Как проверить RS-232, RS-422, RS-485?

UPort – это преобразователь USB в RS-232/422/485 производства MOXA, который добавляет СОМ порты на ПК.

Оглавление:

Структурная схема подключения UPort 1150 выглядит так:

Для работы с UPort 1150 необходимо установить драйвер ( Driver for UPort 1000 Series ).

После установки драйвера в диспетчере устройств мы увидим новый СОМ порт.

В разделе Многопортовые последовательные адаптеры, мы можем настроить СОМ порт, а именно выбрать номер СОМ порта и тип интерфейса.

Для работы с СОМ портом нужна программа, которая позволит открыть СОМ порт и отправить в него данные. MOXA предлагает воспользоваться бесплатной утилитой PComm Lite .

Как проверить RS-232 интерфейс?

Для проверки RS-232 можно воспользоваться простым способом: достаточно замкнуть контакты RX и TX между собой. Тогда все переданные данные будут приняты обратно.

Если у вас полный RS-232 или нужно использовать аппаратный контроль за передачей данных, тогда вам нужно распаять специальную заглушку. В ней должны быть соединены между собой следующие контакты:

После этого мы можем открыть СОМ порт через программу и отправить туда любые данные. Отправленные данные должны вернуться обратно в этот же порт.

На примере PComm Lite это будет выглядеть так.

Убедитесь, что UPort настроен на RS-232.

Откройте программу PComm Terminal Emulator, во вкладке Port Manager откройте СОМ порт, соответствующий UPort. Скорость и другие параметры можно оставить по умолчанию.

Однако, если вы подключаете внешнее устройство к СОМ порту, эти параметры должны совпадать с параметрами внешнего устройства.

Мы отправили несколько единиц в СОМ порт и получили их обратно, также видим одинаковые значения счетчиков TX и RX, что подтверждает получение всех отправленных данных.

Если вы хотите отображать текст, который печатаете, то вам нужно включить функцию Local echo на вкладке Terminal при открытии порта. Важно: после включения функции Local echo, если вы замкнули TX и RX, то текст в терминале удвоится, потому что будет отображен вводимый символ и тот, который получен обратно.

Схема подключения внешнего устройства с RS-232:

Как проверить RS-422 интерфейс?

Для проверки RS-422 можно также воспользоваться простым способом: достаточно замкнуть контакты TD+ на RD+ и TD- на RD-. Тогда все переданные данные будут приняты обратно.

Убедитесь, что UPort настроен на RS-422.

В терминале видны данные, которые мы отправили в СОМ порт.

Схема подключения внешнего устройства с RS-422:

Как проверить RS-485 интерфейс?

Интерфейс RS-485 может быть реализован на 2 или 4 контактах.

Для варианта RS-485 с 4 контактами проверка сводится к тем же действиям что и в RS-422 с таким же подключением контактов TD+ на RD+ и TD- на RD.

Для варианта RS-485 с 2 контактами нужно использовать внешнее устройство для проверки работы. Это может быть второй порт UPort или заведомо исправное устройство с RS-485.

Убедитесь, что UPort настроен на RS-485 и правильно указано количество контактов.

Схема подключения внешнего устройства с RS-485:

Подтягивающие и согласующие резисторы

В некоторых моделях UPort есть встроенные резисторы, которые обеспечивают правильную работу линий RS-422/485.

Согласующий резистор или терминатор 120 Ом – ставится в начале и конце линии для предотвращения отражения сигнала от конца линии и искажения полезного сигнала в RS-422/485.

При большой длине линии связи (более 100 метров) возникают эффекты длинных линий, которые связаны с индуктивностью и ёмкостью кабеля. Получается, что сигнал, переданный в линию с одной стороны, начинает искажаться по мере распространения в другую сторону. Поскольку на практике кабель на всей длине имеет одинаковые параметры погонной ёмкости и индуктивности, это свойство кабеля характеризуют волновым сопротивлением. Поэтому, если на приёмном конце кабеля использовать резистор с сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля, то негативные резонансные явления значительно ослабляются.

