Hardware-Arm-basierter Computer der UC-3100-Serie
Bedienungsanleitung
Version 2.1, November 2021
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Hardware der UC-3100-Serie
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Einführung

Die Computerplattform der UC-3100-Serie ist für eingebettete Datenerfassungsanwendungen konzipiert. Der Computer verfügt über zwei serielle RS-232/422/485-Anschlüsse und zwei automatisch erkennende 10/100-MBit/s-Ethernet-LAN-Anschlüsse. Dank dieser vielseitigen Kommunikationsfunktionen können Benutzer den UC-3100 effizient an eine Vielzahl komplexer Kommunikationslösungen anpassen. In diesem Kapitel werden die folgenden Themen behandelt:view Modellbeschreibung Paket-Checkliste Produktfunktionen Hardwarespezifikationen

Überview

Computer der Moxa UC-3100-Serie können als Edge-Field-Smart-Gateways zur Vorverarbeitung und Übertragung von Daten sowie für andere eingebettete Datenerfassungsanwendungen verwendet werden. Die UC-3100-Serie umfasst drei Modelle, die jeweils unterschiedliche drahtlose Optionen und Protokolle unterstützen.
Dank seines fortschrittlichen Wärmeableitungsdesigns ist der UC-3100 für den Einsatz in einem Temperaturbereich von -30 bis 70 °C geeignet. Tatsächlich können die WLAN- und LTE-Verbindungen sowohl in kalten als auch in heißen Umgebungen gleichzeitig genutzt werden, sodass Sie Ihre Leistungsfähigkeit bei der „Datenvorverarbeitung“ und „Datenübertragung“ in den rauesten Umgebungen maximieren können.

Modellbeschreibung

Region	Modellname	Genehmigung des Spediteurs	W-lan	BLT	DÜRFEN	SD	Seriell
US	UC-3101-T-US-LX	Verizon, AT&T, T- Mobile					1
	UC-3111-T-US-LX		V			V	2
	UC-3121-T-US-LX			v	1	v	1
EU	UC-3101-T-EU-LX						1
	UC-3111-T-EU-LX		V	v		V	2
	UC-3121-T-EU-LX			V	1		1
Asien & Pazifik	UC-3101-T-AP-LX						1
	UC-3111-T-AP-LX		V			V	2
	UC-3121-T-AP-LX			V	1		1

Paket-Checkliste

Überprüfen Sie vor der Installation des UC-3100, ob das Paket die folgenden Artikel enthält:

• 1 x UC-3100 Arm-basierter Computer
• 1 x DIN-Schienen-Montagesatz (vorinstalliert)
• 1 x Strombuchse
• 1 x 3-poliger Klemmenblock für die Stromversorgung
• 1 x CBL-4PINDB9F-100: 4-poliges Pinheader-auf-DB9-Buchsen-Konsolenportkabel, 100 cm
• 1 x Kurzanleitung zur Installation (gedruckt)
• 1 x Garantiekarte

NOTIZ: Benachrichtigen Sie Ihren Vertriebsmitarbeiter, wenn einer der oben aufgeführten Artikel fehlt oder beschädigt ist.

Produkteigenschaften

•  Armv7 Cortex-A8 1000 MHz Prozessor
• Integriertes WLAN 802.11a/b/g/n und LTE Cat 1 für die Regionen USA, EU, APAC und AUS
• Bluetooth 4.2 für die Modelle UC-3111-T-LX und UC-3121-T-LX
• Unterstützt das industrielle CAN 2.0 A/B-Protokoll
• -30 bis 70°C Systembetriebstemperatur
• Erfüllt die Normen EN 61000-6-2 und EN 61000-6-4 für industrielle EMV-Anwendungen
• Betriebsbereites Debian 9 mit 10 Jahren Langzeitsupport
• Robuste Wurzel File System, um zu verhindern, dass das System aufgrund eines Firmware-Update-Fehlers blockiert wird

