Ultima HCU HUB szeregowej transmisji asynchronicznej CANBUS na 4x CANBUS. DS-HCU-5330-v_1. Data aktualizacji: 10/2011r. 4/2011 DS HCU 5330 v_1 1

Transkrypt

1 Ultima HCU-5330 HUB szeregowej transmisji asynchronicznej BUS na 4x BUS DS-HCU-5330-v_ Data aktualizacji: 0/20r. 4/20 DS HCU 5330 v_

2 Spis treści Symbole i oznaczenia...3 Ogólne zasady instalacji i bezpieczeństwa...3. Przeznaczenie Parametry urządzenia Parametry techniczne Schemat blokowy Opis złącz Opis diod sygnalizacyjnych Wymiary Montaż Regulacja i użytkowanie Dane kontaktowe...8 4/20 DS HCU 5330 v_ 2

3 Symbole i oznaczenia Porada. Podpowiada czynności, które ułatwiają rozwiązanie problemu lub jego diagnozowanie. Wykonanie ich nie jest obowiązkowe i nie rzutuje na poprawność funkcjonowania urządzenia.! Uwaga! Ważna informacja lub czynność mająca znaczenie dla prawidłowej pracy urządzenia. Wykonanie jej nie jest obowiązkowe. Jej brak nie spowoduje żadnych zagrożeń dla człowieka i urządzenia. Jedynym skutkiem niezastosowania może być nieprawidłowa praca urządzenia. Ostrzeżenie! Wskazuje ważne czynności, których niepoprawnie wykonane może spowodować zagrożenie dla obsługi lub uszkodzenie urządzenia. Ogólne zasady instalacji i bezpieczeństwa Urządzenie należy instalować zgodnie z przeznaczeniem określonym w dokumentacji. Spełnienie tego warunku jest podstawą do zapewnienia bezpieczeństwa i poprawnej pracy urządzenia. W przypadku użycia urządzenia w sposób niewłaściwy lub niezgodny z przeznaczeniem może stać ono źródłem zagrożenia. Producent nie odpowiada za szkody wynikłe z użycia urządzenia w niewłaściwy sposób lub niezgodnie z przeznaczeniem. Przeróbki w urządzeniu są niedozwolone i mogą stać się powodem zagrożenia. 4/20 DS HCU 5330 v_ 3

4 . Przeznaczenie HUB HCU-5330 służy do przesyłania sygnałów asynchronicznej transmisji szeregowej do maksymalnie czterech gałęzi BUS. Wszystkie gałęzie są w pełni równoważne, tzn. każde urządzenie może być podłączone do dowolnej gałęzi dowolnego portu. Sygnał z gałęzi portu dystrybuowany jest do wszystkich pozostałych. Stosując moduł HCU-5330 możliwe jest budowanie sieci w kształt gwiazdy. W ten sposób upraszcza się jej strukturę oraz znacząco ogranicza długość linii. HUB dystrybuuje sygnały w warstwie fizycznej. Transmisja protokołów w wyższych warstwach jest transparentna. Dodatkowo pełni funkcję wzmacniacza (repeatera) oraz separatora. Sygnał po przejściu przez HUB zostaje zregenerowany i wzmocniony. Porty, oraz zasilanie odizolowane są od siebie galwanicznie. Dlatego uszkodzenie jednej części nie przenosi się na pozostałe. 2. Parametry urządzenia 2.. Parametry techniczne Parametry techniczne modułu zostały przedstawione w tablicy Tab. 2.. Tab. 2. Parametry techniczne modułu HCU-5330 Parametr Opis Prędkość transmisji do 250kb/s Liczba gałęzi portu Liczba gałęzi portu 4 Zabezpieczenie ESD portów 5kV Izolacja pomiędzy i 2.5kV Izolacja pomiędzy i zasilaniem 2.5kV Izolacja pomiędzy i zasilaniem 2.5kV Napięcie zasilania 7 30 VDC Maksymalna moc modułu bez obciążenia 900mW Wilgotność względna pracy 20% 95% Wilgotność względna przechowywania 20% 95% Temperatura pracy -0 C 60 C Temperatura przechowywania -20 C 70 C Stopień ochrony zacisków IP-20 wg DIN 40050/EC 529 Stopień ochrony obudowy IP-43 wg DIN 40050/EC 529 Montaż Na wspornikach szynowych wg PN/E lub DIN EN Ciężar 6 g Wymiary z konektorami 52 x 92,2 x 58 mm 4/20 DS HCU 5330 v_ 4

