Преобразователь lan rs485 как подключиться к счетчику

Обновлено: 01.07.2024

Изучая оборудование систем Умный Дом мы постоянно сталкиваемся с упоминанием протокола Modbus и порта RS-485.

Например, у контроллера EasyHomePLC есть два порта RS-485 и два порта RS-232, у контроллера Wiren Board есть два порта RS-485, у контроллера Beckhoff CX-8080 есть порт RS-485 и порт RS-232. У различного оборудования есть возможность управления по протоколу Modbus: кондиционеры, вентустановки, модули ввода-вывода. А ещё программное обеспечение EasyHome связывается с контроллером по протоколу Modbus TCP. Что всё это означает? Значит ли это, что если у контроллера есть интерфейс Modbus, и у устройства есть такой интерфейс, они сразу заработают вместе? Многие так считают, но это неверно. Объясню максимально просто и понятно.

Что такое RS-485

То есть, стандарт подразумевает, что на 2-проводную шину (одну витую пару) можно подключить множество устройств. Он не описывает никакой язык общения оборудования.

Что такое RS-232

Существуют переходники с RS-232 на RS-485 и обратно. Мы получаем возможность подключить на порт RS-232 что-то, что подключается по RS-485 или сделать длинную линию связи для устройств RS-232, поставив в начале линии переходник на 485, а в конце обратно.

Что такое Modbus

И вот мы подошли к главному вопросу. У нас контроллер имеет порт (он же разъём, он же шлюз) RS-485 и в него программно заложена возможность общения по Modbus. Также у нас есть кондиционер, у которого также есть физический разъём RS-485 и в паспорте указана возможность работы по Modbus. Что это для нас значит? Это значит, что устройства теоретически могут работать совместно.
Как люди, имеющие возможность говорить, теоретически могут общаться. Для нас такая возможность подразумевает полноценное управление и контроль обратной связи. Но заставить их работать вместе не так просто. Нужно в контроллере написать драйвер для работы именно с этим устройством. Для этого в инструкции к устройству надо найти карту регистров, то есть, описание возможных команд устройства. Вот пример некоторых регистров для вентмашины:

Чем сложнее устройство, тем вариантов команд больше. В вентмашине или кондиционере их может быть до сотни. Также по протоколу RS-485 мы можем общаться с инфракрасными приёмопередатчиками, генераторами, конвекторами, электрокарнизами, кондиционерами, термостатами, датчиками и различными элементами расширения контроллера на DIN рейку: модулями входов и выходов, диммерами.

Написать драйвер связи теоретически несложно, но это большая работа. Нужно предусмотреть нюансы работы техники, придумать удобный интерфейс управления и получения обратной связи, прописать в драйвере возможные коды ошибок. После подключения реального устройства может потребоваться доналадка, если не всё было учтено в инструкции или в драйвере. Стоимость этой работы может быть достаточно высокой, поэтому стоит обращать внимание на то, какие драйверы уже присутствуют в программном обеспечении, прилагаемом к контроллеру.

Например, в программном обеспечении EasyHome есть поддержка ИК-передатчиков ICPDas и Insyte, модулей связи с кондиционерами Mitsubishi и Daikin, конвекторов Varmann, счётчиков электричества Delta, блоков расширения Овен, Razumdom, Bolid, вентмашин Komfovent и ещё много чего. Нужно смотреть конкретные поддерживаемые модели, у разных моделей разные спецификации команд.

Есть устройства с поддержкой Modbus TCP, там нужно, чтобы оно было включено в локальную сеть, отдельный порт RS-485 контроллера не нужен.

К системам на Z-Wave напрямую ничего по Modbus не подключить, там нет такой возможности. Только используя промежуточный контроллер, который поддерживает и Modbus, и Z-Wave, например, Wiren Board.

Есть важная особенность работы устройств по Modbus. У Modbus есть устройство-мастер (это контроллер) и устройство-слейв (то, что к нему подключается). Слейв не может сам инициировать передачу данных, поэтому мастер постоянно опрашивает все подключенные к нему слейвы на предмет их состояния. Если у нас датчик подключен к дискретному входу устройства Овен МВ, то при изменении состояния датчика меняется состояние входа, но модуль не может сразу же сообщить об этом контроллеру, так как не может сам инициировать связь. Нужно дождаться, пока контроллер опросит этот модуль, тогда модуль отправит ему в ответ своё состояние и контроллер поймёт, что датчик изменил состояние и что-то сделает.