Hardwarespezifikationen

NOTIZ Die neuesten Spezifikationen für Moxa-Produkte finden Sie unter https://www.moxa.com.
Die Embedded-Computer UC-3100 sind kompakt und robust und daher für industrielle Anwendungen geeignet. Die LED-Anzeigen helfen bei der Überwachung der Leistung und der Fehlerbehebung. Die zahlreichen Anschlüsse des Computers können zum Anschluss an eine Vielzahl von Geräten verwendet werden. Der UC-3100 verfügt über eine zuverlässige und stabile Hardwareplattform, mit der Sie den Großteil Ihrer Zeit der Anwendungsentwicklung widmen können. In diesem Kapitel erhalten Sie grundlegende Informationen zur Hardware des Embedded-Computers und seinen verschiedenen Komponenten.
Folgende Themen werden in diesem Kapitel behandelt:

• Aussehen LED-Anzeigen
• Überwachen der Funktion der Funktionstaste (FN-Taste) mithilfe der SYS-LED
• Auf Werkseinstellungen zurücksetzen
• Echtzeituhr
• Platzierungsoptionen

Aussehen

Abmessungen [Einheiten: mm (Zoll)]

LED-Anzeigen
Informationen zu den einzelnen LEDs finden Sie in der folgenden Tabelle.

LED-Name	Status	Funktion	Hinweise
SYS	Grün	Strom ist an	Weitere Einzelheiten finden Sie im Abschnitt „Überwachen der Funktion der Funktionstaste (FN-Taste) mithilfe der SYS-LED“.
	Rot	Die FN-Taste wird gedrückt
	Aus	Der Strom ist aus
LAN1/ LAN2	Grün	10/100 Mbps Ethernet-Modus
	Aus	Der Ethernet-Port ist nicht aktiv
COM1/ COM2/ CAN1	Orange	Ein serieller/CAN-Port überträgt oder empfängt Daten
	Aus	Der serielle/CAN-Port ist nicht aktiv
W-lan	Grün	WLAN-Verbindung wurde hergestellt	Client-Modus: 3 Stufen mit Signalstärke 1 LED leuchtet Schlechte Signalqualität 2 LEDs leuchten Gute Signalqualität Alle 3 LEDs leuchten Hervorragende Signalqualität
			AP-Modus: Alle 3 LEDs blinken gleichzeitig
	Aus	Die Wi-Fi-Schnittstelle ist nicht aktiv
LTE	Grün	Die Mobilfunkverbindung wurde hergestellt	3 Stufen mit Signalstärke 1 LED leuchtet Schlechte Signalqualität 2 LEDs leuchten Gute Signalqualität Alle 3 LEDs leuchten Hervorragende Signalqualität
	Aus	Die Mobilfunkschnittstelle ist nicht aktiv

Überwachen der Funktion der Funktionstaste (FN-Taste) mithilfe der SYS-LED
Die FN-Taste dient zum Durchführen eines Softwareneustarts oder zur Wiederherstellung der Firmware. Achten Sie auf die SYS-LED-Anzeige und lassen Sie die FN-Taste zum richtigen Zeitpunkt los, um in den richtigen Modus zu wechseln und Ihr Gerät entweder neu zu starten oder auf die Standardkonfiguration zurückzusetzen.

Nachfolgend sehen Sie die Zuordnung der Aktion auf der FN-Taste zum Verhalten der SYS-LED und dem daraus resultierenden Systemstatus:

Systemstatus	FN-Tastenaktion	Verhalten der SYS-LED
Neustart	Drücken und innerhalb von 1 Sekunde loslassen	Grün, blinkend, bis die FN-Taste losgelassen wird
Wiederherstellen	Drücken und länger als 7 Sekunden gedrückt halten

Auf Werkseinstellungen zurücksetzen

Einzelheiten zum Zurücksetzen Ihres Geräts auf die Werkseinstellungen finden Sie im Abschnitt „Funktionstaste und LED-Anzeigen“.
AUFMERKSAMKEIT
Durch Zurücksetzen auf Standard werden alle auf dem Startspeicher gespeicherten Daten gelöscht.
Bitte sichern Sie Ihre files, bevor das System auf die werkseitige Standardkonfiguration zurückgesetzt wird. Alle im Startspeicher des UC-3100 gespeicherten Daten werden gelöscht, wenn es auf die werkseitige Standardkonfiguration zurückgesetzt wird.
Echtzeituhr
Die Echtzeituhr im UC-3100 wird von einer Lithiumbatterie gespeist. Wir empfehlen dringend, die Lithiumbatterie nicht ohne die Hilfe eines Moxa-Supporttechnikers auszutauschen. Wenn Sie die Batterie austauschen müssen, wenden Sie sich an das Moxa RMA-Serviceteam.
WARNUNG
Es besteht Explosionsgefahr, wenn die Batterie durch einen falschen Batterietyp ersetzt wird.

