KWS

Czym jest KWS

KWS to urządzenie pomiarowo-sterujące montowane na standardowej szynie DIN TS35. Łączy w jednym module kilka funkcji, które zwykle wymagają osobnych urządzeń:

• Monitoring I/O - wejścia cyfrowe sterownika oraz dołączane moduły rozszerzeń (8 wejść + 8 wyjść).
• Czujniki środowiskowe - temperatura i wilgotność (DHT).
• Liczniki energii - odczyt liczników przez Modbus TCP (np. Siemens PAC2200, Eastron SDM630).
• Modbus - jako master (odpytuje urządzenia) i jako serwer/slave (udostępnia dane do SCADA/HMI).
• Logika - konfigurowalne reguły "jeśli warunki to akcje" bez programowania (do 4 warunków i 4 akcji na regułę).
• CloudHub - wysyłka wybranych danych do chmury DEKATRON. (opcja)

Dlaczego tak? Celem jest, aby instalator jednorazowo skonfigurował sprzęt, a użytkownik końcowy mógł na co dzień obsługiwać urządzenie przez przeglądarkę - bez wiedzy technicznej i bez dodatkowego oprogramowania.

Architektura

System składa się z płyty głównej KWS-CPU oraz opcjonalnych modułów i czujników:

• KWS-CPU - płyta główna na RP2350 z interfejsem Ethernet . Serce systemu: panel WWW, logika, Modbus, CloudHub.
• Moduły rozszerzeń - KWS-8DI/8DQ/RS485 (8 wejść DI + 8 wyjść DQ + port RS485) oraz KWS-8DI/8DQ (8 DI + 8 DQ, bez portu RS485), dołączane po magistrali I²C. Do 8 modułów.
• CloudHub - serwer hub.dekatron.cloud przyjmujący pomiary po HTTP.

Specyfikacja

Montaż i podłączenie

1. Zamontuj urządzenie na szynie DIN TS35.
2. Podłącz zasilanie zgodnie z opisem zacisków.
3. Podłącz kabel Ethernet do sieci LAN (do switcha/routera).
4. Opcjonalnie podłącz moduły rozszerzeń (I²C) i czujniki.

Pierwsze uruchomienie

Po podłączeniu zasilania i sieci urządzenie pobiera adres IP z DHCP. Aby dostać się do panelu:

1. Sprawdź adres IP urządzenia (na liście klientów DHCP routera lub przez port szeregowy USB).
2. W przeglądarce wpisz http://<adres-ip> (np. http://192.168.0.242).
3. Otworzy się panel sterowania. Część funkcji jest dostępna od razu, część po zalogowaniu jako Serwis.

Tryby dostępu

Panel rozróżnia poziomy dostępu. Codzienna obsługa i podgląd nie wymagają logowania, a zmiany konfiguracji urządzenia są chronione hasłem. Widok panelu dostosowuje się do uprawnień zalogowanej osoby.

Sieć

Zakładka Sieć pozwala ustawić:

• Tryb adresu - DHCP (automatyczny) lub statyczny (IP, maska, brama, DNS).
• Nazwę hosta (hostname).
• SNMP - community read/write, włączenie agenta.

Stan I/O i moduły

Zakładka Stan I/O pokazuje na żywo wejścia cyfrowe sterownika oraz dołączonych modułów, a także stan wyjść.

Moduły rozszerzeń i adopcja

Moduł KWS-8DI/8DQ/RS485 dołącza się po magistrali I²C. Nowy moduł zgłasza się fabrycznie na adresie tymczasowym - panel wykrywa go i proponuje adopcję do wybranego slotu (0-7). Po adopcji moduł pamięta swój adres na stałe.

• Adopcja - przypisanie modułu do slotu (wymaga logowania jako Serwis).
• Factory reset modułu - przywrócenie adresu fabrycznego.

Czujniki DHT

Sterownik obsługuje do 2 czujników temperatury i wilgotności (DHT). Liczbę aktywnych czujników ustawia się w Ustawieniach (1 lub 2) wraz z interwałem odczytu.