5 2.2. Schemat blokowy Na rysunku Rys. 2. przedstawiono schemat blokowy modułu HCU HUB składa się z trzech odseparowanych od siebie części, oznaczonych jako (konektory -6), (konektory 0-8) oraz zasilanie (konektory 8-9). Transmisja danych może odbywać się pomiędzy i oraz w obrębie i. Urządzenie inicjalizujące transmisję, może znajdować się w dowolnej gałęzi zarówno po stronie lub. Od strony znajduje się jeden port ze zdublowanymi pinami (konektory, 2, 4, 5). Konektory i 4 oraz 2 i 5 wewnątrz połączone są ze sobą galwanicznie. Masa wyprowadzona jest na konektory 3 i 6. Od strony znajdują się cztery porty (konektory 0,, 2, 3, 5, 6, 7 i 8) reprezentujące osobne gałęzie magistrali. Masa GND2 wyprowadzona jest na konektor 4. Użytkownik, w zależności od potrzeby, może wykorzystać od jednego do czterech portów oraz port.! Uwaga! W przypadku, gdy port nie jest wykorzystywany, należy załączyć na nim terminator linii. Eliminuje się w ten sposób niepożądane sygnały, które mogą indukować się na jego wejściu. Zasilanie doprowadzone jest poprzez konektory 8, 9 do modułu zasilacza a następnie przeniesione niezależnie na stronę oraz za pomocą transformatorów separujących. Dane przesyłane są pomiędzy stroną a przy użyciu sprzężenia magnetycznego. Bariera izolacyjna wynosi 2.5kV. Rys. 2. Schemat blokowy modułu HCU Zasilanie GND /20 DS HCU 5330 v_ 5

6 2.3. Opis złącz Rozmieszczenie konektorów modułu HCU-5330 przedstawia rysunek Rys Znaczenie poszczególnych konektorów opisane jest w tablicy Tab U góry HUB a znajdują się konektory gałęzi portu oraz konektory modułu zasilania. Konektor 7 wewnątrz nie jest podłączony. W dolnej części znajdują się konektory czterech gałęzi portu BRA, BRA2, BRA3 i BRA4. Rys. 2.2 Widok złącz modułu HCU-5330 od frontu H L H L DC V POWER PWR BRA BRA2 BRA3 BRA4 / 4x HUB HCU-5330 Ultima BRA H L BRA2 BRA3 BRA4 H L GND2 H L H L Tab. 2.2 Opis konektorów modułu HCU-5330 Numer konektora Opis () 2 () 3 () 4 () 5 () 6 () 7 nie podłączony 8 zasilanie - 9 zasilanie+ 0 (, gałąź ) (, gałąź ) 2 (, gałąź 2) 3 (, gałąź 2) 4 GND2 () 5 (, gałąź 3) 6 (, gałąź 3) 7 (, gałąź 4) 8 (, gałąź 4) 4/20 DS HCU 5330 v_ 6