Что произойдёт, если на вход Овен МВ пришёл сигнал о сработке датчика, а потом датчик изменил состояние на первоначальное, а контроллер не успел его опросить? В программе модуля МВ есть счётчики количества сработок каждого входа, вот их-то контроллер и считывает, и видит, что было изменение.

Ещё раз обозначим разницу между версиями связи по ModBus.

Есть ещё несколько разновидностей: Modbus RTU/IP (отличается от TCP наличием контрольной суммы), Modbus over UDP, Modbus Plus (собственный протокол фирмы Schneider Electric, в сети могут быть несколько мастеров).

Ещё небольшая статья про работу устройств по протоколу Modbus в системах Умный Дом: RS-485 Modbus в системах Умного Дома.

Одним из часто встречающихся интерфейсов в счётчиках электроэнергии является последовательный интерфейс RS-485. Он представляет собой двухпроводную линию связи, где сигнал формируется дифференциальным методом и передаётся одновременно по двум проводам (контакты «А» и «В»).

В отличие от других последовательных интерфейсов RS-485 обладает рядом особенностей:

Интерфейс является полудуплексным – в один момент времени осуществляется либо приём, либо передача.

Максимальная длина одного сегмента сети: 1200 метров. Это позволяет подключить приборы учёта электроэнергии и GPRS-модемы для сбора данных на довольно большом расстоянии.

В зависимости от максимальной нагрузочной способности приборов учёта можно организовать общую шину, объединив несколько счётчиков электроэнергии и использовать один модем GSM/GPRS для сбора данных со всех счётчиков. Максимальное количество узлов в сети – до 256.

Определите необходимость в дополнительном питании интерфейса RS-485

Некоторые приборы учёта электроэнергии требуют дополнительного питания для работы интерфейса RS-485. Перед организацией подключения необходимо удостовериться – нужно ли дополнительное питание для работы интерфейса на данном счётчике или нет.

Рассмотрим пример применения популярного счётчика электроэнергии Меркурий 230 от компании INCOTEX: при выборе обратите внимание на наименование счётчика:

если в названии есть буквенное обозначение S (Меркурий 230 ART-03 PQC(R)SIN), то он имеет внутренне питание интерфейса RS-485;

если в названии отсутствует буквенное обозначение S (Меркурий 230 ART-03 RN), то такой счётчик не имеет внутреннего питания интерфейса RS-485 и для работы интерфейса необходимо подавать дополнительное внешнее питание (до 9В) на контакты 18 («–») и 23 («+»).

В таком случае мы можем подать дополнительное питание с самого терминала:

Подключите счётчик электроэнергии к GPRS-модему по RS-485, правильно соблюдая полярность

Как уже было обозначено ранее, интерфейс RS-485 имеет всего два контакта:

контакт «А» («+» в терминалах WRX);

контакт «B» («–» в терминалах WRX).

Соответственно, при подключении терминала WRX к прибору учёта необходимо соблюдать данную полярность.

На схеме ниже дан пример подключения терминала WRX к счётчику электроэнергии Меркурий 230 ART-03 RN по интерфейсу RS-485. У данной модели счётчика порт RS-485 выведен на контакты 19 и 24. Терминал необходимо подключить к счетчику следующим образом:

Контакт «A» («+») на терминале WRX мы подключаем к контакту 24 («+») на приборе учёта и аналогичным образом контакт «B» («–») на терминале WRX мы подключаем к контакту 19 («–»).

Обратите внимание! В некоторых приборах учёта электроэнергии, например, в модификации счётчиков Меркурий, интерфейс для передачи данных обозначается как CAN-интерфейс. В зависимости от производителя прибора учёта электроэнергии данный интерфейс позволяет организовать подключение к RS-485. Для этого достаточно поменять местами подключение «A» и «B» на конечном приборе учёта, то есть сделать перекрёстное подключение. Но предварительно рекомендуем уточнить у производителя прибора учёта электроэнергии о такой технической возможности.

Также необходимо обратить внимание, если у вас при подключении к прибору учёта по RS-485 получается длинная линия (более 100 м), возможно, потребуется включить терминирующий резистор 120 Ом для согласования линии. Для этого необходимо замкнуть перемычкой контакты «T» – «T» на клеммной колодке RS-485 интерфейса в самом терминале WRX.

На этом подключение по RS-485 интерфейсу счётчика электроэнергии и GPRS-терминала закончено. Можно приступать к опросу.

Продолжение тестирования преобразователей фирмы MOXA. В данном тестировании использовались преобразователи с увеличенным быстродействием NPort 5130 и NPort 5150.

