Wiren Board разрабатывают и производят электронику для автоматизации и мониторинга с 2012 года, специализируются на разработке промышленных контроллеров на базе Linux, а также периферийных устройств с интерфейсом Modbus: универсальных датчиков, модулей реле, диммеров освещения, многоканальных счетчиков, блоков аналогового ввода и т.п.
За эти годы Wiren Board выпустили семь поколений контроллеров Wiren Board и несколько поколений периферийных устройств. Wiren Board помогли партнерам автоматизировать десятки тысяч объектов и накопили большой опыт разработки, тестирования и внедрения оборудования.
Оборудование Wiren Board используют в разных проектах, от автоматизированных квартир до теплиц и метеостанций. Потому, и требования к оборудованию выше, чем к бытовой технике.
В этой статье мы расскажем о том, какие факторы влияют на надежность оборудования и что делается, для того, чтобы устройства Wiren Board радовали своих владельцев неприхотливой и долгой работой.
Схемотехника
При разработке новых устройств Wiren Board стараются использовать только проверенные схемотехнические решения, которые успешно работают в других продуктах.
Но при проектировании и производстве принципиально нового оборудования, например, HMI-панели, приходится экспериментировать — здесь многое для Wiren Board впервые:
- новый корпус,
- новые для компоненты — жидкокристаллический дисплей и сенсор,
- новый интерфейс управления,
- новые решения по компоновке элементов на плате,
- новые стандарты производства, проверки и неизвестные возможные проблемы.
Несмотря на тщательное тестирование и доработку нового продукта перед выпуском, первые пользователи все равно будут выступать в роли бета-тестеров. А разработчики будут учиться на обратной связи и делать устройства лучше.
Качество компонентов
На рынке электронных компонентов часто продаются подделки: перемаркированные компоненты с худшими характеристиками или микросхемы безымянных производителей, которые предприимчивые продавцы маркируют под известные бренды.
Производитель старается решить проблему подделок сотрудничеством с официальными дистрибьюторами и проверенными поставщиками.
Например, ранее Wiren Board сталкивались с массовым отказом датчиков температуры и влажности AM2320 — через год работы вышло из строя около 20% датчиков. Чтобы решить проблему, было решено перейти на другую модель датчика от другого производителя — HDC1080. Новый датчик стоил дороже, но и брак по ним стал единичным явлением.
Из-за особенностей схемотехники контроллера — мощный блок питания и самовосстанавливающиеся предохранители на линиях A и B — это приводило к выходу трансивера из строя с расплавлением корпуса. Причем в периферийных устройствах схемотехника была другая и эффект не проявлялся. Контроллеры перепаяли, остатки выкинули и перешли на другую модель трансивера с закупкой у официального дистрибьютора — это решило проблему подделок, MAX485 очень популярный и поэтому его часто подделывают.
Качество сборки
Все операции по сборке регламентированы инструкциями, а монтажники проходят обучение и инструктаж.
При запуске партии, ей присваивается номер и заводится карта партии.
Wiren Board ведут учет каждой проведенной операции: кто выполнил, когда и сколько времени это заняло. Отдельными этапами проводится визуальный контроль: SC — пайки smd компонентов и VC — пайки выводных компонентов, QC — внешний вид.
Также каждое устройство с микроконтроллером имеет уникальный серийный номер. Это позволяет при выявлении проблем понять, какие еще устройства могут быть затронуты, предупредить клиентов и сделать возврат оборудования при необходимости.
Функциональная проверка (тестирование) автоматизирована почти для всех устройств. При проверке проверяются работа входов/выходов, измерения датчиков сравниваются с эталоном, измеряется ток потребления устройства и т. д. Результаты тестирования сохраняются в базе данных. Если устройство не уложилось в заданные параметры тестирования, оно отправляется в ремонтный отдел для выяснения причин. Также анализ данных тестирования позволяет выявлять проблемы в закупаемых компонентах, расходных материалах и узкие места в технологии сборки.
На фото ниже демонстрируются документы, регламентирующие монтаж, тестирование и передачу устройств с производства на склад:
- монтажная схема для выводного монтажа,
- таблица со сравнением затраченного времени с расчётным на каждую операцию,
- список компонентов (BOM),
- карта партии,
- инструкция оператора автоматизированного выходного тестирования,
- чек-лист для передачи устройства на склад.
Внешние воздействия
Для щитовой автоматики актуальны два вида внешнего воздействия — перегрев и перенапряжение на клеммах устройства.
Высокие температуры
От высокой температуры страдают ключевые компоненты устройства: микросхемы и электролитические конденсаторы.