Platzierungsoptionen

Der UC-3100-Computer kann auf einer DIN-Schiene oder an einer Wand montiert werden. Das DIN-Schienen-Montageset ist standardmäßig beigefügt. Um ein Wandmontageset zu bestellen, wenden Sie sich an einen Moxa-Vertriebsmitarbeiter.
DIN-Schienenmontage
Gehen Sie wie folgt vor, um den UC-3100 auf einer DIN-Schiene zu montieren:

1. Ziehen Sie den Schieber der DIN-Schienenhalterung an der Rückseite des Geräts nach unten
2. Führen Sie die Oberseite der DIN-Schiene in den Schlitz direkt unter dem oberen Haken der DIN-Schienenhalterung ein.
3. Befestigen Sie das Gerät fest auf der DIN-Schiene, wie in den Abbildungen unten gezeigt.
4. Sobald der Computer richtig montiert ist, hören Sie ein Klicken und der Schieber springt automatisch zurück.

Wandmontage (optional)
Der UC-3100 kann auch an der Wand montiert werden. Das Wandmontageset muss separat erworben werden. Weitere Informationen finden Sie im Datenblatt.

1. Befestigen Sie das Wandmontageset wie unten gezeigt am UC-3100:
2. Befestigen Sie den UC-3100 mit zwei Schrauben an einer Wand.

AUFMERKSAMKEIT
Das Wandmontageset ist nicht im Lieferumfang enthalten und muss separat erworben werden.

Beschreibung der Hardwareverbindung

In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie den UC-3100 an ein Netzwerk anschließen und verschiedene Geräte an den UC3100 anschließen. In diesem Kapitel werden die folgenden Themen behandelt:
Verdrahtungsanforderungen
Anschlussbeschreibung
In diesem Abschnitt wird beschrieben, wie Sie verschiedene Geräte an den eingebetteten Computer anschließen. Bevor Sie mit der Installation eines elektronischen Geräts fortfahren, müssen Sie die folgenden allgemeinen Sicherheitsvorkehrungen beachten:

• Verwenden Sie separate Pfade, um Kabel für Strom und Geräte zu verlegen. Wenn sich Stromkabel und Gerätekabel kreuzen müssen, achten Sie darauf, dass die Kabel am Schnittpunkt senkrecht verlaufen. HINWEIS: Verlegen Sie die Kabel für Signal- oder Kommunikationskabel und Stromkabel nicht im selben Kabelkanal. Um Störungen zu vermeiden, sollten Kabel mit unterschiedlichen Signaleigenschaften separat verlegt werden.
• Anhand des Signaltyps, der über eine Leitung übertragen wird, können Sie bestimmen, welche Leitungen getrennt gehalten werden sollen. Als Faustregel gilt, dass Kabel mit ähnlichen elektrischen Eigenschaften gebündelt werden können.
• Halten Sie Eingangs- und Ausgangskabel getrennt. · Wir empfehlen Ihnen dringend, die Kabel zu allen Geräten im System zu kennzeichnen, damit sie leicht zu identifizieren sind.

