UC MO-ET-SL

RS485 IO Slim Module MO-ET-SL Модуль расширения – шлюз Modbus TCP с 4 цифровыми входами и 3 релейными выходами

Инструкция пользователя

Указание мер безопасности

  • По способу защиты от поражения электрическим током модуль соответствует классу II по ГОСТ 12.2.007.0-75.
  • При эксплуатации и техническом обслуживании необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.3.019-80, “Правил эксплуатации электроустановок потребителей” и “Правил охраны труда при эксплуатации электроустановок потребителей”.
  • Открытые контакты клемм модуля при эксплуатации находятся под напряжением величиной до 30 В. Любые подключения к модулю и работы по его техническому обслуживанию производятся только при отключенном питании модуля.
  • Не допускается попадание влаги на контакты выходных соединителей и внутренние элементы модуля. Запрещается использование модуля при наличии в атмосфере кислот, щелочей, масел и иных агрессивных веществ.
  • Подключение, регулировка и техническое обслуживание модуля должны производится только квалифицированными специалистами, изучившими настоящее руководство по эксплуатации.

Характеристика модуля

Предназначение и описание модуля

  • Модуль MO-ET - это инновационное устройство, конвертирующее Modbus TCP в Modbus RTU/ASCII.
  • Устройство оснащено интерфейсом Ethernet и RS485, 4 цифровыми входами со счетчиками, а также 3 релейными выходами. Все входы оптоизолированы.
  • Два режима работы устройства: режим Gate (конвертация полученных данных из Modbus TCP в Mpdbus RTU и обратно) и режим Device table (аггрегация данных с других Modbus модулей, подключенных к шине RS485, обеспечивая таким образом быстрый доступ к данным по протоколу Modbus TCP)
  • Применение 32-битного процессора с архитектурой ARM обеспечивает быстрые обработку данных и коммуникацию.
  • Модуль предназначен для монтажа на шине DIN в соответствии со стандартом DIN EN 5002.
  • Для индикации состояния модуль снабжен набором светодиодов, расположенных на корпусе устройства, применяемых для индикации состояния выходов, в диагностических целях и для обнаружения ошибок.
  • Конфигурация устройства производится посредством встроенного веб-интерфейса либо с помощью интерфейса USB. Также изменение параметров возможно с помощью протокола Modbus.

Спецификация

Питание Напряжение 12-24 В AC/DC ± 20%
Максимальная сила тока 360 мA @ 12 В / 300 мA @ 24 В
Цифровые входы Количество входов 4
Диапазон напряжений 0 - 36 В
Уровень „0” 0 - 3 В
Уровень „1” 4 - 36 В
Входное сопротивление 4 кОм
Изоляция 3750 Vrms
Тип входов PNP или NPN
Счетчики Количество 4
Разрешение 32 бита
Частота 1 кГц (max)
Ширина импульса 500 мкс (min)
Релейные выходы Количество выходов 3
Макс. сила тока и напряжения
(резист. нагрузка)
3 A 230 В AC
3 A 30 В DC
Температура Рабочая -20 °C - +65°C
Хранения -40 °C - +85°C
Разъемы Питания 2 пин
Коммуникации RS485 3 пин
Коммуникации Ethernet RJ45
Входов и выходов 2 x 5 пин
Конфигурационные Mini USB
Габариты Высота 120 мм
Глубина 110 мм
Ширина 22,5 мм
Интерфейс Ethernet 10/100 Мбит
RS485 До 128 устройств

Габариты модуля

Внешний вид и размеры модуля представлены на рисунке. Модуль фиксируется на шине DIN. Разъемы питания, входа, а также коммуникационные разъемы находятся снизу и сверху модуля. Конфигурационные разъемы USB и индикаторы находятся на передней панели модуля.

Конфигурация связи

Заземление и экранирование

Монтаж модуля вблизи других устройств, генерирующих электромагнитное излучение (реле, контакторы, трансформаторы, электроконтроллеры и т.д.) может вызвать электрические помехи питания устройства и сигнальных проводов, а также негативные последствия для системы. Правильное заземление, а также другие меры безопасности необходимо произвести на этапе установки. Меры безопасности: заземление блока управления, заземление модуля, заземление экранированных проводников, защита переключающих устройств, правильно подобранные типы кабелей и сечения проводников.

