Преобразователь моха что это такое

Модуль MOXA

Возможности модуля Моха

Компания-производитель модулей Моха давно известна своими телекоммуникационными и сетевыми продуктами, имеющими огромный спрос на мировом рынке. Как и другие изделия модуль Моха был разработан и создан на основе всех современных требований пользователей, именно поэтому имеет такой успех у потребителей такой продукции. Представленная линейка трансиверов Моха позволяет выбрать модуль, который наиболее оптимально подойдет к условиям работы определенного направления. Изделия могут отличаться возможностью передачи сигнала на различные расстояния. Это может быть модель, которая будет передавать данные на пятьсот метров. Возможно использовать и вариант, который будет транслировать данные на расстояние в восемьдесят километров. Также трансиверы могут отличаться скоростью передачи данных и разной длиной волны.

Назначение модуля Моха

В целом, работа этого трансивера предназначена для того, чтобы осуществлять передачу данных по медному или оптоволоконному кабелю к сетевому устройству. Надежность и длительность работы модулей МОХА при этом будут находиться в гармонии с возможностями трансивера, позволяющими поддерживать различные протоколы и стандарты. Все модули имеют сертификаты качества, они располагают разным количеством портов и имеют возможность присоединять кабель различного типа. Важно подобрать и такую модель, которая будет полностью соответствовать температурным режимам, так как предлагаемая линейка созданных модулей имеет варианты, подходящие для различных температурных диапазонов. Обычный модуль может выдерживать температуру до шестидесяти градусов тепла и работать в условиях двадцатиградусного мороза. Но есть модели, которые имеют специфику работы при иной температуре, это и надо учитывать при выборе.

Так как модули Моха в большинстве случаев обладают очень высокой скоростью передачи и работают на довольно больших расстояниях, то находят широкое использование в промышленности, в специальных телекоммуникационных схемах. Устройство работает вместе с коммутаторами и маршрутизаторами, усиливая их возможности и делая работу сети более эффективной.

Источник

MOXA Nport — взгляд изнутри

Серверы сбора данных по последовательным портам MOXA Nport и им подобные — в настоящее время являются стандартом де факто в области построения систем передающих или принимающих данные через интерфейсы RS-232,RS-485 и RS-422.

Счетчики электроэнергии, управляемые вентили и задвижки, расходомеры, датчики вибрации, устройства телемеханики.

Все, что может генерировать данные или управляться удаленно и имеет интерфейс RS-232, RS-485 и RS-422 — работает через данные преобразователи.

Общий смысл их использования — обычно заключается в следующем: пробросить интерфейсы RS-232,RS-485 и RS-422 через существующую локальную сеть, подключить устройство или прибор имеющий один из последовательных интерфейсов к ПК (серверу, SCADA) через Ethernet, подключится к прибору имеющему последовательный интерфейс через Internet для удаленного управления и т.п.

Цены на данные преобразователи не сильно высоки, младшие модели можно взять за 100-200$. Но учитывая что на любом автоматизированном производстве таких устройств может быть установлено сотни а то и тысячи — вырисовывается довольно лакомый кусочек для отечественных «импортозамещальщиков».

Им то я сегодня и попытаюсь помочь.

Во первых — разберемся в теории, как оно устроено внутри.

Во вторых — вычленим минимальный функционал для запуска работы в режиме Real Com Mode (то есть по сути для проброса виртуального COM порта до устройства через Ethernet).

В третьих — ради интереса разберем протокол поиска и конфигурирования устройства через утилиту NPort Administration Suite. Получим полное понимание, как создать pin-to-pin аналог железки, которую можно воткнуть вместо существующей MOXA Nport при этом получив полную поддержку со стороны родного ПО и драйвера.

Ну и на последок — попробуем посчитать, сколько индусов писало код прошивки MOXA.

Часть 1. Вводная

Итак, у нас на столе подопытный (на самом деле их было несколько, поэтому не удивляйтесь если увидите в статье различные идентификаторы моделей и различные MAC адреса)

На нем есть порт Ethernet и два порта RS-422/RS-485 — это физически.
А в программном плане — на устройстве открыты:
UDP порт 4800 — он отвечает за ловлю пакетов поиска устройства и отдает данные о самом устройстве в утилиту конфигурирования.

