Адаптер PC-CAN/RS485

Адаптер PC-CAN/RS485

 

Адаптер PC - CAN / RS 485 предназначен для объединения ряда устройств в сеть MODBUS и/или CAN с управлением от персонального компьютера (ПК) или другого устройства, имеющего интерфейс RS -232.

Внешний вид адаптера

Основные функций адаптера

  1. Обеспечение связи компьютера с рядом устройств, объединенных в сеть MODBUS;
  2. Обеспечение связи компьютера с рядом устройств, объединенных в сеть CAN;
  3. Возможность обмена информацией между компьютером и устройством в сети MODBUS , имеющими разный формат кадра ( ASCII , RTU ) и разные параметры работы последовательных портов (скорость передачи, число бит данных и стоп битов, использование бита четности);
  4. Снижение загруженности сети путем фильтрация некорректных кадров, как со стороны компьютера, так и со стороны устройств в сетях MODBUS и CAN ;
  5. Возможность обмена информацией между компьютером и адаптером и настройки параметров работы всех портов адаптера.

 

Технические характеристики

Связь с ПК:

1.  Физический уровень: последовательный канал стандарта RS-232.

2. Подключение: разъем со стороны адаптера – D R B-9 M , со стороны кабеля – DB-9 F .

3. Максимальная длина линии ПК-Адаптер: 9 м. Рекомендуется использовать многожильный экранированный кабель.

4. Скорости обмена данными: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с (настраивается, по умолчанию – 115200 бит/с).

5. Канальный уровень: ASCII или RTU режим (настраивается, по умолчанию RTU режим).

6. Прикладной уровень: поддерживаются следующие стандартные функции MODBUS : 01 (0х01), 02 (0х02), 03 (0х03), 04 (0х04), 05 (0х05), 06 (0х06), 15 (0х0F), 16 (0х10), 22 (0х16), 23 (0х17), 43 (0х2B).

7. Количество параметров читаемых/записываемых за один запрос: в режиме RTU до 125/123 регистров, либо до 2008/1976 битовых флагов; в режиме ASCII до 61/59 регистров, либо до 976/944 битовых флагов.

Связь с устройствами в сети MODBUS :

1. Физический уровень: последовательный канал стандарта RS-485.

2. Подключение: разъем со стороны адаптера - промышленный соединитель (клеммник открытого типа).

3. Максимальная длина линии Адаптер-устройство  MODBUS определяется типом кабеля и скоростью передачи. Рекомендуемый тип кабеля – экранированная витая пара.

4. Скорости обмена данными: 4808, 9615, 19230, 62500   бит/с (настраивается, по умолчанию – 19230   бит/с).

5. Количество устройств в сети MODBUS (не включая адаптер): до 246.

6. Канальный уровень: ASCII или RTU режим (настраивается, по умолчанию RTU режим).

7. Прикладной уровень: поддерживаются следующие стандартные функции MODBUS: 01 (0х01), 02 (0х02), 03 (0х03), 04 (0х04), 05 (0х05), 06 (0х06), 15 (0х0F), 16 (0х10), 22 (0х16), 23 (0х17), 43 (0х2B).

8. Количество параметров читаемых/записываемых за один запрос: в режиме RTU до 125/123 регистров, либо до 2008/1976 битовых флагов; в режиме ASCII до 61/59 регистров, либо до 976/944 битовых флагов.

Связь с устройствами в сети CAN :

1. Физический уровень: линия CAN .

2. Подключение: вход/выход – 2 параллельных разъема типа RJ 45.

3. Максимальная длина линии Адаптер-устройство  CAN : от 25 м при 1 Мбит/с до 5000 м при скорости 10 Кбит/с. Кабель – экранированная витая пара.

4. Скорости обмена данными: 10, 20, 50, 125, 250, 500, 800, 1000 Кбит/с (настраивается, по умолчанию – 10 Кбит/с).

5. Количество устройств в сети CAN (не включая адаптер): до 126.

6. Канальный уровень: протокол CAN 2.0, стандартный вариант (размер поля арбитража 11 бит).

Питание: 9 В постоянного тока, максимальный ток потребления 200 мА.

Габаритные размеры: 130х85х30 мм.

Описание работы

Адаптер осуществляет прием запроса от компьютера, определение сети адресата запроса (MODBUS или CAN), формирование и передачу кадра запроса в соответствующую сеть, получение и передачу компьютеру кадра ответа. В случае обращения компьютера к адаптеру, он обрабатывает запрос и возвращает кадр ответа.

Сеть MODBUS или CAN, организуемая с помощью адаптера, всегда работает в режиме ”Ведущий – Ведомый” (”Master – Slave”, ”Клиент – Сервер”). Персональный компьютер всегда выступает в роли ведущего устройства (клиента), объединяемые в сеть устройства (например, преобразователи частоты) – всегда в роли ведомых устройств (серверов). Адаптер в случае обращения компьютера к внутренним переменным адаптера выступает в роли ведомого устройства, в случае обращения к устройствам в сети MODBUS или CAN – в роли ведущего устройства.

Идентификаторы (уникальные адреса) устройств в сети MODBUS , построенной на основе адаптера, могут иметь значения в диапазоне от 1 до 246. Адаптеру присвоен идентификатор 247. Для сети CAN значения идентификаторов устройств – от 1 до 126, идентификатор адаптера – 127.

схема сети FildBUS

Компьютер всегда делает запрос по протоколу MODBUS . Если запрос адресован устройству в сети CAN, адаптер формирует кадр CAN, передает его в сеть, получает кадр ответа, преобразует его в кадр MODBUS и передает ответ компьютеру. Все регистры CAN -контроллера адаптера внесены в словарь объектов – список параметров, доступных для чтения и/или записи посредством коммуникационных протоколов, и расположены в нем таким образом, что для запроса устройства в сети CAN от компьютера достаточно одного запроса адаптера с функцией 23 MODBUS . Все остальное (настройку буферов CAN-контроллера, передачу, прием кадра, проверку корректности принятого кадра, пересылку кадра ответа компьютеру) выполняет адаптер.

Все регистры CAN-контроллера доступны для редактирования. Это дает возможность настраивать CAN-контроллер, управлять обменом информацией компьютера с сетью CAN и диагностировать этот обмен. Благодаря этому, возможно использовать адаптер не только для производственных, но и для исследовательских задач, а также для учебных занятий.

При разных настройках последовательных портов и разных форматах кадров MODBUS , передаваемых от компьютера устройству в сети MODBUS и обратно, преобразование формата кадра адаптер осуществляет программно, изменение скоростей передачи данных и использования бита четности происходит аппаратно благодаря разным настройкам портов RS -232 и RS -485 адаптера.

При прохождении всех кадров через адаптер кроме светодиодной индикации он обеспечивает:

  1. фильтрацию кадров, имеющих длину меньше минимально допустимой для кадров MODBUS ;
  2. регистрацию событий с помощью диагностических счетчиков и истории переданных кодов исключений MODBUS . Диагностические счетчики разделены на две группы: счетчики событий, относящихся к обмену информацией через порт RS -232, и счетчики событий, относящихся к обмену информацией через порт RS -485. История кодов исключения MODBUS содержит значения кодов исключения, возникших при обращении к внутренним переменным адаптера.

Подробнее технические характеристики, индикация и диагностика связи, подключение, описание реализованного протокола MODBUS с примерами запросов, а также полный словарь объектов адаптера приведены в Техническом описании адаптера.