Victron Energy GX IO-Extender 150: Entrada y salida mejoradas para dispositivos GX

Introducción
El GX IO-Extender 150 es un módulo de expansión conectado por USB que amplía los puertos IO disponibles de los dispositivos GX como Ekrano GX y Cerbo GX.
Cierra la brecha entre su dispositivo GX y el mundo externo, creando infinitas posibilidades de monitoreo, control y automatización.

Características

• 8 E/S digitales, configurables en dos conjuntos de cuatro como entradas o salidas (a través del interruptor DIP).
• 4 puertos PWM, 0 a 5 V con pasos de 0.04 V para la regulación del dispositivo.
• 2 relés de enclavamiento que mantienen su estado incluso si se pierde la energía.
• 1 interruptor sólido con conexiones bat-, load y bat+ para requisitos de conmutación.

La conectividad USB plug-and-play facilita la instalación. El GX IO-Extender 150 simplemente se conecta a un puerto USB disponible en el dispositivo GX y las entradas/salidas, PWM y relés se activan inmediatamente en el sistema.
Ya sea que esté administrando una instalación solar compleja fuera de la red, un sistema eléctrico marino o una solución de energía de respaldo industrial, el GX IO-Extender 150 amplía su capacidad para cumplir con requisitos específicos:

• Monitorear sensores y equipos adicionales
• Controle dispositivos externos con precisión
• Automatizar respuestas complejas del sistema
• Implementar una lógica de control sofisticada

El extensor GX IO no está diseñado para la conmutación de carga general, sino para la señalización. Los relés y el interruptor sólido tienen valores nominales de corriente bajos que varían según el volumen.tagProductos compatibles como los de Energy Solutions (Reino Unido), Garmin (EE. UU.) y Safiery, entre otros, serán más adecuados para aplicaciones de conmutación generales.

Especificaciones de relés e interruptores sólidos

Relés de enclavamiento
Clasificación de contacto (carga resistiva):

• CC: 3 A a 30 V, 1 A a 60 V, 0,3 A a 220 V (máx. 90 W)
• CA: 2 A a 60 V, 1 A a 125 V, 0,5 A a 250 V (máx. 125 VA)

Interruptor sólido

• máx. volumen de la bateríatage: 70 V CC
• máx. corriente de carga: 4 A
• Carga capacitiva máxima:
  • Vbat hasta 15 V: 1000 µF
  • 15 V < Vbat < 30 V: 400 µF
  • 30 V < Vbat < 70 V: 50 µF
• Max. carga inductiva:
  • Hasta 1 A: 1000 mH
  • 1 A < I < 2 A: 100 mH
  • Más de 2 A: 10 mH

Instalación

El GX IO-Extender 150 funciona con todos los dispositivos GX, pero se recomienda combinarlo con Node-RED. Node-RED no es compatible con todos los dispositivos GX. Consulte la documentación de Venus OS Large para obtener más información sobre qué dispositivos GX son compatibles con Node-RED.
Para instalar el GX IO-Extender 150:

1. Utilice los interruptores DIP de cada banco de 4 E/S digitales para configurarlas como 4 entradas o 4 salidas (ON = salida, OFF = entrada). Tenga en cuenta que para cambiar los interruptores DIP es necesario apagar y encender el dispositivo.
2. Conecte el cable USB del GX IO-Extender 150 a un puerto disponible del dispositivo GX. Tenga en cuenta que el puerto USB más cercano al puerto HDMI en algunos modelos Cerbo GX podría no ser adecuado para este propósito. Consulte el manual del dispositivo GX para obtener más información.
3. Confirme que el GX IO-Extender 150 esté alimentado a través de la conexión USB.
4. Utilice la consola remota en el GX para volver aview los relés adicionales, PWM y entradas o salidas digitales disponibles en el sistema.

Hardware
Todos los puertos del GX IO-Extender 150 están equipados con LED azules o naranjas para indicar su estado actual.

Las salidas digitales están diseñadas únicamente para fines de señalización y no deben utilizarse para conmutar cargas directamente. Las salidas PWM son aptas para aplicaciones como la atenuación de LED, el control de velocidad de motores y similares.