TCP порт 4900 — на него приходят команды конфигурирования устройства. Через этот порт настраивается время устройства, имя, IP адрес, режим работы, скорости и настройки портов и прочие базовые параметры, которые можно настроить через основной интерфейс утилиты NPort Administration Suite:

TCP порт 80 — отвечает за работу WEB интерфейса
TCP порты 966, 967, (и 968, 969 у 4х портовых устройств) — это порты управления передачей. По ним бегают команды открытия/закрытия соответствующего COM порта, установка скорости порта, проталкивание данных, мониторинг заполненности буфера передачи / приема и тд. Порт 966 отвечает за работу первого порта соответственно.

TCP порты (по умолчанию) 950, 951, (и 952, 953 у 4х портовых устройств) — это порты непосредственной передачи данных. То есть то, что непосредственно должно оказаться на RS-232/485/422 порте у устройства — передается в данные порт. Только данные, управление потоком в данном порту идет по 966, 967, 968, 969 портам соответственно.

Надеюсь общая картинка понимания работы устройства в голове сложилась. Давайте перейдем к следующей части:

Часть 2. Эмулируем MOXA

Наверняка многим уже стало понятно, что для того чтобы прикинутся MOXA Nport в минимальной конфигурации — необходимо на своем железе поднять TCP сервер на 2х портах: 966 для управления передачей и 950 для непосредственно передачи данных. Естественно придется корректно отвечать и обрабатывать запросы драйвера по 966 порту, но как показал анализ средствами wireshark — запросов не так много и они простейшие.

Дабы не перегружать текст статьи выкладками с описанием запросов и ответов — подготовил и выложил отдельно в виде pdf файла описание всех разобранных запросов, ответов и передаваемых параметров.

Скачать: Описание разбора протокола MOXA.pdf
То есть данный набор знаний позволяет реализовать устройство, которое может работать в паре с родным драйвером и передавать данные как MOXA. Половина работы выполнена, но есть один момент — как поменять конфигурацию? Было бы здорово использовать для этих целей родную утилиту NPort Administration Suite.

Часть 3. Ищем и находим

В первых двух частях было описано что нужно сделать, но ни слова не было о том, как получить данные для реализации протоколов.

В этой части копнем немного глубже и посмотрим, как же проводился анализ самого обмена.
Мы знаем, что на устройстве открыт UDP порт 4800, давайте подключим устройство, запустим NPort Administration Suite, Wireshark и посмотрим что происходит при поиске устройств родной утилитой.

Смотрим отправленные пакеты:

Видим, что NPort Administration Suite отправляет бродкаст на адрес 255.255.255.255 то есть надеется, что пакет разлетится по всей сети.

В payload пакета содержатся данные:

Данный запрос отправляется несколько раз, видимо в надежде что хотя бы один из них достигнет цели.

На данный запрос отзываются все MOXы.

Конкретно наша ответила:

Вроде все элементарно просто, смущает только значение 12 03 00 80 32 03, отвечающее за интерпретацию конкретной модели устройства.

Но, так как данное значение сверяется с каким то эталонным справочным — значит оно должно где то хранится.

Немного изучив директорию с ПО — находим, что в NPort Administrator Suite v1.22 данные значения хранятся в файле C:\Program Files\NPortAdminSuite\bin\dsci.dll

Посидев с Wireshark и устройством несколько дней — получаем полный лог обмена и понимание какие коды функций что получают в ответ. Для удобства восприятия — все найденное описано в том же pdf файле, ссылка на который указана в статье ранее.

Для полноты понимания картины — лишь напомню, что по UDP 4800 идет получение первичных сведений о устройстве, все параметры которые требуют настройки и установки — настраиваются посредством запросов на TCP порт 4900.

Правильно обработав все поступающие запросы на 4800 и 4900 порты — мы сможем полноценно прикинуться устройством, так что даже родное ПО не заметит подвох.

Часть 4. Считаем индусов*

В ходе анализа протокола — меня не покидало ощущение, что различные куски протокола обмена писали разные люди, слишком отличаются значения функций и их интерпретации.

UDP порт 4800 коды функций начинаются с:

TCP порт 4900 коды функций начинаются с:

TCP порты 966, 967, 968, 969 коды функций начинаются с:

То есть используется уже одно байтовый идентификатор функции, а не двухбайтовый как ранее.
Тут кстати вылез забавный момент. По портам 966, 967, 968, 969 ответ на установку параметров всегда состоит из 3х байт.

Первый — это номер функции, а остальные 2 это 4f 4b или есть посмотреть в таблицу ASCII — «O» «K»

Ну OK с ним, идем далее.

Вторая замеченная особенность — мешанина Big и Little Endian в пределах одного ответа.

Подведем итог: Минимум 3 разных человека писали протокол обмена, 1 писал обработку пользовательской части данных и еще как минимум 1 писал обработчик WEB интерфейса. По моим подсчетам над проектом трудилось примерно 5 программистов.
А сколько насчитали вы?

