EMG-02 - Entes

EMG Modbus Gateway
Kullanım Kılavuzu
Rev 2.2
07/2010
İÇİNDEKİLER
1. Giriş
1.1. Genel Özelliler
1.2 Sürücülerin Yüklenmesi
2. Yapılandırma
2.1 Temel Cihaz Parametreleri
2.1.1
RS485 Seri Haberleşme Parametreleri
2.1.1.1 Baud Rate
2.1.1.2 Data Bit
2.1.1.3 Stop Biti
2.1.1.4 Parity Biti
2.1.1.5 Time-Out
2.1.1.6 Gecikme
2.1.2
Network Parametreleri
2.1.2.1 Bağlantı Ayarları
2.1.2.2 DHCP
2.1.2.3 WEB Erişimi
2.1.2.4 WEB Port
2.1.2.5 Login Timeout
2.1.2.6 Server IP
2.1.2.7 IP Adresi
2.1.2.8 Subnet Mask
2.1.2.9 Default Gateway
2.1.2.10 ModbusTCP Port
2.1.2.11 Link
2.1.3
Çalışma Modları (ModbusTCP /Tunnel Mode)
2.1.3.1 ModbusTCP Paket Yapısı
2.1.3.2 Tunnel Mode Paket Yapısı
2.1.4 ADSL modem üzerinden haberleşmek için örnek yapılandırma
2.1 USB arayüzünü kullanarak yapılandırmanın okunması/değiştirilmesi
2.2 Güvenlik Ayarları
2.3 WEB arayüzünü kullanarak yapılandırmanın okunması/değiştirilmesi
3. Yazılım Güncellemeleri
4. Ekler
Ek 1 EMG ailesi cihazlar arasındaki farklar
Ek 2 Sorgulama Sıklığı ve TCP zaman aşımı süresi
1.Giriş
1.1 Genel Özellikler
ENTES EMG ailesi Modbus Gateway RS485 üzerinden MODBUS protokolü ile
haberleşen cihazlarınızın TCP/IP protokolünü kullanarak mevcut internet/intranet altyapısı
üzerinden uzaktan kontrolünü yapabilmenizi sağlar. EMG10 ile aynı anda tek noktadan
izleme yapılabilirken EMG12 ile 4 farklı noktadan izleme gerçekleştirilebilir.
Teknik Özellikler :
Kategori
Açıklama
Network Protokolleri
Seri Portlar
Çalışma Modları
Network Arayüzü
TCP/IP, ARP, ICMP,,HTTP, ModbusTCP
Haberleşme için RS485, yapılandırma için USB portu
ModbusTCP/RTU ve Modbus Tunnel
10/100 Mbps auto-negotiation
Data bitleri : 5-6-7-8 data bit
Seri Haberleşme Formatları Stop Biti: 1-1.5-2 karakter
Parity: Tek-çift-yok
Seri Arayüz
300-115200 bps
Besleme
9-24V AC - 9-30V DC ya da USB portundan (~75 mA)
RS485 portu: 500V
Ethernet portu: 1500V
İzolasyon ve koruma
USB portunda 15KV ESD koruması
RS485 portunda 10/1000 us (600W) transient pulse koruması
Tablo 1. EMG Teknik Özellikler
1.2 Sürücülerin Yüklenmesi
EMG’nin konfigürasyon yazılımı USB portundan haberleştiği için cihazı kullanmaya
başlamadan
önce
CD
içerisinde
gelen
sürücüleri
bilgisayarınıza
yüklemeniz
gerekmektedir.
Sürücüleri yüklemek için;
1.
Cihazı bilgisayarınızın USB portuna takın. POWER ledi yanacak ve donanımınız
otomatik olarak algılanacaktır.
2.
Sürücülerin konumunu belirtmek için “Listeden ya da belirli bir konumdan yükle”
seçeneğini seçip “İleri” yi tıklayın.
3.
Karşınıza gelen pencerede sürücülerinizin konumunu belirtip “İleri” yi tıklayın.
4.
Windows’un sürücü uyumluluğu doğrulaması penceresinde “Devam Et” butonunu
tıklayın.