Odczyty są widoczne w zakładce Czujniki, a także dostępne w Modbus, logice i CloudHub.

Liczniki energii

Sterownik łączy się z licznikami energii przez Ethernet (Modbus TCP master). Obsługiwane profile fabryczne:

• Siemens 7KM2200 / 3200 / 4200 (PAC2200)
• Eastron SDM630

Odczyt liczników jest opcjonalny, przy zamawianiu urządzenia należy podać jaka ilość liczników ma być wspierana.

Konfigurację licznika - adres IP, port, slave ID, nazwę i typ - ustawia Serwis (po zalogowaniu). Użytkownik bez logowania widzi tylko odczyty.

Modbus custom

Zakładka Modbus custom pozwala odczytać dowolne urządzenie Modbus - sam definiujesz które rejestry i jak je zinterpretować. Bez wbudowanych map urządzeń.

Dla każdego urządzenia wybierasz transport:

• RTU - przez moduł rozszerzeń z portem RS485,
• Modbus TCP - bezpośrednio z CPU (IP + port).

Następnie podajesz slave ID, funkcję (FC03 holding / FC04 input), okno rejestrów oraz listę pól:

Odczytane wartości pojawiają się na żywo i można je wysyłać do CloudHub (klucze rs485.<nazwa>.<etykieta>). Są też udostępniane systemom nadrzędnym przez Modbus TCP (rejestry od 800, float32) i SNMP (gałąź .42.7). Dodawanie i edycja urządzeń wymaga logowania jako Serwis.

Modbus TCP server

Sterownik może udostępniać swoje dane systemom nadrzędnym (SCADA, HMI) jako serwer Modbus TCP (port 502). Klient łączy się pod IP-sterownika:502, czyta wejścia, czujniki, liczniki energii oraz urządzenia Modbus custom (RS485), a także steruje przekaźnikami. Slave ID dowolny (sterownik odpowiada na każdy).

Obsługiwane funkcje (function codes)

Wejścia dwustanowe — Discrete Inputs (FC 0x02)

Przekaźniki — Coils (FC 0x01 odczyt / 0x05 zapis)

Rejestry — Holding Registers (FC 0x03)

Modbus custom (RS485) i liczniki energii — float32

Wartości z urządzeń Modbus custom (np. klimatyzator/falownik czytany po RS485) i z liczników energii są wystawiane jako IEEE 754 float32 — po 2 rejestry na wartość, starsze słowo pierwsze (big-endian, word order „hi–lo").

Indeksy wartości licznika j: 0–2 = napięcie L1/L2/L3 (V), 3–5 = prąd L1/L2/L3 (A), 6–8 = moc czynna L1/L2/L3 (W), 9 = moc czynna suma (W), 10 = bierna (var), 11 = pozorna (VA), 12 = współczynnik mocy, 13 = częstotliwość (Hz), 14 = energia import (Wh), 15 = energia eksport (Wh).

SNMP

Sterownik udostępnia dane przez SNMP v1/v2c oraz v3 (UDP 161, tylko odczyt — bez SET). Włączenie, tryb wersji i poświadczenia ustawia się w zakładce Ustawienia → SNMP. Enterprise OID: 1.3.6.1.4.1.42. Odczyty (temperatury, napięcia itp.) są liczbami całkowitymi ze stałą skalą (np. ×10 lub ×100) — patrz kolumna „Skala".

SNMPv3 (USM) — zalecane

Dla monitoringu obiektowego (np. szafy outdoor) sterownik wspiera SNMPv3 z uwierzytelnianiem i szyfrowaniem (USM):

• Poziomy: noAuthNoPriv / authNoPriv / authPriv (zalecany).
• Uwierzytelnianie: HMAC-SHA-1 lub SHA-256.
• Szyfrowanie: AES-128 (CFB, RFC 3826).
• Tryb „tylko v3": całkowicie wyłącza v1/v2c — spełnia wymóg wyłączenia starszych wersji.

