Модем MD-V.23M2 — руководство по эксплуатации | СКБ "Промавтоматика"
Модем MD-V.23M2
1. Назначение
Модем MD-V.23M2 (далее модем) предназначен для передачи данных между контроллером/компьютером и радиостанцией по протоколу V.23 в соответствии со стандартом ITU-T. Модем применяется при построении АСУТП, в которых для передачи данных используется радиоканал.
2. Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Скорость передачи | 1200 бит/с |
| Режим обмена | Полудуплексный |
| Амплитуда входного сигнала протокола V.23, мВ | 100 … 700 |
| Амплитуда выходного сигнала протокола V.23 на нагрузку 600 Ом (программируется), мВ | 100 … 700 (базовая настройка — 220) |
| Электрическая прочность трансформаторной гальванической развязки между сигналами V23 и остальными интерфейсами не менее, В | 500 |
| Ток/напряжение на выходе сигнала управления переключением радиостанции (PTT), не более, мА/В | 80/40 |
| Интерфейсы подключения к ведущему устройству | RS-232, RS-485 |
| Интерфейс для настройки параметров модема | USB2.0 |
| Питание модема | От порта USB или от внешнего источника напряжением 5 … 24 В и током не менее 100 мА |
| Управление переключением радиостанции (PTT) | От сигнала RTS порта RS-232 или автоматически с заданной задержкой передачи данных в радиостанцию |
| Управление приёмом/передачей по интерфейсам RS-232/RS-485 | Автоматическое |
| Степень защиты модема от воздействия окружающей среды | IP40 |
| Длина линии RS-232, не более, м | 10 |
| Длина линии RS-485, не более, м | 1200 |
| Длина линии USB, не более, м | 5 |
| Количество абонентов RS-485, не более | 32 |
| Условия эксплуатации: Температура окружающей среды (исполнение 1), °C Температура окружающей среды (исполнение 2), °C Верхнее значение относительной влажности воздуха при +35 °C и более низких температурах, без конденсации влаги, % | +1 … +85 −40 … +85 95 |
| Габаритные размеры, мм | 56 x 98 x 17,5 |
| Способ монтажа | На DIN-рейку EN60715 TH35-7.5 35 мм |
| Вес не более, г | 60 |
3. Состав изделия
| Наименование | Обозначение | Кол-во | Примечание |
|---|---|---|---|
| Модем MD-V.23M2.1 Модем MD-V.23M2.2 | КГПШ 407374.014-02 | 1 | Исполнение 1 по диапазону температур при эксплуатации Исполнение 2 по диапазону температур при эксплуатации |
| Паспорт | КГПШ 407374.014-02РЭ | 1 | |
| Кабель связи RS-232 | Кабель адаптер RJ45 в RS232 KS-444 | 1 | По доп. заказу |
| Кабель USB для программирования | USB2.0 A-B | 1 | По доп. заказу |
| Блок питания 5В | 1 | По доп. заказу | |
| Программа настройки | Настройка КР (USB) | На сайте www.skbpa.ru |
Обозначение модема при заказе: «Модем MD-V23.M2.1», где последняя цифра — тип исполнения (1 или 2) по диапазону температуры эксплуатации.
4. Устройство и работа
Электронная часть модема смонтирована на плате, помещённой в пластмассовый корпус для установки на DIN-рейку. На корпусе расположены 12 винтовых клемм, разъём USB, разъём RS-232, индикаторы. К клеммам подключаются интерфейсные сигналы RS-232, RS-485, V23 и провода питания. В разъёме RS-232, в отличие от клемм RS232, имеется дополнительный сигнал аппаратного управления переключением радиостанцией и контакт питания, что позволяет одним кабелем подключить модем к контроллеру.
Внешний вид модема с указанием назначения элементов корпуса приведён ниже на рис. 1.
Назначение клемм приведено в таблицах 1 и 3 ниже.
Индикатор «WORK» изменяет состояние раз в секунду, что говорит о наличии питания и нормальном функционировании. Индикатор «V23 Rx/Tx» горит зелёным цветом при приёме и красным — при передаче данных V.23.
Способы подачи питания
Питание на модем может подаваться тремя способами.
- От порта USB при подключении модема к компьютеру через кабель связи USB2.0 A-B, поставляемого по дополнительному заказу (схема подключения показана ниже на рис. 7).
- Через клеммы «ПИТАНИЕ» «ОБЩ» и «+5..24В» от внешнего источника, поставляемого по дополнительному заказу (схема подключения показана ниже на рис. 5).
- От контроллера ПЛК-84.М2 при подключении модема к разъёму «RS-232» этого контроллера. Подключение выполняется при помощи кабеля КГПШ 407374.014-02К, поставляемого по дополнительному заказу (схема подключения показана ниже на рис. 4).
| Разъём, подключаемый к порту RS232 ПЛК-84.М2 (тип DB-9F) | Обозначение сигнала | Направление передачи сигнала | Разъём, подключаемый к разъёму RS232 MD-V.23M2 (тип TP-8P8C) |
|---|---|---|---|
| 2 | TxD | ← | 3 |
| 3 | RxD | → | 6 |
| 4 | +5..24В | → | 7 |
| 5 | ОБЩ. | 4,5 | |
| 7 | RTS | → | 8 |
Принцип работы
Модем подключается к последовательному порту RS-232/RS-485 контроллера/компьютера и выполняет преобразование его сигналов в сигналы в соответствии со стандартом V.23 и обратно.