5.
Bilgisayarınız sistem geri yüklemesi için dosyalarınızın yedeğini alır.
6.
Kurulumun
bu
aşamasında
gereken
dosyaların
bilgisayara
kopyalanması
tamamlanmıştır.
7.
Kurulum
tamamlandıktan
sonra
Bilgisayarım->Denetim
Masası->Sistem-
>Donanım->Aygıt Yöneticisi->Evrensel Seri Yol Denetleyici seçeneğinden
cihazınızı görebilirsiniz.
2. Yapılandırma
2.1 Temel Cihaz Parametreleri
Cihazınızın doğru olarak çalışabilmesi için hem RS485 seri haberleşme parametrelerinin
hem de network ayarlarının doğru olarak yapılması gerekmektedir. Bu ayarların eksik ya da
hatalı yapılması sistem performansını olumsuz yönde etkileyebileceği gibi mevcut haberleşme
altyapısını da bozabilir. Bununla beraber EMG ilk kullanımda aşağıdaki fabrika çıkış ayarları
ile çalışmaya başlayacaktır.
Network Ayarları
Bağlantı Ayarı
DHCP
WEB Erişimi
Login Timeout
Link
IP Adresi
Gateway Adresi
Subnet Mask
Port
Çalışma Modu
Sunucu
Kapalı
Kapalı
120000 ms
Auto
192.168.2 240
192.168.2.1
255.255.255.0
502
ModbusTCP
Seri Port Ayarları
Baud Rate
Data Bit
Stop Bit
Parity
Timeout
Gecikme
9600
8
1
Yok
2000 ms
50 ms
2.1.1 RS485 Seri Haberleşme Parametreleri
Bu değerler cihazınızın seri olarak haberleştiği birimlerle ortak olarak kullandığ
parametrelerdir. Düzgün bir haberleşme için RS485 ağı üzerinde bulunan bütün cihazlar
aynı değerlere ayarlanmalıdır.
2.1.1.1 Baud Rate
Cihazınızın haberleşme hızını belirtir. Desteklenen hızlar 1200, 2400, 4800, 9600,
19200, 38400, 57600, 115200 bps dir.
2.1.1.2 Data Bit
Veri paketlerinin kaç bitten oluştuğunu belirtir. Desteklenen bit sayıları 5, 6, 7, 8.
2.1.1.3 Stop Biti
Stop biti seri haberleşme protokollerinde data ve parity bitlerinden sonra gelir veri
paketinin sonlandığını belirtir. Desteklenen stop biti sayıları 1, 1.5, 2.
2.1.1.4 Parity Biti
Veri paketlerinin doğruluğunu test etmek için kullanılan parametredir. Tek, çift
parity veya parity yok.
2.1.1.5 Time-Out
Sorgulanan cihazdan cevabın ne kadar süre bekleneceğini belirtir.
2.1.1.6 Gecikme (Yalnızca EMG12 için)
Birden fazla noktadan izleme yapıldığında cihaza gönderilecek her sorgu içi belirtilen
süre kadar beklenir. Bu süre sorgulanacak cihazın özelliklerine göre değişim
gösterebilir.
2.1.2 Network Parametreleri
Bu bölümdeki ayarlar cihazınızın internet/intranet üzerinde haberleşmesi ile ilgilidir
2.1.2.1 Bağlantı Ayarları
EMG sunucu ya da istemci modunda çalışabilir.Eğer EMG 'ye uzaktan
bağlantı kurulmasını istiyorsanız “Cihaz istemciden gelecek bağlantı isteklerini
bekler” seçeneğini seçin. Eğer EMG 'nin sunucuya kendiliğinden bağlantı
kurmasını yani istemci olarak çalışmasını istiyorsanız “Cihaz belirtilen sunucuya
bağlanır” seçeneğini işaretleyin
2.1.2.2 DHCP
Cihazınızın IP adresini DHCP sunucudan otomatik olarak almasını istiyorsanız bu
seçeneği aktif hale getirin.DHCP özelliğinin cihaz sadece istemci olarak
ayaralanmış ise kullanılması önerilir.
