Opis systemu topto v 2.5. Wprowadzenie

Transkrypt

1 Wprowadzenie System topto przeznaczony jest do budowy systemów kontroli dostępu sterowanych z poziomu PC w trybie ON-LINE. Każdy system składa się z PC, koncentratora i modułów wykonawczych. Koncentrator jest elementem pośredniczącym pomiędzy PC a modułami wykonawczymi. Komunikacja między PC a koncentratorem odbywa się po łączu RS232 lub USB. Modułem może być np. czytnik kart zbliżeniowych, czytnik kodów paskowych, zegar pokazujący aktualny czas, sterownik rygla i wiele innych. Można stosować moduły będące kombinacją różnych układów. Większość układów wykonawczych wbudowanych w moduły działa na zasadzie monowibratora. Dzięki temu jednym rozkazem możemy dany układ włączyć, wyłączyć lub zainicjować włączenie na określony czas. Rozkazy mogą być wysyłane do pojedynczych modułów lub do wszystkich jednocześnie. Takie rozwiązanie zmniejsza zajętość magistral komunikacyjnych i upraszcza program sterujący. Elastyczny protokół komunikacyjny pozwala integrować w ramach jednego systemu wiele modułów różnych typów. Komunikacja między koncentratorem a modułami zewnętrznymi to specjalna kombinacja komunikacji szeregowej i impulsowej wykorzystująca układy nadawczo-odbiorcze używane w standardzie RS485. Zaimplementowanie procedur przepatrywania modułów zewnętrznych w koncentratorze pozwoliło zminimalizować czas reakcji systemu na zdarzenia zewnętrzne oraz odciążyć program sterujący wykonywany na PC. Czas od wystąpienia zdarzenia w module do wysłania ramki ze zgłoszeniem danego zdarzenia do PC mieści się w granicach ms i nie zależy od ilości modułów dołączonych do systemu. System może składać się maksymalnie z 254 modułów zewnętrznych. Każdy moduł musi mieć unikalny adres z zakresu Adres 0 używany jest do komunikacji z koncentratorem. Podanie adresu 255 spowoduje wykonanie rozkazu przez wszystkie moduły podłączone do systemu

2 Ogólny widok systemu topto. PC RS232 lub USB RS485 KONCENTRATOR RS485 RS485 Czytnik RFID LCD alfanumeryczny Rygiel Wyświetlacz LED Czytnik RFID Rygiel Przycisk Klawiatura Rygiel Zegar Czytnik kodów paskowych Rygiel We/wy analogowe We/wy cyfrowe - 2 -

3 Parametry transmisji RS232: START bit, 8 bitów danych, STOP bit, bez parzystości, prędkość Używane są trzy typy ramek : - rozkazy wysyłane przez PC do modułów zewnętrznych lub koncentratora - odpowiedzi od modułów lub koncentratora potwierdzające wykonanie rozkazu - zgłoszenia zdarzeń wysyłane przez moduły do PC, np. zgłoszenie kodu karty przez czytnik W celu uproszczenia i skrócenia procedur obsługi komunikacji w modułach zewnętrznych i koncentratorze, wszystkie rozkazy, odpowiedzi i zgłoszenia mają jednakową długość i podobną budowę. Widok ogólny ADR KR P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 XOR B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 Bajty B0 i B1 to nagłówek rozkazu ASCII ) Bajt B2 to adres modułu, do którego kierowany jest rozkaz Bajt B3 to kod rozkazu Bajty B4..B11 to parametry zależne od KR Bajty B12 to suma XOR bajtów B0..B11 Widok ogólny odpowiedzi : # # ADR KO P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 XOR B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 Bajty B0 i B1 to nagłówek odpowiedzi ( # ASCII ) Bajt B2 to adres modułu odpowiadającego Bajt B3 to kod odpowiedzi Bajty B4..B11 to parametry zależne od KO Bajty B12 to suma XOR bajtów B0..B11 Widok zgłoszenia od modułu: $ $ ADR KZ P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 XOR B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 Bajty B0 i B1 to nagłówek zgłoszenia ( $ ASCII ) Bajt B2 to adres modułu zgłaszającego zdarzenie Bajt B3 to kod zgłoszenia Bajty B4..B11 to parametry zależne od KZ Bajty B12 to suma XOR bajtów B0..B11-3 -