Nota técnica: Compruebe siempre las clasificaciones máximas para cada tipo de salida en la hoja de datos del GX IO-Extender 150.

E/S digital
Los puertos de E/S digitales se dividen en dos grupos de cuatro puertos, diseñados para la señalización, en lugar de la conmutación directa de cargas. Cada grupo puede configurarse como entrada o salida mediante los interruptores DIP entre los puertos.

• Modo ON = salida
• Modo APAGADO = entrada

Después de cambiar el modo, reinicie el GX o desconecte y vuelva a conectar el cable USB para apagar y encender el dispositivo para que los cambios surtan efecto.
Nota técnica: Las salidas digitales pueden generar 4 mA como máximo. Al manejar 4 mA, el vol.tagLa caída de tensión en la resistencia interna en serie (560 Ω) es de 2,24 V, lo que deja solo 2,76 V a 4 mA para la señal de salida. Por lo tanto, se requiere un controlador, como un transistor o un FET, para conmutar un relé con salida digital.

Modulación por ancho de pulso (PWM)
Los puertos PWM deben conectarse entre GND y la señal. Los LED indicadores del puerto PWM se iluminan al encender el puerto, y su intensidad refleja el estado actual del valor del control deslizante PWM.

Relés biestables (Relé 1 y 2)
Los relés biestables (con enclavamiento) del GX IO-Extender 150 funcionan de manera diferente a los relés monoestables (sin enclavamiento) que se encuentran en dispositivos como el Cerbo GX.
Un relé monoestable tiene un estado predeterminado determinado por su cableado:

• NO (normalmente abierto): la carga está APAGADA de manera predeterminada y ENCENDIDA cuando el relé está encendido.
• NC (normalmente cerrado): la carga está ENCENDIDA de manera predeterminada y APAGADA cuando el relé está encendido.

Un relé biestable tiene dos posiciones estables, A y B, que permanecen fijas incluso cuando se corta la alimentación. El relé conmuta entre ellas mediante un pulso corto, sin consumir energía para mantener ninguno de los dos estados. La posición activa se muestra mediante el LED:

• LED azul: Posición A activa
• LED naranja: Posición B activa

Ex comúnampLos

1. Imitando un relé monoestable NO
   Para replicar el comportamiento de un relé normalmente abierto:
   • Conecte su fuente de alimentación a COM.
   • Conecte su carga a la Terminal A.
   • Deje el terminal B desconectado.
   • Configure el relé en modo Toggle.
     En la posición A (LED azul), la carga está alimentada. En la posición B (LED naranja), la carga está desconectada.
     Si la carga debe apagarse después de un ciclo de energía, coloque el relé en la posición B antes del apagado.
2. Cambio entre luces indicadoras “VERDE” y “ROJA” El relé puede conmutar la alimentación entre dos circuitos, por ejemploampen:
   • COM conectado a su fuente de energía.
   • Terminal A conectado a una luz indicadora “VERDE”.
   • Terminal B conectado a una luz indicadora “ROJA”.
   • Configure el relé en modo Toggle.
     En la posición A (LED azul), la luz VERDE está activa. En la posición B (LED naranja), la luz ROJA está activa.
3. Operación momentánea: Sirena y luz “Todo OK” Para operación momentánea con retroalimentación predeterminada:
   • COM conectado a su fuente de energía.
   • Terminal A conectado a una sirena.
   • Terminal B conectado a una luz “Todo OK”.
   • Configure el relé en modo momentáneo.

En estado de reposo (posición B, LED naranja), la luz de "Todo OK" se ilumina. Al activarse el interruptor momentáneo, el relé pasa brevemente a la posición A, activando la sirena. Al finalizar el pulso momentáneo, el relé vuelve a la posición B y la luz de "Todo OK" se enciende de nuevo.

Interruptor sólido
El interruptor sólido del GX IO-Extender 150 está diseñado para conmutar electrónicamente el lado positivo de un circuito de CC, sin contactos mecánicos.

• Bat+ → Conéctese al terminal positivo de su batería o fuente de alimentación de CC.
• Cargar → Conectar al lado positivo de su dispositivo o carga.
• Bat- → Conéctese al terminal negativo de su batería o fuente de alimentación de CC.
• El lado negativo de su carga se conecta directamente a Bat- (o a una tierra compartida).
• Configure el relé en modo Toggle.