2.1.2.3 WEB Erişimi Etkin
Cihazın ayarlarının WEB arayüzü üzerinden değiştirilebilmesini istiyorsanız bu
ayarı aktif hale getirin
2.1.2.4 WEB Port
WEB erişimi için kullanılacak port numarasını buradan ayarlayabilirsiniz.
2.1.2.5 Login Timeout
WEB sayfası, çıkış butonuna basılmadan kapatıldığında cihaz, kullanıcının
sisteme girişini belirtilen süre geçtikten sonra geçersiz hale getirir.
2.1.2.6 Server IP
Bu ayar cihaz yalnızca istemci olarak ayaralanmış ise aktiftir ve EMG'nin
bağlanacağı sunucu IP adresini belirtir.Cihaz sunucuya bağlanamadığında 1!er
dakika aralıklarla bağlantı kurmaya çalışır.Cihaz bağlantı kurduktan sonra sunucuya
kendini tanıtmak için MAC adresini gönderir.
2.1.2.7 IP Adresi
Cihazınızın ağ üzerinde tanımlanmasını sağlayan numaradır. Yerel ağ üzerinde her
cihazın IP adresi farklı olmalıdır. Cihaz IP adresini DHCP üzerinden alıyorsa bu
alanda DHCP'den alınan IP adresi görüntülenecektir..
2.1.2.8 Subnet Mask
IP adresinin hangi subnet içerisinde olduğunu belirlemeye yarayan adrestir. Cihaz IP
adresini DHCP üzerinden alıyorsa bu alanda DHCP'den alınan IP adresi
görüntülenecektir
2.1.2.9 Default Gateway
Gateway adresi cihazınızın modem veya router gibi cihazlar üzerinden WAN`a (Wide
Area Network) erişimini sağlayan adrestir. Cihaz IP adresini DHCP üzerinden alıyorsa
bu alanda DHCP'den alınan IP adresi görüntülenecektir
2.1.2.10 ModbusTCP Port
Internet üzerinde TCP/IP protokolünü kullanan uygulamalar kendi aralarında
haberleşirken önceden belirlenmiş bir port numarası kullanırlar. Bu port numaralarının
bir kısmı bazı uygulamalar için ayrılmıştır. Örneğin Port 80 HTTP Port 23 TELNET
uygulamaları için ayrılmıştır. ModbusTCP için ise 502 portu ayrılmıştır. ModbusTCP
uygulamalarının bu porttan haberleşmesi zorunlu olmamakla beraber yazılımlar bu
portu da desteklemelidir.
2.1.2.11 Link
EMG'nin bağlandığı ağın yapısına bağlı olarak Link modunu seçin
2.1.2 Çalışma Modları
EMG'nin yazılımı TCP protokolü üzerinden haberleşmeyi 2 farklı çalışma modunda
yapabilir. Aşağıda kısaca bu modlardaki paket yapıları ve haberleşmesi anlatılmıştır.
2.1.3.1 ModbusTCP Paket Yapısı
MODBUS/TCP
protokolü
geleneksel
MODBUS
protokolünün
internet
üzerinde
haberleşmeyi sağlayacak şekilde revize edilmesiyle ortaya çıkmış bir protokoldür.RS485
gibi seri haberleşme ortamlarında kullanılan Modbus protokolü aşağıdaki paket yapısına
sahiptir.
ADU
Cihaz Adresi
1 Byte
Fonksiyon Kodu
1 Byte
Data
N Byte
Hata
Kontrolü(CRC)
2 Byte
PDU
Modbus Paket Yapısı
Burada Cihaz Adresi sorgunun gönderileceği ve network üzerinde cihazı tanımlayan
adrestir. Bu adres RS485/422 ağı üzerindeki her cihaz için farklı olmalıdır. Fonksiyon
kodu Modbus standardında tanımlanan fonksiyon kodlarından biridir. Data, cihazdan
istenen veya cihazın gönderdiği bilgilerin bulunduğu veri bloğudur. Data bloğunun
ardından veri bütünlüğünü doğrulamak için kullanılan 16 bitlik CRC bilgisi gelir.