Возможна работа системы "Орион" по ЛВС ethernet с использованием устройств передачи данных NPort 5130 и 5150 фирмы Моха Technologies Co (далее NPort). В качестве опросчика системы были использованы С2000М v.2.03 и АРМ «Орион» выпуск 7.5.1.

Конфигурация NPORT’ов (режим работы, настройки серийного порта, IP адрес) осуществляется по ЛВС с помощью специальной программы «NPort Administrator», входящей в состав ПО.

устройства передачи данных NPORT (один подключается со стороны опрашивающего устройства, другие - со стороны веток приборов);
ЛВС с одним коммутатором;
компьютер Pentium IV – 2.40 Ghz / Ram 512Mb с Microsoft Windows XP SP2 с установленным АРМ «Орион» КД выпуск 7.5.1;
приборы системы «Орион».

Трансляция с использованием MOXA NPort 5130

Характеристики NPort5130
Системные
Процессор	16-бит
Память	512КБ
Сетевые
Ethernet	100Base-TX (10/100 Mbps)
Серийный порт
Интерфейс	RS-485
Разъем	male DB9
Скорость	от 50 бит/с до 921,6 Кбит/с
Режимы работы	виртуальный COM порт TCP сервер TCP клиент передача дейтограмм UDP точка-точка
Фирма	Моха Technologies Co.,(Тайвань)

* Примечание: соответствие выводов прибора с принятым обозначением приведены в таблице.

обозначение выводов на преобразователе	обозначение вывода на приборах НВП «Болид»
D +	A
D –	B
GND	0В

ВАРИАНТЫ ПОДКЛЮЧЕНИЙ NPort 5130

1. Виртуальный COM порт

Компьютер с АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» и NPort 5130 подключаются к локальной сети. На выходе NPort 5130 RS-485 далее к приборам.

Для работы данной схемы необходимо на внутренней плате преобразователя MOXA Nport 5130 выставить джампер JP3.

Для конфигурирования NPort 5130 необходимо подключить его к ПК и запустить программу NPort Administrator.

После чего нажать на кнопку «Search», в результате справа будут отображены все найденные приборы.

Примечание: заводской IP адрес приборов 192.168.127.254, если прибор не находится в программе конфигурирования, то необходимо изменить сетевой адрес ПК на 192.168.127.XXX.

Далее необходимо выбрать конфигурируемый NPort и нажать кнопку «Configure», в результате будет считана текущая конфигурация NPort 5130:

После чего необходимо перейти на вкладку «Network» и настроить IP адрес. Для этого необходимо отметить флаг «Modify» и ввести значение адреса в поле «IP Address».

Далее необходимо перейти на вкладку «Serial», выбрать Nport из списка, отметить опцию «Modify» и нажать на кнопку «Settings». В появившемся окне необходимо задать следующие параметры интерфейса RS-485:

После настройки интерфейса RS-485 необходимо нажать на кнопку «OK» и перейти на вкладку «Operating Mode», выбрать Nport из списка, отметить опцию «Modify» и нажать на кнопку «Settings». В появившемся окне для параметра «Operating Mode» (режим работы) необходимо выставить «Real COM mode».

Далее необходимо нажать кнопку «OK» в подтверждение настроек режима работы. После чего записать конфигурацию в Nport 5130, нажав кнопку «OK» окна Cofiguration.

После чего выбрать в списке «Function» параметр «COM Mapping» и нажать на кнопку «Add». В появившемся окне необходимо выбрать Nport 5130 и нажать кнопку «OK». В результате в списке «COM Mapping» появится новая запись с информацией о подключенном устройстве:

Далее необходимо выбрать запись из списка и нажать на кнопку «Configure», в появившемся окне необходимо настроить следующие параметры.

COM Number – номер виртуального COM порта.

На вкладке «Advanced Settings»:

Tx mode – Hi-Performance;

Fast Flush – включен.

На вкладке «Serial Parameters»:

Baud Rate – 9600;

Flow Control – None;

После чего необходимо нажать кнопку «OK» диалогового окна «COM Port Settings» и кнопку «Apply» программы конфигурировании.

Примечание: при данной схеме подключения возможно использовать только одно устройство Nport для каждого номера виртуального COM – порта.

Для АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» необходимо задать используемый номер COM порта в Администраторе базы данных.

При данных настройках качество обменов 100%, скорость составляет 27-28 обменов в секунду.

2. Сетевой контроллер АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» подключается к пульту C2000М, один луч RS-485 к приборам, а другой к NPort 5130, далее в Ethernet, потом NPort 5130 на выходе RS-485 далее приборы.

