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.
The configuration of these connections is described here.
Recommendations for connecting devices with RS-485 interface
Wiring diagram of WEBHMI to devices with RS-485 interface.
Probably (if you already have experience with this interface), after reading the phrase RS-485, you immediately decide to use a 2-wire circuit, connecting to the standard terminals A and B, since only 2 wires are really enough to transmit the signal (a lot of specialists adhere to this opinion). However, this is a generally accepted error. The EIA/RS-485 standard says that 3rd wire is needed:
Sources for the formation this fallacy can be:
- online documentation on the topic:
- some automation devices that have only two terminals for connecting RS-485 on board.
- widely distributed cables for RS-485, having only two wires.
- interfaces microchips manufacturers manuals
- a positive experience of using a 2-wire circuit
- etc.
In fact, it turns out that:
- Informal documentation
- A device with 2 terminals implies the connection of the programmer with a short wire at a low exchange rate
- The cable manufacturer does not remind the buyer that measures to ensure the "equalization" of the common points of the transceivers have not been canceled and they are spelled out in the operating manuals on the devices (using a separate wire or planting "general" on "clean" ground)
- The manufacturer of the microchip combines the principal and functional circuits for simplification of perception
- The 2-wire circuit worked on a table, on a short wire, or on a long wire with a favorable electromagnetic environment
Thus, for a reliable connection it is necessary to use a 3-wire circuit.
The operation of the three-wire circuit is shown in the following figure:
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.