ModbusTCP protokolünde
ağ yapısı göz önünde bulundurularak Modbus protokolüne
bazı eklemeler yapılmıştır. Aşağıdaki şekilde bir ModbusTCP paketinin yapısı
görülmektedir. Görüldüğü gibi paket içerisinde ayrıca bir MBAP başlığı bulunmaktadır.
Aşağıda bu başlık içerisinde yer alan bilgilerin ne anlama geldiği belirtilmiştir.
MODBUS TCP/IP ADU
PDU
MBAP Başlığı
Fonksiyon Kodu
Data
1 Byte
N Byte
7 Byte
Sorgu Sayısı
2 Byte
Protokol
Tanımlayıcısı
2 Byte
Uzunluk
Cihaz Adresi
2 Byte
1 Byte
ModbusTCP paket yapısı
Sorgu Sayısı
Modbus protokolü istek/cevap mantığına dayalı bir protokoldür. Yani hangi cevabın hangi
sorguya ait olduğu sorgu üretildiği andan itibaren bellidir. İstemci tarafından N. sorgu
paketinde istenen bilgiler sunucu tarafından N. cevap paketi olarak gönderilir. Sorgu sayısının
internet üzerinden haberleşme sırasında önemini anlamak için aşağıdaki gibi bir senaryo
düşünelim.
D
B
EMB01 GATEWAY
A
C
1.2.......... N-1.N
E
MODEM
MODEM
MODBUS
İSTEMCİ
Seri Haberleşme Cihazları
Bu senaryoda istemcinin peş peşe N-1. ve N. sorgu paketlerini ürettiğini ve bunları internet
üzerinden gateway’e gönderdiğini düşünelim. Her iki paketin de hedef
IP adresi aynı
olmasına rağmen bu iki paket hedefe farklı yönlendiricilerden geçerek erişebilir.(Örneğin N.1. paket A-B-C-D yolunu izlerken N. paket A-E-D yolunu izleyebilir). Bunun sonucunda N.
paket karşı tarafa N-1. paketten önce varabilir. Eğer gelen sorgu içerisinde sorgu sırasını
belirten bir numara yoksa gateway sorguları kendisine ulaşan sırayla(N. sorgu) seri kanala
yönlendirir, gelen cevapları da aynı sırayla istemciye yollar. Fakat
gateway tarafından
istemciye gönderilen N-1. cevap aslında N. sorgunun cevabıdır. Aynı şekilde N. cevap da N1 sorgu için üretilen cevaptır.
Internet üzerinde bu karmaşayı önlemek için ModbusTCP paketi içerisine sorgu sırasını
gösteren bir sayı eklenir. Bu sayı istemci tarafından üretilir ve her sorguda arttırılır. Gateway
bu paketi alıp işledikten sonra gelen cevabı aynı sıra numarasıyla geri gönderir. Böylece
istemcide hangi cevabın hangi sorguya karşılık geldiği anlaşılmış olur.
Protokol Tanımlayıcısı
Paketin hangi protokole ait olduğunu gösteren 16 bitlik bir sayıdır. ModbusTCP için bu değer
‘0’ dır.
Paket Uzunluğu
Takip eden verinin uzunluğudur.
Cihaz Adresi
Sorgunun gönderileceği seri cihazın Modbus adresidir
Yukarıdaki paket yapılarından da görüldüğü gibi ModbusTCP paketinde CRC bilgisi yoktur.
Burada hata kontrolü TCP protokolünün kendi içinde gerçekleştirilmektedir.
2.1.3.2 Tunnel Mode Paket Yapısı
Tunnel mode çalışmada Modbus paketine MBAP başlığı eklenmez. Sorgu ve cevap paketleri
TCP paketinin içerisine gömülerek iletilir. CRC bilgisi de data bloğu ile beraber TCP
paketinin içerisinde istemciye gönderilir.
TCP Header
Modbus Data
CRC
Tunnel Mod Paket Yapısı
Not: Tunnel mod özelliği EMG02 modelinde mevcut değildir.