Терминатор

Эффекты передающей линии часто вызывают проблемы в информационно- коммуникационных сетях. Эти проблемы часто касаются подавления отраженного сигнала в сети.

Чтобы ликвидировать наличие отражений на концах кабелей, необходимо на двух концах кабеля использовать резистор с сопротивлением, равным сопротивлению данной линии. В случае с витой парой, типовое значение - 120 Ом.

Определение адреса модуля в сети

Изменение адреса модуля MO-ET-SL осуществляется посредством встроенного веб-интерфейса. Для этого необходимо войти под своим именем, выбрать вкладку Network, ввести адрес модуля в поле Device Address и нажать Save. Устройство сохранит введенный адрес, который не обнулится даже после отключения питания (подробнее в разделе “Modbus Config”).

Внимание! Адрес сбрасывается, если вернуть конфигурацию по умолчанию (подробнее в разделе “Параметры по умолчанию”).

Типы регистров Modbus

В модуле есть 4 типа доступных переменных.

Тип Начальный адрес Переменная Доступ Команда Modbus
1 00001 Coils Битовый
Чтение и запись
1, 5, 15
2 10001 Discrete inputs Битовый
Чтение
2
3 30001 Input registers Регистровый
Чтение
3
4 40001 Holding registers Регистровый
Чтение и запись
4, 6, 16

Настройка коммуникации

Настройки коммуникации TCP хранятся в энергонезависимой памяти устройства. Конфигурация сети Modbus TCP производится только посредством веб-интерфейса (подробнее в разделе “Network”). Данные коммуникации модуля в сети RS485 хранятся в 16 битных регистрах. Доступ к регистрам производится посредством протокола Modbus TCP или веб-интерфейса (подробнее в разделе “Modbus Config”).

Параметры по умолчанию

Конфигурацию по умолчанию можно вернуть с помощью переключателя SW6. Подробнее в разделе “Восстановление конфигурации по умолчанию”.

Modbus TCP Modbus RTU/ASCII
IP адрес 192.168.1.135 Скорость передачи данных 19200
Маска 255.255.255.0 Четность Нет
Шлюз 192.168.1.1 Кол-во битов данных 8
Порт Modbus 502 Кол-во стоповых битов 1
Порт HTTP 80 Режим Modbus RTU
Таймаут соединения 60 сек. Адрес устройства 1
Логин admin Таймаут на RS485 500 мс.
Пароль 0000 Режим Шлюз

Device Table Refresh Slow 10000 мс.
Device Table Refresh Normal 2000 мс.
Device Table Refresh Fast 500 мс.

Восстановление конфигурации по умолчанию

Для восстановления конфигурации по умолчанию необходимо при выключенном питании модуля переключить SW6, а затем включить питание. В модуле должны начать мигать индикаторы питания (светодиоды) и коммуникации. Если в этом состоянии выключить переключатель SW6, все настройки будут перезаписаны.
Внимание! Во время восстановления конфигурации по умолчанию будут удалены все значения, сохраненные в регистрах модуля!

Конфигурационные регистры

Адрес Modbus Адрес Dec Адрес Hex Название Значения
40003 2 0x02 Скорость передачи данных 0 – 2400
1 – 4800
2 – 9600
3 – 19200
4 – 38400
5 – 57600
6 – 115200
другое значение - значение * 10
40005 4 0x04 Четность 0 - отсутствие
1 - нечетность
2 - четность
3 - всегда 1
4 - всегда 0
40004 3 0x03 Стоповые биты LSB 1 - один стоповый бит
2 - 2 стоповых бита
40004 3 0x03 Стоповые биты MSB 7 – 7 битов данных
8 – 8 битов данных
40007 6 0x06 Режим Modbus 0 – RTU
1 – ASCII

Светодиодные индикаторы

Индикатор Описание
Питание Включенный светодиод означает, что модуль правильно подключен к источнику питания.
Связь Светодиод включается, когда модуль получает правильный пакет данных Modbus TCP, конвертировал его в Modbus RTU/ASCII и отправил его по RS485.
Состояния входов Включенный светодиод означает, что вход подсоединен.
Состояния выходов Включенный светодиод означает, что выход подсоединен.

