Настройка nport в linux
Обновлено: 06.07.2024
Серверы сбора данных по последовательным портам MOXA Nport и им подобные — в настоящее время являются стандартом де факто в области построения систем передающих или принимающих данные через интерфейсы RS-232,RS-485 и RS-422.
Счетчики электроэнергии, управляемые вентили и задвижки, расходомеры, датчики вибрации, устройства телемеханики.
Все, что может генерировать данные или управляться удаленно и имеет интерфейс RS-232, RS-485 и RS-422 — работает через данные преобразователи.
Общий смысл их использования — обычно заключается в следующем: пробросить интерфейсы RS-232,RS-485 и RS-422 через существующую локальную сеть, подключить устройство или прибор имеющий один из последовательных интерфейсов к ПК (серверу, SCADA) через Ethernet, подключится к прибору имеющему последовательный интерфейс через Internet для удаленного управления и т.п.
Цены на данные преобразователи не сильно высоки, младшие модели можно взять за 100-200$. Но учитывая что на любом автоматизированном производстве таких устройств может быть установлено сотни а то и тысячи — вырисовывается довольно лакомый кусочек для отечественных «импортозамещальщиков».
Им то я сегодня и попытаюсь помочь.
Что будем делать?
Во первых — разберемся в теории, как оно устроено внутри.
Во вторых — вычленим минимальный функционал для запуска работы в режиме Real Com Mode (то есть по сути для проброса виртуального COM порта до устройства через Ethernet).
В третьих — ради интереса разберем протокол поиска и конфигурирования устройства через утилиту NPort Administration Suite. Получим полное понимание, как создать pin-to-pin аналог железки, которую можно воткнуть вместо существующей MOXA Nport при этом получив полную поддержку со стороны родного ПО и драйвера.
Ну и на последок — попробуем посчитать, сколько индусов писало код прошивки MOXA.
Часть 1. Вводная
Итак, у нас на столе подопытный (на самом деле их было несколько, поэтому не удивляйтесь если увидите в статье различные идентификаторы моделей и различные MAC адреса)
На нем есть порт Ethernet и два порта RS-422/RS-485 — это физически.
А в программном плане — на устройстве открыты:
UDP порт 4800 — он отвечает за ловлю пакетов поиска устройства и отдает данные о самом устройстве в утилиту конфигурирования.
TCP порт 4900 — на него приходят команды конфигурирования устройства. Через этот порт настраивается время устройства, имя, IP адрес, режим работы, скорости и настройки портов и прочие базовые параметры, которые можно настроить через основной интерфейс утилиты NPort Administration Suite:
TCP порт 80 — отвечает за работу WEB интерфейса
TCP порты 966, 967, (и 968, 969 у 4х портовых устройств) — это порты управления передачей. По ним бегают команды открытия/закрытия соответствующего COM порта, установка скорости порта, проталкивание данных, мониторинг заполненности буфера передачи / приема и тд. Порт 966 отвечает за работу первого порта соответственно.
TCP порты (по умолчанию) 950, 951, (и 952, 953 у 4х портовых устройств) — это порты непосредственной передачи данных. То есть то, что непосредственно должно оказаться на RS-232/485/422 порте у устройства — передается в данные порт. Только данные, управление потоком в данном порту идет по 966, 967, 968, 969 портам соответственно.
Надеюсь общая картинка понимания работы устройства в голове сложилась. Давайте перейдем к следующей части:
Часть 2. Эмулируем MOXA
Наверняка многим уже стало понятно, что для того чтобы прикинутся MOXA Nport в минимальной конфигурации — необходимо на своем железе поднять TCP сервер на 2х портах: 966 для управления передачей и 950 для непосредственно передачи данных. Естественно придется корректно отвечать и обрабатывать запросы драйвера по 966 порту, но как показал анализ средствами wireshark — запросов не так много и они простейшие.
Часть 3. Ищем и находим
В первых двух частях было описано что нужно сделать, но ни слова не было о том, как получить данные для реализации протоколов.
В этой части копнем немного глубже и посмотрим, как же проводился анализ самого обмена.
Мы знаем, что на устройстве открыт UDP порт 4800, давайте подключим устройство, запустим NPort Administration Suite, Wireshark и посмотрим что происходит при поиске устройств родной утилитой.
Смотрим отправленные пакеты:
Видим, что NPort Administration Suite отправляет бродкаст на адрес 255.255.255.255 то есть надеется, что пакет разлетится по всей сети.
В payload пакета содержатся данные:
Данный запрос отправляется несколько раз, видимо в надежде что хотя бы один из них достигнет цели.
На данный запрос отзываются все MOXы.
Конкретно наша ответила:
Вроде все элементарно просто, смущает только значение 12 03 00 80 32 03, отвечающее за интерпретацию конкретной модели устройства.