2.1.4 ADSL Modem Üzerinden Uzak Ağ Bağlantısı İçin Örnek Yapılandırma
Aşağıdaki şekilde EMG Ethernet-Modbus Gateway kullanarak
uzak
ağa bağlı seri
cihazlarınıza nasıl erişebileceğinizi gösteren bir uygulama verilmiştir. Uygulama programı
192.168.2.12 IP adresine sahip bilgisayarda çalışmaktadır. EMG ise uzak ağda 88.247.188.31
IP adresindeki alt-ağda bulunmaktadır. Modbus Gateway’e uzaktan erişim sağlamak için bağlı
bulunduğu modem üzerinde gerekli yönlendirmelerin yapılması gerekmektedir. Ayrıca EMG
üzerinde de Default Gateway adresi olarak kurulu bulunan ADSL modemin yerel ağ adresi
olan 192.168.2.1 girilmelidir.
Bu uygulamada kullanılan ADSL modem AirTies firmasının RT111 ADSL2+4 modelidir.
Piyasada bulunan pek çok modem üzerinde konfigürasyon WEB arayüzü ile yapılmaktadır
Modeminizin ayarlarını değiştirmek için WEB tarayıcınızın adres çubuğuna modeminizin IP
adresini (bu örnekte 88.247.188.31) girin. Ana sayfa karşınıza gelecektir.
Ekranın sol tarafındaki seçeneklerden NAT ayarlarını seçin ve NAT`ı etkin hale getirin.
Daha sonra NAT menüsü içerisinden Port Yönlendirmeyi seçerek EMG'yi
yönlendirme
tablosuna aşağıdaki gibi ekleyin. Ayarlarınızı kaydettikten sonra uzaktaki seri cihazlarınızı
internet üzerinden izleyebilirsiniz.
2.1 USB arayüzünü kullanarak konfigürasyonun okunması/değiştirilmesi
EMG üzerindeki ayarları okumak/değiştirmek için CD içerisinde bulunan EMG
Configuration Tool yazılımını kullanabilirsiniz. Bunun için;
1. Cihazınızı USB portundan bilgisayarınıza bağlayın..
2. Cihaz üzerinde POWER ledi yanacaktır.
3. EMG Configuration Tool.exe programını çalıştırın.
4. Programı çalıştırdığınızda ayarlarınız otomatik olarak ekrana gelecektir.
5.
Bundan sonra herhangi bir zamanda Oku butonuna basarak ayarlarınızı öğrenebilirsiniz.
6. Cihazınızın ayarlarını değiştirmek için yeni değerleri girdikten sonra Yaz butonuna
tıklayın. Yeni ayarlarınız cihazdan okunup ekrana yansıtılacaktır.
Not:
Yeni ayarlarınızın etkin olması için cihazınızın enerjisini kesip yeniden
başlatmalısınız.
2.2
Güvenlik Ayarları
Bu sekmeden sisteminize internet üzerinden erişimde kullanılan şifrenizi öğrenebilir veya
mevcut şifrenizi değiştirebilirsiniz. Şifrenizi öğrenmek için;
1. EMG Configuration Tool programından Güvenlik Ayarları sekmesini tıklayın.
2. Geçerli şifre bölümünde sisteminize WEB üzerinden erişmek için kullanılan şifre
görülecektir.
3. Şifrenizi değiştirmek için Şifreyi Değiştir onay kutusunu seçip aktif hale getirin.
4. Yeni şifrenizi girip onayladıktan sonra Yaz butonuna basın. Yeni şifreniz
görüntülenecektir.
Not:
Şifrenizi
değiştirirken sistem ayarlarınızda değişiklik yaptıysanız yeni
ayarlarınızda şifre ile beraber yüklenecektir.