7 Aby zapewnić poprawne działanie HUBa wymagane jest ustawienie właściwego opóźnienia odczytu sygnałów na poszczególnych gałęziach. Do regulacji opóźnienia służy przełącznik (rysunek Rys. 2.3) znajdujący się na płycie czołowej, do którego dostęp uzyskuje się po zdjęciu przedniej obudowy. W tablicy Tab. 2.3 przedstawiono znaczenie przełącznika. W rozdziale 4 opisano sposób ustawiania opóźnienia w HUBie. Czas można ustawiać w mikrosekundach lub w kwantach. Kwant jest jednostką trwania bitu na magistrali. Regulacja opóźnienia możliwa jest w zakresie od 0.44us do 40us lub od 0.07 do 5 kwantów. W celu jednoznacznego określenia poziomu sygnałów przychodzących, linie po obu stronach należy dopasować. Realizuje się to za pomocą terminatorów końca linii, znajdujących się w urządzeniach wyposażonych w porty. W HUB ie terminatory linii znajdują się na płycie głównej. Dostępne są po zdjęciu części mocującej obudowy (tylnej pokrywy). portu załączany jest przełącznikiem SW, a portu przełącznikiem SW5. Rozmieszczenie terminatorów przedstawione jest na rysunku Rys. 2.4, natomiast znaczenie przełączników w tablicach Tab. 2.4 i Tab Na linii BUS występują dwa typy terminatorów. Jeden z nich służy do dopasowania linii rezystancją 220Ω, drugi terminuje linię dopasowaniem 50Ω. Na ogół w dostępnych w HUBie prędkościach wykorzystuje się dopasowanie 220Ω. Przy długich liniach i wyższych prędkościach czasami wymagane jest dopasowanie mniejszą rezystancją 50Ω. Rys. 2.3 Widok złącz modułu HCU-5330 od frontu PWR BRA BRA2 BRA3 DELAY DELAY2 DELAY3 DELAY4 DELAY5 DELAY6 ON SW BRA4 Tab. 2.3 Opis przełącznika dip-switch SW znajdującego się na płycie czołowej Numer przełącznika Opis ON DELAY * 2 DELAY 2 * DELAY 3 * 4 DELAY 4 * Dip-switch SW 5 DELAY 5 * 6 DELAY 6 * * Opóźnienie zakodowane w systemie binarnym. Sposób ustawienia patrz tablice Tab. 4. i Tab /20 DS HCU 5330 v_ 7

8 Rys. 2.4 Widok złącz modułu HCU-5330 od tyłu BUS TERMINATOR ON 2 SW BUS TERMINATOR BRANCH ON SW5 Tab. 2.4 Opis przełącznika dip-switch SW znajdującego się na płycie tylnej Numer ON Opis przełącznika 2 terminator 220Ω () Dip-switch SW 2 terminator 50Ω () Tab. 2.5 Opis przełącznika dip-switch SW5 znajdującego się na płycie tylnej Numer przełącznika Opis terminator 220Ω (, gałąź 4) ON 2 terminator 50Ω (, gałąź 4) 3 terminator 220Ω (, gałąź 3) terminator 50Ω (, gałąź 3) Dip-switch SW5 5 terminator 220Ω (, gałąź 2) 6 terminator 50Ω (, gałąź 2) 7 terminator 220Ω (, gałąź ) 8 terminator 50Ω (, gałąź ) 4/20 DS HCU 5330 v_ 8

9 2.4. Opis diod sygnalizacyjnych Na frontowej ściance urządzenia umieszczonych jest pięć diod sygnalizacyjnych. Dioda PWR informuje o m zasilaniu, natomiast pozostałe określają sygnał dominujący (z mastera) docierający do określonej gałęzi. Opis znaczenia diod przedstawiono w tablicy Tab W czasie przesyłania danych diody BRA BRA4 powinny mrugać. Intensywność mrugania zależy od prędkości transmisji oraz ilości przesyłanych danych. Gdy sygnał dociera z zewnątrz do portu wówczas zapala się na czerwono dioda D2 (BRA). Jeśli natomiast dane docierają z zewnątrz na jedną z gałęzi portu (BRA, BRA2, BRA3, BRA4), odpowiednia dioda D2-D5 (BRA-BRA4) mruga na zielono wskazując gałąź dominanta. Tab. 2.6 Znaczenie diod sygnalizacyjnych Dioda Kolor świecenia Znaczenie PWR czerwony Załączone zasilanie BRA czerwony Przesyłanie danych z portu BRA zielony Przesyłanie danych z gałęzi portu BRA2 zielony Przesyłanie danych z gałęzi 2 portu BRA3 zielony Przesyłanie danych z gałęzi 3 portu BRA4 zielony Przesyłanie danych z gałęzi 4 portu! Uwaga! Po podłączeniu HUB a do systemu, w stanie spoczynkowym powinna świecić się tylko dioda czerwona (PWR). Diody BRA BRA4 powinny pozostawać wygaszone. Jeżeli któraś z diod BRA BRA4 świeci się w sposób ciągły, oznacza to błąd w połączeniu kabli transmisyjnych. W takim przypadku należy sprawdzić: - czy nie są zamienione ze sobą kable i w odpowiedniej gałęzi, - czy załączone są terminatory linii na nie używanych gałęziach.! Uwaga! W czasie transmisji, jeśli diody BRA BRA4 świecą się w sposób ciągły lub ciągły pulsujący, oznacza to niewłaściwe ustawienie opóźnienia, zbyt wysoką prędkość w stosunku do długości linii. W takim przypadku należy sprawdzić: - poprawność transmisji ustawiając opóźnienie dla danej prędkości od najmniejszego do największego, - jeśli poprzednia operacja nie pomoże należy zestawić połączenie na niższej prędkości, 4/20 DS HCU 5330 v_ 9

