Wykorzystanie łącza GPRS do przesyłu danych Sieć GSM to medium łączności, które z powodzeniem można wykorzystać do przesyłu danych z urządzeń obiektowych, a które nie wymaga nakładów pieniężnych na budowę infrastruktury teleinformatycznej. W takim przypadku komunikacja pomiędzy telemechaniką a centrum nadzoru odbywa się poprzez modem GPRS, który umożliwia zestawienie stałego połączenia posługującego się protokołem IP. Najnowsze oprogramowanie urządzeń rodziny Ex-micro2 i Ex-MST2 umożliwia bezpośrednie podłączenie modemu GPRS do ich wejść komunikacyjnych. Natomiast dowolne urządzenia z kanałem wyjściowym w standardzie RS232 mogą być podłączone do łącza GPRS poprzez urządzenie sprzęgające Ex-BRG. W przypadku zbierania informacji z większej liczby urządzeń po stronie systemu dyspozytorskiego stosuje się router GPRS Ex-RTG_C(_F). Istnieje także możliwość podłączenia sieci LAN klienta z systemem GPRS z wykorzystaniem łącza dedykowanego do dostawcy usługi GSM. Budowa urządzenia Ex-BRG ma budowę modułową. Pojedyncze moduły mieszczą się w typowych niewielkich obudowach firmy Phoenix Contact i łączone są ze sobą poprzez szynę DIN. Ex-BRG w wersji podstawowej Na wyposażenie komunikacyjne sterownika składa się wbudowany modem GPRS oraz interfejs komunikacyjny - podstawowo RS232, ale sterownik wykonywany jest także w kilku innych wariantach interfejsów: _CL pętla prądowa, _RS485 interfejs EIA/TIA-485, _PFO światłowody plastikowe (złącza snap-in), _GFO światłowody szklane wielomodowe (złącze ST). W tym przypadku sterownik zostaje rozszerzony od dodatkowy moduł interfejsu. Dodatkowo urządzenie posiada interfejs RS232 służący do diagnostyki, konfiguracji oraz aktualizacji oprogramowania. Do sterownika dołącza się zewnętrzną antenę GSM. Funkcje urządzenia Ex-BRG w wersji z rozszerzeniem komunikacyjnym Bridge Ex-BRG jest programowalnym mikroprocesorowym sterownikiem pełniącym rolę pomostu pomiędzy dowolnym urządzeniem wyposażonym w szeregowy port łączności RS-232 a siecią GSM. Bridge dokonuje enkapsulacji przesyłanych danych w pakietach IP i przekierowuje dane przenoszone przez pakiety do kanału szeregowego. Dwa urządzenia Ex-BRG pozwalają zestawić łącze RS-232 pomiędzy dwoma dowolnymi urządzeniami wyposażonymi w port szeregowy. Obecnie produkowane urządzenie Ex-BRGv2 posiada powiększone zasoby pamięciowe pozwalające na rozbudowanie oprogramowania o dodatkowe funkcje: - możliwość podłączenia terminala trunkingowego (protokół MAP27) jako alternatywnego dla GPRS kanału dostępu, - możliwość zdalnej wymiany konfiguracji (transmisja plików konfiguracji przy pomocy protokołów Zmodem lub TFTP) poprzez kanał GPRS, - możliwość działania jako koncentrator/konwerter przy użyciu protokołów DNP3, MST, MODBUS, IEC101, IEC104, IEC1107, DLMS, - możliwość sterowania odbiorem (opcja). Sterownik może zostać wyposażony w wyjście do impulsowej synchronizacji czasu w licznikach energii (sygnał 24VDC lub 230VAC). Jako koncentrator danych licznikowych pojedynczy sterownik Ex-BRG może współpracować z 16-toma licznikami cyfrowymi. Dane pobrane z liczników przechowuje przez 30 dni.
