Проекты и решенияИСО ОрионОрганизация каналов связиПрименение каналообразующего оборудования сторонних производителейТрансляция RS-232 и RS-485 интерфейсов по Ethernet при помощи модемов "NPORT 5110" и "NPORT 5232" компании "MOXA Technologies Co"
С2000-ИПГ

Трансляция RS-232 и RS-485 интерфейсов по Ethernet при помощи модемов "NPORT 5110" и "NPORT 5232" компании "MOXA Technologies Co"

Автор статьи:

PDF версия (1,26 Mб)

В ряде случаев возникает необходимость передачи информационного протокола системы «Орион» по ЛВС ethernet. Основными достоинствами данной сети являются:

  • повсеместное использование сетей Ethernet;
  • высокая помехозащищенность;
  • высокая скорость передачи данных.

Данные качества делают чрезвычайно перспективной задачу трансляции интерфейса RS-232 / RS-485 по ЛВС. Одним из решений поставленной задачи является использование трансляторов интерфейса приборов ИСО «Орион» по сети Ethernet.

Возможна работа системы «Орион» по ЛВС Ethernet с использованием устройств передачи данных NPORT 5110 и 5232 фирмы Моха Technologies Co (далее NPORT). В качестве опросчика системы были использованы С2000М v.2.03 и АРМ «Орион» выпуск 7.4.2.

NPORT осуществляет передачу данных по 10-100M Ethernet каналу. При этом NPORT подключается к существующей ЛВС. Передача сообщений производится с применением сетевого оборудования ЛВС.

Конфигурация NPORT’ов (режим работы, настройки серийного порта, IP адрес) осуществляется по ЛВС с помощью специальной программы «NPort Administrator», входящей в состав ПО.

Для осуществления передачи сообщений по ЛВС использовалось следующее оборудование:

  1. устройства передачи данных NPORT (один подключается со стороны опрашивающего устройства, другие - со стороны веток приборов);
  2. ЛВС с одним коммутатором;
  3. компьютер Pentium IV – 2.40 Ghz / Ram 512Mb с Microsoft Windows XP SP2 с установленным АРМ «Орион» КД выпуск 7.4.2;
  4. приборы системы «Орион».

Трансляция с использованием MOXA NPort 5110

Характеристики NPORT 5110
Системные  
Процессор 16-бит
Память 512КБ
Сетевые  
Ethernet 100Base-TX (10/100 Mbps)
Серийный порт  
Интерфейс RS-232
Разъем male DB9
Режимы работы виртуальный COM порт
TCP сервер
TCP клиент
передача дейтограмм UDP
точка-точка
Фирма Моха Technologies Co.,(Тайвань)

ВАРИАНТЫ ПОДКЛЮЧЕНИЙ NPort 5110

1. Виртуальный COM порт

Компьютер с АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» и NPORT 5110 подключаются к локальной сети. На выходе  NPORT 5110 RS-232 к С2000М (или С2000ПИ), далее RS-485 к приборам.

Для конфигурирования NPORT 5110 необходимо подключить его к ПК и запустить программу NPort Administrator.

После чего нажать на кнопку «Search», в результате справа будут отображены все найденные приборы.

Примечание: заводской IP адрес приборов 192.168.127.254, если прибор не находится в программе конфигурирования,  то необходимо изменить сетевой адрес ПК на 192.168.127.XXX.

Далее необходимо выбрать конфигурируемый NPort и нажать кнопку «Configure», в результате будет считана текущая конфигурация NPort 5110:

После чего необходимо перейти на вкладку «Network» и настроить IP адрес. Для этого необходимо отметить флаг «Modify» и ввести значение адреса в поле «IP Address».

Далее необходимо перейти на вкладку «Serial», выбрать Nport из списка, отметить опцию «Modify» и нажать на кнопку «Settings». В появившемся окне необходимо задать следующие параметры интерфейса RS-232:

После настройки интерфейса RS-232 необходимо нажать на кнопку «OK» и перейти на вкладку «Operating Mode», выбрать Nport из списка, отметить опцию «Modify» и нажать на кнопку «Settings». В появившемся окне для параметра «Operating Mode» (режим работы) необходимо выставить «Real COM mode».

