Sériová komunikace a průmyslové sběrnice

Sériová komunikace a průmyslové sběrnice

Michal Kahánek


Michal Kahánek

Program

Přehled zařízení pro sériovou komunikaciPřevodníky sériové linky na Ethernet

Komunikační brány pro průmyslové protokoly

Inteligentní RS-485

Mediakonvertory pro sběrnici PROFIBUS

Shrnutí


Přehled zařízení pro sériovou komunikaci a průmyslové protokoly

Externí sériové servery, terminálové servery

Serial-to-Ethernet, serial-to-WiFi, SDK

Sériové servery,terminálové servery Vestavné sériové servery Brány a karty pro

průmyslové protokoly

Multiportové sériové karty Průmyslové USB Mediakonvertory

Modbus, PROFIBUS, Ethernet/IP, DF1, CAN

PCIe, UPCI, PCI, PC/104, PC/104-Plus, ISA

USB-to-serial, USB huby pro Hi-Speed USB 2.0

Serial-to-serial, serial-to-fiber, Ethernet-to-fiber


Zařízení pro sériovou komunikaci a průmyslové protokoly

Závazek dlouhodobé podpory sériové komunikace

Již více než 20 let nabízí Moxa spolehlivé a inovativní řešení pro sériovou komunikaci. Moxa se zavazuje i nadále poskytovat širokou škálu produktů a služeb v této oblasti:

•Stabilní dodávky zařízení pro sériovou komunikaci•Trvalá podpora ovladačů pro nové OS•Spolehlivé obchodní, technické a servisní služby


Program

Přehled zařízení pro sériovou komunikaci

Převodníky sériové linky na Ethernet




Shrnutí


Proč používat převodníky sériové linky na Ethernet

• Centralizovaná vzdálená správa• Redukce celkových nákladů• Použití stávajících zařízení


Největší výrobce převodníků sériových linek na Ethernet na světě

První sériový server, kterým byl DE-311 se prodává již 14 let – STÁLE JE V NABÍDCE!

Více než 320 různých modelů převodníků

Podpora nejnovějších OS (Win 8/Linux 3.x)

Modely s velkou hustotou sériových portů a pro náročné provozní podmínky

Největší výrobce převodníků sériových linek na Ethernet


Univerzální Univerzální

NPort 5000

InovovanéInovované

NPort 5100A/5200A

Kombinované(sériové porty/Ethernet)

Kombinované(sériové porty/Ethernet)

NPort S8000

Bezdrátové (WiFi/Zigbee)Bezdrátové (WiFi/Zigbee)

NPort W2000A, NPort Z2150/Z3150

Dvojitá LAN a napájeníDvojitá LAN a napájení

CN2600

S2ESerial-to-Ethernet

Device Servers

VozidlaVozidlaNPort 5000AI-M12

Náročná prostředíNáročná prostředí

NPort IA5000/IA5000A

Zabezpečené (SSH/SSL)Zabezpečené (SSH/SSL)NPort 6000


http://www.moxa.com/product/NPort_5110.htm




Proč používat sériové servery NPort

Uživatelsky nenáročnákonfigurace

Webový konfigurační průvodceve 3 krocích/NPort Utility


Webový konfigurační průvodceve 3 krocích/NPort Utility

Ovladače pro více než 20 OSWin 8.1 /Linux 3.x

Ovladače pro více než 20 OSWin 8.1 /Linux 3.x

Kompletní produktová řada1/2/4/8/16/32 Port, C1D2, ATEX, DNV, EN50155

Kompletní produktová řada1/2/4/8/16/32 Port, C1D2, ATEX, DNV, EN50155


http://images.google.com.tw/imgres?imgurl=http://www.bozser.hu/Dnv.gif&imgrefurl=http://www.bozser.hu/profile/profile_m.htm&h=768&w=493&sz=11&hl=zh-TW&start=3&tbnid=0zLCMScB7RHYEM:&tbnh=142&tbnw=91&prev=/images?q=DNV&svnum=10&hl=zh-TW&lr=


• Webový průvodce nastavení ve třech krocích

• NPort Utility

• Mnoho předpřipravených operačních módů

Např. RealCOM, RFC2217, TCP Server, TCP Client, modem, atd.


Převodníky navržené pro požadavky různých průmyslových odvětví

Železnice – NPort 5000AI-M12

Průmyslová automatizace : CNC/DNC - NPort W2150A

Energetika / Inteligentní dopravní systémy - NPort S8000

Ropný a plynárenský průmysl - NPort IA5000



Referenční aplikace – řízení dopravní signalizace

Malý zástavný prostor Nízká spotřeba Široký provozní teplotní rozsah

Proč Moxa?

Aktuální informace o hustotě provozu mají být odesílány do řídicího systému.

Systém zahrnuje IP kamery, dále LED informační displeje, světelnou signalizaci se sériovým rozhraním a je vyžadovaná optická kruhová redundantní síť.

Již instalované rozvaděče mají malý volný prostor pro vestavbu dalších zařízení.

Požadavky na systém

Omezený prostor

Sériový server+

Ethernetový přepínač

NPort S8455

Referenční aplikace – palubní informační systém pro cestující

Má železniční certifikaci – EN50155 Konektory odolné proti vibracím a

rázům – M12 Dlouhá záruka a malá poruchovost Snadná konfigurace Široký rozsah provozních teplot

Proč Moxa?

Provozovatel metra poptával PIDS systém pro informování cestujících na palubě vlaků.

Zařízení měly ovládat LED informační displeje přes sériovou linku.

Požadovaná byla velká mechanická odolnost proti vibracím a rázům.


Ethernet

RS-485

NPort 5150AI-M12

Výhody sériových serverů Moxa

• Dlouhá životnost• Vysoké MTBF• Nízké náklady na údržbu

• Kompletní produktová řada

• Zařízení, ovladače pro nové OS a podpora následující 10 let

• Snadná instalace• Vzdálená konfigurace a

monitorování až 1024 převodníků

• Předpřipravené módy

Vlastnosti Výhody Přínosy

• Velký teplotní rozsah• ATEX, C1D2, IECEx • EN50121, EN50155• DNV• Galvanické oddělení• Přepěťová ochrana