Передача данных через радиостанцию требует задержки выдачи данных в эфир после включения её в режим передачи. Это необходимо для стабилизации передатчика и определяется типом радиостанции и находится в пределах 100-250 мс.
Эта задержка в модеме может осуществляться двумя способами:
- автоматически после начала поступления первого байта данных на порт RS-232/RS-485 (режим задаётся в настройках модема);
- при работе через порт RS-232 — аппаратно сигналом RTS, который устанавливается раньше выдачи данных в порт (задержка при этом задаётся устройством, которое управляет сигналом RTS):
RTS = 0(+12V RS232) — модем в передаче;RTS = 1(−12V RS232) — модем в приёме.
Если сигнал RTS находится в режиме передачи более 10 секунд, то радиостанция переводится в режим приёма и следующий сеанс передачи возможен только после перевода сигнала RTS в режим приёма.
Возможна комбинированная работа: при одновременно разрешённых в модеме портах связи RS-232 и RS-485. В этом случае с RS-232 задержка задаётся сигналом RTS, а при поступлении данных на порт RS-485 задержка осуществляется программно модемом. Если же данные на порт RS-232 поступили без сигнала RTS, то задержка также осуществляется программно модемом.
Переключение радиостанции выполняется сигналом на клемме «V23 PTT» с помощью реле:
- модем в передаче — реле замыкает «V23 PTT» на «V23 ОБЩ»;
- модем в приёме — контакты реле разомкнуты.
После окончания поступления данных (пауза в 1,5 символа) модем производит переключение радиостанции в режим приёма. Темп поступления данных устанавливается контроллером/компьютером. В режиме приёма при поступлении сигналов протокола V.23 на вход модем автоматически выполняет преобразование этих сигналов и передаёт одновременно в оба интерфейса RS-232 и RS-485.
Настройка модема производится через порт USB с компьютера (схема подключения показана на рис. 7) при помощи программы «Настройка КР (USB)» с версии v1.0.0.97 и выше, которая доступна с сайта www.skbpa.ru. В настройках возможно задание следующих параметров:
- выбор активного интерфейса RS-232 или RS-485 (можно разрешить одновременную работу обоих интерфейсов, что позволяет подключить к одной радиостанции несколько контроллеров);
- задание уровня выходного сигнала модема на радиостанцию;
- задание параметров обмена;
- задание времени задержки переключения радиостанции на передачу.
5.1 Подключение оборудования
Подключение модема к контроллеру/компьютеру производится к порту RS-232/RS-485 через клеммы и/или разъём «RS-232», назначение контактов которых приведено в таблицах 1 и 2:
| Обозначение клеммы | Назначение сигнала |
|---|---|
| RxD | Данные RS-232 к модему (вход) (дублирует контакт 6 разъёма «RS-232») |
| TxD | Данные RS-232 от модема (выход) (дублирует контакт 3 разъёма «RS-232») |
| +5..24В | Питание модема |
| Общ. | Общий (питание, RS-232, RS-485) |
| RS-485/A | Линия A интерфейса RS-485 |
| RS-485/B | Линия B интерфейса RS-485 |
| RS-485/T | При замыкании с клеммой RS-485/B на линию подключается согласующее сопротивление (терминатор) 120 Ом |
| Номер контакта разъёма (тип RJ-45) | Обозначение сигнала | Назначение сигнала |
|---|---|---|
| 6 | RxD | Данные RS-232 к модему (вход) |
| 3 | TxD | Данные RS-232 от модема (выход) |
| 8 | RTS | Аппаратное управление переключением радиостанции (вход) |
| 7 | +5..24В | Питание модема |
| 4,5 | Общ. | Общий (питание, RS-232) |
Расположение контактов в разъёме «RS-232» показано на рисунке 2:
Подключение модема к радиостанции производится к клеммам, назначение которых приведено в таблице 3:
| Обозначение клеммы | Назначение сигнала | Куда подключается |
|---|---|---|
| V23 ВЫХ | Выход модема | Вход радиостанции |
| V23 ВХ | Вход модема | Выход радиостанции |
| V23 ОБЩ | Общ. сигнала и реле управления | Общий радиостанции |
| V23 PTT | Реле управления | Управление приём/передача радиостанции (неполярный) |
Расположение клемм показано на рисунке 1 выше. Схемы подключения модема к радиостанции, контроллеру и компьютеру приведены ниже.
На рис. 3 показан пример подключения модема к радиостанции «Motorola DM1400».
На рис. 4 показан вариант подключения модема к контроллеру по интерфейсу RS-232 (в модеме разрешён интерфейс RS-232). Модем использует источник питания от контроллера. В случае, если питание от контроллера не используется, то необходим дополнительный блок питания (как показано на рис. 5).