Далее необходимо нажать кнопку «OK» в подтверждение настроек режима работы. После чего записать конфигурацию в Nport 5110, нажав кнопку «OK» окна Cofiguration.

После чего выбрать в списке «Function» параметр «COM Mapping» и нажать на кнопку «Add». В появившемся окне необходимо выбрать Nport 5110 и нажать кнопку «OK». В результате в списке «COM Mapping» появится новая запись с информацией о подключенном устройстве:

Далее необходимо выбрать запись из списка и нажать на кнопку «Configure», в появившемся окне необходимо настроить следующие параметры.

На вкладке «Basic Settings»:

COM Number – номер виртуального COM порта.

На вкладке «Advanced Settings»:

Tx mode – Classical;

FIFO – Disable;

Fast Flush – включен.

На вкладке «Serial Parameters»:

Baud Rate – 9600;

Parity – None;

Data Bits – 8;

Stop Bits – 1;

Flow Control – None;

После чего необходимо нажать кнопку «OK» диалогового окна «COM Port Settings» и кнопку «Apply» программы конфигурировании.

Примечание: при данной схеме подключения возможно использовать только одно устройство Nportдля каждого номера виртуальногоCOM – порта.

Для АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» необходимо задать используемый номер COM порта в Администраторе базы данных.

При данных настройках качество обменов 100%, скорость составляет 18-20 обменов в секунду.

При использовании сильно загруженной сети Ethernet возможно ухудшение связи между ПК и приборами. Возможное решение этой проблемы – увеличение параметра «Таймаут ожидания запроса» до 70 мсек в программе Settings (http://bolid.ru/production/orion/po-orion/rssettings.html) на вкладках Общие RS и PORT[n], где n – номер используемого COM-порта.

2. Сетевой контроллер АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» подключается к NPORT 5110 через RS-232, далее в Ethernet, потом NPORT 5110 на выходе также RS-232 далее пульт C2000М, на выходе RS-485 далее приборы.

Конфигурирование IP адреса и параметров интерфейса RS-232 для всех используемых NPORT 5110 описаны в предыдущем варианте подключения. После чего необходимо настроить режим работы (на вкладке «Operating Mode»).

Настройки Nport 5110, подключенного к компьютеру:

Примечание: заданный адрес 192.168.10.255 – широковещательный адрес для сети 192.168.10. Если используется другая адресация в сети, то необходимо ввести адрес используемой ethernet сети и в качестве узла задать 255.

Настройки Nport 5110, подключенного к пульту:

Примечание: заданный адрес 192.168.10.12 – IPадрес Nport 5110, подключенного к ПК. Если к ПК подключен Nport 5110 с другим адресом, то необходимо ввести используемый IP адрес.

В зависимости от загруженности сети и ее протяженности возможны два варианта настроек  для NPort 5110 и АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про»:

Настройки при малом трафике в сети при большом трафике в сети
NPort 5110
на вкладке «Operating Mode»
Data Packing (Optional)
Force Tx Timeout
0 2
АРМ «Орион» / АРМ «Орион Про»

в программе Settings (http://bolid.ru/production/orion/po-orion/rssettings.html) на вкладках Общие RS и PORT[n], где n – номер используемого COM-порта.

параметр TimeoutConstant

 

 

 

 

70

 

 

 

 

150

количество обменов при данных настройках 20-23 5-7

При данных настройках качество обменов 100%.

Если необходима максимальная скорость, то необходимо использовать настройки «при малом трафике в сети» при условии, что при этих настройках качество обменов 100%, иначе используются настройки «при большом трафике в сети», обеспечивающие большую надежность доставки сообщений.

3. Сетевой контроллер АРМ «Орион» / АРМ «Орион»; подключается к NPORT 5110 через RS-232, далее в Ethernet, потом NPORT 5110 на выходе также RS-232 далее C2000ПИ, на выходе RS-485 далее приборы.

