Adresovatelný převodník rozhraní RS-485/RS-232 ELO E250. Uživatelský manuál

Transkript

1 Adresovatelný převodník rozhraní RS-485/RS-232 ELO E250 Uživatelský manuál

2 2 ELO E250ZK002

3 1.0 Úvod Použití převodníku Principy činnosti Instalace Vybudování sběrnice RS Připojení řídícího počítače k RS Připojení převodníku k RS Připojení zařízení RS Připojení napájení Komunikační protokol Sekvence příkazů Technické podmínky Parametry Rozměry a váha Provozní podmínky Testování Odhalování a odstraňování nedostatků Způsob objednání Související výrobky

4 1.0 Úvod V průmyslové automatizaci se stále používají zařízení s rozhraním RS-232, která jsou určena ke komunikaci na dvoubodovém spoji. Přitom komunikují s nadřízenou jednotkou poloduplexně nebo simplexně a nepoužívají hardwarové řízení toku dat. Skupinu takovýchto zařízení lze výhodně propojit pomocí sběrnice RS-485 přes adresovatelné převodníky ELO E250. Tento převodník slouží k distribuci dat mezi řídícím počítačem a neadresovatelným koncovým zařízením, kde propojuje přenosovou cestu ze sdíleného rozhraní RS-485 na nesdílené rozhraní RS Použití převodníku Připojení většího počtu zařízení s rozhraním RS-232 pomocí sběrnice RS-485 k jednomu řídícímu počítači je znázorněno na obrázku: Výhody tohoto uspořádání spočívají v omezení počtu vedení mezi řídícím a koncovým zařízením, omezení rušení při použití vedení RS-485, zvýšení dosahu proti vedení RS-232 (limit 15m) a v galvanickém oddělení koncového zařízení od vedení. Vytvořený dvoubodový spoj může pracovat pouze v poloduplexním (konverzačním) režimu komunikace. Během přenosu nelze používat řídící signály, jejich nastavení lze provést pouze před zahájením přenosu dat. V síti lze mít v jednom okamžiku vytvořen jen jediný komunikační spoj. 4

5 2.0 Principy činnosti ELO E250 slouží jako adresovatelný spínač a vytváří propojení mezi rozhraním RS-232 a RS-485. Pomocí sady instrukcí převodník nastaví parametry přenosu a propojí komunikační cestu mezi řídícím počítačem a koncovým zařízením. Poté, když je vybudováno spojení, lze přejít do režimu komunikace, v němž lze použít na řídícím počítači původní aplikační software pro řízení činnosti a obsluhu koncového zařízení, který počítá s dvoubodovým spojením mezi řídícím počítačem a koncovým zařízením. Celý proces vybudování spoje, uskutečnění přenosu a ukončení spoje provádí obsluha řídícího počítače manuálně pomocí dodaného SW. 3.0 Instalace Při instalaci převodníku do sítě je nutno rozlišit tyto problémy: připojení řídícího počítače, vybudování sběrnice RS-485 a připojení účastníků s rozhraním RS-232, napájení a konfigurace převodníku. 3.1 Vybudování sběrnice RS-485 Sběrnice RS-485 je tvořena kroucenou dvoulinkou. Její délka bez opakovačů by neměla přesáhnout 1200 m při maximální použité komunikační rychlosti 9600 b/s. Při vyšších rychlostech se maximální délka linky zkracuje. Oba konce vedení je vhodné zakončit rezistory 120 Ω. Pro zamezení vlivu rozdílu nulových potenciálů v různých místech sběrnice je vhodné vést paralelně s datovou dvoulinkou vodič, který spojuje signální země všech účastníků na sběrnici. Při instalaci kabelu se doporučuje nevést jej paralelně se silovými rozvody a je zakázáno vést sběrnici místy, kde by byla vystavena vlivům atmosférických výbojů například po plášti budovy nebo mezi budovami. 3.2 Připojení řídícího počítače k RS-485 Řídící počítač, například PC, lze připojit do sítě pomocí adaptéru pro RS-485. Je-li PC vybaveno například konektorem USB, lze s výhodou použít adaptér ELO E211, nebo ELO E216. Pokud je řídící počítač na jednom konci sběrnice, doporučuje se použít terminátor 120 Ω mezi oba vodiče sběrnice (dvoulinky). 3.3 Připojení převodníku k RS-485 Převodník ELO E250 se připojuje ke sběrnici pomocí svorek RxTx+ a RxTx-. Pro paralelně vedenou signálovou zem se použije svorka SG. Pokud sběrnice pokračuje k dalšímu účastníkovi, připojuje se kabel k paralelně propojeným svorkám se shodným označením. Aktivita na sběrnici je signalizována indikátorem RS-485 vedle svorek pro připojení sběrnice. 5

