AirGate Modbus RS485 – vezeték nélküli átalakító Az AirGate-Modbus olyan átalakító eszköz, mely az RS485 Modbus protokoll vezeték nélküli adatátvitelét teszi lehetővé az IEEE 802.15.4 szabványnak megfelelően. Az átalakító paraméterezése a számítógép USB portjáról végezhető el, díjmentes programmal, a mellékelt kábel segítségével.
Kommunikációs paraméterek •
Maximális adó teljesítmény: 100mW
•
Hatótávolság: épületen belül 100m, szabadtéren rálátással 1000m
•
Adatátvitel: RF 250 Kbps
•
Soros adatátviteli sebesség 1,2 – 115,2 Kbps
•
Vevő érzékenység: -92 dBm
Hálózat és biztonság •
ISM működési frekvencia 2.4GHz
•
DSSS technológia - Direct Sequence Spread Spectrum
•
OQPSK moduláció – Offset Quadrature Phase Shift Keying
•
Hálózati topológia: csillag
•
Használható csatornák száma: 16
•
Hálózati azonosító: PAN ID
•
Adat titkosítás: AES-CBC-128 (Advanced Encryption Standard)
Műszaki paraméterek •
Tápfeszültség: 10 – 35VDC
•
Maximális áramfelvétel 70mA (24VDC tápfeszültség mellett)
•
Működési hőmérséklet 0 ~ 70ºC
•
Működési páratartalom: 80% ( 30ºC )
•
Elektromágneses zavarvédelem: EN61000-4-2, EN61000-4-3, EN61000-4-4, EN61000-4-5, EN61000-4-6, CISPR11.
•
Súly: 110g
•
Burkolat: ABS műanyag, DIN sínre szerelhető adapterrel
•
Méret: 99,5 x 114 x 17,5
•
Védelem: IP20
•
Beépített védelem fordított tápfeszültség polaritás ellen
•
Javasolt vezeték keresztmetszet 0,14 – 1,5 mm²
Tanúsítványok
Méretek és szerelés Az AirGate Modbus átalakító közvetlenül DIN sínre szerelhető, méreteit az alábbi ábra tartalmazza:
Bekötés Az AirGate-Modbus átalakító bekötését az alábbi ábra szemlélteti:
Az 1-2 és 3 pontokra csatlakoztatható az RS485 kommunikáció, mely belül a 4-5 és 6 pontokkal közösítve van. A 7-8 pontokra pedig a tápfeszültség csatlakoztatható. Figyelem! A tápfeszültség csatlakoztatásakor körültekintően járjon el. Amennyiben a tápfeszültséget az RS485 kommunikációs vonalra csatlakoztatja, akár csak egy rövid időre is, az az eszköz meghibásodásához vezethet.
Előlapi elemek Az AirGate Modbus átalakító előlapjára csatlakoztatható az antenna, megtalálható rajta a programozásra használható mini USB csatlakozó, valamint visszajelző LED-ek.
USB A mini USB csatlakozón keresztül elvégezhető az AirGate-Modbus beállítása, díjmentes PC alapú program segítségével, de emellett közvetlenül PC-re csatlakoztatva Modbus RTU Master-ként is használható. Süllyesztett nyomógomb A gomb megnyomását követően az átalakító beállítási módba lép, így végezhető el a konfiguráció USB csatlakozón keresztül. Amennyiben a beállítás nem kezdődik meg egy percen belül, a készülék normál működési módba kapcsol. Visszajelző LED-ek Az eszköz bekapcsolását követően a Status LED gyorsan kezd villogni, mindaddig, amíg nem csatlakozik a vezeték nélküli hálózathoz. Amennyiben a csatlakozás sikeres, a STATUS LED folyamatosan világít. Ha a süllyesztett nyomógomb segítségével beállítási módba kapcsolja a készüléket, a STATUS LED lassabban kezd villogni, (körülbelül másodpercenként egyszer) mindaddig amíg az eszköz beállítási módban marad. Beállítási mód befejezése a következőképpen lehetséges: • Süllyesztett nyomógomb ismételt megnyomásával • Beállítás letöltése számítógépről • 1 perc várakozással A COM LED villogása a kommunikációt jelzi vissza, a villogás sebessége összefügg a kommunikáció sebességével. A két LED abban az esetben világít egyszerre, ha az eszköz belső program vagyis Firmware éppen frissítése folyamatban van.