10 2.5. Wymiary Wymiary modułu HCU-5330 zostały pokazane na rysunku Rys Rys. 2.5 Wymiary modułu HCU ,0 52,0 52,0 3. Montaż HUB HCU-5330 umożliwia dystrybucję sygnałów do maksymalnie czterech gałęzi BUS. Pomiędzy gałęziami portu i zachowana jest separacja galwaniczna. HUB w zależności od potrzeby można skonfigurować na kilka sposobów: jako HUB z separacją, HUB bez separacji, wzmacniacz sygnału (repeter) z separacją, oraz wzmacniacz sygnału (repeater) bez separacji. Jeżeli użytkownik nie ma takiej potrzeby, nie musi wykorzystywać wszystkich gałęzi BUS. Wówczas w nie używanych gałęziach należy załączyć terminatory linii, aby uniknąć generowania się sygnałów niepożądanych. Na rysunkach Rys Rys. 3.4 przedstawionych jest kilka podstawowych konfiguracji. 4/20 DS HCU 5330 v_ 0

11 Rys. 3. Sposób połączenia modułu HCU-5330 jako HUB BUS na 4 gałęzie BUS z separacją galwaniczną pomiędzy i. Magistrala przechodząca przez jest przelotową. BUS Gałąź A BUS Gałąź A H L H L DC V POWER Zasilanie - H L PWR BRA BRA2 BRA3 BRA4 / 4x HUB HCU-5330 Ultima H L H L H L GND GND Gałąź Gałąź 2 Gałąź 3 Gałąź 4 BUS 4/20 DS HCU 5330 v_

12 Rys. 3.2 Sposób połączenia modułu HCU-5330 jako HUB BUS na 4 gałęzie BUS z separacją galwaniczną pomiędzy i. Magistrala docierająca do jest końcową. BUS H L H L DC V POWER Zasilanie 7 - H L PWR BRA BRA2 BRA3 BRA4 / 4x HUB HCU-5330 Ultima H L H L H L GND GND Gałąź Gałąź 2 Gałąź 3 Gałąź 4 BUS 4/20 DS HCU 5330 v_ 2

13 Rys. 3.3 Sposób połączenia modułu HCU-5330 jako HUB BUS na 3 gałęzie BUS bez separacji galwanicznej. Wykorzystany jest jedynie. H L H L DC V POWER PWR BRA BRA2 BRA3 / 4x HUB HCU Zasilanie - H L BRA4 Ultima H L H L H L GND GND Gałąź Gałąź 2 Gałąź 3 Gałąź 4 BUS 4/20 DS HCU 5330 v_ 3

14 Rys. 3.4 Sposób połączenia modułu HCU-5330 jako wzmacniacz-repeater BUS / BUS z separacją galwaniczną. BUS H L H L DC V POWER Zasilanie PWR BRA BRA2 BRA3 BRA4 / 4x HUB HCU-5330 Ultima GND H L H L H L H L GND BUS 4. Regulacja i użytkowanie W HUBie identyfikacja sygnałów odbywa się na poziomie bitowym, dlatego do poprawnej pracy wymagane jest dobranie odpowiedniego opóźnienia, po którym sprawdzane są stany wejść. Z jednej strony opóźnienia powinny być jak najkrótsze, aby nie zwiększać zbyt mocno sumarycznego opóźnienia na magistrali, gdyż ogranicza ono efektywną długość linii. Z drugiej strony, ze względu na to, że sygnały z każdej gałęzi dochodzą do HUBa w innym czasie, może zaistnieć konieczność zwiększenia opóźnienia w HUBie w celu poprawnego zidentyfikowania sygnałów wejściowych. Innymi słowy zwiększenie opóźnienia potrzebne będzie, by poczekać na najwolniejszy sygnał docierający do HUBa. Do regulacji opóźnienia służy przełącznik znajdujący się na płycie czołowej (rysunek Rys. 2.3). W tablicy Tab. 4. przedstawiono konfigurację opóźnienia w mikrosekundach, natomiast w tablicy Tab. 4.2 podane są opóźnienia w kwantach, przy założeniu że bit ma 6 kwantów. Kwant jest jednostką trwania bitu na magistrali. W zależności od konfiguracji urządzeń na jeden bit może składać się od 6 do 20 kwantów. Najczęściej na jeden bit przypada 6 kwantów. W zależności przyjętej konwencji, do konfiguracji użytkownik może wybrać jedną z tablic. Obie tablice są równoważne i dają takie samo opóźnienie. Konfigurację należy rozpocząć od ustawienia opóźnienia możliwie najkrótszego jednak nie skrajnego. Najlepiej ustawić w zakresie ok. 20% od najniższych opóźnień. Jeżeli transmisja nie ruszy, należy stopniowo wydłużać opóźnienie aż do wartości skrajnej na danej prędkości. Jeśli mimo to transmisja będzie zrywana należy przejść na niższą prędkość 4/20 DS HCU 5330 v_ 4

15 Tab. 4. Konfiguracja opóźnienia w HUBie w mikrosekundach. Dipswitch Ustawienie opóźnienia w mikrosekundch dla różnych prędkości transmisji kb/s 25 kb/s 00 kb/s 50 kb/s 20 kb/s 0 kb/s ,44 0,44 0,44 0,44 0,44 0, ,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0, ,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0, ,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0, ,69 0,69 0,69 0,69 0,69 0, ,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0, ,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0, ,88 0,88 0,88 0,88 0,88 0, ,94 0,94 0,94 0,94 0,94 0, ,06,06,06,06, ,3,3,3,3, ,9,9,9,9, ,3,3,3,3, ,44,44,44,44, ,56,56,56,56, ,69,69,69,69, ,8,8,8,8, ,94,94,94,94, ,06 2,06 2,06 2,06 2, ,9 2,9 2,9 2,9 2, ,3 2,3 2,3 2,3 2, ,43 2,43 2,43 2,43 2, ,56 2,56 2,56 2, ,69 2,69 2,69 2, ,8 2,8 2,8 2, ,06 3,06 3,06 3, ,3 3,3 3, ,56 3,56 3, ,8 3,8 3, ,06 4,06 4, ,3 4,3 4, ,56 4,56 4, ,8 4,8 4, ,06 5,06 5, ,3 5,3 5, ,56 5,56 5, ,8 5,8 5, ,3 6,3 6, ,94 6, ,56 7, ,9 8, ,8 8, ,44 9, ,06 0, ,69 0, ,3, ,94, ,56 2, ,9 3, ,8 3, ,06 5, , , , , , , , , , , , ,06 4/20 DS HCU 5330 v_ 5