4 Adres 0 wskazuje koncentrator. Adresy wskazują poszczególne moduły Adres 255 wymusza wykonanie rozkazu przez wszystkie moduły podłączone do koncentratora. W tym wypadku moduły nie wysyłają odpowiedzi tylko przyjęcie rozkazu potwierdzane jest przez koncentrator

5 Lista rozkazów Rozkazy do koncentratora ( ADR = 0 ) GET_SERIAL_NUMBER numer seryjny może być użyty np. do kojarzenia programu zarządzającego z konkretną instalacją. Może być wykorzystany do ograniczenia nieautoryzowanego powielania programu sterującego na potrzeby innych instalacji. KR = 0x01 KO = 0x01 P1..P8 : numer seryjny koncentratora nadawany w procesie produkcji, pamiętany w ROM. Numer ten nie może być zmieniony. GET_CONCENTRATOR_TYPE Rozkaz ten umożliwia sprawdzenie typu koncentratora oraz wersji zainstalowanego firmware u. KR = 0x02 KO = 0x02 P1 typ koncentratora. 1 koncentrator wbudowany w moduł z wyjściem RS koncentrator z optoizolacją, jedna linia RS485 3 koncentrator z optoizolacją, dwie linie RS485 4 koncentrator z optoizolacją, cztery linie RS485 P2 wersja oprogramowania koncentratora, np. 0x34 oznacza wersję

6 CHECK_ACTIVE_MODULES_PART_1 rozkazem tym możemy sprawdzić, które moduły z adresami z zakresu są aktywne KR = 0x10 KO = 0x10 Poszczególne bity parametrów P1..P8 odpowiadają modułom o kolejnych adresach. Ustawienie bitu oznacza, że moduł jest aktywny. P1 : x P2 : P3 : P4 : P5 : P6 : P7 : P8 : CHECK_ACTIVE_MODULES_PART_2 rozkazem tym możemy sprawdzić, które moduły z adresami z zakresu są aktywne KR = 0x11 KO = 0x11 Poszczególne bity parametrów P1..P8 odpowiadają modułom o kolejnych adresach. Ustawienie bitu oznacza, że moduł jest aktywny. P1 : P2 : P3 : P4 : P5 : P6 : P7 : P8 :

7 CHECK_ACTIVE_MODULES_PART_3 rozkazem tym możemy sprawdzić, które moduły z adresami z zakresu są aktywne KR = 0x12 KO = 0x12 Poszczególne bity parametrów P1..P8 odpowiadają modułom o kolejnych adresach. Ustawienie bitu oznacza, że moduł jest aktywny. P1 : P2 : P3 : P4 : P5 : P6 : P7 : P8 : CHECK_ACTIVE_MODULES_PART_4 rozkazem tym możemy sprawdzić, które moduły z adresami z zakresu są aktywne KR = 0x13 KO = 0x13 Poszczególne bity parametrów P1..P8 odpowiadają modułom o kolejnych adresach. Ustawienie bitu oznacza, że moduł jest aktywny. P1 : P2 : P3 : P4 : P5 : P6 : P7 : P8 : x - 7 -

8 Rozkazy do modułów ( ADR = lub 255 ) UWAGA! Podanie adresu 255 spowoduje wykonanie rozkazu przez wszystkie aktywne moduły. W tym wypadku rozkaz potwierdzany jest przez koncentrator. GET_MODULE_INFO rozkazem tym możemy pobrać podstawowe informacje o module. KR = 0x10 KO = 0x10 Poszczególne bity odpowiadają różnym układom. Ustawienie danego bitu oznacza, że układ jest dostępny w module. P1 : P2 : P3 : P4 : b7 - RYGIEL b6 - LED NIEBIESKI b5 - LED CZERWONY b4 - LED ZIELONY b3 - LED ŻÓŁTY b2 - BEEPER TON NISKI b1 - BEEPER TON WYSOKI b0 - PODŚWIETLENIE WYŚWIETLACZA b7 - WYSWIETLACZ ALFANUMERYCZNY b6 - WYŚWIETLACZ SIEDMIOSEGMENTOWY b5 - ZEGAR b4 - zarezerwowane b3 - zarezerwowane b2 - zarezerwowane b1 - zarezerwowane b0 - zarezerwowane b7 - CZYTNIK TRANSPONDERÓW UNIQUE b6 - CZYTNIK TRANSPONDERÓW MIFARE b5 - CZYTNIK KODÓW PASKOWYCH b4 - KLAWIATURA b3 - zarezerwowane b2 - zarezerwowane b1 - zarezerwowane b0 - zarezerwowane b7 - WEJŚCIA CYFROWE b6 - WYJŚCIA CYFROWE b5 - WEJŚCIA ANALOGOWE b4 - WYJŚCIA ANALOGOWE b3 - zarezerwowane b2 - zarezerwowane b1 - zarezerwowane b0 - zarezerwowane P5 zarezerwowane P6..P7 numer seryjny, P6 - MSB, P7 - LSB P8 wersja oprogramowania modułu, np. 0x21 oznacza wersję