Но, так как данное значение сверяется с каким то эталонным справочным — значит оно должно где то хранится.
Немного изучив директорию с ПО — находим, что в NPort Administrator Suite v1.22 данные значения хранятся в файле C:\Program Files\NPortAdminSuite\bin\dsci.dll
Посидев с Wireshark и устройством несколько дней — получаем полный лог обмена и понимание какие коды функций что получают в ответ. Для удобства восприятия — все найденное описано в том же pdf файле, ссылка на который указана в статье ранее.
Для полноты понимания картины — лишь напомню, что по UDP 4800 идет получение первичных сведений о устройстве, все параметры которые требуют настройки и установки — настраиваются посредством запросов на TCP порт 4900.
Правильно обработав все поступающие запросы на 4800 и 4900 порты — мы сможем полноценно прикинуться устройством, так что даже родное ПО не заметит подвох.
Часть 4. Считаем индусов*
В ходе анализа протокола — меня не покидало ощущение, что различные куски протокола обмена писали разные люди, слишком отличаются значения функций и их интерпретации.
UDP порт 4800 коды функций начинаются с:
TCP порт 4900 коды функций начинаются с:
TCP порты 966, 967, 968, 969 коды функций начинаются с:
То есть используется уже одно байтовый идентификатор функции, а не двухбайтовый как ранее.
Тут кстати вылез забавный момент. По портам 966, 967, 968, 969 ответ на установку параметров всегда состоит из 3х байт.
Первый — это номер функции, а остальные 2 это 4f 4b или есть посмотреть в таблицу ASCII — «O» «K»
Ну OK с ним, идем далее.
Вторая замеченная особенность — мешанина Big и Little Endian в пределах одного ответа.
Размер пакета кодируется одним образом, а все числовые значения (год, месяц, день . ) другим. Отсюда можно сделать вывод, что обработку пользовательской части начиная с 75 00 04 00…… писал другой программист.
Подведем итог: Минимум 3 разных человека писали протокол обмена, 1 писал обработку пользовательской части данных и еще как минимум 1 писал обработчик WEB интерфейса. По моим подсчетам над проектом трудилось примерно 5 программистов.
А сколько насчитали вы?
*Под понятием «Индус» в данном случае подразумевается наемный работник, выполняющий свои обязанности за еду и ипотеку, способный кодить отсюда и до обеда не особо вникая в глобальные планы компании работодателя.
2 Распаковываем в папочку. В папочке есть файл README.TXT в котором все требования и необходимые приложения для работы. Мне было нужно доставить OpenSSL и build-essential.
При запуске скрипта скрипта, если что-то будет не так, он скажет чего не хватает
3 После установке запускаем в формате, после адреса ставим количество терминалов одновременных соединений(8 шт.).
sudo /usr/lib/npreal2/driver/mxaddsvr 10.20.141.130 8
4 Как посмотреть что все работает исправно и запустилось:
5 Из выше изложенного получаем что параметры Миникома для подключения к мередиану через МОХА:
Необходимо подключить преобразователь к сети предприятия, а подключаемое оборудование непосредственно к преобразователю через указанные ниже коммутационные кабели.
Содержание
Сетевые настройки
Настройки преобразователя производятся через web-интерфейс, по умолчанию устройство доступно по адресу: 192.168.127.254. Потребуется также ввести пароль, по умолчанию moxa.
В разделе Network Settings указываем ip-адрес, маску и шлюз в соответствии с параметрами локальной сети, параметры сети должны быть предоставлены администратором сети предприятия, после внесения настроек жмем кнопку Submit.
Для того, чтобы настройки вступили в силу требуется сохранить настройки и перезагрузить устройство в разделе Save/Restart.
После изменения сетевых настроек доступ к устройству будет осуществляться через новый ip-адрес, указанный в настройках.
Настройки последовательного интерфейса
В разделе Serial Sittings указываем параметры последовательного порта аналогичные с настройками на оборудовании, которое будет подключаться к NPort по интерфейсу RS-232/422/485.
Мы рекомендуем использовать следующие настройки:
- Boud rate:38400
- Data bits: 8
- Stop bits: 1
- Parity: None
- Flow control: XON/XOFF
- FIFO: Enable
Настройка виртуального COM-порта
Для настройки нам потребуется утилита NPort Windows Driver Manager, скачать которую можно с официального сайта Moxa по ссылке Установим и запустим утилиту. После запуска нажимаем кнопку "Add" и прописываем ip-адрес, присвоенных уже настроенному преобразователю MOXA.
Далее кликнув два раза по добавленному устройству необходимо прописать те же настройки, что мы указывали ранее в настройках последовательного интерфейса
Читайте также: