnych metod komunikacji, takich jak sieć LAN, wbudowana strona www, protokół HTTP GET, Modbus TCP, SNMP, MQTT, protokoły TCP/UDP lub odpowiednie oprogramowanie. Dzięki temu użytkownik ma szeroki wybór narzędzi do interakcji z urządzeniem oraz zdalnego odczytu stanu wejść, co czyni je wszechstronnym rozwiązaniem do monitorowania i kontroli w różnych środowiskach.

Changelog

1.0 12 marca 2025

• Wersja oprogramowania v1.42

Budowa urządzenia

Nano Digital Input PoE

Dane techniczne

Wymiary

Cechy ogólne

Urządzenie zostało wyposażone w 7-segmentowy wyświetlacz sygnalizujący aktualny stan wejścia (ON lub OFF). Do dyspozycji są następujące możliwości komunikacji:

• Wbudowany serwer www, przy użyciu standardowej przeglądarki internetowej (preferowane przeglądarki to Mozilla Firefox, Opera, Chrome),
• Programy linii poleceń systemu Windows/Linux,
• Protokół HTTP GET,
• Protokół Modbus TCP,
• Protokół SNMP,
• Własna aplikacja przez protokół TCP (udostępniony protokół),
• Protokół MQTT Inveo.

Opis złącz modułu

• LAN – Podłączenie sieci LAN oraz zasilania PoE IEEE 802.3af,
• RESET – Przycisk przeznaczony do włączenia w module DHCP, sprawdzenia aktualnego adresu IP oraz przywracania modułu do ustawień fabrycznych.

• INPUT – Wejście zwierne,
• POWER – Złącze zasilania. Dodatkowe złącze zasilania używane w przypadku braku zasilania PoE.

Nano Digital Input

Dane techniczne

Wymiary

Cechy ogólne

Moduł wyposażony został w diody LED, które sygnalizują zasilanie modułu oraz stan podłączonego wejścia. Do dyspozycji są następujące możliwości komunikacji:

• Wbudowany serwer www, przy użyciu standardowej przeglądarki internetowej (preferowane przeglądarki to Mozilla Firefox, Opera, Google Chrome),
• Programy linii poleceń systemu Windows / Linux,
• Protokół HTTP GET,
• Protokół Modbus TCP,
• Protokół SNMP,
• Własna aplikacja przez protokół TCP (udostępniony protokół),
• Protokół MQTT Inveo.

Opis złącz modułu

• LAN – Podłączenie sieci LAN oraz zasilania Passive PoE,
• RESET – Przycisk przeznaczony do włączenia w module DHCP oraz przywracania modułu do ustawień fabrycznych,
• INPUT – Wejście zwierne.

Konfiguracja sieciowa

Przy pierwszym uruchomieniu, konieczne jest skonfigurowanie urządzenia. Można to zrobić na dwa sposoby. Najprostszą metodą jest skorzystanie z programu Discoverer firmy Inveo.

Zmiana adresu IP urządzenia poprzez program Discoverer

Po uruchomieniu programu Discoverer i wyszukaniu odpowiedniego urządzenia należy:

1. Kliknąć urządzenie prawym przyciskiem myszy,
2. Wcisnąć przycisk Change IP.

Po otwarciu okna dialogowego można:

• Ustawić odpowiedni adres IP, maskę, bramę, DNS1/DNS2,
• Zmienić nazwę Hosta.

W przypadku wyłączonej opcji Remote Config (domyślnie włączona) konieczne jest skonfigurowanie urządzenia poprzez zmianę podsieci komputera (Jak to zrobić zostanie opisane niżej).

Aby włączyć opcję zdalnej konfiguracji:

1. Wejdź w zakładkę Administration,
2. Zaznacz opcję Enable Remote Config.

Zmiana podsieci komputera do konfiguracji

Przy konfiguracji urządzenia z pominięciem aplikacji Discoverer należy najpierw zmienić adres podsieci komputera podłączonego do tej samej sieci.

Aby przejść do konfiguracji sieci komputera, wykonaj jedną z poniższych czynności:

• Naciśnij Win + R, wpisz ncpa.cpl, a następnie naciśnij Enter.
• Alternatywnie przejdź do:
  Start → Panel Sterowania → Sieć i Internet → Centrum sieci i udostępniania → Zmień ustawienia karty sieciowej.

Następnie:

1. Wybierz połączenie sieciowe.
2. Kliknij je prawym przyciskiem myszy i wybierz Właściwości.
3. Po wybraniu tej opcji pojawi się ekran konfiguracji połączenia sieciowego.