6 3.4 Připojení zařízení RS-232 Konektor s rozhraním RS-232 je DB9 male. Je zapojen jako DTE. To znamená, že kabel, kterým se koncové RS-232 zařízení v původní aplikaci připojovalo k řídícímu počítači, lze použít k připojení ELO E250. Délka kabelu mezi koncovým zařízením a převodníkem nesmí překročit 15 m. kontakt signál význam signálu E250 směr signálu 1 DCD detekce nosné do E250 2 RxD přijímaná data do E250 3 TxD vysílaná data z E250 4 DTR připojit na vedení z E250 5 SG signálová zem 6 DSR připojen na vedení do E250 7 RTS požadavek na vysílání z E250 8 CTS k vysílání připraven do E250 9 NC nepoužito 3.5 Připojení napájení K napájení převodníku lze použít zdroj napětí v rozmezí od 9V do 24V DC, který se připojuje přes samostatné svorky. Odběr ze zdroje závisí na použitém jmenovitém napětí zdroje. Při napětí 12V nepřesahuje 20 ma. 4.0 Komunikační protokol K činnosti ELO E250 je zapotřebí, aby řídící počítač byl schopen používat k vytváření a správě spojů komunikační protokol ELO mini. Tento protokol komunikuje s převodníkem rychlostí 9600Bd, 8 datových bitů, bez parity, 1 stop bit (zkrácený zápis 8 DB,NP,1STB). UPOZORNĚNÍ: pokud původní aplikace komunikovala s koncovým zařízením rychlostí 9600 Bd, může kolidovat s protokolem ELO mini. Jedná-li se o přenos binárních dat mezi řídícím a koncovým zařízením, může se v datech objevit sekvence shodná s některým z příkazů ELO mini. Proto pokud to lze, je vhodné zvolit pro komunikaci aplikace jinou rychlost. Pokud stávající zařízení toto neumožňuje, lze objednat ELO E250 s jinou komunikační rychlostí protokolu ELO mini. 6

7 Seznam příkazů: Typ paketu Spojení Hlava Data 1 Data 2 Příkaz Význam DC3 Addr1 Addr2 SOH Připojit (Addr 1-2) DC3 DC2 DC2 EOT Odpojit (pro všechny adresy) Konfigur ace DC3 Addr1 Addr2 STX DC3 Newaddr1 Newaddr2 ETX DC3 Conf1 Conf2 ENQ DC3 Conf3 Conf3 BS Připojit (Addr 1-2) pro změnu adresy nebo konfigurace Změna adresy (Addr 1-2) na (Newaddr 1-2) Nastavit konfiguraci na připojeném převodníku Nastavit konfiguraci na připojeném převodníku Diagnost ika DC3 Addr1 Addr2 ACK Dej status (Addr 1-2) DC3 DC2 DC2 ACK Dej status (postupně všechny adresy) DC3 Addr1 Addr2 BEL Dej výrobní číslo a číslo firmware 4.1 Sekvence příkazů Spojení běžný provoz Vytvoření spoje ke koncovému zařízení: DC3,Addr1,Addr2,SOH automaticky připojí rozhraní RS-232 modulu Addr1,Addr2 Zrušení spoje s koncovým zařízením: DC3,DC2,DC2,EOT rozpojí přenosovou cestu ke všem rozhraním RS-232 u všech modulů Konfigurace nastavení modulu Provádí se zejména při začleňování modulu do sítě každý modul musí mít v rámci sítě jedinečnou adresu a každé z koncových (RS-232) zařízení může komunikovat jinou rychlostí a s jiným formátem dat. 7

8 Změna adresy: DC3,Addr1,Addr2,STX vybere existující modul DC3, Newaddr1, Newaddr2,ETX nastaví v něm novou adresu Příklad: První část: DC3 0 F STX - vybere modul (zde s adresou hex 0x0F), u něhož chceme změnit adresu. Druhá část: DC3 3 5 ETX v modulu je nastavena nová adresa 3, 5, tedy 0x35 hexa, neboli 53 desítkově. Pozor! V uvedeném příkladu se do modulu odesílají jen tučně uvedené znaky bez mezer, které slouží jen jako oddělovače pro větší přehlednost zápisu. Do modulu se tedy odešlou následující byte (v hexadecimálním tvaru): 0x13 0x33 0x35 0x03. Nastavení formátu dat a rychlosti přenosu dat pro komunikaci s koncovým (SLAVE) zařízením: DC3,Addr1,Addr2,STX vybere existující modul DC3,Conf1,Conf2,ENQ nastaví v něm novou konfiguraci Kromě formátu a rychlosti dat je možno nastavit i úroveň výstupního signálu RTS. Conf1: 0 Set RTS=OFF + 7 DB,NP,1STB 4 Set RTS=ON + 7 DB,NP,1STB 1 Set RTS=OFF + 8 DB,NP,1STB 5 Set RTS=ON + 8 DB,NP,1STB 2 Set RTS=OFF + 8 DB,P,1STB 6 Set RTS=ON + 8 DB,P,1STB 3 Set RTS=OFF + 8 DB,P,2STB 7 Set RTS=ON + 8 DB,P,2STB Conf2: Bd Bd Bd Bd Bd Bd Bd Bd Nastavení-shození řídícího signálu DTR na konektoru RS-232 DC3,Addr1,Addr2,STX vybere existující modul DC3,Conf3,Conf3,BS nastaví/shodí signál DTR Conf3: 0 DTR=OFF 1 DTR=ON Pozor! Conf3 se opakuje 2x. Hodnoty Conf1, Conf2 a Conf3 se zadávají jako znak ( 0, 1, ), ne jako binární hodnota! 8