Подтягивающие резисторы (pull high/low resistors) – предназначены для ограничения тока, протекающего по сигнальным цепям, и чтобы сделать состояние цифрового входа по умолчанию высоким или низким.

Цифровой вход нельзя напрямую подключить к питанию без ограничения тока, а также нельзя оставлять вход без подключения к чему либо, т.к. возможны ложные изменения состояния входа из-за внешних наводок.

Цепь с подтягивающим резистором можно представить в виде делителя напряжения из двух резисторов — одного подтягивающего и другого на месте кнопки.

Логический вход имеет ёмкость относительно земли, что влияет на время нарастания или спада сигнала при размыкании кнопки. Время спада или нарастания — это время между размыканием кнопки и достижением сигнала порогового напряжения, при достижении которого логическим входом фиксируется изменение логического состояния с высокого «1» на низкий «0» или наоборот.

Время спада и нарастания — зависит от произведения сопротивления, ёмкости и коэффициента, который учитывает пороговое напряжение. При подключении различных устройств значение ёмкости изменяется, это ведет к изменению формы сигнала, что может негативно сказаться на правильном определении уровня сигнала.

Поэтому иногда требуется подстройка значений подтягивающих резисторов, для восстановления формы сигнала. Ниже пример того, как может выглядеть сигнал при разном значении подтягивающего резистора:

Обычно значения подтягивающих резисторов по умолчанию оптимальны, но если форма сигнала сильно искажена или данные передаются с ошибками, то вам следует изменить значения подтягивающих резисторов.

Ниже показан пример расположения переключателей для изменения значений подтягивающих резисторов.

Распиновка разъема UPort 1150

Распиновка переходника UPort 1150 с DB9 на клеммную колодку.

Рекомендации по устранению неисправностей

Структурная схема подключения устройства с СОМ портом к ПК выглядит так:

1. Если вы настроили подключение, но оно у вас не работает, убедитесь, что ваш конвертер работает и настроен правильно. Рекомендации по проверке RS-232/422/485 даны выше.
2. Проблема может быть в подключении к конечному устройству, проверьте распиновку конвертера и конечного устройства.
3. Проблема может быть в отличающихся параметрах СОМ порта на конвертере и конечном устройстве: скорости, четности, типе интерфейса, протоколе данных и т.д.
4. Также можно изменить номинал подтягивающих резисторов и добавить согласующий резистор (для RS-422/485).
5. Проблема может быть в программном обеспечении, попробуйте использовать другое ПО для проверки, например PComm Lite.

Если у Вас есть вопросы по продукции МОХА, обращайтесь по телефону: +7 (495) 419-1201 или по e-mail: russia@moxa.pro

Связанные материалы

База знаний / F.A.Q

Драйвер UPort не ограничивает количество устройств, которые можно подключить к компьютеру или ноутбуку. В системе Windows количество подключенных устройств ограничено спецификацией USB, которая ограничивает количество адресов устройств максимум 127 устройствами USB. Максимальное количество устройств, которое вы можете подключить, зависит от конфигурации вашей системы. Кроме того, необходимо учитывать требования к питанию подключенных устройств. По мере роста количества подключенных устройств необходимо рассчитать, будет ли каждое устройство получать достаточное количество энергии.

Рекомендация

Рекомендуемое максимальное количество конвертеров UPort, подключенных к одному хост-компьютеру, составляет 4. Подключение более 4 конвертеров UPort к одному хост-компьютеру или ноутбуку может привести к перегрузке системных ресурсов и потенциальной нестабильной работы системы.

В качестве преобразователя USB – UART в UPort 1150 используется микросхема TUSB3410 производства Texas Instruments.

MTBF (среднее время между отказами) является индикатором надежности.
Для расчета значения MTBF MOXA использует стандарт Telcordia (ранее известный как Bellcore).

