Moduł CON014 Wersja na szynę 35mm RS232<-> RS485 Pełna separacja galwaniczna 3.5kV. Zabezpiecza komputer przed napięciem 220V podłączonym od strony interfejsu RS485 Kontrolki LED stanu wejść i wyjść na płycie czołowej Zasilanie 24DC / 100mA Wszystkie wejścia, wyjścia, interfejs RS-485 oraz zasilanie separowane od siebie nawzajem Przeznaczenie Moduł CON014 przeznaczony jest do pracy w systemach wizualizacji i sterowania współpracującymi z przemysłowymi komputerami PC lub innymi sterownikami wyposażonymi w interfejs RS232 gdzie istnieje potrzeba podłączenia do szyny RS485. Zabudowaliśmy go w obudowie przemysłowej do zapięcia na szynie 35mm. Pracuje jako konwerter interfejsu komunikacyjnego standardu RS-232 na standard przemysłowy RS-485 (422). Moduł tym różni się od innych modułów powszechnie dostępnych na rynku, że posiada separację galwaniczną obu układów interfejsu od siebie nawzajem i od zasilania. Użyteczne właściwości modułu Moduł został przystosowany do pośredniczenia pomiędzy klasycznym komputerem klasy PC wyposażonym w gniazdo portu komunikacyjnego standardu RS-232 (lub sterownikiem PLC) a instalacją zbudowaną z wykorzystaniem modułów pomiarowych (lub sterowników PLC) wyposażonych w interfejs komunikacyjny RS-485 (422). Zapewnia separację galwaniczną obu interfejsów od siebie nawzajem (oraz od zasilania modułu), dzięki czemu możliwe jest bezpieczne uruchamianie oraz nadzorowanie pracy instalacji modułów pomiarowych bez ryzyka uszkodzenia nadzorującego komputera w przypadku awarii instalacji. Gdy np. nastąpi przebicie z sieci zasilającej 220/380V do któregokolwiek z modułów pomiarowych lub łączącej je linii transmisyjnej, ewentualnemu uszkodzeniu ulegnie część instalacji pomiarowej i/lub konwerter, natomiast zgromadzonym w komputerze danym i jemu samemu nic nie grozi. Z praktyki stosowania tych konwerterów ( a jest to już dobre 6 lat ) wynika, że 1
w przypadku dość popularnego podłączenia napięcia 220V na interfejs RS485 uszkodzeniu ulega tylko część interfejsu RS485 po wymianie układów scalonych i obwodów zasilacza, konwerter może dalej pracować. Uszkodzenie nigdy nie przedostaje się dalej. Podobnie w przypadku wyładowań atmosferycznych. Jednak wtedy zalecamy połączenie linii GND interfejsu RS485 z przewodem PE. Dodatkowo w celu uzyskania właściwego stopnia ochrony przeciwprzepięciowej dla linii danych należy zastosować moduły zabezpieczeń Phoenix Contact, Obo Betterman lub podobne. Konwerter nie zabezpiecza przed przepięciami na linii RS485 ogranicza tylko ich skutki, sam czasami ulegając zniszczeniu. Konwertery naszej konstrukcji pracują w wielu wymagających instalacjach przemysłowych i poprawnie sterują nawet bardzo długie magistrale (ok. 1 km) w obecności znacznych zakłóceń przemysłowych. Wyprowadzenia i podłączenie elektryczne Moduł został wbudowany w obudowie firmy Phoenix Contact UEGM40 wyposażonej w 12 zacisków śrubowych (2 listwy po 6 zacisków). Zamieszczony obok szkic poglądowy przedstawia schematycznie wyprowadzenia modułu. Rys.2 Rozmieszczenie wyprowadzeń na płycie czołowej Na panelu czołowym ponad gniazdami interfejsów wbudowano sygnalizacyjne diody LED pozwalające ocenić stan pracy konwertera. I tak: zielona zapalona sygnalizuje stan aktywny linii RXD (wyjściowej) interfejsu RS-232 Stan logiczny linii RXD odpowiada stanowi logicznemu linii Rx/Tx interfejsu RS-485/422 czerwona zapalona sygnalizuje stan aktywny linii TXD (wejściowej) interfejsu RS-232 Stan logiczny linii TXD jest przenoszony po konwersji poziomów napięć na linie Tx interfejsu RS-422 i gdy linia RTS przyjmuje stan aktywny również na linie Rx/Tx dwubarwna zielona zapalona sygnalizuje gotowość do odbioru danych przez linie Rx/Tx (linia wejściowa RTS interfejsu RS-232 jest nie podłączona lub w stanie nieaktywnym) dwubarwna czerwona zapalona sygnalizuje gotowość do nadawania danych przez linie Rx/Tx (linia wejściowa RTS interfejsu RS-232 jest podłączona i w stanie aktywnym) 2