9 GET_MONOVIBRATORS_STATE rozkazem tym możemy zapytać o stan układów działających na zasadzie uniwibratora KR = 0x20 KO = 0x20 P1 stan RYGIEL P2 stan LED NIEBIESKI P3 stan LED CZERWONY P4 stan LED ZIELONY P5 stan LED ŻÓŁTY P6 stan BEEPER TON NISKI P7 stan BEEPER TON WYSOKI P8 stan PODŚWIETLENIA WYŚWIETLACZA Stan wszystkich urządzeń opisywany jest w następujący sposób: 0 urządzenie wyłączone urządzenie włączone na określony czas. Do wyłączenia urządzenia pozostało sekundy 251 urządzenie włączone na stałe zarezerwowane 255 stan układu nieznany SET_MONOVIBRATORS_STATE rozkazem tym możemy włączyć, wyłączyć lub zainicjować włączenie układów działających na zasadzie uniwibratora KR = 0x21 P1 RYGIEL P2 LED NIEBIESKI P3 LED CZERWONY P4 LED ZIELONY P5 LED ŻÓŁTY P6 BEEPER TON NISKI P7 BEEPER TON WYSOKI P8 PODŚWIETLENIE WYŚWIETLACZA Układy wyjściowe sterowane są w następujący sposób: 0 wyłącz dany układ włącz układ na czas sekund. 251 włącz układ na stałe zarezerwowane 255 nie zmieniaj stanu danego układu - 9 -

10 KO = 0x21 P1 stan RYGIEL P2 stan LED NIEBIESKI P3 stan LED CZERWONY P4 stan LED ZIELONY P5 stan LED ŻÓŁTY P6 stan BEEPER TON NISKI P7 stan BEEPER TON WYSOKI P8 stan PODŚWIETLENIA WYŚWIETLACZA Stan wszystkich układów wyjściowych opisywany jest w następujący sposób: 0 układ wyłączony układ włączony na określony czas. Do wyłączenia układu pozostało sekundy 251 układ włączony na stałe zarezerwowane 255 stan układu nieznany

11 GET_TIME rozkazem tym możemy zapytać o bieżącą datę i czas w modułach, które mają wbudowany zegar czasu rzeczywistego KR = 0x30 KO = 0x30 P1 rok 2000, BCD 0x00..0x99, 0x10 = 2010 P2 miesiąc, BCD 0x01..0x12, 0x11 = listopad P3 dzień, BCD 0x01..0x31 P4 dzień tygodnia, BCD 0x00..0x06, 0x00 = niedziela, 0x01 = poniedzialek P5 godziny, BCD 0x00..0x23 P6 minuty, BCD 0x00..0x59 P7 sekundy, BCD 0x00..0x59 P8 0x00 Odebranie 0xFF oznacza, że wartość parametru jest nieznana. P1..P8 0xFF jeśli w danym module nie ma zegara SET_TIME rozkazem tym możemy ustawić bieżącą datę i/lub czas w modułach, które mają wbudowany zegar czasu rzeczywistego KR = 0x031 P1 rok 2000, BCD 0x00..0x99, 0x10 = 2010 P2 miesiąc, BCD 0x01..0x12, 0x11 = listopad P3 dzień, BCD 0x01..0x31 P4 dzień tygodnia, BCD 0x00..0x06, 0x00 = niedziela, 0x01 = poniedzialek P5 godziny, BCD 0x00..0x23 P6 minuty, BCD 0x00..0x59 P7 sekundy, BCD 0x00..0x59 P8 zarezerwowane Podanie 0xFF spowoduje ominięcie ustawiania danego parametru KO = 0x31 P1 rok 2000, BCD 0x00..0x99, 0x10 = 2010 P2 miesiąc, BCD 0x01..0x12, 0x11 = listopad P3 dzień, BCD 0x01..0x31 P4 dzień tygodnia, BCD 0x00..0x06, 0x00 = niedziela, 0x01 = poniedzialek P5 godziny, BCD 0x00..0x23 P6 minuty, BCD 0x00..0x59 P7 sekundy, BCD 0x00..0x59 P8 0x00 Odebranie 0xFF oznacza, że wartość parametru jest nieznana. P1..P8 0xFF jeśli w danym module nie ma zegara