Подключение модуля

Настройка переключателей

Переключатель Функция Описание
1 Отсутствует
2 Отсутствует
3 Bias Pull Up Подключение подтягивающего резистора
4 Bias Pull Down Подключение подтягивающего резистора
5 Терминатор Подключение подтягивающего резистора 120 Ом
6 Настройки модуля по умолчанию Настройка параметров передачи данных по умолчанию
(см. "Параметры по умолчанию" и "Восстановление конфигурации по умолчанию")

Регистры модуля

Регистровый доступ

э
<tr>
  <td>40016</td>
  <td>15</td>
  <td>0x0F</td>
  <td>Опросы Normal</td>
  <td>Чтение и запись</td>
  <td>Частота опросов 2 в режиме Device Table [ms]</td>
</tr>
<tr>
  <td>40017</td>
  <td>16</td>
  <td>0x10</td>
  <td>Опросы Fast</td>
  <td>Чтение и запись</td>
  <td>Частота опросов 3 в режиме Device Table [ms]</td>
</tr>
<tr>
  <td>40033</td>
  <td>32</td>
  <td>0x20</td>
  <td>Полученные пакеты LSB</td>
  <td>Чтение и запись</td>
  <td rowspan="2">Кол-во полученных пакетов</td>
</tr>
<tr>
  <td>40034</td>
  <td>33</td>
  <td>0x21</td>
  <td>Полученные пакеты MSB</td>
  <td>Чтение и запись</td>
</tr>
<tr>
  <td>40035</td>
  <td>34</td>
  <td>0x22</td>
  <td>Ошибочные пакеты LSB</td>
  <td>Чтение и запись</td>
  <td rowspan="2">Кол-во полученных ошибочных пакетов</td>
</tr>
<tr>
  <td>40036</td>
  <td>35</td>
  <td>0x23</td>
  <td>Ошибочные пакеты MSB</td>
  <td>Чтение и запись</td>
</tr>
<tr>
  <td>40037</td>
  <td>36</td>
  <td>0x24</td>
  <td>Высланные пакеты LSB</td>
  <td>Чтение и запись</td>
  <td rowspan="2">Кол-во высланных пакетов</td>
</tr>
<tr>
  <td>40038</td>
  <td>37</td>
  <td>0x25</td>
  <td>Высланные пакеты MSB</td>
  <td>Чтение и запись</td>
</tr>
<tr>
  <td>30051</td>
  <td>50</td>
  <td>0x32</td>
  <td>Входы</td>
  <td>Чтение</td>
  <td>Подключенные входы
    <br>светящийся бит → вход подключен</td>
</tr>
<tr>
  <td>40052</td>
  <td>51</td>
  <td>0x33</td>
  <td>Выходы</td>
  <td>Чтение и запись</td>
  <td>Сигнализационные выходы
    <br>бит 8 и 9 - цифровые выходы</td>
</tr>
<tr>
  <td>30053</td>
  <td>52</td>
  <td>0x34</td>
  <td>Счетчик 0 LSB</td>
  <td>Чтение</td>
  <td rowspan="2">32-битный счетчик 0</td>
</tr>
<tr>
  <td>30054</td>
  <td>53</td>
  <td>0x35</td>
  <td>Счетчик 0 MSB</td>
  <td>Чтение</td>
</tr>
<tr>
  <td>30055</td>
  <td>54</td>
  <td>0x36</td>
  <td>Счетчик 1 LSB</td>
  <td>Чтение</td>
  <td rowspan="2">32-битный счетчик 1</td>
</tr>
<tr>
  <td>30056</td>
  <td>55</td>
  <td>0x37</td>
  <td>Счетчик 1 MSB</td>
  <td>Чтение</td>
</tr>
<tr>
  <td>30057</td>
  <td>56</td>
  <td>0x38</td>
  <td>Счетчик 2 LSB</td>
  <td>Чтение</td>
  <td rowspan="2">32-битный счетчик 2</td>
</tr>
<tr>
  <td>30058</td>
  <td>57</td>
  <td>0x39</td>
  <td>Счетчик 2 MSB</td>
  <td>Чтение</td>
</tr>
<tr>
  <td>30059</td>
  <td>58</td>
  <td>0x3A</td>
  <td>Счетчик 3 LSB</td>
  <td>Чтение</td>
  <td rowspan="2">32-битный счетчик 3</td>
</tr>
<tr>
  <td>30060</td>
  <td>59</td>
  <td>0x3B</td>
  <td>Счетчик 3 MSB</td>
  <td>Чтение</td>
</tr>
<tr>
  <td>40061</td>
  <td>60</td>
  <td>0x3C</td>
  <td>Сброс счетчиков</td>
  <td>Чтение и запись</td>
  <td>Сброс счетчиков
    <br>светящийся бит → сброс счетчика</td>
</tr>
Адрес
Modbus
Адрес
Dec
Адрес
Hex
Название регистра Доступ Описание
30001 0 0x00 Версия/Тип Чтение Тип и версия устройства
30002 1 0x01 Адрес Чтение Адрес модуля MO-ET-SL
40003 2 0x02 Скорость Чтение и запись Скорость передачи
40004 3 0x03 Стоповые биты Чтение и запись Количество стоповых битов
40005 4 0x04 Четность Чтение и запись Бит четности
40007 6 0x06 Тип Modbus Чтение и запись Тип протокола Modbus
40009 8 0x08 Watchdog Чтение и запись Функция Watchdog для выходов [мс]
40013 12 0x0C Состояние выходов по умолчанию Чтение и запись Состояние выходов по умолчанию
светящийся бит → вход подключен
40014 13 0x0D Режим работы Чтение и запись Режим Modbus TCP
0 – Device Table; 1 – Шлюз Modbus TCP
40015 14 0x0E Опросы Slow Чтение и запись Частота опросов 1 в режиме Device Table [ms]