9 Diagnostika výpis stavu modulu Zjištění stavu modulu: DC3,Addr1,Addr2,ACK vrátí status modulu s adresou Addr1,Addr2 Zjištění stavu všech modulů v síti: DC3,DC2,DC2, ACK moduly hlásí status postupně Každý modul odešle status s prodlevou, která je dána hodnotou adresy násobenou dobou odpovědi jednoho modulu, aby nedošlo ke kolizi dat na RS-485 sběrnici. PC musí čekat na odeslání posledního možného stavu. Zjištění výrobního čísla a čísla firmware: DC3,Addr1,Addr2,BEL vrací údaj o firmware modulu a jeho výr. číslo Modul odešle status bez prodlevy. Formát odpovědí od modulů Na příkaz Dej status: A,Addr1,Addr2,Stat1,Stat2,Stat3, Stat4, Stat5,Stat6,Stat7,CR A úvodní znak Addr1, Addr2 adresa modulu Stat1 viz Conf1 Stat2 viz Conf2 Stat3 0 -> RS-232 odpojeno 1 -> RS-232 připojeno Stat4 0 -> CTS = OFF 1 -> CTS = ON Stat5 0 -> DTR = OFF 1 -> DTR = ON Stat6 0 -> DSR = OFF 1 -> DSR = ON Stat7 0 -> DCD = OFF 1 -> DCD = ON Na příkaz Dej FW: ELO: CR LF výrobní číslo modulu E250 Rev1.6 CR LF model a revize firmware Tabulka řídících znaků Název Hexa Název Hexa DC3 13h ENQ 05h DC2 12h ACK 06h SOH 01h BEL 07h STX 02h BS 08h ETX 03h LF 0Ah EOT 04h CR 0Dh 9

10 5.0 Technické podmínky 5.1 Parametry Přenášené signály Konektor rozhraní RS-485 Konektor rozhraní RS-232 Izolační bariéra mezi RS-485 a obvody napájení a RS-232 Způsob přenosu Maximální rychlost přenosu RS-485 Minimální rychlost přenosu Napájení 5.2 Rozměry a váha Délka x šířka x výška Váha 5.3 Provozní podmínky diferenciální signál RxTx+, RxTxšroubovací svorky DB9 male, DTE 2.5 kv/1min asynchronní, poloduplexní bit/s bit/s externí ss zdroj 9-24V/50 ma 80 x 55 x 24 mm 80 g Skladovací teplota - 10 o až +55 o C Pracovní teplota + 0 o až +50 o C Vlhkost 0 85% (nekondenzující) 6.0 Testování Po připojení ELO E250 ke sběrnici, na které je PC s programem ovládajícím protokol ELO mini lze zadávat konfigurační příkazy a následně čtením stavových informací zkontrolovat adaptér. Totéž lze realizovat například pomocí programu Hyperterminal s tím, že všechny příkazové sekvence z kapitoly 4.1 je nutno editovat ručně. 10

11 7.0 Odhalování a odstraňování nedostatků Příznak Po instalaci převodník nepřenáší žádná data Akce Prověřte, zda bliká kontrolka RS-485. Prověřte, zda blikají kontrolky RxD a TxD. Prověřte napájecí zdroj. Proveďte řádnou konfiguraci převodníku. Normálně pracující, spojení přerušilo činnost Prověřte napájecí zdroj. Prověřte, zda jsou v pořádku kabely. Prověřte stavové informace o převodníku. Vypněte a opět zapněte zdroj a zjistěte, zda převodník znovu nastartuje. 8.0 Způsob objednání Objednací kód je ELO E250. V případě, že je požadována jiná základní komunikační rychlost než 9600, je nutno požadovanou náhradní rychlost specifikovat při objednání. 8.1 Související výrobky ELO E0Q8 napájecí zdroj 12V/500mA svorky 3,81mm 11

12 12 ELO E250ZK002