1.2.7. Коммуникационные возможности вычислителя  

В вычислителе КАРАТ-307 используется протокол обмена ≪Modbus RTU≫, при помощи которого осуществляется доступ к текущим и архивным записям вычислителя КАРАТ-307.

Обмен данными в процессе обеспечения доступа к указанным записям производится:

• посредством контактного последовательного порта через интерфейсные линии связи USB, RS-485 или M-Bus;

• посредством встроенного оптического порта через оптоголовку RS-232 или оптоголовку USB.

Доступ ко всем интерфейсам вычислителя осуществляется свободно без вскрытия его корпуса и снятия пломб.

Получить данные через контактный последовательный порт, в зависимости от установленных в вычислителе интерфейсов связи, можно тремя способами.

Через интерфейс USB. При подключении к интерфейсу USB ПК воспринимает канал связи с вычислителем как дополнительный COM-порт и работает с ним через специализированные программы (ОРС-сервер и ≪КАРАТ-307-Конфигуратор≫). Установка интерфейса USB предусмотрена во всех модификациях вычислителя КАРАТ-307, рисунок 1.2.

Подключение к интерфейсу USB осуществляется через разъем USB-B, расположенный в левом верхнем углу лицевой панели вычислителя. Разъём USB-B размещается в углублении корпуса вычислителя и закрывается откидной крышкой. Для соединения с компьютером необходим стандартный кабель USB A-B. Скорость обмена данными по интерфейсу USB составляет 19200 бит/с.

Рисунок 1.2 — Применение интерфейса USB-Device  

Через интерфейс RS-485. Вычислитель подключается к интерфейсу RS-485 при помощи 7-ми контактного многофункционального интерфейсного разъема (МИР), рисунок 1.3 (Вариант А), который располагается в правой нижней части корпуса вычислителя, или через клеммный соединитель, расположенный в правой части платы подключений, рисунок 1.3 (Вариант Б) и Приложение А, Область 2 . При использовании интерфейса RS-485 для каждого вычислителя требуется внешнее питание (24 ± 12) В (рекомендуется использовать блок питания~ 220 В / = 24 В) и преобразователь интерфейса RS-232/RS-485 или USB/RS-485 для согласования с ПК. С помощью интерфейса RS-485 вычислители можно объединять в сети и считывать данные на ПК при помощи соответствующей программы, например, ≪КАРАТ-Экспресс-3≫. Скорость обмена данными по интерфейсу RS-485 составляет 19200 бит/с.

Рисунок 1.3 – Варианты подключения вычислителя к интерфейсам RS-485 и M-Bus  Через интерфейс M-Bus. Интерфейс M-Bus устанавливается по заказу вместо интерфейса RS-485. Подключение вычислителя к интерфейсу M-Bus осуществляется с помощью 7-ми контактного разъема МИР рисунок 1.3 (Вариант А), или через клеммный соединитель рисунок 1.3 (Вариант Б), смотри Приложение А, Область 2. Для использования данного типа интерфейса требуется контроллер ≪M-bus-10≫ или ≪M-bus-50≫. С помощью интерфейса M-Bus вычислители можно объединить в сети и считывать данные на ПК при помощи соответствующей программы, например, ≪КАРАТ-Экспресс-3≫. Скорость обмена данными по интерфейсу M-Bus составляет 4800 бит/с.

Получить данные через оптический интерфейс можно при помощи оптоголовок RS232 или USB. Посредством оптоголовки RS-232 (МСТИ.426441.016) данные, накопленные вычислителем, считываются непосредственно на ПК. Посредством оптоголовки USB (МСТИ.426441.023) данные считываются непосредственно на ПК. Для считывания и просмотра данных на ПК должна быть установлена соответствующая программа, например, ≪КАРАТ-Экспресс-3≫. Скорость передачи данных для обеих оптоголовок составляет 4800 бит/с. Установка оптического интерфейса предусмотрена для всех исполнений вычислителя КАРАТ-307. Окно встроенного оптического интерфейса располагается на левой стороне лицевой панели вычислителя непосредственно под USB-разъёмом.

Для подсоединения к разъёму МИР в комплект поставки вычислителя КАРАТ-307 входит кабель MDN (МСТИ.465645.002), свободный конец которого оканчивается не распаянными выводами для подключения к внешним устройствам. Назначение контактов разъёма МИР и цветовая маркировка проводов на свободном конце кабеля приведены в таблице 1.1.

Интерфейс RS-485 подключается к выводам B, A, RB, Shield. Внешнее питание подаётся на контакты ≪+24 В≫ и ≪0 (24 В)≫. Интерфейс M-Bus подключается на контакты M-Bus1, M-Bus 2.