Interfejs komunikacyjny Podsystem mikroprocesorowy Zasilacz Modem GPRS 123,0 123,4 C:> Diagnostyka Ex-BRGC schemat blokowy urządzenia w wersji do współpracy z licznikami energii Urządzenie posiada podtrzymanie bateryjne (bateria litowa). 2. Realizacja łączności poprzez tunelowany APN Istnieje możliwość podłączenia sieci LAN klienta z systemem GPRS z wykorzystaniem łącza dedykowanego. Łącze dedykowane zestawiane jest pomiędzy urządzeniami brzegowymi sieci transmisyjnej dostawcy usługi GSM a urządzeniem brzegowym sieci LAN klienta. Możliwe jest zestawienie tego połączenia poprzez Internet np. poprzez wirtualną sieć prywatną VPN. Wariant ten umożliwia przesyłanie danych pomiędzy wieloma urządzeniami obiektowymi i wieloma punktami dyspozytorskimi za pośrednictwem routera użytkownika. Jest on optymalny dla dużej ilości stacji ze względu na niskie koszty i dużą całkowitą przepustowość systemu. Bezpieczeństwo danych Bezpieczeństwo przesyłanych danych realizowane jest dzięki udostępnianemu przez operatora sieci telefonii komórkowej GSM adresu APN (Access Point Name). Dzięki APN zapewniona jest kontrola dostępu do zasobów wewnętrznej sieci firmowej (tylko dla klientów posiadających subskrypcję do danego APN). konfiguracja GPRS APN Numery IP Numery portu UDP Parametry kanału szeregowego Echo (ping) ICMP PPP Protokół IP TCP Serwer www Serwer Telnet UDP Poprzez serwer Telnet dostępny jest zdalny terminal diagnostyczny Dane przenoszone przez wybrane pakiety UDP kierowane są do portu szeregowego Dane z portu szeregowego przenoszone są przez pakiety UDP w górę stosu protokołów Bridge GPRS schemat działania oprogramowania Warianty realizacji kanałów łączności Port Szeregowy RS-232 1. Realizacja łączności poprzez indywidualny APN dla danej firmy metodą punkt - punkt Urządzenia obiektowe wyposażone w modem GPRS komunikują się centrum nadzoru poprzez prywatny APN. Wyposażenie centrum dyspozytorskiego zawiera urządzenie GPRS Ex-RTG_C(_F), które podłączone do wewnętrznej sieci Ethernetu spełnia rolę ROUTER'a, przekierowując zaadresowane pakiety wysyłanych danych do docelowych sterowników zainstalowanych na terenie zakładu. Takie rozwiązanie umożliwia dwukierunkową komunikację pomiędzy systemem nadrzędnym a punktami wyposażonym w modem GPRS. 3. Realizacja łączności poprzez APN firmy ELKOMTECH metodą punkt punkt Jeżeli użytkownik nie posiada indywidualnego APN łączność może być zrealizowana przez APN firmy ELKOMTECH. W tym wariancie rolę routera spełnia dedykowany serwer w siedzibie firmy ELKOMTECH. Takie rozwiązanie jest korzystne dla użytkowników z niewielką ilością obiektów z łącznością poprzez GPRS. 4. Realizacja łączności poprzez tunelowany APN firmy ELKOMTECH Istnieje możliwość zestawienia połączenia centrum nadzoru użytkownika z routerem firmy ELKOMTECH poprzez wirtualną sieć prywatną VPN. W tym wypadku łączność pomiędzy obiektem a centrum nadzoru realizowana jest poprzez sieć komórkową (APN firmy ELKOMTECH) oraz Internet (VPN firmy ELKOMTECH).
