Шлюз IP-RS.M3 (далее шлюз) предназначен для организации обмена информацией через сеть Ethernet с периферийными устройствами, подключенными через интерфейсы RS-232 и RS-485.

Обозначение шлюза при заказе: Шлюз IP-RS.M3.1, где последняя цифра — тип исполнения по диапазону температуры эксплуатации (1: +1…+85 °C; 2: −40…+85 °C).

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

На корпусе расположены 16 винтовых клемм, 4 светодиодных индикатора, разъёмы Ethernet и USB. К клеммам подключаются интерфейсные сигналы RS-485, RS-232, внешний источник питания шлюза, питание ведомых устройств на интерфейсе RS-485, обеспечиваемое шлюзом. Клеммы выполнены разъёмными с целью удобства подключения и замены. Также имеется возможность организации шины питания и связи порта RS-485-1 путём установки шинных соединителей TBUS на DIN рельс (подробнее — п. 5.3 «Монтаж»). Назначение клеммных контактов приведено в таблице 1.

Для работы через интерфейс RS-232 для большинства ведомых устройств достаточно трёх линий RxD, TxD, GND.

Светодиодные индикаторы RS-485-1, RS-485-2, RS-232 указывают направление передачи данных по каждому каналу связи: зелёный цвет зажигается при появлении данных от внешнего устройства, красный — при передаче со стороны шлюза. Светодиодный индикатор WORK указывает на наличие внешнего питания (красный — постоянно) и на исправную работу шлюза (зелёный — мигание 1 раз в секунду). Два светодиодных индикатора на разъёме Ethernet указывают на скорость сети 10 или 100 Мбит/с и на активность сети.

Со стороны Ethernet шлюз допускает подключение к 10 или 100 мегабитной сети; определение стандарта 10Base-T и 100Base-TX происходит автоматически.

Шлюз допускает подключение Modbus-совместимых устройств через интерфейс RS-232 или RS-485 со скоростями от 75 до 115200 бод. В зависимости от выбранного режима шлюз работает как Modbus Master RTU или Modbus Slave RTU. При работе с портом, настроенным на протокол Modbus/TCP, на выходе RS-232 или RS-485 со стороны шлюза организуется стандартный протокол Modbus Master RTU с параметрами, заданными при конфигурировании.

Шлюз поддерживает работу:

• с любыми Modbus RTU устройствами при условии поддержки со стороны сервера протокола Modbus/TCP;
• с любыми устройствами, работающими через байт-ориентированные протоколы.

Этот функционал реализован за счёт механизма виртуализации COM-портов в ПК и трансляции данных через сетевой интерфейс к ведомому устройству, подключенному к одному из последовательных портов. Сконфигурировать виртуальный COM-порт можно при помощи программы конфигурирования виртуального порта IP-RS COM Port Redirector, размещённой на сайте на странице товара.

Перед началом работы подключите к клеммам «+» и «−» группы Uпит.вх. блок питания постоянного тока. Блок питания должен удовлетворять следующим требованиям:

• при обеспечении питания только самого шлюза: выходное напряжение (9…30) В, мощность не менее 2 Вт;
• при обеспечении питания внешних контроллеров, подключаемых к клеммам Uвых., мощность определяется с учётом потребления этих контроллеров (но всего не более 8 Вт).

Периферийные контроллеры подключаются через интерфейсы RS-485-1, RS-485-2, RS-232.

Интерфейс RS-485-1 предусмотрен в первую очередь для соединения шлюза и периферийных контроллеров на расстоянии до 50 м. Такое соединение удобно выполнять через шинный соединитель TBUS (Приложение 2): на шинный соединитель выводятся сигналы A и B интерфейса RS-485-1 и контакты выходов питания (Uвых+ и Uвых−) для внешних периферийных контроллеров. Шлюз обеспечивает питание внешних контроллеров на клеммах Uвых постоянным напряжением (8…29) В и током до 200 мА (при соответствующей мощности входного источника питания самого шлюза от 2-х до 8-ми Вт). Также возможно объединение шлюза и периферийных контроллеров через клеммы A и B интерфейса RS-485-1. Примеры этих вариантов соединения по RS-485-1 приведены в Приложениях 4 и 5.

Интерфейс RS-485-2 предусмотрен для соединения шлюза и периферийных контроллеров на расстоянии до 1500 м. При подключении шлюза по интерфейсу RS-485-2 линии связи следует подключать к клеммам A и B шлюза 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 шлюза), а экран (при наличии) должен заземляться только в одной точке. На шлюзе провод экрана подключается к клемме SH группы RS-485-2.

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

Интерфейс RS-232 используется для соединения шлюза и периферийного контроллера на расстоянии до 10 м. Пример соединения шлюза и периферийного контроллера по RS-232 приведён в Приложении 7.

Подключение к ПК (ведущему контроллеру) производится через порты Ethernet и USB. Подключение ПК к порту USB используется для первичной настройки шлюза при помощи программы «Локальный пульт» (ЛП-USB), входящей в комплект поставки или доступной на сайте производителя; используется стандартный USB-кабель с разъёмом type C со стороны шлюза. Подключение ПК к порту Ethernet используется в рабочем режиме для связи с периферийными контроллерами через шлюз и для настройки параметров шлюза. Настройка свойств сетевого соединения шлюза выполняется исключительно программой Локального пульта.