Таблица 1.1 — Назначение контактов и маркировка проводов для разъёма МИР  

Вычислители КАРАТ-307 могут объединяться в единую сеть (различные системы АССПД и диспетчеризации) посредством интерфейсов RS-485 или M-Bus в количестве до 247 штук. В сеть с интерфейсом RS-485 в один сегмент устанавливается до 64 вычислителей КАРАТ-307 (далее через повторитель интерфейса RS-485 - ещё 64 вычислителя и т. д.). В сеть с интерфейсом M-Bus при помощи контроллеров ≪M-Bus-50≫ (≪M-Bus-10≫) в один сегмент устанавливается до 50 (10) вычислителей КАРАТ-307 соответственно. На рисунках 1.4 ÷ 1.6

изображены варианты принципиальных схем подключения ПК к вычислителям для сбора и передачи данных по проводным каналам связи.

Рисунок 1.4 — Вариант применение интерфейса RS-485  

Рисунок 1.5 — Вариант применения интерфейса M-Bus с контроллером M-Bus-10  

Рисунок 1.6 — Вариант применения интерфейса M-Bus с контроллерами M-Bus-50  

При интеграции вычислителей КАРАТ-307 в системы АССПД с беспроводными каналами связи или при организации на базе вычислителей систем АССПД с реализацией функции удалённого беспроводного доступа, НПП ≪Уралтехнология≫ производит GSM/GPRS коммуникаторы GPRS-485, МСТИ.426441.024. Коммуникатор GPRS-485 предназначен для сбора информации по беспроводным каналам передачи данных GSM/GPRS с приборов коммерческого и технологического учета энергоресурсов. Интерфейсная часть коммуникатора GPRS-485 позволяет подключать к нему устройства с интерфейсом RS-485 (до 32 устройств к одному коммуникатору), поддерживающие протокол обмена ≪Modbus≫. При этом в коммуникаторе GPRS-485 реализованы дополнительные функции поддержки вычислителей КАРАТ-307:

• периодический анализ состояния подключённых к коммуникатору вычислителей на наличие НС;

• периодический анализ состояния проводных каналов связи с вычислителями;

• оповещение диспетчерской службы об обнаружении НС или отсутствии связи с подключёнными приборами;

• при подключении вычислителя к коммуникатору на ЖКИ вычислителя выводится информация о состоянии GSM связи: наименовании оператора, уровне сигнала в сети, телефонном номере Sim-карты или статическом IP-адресе коммуникатора, доступном балансе денежных средств (п.2.3.4 части 2 настоящего руководства).

Коммуникатор GPRS-485 позволяет реализовать следующие беспроводные режимы связи вычислителя КАРАТ-307 с диспетчерской системой.

Режим CSD, рисунок 1.7. В этом режиме ПО верхнего уровня осуществляет исходящий вызов передачи данных (CSD) на абонентский номер коммуникатора. Коммуникатор, получив сигнал входящего вызова передачи данных, отвечает на звонок. После согласования параметров соединения между модемами и оборудованием оператора устанавливается соединение, и коммуникатор переходит в режим CSD. На рисунке 1.7. представлена принципиальная схема построения беспроводного канала связи для этого режима.

Рисунок 1.7 — Организация канала связи в режиме CSD  Режим GPRS вариант 1, рисунок 1.8. В данном режиме ПО системы диспетчеризации осуществляет исходящий ≪голосовой≫ вызов на номер телефона коммуникатора.

Коммуникатор, получив сигнал входящего ≪голосового≫ вызова, определяет телефонный номер вызывающего абонента. После определения номера коммуникатор проверяет наличие звонившего номера в таблице номеров своей конфигурации. При отсутствии номера в таблице конфигурации коммуникатор не предпринимает никаких действий. Если телефонный номер совпадает со списком в коммуникаторе, то коммуникатор определяет IP-адрес и номер порта сервера диспетчерской системы. При этом сервер сбора данных должен иметь ≪белый≫ статический IP-адрес, а на SIM-карте, используемой в коммуникаторе, должна быть активирована услуга пакетной передачи данных GPRS. На рисунке 1.8. представлена принципиальная схема построения беспроводного канала связи для этого режима.

Рисунок 1.8 — Организация канала связи в режиме GPRS вариант 1  

Режим GPRS вариант 2.

В этом режиме коммуникатор связывается с сервером диспетчерской системы через заданный интервал времени или по расписанию. Если сервер диспетчерской системы готов принять данные, то он устанавливает соединение, иначе сервер отклоняет входящее соединение. На рисунке 1.9. представлена принципиальная схема построения беспроводного канала связи для этого режима.

Рисунок 1.9 — Организация канала связи в режиме GPRS вариант 2  

Режим GPRS вариант 3. В данном режиме сервер (диспетчерская система) подключается к заданному IP адресу коммуникатора. На рисунке 1.10. представлена принципиальная схема построения беспроводного канала связи для этого режима.

Рисунок 1.10 — Организация канала связи в режиме GPRS, вариант 3