На рис. 5 показана схема подключения контроллера ПЛК-84.М2 по интерфейсу RS-485. В модеме должен быть разрешён интерфейс RS-485. Необходимо использовать внешний блок питания.
На рис. 6 показана схема подключения модема к нескольким контроллерам при работе на одну радиостанцию через оба интерфейса: RS-232 и RS-485.
В случае подключения контроллеров сразу к обоим интерфейсам RS-232 и RS-485 в модеме должны быть разрешены оба интерфейса.
В данной схеме можно исключить внешний блок питания, запитав модем от разъёма RS-232 контроллера ПЛК-84.М2 путём подключения его кабелем КГПШ 407374.014-02К (как показано на рис. 4).
При подключении модема по интерфейсу RS-485 линии связи интерфейса RS-485 следует подключать к соответствующим клеммам модема. 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 (не лучевой), а экран (при наличии) должен заземляться только в одной точке. При подключении модема к физической линии RS-485 следует установить согласующие нагрузки 120 Ом в устройствах, находящихся на концах связного кабеля. В случае, если модем находится на конце кабеля, то согласующая нагрузка в нём подключается установкой перемычки между клеммами «RS-485:T» и «RS-485:B».
На рис. 7 показан вариант подключения модема к компьютеру по интерфейсу USB при программировании модема. Используется стандартный кабель USB2.0 A-B. Питание модема при этом осуществляется от порта USB.
5.1.1 Рекомендуемые настройки модема
5.1.1.1 Настройки модема для работы с контроллером ПЛК-84.М2И в системе «Телескоп+»
Для работы модема с контроллером ПЛК-84.М2И рекомендуется использовать следующие настройки модема:
- амплитуда выходного сигнала 220 мВ (для р/ст Motorola GM-340, DM1400);
- амплитуда выходного сигнала 500 мВ (для р/ст Motorola GM-350, Такт201, для других типов необходимо уточнить);
- интерфейс для связи с оборудованием согласно схеме подключения (рис. 4-6), неиспользуемый интерфейс рекомендуется отключать;
- параметры обмена в системе телемеханики «Телескоп+»: 1200 бод, EVEN;
- время задержки на передачу: 0 мсек (задержкой управляет сам контроллер, параметр задаётся в системе телемеханики «Телескоп+»).
5.1.1.2 Настройки модема для работы с контроллерами без управляющего сигнала «RTS»
В этом режиме модем сам управляет задержкой данных при переключении р/ст на передачу.
Необходимо сконфигурировать параметр «время задержки на передачу» так, чтобы передатчик р/ст успел выйти в штатный режим до начала выдачи данных.
Типовые параметры для некоторых р/ст:
| Радиостанция | Амплитуда выходного сигнала | Время задержки на передачу |
|---|---|---|
| Motorola GM340 | 220 мВ | 120 мсек |
| Motorola GM350 | 500 мВ | 150 мсек |
| Motorola DM1400 | 220 мВ | 100 мсек |
| Такт201 | 500 мВ | 200 мсек |
5.2 Работа с программой настройки
Для установки программы настройки необходим компьютер с операционной системой — Microsoft Windows XP, Vista, 7, 8, 8.1, 10; USB-порт. Для установки программы необходима платформа .NET Framework 4 или выше.
Для работы с программой настройки подключите модем к компьютеру согласно схеме, приведённой на рис. 7. Запустите программу «Настройка КР (USB)» версии v1.0.0.97 и выше.
После запуска программы появляется экран основного меню. После нажатия кнопки «Установить связь» появится информация о текущих настройках модема:
В окне отображаются две группы параметров:
- 1. Контроллер — тип контроллера (MD-V.23M2) и версия ПО;
- 2. Настройки модема — амплитуда выходного сигнала (мВ), интерфейс для связи с оборудованием, параметры обмена, время задержки на передачу (мсек).
Далее возможен выбор одного из трёх вариантов активных интерфейсов модема для его связи с оборудованием (по умолчанию = RS232 + RS485).
Также можно задать амплитуду выходного сигнала модема в диапазоне от 100 мВ до 700 мВ (по умолчанию задаётся значение 220 мВ).
В параметрах обмена задаётся формат слова для связи с оборудованием (по умолчанию = 1200 бод, EVEN).
При работе без аппаратного сигнала RTS задаётся время переключения радиостанции — время задержки на передачу после переключения сигнала управления PTT (от 0 мсек до 255 мсек, по умолчанию = 0 мсек).
При изменении параметров они сразу прописываются в модем. Программа позволяет задать параметры «по умолчанию» соответствующей кнопкой.
Перенести настройки на другой модем можно кнопками «сохранить» и «открыть». По кнопке «сохранить» файл настроек с расширением .krusb сохраняется на компьютере. По кнопке «открыть» этот файл необходимо загрузить в модем.
Обновление прошивки модема (при необходимости) осуществляется отдельной кнопкой панели инструментов.