23.5.2012
Sériová komunikace, vestavné počítače
Program
Sériová komunikace, vestavné počítače
Sériový server s podporou PoE napájení Vestavné sériové servery Mediakonvertory pro PROFIBUS Komunikační brány PROFIBUS-to-Modbus Vestavné počítače Shrnutí
Martin Löw
Sériová komunikace, vestavné počítače
Sériová komunikace, vestavné počítače
NPort P5150A 1-portový sériový server s podporou PoE napájení PD zařízení dle normy 802.3af 1 x RS-232/422/485 port, DB9 male Přepěťová ochrana sériového portu, LAN portu a napájení – Level 2 sériový port – Level 2 LAN – Level 3 napájení
PSE a PD zařízení Napájení
Data + Napájení Data
PSE
PD
Až 100 metrů
PSE (Power Sourcing Equipment)
PD (Powered Device)
Dodává napájení pro připojená zařízení
Je napájeno z ethernetového kabelu
Ovladače pro Windows/Linux/UNIX NPort
Na zakázku při odběru minimálně 50ks navíc výstup 12V/4W
Sériová komunikace, vestavné počítače
Co je přepětí? Zdroje: – Atmosférické výboje (velká energie) – Spínací pulzy (opakované časté působení)
Spojení: – Spojení může být realizováno napájecími nebo datovými vodiči (např. sériová linka nebo Ethernet), do kterých se přepětí indukuje ze jeho zdrojů.
ON OFF
Bezdrátový AP PoE ethernetový přepínač
PoE injektor
PoE mediakonvertor
IP kamera
VoIP telefon
Sériová komunikace, vestavné počítače
Proč je přepěťová ochrana důležitá Vyšší spolehlivost zařízení – 65% reklamací Nport serverů je způsobeno poškozením sériového portu přepětím Spokojenější uživatel Nižší náklady na řešení poruch – Systém je mimo provoz – Náklady na opravu
Přepětí je všude!
1
23.5.2012
Sériová komunikace, vestavné počítače
Přehled přepěťové ochrany NPort serverů Požadavky na přepěťovou ochranu dle IEC 61000-4-5 Level
Napětí
0
0
1
0.5KV
Částečně elektricky chráněné prostředí
2
1KV
Prostředí s dobře odděleným vedením
3
2KV
Prostředí s paralelně vedenými kabely
Sériová komunikace, vestavné počítače
Proč je u sériových serverů užitečné PoE PoE přepínač
Přepínač
Popis Dobře elektricky chráněné prostředí
Jednodušší topologie
Úrovně přepěťové ochrany Model
Sériová linka
Napájení
Ethernet
NPort 5000A
Level 1
Level 3
Level 2
NPort P5150A
Level 2
Level 3
Level 2
NPort IA5000A
Level 2
Level 3
Level 2
Výhody: Jednodušší instalace Nižší náklady na údržbu Centralizované napájení
Sériová komunikace, vestavné počítače
Centrální správa CNC strojů Vývoj a řízení výroby
CNC vývojový systém
Sériová komunikace, vestavné počítače
Skladový dohledový systém
CAD / CAM stanice
Ethernet PoE přepínač
PoE přepínač Sériová linka
CNC
Sériová linka
CNC
Sériová linka
PoE Sériová linka
CNC
Výrobní hala
Sériová komunikace, vestavné počítače
NPort P5150A – Přehled výhod Jednodušší konfigurace – Optimalizované webové rozhraní s průvodcem pro rychlé nastavení
Přepěťová ochrana – Sériový port: Level 2 – LAN: Level 2 – Napájení: Level 3
Sériová komunikace, vestavné počítače
Program Sériový server s podporou PoE napájení
Vestavné sériové servery Mediakonvertory pro PROFIBUS Komunikační brány PROFIBUS-to-Modbus Vestavné počítače Shrnutí
Ovladače a operační módy pro různé typy sériových a ethernetových aplikací
2
23.5.2012
Sériová komunikace, vestavné počítače
Důvody použití vestavných sériových serverů
Cíl
– Tradiční sériová zařízení umožňují komunikaci a připojení k PC přes sériový port – Pro větší konkurenceschopnost a užitnou hodnotu je trendem přecházet u zařízení na připojení přes Ethernet
Požadavky – Minimální zásahy do ověřené stávající základní desky zařízení – Zachovat stávající kryt zařízení s omezeným prostorem pro vestavbu dalších komponent – Rychlý vývoj bez nutnosti modifikovat stávající software
Sériová komunikace, vestavné počítače
Požadavky na vestavné sériové servery Malé rozměry Zaručená kvalita Nízká spotřeba Nízká cena Dobrá technická podpora Snadná integrace Dlouhodobá dostupnost Variabilní funkcionalita