AUFMERKSAMKEIT

Sicherheit geht vor!
Denken Sie unbedingt daran, das Netzkabel abzuziehen, bevor Sie den Computer installieren und/oder verkabeln.
Elektrischer Strom Achtung!
Berechnen Sie den maximal möglichen Strom in jedem Stromkabel und gemeinsamen Kabel. Beachten Sie alle elektrischen Vorschriften, die den maximal zulässigen Strom für jede Kabelgröße vorschreiben. Wenn der Strom die maximalen Nennwerte überschreitet, kann die Verkabelung überhitzen und ernsthafte Schäden an Ihren Geräten verursachen.
Temperatur Achtung!
Gehen Sie beim Umgang mit dem Gerät vorsichtig vor. Wenn das Gerät eingesteckt ist, erzeugen die internen Komponenten Wärme, und daher kann das äußere Gehäuse bei Berührung mit der Hand heiß sein.

Anschlussbeschreibung

Stromanschluss
Verbinden Sie den Netzstecker (im Lieferumfang enthalten) mit dem DC-Anschlussblock des UC-3100 (auf der Unterseite) und schließen Sie dann das Netzteil an. Das Hochfahren des Systems dauert einige Sekunden. Sobald das System bereit ist, leuchtet die SYS-LED auf.
Erden des UC-3100
Erdung und Kabelführung tragen dazu bei, die Auswirkungen von Rauschen aufgrund elektromagnetischer Interferenzen (EMI) zu begrenzen. Es gibt zwei Möglichkeiten, das Erdungskabel des UC-3100 mit der Erde zu verbinden.

1. Über SG (Shielded Ground, manchmal auch Protected Ground genannt): Der SG-Kontakt ist der am weitesten links liegende Kontakt im 3-poligen Stromklemmenblock-Anschluss, wenn viewed aus dem hier gezeigten Winkel. Wenn Sie eine Verbindung zum SG-Kontakt herstellen, wird das Rauschen durch die Leiterplatte und die Kupfersäule der Leiterplatte zum Metallgehäuse geleitet.
   
2. Durch die GS (Erdungsschraube): Der GS befindet sich zwischen dem Konsolenanschluss und dem Stromanschluss. Wenn Sie das GS-Kabel anschließen, wird das Rauschen direkt vom Metallgehäuse abgeleitet.

Ethernet-Anschluss
Der 10/100 Mbit/s Ethernet-Port verwendet den RJ45-Stecker. Die Pinbelegung des Ports ist unten dargestellt:

Stift	Signal
1	ETx+
2	ETx-
3	ERx+
4	–
5	–
6	ERx-
7	–
8	–

Serielle Schnittstelle
Der serielle Port verwendet den DB9-Stecker. Er kann per Software für den RS-232-, RS-422- oder RS-485-Modus konfiguriert werden. Die Pinbelegung des Ports ist unten dargestellt:

Stift	RS-232	RS-422	RS-485
1	DCD	TxD-(A)	–
2	RxD	TxD+(A)	–
3	TxD	RxD+(B)	Daten+(B)
4	DTR	RxD-(A)	Daten-(A)
5	Masse	Masse	Masse
6	DSR	–	–
7	TRS	–	–
8	CTS	–	–
9	–	–	–

CAN-Anschluss (nur UC-3121)
Der UC-3121 verfügt über einen CAN-Anschluss mit DB9-Stecker, der mit dem CAN 2.0A/B-Standard kompatibel ist. Die Pinbelegung des Anschlusses ist unten dargestellt: 

Stift	Signalname
1	–
2	KANN ICH
3	KANN GOTT
4	–
5	KANN SHLD
6	Masse
7	KANN _H
8	–
9	CAN_V +

SIM-Kartensteckdose

Das UC-3100 verfügt über zwei Steckplätze für Nano-SIM-Karten für die Mobilfunkkommunikation. Die Steckplätze für Nano-SIM-Karten befinden sich auf derselben Seite wie die Antennenplatte. Um die Karten zu installieren, entfernen Sie die Schraube und die Schutzabdeckung, um auf die Steckplätze zuzugreifen, und stecken Sie die Nano-SIM-Karten dann direkt in die Steckplätze. Sie hören ein Klicken, wenn die Karten richtig eingesetzt sind. Der linke Steckplatz ist für SIM 1 und der rechte Steckplatz für SIM 2. Um die Karten zu entfernen, drücken Sie die Karten hinein, bevor Sie sie loslassen. 