Для работы данной схемы необходимо на внутренней плате преобразователя MOXA Nport 5130 выставить джампер JP3.

Конфигурирование IP адреса и параметров интерфейса RS-485 для всех используемых NPort 5130 описаны в предыдущем варианте подключения. После чего необходимо настроить режим работы (на вкладке «Operating Mode»).

Настройки Nport 5130, подключенного к пульту:

Примечание: заданный адрес 192.168.11.255 – широковещательный адрес для сети 192.168.11. Если используется другая адресация в сети, то необходимо ввести адрес используемой Ethernet сети и в качестве узла задать 255. Если количество удаленных точек не более 2-3, для локализации трафика возможно указывать IP-адреса удаленных Nport’ов.

Настройки Nport 5130, подключенного к приборам:

Примечание: заданный адрес 192.168.11.1 –IP адрес Nport 5130, подключенного к пульту С2000. Если к пульту подключен Nport 5130 с другим адресом, то необходимо ввести используемый IP адрес.

В зависимости от загруженности сети и ее протяженности возможны два варианта настроек для NPort 5130 и АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» (или пульта С2000М):

NPort 5130

на вкладке «Operating Mode»

Data Packing (Optional)

Force Tx Timeout

по умолчанию (30 мсек)

С2000-M

«таймаут для ответа при поиске»

«пауза перед сеансом со смен. напр.»

При данных настройках качество обменов 100%.

Трансляция с использованием MOXA NPort 5150

Характеристики NPort 5150

Системные

Сетевые

Ethernet - 100Base-TX (10/100 Mbps)

Серийный порт

Разъем - male DB9

Скорость - от 50 бит/с до 921,6 Кбит/с

Режимы работы

виртуальный COM порт

передача дейтограмм UDP

Фирма

Моха Technologies Co.,(Тайвань).

* Примечание: соответствие выводов прибора с принятым обозначением приведены в таблице.

обозначение выводов на преобразователе

обозначение вывода на приборах НВП «Болид»

D +

D –

GND

0В

ВАРИАНТЫ ПОДКЛЮЧЕНИЙ NPort 5150.

1. Виртуальный COM порт (RS-485).

Компьютер с АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» и NPort 5150 подключаются к локальной сети. На выходе NPort 5150 RS-485 далее к приборам.

Для работы данной схемы необходимо на внутренней плате преобразователя MOXA Nport 5150 выставить джампер JP3.

Для конфигурирования NPort 5150 необходимо подключить его к ПК и запустить программу NPort Administrator.

После чего нажать на кнопку «Search», в результате справа будут отображены все найденные приборы.

Далее необходимо выбрать конфигурируемый NPort и нажать кнопку «Configure», в результате будет считана текущая конфигурация NPort 5150:

Далее необходимо нажать кнопку «OK» в подтверждение настроек режима работы. После чего записать конфигурацию в Nport 5150, нажав кнопку «OK» окна Cofiguration.

После чего выбрать в списке «Function» параметр «COM Mapping» и нажать на кнопку «Add». В появившемся окне необходимо выбрать Nport 5150 и нажать кнопку «OK». В результате в списке «COM Mapping» появится новая запись с информацией о подключенном устройстве:

На вкладке «Basic Settings»:

COM Number – номер виртуального COM порта.

На вкладке «Advanced Settings»:

Tx mode – Hi-Performance;

Fast Flush – включен.

На вкладке «Serial Parameters»:

Baud Rate – 9600;

Flow Control – None;

Для АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» необходимо задать используемый номер COM порта в Администраторе базы данных.

При данных настройках качество обменов 100%, скорость составляет 27-28 обменов в секунду.

2. Виртуальный COM порт (RS-232).

Компьютер с АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» и NPort 5150 подключаются к локальной сети. На выходе NPort 5150 RS-232 далее С2000, на выходе RS-485 к приборам.

Настройки NPort 5150 аналогичны описанному ранее первому варианту подключения (пункт 1), за исключением настроек интерфейса:

Для АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» необходимо задать используемый номер COM порта в Администраторе базы данных.

При данных настройках качество обменов 100%, скорость составляет 27-28 обменов в секунду при использовании протокола «Орион» и 43-47 обменов в секунду при использовании протокола «Орион ПРО».

3. Сетевой контроллер АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» подключается к пульту C2000М, один луч RS-485 к приборам, а другой к NPort 5150, далее в Ethernet, потом NPort5150 на выходе RS-485 далее приборы.