Następnie należy wybrać ustawienie Protokół internetowy (TCP/IP) i wpisać następujące parametry:

Konfiguracja ustawień sieciowych

W zakładce Network jest możliwość zmiany parametrów sieci LAN.

• Host Name – Nazwa NetBios,
• DHCP – Załączenie klienta DHCP, zaznaczenie tego pola wymusza użycie adresu przypisanego przez serwer DHCP,
• IP Address – Adres IP modułu,
• IP Mask – Maska podsieci,
• Gateway – Brama sieciowa,
• Subnet Mask – Maska podsieci IP,
• DNS1, DNS2 – Adresy serwerów DNS,
• Destination IP – Adres IP modułu, do którego mają być przekazywane stany wejść w przypadku komunikacji M2M,
• Destination Port – Port, na którym nasłuchuje zdalne urządzenie.

Ustawienia zabezpieczeń i konfiguracji

W menu Administration można ustawić, które usługi będą aktywne w urządzeniu oraz zmienić hasło dostępu.

Zmiana hasła:

Aby zmienić hasło, wpisz aktualne hasło w polu Current Password. Następnie wprowadź nowe hasło w polach New Password i Re-type Password, po czym zatwierdź zmiany przyciskiem Save Config. Jeśli chcesz usunąć hasło, pozostaw pola New Password puste.

Ustawienia usług:

Urządzenie pozwala na wybór dostępnych usług. Aby aktywować daną usługę, zaznacz pole wyboru obok jej nazwy.

• Enable Program Access – Dostęp do urządzenia przez program komputerowy (Windows, Linux) oraz protokół TCP/IP działający na porcie 9761,
• Enable MODBUS TCP Protocol – Włączenie serwera MODBUS TCP,
• Enable SNMP – Aktywacja obsługi protokołu SNMP,
• Enable Destination Client – Przekazywanie stanu wejść/wyjść do innego modułu,
• Enable MQTT Inveo – Aktywacja protokołu MQTT,
• Enable Remote Network Config – Włączenie zdalnej konfiguracji (program Discoverer),
• Enable TFTP Bootloader – Włączenie bootloadera.

Komunikacja z modułem z zewnętrznej sieci

Jeżeli moduł znajduje się w innej sieci LAN niż komputer łączący się do niego, to wymagane jest przekierowanie portów. Zależnie od wykorzystywanej metody komunikacji z modułem, konieczne jest skontaktowanie się z Administratorem sieci i przekierowanie portów:

Obsługa przez stronę WWW oraz protokół HTTP:

• Port TCP 80

Obsługa przez program komputerowy lub przez własną aplikację:

• Port TCP 9761

Obsługa przez MODBUS TCP:

• Port TCP 502

Obsługa przez SNMP:

• Port UDP 161

Sprawdzenie adresu IP

Aby sprawdzić aktualny adres IP urządzenia (tylko Nano PoE):

1. Naciśnij i przytrzymaj przycisk RESET do momentu wyświetlenia się wszystkich 4 części adresu IP, np.: 192 168 111 15.
2. Zwolnij przycisk RESET.

DHCP

Aby włączyć/wyłączyć obsługę DHCP należy:

1. Nacisnąć przycisk RESET na czas pomiędzy 5 a 10 sekund.
2. Dioda zacznie mrugać około 2 razy na sekundę (Nano), na wyświetlaczu pojawi się napis dhcP (Nano PoE).
3. Zwolnić przycisk RESET.

Możliwe jest także włączenie DHCP w konfiguracji sieci w zakładce Network lub przez program Discoverer.

Funkcje modułu

Podgląd stanu wejścia

Podstawową funkcją modułu Nano Digital Input jest kontrola stanu kanału wejściowego. W zakładce Home przedstawiony jest aktualny stan wejścia.

Dodatkowo urządzenie zlicza, ile razy wejście zostało załączone. W razie potrzeby można zresetować ilość pomiarów naciskając na przycisk Click to reset.

Filtr sygnału wejściowego

Moduł Nano Digital Input jest wyposażony w wbudowany filtr medianowy, który poprawia dokładność odczytów. Filtr ten działa w cyklach o czasie próbkowania 20ms. W każdym cyklu moduł pobiera bieżący stan sygnału wejściowego, po czym sortuje wartości 0 i 1 (odpowiednio stan niski i wysoki). Środkowa wartość posortowanych próbek decyduje o stanie wejścia modułu.

Aby włączyć filtrowanie, przejdź do zakładki Channel i wybierz liczbę próbek, z których ma być obliczana mediana. Każda zmiana wartości o 1 zwiększa opóźnienie sygnału o 10ms.