HF-Steckverbinder
Der UC-3100 verfügt über HF-Anschlüsse zu den folgenden Schnittstellen.
W-lan
Das UC-3100 verfügt über ein integriertes WLAN-Modul (nur UC-3111 und UC-3121). Sie müssen die Antenne an den RP-SMA-Anschluss anschließen, bevor Sie die WLAN-Funktion nutzen können. Die Anschlüsse W1 und W2 sind Schnittstellen zum WLAN-Modul.
Bluetooth
Das UC-3100 verfügt über ein integriertes Bluetooth-Modul (nur UC-3111 und UC-3121). Sie müssen die Antenne an den RP-SMA-Anschluss anschließen, bevor Sie die Bluetooth-Funktion nutzen können. Der W1-Anschluss ist die Schnittstelle zum Bluetooth-Modul.
Mobilfunk
Der UC-3100 verfügt über ein integriertes Mobilfunkmodul. Sie müssen die Antenne an den SMA-Anschluss anschließen, bevor Sie die Mobilfunkfunktion nutzen können. Die Anschlüsse C1 und C2 sind Schnittstellen zum Mobilfunkmodul. Weitere Einzelheiten finden Sie im Datenblatt des UC-3100.
SD-Kartensteckplatz (nur UC-3111 und UC-3121, USA)
Das UC-3111 verfügt über einen SD-Kartensteckplatz zur Speichererweiterung. Der SD-Kartensteckplatz befindet sich neben dem Ethernet-Anschluss. Um die SD-Karte zu installieren, entfernen Sie die Schraube und die Schutzabdeckung, um auf den Steckplatz zuzugreifen, und stecken Sie dann die SD-Karte in den Steckplatz. Sie hören ein Klicken, wenn die Karte richtig sitzt. Um die Karte zu entfernen, drücken Sie sie hinein, bevor Sie sie loslassen.
Konsolenport
Der Konsolenport ist ein RS-232-Port, an den Sie mit einem 4-poligen Stiftleistenkabel (im Lieferumfang enthalten) eine Verbindung herstellen können. Sie können diesen Port zum Debuggen oder für Firmware-Upgrades verwenden.

Stift	Signal
1	Masse
2	NC
3	RDX
4	TxD

USB
Bei dem USB-Anschluss handelt es sich um einen Anschluss der USB-2.0-Version vom Typ A, an den ein USB-Speichergerät oder andere USB-kompatible Geräte vom Typ A angeschlossen werden können.

Behördliche Genehmigungserklärungen

Dieses Gerät entspricht Teil 15 der FCC-Bestimmungen. Der Betrieb unterliegt den folgenden beiden Bedingungen: (1) Dieses Gerät darf keine schädlichen Störungen verursachen und (2) dieses Gerät muss alle empfangenen Störungen akzeptieren, einschließlich Störungen, die einen unerwünschten Betrieb verursachen können.
Klasse A: FCC-Warnung! Dieses Gerät wurde getestet und entspricht den Grenzwerten für digitale Geräte der Klasse A gemäß Teil 15 der FCC-Bestimmungen. Diese Grenzwerte sollen einen angemessenen Schutz gegen schädliche Störungen bieten, wenn das Gerät in einer kommerziellen Umgebung betrieben wird. Dieses Gerät erzeugt, verwendet und kann Hochfrequenzenergie ausstrahlen. Wenn es nicht gemäß der Bedienungsanleitung installiert und verwendet wird, kann es zu Störungen des Funkverkehrs kommen. Der Betrieb dieses Geräts in einem Wohngebiet kann zu schädlichen Störungen führen. In diesem Fall müssen die Benutzer die Störungen auf eigene Kosten beheben.
Europäische Gemeinschaft

WARNUNG
Dies ist ein Produkt der Klasse A. In einer Wohnumgebung kann dieses Produkt Funkstörungen verursachen. In diesem Fall muss der Benutzer ggf. entsprechende Maßnahmen ergreifen.

Dokumente / Ressourcen

MOXA UC-3100 Serie Hardware Arm-basierter Computer [pdf] Benutzerhandbuch UC-3100-Serie, Hardware-Arm-basierter Computer

Verweise

• Bedienungsanleitung