16 Tab. 4.2 Konfiguracja opóźnienia w HUBie w kwantach Dipswitch Ustawienie opóźnienia w kwantach dla różnych prędkości transmisji kb/s 25 kb/s 00 kb/s 50 kb/s 20 kb/s 0 kb/s ,75 0,88 0,7 0,35 0,4 0, ,8 0,4 0,6 0, ,25,3 0,9 0,45 0,8 0, ,5,25 0,5 0,2 0, ,75,38, 0,55 0,22 0, ,5,2 0,6 0,24 0, ,25,63,3 0,65 0,26 0, ,5,75,4 0,7 0,28 0, ,75,88,5 0,75 0,3 0, ,6 0,8 0,32 0, ,3,7 0,85 0,34 0, ,25,8 0,9 0,36 0, ,38,9 0,95 0,38 0, ,63 2,,05 0,42 0, ,88 2,3,5 0,46 0, ,3 2,5,25 0,5 0, ,38 2,7,35 0,54 0, ,63 2,9,45 0,58 0, ,88 3,,55 0,62 0, ,3 3,3,65 0,66 0, ,38 3,5,75 0,7 0, ,63 3,7,85 0,74 0, ,88 3,9,95 0,78 0, , 2,05 0,82 0, ,3 2,5 0,86 0, ,5 2,25 0,9 0, ,9 2,45 0,98 0, ,65,06 0, ,85,4 0, ,05,22 0, ,25,3 0, ,45,38 0, ,65,46 0, ,85,54 0, ,05,62 0, ,25,7 0, ,45,78 0, ,65,86 0, ,05 2,02, ,22, ,42, ,62, ,82, ,02, ,22, ,42, ,62, ,82, ,02 2, ,22 2, ,42 2, ,82 2, , , , , , , , , , , , ,8 4/20 DS HCU 5330 v_ 6

17 i powtórzyć kalibrację. W tabelach kolorem zielonym oznaczona jest sugerowane opóźnienie startowe. Aby dopasować gałęzie magistrali należy na obu jej końcach załączyć terminatory linii. W HUB ie terminatory linii znajdują się na płycie głównej. Dostępne są po zdjęciu części mocującej obudowy (tylnej pokrywy). W tablicy Tab. 4.3 przedstawiony jest sposób konfiguracji portu, natomiast w tablicy Tab. 4.4 przedstawiony jest sposób załączania terminatora linii portu. Zalecany sposób zakończenia linii przedstawiony jest na rysunkach Rys. 4. i Rys W konfiguracji sieciowej załączany jest jedynie terminator w urządzeniu znajdującym się na początku linii oraz w urządzeniu na końcu linii najbardziej odległym. W pozostałych urządzeniach terminatory powinny być wyłączone.! Uwaga! Zabronione jest jednoczesne załączanie par przełączników -2, 3-4, 5-6, 7-8. Jednoczesne załączenie ich niepotrzebnie obciąża linię, skracając jej zasięg i zwiększając stopę błędów. Ostrzeżenie! Dla napowietrznych linii zaleca się stosowanie przy urządzeniach dodatkowych odgromników serii OPR-5320 w celu ochrony urządzeń przed wyładowaniami atmosferycznymi. Tab. 4.3 Opis konfiguracji terminatorów linii portu Znaczenie ustawień przełącznika SW: ON, 0 OFF wyłączony 0 załączone 50Ω 0 załączone 220Ω nie dozwolony Tab. 4.4 Opis konfiguracji terminatorów linii portu Znaczenie ustawień przełącznika SW5: ON, 0 OFF 2, gałąź 4 3 4, gałąź 3 5 6, gałąź 2 7 8, gałąź 0 0 wyłączony 0 0 wyłączony 0 0 wyłączony 0 0 wyłączony 0 załączone Ω 50Ω 50Ω 50Ω 0 załączone Ω nie dozwolony 220Ω nie dozwolony 220Ω nie dozwolony 220Ω nie dozwolony 4/20 DS HCU 5330 v_ 7

18 Rys. 4. Sposób zakończenia linii w konfiguracji punkt-punkt TERMINATOR TERMINATOR Linia HUB 220R Linia 220R sterownik Rys. 4.2 Sposób zakończenia linii w konfiguracji sieciowej Linia HUB TERMINATOR 220R Linia 220R TERMINATOR sterownik sterownik 2 sterownik n wyłączony wyłączony 5. Dane kontaktowe Adres: Ul. Okrężna Sopot Tel./fax (058) Tel (058) ultima@ultima-automatyka.pl Adres internetowy: 4/20 DS HCU 5330 v_ 8