Esta configuración permite que el relé de estado sólido encienda y apague su carga abriendo o cerrando electrónicamente el lado positivo del circuito.
Si el interruptor sólido está configurado como momentáneo, solo encenderá la carga mientras la señal de control permanezca activa.

Software
Node-RED es un entorno de programación de bajo código para aplicaciones basadas en eventos (https://nodered.org). Consulte el manual de instalación para obtener más información sobre la combinación de Node-RED y el dispositivo GX: https://www.victronenergy.com/live/venus-os:large.

Se necesitan los siguientes 4 pasos para poner Node-RED en funcionamiento en su sistema:

1. Establezca el tipo de imagen de firmware en Grande y actualice el firmware
2. Una vez reiniciado en la imagen grande, habilite Node-RED
3. Abra el panel de Node-RED a través de VRM en la opción de menú grande de Venus OS o localmente a través de https://venus.local:1881/
4. Introduzca el nodo de control Switch y Switch y controle el GX IO-Extender 150. Estos nodos son parte del paquete node-red-contrib-victron que viene preinstalado con la imagen grande de Venus OS.

Estos y otros exampLos flujos de datos se pueden importar a través de la opción Importar dentro de Node-RED.

Control de entrada digital simple
Primero, la entrada digital debe configurarse a un tipo usando Configuración > Integraciones > E/S digital en el dispositivo GX, luego seleccione una entrada digital del GX IO-Extender 150 y configure un tipo.

Los tipos de entrada admitidos son:

• Medidor de pulsos N/A
• Alarma de puerta abierta/cerrada
• Bomba de achique encendida/apagada
• Alarma de sentina Ok/Alarma
• Alarma antirrobo Ok/Alarma
• Detector de humo Ok/Alarma
• Alarma de incendio Ok/Alarma
• Alarma de CO2 Ok/Alarma
• Generador en funcionamiento/parado
• Control de entrada táctil

Una vez que se ha seleccionado un tipo de entrada, se puede utilizar un nodo de entrada digital para leer el estado de esa entrada para su uso posterior en el flujo.

Este example muestra los pulsos leídos en una entrada digital usando un indicador en el tablero de Node-RED

Aumentar PWM

La parte superior de este flujo permite activar o desactivar el puerto PWM mediante el parámetro de estado PWM. Una vez activado, el puerto utilizará el valor PWM establecido mediante el parámetro de atenuación PWM. El nodo de entrada lee el valor actual del puerto PWM y lo almacena en el contexto global de Node-RED.
El nodo de inyección inyecta un timestamp cada segundo, que se reemplaza por el valor PWM actual del puerto, aumentado en 25. Si el valor es superior a 100, se restablece a 0.

Tenga en cuenta que es posible que necesite ajustar el conmutador utilizado y el puerto PWM en el nodo de función para que funcionen.

Especificaciones técnicas

Extensor GX IO 150
Vol de suministrotage	Alimentado por USB
Consumo de energía	< 100 mW en reposo, máx., 1 W (< 200 mA a 5 V)
Montaje	Pared o carril DIN (mediante el uso de accesorio adaptador)
Conectividad de entrada y salida
E/S digitales (aisladas del USB)	8 E/S con LED indicadores de estado, configurables como 8 entradas, 8 salidas o 4 entradas + 4 salidas
	Entradas: 3,8 – 5,5 V, Salidas: 5 V, 4 mA máx. Las E/S digitales son capaces de manejar volumentages hasta 5,5 V. Cualquier sobretensióntagPuede causar daños permanentes.
Salida PWM (aislada de USB)	4 canales con LED que indican el estado VolumentagNivel electrónico: 5 V, Precisión: 8 bits a 1,5625 kHz
Relés de enclavamiento (libres de potencial)	2 relés de enclavamiento (biestables) con LED que indican el estado
	Clasificación de contacto (carga resistiva): CC: 3 A a 30 V, 1 A a 60 V, 0,3 A a 220 V (90 W máx.) CA: 2 A a 60 V, 1 A a 125 V, 0,5 A a 250 V (125 VA máx.)
Interruptor sólido (aislado del USB)	Volumen máximo de la bateríatage:	70 VCC
	Corriente de carga máxima:	4 A
	Carga capacitiva máxima:	Vbat hasta 15 V: 1000 µF 15 V < Vbat < 30 V: 400 µF 30 V < Vbat < 70 V: 50 µF
	Carga inductiva máxima:	Hasta 1 A: 1000 mH 1 A < | < 2 A: 100 mH Más de 2 A: 10 mH
Dimensiones
Dimensiones exteriores (alto x ancho x profundidad)	123 x 67 x 23 mm
Peso	0,170 kilogramos
Rango de temperatura de funcionamiento	-20 °C a +50 °C

