Sériová komunikace Moxa

Sériová komunikace a průmyslové
sběrnice
Michal Kahánek
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Program
Přehled zařízení pro sériovou
komunikaci
Převodníky sériové linky na Ethernet
Komunikační brány pro průmyslové protokoly
Inteligentní RS-485
Mediakonvertory pro sběrnici PROFIBUS
Shrnutí
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Přehled zařízení pro sériovou komunikaci a
průmyslové protokoly
Sériové servery,
terminálové servery
Externí sériové servery,
terminálové servery
Multiportové sériové
karty
PCIe, UPCI, PCI, PC/104,
PC/104-Plus, ISA
Vestavné sériové servery
Serial-to-Ethernet,
serial-to-WiFi, SDK
Brány a karty pro
průmyslové protokoly
Modbus, PROFIBUS,
Ethernet/IP, DF1, CAN
Průmyslové USB
Mediakonvertory
USB-to-serial, USB huby pro
Hi-Speed USB 2.0
Serial-to-serial, serial-to-fiber,
Ethernet-to-fiber
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
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
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Program
Přehled zařízení pro sériovou komunikaci
Převodníky sériové linky na Ethernet
Komunikační brány pro průmyslové protokoly
Inteligentní RS-485
Mediakonvertory pro sběrnici PROFIBUS
Shrnutí
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Proč používat převodníky sériové linky na
Ethernet
• Centralizovaná vzdálená správa
• Redukce celkových nákladů
• Použití stávajících zařízení
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Největší výrobce převodníků sériových linek
na Ethernet
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
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Zabezpečené (SSH/SSL)
Náročná prostředí
Dvojitá LAN a napájení
NPort IA5000/IA5000A
Inovované
NPort 6000
CN2600
S2E
Serial-to-Ethernet
Device Servers
NPort 5100A/5200A
Kombinované
(sériové porty/Ethernet)
NPort S8000
Bezdrátové (WiFi/Zigbee)
Univerzální
NPort 5000
Vozidla
NPort W2000A,
NPort Z2150/Z3150
NPort 5000AI-M12
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Proč používat sériové servery NPort
Kompletní produktová řada
1/2/4/8/16/32 Port, C1D2, ATEX, DNV, EN50155
Ovladače pro více než 20 OS
Win 8.1 /Linux 3.x
Uživatelsky nenáročná
konfigurace
Webový konfigurační průvodce
ve 3 krocích/NPort Utility
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Uživatelsky nenáročná
konfigurace
• Webový průvodce
nastavení ve třech krocích
• NPort Utility
• Mnoho předpřipravených operačních módů
Např. RealCOM, RFC2217, TCP Server, TCP Client, modem, atd.
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Převodníky navržené pro požadavky
různých průmyslových odvětví
Průmyslová automatizace : CNC/DNC - NPort W2150A
Ropný a plynárenský průmysl - NPort IA5000
Železnice – NPort 5000AI-M12
Energetika / Inteligentní dopravní systémy - NPort S8000
Referenční aplikace – řízení
dopravní signalizace
Požadavky na systém


NPort S8455

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.
Omezený prostor
Proč Moxa?



Sériový server
+
Ethernetový přepínač
Malý zástavný prostor
Nízká spotřeba
Široký provozní teplotní rozsah
Referenční aplikace – palubní
informační systém pro cestující
Požadavky na systém

Ethernet
RS-485


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.
Proč Moxa?