Řešení – Vestavné sériové servery Moxa MiiNePort
Sériová komunikace, vestavné počítače
Vestavné sériové servery Moxa
Sériová komunikace, vestavné počítače
Volba vhodného typu vestavného modulu
MiiNePort E1 – Zásuvný modul – RJ45 LAN konektor – 33,9 x 16,25 x 13,5 mm
Bez LAN konektoru – Libovolné umístění modulu v zařízení – Možnost použít například M12 konektor místo RJ45
MiiNePort E2 – Zásuvný modul – Bez konektorů – 29 x 17 x 12,6 mm
S LAN konektorem – Není potřeba umisťovat LAN konektor na základní desku
MiiNePort E3 – Hřebenový konektor – RJ45 LAN konektor – 35 x 52,5 x 18 mm – PoE napájení
Sériová komunikace, vestavné počítače
Volba vhodného typu vestavného modulu S PoE napájením
Sériová komunikace, vestavné počítače
Pokročilé funkce vestavných ethernetových modulů
– Napájení ethernertového modulu – Pass through funkce pro napájení základní desky
Easy Design Power Input – Podpora napájení 3,3 a 5VDC – Automatická detekce napájecího napětí
Výhody Napájení Ethernet
– Univerzální použití – Úspora nákladů na napěťový měnič
3
23.5.2012
Sériová komunikace, vestavné počítače
Pokročilé funkce vestavných ethernetových modulů
Auto Configure
Sériová komunikace, vestavné počítače
Pokročilé funkce vestavných ethernetových modulů
Serial Command Mode
– Automatické stažení konfigurace z TFTP serveru po připojení do výrobní sítě – Náhodně vygenerovaná IP adresa
Výhody – Redukce nároku na lidské zdroje při masové výrobě – Vyšší produktivita
– Konfigurace modulu přes sériový port – Další varianta konfigurace
Výhody – Konfigurace komunikačních parametrů bez síťového připojení například z klávesnice zařízení
Sériová komunikace, vestavné počítače
Pokročilé funkce vestavných ethernetových modulů
Easy Webpage
Sériová komunikace, vestavné počítače
Pokročilé funkce vestavných ethernetových modulů
Multi-channel Serial Communication
– Možnost úpravy webového konfiguračního rozhraní modulu – Integrace nastavení hostitelského zařízení do jedné konfigurační konzoly
Výhody
– Současně aktivní dva operační módy – Jeden modul může plnit více úloh
Výhody – Pro různé úlohy je možné používat různé operační módy podle vhodnosti
– Přizpůsobení designu požadavkům výrobce hostitelského zařízení – Omezení možností nastavení
Sériová komunikace, vestavné počítače
Program Sériový server s podporou PoE napájení Vestavné sériové servery
Mediakonvertory pro PROFIBUS Komunikační brány PROFIBUS-to-Modbus Vestavné počítače Shrnutí
Sériová komunikace, vestavné počítače
Přehled zařízení Moxa pro PROFIBUS 1-portový převodník PROFIBUS na optiku
Komunikační brána PROFIBUS na Modbus
2011
2-portový převodník PROFIBUS na optiku Září 2012
Komuniační brána PROFIBUS na PROFINET Září 2012
2012
Rok
4
23.5.2012
Sériová komunikace, vestavné počítače
Mediakonvertor ICF-1180I • LED Indikátory: PW1/PWR2 Stav systému PROFIBUS Active Fiber Active • 100BaseF(X) port Multi/Single mode ST konektor
• Napájeci svorkovnice • Reléové výstupy • DIP přepínače: 4x pro nastavení rychlosti, Fiber link monitor (Fiber 1,2 - rezervováno pro redundanci nebo další nové funkce) • Montáž na DIN lištu nebo panel
Sériová komunikace, vestavné počítače
Výhody ICF-1180I Jednoduchá konfigurace – Automatická detekce rychlosti
Doplňkové funkce – Hardware Fail Safe – Reléové výstupy – Redundantní napájení
Orientace na průmyslové aplikace • Kovový kryt
• PROFIBUS DB9 female
– Galvanická izolace 2kV
Sériová komunikace, vestavné počítače
Sériová komunikace, vestavné počítače
Funkce Hardware Fail Safe PROBLÉM Mediakonvertor je použitý pro vzájemné propojení segmentů PROFIBUS sítě. Pokud dojde k hardwarovému problému (například zkrat nebo přerušení vodičů) v jednom segmentu, může dojít k vygenerování vadného datagramu a jeho přenesení do vedlejšího segmentu. ŘEŠENÍ Funkce Moxa Hardware Fail Safe detekuje vadný datagram a zabrání jeho přenosu do funkčního segmentu sítě.