Destination Client (M2M)

Urządzenia Inveo, takie jak LanTick, Nano Temperature Sensor, Nano Digital Input, Nano Relay Output i inne, mogą przesyłać dane do serwera lub innego modułu z wyjściami za pomocą protokołów TCP lub UDP. Dzięki temu zdalny moduł może na bieżąco reagować na aktywację kanału, a także włączać lub wyłączać wyjścia przekaźnikowe. Wiadomości są wysyłane przy każdej zmianie stanu oraz dodatkowo co 5 sekund.

Konfiguracja dla Modułów Odbierających Wiadomości (Urządzenia Docelowe):

Krok 1: Włączanie usługi Przejdź do zakładki Administration, zaznacz opcję Enable Program access, a następnie kliknij przycisk Save Config, aby zapisać ustawienia.

Konfiguracja dla Modułów Wysyłających Wiadomości (Status Wyjścia):

Krok 1: Włączanie Klienta Docelowego

Przejdź do zakładki Administration, zaznacz opcję Enable Destination Client, a następnie kliknij przycisk Save Config, aby aktywować usługę.

Krok 2: Ustawienia Sieciowe

W zakładce Network uzupełnij następujące pola:

• Destination IP – Wprowadź adres IP urządzenia docelowego lub serwera,
• Destination Port – Numer portu, na którym nasłuchuje urządzenie zdalne, domyślnie 9761.

Krok 3: Przejdź do zakładki Channel i wybierz typ wiadomości, który ma być wysyłany. W przypadku protokołów TCP i UDP, wybierz również kanał na urządzeniu docelowym, który zostanie wysterowany.

Do wyboru są następujące pola: - Off
- TCP Ch:x
- UDP Ch:x
- Status
- MAC+Status
- HTTP GET

TCP Ch:x oraz UDP CH:x

TCP Ch:x – Funkcja korzysta z protokołu połączeniowego, czyli z protokołu TCP. Numer Ch:x to docelowy kanał wyjściowy w urządzeniu oddalonym np.: w LanTick’u, który ma zostać wysterowany w momencie zmiany stanu kanału urządzenia lokalnego, ramka TCP w formacie #1.

UDP Ch:x – Funkcja korzysta z protokołu bezpołączeniowego, czyli z protokołu UDP. Numer Ch:x to docelowy kanał wyjściowy w urządzeniu oddalonym np. w LanTick’u, który ma zostać wysterowany w momencie zmiany stanu kanału urządzenia lokalnego, ramka UDP w formacie #1.

Ramka w formacie #1 jest wysyłana w postaci heksadecymalnej (HEX). Przykładowa ramka TCP wysyłana przy aktywnym Ch:1:

Przykładowa ramka TCP wysyłana przy nieaktywnym Ch:1:

Wartość CH określa wybrany numer kanału wyjściowego w urządzeniu docelowym, który będzie wysterowany w momencie zmiany stanu kanału.

IN_STATE – Wartość 01 oznacza kanał aktywny, 00 oznacza kanał nieaktywny.

Bajty CNT0 - CNT3 to wartość licznika.

Obliczanie CRC:

CRC = (SOF+CMD+CH+F_ID+IN_STATE+!IN_STATE+CNT0+CNT1+CNT2+CNT3) MOD 256

Format 1:

Status

Wybór tego typu wiadomości spowoduje wysyłanie stanu kanału urządzenia i wartości licznika, ramka TCP w formacie #2.

Ramka w formacie #2 jest wysyłana w postaci ciągu znaków (STRING).

<IN_STATE>[SPACJA]<CNT>

• IN_STATE – Wartość 1 oznacza kanał aktywny, 0 oznacza kanał nieaktywny,
• CNT – Odczytana wartość licznika.

Format 2:

MAC + Status

Po wybraniu tego typu wiadomości moduł wysyła adres MAC urządzenia oraz aktualny stan kanału wraz z wartością licznika, ramka TCP w formacie #3.

Ramka w formacie #3 jest wysyłana w postaci ciągu znaków (STRING).

<MAC>[SPACJA]<IN_STATE>[SPACJA]<CNT>

• MAC – Adres sieciowy modułu,
• IN_STATE – Wartość 1 oznacza kanał aktywny, 0 oznacza kanał nieaktywny,
• CNT – Odczytana wartość licznika.

Format 3:

HTTP GET

Po zaznaczeniu HTTP GET moduł wysyła adres MAC urządzenia, stan kanału oraz wartość licznika, ramka w formacie #4.