Значения MTBF можно посмотреть в карточке товара на нашем сайте или в спецификации на оборудование.

Вы также можете получить официальный отчет MTBF, направив обращение на нашу почту russia@moxa.pro

О стандарте Telcordia

Метод основан на военном стандарте MIL-HDBK 217, но с изменениями и дополнениями для учёта параметров, полученных в режиме реальной коммерческой эксплуатации оборудования, и при этом также содержит обновленную информацию о надежности компонентов. Методика сфокусирована на прогнозировании надёжности системы с учётом характеристик отдельных составляющих путём присвоения различных значений интенсивности отказов каждому электронному компоненту, а также присвоением соответствующих значений интенсивности отказов для характерных стрессовых условий (например – температуры), определённых на основании анализа результатов стрессовых испытаний.

Хотя значение MTBF является показателем надежности, тем не менее, оно не отражает предполагаемый срок эксплуатации изделия.

Последнюю версию драйверов для UPort всегда можно скачать с сайта производителя www.moxa.com

Драйвера для UPort 1100/1200/1400/1600 по ссылке.

Драйвера для UPort 2000 по ссылке.

В устройствах MOXA используется стандартная распайка интерфейса RS-485 для разъема DB9 Male.

В устройствах MOXA используется стандартная распайка интерфейса RS-232 для разъема DB9 Male.

Эта проблема может быть неверно истолкована как проблема с мультипортовой платой или драйвером Moxa, на самом деле она вызвана ОС Microsoft Windows 2000 / XP / 2003 / 7.

Устройства с питанием от порта RS-232 компьютера получают питание по линиям Tx, RTS и DTR. В общем случае длина кабеля не должна превышать 15 метров на скорости 9600bps.При использовании кабеля большей длины передаваемой мощности может не хватить для питания устройства.

1. Для всех устройств с интерфейсов RS-485 Moxa гарантирует дальность передачи 1.2км на скорости 9600bps в соответствии со стандартом RS-422/485.
2. Без использования терминаторных резисторов и при отсутствии помех, дальность составит 100м при скорости 115200bps.
3. Если требуется большая скорость или дальность, то рекомендуется использовать внешний источник питания для TCC-80.

Windows Server 2008/2012/2016/2019

Windows XP/2003/Vista/2008/7/8/8.1/10 (x86/x64)

Windows Embedded CE 5.0/6.0

Linux 2.4.x, 2.6.x, 3.x, 4.x, 5.x

Последнюю версию драйверов виртуального COM-порта можно скачать с сайта www.moxa.com.

Когда один узел инициирует передачу сигнала, этот сигнал передается по кольцу до тех пор, пока не возвращается к источнику передачи, который блокирует сигнал. В это время никакие другие данные не должны передаваться по сети. Для обеспечения этого условия, в TCF-142 предусмотрен интервал тайм-аута в 500 мкс.

После проведения измерений на 25 километровом участке оптической сети, мы обнаружили, что данные передаются от одной стороны до другой за 120 мкс. Кроме того, задержка на обработку сигнала самим устройством TCF-142 равна 1 мкс. Следовательно, для того, чтобы обеспечить интервал тайм-аута в 500

550 мкс, общая длина оптоволоконного кольца должна быть не более 100 км.

Таким образом, если длина волоконно-оптического кабеля между устройствами TCF-142 составляет 20 км, то в общей сложности 5 устройств могут быть объединены в кольцо; если длина волоконно-оптического кабеля составляет 2 км, то в кольцо могут быть объединены 50 устройств.

Интерфейс RS-232 обеспечивает обмен информацией между двумя устройствами на расстоянии до 15 метров. Для преодоления это ограничения компания МОХА предлагает два решения: преобразователи RS-232/422/485 в Ethernet или преобразователи RS-232 в RS-422/485.