System — .42.1

Czujniki DHT — .42.2, Wejścia CPU — .42.3

Moduły — .42.5

Modbus custom (RS485) — .42.7

Liczniki energii — .42.8

Logika

Wbudowany silnik reguł pozwala budować sterowanie bez programowania - od prostych reakcji po złożone układy warunków. Każda reguła to zestaw warunków → akcji (z opcjonalnym opóźnieniem i histerezą).

Źródła warunków

• CPU: wejście DIN,
• Moduł: wejście DIN,
• CPU: czujnik DHT (temperatura / wilgotność),
• CPU: temperatura wewnętrzna.

Akcje

• Załącz / wyłącz / przełącz wyjście modułu,
• Sterowanie diodami CPU.

Złożone reguły

Regułę można rozbudować do 4 warunków łączonych wspólnym operatorem ORAZ / LUB oraz 4 akcji wykonywanych jednocześnie. Do tego opóźnienie zadziałania i histereza (zapobiega "drganiu" przy wartościach na granicy progu). Maksymalnie 32 reguły.

Dzięki temu można budować logikę sterowania typową np. dla szaf telekomunikacyjnych, szaf teletechnicznych i rozdzielnic - gdzie jedno zdarzenie zależy od kilku warunków naraz i steruje kilkoma wyjściami jednocześnie.

CloudHub (opcja)

CloudHub wysyła wybrane pomiary do portalu telemetrii hub.dekatron.cloud (HTTP POST), gdzie są archiwizowane i prezentowane na wykresach. To tutaj trafia historia odczytów.

Na czym to polega

CloudHub to portal działający w modelu wielofirmowym (multi-tenant): każdy klient ma własne obiekty i urządzenia, a dane każdego urządzenia są przechowywane w osobnej, odseparowanej przestrzeni. Dostęp do portalu jest wielopoziomowy (administrator firmy widzi i zarządza swoimi urządzeniami i użytkownikami, użytkownik ma podgląd).

Jak przepływają dane

1. Wysyłka odczytu - sterownik co ustawiony interwał wysyła odczyt na adres /api/v1/d/<token>/reading w formacie JSON. Token (długi, sekretny) zawarty w adresie pełni rolę uwierzytelnienia - przy podejrzeniu wycieku można go zregenerować, a stary natychmiast przestaje działać.
2. Grupowanie pól - nazwa pola z prefiksem (np. meter., temp., module.) jest w portalu automatycznie grupowana w czytelne sekcje.
3. Archiwizacja i prezentacja - odczyty trafiają do historii; portal rysuje wykresy i pozwala wyeksportować dane do Excela (XLSX).
4. Konfiguracja zwrotna - sterownik może pobrać ustawienia z serwera (adres /api/v1/d/<token>/config): m.in. interwał próbkowania i to, czy urządzenie jest aktywne - i sam się do nich dostosować przy kolejnym cyklu.

W portalu dla każdego urządzenia widać status online/offline (liczony na podstawie tego, czy odczyt przyszedł w oczekiwanym czasie) oraz podgląd ostatnich odczytów - od razu wiadomo, czy dane spływają.

Konfiguracja

Funkcja CloudHub jest opcjonalna. Konfigurację wykonuje Serwis (po zalogowaniu); użytkownik bez logowania widzi jedynie status wysyłki.

Serwis może:

• włączyć wysyłkę oraz ustawić host, port i interwał,
• wybrać co jest wysyłane - pola pogrupowane w sekcje (licznik, czujniki CPU, wejścia, moduły). Sekcja modułów pokazuje tylko realnie podłączone elementy, z osobnymi przyciskami "Zaznacz/Odznacz",
• ustawić token urządzenia (identyfikator w chmurze).