Ustawiając Client Mode na polu HTTP GET urządzenie wysyła dane na serwer w postaci:

nano.php?mac=<MAC>&io=<IN_STATE>&cnt=<CNT>

• MAC – Adres sieciowy modułu,
• IN_STATE – Wartość 1 oznacza kanał aktywny, 0 oznacza kanał nieaktywny,
• CNT – Odczytana wartość licznika.

Ramkę TCP można obsłużyć za pomocą własnego oprogramowania.

Aby przeprowadzić test przesyłu danych należy przejść do zakładki Administration i zaznaczyć opcję Enable Destination Client, a następnie zatwierdzić przyciskiem Save Config.

W zakładce Network należy uzupełnić pola:

• Destination IP – Adres IP komputera,
• Destination Port – Numer portu, na którym nasłuchuje urządzenie zdalne (domyślnie 9761).

W celu przetestowania typu wysyłanej wiadomości TCP, w zakładce Channel należy wybrać TCP Ch:x. Następnym krokiem jest uruchomienie programu Inveo Discoverer i otwarcie zakładki TCP. W okienka IP address oraz Port należy wprowadzić takie same wartości jak zakładce Network. W okienku Receive Data należy zaznaczyć opcję HEX. Na koniec klikamy w klawisz Listen.

W przypadku testowania wiadomości UDP, w zakładce Channel należy wybrać UDP Ch:x. Następnie przejść do zakładki UDP w programie Inveo Discoverer. W okienka IP address oraz Port należy wprowadzić takie same wartości jak zakładce Network. W okienku Receive Data należy zaznaczyć opcję HEX. Na koniec klikamy w klawisz Listen.

W celu przetestowania kolejnych typów wiadomości: Status, Mac+status, w zakładce Channel należy wybrać odpowiednio Status lub Mac+status. Następnym krokiem jest uruchomienie programu Inveo Discoverer i przejście do zakładki TCP. W okienka IP address oraz Port należy wprowadzić takie same wartości jak zakładce Network. W okienku Receive Data należy zaznaczyć opcję STRING. Na koniec klikamy w klawisz Listen.

Aby przetestować typ wiadomości HTTP, w zakładce Channel należy wybrać HTTP. Następnie przejść do zakładki HTTP w programie Inveo Discoverer. W okienka IP address oraz Port należy wprowadzić takie same wartości jak zakładce Network. Na koniec klikamy w klawisz Listen.

Konfiguracja SNMP

Moduł Nano Digital Input jest wyposażony w serwer SNMP v2c, który umożliwia zdalny odczyt stanu wejść. Aby włączyć funkcję SNMP, przejdź do zakładki Administration i zaznacz opcję Enable SNMP.

Konfiguracja znajduje się w zakładce SNMP:

Protokół SNMP pozwala na odczyt aktualnego stanu wejść modułu. Aby skorzystać z tej funkcji, musisz najpierw pobrać plik MIB, który opisuje strukturę danych. W tym celu kliknij prawym przyciskiem myszy na link Download MIB file, a następnie wybierz opcję Zapisz link jako. Pobrany plik MIB załaduj do programu MIB Browser.

W tabeli poniżej znajdują się podstawowe parametry, które można odczytać z modułu:

Moduł ma również możliwość wysyłania komunikatów TRAP w przypadku zmiany stanu kanału wejściowego. Aby skonfigurować docelowe adresy IP dla tych komunikatów, wpisz je w pola Trap IP Address 1 oraz Trap IP Address 2.

Program sterujący z linii komend Windows

W przypadku sterowania z linii komend można wykorzystać program cURL. W pierwszej kolejności należy włączyć usługę Program Access w zakładce Administration.

<response>
    <prod_name>Nano In</prod_name>
    <sv>1.42</sv>
    <mac>00:00:00:00:00:00</mac>
    <out>00000000</out>
    <on>00000000</on>
    <in>00000000</in>
    <counter1>15</counter1>
    <temp1>0.0</temp1>
    </response>

Program sterujący Linux

W programie Linux można wykorzystać program cURL:

curl "http://192.168.111.15/temp1.txt" -w "\n"

Modbus TCP

W celu aktywowania funkcji przesyłu danych za pomocą protokołu Modbus TCP należy w zakładce Administration zaznaczyć opcję Enable Modbus TCP Protocol.

Modbus jest dostępny przez złącze LAN.

Protokół Modbus TCP nasłuchuje na porcie 502.