Apéndice

Rutas de control disponibles
El dispositivo se anuncia bajo el servicio dbus com.victronenergy.switch. y expone las rutas como se describe en este apéndice. Verificar https://github.com/victronenergy/venus/wiki/dbus#switch para el significado y uso de cualquier ruta adicional.

Entradas digitales
Las entradas digitales deben estar acopladas a una función antes de poder usarlas. Esto debe hacerse en la consola, como se describe arriba.

Establezca el tipo de una entrada digital con

• 0 = deshabilitado
• 1 = Medidor de pulso
• 2 = Puerta
• 3 = Bomba de achique
• 4 = Alarma de sentina
• 5 = Alarma antirrobo
• 6 = Alarma de humo
• 7 = Alarma de incendio
• 8 = Alarma de CO2
• 9 = Generador

Trayectorias del pulsómetro
/Count: número de pulsos contados

Rutas de entrada digital genéricas
/Estado: Estado de la entrada

Salidas digitales
Tenga en cuenta que estas rutas solo estarán presentes cuando el IO correspondiente esté configurado en salida (con los interruptores DIP).

• /SwitchableOutput/output_1/State (0=Desactivado, 1=Activado)
• /SwitchableOutput/output_2/State (0=Desactivado, 1=Activado)
• /SwitchableOutput/output_3/State (0=Desactivado, 1=Activado)
• /SwitchableOutput/output_4/State (0=Desactivado, 1=Activado)
• /SwitchableOutput/output_5/State (0=Desactivado, 1=Activado)
• /SwitchableOutput/output_6/State (0=Desactivado, 1=Activado)
• /SwitchableOutput/output_7/State (0=Desactivado, 1=Activado)
• /SwitchableOutput/output_8/State (0=Desactivado, 1=Activado)

Salidas PWM

• /SwitchableOutput/pwm_1/State (0=Apagado, 1=Encendido)
• /SwitchableOutput/pwm_1/Dimming (valor entero de 0 a 100, que representa el porcentaje)tage)
• /SwitchableOutput/pwm_2/State (0=Apagado, 1=Encendido)
• /SwitchableOutput/pwm_2/Dimming (valor entero de 0 a 100, que representa el porcentaje)tage)
• /SwitchableOutput/pwm_3/State (0=Apagado, 1=Encendido)
• /SwitchableOutput/pwm_3/Dimming (valor entero de 0 a 100, que representa el porcentaje)tage)
• /SwitchableOutput/pwm_4/State (0=Apagado, 1=Encendido)
• /SwitchableOutput/pwm_4/Dimming (valor entero de 0 a 100, que representa el porcentaje)tage)

Salidas de relé

• /SwitchableOutput/relay_1/State (0=Apagado, 1=Encendido) – Relé biestable 0 = A, 1 = B
• /SwitchableOutput/relay_2/State (0=Apagado, 1=Encendido) – Relé biestable 0 = A, 1 = B
• /SwitchableOutput/relay_3/State (0=Apagado, 1=Encendido) – Estado de carga del interruptor sólido

Dimensiones del recinto

Documentos / Recursos

Victron Energy GX IO-Extender 150: Entrada y salida mejoradas para dispositivos GX [pdf] Guía del usuario GX IO-Extender 150, GX IO-Extender 150: Entrada y salida mejoradas para dispositivos GX, Entrada y salida mejoradas para dispositivos GX, Entrada y salida para dispositivos GX, Salida para dispositivos GX, Dispositivos GX

Referencias

• Manual de usuario