Контроллер монтируется на DIN-рейку ТН35-7.5 шириной 35 мм. Установка контроллера на DIN-рейку показана на рисунке Приложения 3. Фиксация при установке выполняется с помощью специальной защёлки снизу корпуса. 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, как показано в Приложении 2. Линии питания (при использовании внешнего источника питания контроллеров, подключаемых к шлюзу) и линии RS-485 подключаются к шинным соединителям через клеммники с любой стороны. Назначение клемм шинных соединителей показано в Приложении 3. Через эти же клеммники можно подключить шину на других DIN-рейках. Допускается соединять до 32-х контроллеров на одной шине. Мощность блока питания выбирается исходя из количества подключенных контроллеров.

Настройка сетевых параметров шлюза производится через web-интерфейс или при помощи программы локального пульта ЛП-USB через порт USB.

Начальная настройка шлюза выполняется при помощи программы ЛП-USB, так как настройка сетевых параметров и параметров безопасности через web-интерфейс недоступна.

Для начальной настройки шлюза необходимо выполнить настройку следующих параметров:

• IP-адрес шлюза (адрес для обращения внешних устройств к шлюзу);
• маска подсети (определяет область адресов локального сегмента сети);
• MAC-адрес (аппаратный адрес сетевого интерфейса, изменять не рекомендуется);
• адрес шлюза (адрес устройства в локальной сети для выхода во внешнюю сеть);
• пароль и имена пользователей для доступа к настройкам через сеть.

Для дальнейшей работы со шлюзом достаточно знать его IP-адрес в сети. В вашем Интернет-браузере в окошко адреса вбивается следующая строка: «http://<IP адрес шлюза>/». После перехода по этому адресу открывается страница настроек шлюза. Описание параметров настройки смотрите в пункте 5 руководства.

Если шлюз подключен к компьютеру USB-кабелем, то соединение произойдёт автоматически. Если шлюз 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».

Этот пункт используется для изменения имён пользователей и паролей.

Этот пункт доступен только через USB-соединение.

В этом пункте меню необходимо описать сетевые параметры шлюза в вашей локальной сети. Если вы не знаете, какие адреса использовать, обратитесь к вашему системному администратору.

Этот пункт доступен как через USB-соединение, так и через сетевое подключение. Здесь вы можете определить, через какие порты связи будут работать те или иные протоколы.

На приведённом снимке экрана шлюз сконфигурирован для работы:

• с виртуальным COM-портом в потоковом режиме на интерфейсе RS485-1;
• как преобразователь Modbus/TCP в Modbus RTU на интерфейсе RS485-2;
• как преобразователь Modbus RTU на интерфейсе RS232 в Modbus/TCP.

В режиме «прозрачный порт (tcp1500 или tcp1501)» со стороны шлюза обеспечивается передача данных из TCP соединения на любой из двух последовательных портов и обратная упаковка ответа с линии этих портов. Настраиваемый параметр «максимальный период выдачи данных» для этого протокола определяет, в течение какого периода времени шлюз накапливает данные перед отправкой в сеть при условии их непрерывного поступления со стороны последовательного порта. Для виртуализации COM-порта в персональном компьютере необходимо использовать программу конфигурирования виртуального порта IP-RS COM Port Redirector, размещённую на странице товара на сайте. Если у пользователя есть возможность в своём ПО поддержать обмен с удалёнными устройствами без использования виртуальных COM-портов, то это можно сделать с помощью прямой работы через TCP соединение с номерами TCP сокетов 1500 и 1501.

В режиме «Modbus/TCP» шлюз выступает ведомым устройством сетевого протокола Modbus/TCP и отправляет полученные запросы через выбранный последовательный порт в формате Modbus RTU. Устройство поддерживает по одному каналу для каждого интерфейса (RS-232, RS-485-1, RS-485-2); настройка параметров для каждого канала и назначение сокета выполняется индивидуально. Попытки прописать дублирующий номер сокета для канала будут проигнорированы. Каждый из трёх портов может одновременно обслуживать до пяти TCP соединений со стороны одного или нескольких клиентских терминалов. Полученные ответы запаковываются и отправляются обратно запрашивающей стороне протокола Modbus/TCP. В приведённом выше образце описания интерфейсов для соединения Modbus/TCP указан номер TCP-сокета, равный 502.

В режиме «Modbus/TCP master» шлюз выступает ведомым устройством Modbus RTU на последовательном интерфейсе и транслирует полученные запросы в формате Modbus/TCP по указанному в настройках адресу и порту. Адрес допускает задание в формате доменных имён. Полученные ответы запаковываются и отправляются обратно запрашивающей стороне протокола Modbus RTU. Соединение устанавливается на каждый запрос и закрывается после завершения обмена.

Режим «Modbus через TCP/IP master» отличается от «Modbus/TCP master» тем, что не запаковывает запросы по стандарту Modbus/TCP, а просто использует TCP соединение для передачи пакетов Modbus RTU.

Комбинация протоколов «Modbus/TCP» и «Modbus/TCP master» на двух шлюзах позволяет организовать шлюзование через локальные (или даже глобальные) сети протокола Modbus RTU, изначально предназначенного для последовательных интерфейсов.

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