Для работы данной схемы необходимо на внутренней плате преобразователя MOXA Nport 5150 выставить джампер JP3.

Конфигурирование IP адреса и параметров интерфейса RS-485 для всех используемых NPort 5150 описаны в предыдущем варианте подключения. После чего необходимо настроить режим работы (на вкладке «Operating Mode»).

Настройки Nport 5150, подключенного к пульту:

Примечание: заданный адрес 192.168.11.255 – широковещательный адрес для сети 192.168.11. Если используется другая адресация в сети, то необходимо ввести адрес используемой Ethernet сети и в качестве узла задать 255. Если количество удаленных точек не более 2-3, для локализации трафика возможно уазывать IP-адреса удаленных Nport’ов.

Настройки Nport 5150, подключенного к приборам:

Примечание: заданный адрес 192.168.11.1 – IP адрес Nport 5150, подключенного к пульту С2000. Если к пульту подключен Nport 5150 с другим адресом, то необходимо ввести используемый IP адрес.

В зависимости от загруженности сети и ее протяженности возможны два варианта настроек для NPort 5150 и АРМ «Орион»/АРМ «Орион Про» (или пульта С2000М):

большая загрузка сети

малая загрузка сети

NPort 5150

на вкладке «Operating Mode»

Data Packing (Optional)

Force Tx Timeout

АРМ «Орион» / АРМ «Орион Про»

Наберите в поиске Google (картинки) - USB RS485, наверняка найдете что-нибудь похожее, но как всегда останутся "нюансы" именно их мы и продаем, а точнее законченное, проверенное устройство с оговоренными характеристиками.

Какую длину кабеля можно использовать??

Если вы имеете в виду USB, то удлинять более 3 метров не рекомендуется, а если RS485, то можно работать с проводами до 1 километра длиной.

Сколько счётчиков можно опрашивать одновременно??

Это зависит от подключенных нагрузок, т.е. от того какие микросхемы стоят в счетчиках. ". в одну сеть могут быть включены до 32 устройств MAX3485 или до 128 MAX487. "

Если учитывать, что обычно в счетчиках Меркурий ставятся микросхемы МАХ487, то получается до 128, но я бы использовал чуть меньше.

USB-RS485/CAN приобрели - все работает! Пока не получается отчет сбросить на влетовский АСДВ-020. Работаем над этим.

Приобрел, воткнул в ноут, подключил счетчик и все отлично работает. Настройка не потребовала ни шаманских плясок с бубном, ни упоминаний билла гейтса в суе. А такое согласитесь не каждый раз бывает!
Просто отлично и потому спасибо!

Отзыв пользователя

Небольшое сравнение работы (думаю для ВАС представит интерес)

Низкое качество связи,с элсчетчиками выпуска с2006 по 2009 проблема связаться и перепрограммировать,поздние года выпуска на удовлетворительно (М230 ART-CN).Есть проблема в долговременной работе при массовом программировании М200-02 через 35-40 элсчетчиков сильный перегрев и отказ связи вплоть до выхода из строя.При низкой температуре зимой-замерзает и не работает.С М233 полная проблема-из 10 штук как правило отвечает 1-2.

Адаптер ваш USB-RS высокое качество связи,отвечают все года выпуска элсчетчиков и даже умышленно поврежденные(с разбитым экраном),с многими внутренними ошибками.По крайней мере позволяют снять показания и даже некоторые программируются(М230+М200.02).М233 отвечают все с вашей версией конфигуратора при индивидуальном подключении(доступ 2010-2011 г-00,2012-000 в основном).Все модификации М230-00(100 вольтовые) тоже отлично работают.

В общем Ваш конфигуратор и адаптер это лучшее что есть на сегодня для Меркуриев мое почтение удачным решениям и Вам лично!

По поводу инфракрасного адаптера М231 отвечают все и всегда есть только иногда сбой при загрузке трех тарифного расписания но это вероятно проблема самого счетчика М231 потому что у M230-PCSIGDN таких проблем не возникает.

Оптопорты еще не получили -испытаем подробности напишу.

С уважением Дмитрий.

Как подключить м230 AR-03 CLN к GPRS-роутеру(Eth/RS485) через гальваническую развязку или как?

Все счетчики Меркурий содержат внутри себя уже гальваническую развязку интерфейсов связи. Конечно не будет лишним использовать преобразователи интерфейсов с опторазвязкой, но это не обязательно.

Вы пытаетесь подключить CAN интерфейс к RS485, поэтому поробуйте или поменять местами А и В, или используйте схему

Читайте также: