Мультиплексор ETH-HART-MUX64.M3 (далее — мультиплексор) предназначен для организации сбора информации через сеть Ethernet от устройств, поддерживающих протокол HART, с использованием протокола HART IP.

В составе с контроллерами расширения KP-HART8.M3, KP-HART-MUX8.M3 мультиплексор функционирует в режиме совместимости с изделием Ethernet HART GW PL ETH/BASIC-BUS (OEM#2702321) от Phoenix Contact. Поддерживается протокол HART IP и интерфейс обнаружения подключенных к локальной сети устройств.

Помимо основной функции, прибор может выполнять функцию шлюза протокола Modbus/TCP в протокол Modbus RTU.

Обозначение мультиплексора при заказе: ETH-HART-MUX64.M3.1, где последняя цифра — тип исполнения по диапазону температуры эксплуатации (1: +1…+85 °C; 2: −40…+85 °C).

Электронная часть мультиплексора смонтирована на плате, помещённой в пластмассовый корпус для установки на DIN-рейку. Габаритный чертёж корпуса приведён в Приложении 1.

На корпусе расположены 12 винтовых клемм, 4 светодиодных индикатора, разъёмы Ethernet и USB. К клеммам подключаются интерфейсные сигналы RS-485, внешний источник питания мультиплексора, питание ведомых устройств на интерфейсе RS-485, обеспечиваемое мультиплексором. Клеммы выполнены разъёмными с целью удобства подключения и замены модуля. Также имеется возможность организации шины питания и связи порта RS-485-1 путём установки шинных соединителей TBUS на DIN рельс (подробнее — п. 5.2 «Монтаж»). Назначение клеммных контактов приведено в таблице 1.

Светодиодные индикаторы RS-485-1, RS-485-2 указывают на активность и направление передачи данных по каждому каналу связи: зелёный цвет зажигается при появлении данных от ведомого устройства, красный — при передаче запроса со стороны мультиплексора к ведомому устройству. Светодиодный индикатор РАБОТА указывает на наличие внешнего питания (красный — постоянно) и на исправную работу мультиплексора (зелёный — мигание 1 раз в секунду). Два светодиодных индикатора на разъёме Ethernet указывают на скорость сети 10 или 100 Мбит/с и на активность подключенной сети.

Со стороны Ethernet мультиплексор допускает подключение к 10 или 100 мегабитной сети. Определение стандарта 10Base-T/100Base-TX и типа кабеля прямой/кросс происходит автоматически.

Мультиплексор допускает подключение Modbus-совместимых устройств через интерфейс RS-485 со скоростями от 75 до 115200 бод. Реализован только ведущий протокол Modbus RTU (Master); использование мультиплексора в режиме ведомого (Slave) устройства невозможно. При работе с портом, настроенным на протокол Modbus/TCP, на выходе RS-485 со стороны мультиплексора организуется стандартный протокол Modbus Master RTU с параметрами, заданными при конфигурировании (скорость, чётность, задержка после переключения на передачу).

Мультиплексор поддерживает работу:

• с любыми Modbus RTU устройствами при условии поддержки со стороны сервера протокола Modbus/TCP;
• с контроллерами KP-HART8.M3 и KP-HART-MUX8.M3 — со стороны сетевого интерфейса ETH-HART-MUX64.M3 при такой конфигурации будет представлен как концентратор HART-IP. В этом режиме обеспечивается обработка до 64-х каналов HART в параллельном режиме при использовании KP-HART8.M3.

Перед началом работы подключите к клеммам «+» и «−» группы Uпит.вх. блок питания постоянного тока. Блок питания должен удовлетворять следующим требованиям: выходное напряжение (9…30) В, мощность (2 … 8) Вт.

Периферийные контроллеры подключаются через интерфейсы RS-485-1 и RS-485-2.

Интерфейс RS-485-1 предусмотрен в первую очередь для соединения мультиплексора и периферийных контроллеров KP-HART8.M3 и KP-HART-MUX8.M3 с помощью шинного соединителя TBUS (Приложение 2). С мультиплексора на шинный соединитель выводятся сигналы A и B интерфейса RS-485-1 и питание Uвых для периферийных контроллеров. Мультиплексор обеспечивает питание внешних контроллеров на клеммах Uвых постоянным напряжением (8…29) В и током до 200 мА (при обеспечении мощности входного источника питания самого мультиплексора до 8 Вт). Также возможно объединение мультиплексора и периферийных контроллеров через клеммы A и B интерфейса RS-485-1, как альтернатива использованию шинного соединителя, на расстоянии до 50 м. Пример этих вариантов соединения по RS-485-1 приведён в Приложениях 4 и 5 на примере подключения HART-мультиплексоров KP-HART-MUX8.M3 и контроллеров KP-HART8.M3.

Интерфейс RS-485-2 предусмотрен для соединения мультиплексора и периферийных контроллеров на расстоянии до 1500 м. При подключении мультиплексора по интерфейсу RS-485-2 линии связи следует подключать к клеммам A и B мультиплексора и периферийных контроллеров. Для линий связи следует применять специальный кабель типа «витая пара», причём при длине линии более 50 м рекомендуется применять экранированную витую пару. Схема соединений устройств на линии RS-485 должна быть последовательной (нелучевой относительно мультиплексора), а экран (при наличии) должен заземляться только в одной точке. На мультиплексоре провод экрана подключается к клемме SH группы RS-485-2.

Пример соединения мультиплексора и периферийных контроллеров по RS-485-2 приведён в Приложении 6.

Подключение к ПК (ведущему контроллеру) производится через порты Ethernet или USB. Подключение ПК к порту USB используется для первичной настройки мультиплексора или для локального конфигурирования при помощи программы Локальный пульт (ЛП-USB), входящей в комплект поставки или доступной на сайте производителя. Для подключения ПК к мультиплексору используется стандартный USB-кабель с разъёмом Type-C со стороны мультиплексора.

После подключения мультиплексора к сети Ethernet открывается доступ к веб-интерфейсу по IP-адресу устройства. Через веб-интерфейс доступно конфигурирование интерфейсов для периферийных устройств и наблюдение состояния подключенных контроллеров расширения, а также подключенных к ним датчиков. Настройка параметров сетевого соединения мультиплексора и настройка безопасности выполняется исключительно программой Локального пульта.

Контроллер монтируется на DIN-рейку ТН35-7.5 шириной 35 мм, фиксация с помощью специальной защёлки снизу корпуса. Установка показана на рисунке Приложения 2. Демонтаж производится в обратной последовательности, предварительно оттянув защёлку отвёрткой с плоским шлицом. При установке нескольких контроллеров на одну DIN-рейку можно использовать общую шину для обеспечения питания контроллеров и связи по RS-485. Для этого на DIN-рейке монтируются шинные соединители (Приложение 2) и на них устанавливаются контроллеры, как показано на рисунке Приложения 3. Линии питания (при использовании внешнего источника питания контроллеров, подключаемых к мультиплексору) и линии RS-485 подключаются к шинным соединителям через клеммники с любой стороны. Через эти же клеммники организуется переход на дополнительную шину, если она не является продолжением начальной. Назначение клемм шинного соединителя показано в Приложении 3. Нагрузочная способность интерфейсов RS-485 позволяет соединять до 32-х ведомых контроллеров. Мощность блока питания выбирается исходя из количества подключенных контроллеров.

Настройка сетевых параметров мультиплексора производится через web-интерфейс или специальной программой через порт USB.

Начальная настройка мультиплексора выполняется через порт ЛП-USB, так как настройка сетевых параметров и параметров безопасности через web-интерфейс недоступна.

Для начальной настройки мультиплексора необходимо выполнить настройку следующих параметров:

• IP-адрес мультиплексора (адрес для обращения внешних устройств);
• маски подсети (определяет область адресов локального сегмента сети);
• адрес шлюза (IP адрес устройства в локальной сети для выхода во внешнюю сеть);
• пароль и имена пользователей для доступа к настройкам через сеть.

Для дальнейшей работы с мультиплексором достаточно знать его IP-адрес в сети. В вашем Интернет-браузере в строку адреса вбивается следующая строка: «http://<IP адрес мультиплексора>». После перехода по этому адресу открывается страница настроек мультиплексора.

Если мультиплексор подключен к компьютеру USB кабелем, то соединение произойдёт автоматически. Если мультиплексор не подключен, то после подключения кабеля необходимо нажать кнопку «выполнить подключение». О состоянии подключения можно судить по сообщению в правом нижнем углу окна.

Этот пункт доступен и через USB-соединение, и через Ethernet.

Для внесения изменений в конфигурацию устройства необходимо авторизоваться, т.е. выбрать соответствующее имя пользователя и ввести пароль. По умолчанию используются имена «Наладчик», «Оператор 1», «Оператор 2», «Оператор 3», «Оператор 4». Пароли, установленные по умолчанию, приведены в пункте «Настройки безопасности».

Этот пункт используется для изменения имён пользователей и паролей.

Этот пункт доступен только через USB-соединение.

В этом пункте меню необходимо описать сетевые параметры мультиплексора в вашей локальной сети. Если вы не знаете, какие адреса использовать, обратитесь к вашему системному администратору или соответствующей литературе. Поддерживается только режим задания пользователем статического IP-адреса.

Этот пункт доступен как через USB-соединение, так и через сеть Ethernet.

В этом пункте меню вы можете определить, через какие порты связи будут работать те или иные протоколы.

Этот пункт доступен и через USB-соединение, и через Ethernet. Его можно использовать для описания местоположения мультиплексора и реквизитов обслуживающих его лиц.

Вкладка показывает подключенные к мультиплексору модули расширения и их тип. Если в системе присутствуют опрашиваемые со стороны системы диспетчеризации датчики, то актуальная информация по ним также будет отображаться.

В системах, использующих протокол HART IP, поддерживается до 8-ми восьмиканальных модулей расширения. Это могут быть модули как с мультиплексированием — KP-HART-MUX8.M3, так и без мультиплексирования — KP-HART8.M3. На шине модули могут произвольно чередоваться, но адреса их не должны пересекаться. В поставляемой программе «Настройка КР(USB)» каждому из модулей расширения задаётся уникальный адрес от 1 до 8.

Для упрощения описания устройств в системе PACTware реализована функция поиска мультиплексоров среди устройств локальной сети. Она также позволяет увидеть количество модулей расширения, задействованных на обнаруженных устройствах ETH-HART-MUX64.M3. На рисунке ниже можно видеть, что в локальной сети обнаружен один ETH-HART-MUX64.M3 с IP-адресом 192.168.1.221, имеющий на шине два восьмиканальных контроллера расширения. Поскольку для работы с системой используются оригинальные DTM драйвера от Phoenix Contact, то устройство ETH-HART-MUX64.M3 опознаётся и отображается как GW PL ETH/UNI-BUS, а KP-HART8.M3 и KP-HART-MUX8.M3 — как GW PL HART8-BUS.

Для каждого канала периферийного контроллера расширения конфигурируются параметры обмена данными с подключаемыми датчиками.

После этого можно добавлять подключенные к линиям HART датчики.

Датчик описан и доступен для мониторинга. В данном случае используется универсальный HART DTM, подходящий к любым устройствам.