12 CLEAR_ALPHANUMERIC_DISPLAY rozkazem tym zapełniamy cały wyświetlacz alfanumeryczny spacjami KR = 0x40 P1..P8 - dowolne KO = 0x40 P1..P8 0x00 jeśli wyczyszczono wyświetlacz P1..P8 0xFF jeśli w danym module nie ma wyświetlacza OUTPUT_ON_ALPHANUMERIC_DISPLAY rozkazem tym możemy wyprowadzić od jednego do siedmiu znaków ASCII na wyświetlaczu alfanumerycznym. Wyprowadzany tekst można zlokalizować w dowolnym miejscu wyświetlacza. KR = 0x41 P1 lokalizacja tekstu na wyświetlaczu alfanumerycznym. Początek wyświetlacza = 0. P2..P8 kody siedmiu znaków ASCII do wyświetlenia. Podanie kodu 255 spowoduje ominięcie znaku na danej pozycji. KO = 0x41 P1 lokalizacja tekstu na wyświetlaczu. P2..P8 kody siedmiu kolejnych, aktualnie wyświetlonych znaków ASCII. P1..P8 0xFF jeśli w danym module nie ma wyświetlacza

13 CLEAR_SEVEN_SEGMENT_DISPLAY rozkazem tym wyłączamy wszystkie segmenty wyświetlacza siedmiosegmentowego KR = 0x50 P1..P8 - dowolne KO = 0x50 P1..P8 0x00 jeśli wyczyszczono wyświetlacz P1..P8 0xFF jeśli w danym module nie ma wyświetlacza OUTPUT_ON_SEVEN_SEGMENT_DISPLAY rozkazem tym możemy zmodyfikować od jednego do sześciu znaków na wyświetlaczu siedmiosegmentowym. Modyfikowane znaki mogą znajdować się w dowolnym miejscu wyświetlacza. KR = 0x51 P1 lokalizacja znaków na wyświetlaczu siedmiosegmentowym. Początek wyświetlacza = 0. P2 flagi znaków, które mają być modyfikowane. Modyfikowane będą tylko znaki z ustawioną flagą. P2 : x x FS1 FS2 FS3 FS4 FS5 FS6 P3..P8 obrazy sześciu kolejnych znaków S1..S6. Ustawienie bitu spowoduje włączenie odpowiedniego segmentu Px : b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 b0 Sx : b5 b6 b1 b4 b3 b2 b7 KO = 0x51 P1 lokalizacja znaków na wyświetlaczu. P2 flagi znaków, stan których jest znany. P2 : 0 0 FS1 FS2 FS3 FS4 FS5 FS6 P3..P8 aktualne obrazy sześciu kolejnych znaków S1..S6. P1..P8 0xFF jeśli w danym module nie ma wyświetlacza

14 GET_DIGITAL_INPUTS rozkaz służy do odczytania stanu maksymalnie do 64 wejść cyfrowych KR = 0x80 KO = 0x80 P1..P8 stany odczytane z portów cyfrowych DP_IN_1..DP_IN_8 P1..P8-0xFF jeśli w danym module nie ma wejść cyfrowych lub ze wszystkich portów odczytano 0xFF SET_DIGITAL_OUTPUTS rozkaz służy do zmiany stanu maksymalnie do 64 wyjść cyfrowych KR = 0x81 P1..P8 wartości wpisywane do portów cyfrowych DP_OUT_1..DP_OUT_8 KO = 0x81 P1..P8 wartości wpisane do portów cyfrowych DP_OUT_1..DP_OUT_8 P1..P8-0xFF jeśli w danym module nie ma wyjść cyfrowych lub do wszystkich portów wpisano 0xFF