Urządzenie obsługuje następujące funkcje Modbus:

• 0x01 Read Coils
• 0x03 Read Holding Register
• 0x05 Write Single Coil
• 0x06 Write Single Register
• 0x0F Write Multiple Coils
• 0x10 Write Multiple Registers

Adresacja Coils

Adresacja Holding Registers

MQTT

Urządzenie wspiera obsługę protokołu MQTT. Dane z urządzenia są wysyłane na serwer co 1 minutę oraz dodatkowo przy każdej zmianie wartości. Dane nie są szyfrowane. Po połączeniu z brokerem użytkownik subskrybuje dane z urządzenia. Liczba użytkowników, odbierających dane z jednego urządzenia jest nieograniczona.

Oprócz domyślnego brokera MQTT Inveo, użytkownik może wprowadzić adres własnego serwera MQTT do celów monitoringu stanu wejścia cyfrowego.

Konfiguracja:

Załącz opcję MQTT zaznaczając opcję Enable MQTT Inveo w zakładce Administration. W zakładce Network, wprowadź adres brokera MQTT oraz port:

W zakładce Administration dla ustawienia Enable MQTT Inveo po kliknięciu Show Info wyświetlą się ustawienia dla klienta MQTT, które będą potrzebne przy uruchamianiu aplikacji:

Wiele aplikacji na system Android/IOS obsługuje protokół MQTT, dzięki czemu można odbierać dane na telefonie (np.: aplikacja MQTT dash) oraz na komputerze PC (np.: aplikacja MQTT explorer).

Ustawienia fabryczne

Aby przywrócić ustawienia fabryczne urządzenia należy:

• Włączyć urządzenie,
• Nacisnąć przycisk RESET na czas pomiędzy 10 a 15 sekund,
• Dioda TAG zacznie mrugać około 4 razy na sekundę (Nano, Nano RFID PoE), na wyświetlaczu pojawi się napis rSt (Nano In/Out/Temp PoE),
• Zwolnić przycisk RESET.

Po wykonaniu powyższych czynności urządzenie ustawi następujące parametry:

• Adres IP: 192.168.111.15
• Maska IP: 255.255.255.0
• Użytkownik: admin
• Hasło: admin00

Gwarancja i odpowiedzialność producenta

Producent zobowiązuje się do przestrzegania umowy gwarancyjnej, jeżeli spełnione są następujące warunki:

• Wszystkie naprawy, zmiany, rozszerzenia oraz kalibracje urządzenia wykonywane są przez producenta lub autoryzowany serwis,
• Sieciowa instalacja zasilająca spełnia warunki obowiązujących w tym względzie norm,
• Urządzenie obsługiwane jest zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w niniejszej Instrukcji,
• Urządzenie używane jest zgodnie z przeznaczeniem.

Producent nie ponosi żadnej odpowiedzialności za konsekwencje wynikłe z nieprawidłowej instalacji, niewłaściwego użytkowania urządzenia, nieprzestrzegania instrukcji obsługi oraz przeprowadzania napraw przez osoby nieposiadające uprawnień.

Warunki przechowywania, pracy i transportu

Urządzenie powinno być przechowywane w pomieszczeniach zamkniętych, w których atmosfera jest wolna od par i środków żrących oraz:

• Temperatura otoczenia od -30°C do +60°C,
• Wilgotność od 25% do 90% (niedopuszczalne skroplenia),
• Ciśnienie atmosferyczne 700 do 1060 hPa.

Urządzenie przeznaczone jest do pracy w następujących warunkach:

• Temperatura otoczenia od -10°C do +55°C,
• Wilgotność od 30% do 75%,
• Ciśnienie atmosferyczne 700 do 1060 hPa.

Zalecane warunki transportu:

• Temperatura otoczenia od -40°C do +85°C,
• Wilgotność od 5% do 95%,
• Ciśnienie atmosferyczne 700 do 1060 hPa.

Instalacja i użytkowanie urządzenia:

• Moduł powinien być obsługiwany zgodnie z zaleceniami przedstawionymi w dalszej części instrukcji.

Utylizacja i likwidacja

W przypadku, kiedy niezbędna staje się likwidacja urządzenia (np. po upływie czasu jego użytkowania), należy zwrócić się do producenta lub przedstawiciela producenta, którzy zobowiązani są do właściwej reakcji, tzn. odbioru urządzenia od użytkownika. Użytkownik może się również zwrócić do firm zajmujących się utylizacją i/lub likwidacją urządzeń elektrycznych lub sprzętu komputerowego. W żadnym wypadku nie należy umieszczać urządzenia wraz z innymi odpadkami.