• Více než 320 zařízení• Podpora nejnovějších OS

(Win 8/ Linux 3.x)• IPv6

• Konfigurace ve 3 krocích• NPort Utility• Mnoho operačních módů

Možnost instalace do nepříznivých

prostředí

Dlouhodobá spolupráce

Uživatelsky nenáročná konfigurace


Program






Shrnutí


Průmyslové automatizační systémy

Sériové sběrnice

PLC, RTU,HMI, IPC

SCADA,DCS

(Průmyslové protokoly)Modbus RTU, PROFIBUS, DeviceNet, CANbus…

Měřicí přístroje,pohony,snímače, I/O

Modbus TCP

(Průmyslový Ethernet)EtherNet/IP, PROFINET,Modbus TCP…

Ethernet TCP/IP


Podíl instalovaných průmyslových protokolů


Vývoj průmyslové automatizace

Tradičníprůmyslovéprotokoly

PrůmyslovýEthernet

Modbus RTU/ASCII

PROFIBUS DF1/DeviceNet

Modbus TCP PROFINET EtherNet/IP


Varianta 1: Upgrade stávajících systémů

EtherNet/IP

DF1

PLC

Modbus RTU

Modbus TCP

Měřicí přístroj Měřicí přístrojPohon

PROFIBUS

I/O Modul

PROFINET

MGate MB3170

MGate EIP3170

MGate 5102-PBM-PN


Varianta 2: Systémová integrace

PLC PLC

Modbus TCP

EtherNet/IP

Modbus RTU

Měřicí přístroj

PROFIBUS

Měřicí přístroj

PROFIBUS

I/O Modul

Modbus TCP

MGate 4101-MB-PBS

MGate 5101-PBM-MN

MGate 5105-MB-EIP

I/O Modul Pohon


Požadavky na komunikační brány

PLC

Komunikační brána

Průmyslovézařízení

• Průmyslové řešení• Certifikace pro riziková

prostředí

• Automatická konfigurace

• Nástroje pro analýzu protokolů

• Systémový log, signalizace chyb

• Konfigurace uložená naSD kartě

Spolehlivé provedení

Snadnáúdržba

Rychláinstalace


Přehled nabídky komunikačních bran

MGate MB3000Modbus TCP a Modbus RTU/ASCII

MGate 5101-PBM-MNPROFIBUS Master a Modbus TCP

MGate EIP3000EtherNet/IP a DF1

MGate 5105-MB-EIPModbus RTU/ASCII/TCP a EtherNet/IP

MGate 4101-MB-PBSPROFIBUS Slave a Modbus RTU/ASCII

MGate 5102-PBM-PNPROFIBUS Master aPROFINET

ICF-1180I/1280IPROFIBUS-to-Fiber


Referenční aplikace – regulace HVAC

Nástroj pro analýzu protokolů s webovým rozhraním pro zjednodušení konfigurace

Signalizace chyb – pro rychlou identifikaci zdroje problému

Rychlá výměna pomocí SD karty Možnost definovat chování při ztrátě

ethernetového spojení

Proč Moxa?

Snížení spotřeby energie použitím jednotek s plynule regulovatelným výkonem

Připojení jednotek s Modbus RTU komunikaci do sítě EtherNet/IP. EtherNet/IP jednotky jsou nákladné a mají složitější instalaci


EtherNet/IPEthernet

Jednotky s plynule regulovatelným výkonem

Automobilová výroba

RS-485

Modbus

Použité zařízení• MGate 5105-MB-EIP

http://www.google.com.tw/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=sE0z6eP37-iOuM&tbnid=rioJe-ugiBnF6M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.zonehvac.com/&ei=7OroUaCMA8ynkAWXy4GQCA&psig=AFQjCNEl2nRo4ZgTcx8uEXtZ0ucORfYvhg&ust=1374305376529854

Referenční aplikace – monitorování elektroměrů

Průmyslové provedení - 15KV ESD ochrana sériových portů

Nástroj pro analýzu protokolů - pro jednodušší řešení problémů během instalace

Proč Moxa?

Sběr informací z elektroměrů a UPS přes různá sériová rozhraní

Možnost vzdáleného monitorování přes Ethernet

Požadavky na systémEthernet Modbus TCP

Modbus RTURS-485

Elektroměry UPS

Modbus RTU RS-232

Dispečink• Sběr dat z elektroměrů• Monitorování stavu UPS

Použitá zařízení• MGate MB3480

Výhody průmyslových komunikačních bran

• Jednodušší konfigurace protokolů

• Není nutno instalovat metodou pokus omyl

• Prevence problémů• Rychlá identifikace

problémů• Zkrácení výpadků

• Odolnost v nepříznivých prostředích

• Propojitelnost

Vlastnosti Výhody Přínosy

• Automatická konfigurace - QuickLink, AutoScan

• Analyzátor protokolů- I/O Data View, zobrazení přenášených zpráv

• Systémový log, signalizace chyb

• Konfigurace na SD kartě

• Průmyslové provedení- Teploty: -40 až 75°C,

izolace sériových portů• Rizikové certifikace

- C1D2/ATEX, IECEx• PI, ODVA certifikace

Rychlá instalace

Snadná údržba

Spolehlivé provedení


Program






Shrnutí


Nové multiportové karty pro sběrnici PCI Express s „Inteligentní RS-485“

Modely– CP-134EL-A-I / CP-118E-A-I / CP-138E-A-I / CP-116E-A

Podporované OS– Linux kernel 2.4.x/2.6.x/3.x – Windows XP/Vista/2000/2008/7/8/2012


Co to znamená „Inteligentní RS-485“

Sběrnice RS-485 – chyby komunikace

2W-RS-485

Sběrnice RS-485

Zakončovací odpor

Napěťové přizpůsobení

Novinka - Inteligentní RS-485 1. Instalace jedním kliknutím 2. Řešní problémů jedním kliknutím