При повышенных температурах происходит ускоренная деградация компонентов: срок службы устройства сокращается в 2 раза на каждые 10 градусов превышения рекомендуемой температуры эксплуатации.
Wiren Board стараются уменьшить влияние высоких температур на стабильную работу оборудования:
- Используются компоненты, произведенные по индустриальным техпроцессам и с индустриальным диапазоном рабочих температур. Такие микросхемы деградируют в 10 раз медленнее, чем коммерческие, но и стоят дороже.
- Вместо электролитических конденсаторов, везде, где это возможно, используются керамические или твердотельные.
Также Wiren Board стараются уменьшить самонагрев устройств, для этого:
- используются экономичные схемотехнические решения: синхронные DC-DC преобразователи, микросхемы с низким потреблением;
- при проектировании подбираются компоненты с запасом по мощности, например, во все релейные модули Wiren Board устанавливаются реле с запасом по току в полтора раза;
- проектируются платы с теплоотводами для горячих компонентов и с хорошим распределением тепла.
Применяемые технические решения дают возможность эксплуатировать устройства Wiren Board при температурах от −40 до +75 °C, тогда как большинство бытовых приборов гарантированно работает от 0 до +55 °C.
Перенапряжение на клеммах устройства
Все входы и выходы устройств защищены от электростатических разрядов (ESD).
Кроме этого, большинство входов и выходов защищены от попадания постоянного напряжения до 24 В и выше. Это прощает ошибки и невнимательность при монтаже. Исключение — линейка устройств WB-MAI, где из-за специфики использования максимальное напряжение на входах не может превышать 5 В.
Программное обеспечение
Почти каждое устройство Wiren Board содержит в себе микроконтроллер, который управляется программным обеспечением (ПО). Статистика говорит, что вероятность проблем в работе устройств по причине ошибок в ПО выше, чем из-за проблем с железом.
В серию выпускаются устройства со стабильными, проверенными временем и множеством пользователей, прошивками. Однако, для энтузиастов доступны более свежие прошивки, с дополнительной функциональностью и возможными ошибками.
Для удобства обновления прошивки modbus-устройств Wiren Board, производитель написал утилиту для удаленного обновления и внедрил поддержку в загрузчик. Пользователь может вручную обновить любое modbus-устройство Wiren Board индивидуально, или сразу все в автоматическом режиме. Это удобно — не нужно открывать щит автоматики, а при наличии удаленного доступа, и приезжать на объект.
Контроллер — сердце системы автоматизации и от его надежной работы зависит стабильность системы автоматизации в целом, поэтому:
- В качестве операционной системы используется Debian Linux, который известен как надежная и устойчивая система.
- Wiren Board встроили watchdog — это аппаратный контроль работоспособности с автоматической перезагрузкой устройства, который позволяет избежать зависания контроллера из-за неверных настроек.
Заключение
Усилия Wiren Board не оказались напрасными и производителю удалось добиться стабильного качества выпускаемых устройств.
Вот статистика по отказам в течение гарантийного срока среди произведенных и реализованных ранее устройств:
- сложные устройства: контроллеры, датчики MSW и т.п. — 1 %.
- простые устройства: реле, диммеры и т.п. — 0.5 %.
На все устройства производитель даёт гарантию 2 года. Однако, по возможности, Wiren Board продолжают поддерживать устройства и после окончания гарантийного срока, производя платный ремонт и продажу комплектующих для самостоятельного ремонта.
Важно понимать, что контроллер с программным обеспечением — сложная система, которую недопустимо использовать в особо ответственных местах, если его отказ подвергнет риску жизни людей или повлечет крупные финансовые потери: производственные конвейеры, защитная автоматика на производстве и т.п.
Такие системы строятся с использованием специализированных (и простых) PLC-контроллеров. Но контроллеры Wiren Board могут успешно работать на промышленных объектах в качестве систем мониторинга и для управления инженерными системами: освещением, отоплением, поливом и т.п.
#wiren board #умный дом #технологии #linux #контроллер
Спасибо за внимание и не пропустите следующие статьи.
Приобрести оборудование системы умный дом KNX Вы можете в нашем магазине xiot-shop.ru
Построить недорогой KNX умный дом легко! Обратитесь к специалистам xiot.ru и мы разработаем для Вас детальный проект умный дом любой сложности на оборудовании KNX.
Больше полезных советов, обзоров, интересных статей, оборудования умных домов и новостей о нём Вы можете найти на новостной странице нашего сайта, Ютубе и Инстаграм.