Parametry sygnałów wejściowych i wyjściowych Zasilanie Moduł wymaga zasilania stabilizowanym napięciem stałym 24V +-5%. Przekroczenie dopuszczalnego napięcia lub podłączenie modułu do napięcia niestabilizowanego (tylko prostownik za transformatorem 24V) może spowodować nieodwracalne uszkodzenie zasilacza modułu. Wszystkie pozostałe wyprowadzenia modułu są odseparowane galwanicznie od napięcia zasilającego 24V. W układzie zasilania zastosowano niezawodne przetwornice firmy NEWPORT (jedne z najlepszych na świecie). Złącze interfejsu RS-485/RS-422 Moduł spełnia standardowe wymagania interfejsu RS-485. Możliwe jest połączenie do 32 modułów w jednej podsieci. Cała magistrala jest spolaryzowana do stanu nieaktywnego wewnątrz konwertera oraz terminowana rezystorem 120 ohm (dzięki czemu możliwe jest użycie do okablowania magistrali standardowej skrętki używanej do budowy sieci komputerowych). Przy długich magistralach lub gdy magistrala biegnie blisko źródeł silnych zakłóceń (maszyny elektryczne dużej mocy, nadajniki telefonii komórkowej lub radiowe) zaleca się użycie kabla ekranowanego. Ekran magistrali powinien być uziemiony (połączony z przewodem PE) w jednym i tylko jednym miejscu magistrali - przy konwerterze CON014 Linia 485 GND powinna być uziemiona (połączona z przewodem PE) w jednym i tylko jednym miejscu magistrali - przy konwerterze CON014 Zastosowanie się do powyższych wskazówek pozwala na uniknięcie problemów z komunikacją pomiędzy modułami a komputerem sterującym. Interfejs RS-485 jest odseparowany galwanicznie od pozostałych wyprowadzeń modułu interfejsu RS-232 oraz zasilania. Rys. 3 Schemat struktury wewnętrznej konwertera tor nadawczy oraz nadawczo/odbiorczy 3
Rys. 4 Wykorzystanie modułu CON014 jako konwertera RS-232 / RS-422 Rys. 5 Wykorzystanie modułu CON014 jako konwertera RS-232 / RS-485 4
Rys. 6Przykładowa magistrala RS-422 z wykorzystaniem konwertera CON014 Rys. 7Przykładowa magistrala RS-485 z wykorzystaniem konwertera CON014 5
Tabela równoważności oznaczeń interfejsu RS-422/RS-485 konwertera CON014 oraz modułów pomiarowych firmy TOMAK Nazwa Funkcja 485 A+ Rx/Tx+ Rx/Tx A+ 422R A+ 485 B- Rx/Tx- Rx/Tx B- 422R B- 485 GND 422R GND 422T GND COM 422T A+ Tx+ Tx A+ 422T B- Tx- Tx B- 422R RT Linia odbiorcza interfejsu RS-422 oraz RS-485. Może też zostać użyta jako linia nadawcza interfejsu RS-485 (przy aktywnym sygnale RTS) Spoczynkowa polaryzacja do napięcia zasilania (+5V) Linia odbiorcza interfejsu RS-422 oraz RS-485. Może też zostać użyta jako linia nadawcza interfejsu RS-485 (przy aktywnym sygnale RTS) Spoczynkowa polaryzacja do masy (GND) Masa sygnałowa (linia wspólna, potencjał odniesienia) dla interfejsu RS-422 oraz RS-485. Odseparowana galwanicznie od masy interfejsu RS-232 Linia nadawcza interfejsu RS-422 (przy aktywnym sygnale RTS) Spoczynkowa polaryzacja do napięcia zasilania (+5V) Linia nadawcza interfejsu RS-422 (przy aktywnym sygnale RTS) Spoczynkowa polaryzacja do masy (GND) Terminacja magistrali odbiorczej interfejsu RS-422 Aktywowana po zwarciu zacisku 422R RT z zaciskiem 422R A+ 422T RT Terminacja magistrali nadawczej interfejsu RS-422 Aktywowana po zwarciu zacisku 422T RT z zaciskiem 422T A+ 485 RT Terminacja magistrali nadawczo-odbiorczej interfejsu RS-485 Aktywowana po zwarciu zacisku 485 RT z zaciskiem 485 A+ 6