External devices connecting
External devices connecting variants
Automation devices and other intelligent devices, which you need to receive the data from, can be connected with the following ways:
- through the built-in RS-485 port, while on the same port "you can put devices with different protocols". This is the distinctive advantage of WEBHMI. The port driver can dynamically (on the fly) reconfigure the transceiver.
- Devices with other interfaces, such as RS-232, 422 or additional RS-485 networks, can be connected via USB adapters to the COM port using the built-in USB port.
- Devices with Modbus/TCP protocol can be connected via Ethernet LAN or WAN port.
Рекомендации по подключению устройств с интерфейсом RS-485
Схема подключения WEBHMI к устройствам с интерфейсом RS-485.
Вероятно (если у Вас уже имеется опыт работы с данным интерфейсом), прочитав фразу RS-485 Вы сразу же решите использовать 2-х проводную схему, подключившись к стандартным выводам А и В, поскольку для передачи сигнала в нем действительно достаточно только 2 провода (этого же мнения придерживается довольно много специалистов). Однако это является общепринятым заблуждением. Стандарт EIA/RS-485 говорит о том, что 3-й провод нужен:
Источниками формирования подобного заблуждения могут быть:
- документация в интернете по теме:
- некоторые устройства автоматизации, имеющие на борту всего две клеммы для подключения RS-485.
- широко распространенные кабели для RS-485, имеющие всего два провода.
- данные руководств производителей микросхем интерфейсов,
- положительный опыт использования 2-х проводной схемы
- и т.д.
В действительности оказывается, что:
- документация неофициальная
- устройство с 2 клеммами предполагает подключение программатора коротким проводом на низкой скорости обмена
- производитель кабеля не напоминает покупателю, что меры по обеспечению "выравнивания" общих точек приемопередатчиков никто не отменял и они прописаны в руководствах по эксплуатации на устройства (использованием отдельного провода или сажая "общие" на "чистую" землю)
- производитель микросхемы для упрощения восприятия совмещает принципиальную и функциональную схемы
- 2-х проводная схема работала на столе, на коротком проводе, на длинном проводе, но была благоприятная электромагнитная обстановка
Таким образом, для надежного соединения необходимо использовать 3-х проводную схему.
Работа трех-проводной схемы приведена на следующем рис.
Здесь Vos - напряжение смещения передатчика (измеряется относительно общего и средней точки делителя напряжения с одинаковыми плечами, подключенного к выходам А,В), Vgpd - напряжение между "общими точками" передатчика и приемника, Vnoise - напряжение электромагнитной "наводки" на линию, Vcm - напряжение помехи "общего вида" прикладываемое к обоим входам приемника, которое складывается в итоге как Vgpd+Vos+Vnoise.
Передатчик модулирует дифференциальное напряжение, формируя сигнал. Приемник должен распознать этот сигнал в условиях сильных помех, и делает это очень эффективно, но в определенных пределах. Величины напряжений для передатчика и приемника ограничены стандартом и составляют от -7 до +12В (+/- 7В относительно сигнала 0..5В). В реальности кроме помех, между общими точками приемника и передатчика может существовать разность потенциалов "земель" Vgpd, которая прикладывается через выходы формирователя ко входам приемника. В случае превышения Vcm указанных выше уровней, связь становится ненадежной либо вообще пропадает.
Наводимую помеху эффективно подавляет экран, заземленный в одной точке. Помеху через разность потенциалов "общих" точек подавляет третий провод, замыкая на себя токи, порождаемые Vgpd, которые в противном случае стали бы входными токами линий А и В приемника.
Что касается 2-х проводной схемы изолированного RS-485, она также является нестабильной по следующей причине. Система может подвергаться наводкам и в этом случае, но токи помехи "общего вида" всегда стремятся вернуться к источнику, независимо от того в каком месте и как цепь захватила помеху, т.е. в том числе и вернуться через изолированный "общий" схемы. Эта точка может стать в свою очередь источником электромагнитных помех, например для другой части электронной схемы (например, через емкостные паразитные связи).
Cтоль большое объяснение роли одного провода приводится только лишь с целью уберечь пользователя от потери драгоценного времени на наладку связи.
Кроме этого, на длинных линиях и при высоких скоростях обмена рекомендуется использование согласованного кабеля (витая пара в экране, волновое сопротивление 120 Ом) и согласующих резисторов на концах сегмента сети.
Диагностика подключения
В первую очередь после подключения устройства и создания соединения можно создать регистр находящийся в заведомо известном состоянии, например бит "всегда включен" и т.п. После создания регистра его значение (Value) будет отображаться с списке регистров:
Перечеркнутое соединение означает, что связи нет. В случае отсутствия связи в первую очередь еще раз стоит проверить кабель и соответствие настроек с обоих сторон.
Помочь разобраться с вопросами связи на встроенном порту RS-485 помогут диагностические светодиоды TX/RX на передней панели - при нормальной работе они должны мигать поочередно. При отсутствии RX - понятно что устройство не отвечает вообще, т.е. возможно неправильно настроен формат или скорость обмена. Если светодиод RX мигает аритмично, как бы "пробиваясь" через равномерное мигание TX скорее всего дело в наличии сильных электромагнитных помех, необходимо выполнить рекомендации под подключению RS-485.