Для начала работы необходимо установить драйвер. Сразу после установки драйвера преобразователь готов к работе.

Все настройки преобразователя в ОС Windows осуществляются через Диспетчер устройств.

Как обновить прошивку на коммутаторе MOXA через консольный порт?

Подключитесь к коммутатору через консольный порт RS-232 используя программу PComm Terminal Emulator (настройки VT100, 115200, 8N1).

Зайдите в раздел Basic Settings.

Выберите раздел Upgrade и нажмите Enter.

В программе PComm Terminal Emulator нажмите кнопу File transfer. В открывшемся окне выберите протокол XModem-CheckSum и нажмите ОК.

В открывшемся окне выберите файл с нужной прошивкой, нажмите Открыть.

Откроется окно Transmit File. Для начала загрузки щелчком мыши активируйте окно терминала и нажмите Ctrl + U.

Дождитесь окончания процесса загрузки и сохранения прошивки в память коммутатора.

Связанные материалы

База знаний / F.A.Q

Все управляемые коммутаторы Моха поддерживают технологии Turbo Ring / Turbo Chain. В одном кольце Turbo Ring могут совместно работать любые управляемые коммутаторы Moxa. Также можно комбинировать интерфейсы с различной средой передачи данных (оптика или витая пара).

Встраиваемый коммутатор EOM-104 поддерживает только Turbo Ring и RSTP.

Коммутаторы МОХА поддерживают только SFP-модули МОХА. На уровне прошивки зашиты идентификаторы, поэтому SFP-модули сторонних производителей не подойдут.

Коммутаторы EDS-E приходят на замену коммутаторам EDS серии A. Подробнее о преимуществах новой серии можно узнать по ссылке.

Комбинированный порт Gigabit Ethernet представляет собой один порт c двумя разъемами: RJ45 и Mini-GBIC (также называемый SFP).

Одновременно может быть активно только одно соединение: либо “медное” по Ethernet кабелю, либо оптическое через SFP-модуль.

Примечание: Если в разъем SFP комбо-порта вставлен SFP-модуль, то медный порт автоматически отключается.

При использовании экранированного кабеля для соединения двух устройств Ethernet может возникнуть разность потенциалов между устройствами, особенно если они находятся на большом расстоянии друг от друга и заземлены в разных точках. Это может вызвать протекание тока заземления через порты Ethernet и повредить устройства.

В этом случае рекомендуется использовать металлический разъем RJ45 на одном конце и неметаллический разъем на другом конце. В качестве альтернативы, между двумя устройствами может использоваться коммутационная панель (патч-панель), чтобы предотвратить возникновение контуров заземления.

Для соединений на коротких расстояниях (например, между двумя устройствами, установленными в одном шкафу), оба конца экранированного кабеля могут быть привязаны к одной и той же точке заземления. Следовательно, в этом случае допустимо использовать экранированный кабель с металлическими разъемами RJ45 на обоих устройствах.

У всех управляемых коммутаторов MOXA есть функция защиты от широковещательного шторма. Ее можно активировать в настройках коммутатора: Bandwidth Management — Rate Limiting.

Что касается неуправляемых коммутаторов, то наличие и алгоритм broadcast storm protection зависит от используемой в коммутаторе интегральной схемы, поэтому сказать о всех моделях сразу нельзя. Нужно смотреть наличие функции broadcast storm protection в спецификации на коммутатор.

Все неуправляемые коммутаторы MOXA не вносят изменений в тег VLAN и пропускают кадры с тэгами.

Некоторые старые коммерческие коммутаторы отбрасывали тегированные кадры. Сейчас это уже не актуально.

MTBF (среднее время между отказами) является индикатором надежности.
Для расчета значения MTBF MOXA использует стандарт Telcordia (ранее известный как Bellcore).

Значения MTBF можно посмотреть в карточке товара на нашем сайте или в спецификации на оборудование.