NPort 5150AI-M12



Má železniční certifikaci – EN50155
Konektory odolné proti vibracím a
rázům – M12
Dlouhá záruka a malá poruchovost
Snadná konfigurace
Široký rozsah provozních teplot
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Výhody sériových serverů Moxa
Vlastnosti
•
•
•
•
•
•
Velký teplotní rozsah
ATEX, C1D2, IECEx
EN50121, EN50155
DNV
Galvanické oddělení
Přepěťová ochrana
Výhody
• Dlouhá životnost
• Vysoké MTBF
• Nízké náklady na údržbu
Přínosy
Možnost instalace
do nepříznivých
prostředí
• Více než 320 zařízení
• Podpora nejnovějších OS
(Win 8/ Linux 3.x)
• IPv6
• Kompletní produktová
řada
• Zařízení, ovladače pro
nové OS a podpora
následující 10 let
Dlouhodobá
spolupráce
• Konfigurace ve 3 krocích
• NPort Utility
• Mnoho operačních módů
• Snadná instalace
• Vzdálená konfigurace a
monitorování až 1024
převodníků
• Předpřipravené módy
Uživatelsky
nenáročná
konfigurace
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Program
Přehled zařízení pro sériovou komunikaci
Převodníky sériové linky na Ethernet
Komunikační brány pro průmyslové
protokoly
Inteligentní RS-485
Mediakonvertory pro sběrnici PROFIBUS
Shrnutí
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Průmyslové automatizační systémy
Ethernet TCP/IP
SCADA,
DCS
Modbus TCP
Sériové sběrnice
PLC, RTU,
HMI, IPC
Měřicí přístroje,
pohony,
snímače, I/O
(Průmyslový Ethernet)
EtherNet/IP, PROFINET,
Modbus TCP…
(Průmyslové protokoly)
Modbus RTU, PROFIBUS,
DeviceNet, CANbus…
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Podíl instalovaných průmyslových
protokolů
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Vývoj průmyslové automatizace
Průmyslový
Ethernet
Modbus TCP
PROFINET
EtherNet/IP
Tradiční
průmyslové
protokoly
Modbus
RTU/ASCII
PROFIBUS
DF1/DeviceNet
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Varianta 1: Upgrade stávajících systémů
PROFINET
EtherNet/IP
MGate
5102-PBM-PN
MGate
EIP3170
I/O Modul
MGate
MB3170
DF1
PROFIBUS
Pohon
Modbus TCP
PLC
Modbus RTU
Měřicí přístroj
Měřicí přístroj
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Varianta 2: Systémová integrace
EtherNet/IP
Modbus TCP
MGate
5105-MB-EIP
MGate
5101-PBM-MN
Modbus TCP
I/O Modul
PLC
PLC
PROFIBUS
MGate
4101-MB-PBS
PROFIBUS
Měřicí přístroj
I/O Modul
Modbus
RTU
Pohon
Měřicí přístroj
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Požadavky na komunikační brány
PLC
Komunikační
brána
Průmyslové
zařízení
Spolehlivé
provedení
• Průmyslové řešení
• Certifikace pro riziková
prostředí
Rychlá
instalace
• Automatická
konfigurace
• Nástroje pro analýzu
protokolů
Snadná
údržba
• Systémový log,
signalizace chyb
• Konfigurace uložená na
SD kartě
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Přehled nabídky komunikačních bran
MGate MB3000
MGate EIP3000
Modbus TCP a Modbus
RTU/ASCII
EtherNet/IP a DF1
MGate 5101-PBM-MN
PROFIBUS Master a
Modbus TCP
MGate 5105-MB-EIP
Modbus RTU/ASCII/TCP a
EtherNet/IP
MGate 4101-MB-PBS
PROFIBUS Slave a Modbus
RTU/ASCII
MGate 5102-PBM-PN
PROFIBUS Master a
PROFINET
ICF-1180I/1280I
PROFIBUS-to-Fiber
Referenční aplikace –
regulace HVAC
Automobilová
výroba
Použité zařízení
• MGate 5105-MB-EIP
Požadavky na systém


Ethernet
EtherNet/IP
Proč Moxa?


Modbus
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


RS-485 Jednotky s plynule
regulovatelným výkonem
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
Referenční aplikace –
monitorování elektroměrů
Dispečink
• Sběr dat z elektroměrů
• Monitorování stavu UPS
Použitá zařízení
• MGate MB3480
Požadavky na systém
Ethernet
Modbus TCP


Modbus RTU
RS-232
Modbus RTU
RS-485
Proč Moxa?