Настройки NPort 5110 и АРМ «Орион»/ АРМ «Орион Про» аналогичны описанному ранее второму варианту подключения (пункт 2).

При данных настройках качество обменов 100%, скорость составляет:

22-23 обмена в секунду, для настроек «при малом трафике в сети»,

5-7 обменов в секунду, для настроек «при большом трафике в сети».

4. Сетевой контроллер АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» подключается к пульту C2000М, далее C2000ПИ, далее NPORT 5110 через RS-232, далее в Ethernet, потом NPORT 5110 на выходе также RS-232 далее C2000ПИ, на выходе RS-485 далее приборы.

Настройки NPort 5110 и АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» аналогичны описанному ранее второму варианту подключения (пункт 2).

Далее необходимо сконфигурировать пульт С2000М программой RS485Settings. В зависимости от настроек NPort 5110 и АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» в пульте выставляются следующие настройки.

Настройки при малом трафике в сети при большом трафике в сети
С2000M
"таймаут для ответа
при поиске"
30 150

При данных настройках качество обменов 100%, скорость составляет:

20-23 обмена в секунду, для настроек «при малом трафике в сети»,

5-7 обменов в секунду, для настроек «при большом трафике в сети».

Трансляция с использованием MOXA NPort 5232

Характеристики NPORT 5232
Системные
Процессор 16-бит
Память 512КБ
Серийный порт
Интерфейс RS-422/485
Количество портов 2
Разъем колодка под винт (5 выводов на порт)*
Режимы работы виртуальный COM порт
TCP сервер
TCP клиент
передача дейтограмм UDP
точка-точка
Фирма Моха Technologies Co.,(Тайвань)

* Примечание: соответствие выводов прибора с принятым обозначением приведены в таблице.

обозначение выводов на преобразователе обозначение вывода на приборах НВП «Болид»
D + A
D B
GND

ВАРИАНТЫ ПОДКЛЮЧЕНИЙ NPort5232

1. Виртуальный COM порт.

Компьютер с АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» и NPORT 5232 подключаются к локальной сети. На выходе  NPORT 5232 RS-485 к приборам.

Для конфигурирования NPORT 5232 необходимо подключить его к ПК и запустить программу NPort Administrator.

После чего нажать на кнопку «Search». После чего справа будут отображены все найденные приборы.

Примечание: заводской IP адрес приборов 192.168.127.254, если прибор не находится в программе конфигурирования,  то необходимо изменить сетевой адрес ПК на 192.168.127.XXX.

Далее необходимо выбрать конфигурируемый NPort и нажать кнопку «Configure», в результате будет считана текущая конфигурация NPort 5232:

После чего необходимо перейти на вкладку «Network» и настроить IP адрес. Для этого необходимо отметить флаг «Modify» и ввести значение адреса в поле «IP Address».

Далее необходимо перейти на вкладку «Serial», выбрать Nport из списка, отметить опцию «Modify» и нажать на кнопку «Settings». В появившемся окне необходимо задать следующие параметры интерфейса RS-485:

После настройки интерфейса RS-485 необходимо нажать на кнопку «OK» и перейти на вкладку «Operating Mode», выбрать Nport из списка, отметить опцию «Modify» и нажать на кнопку «Settings». В появившемся окне для параметра «Operating Mode» (режим работы) необходимо выставить «Real COM mode».

Далее необходимо нажать кнопку «OK» в подтверждение настроек режима работы. После чего записать конфигурацию в Nport 5232, нажав кнопку «OK» окна Cofiguration.

После чего выбрать в списке «Function» параметр «COM Mapping» и нажать на кнопку «Add». В появившемся окне необходимо выбрать Nport 5232 и нажать кнопку «OK». В результате в списке «COM Mapping» появится новая запись с информацией о подключенном устройстве:

Далее необходимо выбрать используемый порт из списка и нажать на кнопку «Configure», в появившемся окне необходимо настроить следующие параметры.

На вкладке «Basic Settings»:

COM Number – номер виртуального COM порта.

На вкладке «Advanced Settings»:

Tx mode – Classical;

FIFO – Disable;

Fast Flush – включен.