Zprovoznění tradiční RS-485

2W-RS-485

Sběrnice RS-485

Zakončovací odpor


Komunikační chyba

RS-485 Komunikační chyba

Nastavení terminátoru

Technická podpora

Nastavení napěťového přizpůsobení

Test Provoz

Nekomunikuje


Zprovoznění „Inteligentní RS-485“

2W-RS-485

Sběrnice RS-485

Zakončovací odpor


Komunikační chyba

Kliknutí na tlačítko“Auto tuning”

Funkční komunikace

Funkční komunikace!

RS-485 Komunikační chyba


Řešení problémů u tradiční RS-485

Parametry sběrnice RS-485• Zjištění délky sběrnice• Nastavení přizpůsobovacích odporů• Nastavení zakončovacího odporu• Sběrnice nekomunikuje / zkreslení průběhu signálů

Technickápodpora

Provozní lokalita Osciloskop


Řešení problémů u „Inteligentní RS-485“

Typ poruchy Řešení

Zkreslení průběhu signálu Zapnutí napěťového přizpůsobení

Příjem odraženého signálu Zapnutí zakončovacího odporu

Chybné data Nastavení přizpůsobení a terminátoru

Tlačítko “Start Diagnose”

Příčina problému


Program






Shrnutí




Model řada ICF-1180I řada ICF-1280I

Optické porty 1 2

Optické rozhraní

Single-mode/Multi-mode, ST konektory

Single-mode/Multi-mode, ST konektory

Síťová topologie

Bod - bodLineární, Hvězdicová, Redundantní kruhová

Provozní teploty

0 až 60°C, -40 až 75°C 0 až 60°C, -40 až 75°C

Diagnostika optické linky

Ne Ano

Nové funkce mediakonvertorů


Redundantní optický kruhs nulovým časem obnovy

Redundantní optický kruhs nulovým časem obnovy

Diagnostika optické linkyÚspora 50% lidských zdrojů, 80% času

Diagnostika optické linkyÚspora 50% lidských zdrojů, 80% času

Redundantní kruhová topologie


Snadné použití– U mediakonvertorů ICF-1280I není potřeba tester optických kabelů.

Mediakonvertory jsou již vybaveny diagnostickou funkcí aktivovanou DIP přepínači.

Instalační fáze a aktivní monitorování

– Z jedné lokality lze ověřit celou síť

– Detekce Tx/Rx vlákna, místo detekce pouze vjednom směru





Test mód Test mód

Tx

Rx

P1/P2

Fault LED

Obousměrný test rozliší chybu na Tx nebo Rx části portu



Test mód Test mód

Tx

Rx

P1/P2

Fault LED

Obousměrný test rozliší chybu na Tx nebo Rx části portu

Z jedné lokality lze ověřit celou síť



P1/P2

Fault LED

Program






Shrnutí


ShrnutíMoxa nabízí kompletní portfolio zařízení pro interní a externí připojení sériových zařízení k PC nebo do sítě Ethernet včetně mediakonvertorů

Sériové servery Moxa jsou nabízený ve variantách navržených dle požadavků různých průmyslových odvětví

Komunikační brány Moxa pro průmyslové protokoly vynikají rychlou instalací a snadnou údržbou

Inteligentní rozhraní RS-485 u multiportových karet automaticky detekuje parametry sběrnice a nastavuje zakončovací a přizpůsobovací impedance

Mediakonvertory pro sběrnici PROFIBUS podporují redundantní kruhové propojení a detekci stavu optických linek v celé síti z jednoho místa


Těšíme se na spolupráci

ELVAC a.s.Hasičská 53, 700 30Ostrava-Hrabůvka

Tel.: +420 597 407 100Fax: +420 597 407 102E-mail: [email protected]

www.elvac.eu

mailto:[email protected]

Documents

Sériová komunikace a průmyslové sběrnice