Побитовый доступ

Адрес
Modbus
Адрес
Dec
Адрес
Hex
Назввание регистра Доступ Описание
193 192 0x0C0 Состояние выхода по умолчанию 1 Чтение и запись Состояние выхода по умолчанию 1
194 193 0x0C1 Состояние выхода по умолчанию 2 Чтение и запись Состояние выхода по умолчанию 2
195 194 0x0C2 Состояние выхода по умолчанию 3 Чтение и запись Состояние выхода по умолчанию 3
196 195 0x0C3 Состояние выхода по умолчанию 4 Чтение и запись Состояние выхода по умолчанию 4
801 800 0x320 Вход 1 Чтение Подключен ли вход
802 801 0x321 Вход 2 Чтение Подключен ли вход
803 802 0x322 Вход 3 Чтение Подключен ли вход
804 803 0x323 Вход 4 Чтение Подключен ли вход
817 818 0x332 Цифровой выход 1 Чтение и запись Состояние цифрового выхода 1
818 819 0x333 Цифровой выход 2 Чтение и запись Состояние цифрового выхода 2
819 820 0x334 Цифровой выход 3 Чтение и запись Состояние цифрового выхода 3
993 994 0x3E0 Сброс счетчика 0 Чтение и запись Сброс счетчика 0
994 995 0x3E1 Сброс счетчика 1 Чтение и запись Сброс счетчика 1
995 996 0x3E2 Сброс счетчика 2 Чтение и запись Сброс счетчика 2
996 997 0x3E3 Сброс счетчика 3 Чтение и запись Сброс счетчика 3

Конфигурационная программа

Программное обеспечение - “Конфигуратор” - служит для настройки регистров, ответственных за коммуникацию модуля с шиной Modbus RTU/ASCII, а также для чтения и записи текущих значений остальных регистров модуля. Благодаря программе также можно удобным способом тестировать систему и следить за изменениями в регистрах в режиме реального времени. Связь с модулем производится посредством кабеля USB. Для взаимодействия программного обеспечения с модулем нет необходимости устанавливать какие-либо драйверы.

Веб-интерфейс

В устройство MO-ET-SL встроен Веб-интерфейс, благодаря которому пользователь может контролировать работу модуля. В веб-интерфейсе доступна конфигурация сети TCP и RS485, актуальные состояния входов и выходов, а также настройки режима Device Table.

Вход в веб-интерфейс

Для доступа к веб-интерфейсу необходим браузер. В поле адреса веб-интерфейса следует ввести IP-адрес устройства и нажать Enter. После этого откроется страница входа, где нужно ввести логин “admin” и измененный по желанию пользователя пароль (пароль по умолчанию “0000”). Если логин и пароль введены правильно, после нажатия Login откроется веб-интерфейс по умолчанию со вкладкой Info.