15 GET_ANALOG_INPUTS rozkaz służy do odczytania stanu czterech 16-bitowych wejść analogowych KR = 0x90 KO = 0x90 P1..P2 16 bitowy stan wejścia analogowego AP_IN_1, P1= MSB, P2 = LSB P3..P4 16 bitowy stan wejścia analogowego AP_IN_2, P3= MSB, P4 = LSB P5..P6 16 bitowy stan wejścia analogowego AP_IN_3, P5= MSB, P6 = LSB P7..P8 16 bitowy stan wejścia analogowego AP_IN_4, P7= MSB, P8 = LSB P1..P8-0xFF jeśli w danym module nie ma wejść analogowych lub ze wszystkich portów odczytano 0xFFFF SET_ANALOG_OUTPUTS rozkaz służy do zmiany stanu czterech 16-bitowych wyjść analogowych KR = 0x91 P1..P2 16 bitowy stan wyjścia analogowego AP_OUT_1, P1= MSB, P2 = LSB P3..P4 16 bitowy stan wyjścia analogowego AP_OUT_2, P3= MSB, P4 = LSB P5..P6 16 bitowy stan wyjścia analogowego AP_OUT_3, P5= MSB, P6 = LSB P7..P8 16 bitowy stan wyjścia analogowego AP_OUT_4, P7= MSB, P8 = LSB KO = 0x91 P1..P2 16 bitowy stan wyjścia analogowego AP_OUT_1, P1= MSB, P2 = LSB P3..P4 16 bitowy stan wyjścia analogowego AP_OUT_2, P3= MSB, P4 = LSB P5..P6 16 bitowy stan wyjścia analogowego AP_OUT_3, P5= MSB, P6 = LSB P7..P8 16 bitowy stan wyjścia analogowego AP_OUT_4, P7= MSB, P8 = LSB P1..P8-0xFF jeśli w danym module nie ma wyjść analogowych lub do wszystkich portów wpisano 0xFFFF

16 CHANGE_ADDRESS rozkazem tym można zmienić adres modułu. Używany do zapewnienia niepowtarzalności adresów modułów w obrębie danej instalacji KR = 0xF0 P1 nowy adres modułu, dopuszczalne wartości P2..P8 dowolne KO = 0xF0 P1 adres modułu po zmianie P2..P8 0x00 REPORT_REQUEST Rozkaz ten jest zbędny jeśli używamy w systemie koncentratora, gdyż koncentratora zapewnia przepytywanie modułów pod kątem wystąpienia zdarzeń wymagających obsługi. Jeśli chcemy zbudować system obywający się bez koncentratora i podłączyć sterownik (np. PLC) bezpośrednio do szyny RS485, wówczas rozkaz ten pozwala zapytywać poszczególne moduły o zdarzenia. KR = 0xF8 Odpowiedzią na ten rozkaz jest zgłoszenie. Jeśli w module nie wystąpiło zdarzenie wymagające obsługi wówczas odsyłane jest zgłoszenie EMPTY_REPORT. Jeśli w module wystąpiło zdarzenie wymagające obsługi wówczas odsyłane jest zgłoszenie odpowiednie dla typu zdarzenia

17 Zgłoszenia od modułów ( ADR = ) Każdy moduł wysyła do PC ramkę ze zgłoszeniem określonego zdarzenia. W przypadku jednoczesnego wystąpienia zdarzeń w kilku modułach, koncentrator ustawia zgłoszenia w kolejkę i wysyła do PC jedno po drugim. EMPTY_REPORT KZ = 0x00 P1..P8 0x00 UNIQUE_TRANSPONDER_REPORT KZ = 0x01 P1..P5 kod transpondera. P1 = najstarszy bajt kodu, P5 = najmłodszy bajt kodu P6..P8 0x00 MIFARE_TRANSPONDER_REPORT KZ = 0x02 P1..P8 kod transpondera. P1 = najstarszy bajt kodu, P8 = najmłodszy bajt kodu KEYPAD_REPORT KZ = 0x10 P1..P8 kod wystukany na klawiaturze BARCODE_REPORT KZ = 0x20 P1..P8 kod odczytany z czytnika kodów paskowych

18 DIGITAL_INPUTS_REPORT KZ = 0x30 P1..P8 kod odczytany z portów DP_IN_1..DP_IN_8 ANALOG_INPUTS_REPORT KZ = 0x40 P1..P2 16 bitowy stan wejścia analogowego AP_IN_1, P1= MSB, P2 = LSB P3..P4 16 bitowy stan wejścia analogowego AP_IN_2, P3= MSB, P4 = LSB P5..P6 16 bitowy stan wejścia analogowego AP_IN_3, P5= MSB, P6 = LSB P7..P8 16 bitowy stan wejścia analogowego AP_IN_4, P7= MSB, P8 = LSB