Működési módok Az AirGate-Modbus átalakító 4 különböző üzemmódban képes működni. A működési mód beállítása az ingyenes DigiConfig program segítségével lehetséges. RS-485 Master Adattovábbítás RS-485 és IEEE 802.15.4 között. Ebben az üzemmódban az átalakító RS-485 vonalára csatlakoztatható a Modbus hálózat. A vezeték nélküli kommunikáció pedig egy vagy több AirGate-Modbus eszközhöz csatlakozik. RS-485 Slave Adattovábbítás IEEE 802.15.4 és RS485 között. A vezeték nélküli kommunikáció egy másik AirGate-Modbus eszközhöz csatlakozik, mely Masterként van konfigurálva. Az RS485 vonalra pedig további Modbus Slave-ek csatlakoztathatók. USB-Master USB routing RS485 és IEEE 802.15.4 között Ebben az üzemmódban az AirGate-Modbus átalakító az USB interfészén keresztül csatlakozik az USB Master-hez és az RS485 interfészhez pedig Modbus Slave eszközök csatlakoznak. A vezeték nélküli interfészhez pedig egy vagy több AirGate átalakító csatlakozik, Slave módban. MULTI-Master USB és RS485 multiplexelés IEEE 802.15.4 számára Az átalakító az RS485 és USB interfészét multiplexeli Modbus Master-ek számára. A Master-eket közvetlenül az interfészhez kell csatlakoztatni. A vezeték nélküli interfészhez pedig egy vagy több AirGate átalakító csatlakozik, Slave módban. Ebben a működési módban a Timeout paraméter megadása szükséges a Master-ek számára, hogy mindegyiknek jusson elegendő idő a kommunikációs vonal használatára. A Timeout paramétert automatikusan beállítja a DigiConfig program, az adatátviteli sebesség függvényében. A Slave egységek számától, valamint a válaszidejüktől függően szükséges lehet a paraméter módosítása. Az USB és RS485 interfészre csatlakoztatott Master-ek esetén is meg kell adni a saját Timeout paramétereiket, melyek javasolt értéke a kétszerese az AirGate-Modbus átalakítón beállított értéknek. A működési módok a következőképpen kombinálhatók: Kiválasztott mód
Csatlakoztatható eszköz módja
RS485-Master
RS-485 Slave/Slave-ek
USB-Master
RS-485 Slave/Slave-ek
MULTI-Master
RS-485 Slave/Slave-ek
Vezeték nélküli átvitel a Modbus hálózat bármely pontján Vezetékes átvitelt használó hálózatokat kapcsol össze vezeték nélküli hálózattal. Az AirGateModbus átalakító RS-485 portjára csatlakozik a Modbus Master valamint csatlakozhatnak Modbus Slave egységek is. Több vezeték nélküli hálózat is csatlakoztatható a Master-ként beállított átalakítóhoz.
Vezeték nélküli átvitel a Modbus Master egység közelében A vezetékes hálózat közvetlenül a Modbus Master-hez csatlakozik USB interfészen keresztül. Ebben a kiépítésben az AirGate-Modbus USB-RS485 átalakítóként használható, a követlenül vezetékkel kapcsolódó eszközökhöz.
Vezeték nélküli adatátvitel Modbus Masterek közelében Ebben a kiépítésben a Multi-Master-ként beállított átalakító két Modbus Master-t képes fogadni, az egyiket az RS485, a másikat pedig USB interfészen keresztül. A vezeték nélküli hálózat közel található a Master egységekhez.
Alkalmazási példa Egy alkalmazáson belül kombinálhatók az RS485-Master illetve RS-485-Slave átalakítók, melyre egy lehetséges összeállítást szemléltet a következő ábra:
Egy hibás hálózati felépítés Az előző példához hasonló felépítésű hálózat esetén nem lehetséges Modbus Slave eszközök csatlakoztatása két AirGate-Modbus átalakító közé.
DigiConfig program telepítés, használata Az átalakító beállításához a DigiConfig program használható, mely a mellékelt CD-n megtalálható. A telepítéshez indítsa el a „DigiConfigSetup.exe” állományt. A program telepítésekor a használathoz szükséges USB meghajtóprogram automatikusan telepítésre kerül.