2.3 WEB arayüzünü kullanarak konfigürasyonun okunması/değiştirilmesi
EMG`nin ayarlarını dilerseniz WEB arayüzü üzerinden de yapabilirsiniz. Gateway üzerinde
bulunan HTTP
protokolü 80 portunu kullanarak ayarlarınıza uzak bir bilgisayardan
erişmenizi sağlar. WEB üzerinden gerçekleştiremeyeceğiniz tek değişiklik “WEB erişimini
devre dışı bırak” seçeneğidir
1. Tarayıcınızın adres çubuğuna cihazınızın IP adresini yazın. Eğer cihazınıza bir dış ağdan
bağlanıyorsanız modeminizin
adresini girin. Bu durumda modem üzerinde 80 portunun
EMG`nin IP adresine yönlendirilmiş olması gerekmektedir.
2. Sistem ayarlarına erişim için geçerli bir şifre girmeniz gerekmektedir. Cihaz ilk çalışmaya
başladığında varsayılan sistem şifresi “emgxx” dir ve büyük/küçük harf duyarlıdır.(EMG12
için “emg12” EMG10 için “emg10” EMG02 için “emg02” dir. )
3. Eğer girdiğiniz şifre doğru ise sistem sizi ayarlar sayfasına yönlendirecektir. Yanlış bir şifre
girdiğiniz sürece sizden şifre tekrar istenecektir.
3. Her bölümde gerekli değişiklikleri yaptıktan sonra UPDATE butonuna basın. Ayarlarınız
etkin hale gelmesi için “Ayarları Kaydet” i tıklayın. EMG kendini resetleyecek ve yeni
ayarlarınız aktif hael gelecektir.
3. Yazılım Güncellemeleri
EMG yazılımında güncellemeler gerektiğinde veya yazılıma yeni özellikler eklendiğinde
bunları cihazınıza USB portundan yükleyebilirsiniz. Cihaz yazılımının güncellenmiş
versiyonlarını http://www.entes.com.tr internet adresinden indirebilirsiniz. Cihaz yazılımınız
güncellenirken cihaz içerisindeki kalıcı bellek alanı (Flash ROM) tamamen silinir ve üzerine
yeni program yüklenir. Bu yüzden güncellemeden sonra daha önce yapmış olduğunuz tüm
ayarlar silinecek ve cihaz fabrika çıkış ayarlarıyla çalışmaya başlayacaktır. Yüklenecek dosya
adı EMG10v.x_x_x.rom veya EMG12vx_x_x.rom şeklindedir.
Burada v.x_x_x versiyon
bilgisini ifade etmektedir.
Program güncellemesi yapılırken cihazınız üzerinde yüklü bulunan yazılımın versiyonu ile
Conftool programının versiyonu uyumlu olmalıdır. Aksi takdirde program yükleme işlemi
gerçekleştirilemez.
1. Cihazınızın yazılımını güncellemek için EMG10 /12 Configuration Tool programında
Firmware Update sekmesini tıklayın.
2. Aç butonuna basarak yüklemek istediğiniz dosyayı seçin.
3. Update butonuna basın. Cihazınız reset olduktan sonra yükleme işlemine başlayacaktır.
4. Programlama işlemi başarı ile tamamlandığında cihazınızın enerjisini keserek yeniden
başlatın.
4. Ekler
EK 1. EMG ailesi cihazlar arasındaki farklar
EMG10: Yalnızca bir TCP bağlantısına izin verir.
EMG12 Aynı anda 4 TCP bağlantısına izin verir.
EMG02 EMG12 ile benze özelliklere sahiptir fakat yalnızca 1 ve 2 Modbus
adreslerine gönderilen sorgulara izn verir. Bu model ayrıce Modbus Tunel modunu
desteklemez.
EK 2. Sorgulama sıklığı ve TCP zaman aşımı süresi
EMG Ethernet/Modbus Gateway cihazlarında client yazılımı üzerinden sorgu
yapılırken sorgulama aralığının 1.5 dakikayı geçmemesine dikkat edilmelidir. Bu süre
aşıldığında cihaz içerisinde kurulu olan bir zamanlayıcı devreye girmekte ve ağ
bağlantısını kesmektedir. Belirtilen sürenin üzerinde sorgulama yapılan uygulamalarda
client yazılımının her sorgulamadan önce cihazla olan bağlantıyı denetlemesi ve
bağlantı kopmuş ise yeniden bağlantı kurması önerilir.