Выход из системы веб-интерфейса произойдет автоматически, если страница по умолчанию останется открытой минимум на 15 минут в одной из вкладок - Info, Network, Modbus Config, либо после нажатия на Logout.

Info

Вкладка Info содержит ссылки на инструкцию устройства, а также информацию об актуальной версии программного обеспечения. Возможна также смена пароля доступа к веб-интерфейсу.

Чтобы сменить пароль, необходимо ввести текущий пароль в поле Old Password и новый пароль в поля New Password и Confirm Password, после чего нажать на Change Password.

Внимание! Если вернуть конфигурацию по умолчанию, будет сброшен и пароль (подробнее в разделе “Параметры по умолчанию”).

Network

Вкладка Network создана для конфигурации сети Modbus TCP и содержит следующие параметры:

  • IP – IP-адрес модуля,
  • Mask – макса сети,
  • Gateway – шлюз,
  • Modbus Port – порт для соединения PC с Modbus TCP,
  • HTTP Port – порт для соединения с веб-интерфейсом,
  • Connection Timeout – максимальное время ожидания запроса через Modbus TCP, после истечения которого соединение через порт Modbus Port будет прервано (указано в секундах).

Чтобы подтвердить внесенные изменения, необходимо нажать на Save. В случае изменения параметров IP, Mask, Gateway, Modbus Port и/или HTTP Port необходимо перезагрузить модуль, чтобы изменения вступили в силу. Для этого в веб-интерфейсе создана команда Reset Device, которая удаленно перезагружает устройство. После нажатия на Reset Device браузер постарается настроить соединение с новым IP-адресом, после чего через несколько секунд будет загружена страница входа в систему с актуальным IP-адресом.

Внимание! Если вернуть конфигурацию по умолчанию, все параметры будут сброшены (подробнее в разделе “Параметры по умолчанию”).

Modbus Config

Во вкладке Modbus Config возможна конфигурация основных параметров сети Modbus для обоих режимов работы. Здесь же находятся параметры сети RS485 для связи с внешними модулями (подробнее в разделе “Конфигурационные регистры”), а также:

  • Device Address – адрес модуля в сети Modbus TCP,
  • RS485 Timeout – максимальное время ожидания ответа в сети Modbus RTU/ASCII (указано в миллисекундах),
  • Device Table Refresh Slow, Normal, Fast – частота обновления запроса в режиме Device Table (указано в миллисекундах),
  • Mode – режим работы модуля (подробнее в разделе “Режимы работы Modbus TCP”).

Local I/O

Вкладка Local I/O делает возможными просмотр и управление цифровыми входами и выходами устройства.

Четыре иконки, обозначенные соответственно как Digital input 1, 2, 3, 4, отображают актуальное состояние цифровых входов. Серым цветом обозначается неактивный вход, зеленым - активный.

Иконки с обозначениями Digital output 1, 2, 3 позволяют управлять выходами. Серым цветом обозначается отключенный выход, оранжевым - подключенный. Нажатие на иконку высылает информацию о состоянии выходов в модуль.

Состояние входов и выходов постоянно обновляется, а значит, описанные выше иконки отображают актуальное состояние входов и выходов устройства.

Во вкладке также находятся поля с состояниями 4 счетчиков, которые считывают импульсы на входах 1, 2, 3 и 4. Эти поля предназначены исключительно для чтения данных, счетчики можно только перезагрузить с помощью соответствующих клавиш Reset.

Модуль также позволяет определять состояния выходов по умолчанию. В веб-интерфейсе возможна настройка этих состояний по принципу настройки цифровых выходов - серый цвет означает, что выход по умолчанию отключен, а оранжевый - что выход будет подключен. Состояние по умолчанию задается после включения питания и истечении времени таймера Watchdog, который перезагружается после каждого верного пакета Modbus TCP, адресованного модулю MO-ET-SL. Если значение Watchdog равно нулю, состояния по умолчанию задаются только после включения питания.

Device Table (вкладка в веб-интерфейсе)

Следующая вкладка содержит конфигурацию для режима Device Table, позволяющую формулировать собственные запросы по Modbus RTU/ASCII с доступных внутренних регистров устройства.