Schemat kluczy danych

Moduły rozszerzeń

Moduł rozszerzeń daje 8 wejść cyfrowych (DI) + 8 wyjść (DQ). Łączy się z KWS-CPU po I²C, a adres przydzielany jest programowo (adopcja) - bez zworek. Dostępne w dwóch wariantach:

• KWS-8DI/8DQ/RS485 - 8 DI + 8 DQ + port RS485 (bramka Modbus RTU master do urządzeń typu kompensator, licznik, klimatyzator, sterownik).
• KWS-8DI/8DQ - 8 DI + 8 DQ, bez portu RS485 (gdy magistrala szeregowa nie jest potrzebna).

Wspólne cechy obu wariantów:

• Wejścia (DI) - izolowane optycznie (dry contact / 24 VDC/48VDC).
• Wyjścia (DQ) - wyjście tranzystorowe max 24V 0,5A / 48V 0,5A.

Aktualizacje OTA

Firmware można aktualizować na dwa sposoby:

• OTA przez panel - zakładka System, wgranie pliku firmware-vX.Y.Z.bin (podpisanego). Wymaga zalogowania jako administrator. Urządzenie weryfikuje podpis i restartuje. Zachowuje konfigurację.

Bezpieczeństwo

Sterownik zaprojektowano zgodnie z uznanymi kryteriami bezpieczeństwa dla urządzeń automatyki przemysłowej — w obszarach kontroli dostępu, integralności oprogramowania, rejestrowania zdarzeń oraz dostępności. Poniżej najważniejsze wbudowane mechanizmy.

Kontrola dostępu i uwierzytelnianie

• Brak domyślnego hasła — hasło serwisowe ustala się przy pierwszym logowaniu. Hasła nie są przechowywane w postaci jawnej — zapisywany jest wyłącznie ich jednokierunkowy, solony skrót kryptograficzny, z którego nie da się odtworzyć hasła.
• Poziomy dostępu — codzienny podgląd bez logowania, konfiguracja dopiero po zalogowaniu (patrz Tryby dostępu).
• Ochrona przed zgadywaniem hasła — czasowa blokada po kilku nieudanych próbach logowania.
• Automatyczne wylogowanie — sesja serwisowa wygasa po okresie bezczynności.
• Dodatkowy składnik logowania chroni najbardziej wrażliwy, fabryczny poziom dostępu.

Integralność i aktualizacje

• Podpisane aktualizacje — OTA przyjmuje wyłącznie firmware podpisany oryginalnym kluczem DEKATRON; pliki obce lub zmodyfikowane są odrzucane bez nadpisywania urządzenia.
• Szyfrowane połączenie z panelem — dostęp do panelu jest możliwy po HTTPS (TLS).

Bezpieczne ustawienia domyślne

• Usługi sieciowe (SNMP, Modbus TCP, CloudHub) są domyślnie wyłączone — włącza je świadomie osoba konfigurująca, co ogranicza powierzchnię ataku.

Rejestrowanie zdarzeń

• Trwały dziennik zdarzeń bezpieczeństwa (logowania, zmiany konfiguracji, restart, aktualizacje) przeżywający restart urządzenia, z opcją eksportu do zewnętrznego serwera (syslog) i znacznikami czasu z NTP.

Niezawodność

• Sprzętowy watchdog — w razie zawieszenia oprogramowania urządzenie samoczynnie się restartuje, ograniczając przerwy w pracy.
• Kopia i odtwarzanie konfiguracji — pełny eksport/import ustawień oraz reset do bezpiecznego stanu fabrycznego.

Najczęstsze pytania

Nie widzę adresu IP / nie mogę wejść do panelu

Sprawdź adres na liście DHCP routera lub przez port szeregowy USB (115200). Upewnij się, że urządzenie i komputer są w tej samej sieci.

Część zakładek jest niewidoczna

Zakładki takie jak CloudHub pojawiają się dopiero po włączeniu funkcji przez Serwis. Zaloguj się jako Serwis, aby je włączyć.

Po aktualizacji zniknęła konfiguracja licznika / urządzenia custom

Niektóre wersje zmieniają format zapisu i wymagają ponownej konfiguracji - sprawdź notatki danej wersji w zakładce Firmware.