Вы также можете получить официальный отчет MTBF, направив обращение на нашу почту russia@moxa.pro

О стандарте Telcordia

Метод основан на военном стандарте MIL-HDBK 217, но с изменениями и дополнениями для учёта параметров, полученных в режиме реальной коммерческой эксплуатации оборудования, и при этом также содержит обновленную информацию о надежности компонентов. Методика сфокусирована на прогнозировании надёжности системы с учётом характеристик отдельных составляющих путём присвоения различных значений интенсивности отказов каждому электронному компоненту, а также присвоением соответствующих значений интенсивности отказов для характерных стрессовых условий (например – температуры), определённых на основании анализа результатов стрессовых испытаний.

Хотя значение MTBF является показателем надежности, тем не менее, оно не отражает предполагаемый срок эксплуатации изделия.

В данном вопросе приводится разъяснение для протокола PROFINET, но это также верно и для протоколов Ethernet/IP и Modbus TCP.

1. Для увеличения показателя надежности и продления срока службы источника питания, мы предлагаем использовать блок питания с 30% запасом по мощности. Например, если устройство потребляем 100 Вт, то лучше выбрать блок питания на 130 Вт или больше.
2. При выборе источника питания стоит учитывать температуру окружающей среды, при которой он будет работать. При высоких значениях температуры снижается выходная мощность блока питания, то же верно и для низких температур. График влияния температуры окружающей среды на выходную мощность можно найти в спецификации.
3. Для питания устройств с широким диапазоном входных напряжений рекомендуем использовать среднее значение напряжения. Так, например, коммутаторы MOXA поддерживают входное напряжение от 12 до 48 В, мы просим Вас избегать использования источника питания, близкого к нижнему пределу (12 В постоянного тока) или верхнему пределу (48 В постоянного тока). Это нужно для того, чтобы предотвратить выход коммутатора из строя в случае превышения допустимого напряжения выше 48 В или нестабильной работы в случае, если будет падение напряжения ниже 12 В.

Да, коммутатор MOXA с возможностью подключения резервного источника питания может быть запитан от двух источников питания с разным напряжением.

Например, вы можете подключить источник питания 12 В постоянного тока к PWR1 и источник питания 24 В постоянного тока к PWR2. Коммутатор автоматически определит, какой источник питания обеспечивает наибольшее напряжение, и будет использовать этот источник в качестве основного источника питания.

Тем не менее, несмотря на то, что коммутаторы MOXA поддерживают входное напряжение от 12 до 48 В, мы просим Вас избегать использования источника питания, близкого к нижнему пределу (12 В постоянного тока) или верхнему пределу (48 В постоянного тока). Это нужно для того, чтобы предотвратить выход коммутатора из строя в случае превышения допустимого напряжения выше 48 В или нестабильной работы в случае, если будет падение напряжения ниже 12 В. Мы настоятельно рекомендуем использовать источник питания 24 В постоянного тока.

Протокол резервирования Turbo Ring может быть быстро настроен с помощью DIP-переключателей, расположенных на корпусе коммутатора.

Да, SFP-модули MOXA можно менять без отключения питания коммутатора, т.е. «на горячую».

При использовании одномодовых оптоволоконных трансиверов особенно важно рассчитать оптический бюджет ВОЛС, во избежание их выхода из строя (выгорания).

Рассмотрим пример расчёта для устройства EDS-518E-SS-SC-4GTXSFP.

Каждый из 8 портов коммутатора EDS-P510A-8PoE-2GTXSFP может выдавать до 30 Вт мощности в режиме PoE+. И до 36 Вт в режиме High PoE для питания промышленных устройств с высоким потреблением энергии.

Бюджет мощности для PoE коммутатора EDS-P510A-8PoE-2GTXSFP составляет 240 Вт.

Это значит, что Вы можете использовать все 8 портов одновременно в режиме PoE+. Соответственно, если есть порты High PoE (36Вт), то на какие-то порты мощности не хватит.