На вкладке «Serial Parameters»:

Baud Rate – 9600;

Parity – None;

Data Bits – 8;

Stop Bits – 1;

Flow Control – None;

Далее необходимо нажать кнопку «OK» диалогового окна «COM Port Settings» и кнопку «Apply» программы конфигурировании.

Примечание: при данной схеме подключения возможно использовать только одно устройство Nport для каждого номера виртуального COM – порта.

Для АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» необходимо задать используемый номер COM порта в Администраторе базы данных.

При данных настройках качество обменов 100%, скорость составляет 18-20 обменов в секунду.

При использовании сильно загруженной сети Ethernet возможно ухудшение связи между ПК и приборами. Возможное решение этой проблемы – увеличение параметра «Таймаут ожидания запроса» до 70 мсек в программе Settings (http://bolid.ru/production/orion/po-orion/rssettings.html) на вкладках Общие RS и PORT[n], где n – номер используемого COM-порта.

2. Сетевой контроллер АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» подключается к пульту C2000М, далее NPORT 5232 через RS-485, далее в ethernet, потом NPORT 5232 на выходе RS-485 далее приборы.

C2000-ПИ используется в режиме повторителя сигнала и предназначен для подтяжки сигнала.

Конфигурирование IP адреса и параметров интерфейса RS-485 для всех используемых NPORT 5232 описаны в предыдущем варианте подключения. После чего необходимо настроить режим работы  (на вкладке «Operating Mode»).

Настройки Nport 5232, подключенного к пульту:

Примечание: заданный адрес 192.168.10.255 – широковещательный адрес для сети 192.168.10. Если используется другая адресация в сети, то необходимо ввести адрес используемой ethernet сети и в качестве узла задать 255.

Настройки Nport 5232, подключенного к приборам:

Примечание: заданный адрес 192.168.10.12 – IP адрес Nport 5232, подключенного к пульту. Если к ПК подключен Nport 5232 с другим адресом, то необходимо ввести используемый IP адрес.

Далее необходимо настроить АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про»  – установить параметр TimeoutConstant = 150  в программе Settings (http://bolid.ru/production/orion/po-orion/rssettings.html) на вкладках Общие RS и PORT[n], где n – номер используемого COM-порта.

После чего сконфигурировать пульт С2000М программой RS485Settings – для параметра «таймаут для ответа при поиске» установить значение = 150 мсек.

При данных настройках качество обменов 100%, скорость составляет 5-7 обменов в секунду.

Особенности трансляции через NPort 5110 и 5232 одного из нескольких лучей системы.

При необходимости возможно* использование следующих схем подключения:

1) трансляция одного из лучей RS-485:

2) трансляция одного из лучей RS-232:

*) Примечание: в редких случаях при использовании данных вариантов подключения возможна неустойчивая работа системы, поэтому после конфигурирования необходимо проведение длительного тестирования с проверкой качества обменов.

Настройки NPort’ов аналогичны описанным ранее.

Далее необходимо настроить АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про»   и сконфигурировать пульт С2000М программой RS485Settings:

Настройки значение
АРМ «Орион» / АРМ «Орион Про»

в программе Settings (http://bolid.ru/production/orion/po-orion/rssettings.html) на вкладках Общие RS и PORT[n], где n – номер используемого COM-порта.

параметр TimeoutConstant

параметр PauseFromSession

 

 

 

150

50

С2000M
«таймаут для ответа при поиске»
«пауза перед сеансом со смен. напр.»
150
50

При данных настройках качество обменов 100%, скорость составляет 5-7 обменов в секунду.

Выводы

  1. Имеется возможность работы устройств передачи данных NPORT 5110, NPORT 5232 и АРМ «Орион» /АРМ «Орион Про» по Ethernet каналу при подключении к ним по интерфейсу RS-232 (для 5110) и RS-485 (для 5232).
  2. Для работы системы с пультом С2000 по Ethernet каналу (4 вариант подключения для 5110 и 2 – для 5232) необходимо использовать пульт версии не ниже 1.23, с настраиваемыми задержками.