Первая вкладка Internal Registers содержит таблицу внутренних регистров модуля MO-ET-SL, которые постоянно обновляются в веб-интерфейсе. Эти регистры используются посредством добавления удаленных запросов во вкладке Devices. После нажатия кнопки Add Device открывается интерфейс командной строки для формулировки команды. В нем содержатся следующие строки:

  • Device Address – адрес устройства в сети RS485, на который модуль MO-ET-SL будет отправлять запрос,
  • Function – функция Modbus запроса,
  • Size – количество битов/регистров для опроса/записи,
  • Register Address – адрес начального регистра,
  • Internal Address – начальный адрес внутреннего регистра, где будут храниться данные для записи/чтения,
  • Speed – выбор одной из трех частот опроса (значения конфигурируются в регистрах модуля),
  • ON/OFF – активен или неактивен запрос,
  • Status – отображает статус запроса.

Конфигурация запросов может быть сохранена пользователем во внешнем файле, а также позднее прочитана и автоматически возвращена в устройство. Конфигурация сохраняется в энергонезависимой памяти устройства и обнуляется только при возвращении конфигурации по умолчанию (подробнее в разделе “Параметры по умолчанию”).

Режимы работы Modbus TCP

Модуль MO-ET-SL имеет два разных режима работы. Первый - это шлюз (Gate) Modbus TCP, в котором устройство конвертирует пакеты Modbus TCP в Modbus RTU/ASCII и отправляет их к устройствам в сети RS485.

Второй режим - это функция Device Table, где модуль проводит опросы устройств в сети RS485 исключительно посредством сформулированных ранее запросов и игнорирует запросы, адресованные другим устройствам в сети Modbus TCP. Коммуникация с внешними модулями проходит исключительно с помощью внутренних регистров модуля с адресов 1000 - 1099.

Режим Gate Modbus TCP

Модуль MO-ET-SL в режиме Gate TCP обслуживает максимум до 4 клиентов одновременно. После соединения с модулем на соответствующем порте модуль ожидает пакеты, соответствующие спецификации Modbus TCP. В первую очередь после получения на этот порт любого пакета устройство проверяет его правильность. Если длина пакета будет неправильной, устройство пошлет ошибку с кодом Modbus0x03 – Illegal Data Value. Если запрос верен и адресован модулю MO-ET-SL, будет выполнена функция из запроса. Если это не функция Modbus, устройство также оправит ошибку с кодом 0x04 – Server Device Failure. После обработки запроса и подготовки ответа модуль отошлет его согласно спецификации протокола Modbus TCP.

Если запрос не адресован модулю MO-ET-SL, а также установлен режим Gate TCP, устройство конвертирует запрос на Modbus RTU/ASCII и высылает его по магистрали RS485. Тогда MO-ET-SL ожидает в течение обозначенного времени на ответ, блокируя доступ для других клиентов к магистрали RS485, чтобы избежать конфликта пакетов. Если модуль получит ответ или истечет заданное время, магистраль будет освобождена, и в случае получения пакета на шине RS485 он будет проверен на соответствие режиму RTU или ASCII. В случае, если пакет верен, он конвертируется в Modbus TCP и отправляется клиенту. В случае ошибки отправляется код 0x04, если ответ не был получен за заданный отрезок времени, или код 0x03, если пакет неверен. Однако, если модуль не получит доступа к сети RS485, пакет будет возвращен с ошибкой 0x06 – Server Device Busy.

Режим Device Table

Во время работы в режиме Device Table клиент соединяется с устройством так же, как в случае с режимом шлюза (Gate). Однако, существенное отличие состоит в следующем: модуль MO-ET-SL будет игнорировать все запросы, которые не адресованы ему. Коммуникация с внешними устройствами происходит исключительно с помощью конфигурации удаленных запросов через веб-интерфейс (подробнее в разделе “Device Table”) и чтение/запись с/на внутренние регистры модуля MO-ET-SL. Каждый запрос автоматически сохраняется в энергонезависимой памяти модуля.

Если конфигурация верна, то устройство в этом режиме проводит регулярный запрос данных и записывает ответ в назначенные пользователем внутренние регистры в случае чтения данных, либо получает данные с этих регистров в случае их записи. Если же запрос сконфигурирован неверно или отсутствует ответ устройства, на которое посылался запрос, то в веб-интерфейсе в колонке Status вкладки Devices отобразится соответствующее сообщение.