A program elindítását követően első lépésként a kommunikációs paraméterek megadása szükséges. Ehez csatlakoztassa az AirGate-Modbus konvertert az USB portra, és a felső menüben található „Configurations” menüpontban válassza a „Communication” elemet, ekkor a következő képernyő jelenik meg:
A „Serial Port” legördülő menüből ki kell választani a megfelelő COM port számát, melyre az átalakító feltelepült. A „Baud Rate” mezőben kiválasztható az átviteli sebesség, a „Parity” résznél a parítás, meg kell adni a stop bitek számát, valamint a várakozási időt (Timeout) milliszekundumban. Az AirGate-Modbus átalakító alapértelmezett beállításai: •
Serial Port: USB Serial Port (COM x), ahol x a kommunikációs port száma
•
Baud rate: 115200
•
Parity: None
•
Stop bits: 2 bits
•
Timeout(msec): 1000
Az átalakító beállítása a süllyesztett nyomógomb megnyomását követően lehetséges, ekkor beállítási módba lép az AirGate-Modbus átalakító. Ekkor a Status LED lassabban kezd villogni, másodpercenként körülbelül egyszer. Beállítási módban a vezeték nélküli kommunikáció nem üzemel. Az átalakító alapértelmezett címe 246. A programban a „Search Options” résznél a „First Adress” pontban megadható az eszköz alapértelmezett címe, vagyis 246. Majd a „Search” gombra kattintva a program megkeresi az átalakítót. Ha a keresés sikeres volt, a bal oldalt található listában ki kell választani az AirGateModbus átalakítót a paraméterek módosításához.
Beállítható paraméterek BASIC PAN ID – hálózati azonosító Minden egyes vezeték nélküli hálózat esetén egyforma azonosító megadása szükséges. A különböző hálózatokat különböző azonosítóval kell ellátni. BAUD RATE – adatátviteli sebesség Az USB és RS485 interfész esetén is külön-külön megadható. Az interfészre csatlakoztatott eszközök mindegyikének ugyanazt az átviteli sebességet kell megadni, ellenkező esetben a kommunikáció nem működik. PARITY – paritás Az USB és RS485 interfész esetén is külön-külön megadható. Az interfészre csatlakoztatott eszközök mindegyikének ugyanazt a paritást és stop bitek számát kell megadni, ellenkező esetben a kommunikáció nem működik. TIMEOUT – várakozási idő A várakozási idő milliszekundumban adható meg, mely azt az időt jelenti, amíg a kérésre válasz érkezik. Értékét a DigiConfig program automatikusan meghatározza, a kiválasztott átviteli sebesség függvényében.
RS-485 Master, RS485-Slave és USB-Master működési mód esetén a várakozási időt csupán megjeleníti a program, mely alapján a Modbus Master eszköz beállítása elvégezhető. Javasolt legalább a DigiConfig program által kiírt érték megadása a Modbus Master eszközön. Multi-Master mód esetén a várakozási idő az AirGate Modbus átalakítóra vonatkozik. A hálózaton található eszközök várakozási idejét javasolt dupla értékre választani, mint az AirGate-Modbus várakozási ideje. OPERATION MODES – működési mód A csatlakoztatott átalakító működési módja határozható meg. ADVANCED INTERFRAME TIME A maximális megengedett idő (milliszekundumban), mely két, egy csomaghoz tartozó byte fogadása között telik el. Az időt automatikusan számolja a DigiConfig program, módosítása csak abban az esetben szükséges, ha az eszközök között kommunikációs hiba lép fel. RF POTENCY Átviteli erősítés értékének megváltoztatása. Megadható értékek: 0 – 20dBm. SECURITY A csomagok titkosítása engedélyezhető az „Enable Security” négyzet bejelölésével. Ebben az esetben javasolt a biztonsági kulcs megváltoztatása a „Change Security Key” elemre kattintással, az új kód pedig a „Typethekeyhere” mezőbe írható.
Firmware frissítés Az AirGate-Modbus átalakító programjának frissítése a DigiConfig programon keresztül lehetséges, a következő lépések végrehajtásával: 1. A programban válassza az „Enable Firmware Update” opciót 2. Kattintson az „Open” gombra és válassza ki az új frimware állományt (.cbin kiterjesztés) 3. Nyomja meg az „Apply” gombot. 4. Várjon, amíg a frissítés befejeződik, melyet követően egy üzenet jelenik meg, ahol kattintson az „OK” gombra. 5. Ezt követőn a az átalakító STATUS LED ismét gyorsan kezd villogni.
Figyelem! Ügyeljen arra, hogy a frissítés alatt ne szakítsa meg az eszközzel a kommunikációt, illetve folyamatosan tápfeszültség alatt legyen az eszköz. Ellenkező esetben az AirGateModbus átalakító programja károsodhat, így az eszköz használhatatlanná válhat.