Monitor standardowo dostępny jest przez złącze RJ45. 1 2 3 4 5 6 7 8 RI DCD DTR GND RxD TxD CTS RTS 5. Szyfrowanie danych (opcjonalne). Urządzenia Ex-BRGv2, Ex-RTG_C(_F) umożliwiają także przesył danych w sieci o strukturze otwartej. W takim przypadku za bezpieczeństwo przesyłanych danych odpowiada struktura protokołu komunikacyjnego. Tryby pracy Urządzenia telemechaniki poprzez GPRS mogą pracować w następujących trybach pracy: - ze stałym IP połączenie permanentne, - ze stałym IP inicjowane przez Centrum Dyspozytorskie Ex-WindEx (na żądanie lub okresowo), - ze stałym IP inicjowane przez stację telemechaniki na obiekcie (zdarzeniowo lub okresowo). Diagnostyka Ex-BRG posiada wbudowane oprogramowanie diagnostyczne, nazywane monitorem, pozwalające na: - kontrolę sprawności urządzenia, - kontrolę poprawności konfiguracji, - kontrolę działania poszczególnych podsystemów. EIA-561 Interface Do komunikacji z tym oprogramowaniem wykorzystuje się terminal typu ANSI. Ex-BRG umożliwia także dostęp do monitora diagnostycznego z wykorzystaniem terminala typu TELNET. Sterownik posiada swój numer IP i maskę podsieci określone w konfiguracji. Po dołączeniu do sieci Ex-BRG widoczny jest po swoim numerem IP jak każde inne urządzenie sieciowe. Ex-MGP Ex-MGP jest urządzeniem sprzęgającym umożliwiającym komunikację sterownika posługującego się protokołem PPP. Urządzenie jest rodzajem konwertera, posiada wejście typu RS 232 oraz wbudowany modem GPSR. Ex-MGP widok urządzenia Dodatkowo urządzenie wyposażone jest w gniazdo karty SIM. Przykład komunikacji z urządzeniami obiektowymi z wykorzystaniem sieci GSM
Odczyt danych licznikowych z wykorzystaniem sieci GSM Parametry techniczne Ex-BRG: Urządzenie zostało zaprojektowane i wykonane zgodnie z wymaganiami dyrektywy 73/23/EWG (LVD) oraz dyrektywy 89/336/EWG (EMC) Zasilanie napięcie zasilania =24 V, 230 V podtrzymanie bateryjne bateria litowa Wymiary (WxSxG) w wersji podstawowej 110x45x110 mm w wersji rozszerzonej 110x68x110 mm RS232 (złącze RJ45 w standardzie EIA 561) pętla prądowa, typ wejścia EIA/TIA 485, Łącza komunikacyjne dla światłowodów plastikowych (złącza snap-in) dla światłowodów szklanych wielomodowych (złącze ST) transmisja danych bez kompresji narzut informacji wynikający z protokołu PPP Protokoły transmisji danych DNP3, MST, MODBUS, IEC101, IEC104, IEC1107, DLMS, MAP 27 EKT/ASzP/2,3
Karta zamawiającego moduł transmisji GPRS Ex-BRG (bridge) / Ex-RTG (router) Zamawiający: Miejsce instalacji: Nr zamówienia: Ilość sztuk: 0. TYP urządzenia Bridge (szeregowy port łączności RS232) lub {wykonanie z dodatkowym RS232 zamiast modemu (na płytce zasilacza) do Ex-BRG BRG sterowania zewnętrznym modemem bądź jako wykonanie Ex-SPLIT} Router (port Ethernet 100Base-TX) Ex-RTG_C RTG_C Router (port Ethernet 100Base-FX) Ex-RTG_F RTG_F 1. Zasilanie 230 V ~ U Z ~ 230 V Z1 24 V = U Z = 24 V Z2 48 V = U Z = 48 V Z4 80 230 V ~ / 110 220 V U Z = 90 220 V~ 110 220 V ZU 2. Obudowa Natablicowa na listwę DIN35 O1 Zatablicowa O2 3. Interfejs łączności modułu BRG (jeśli jest dodatkowy moduł to COM nie działa) RS232 - RJ45 (bez dodatkowego modułu) RS232 K1 RS422/RS485 - RJ45 (dodatkowy - 3 moduł - COM3) RS422/RS485 K2 Pętla prądowa (+/-20mA) - zacisk śrubowy (dodatkowy - 3 moduł) CL K3 Światłowód plastikowy HFBR-0500 (650nm) - złącze SNAP-IN (dodatkowy - 3 moduł) PFO K4 Światłowód szklany HFBR-0400 wielomodowy (820nm) - złącze ST (dodatkowy - 3 moduł) GFO K5 RS232-mpx -RJ45 nazwany COM3 w miejscu modemu u góry (bez dodatkowego modułu) wykonanie dawniej jako Ex-SPLIT lub do RS232-mpx K6 podłączenia zewnętrznego modemu. 4. Protokół komunikacyjny MST C1 DNP3.0 C2 karta zamawiaj_ex-brg_rtg.doc/wersja dokumentu: 1.0