Program Sériový server s podporou PoE napájení Vestavné sériové servery Mediakonvertory pro PROFIBUS
Komunikační brány PROFIBUS-to-Modbus Vestavné počítače Shrnutí
Sériová komunikace, vestavné počítače
Komunikační brána MGate 4101-MB-PBS • LED indikátory: PW1/PWR2/Ready P1/P2
• Napájecí svorkovnice • Reléové výstupy • 2x otočný přepínač pro nastavení PROFIBUS adresy
Sériová komunikace, vestavné počítače
Výhody MGate 4101-MB-PBS Jednoduchá konfigurace – Průvodce pro rychlé nastavení Modbus komunikace – Podpora různých jazyků
Doplňkové funkce
• RS-232 konzola • Montáž na DIN lištu nebo panel
– Reléové výstupy
• Modbus DB9 male • Kovový kryt • PROFIBUS DB9 female
5
23.5.2012
Sériová komunikace, vestavné počítače
Automatická konfigurace (MGate 4101-MB-PBS)
Program
Tři kroky průvodce: Připojení, čekání a úspěšný provoz! Profibus Side
Master
Modbus Side Modbus Slave Master Auto-Learning
Sériová komunikace, vestavné počítače
Master
Sériový server s podporou PoE napájení Vestavné sériové servery Mediakonvertory pro PROFIBUS Komunikační brány PROFIBUS-to-Modbus
Vestavné počítače Shrnutí
Slave
Slave
Slave
Sériová komunikace, vestavné počítače
Sériová komunikace, vestavné počítače
Vývoj vestavných počítačů Moxa
DADA-660 series
IXP422/425 266/533MHz Linux 2.6 nebo Windows CE 10/100BaseT(X) 16x RSRS -232/422/485
UCUC -7100 / W series
DADA-680series / DADA-710
Volba komponent s ohledem na životnost v extrémních teplotních podmínkách V2000 series
V2000 series Intel Celeron M Intel Atom Linux 2.6 nebo Win XPe, Linux 2.6 nebo Windows WinCe (DA(DA-680) 2x 10/100/1000BaseT(X) 4+10/100/100BaseT(X) 2x displej displej nebo 6x10/100BaseT(X) (DA(DA-681) RSRS -232/422/485 4x RSRS -232 + 8xRS8xRS-485 (DA(DA -681) nebo 2 až 4 rozšiřující sloty sloty
UCUC-7400 series
MOXA ART 192MHz ARM9 IA260 series IXP422/425 μClinux Cirrus 200MHz ARM9 Linux 2.6 (Win CE 5.0) 10/100BaseT(X) WinCE 6.0 nebo Linux 10/100BaseT(X) RSRS -232/422/485 VGA rozhraní RSRS -232/422/485 10/100BaseT(X) RSRS -232/422/485 Digitální I/O
MCMC -4500
Intel Core 2 Duo WindowsXPe nebo XP pro 2x 10/100/1000BaseT(X) 2x displej displej RSRS -232/422/485
V-460 series / VV-481 UCUC -8400 series AMD Geode LX 800 500MHz / IXPIXP -435 533MHz Linux 2.6 3x 10/100BaseT(X) 8x RSRS -232/422/485
Intel Celeron 1GHz (V4(V4 -81) Windows embedded VGA rozhraní 10/100BaseT(X) RSRS -232/422/485
Sériová komunikace, vestavné počítače
Vývoj vestavných počítačů Moxa Konstrukce krytu je přizpůsobena rozmístění součástek na základní desce pro přímý odvod tepla Konektory jsou přímo na základní desce pro větší odolnost proti vibracím
Sériová komunikace, vestavné počítače
Vývoj vestavných počítačů Moxa Tvar krytu a tloušťka žeber je optimalizována pro rovnoměrný odvod a předávání tepla
6
23.5.2012
Sériová komunikace, vestavné počítače
Sériová komunikace, vestavné počítače
Vývoj vestavných počítačů Moxa
Vývoj vestavných počítačů Moxa
Nízké teploty se testují ve ventilované skříni pro simulaci maximálně nepříznivých podmínek
Vysoké teploty se testují ve skříni bez ventilace pro simulaci maximálně nepříznivých podmínek
Sériová komunikace, vestavné počítače
Program Sériový server s podporou PoE napájení Vestavné sériové servery Mediakonvertory pro PROFIBUS Komunikační brány PROFIBUS-to-Modbus Vestavné počítače
Shrnutí
Sériová komunikace, vestavné počítače
Shrnutí Moxa dodává kompaktní i vestavné sériové servery s možností PoE napájení Výhodou PoE napájení je jednodušší instalace a vyšší spolehlivost díky centralizovanému napájení Přepěťová ochrana sériových portů je důležitá, protože jejich poškození přepětím je nejčastějším důvodem reklamací U vestavných sériových serverů jsou důležité pokročilé funkce pro zákaznické přizpůsobení a usnadnění hromadné výroby hostujících zařízení Moxa dodává mediakonvertory a komunikační brány pro sběrnici PROFIBUS Vestavné počítače Moxa jsou od počátky navrhovány a testovány pro provoz v extrémně nepříznivých podmínkách
Těšíme se na spolupráci ELVAC IPC s.r.o. Hasičská 53, 700 30 Ostrava-Hrabůvka Tel.: +420 597 407 300 Fax: +420 597 407 302 E-mail:
[email protected] www.elvac.eu
7