Elektroměry
UPS
Sběr informací z elektroměrů a UPS přes
různá sériová rozhraní
Možnost vzdáleného monitorování přes
Ethernet
Průmyslové provedení - 15KV ESD ochrana
sériových portů
Nástroj pro analýzu protokolů - pro
jednodušší řešení problémů během instalace
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Výhody průmyslových komunikačních bran
Vlastnosti
• Automatická konfigurace
- QuickLink, AutoScan
• Analyzátor protokolů
- I/O Data View, zobrazení
přenášených zpráv
• Systémový log,
signalizace chyb
• Konfigurace na SD kartě
Výhody
Přínosy
• Jednodušší konfigurace
protokolů
• Není nutno instalovat
metodou pokus omyl
Rychlá instalace
• Prevence problémů
• Rychlá identifikace
problémů
• Zkrácení výpadků
Snadná údržba
• Průmyslové provedení
- Teploty: -40 až 75°C,
izolace sériových portů
• Rizikové certifikace
- C1D2/ATEX, IECEx
• PI, ODVA certifikace
• Odolnost v nepříznivých
prostředích
• Propojitelnost
Spolehlivé
provedení
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Program
Přehled zařízení pro sériovou komunikaci
Převodníky sériové linky na Ethernet
Komunikační brány pro průmyslové protokoly
Inteligentní RS-485
Mediakonvertory pro sběrnici PROFIBUS
Shrnutí
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
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
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Co to znamená „Inteligentní RS-485“
2W-RS-485
Sběrnice RS-485
Zakončovací odpor
Napěťové přizpůsobení
Novinka - Inteligentní RS-485
1. Instalace jedním kliknutím
2. Řešní problémů jedním kliknutím
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Zprovoznění tradiční RS-485
2W-RS-485
Komunikační chyba
Sběrnice RS-485
Zakončovací odpor
Napěťové přizpůsobení
RS-485
Komunikační chyba
Nastavení
napěťového
přizpůsobení
Nastavení
terminátoru
Technická
podpora
Nekomunikuje
Test
Provoz
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Zprovoznění „Inteligentní RS-485“
2W-RS-485
Funkční komunikace!
Komunikační
chyba
Sběrnice RS-485
Zakončovací odpor
Napěťové přizpůsobení
RS-485
Komunikační chyba
Kliknutí na tlačítko
“Auto tuning”
Funkční komunikace
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Řešení problémů u tradiční RS-485
 Parametry sběrnice RS-485
•
•
•
•
Zjištění délky sběrnice
Nastavení přizpůsobovacích odporů
Nastavení zakončovacího odporu
Sběrnice nekomunikuje / zkreslení průběhu signálů
Technická
podpora
Provozní lokalita
Osciloskop
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Řešení problémů u „Inteligentní RS-485“
Tlačítko “Start Diagnose”
Příčina problému
Typ poruchy
Řešení
Zkreslení průběhu signálu
Zapnutí napěťového přizpůsobení
Příjem odraženého signálu
Zapnutí zakončovacího odporu
Chybné data
Nastavení přizpůsobení a terminátoru
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Program
Přehled zařízení pro sériovou komunikaci
Převodníky sériové linky na Ethernet
Komunikační brány pro průmyslové protokoly
Inteligentní RS-485
Mediakonvertory pro sběrnici
PROFIBUS
Shrnutí
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Mediakonvertory pro sběrnici PROFIBUS
řada ICF-1180I
řada ICF-1280I
1
2
Optické
rozhraní
Single-mode/Multi-mode,
ST konektory
Single-mode/Multi-mode,
ST konektory
Síťová
topologie
Bod - bod
Lineární, Hvězdicová,
Redundantní kruhová
Provozní
teploty
0 až 60°C, -40 až 75°C
0 až 60°C, -40 až 75°C
Ne
Ano
Model
Optické porty
Diagnostika
optické linky
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Nové funkce mediakonvertorů
Redundantní optický kruh
s nulovým časem obnovy
Diagnostika optické linky
Úspora 50% lidských zdrojů, 80% času
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Redundantní kruhová topologie
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Diagnostika optické linky
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
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Diagnostika optické linky
Obousměrný test rozliší chybu na Tx nebo Rx části portu
P1/P2
Fault LED
Tx
Rx
Test mód
Test mód
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Diagnostika optické linky
Obousměrný test rozliší chybu na Tx nebo Rx části portu
P1/P2
Fault LED
Tx
Rx
Test mód
Test mód
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Diagnostika optické linky
Z jedné lokality lze ověřit celou síť
P1/P2
Fault LED
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Program
Přehled zařízení pro sériovou komunikaci
Převodníky sériové linky na Ethernet
Komunikační brány pro průmyslové protokoly
Inteligentní RS-485
Mediakonvertory pro sběrnici PROFIBUS
Shrnutí
Sériová komunikace a průmyslové sběrnice
Shrnutí
Moxa 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 30
Ostrava-Hrabůvka
Tel.: +420 597 407 100
Fax: +420 597 407 102
E-mail: [email protected]
www.elvac.eu