Jednoduchá komunikace přístrojů po sériové lince RS485 s převodníkem

Ve světě průmyslu se denně pohybuje nepřeberné množství firem a společností. Stejně tak jako v běžném životě i v průmyslu můžeme pozorovat mnoho rozdílů mezi jednotlivými příslušníky tohoto světa. Pokud se zaměříme na řešení vnitřní komunikace mezi přístroji a lidským faktorem, sběr dat a celkově dohled nad provozem z jednoho místa (velín), můžeme definovat několik základních typů firem.

a) Společnosti, které komunikaci s žádným přístrojem ani zařízením nepotřebují. b) Společnosti, kde je použití komunikace nezbytné a vyřešené (ve většině případů se zde používá i na míru vyvinutý software). c) Společnosti (také například majitelé MVE a další), v nichž sledují (rádi by sledovali) například naměřené hodnoty digitálního měřicího přístroje, elektroměru, regulátoru účiníku atp.

V tomto případě se zaměříme právě na poslední zmíněný případ, případ, kdy je v provozu instalován například digitální multimetr a firma vznesla požadavek na on-line dohled a ukládání naměřených hodnot do PC.

Na začátek je nezbytné položit si několik otázek a na základě odpovědí vybrat správný přístroj a nejvhodnější možný typ komunikace přístroje s PC.

Drtivá většina přístrojů schopných komunikovat využívá sériovou komunikaci RS485, která se hojně instaluje právě v průmyslu. Standard RS485 umožňuje vytvoření sítě až 32 přístrojů (více s opakovačem) a jeho výhodou je také maximální délka linky až 1200m.

1) Typ komunikace - Pravděpodobně půjde o výběr mezi:

- Přímá komunikace s použitím převodníku RS232/RS485

- Komunikace v síti Ethernet (s použitím převodníku Ethernet/RS485)

2) Přístroj(e) určené ke komunikaci

- Přístroj musí měřit veličinu, která bude dále sledována

- Přístroj musí být vybaven komunikačním rozhraním

3) Software pro sběr a úpravu dat

- Výrobci ke svým zařízením již z pravidla dodávají i software (v mnoha případech zdarma), který umožňuje sledování a sběr dat z instalovaných přístrojů dodavatele - Pro popsaný účel bývá takový software plně dostačující

RS232 / RS485

Donedávna jistě nejvíce využívaný způsob komunikaci mezi přístroji a řídicím místem (PC). Ke komunikaci se nejčastěji využívá protokol Modbus-RTU.

- Jednotlivé přístroje jsou sériově propojeny dle schématu (každý přístroj musí mít nastavenu svou adresu - "pořadové číslo", pomocí kterého budou rozeznávány při komunikaci). Linka o maximální délce 1200m by měla být (při delších linkách musí být) na obou stranách ukončena zakončovacími odpory (ideálně 110Ω), které zajistí, aby nedocházelo k odrazům signálu od konců vedení.

- Na straně převodníku je linka ideálně ukončena ve stejně provedené svorkovnici jako je svorkovnice měřicího přístroje (viz. schéma), ale existují i převodníky s jinými konektory, například CANON 25, CANON 9. Způsob ukončení linky na straně převodníku je tedy nutné přizpůsobit konektoru převodníku.

- Na druhé straně převodníku se dostaneme již k rozraní RS232. Tato část linky by měla být co nejkratší (jednotky metrů). Ukončení linky na straně převodníku opět záleží na typu konektoru, na straně PC končí linka připojením k sériovému portu (pokud ho PC má) nebo využijeme rozhraní USB.

- Posledním kouskem do skládačky je instalace a nastavení softwaru. Každý výrobce má uživatelské rozhraní svého softwaru odlišné, ale několik parametrů se při komunikaci musí nastavit vždy. Jedná se o parametry datového toku jako datové rámce, počet stopbitů, parita, přenosová rychlost, komunikační protokol atd.

Ethernet / RS485

Komunikace v sítích Ethernet a Internet je stále oblíbenější a využívanější.

- První část propojení je naprosto stejná jako v předchozím případě, rozdíl pozorujeme až za převodníkem, který je připojen v místní síti Ethernet pomocí kabelu ukončeným konektorem RJ-45. Počítač s nainstalovaným softwarem též musí být připojen v síti Ethernet.

- Oproti komunikaci RS232/RS485 je v případě použití sítě Ethernet potřeba nastavit více parametrů, mezi které patří například IP adresa, maska podsítě, TCP-IP port atd.

Konkrétní nastavení přístrojů a softwaru je individuální a záleží na výrobci, tento způsob komunikace (za popsané situace) je však velice jednoduchým, nenákladným a ideálním pro menší provozy a firmy s požadavkem sledování a uchovávání dat naměřených jedním nebo několika přístroji.