*Под понятием «Индус» в данном случае подразумевается наемный работник, выполняющий свои обязанности за еду и ипотеку, способный кодить отсюда и до обеда не особо вникая в глобальные планы компании работодателя.

Источник

MOXA Active IO: активная передача данных, мониторинг и управление в технических системах

ООО «Ниеншанц-Автоматика», г. Санкт-Петербург

Сбор данных и управление крупными распределенными техническими системами требуют продуманного подхода не только на уровне подбора оборудования (контроллеров и систем ввода/вывода), но и на уровне создания комплексной инфраструктуры для сбора, передачи и обработки данных. Так, при передаче больших объемов информации технологическая сеть предприятия должна быть готова к работе с мощными потоками данных, а серверы сбора данных должны быть в состоянии справиться с возложенной на них вычислительной нагрузкой.

Устройства ioLogik предназначены для работы с сигналами аналогового или дискретного ввода/вывода, при этом каждый модуль ioLogik содержит в себе целый набор независимых входных и выходных каналов. Модельный ряд ioLogik включает в себя Ethernet-устройства ioLogik E2000 с фиксированным набором каналов, модульную серию Ethernet-устройств ioLogik E4200 с расширяемым набором каналов и беспроводные устройства серии ioLogik W5000 с интерфейсом GPRS.

Серия беспроводных устройств ioLogik W5000 оснащена целым рядом функций, оптимизирующих работу в сотовых сетях для снижения затрат на передачу данных и обеспечения доставки информации даже при сбоях в канале связи. Обладая интерфейсами Ethernet и GPRS, ioLogik W5000 может использовать локальную сеть в качестве основного канала связи и переключаться на GPRS только при обрыве Ethernet. При работе в сетях сотовой связи ioLogik W5000 имеет возможность перехода в спящий режим, что значительно снижает потребление электроэнергии и уменьшает GPRS-трафик, а выход из спящего режима может быть произведен моментально при изменении состояния входного канала или по телефонному звонку. Возможность установки в ioLogik SD-карты позволяет буферизовать данные в случае пропадания связи, а после ее восстановления данные будут переданы со своими метками времени. Если нет необходимости получать информацию от удаленных датчиков постоянно, устройство может устанавливать связь по расписанию, например раз в неделю, и отправлять сохраненные на SD-карте данные на ПК-оператора.

Методы передачи данных между устройствами ввода/вывода и SCADA-системой – новая технология активной передачи данных Moxa Active OPC Server.

Даже самые интеллектуальные устройства сбора данных при решении задач телеметрии невозможно рассматривать отдельно от программного обеспечения. Как правило, операторский интерфейс в системах промышленной автоматики реализуется при помощи SCADA-систем. Именно с этой системой необходимо взаимодействовать используемым устройствам ввода/вывода данных. Существует несколько способов взаимодействия между SCADA/HMI и устройствами сбора. Во-первых, это протокол Modbus. На сегодняшний день протокол Modbus (точнее, его модификации Modbus/TCP и Modbus/RTU) быстро становится стандартом среди производителей оборудования, и производители программного обеспечения стараются подстраиваться под эти требования. Тем не менее не все операторские АРМы поддерживают протокол Modbus. Для того чтобы получить стандартный механизм взаимодействия между источниками данных и интерфейсом оператора, был создан стандарт OPC.

Устройства MOXA ioLogik поддерживают все перечисленные протоколы: Modbus/TCP, OPC Client/Server и SNMP, обеспечивая тем самым большую гибкость по сравнению с классическими пассивными устройствами ввода/вывода, устройствами RTU и ПЛК.

Такой подход имеет ряд неоспоримых преимуществ. Во-первых, оператор узнает о произошедших событиях мгновенно от самого модуля сбора данных, не дожидаясь очередного цикла опроса исполнительных устройств со стороны сервера. Во-вторых, с центрального сервера сбора данных снимается ресурсоемкая задача постоянного опроса устройств сбора данных. В-третьих, что немаловажно для больших распределенных систем управления, отказ от постоянного опроса периферийных модулей радикально снижает нагрузку на сеть передачи данных.

Большое значение имеет возможность расширения системы управления в процессе эксплуатации. Так, если в традиционной архитектуре пассивного опроса увеличение количества контролируемых точек неминуемо ведет к задержкам и увеличению времени реакции, то принцип активной передачи данных позволяет избежать этой проблемы, передавая данные лишь в момент изменения состояния канала.

Программное обеспечение Acti­ve OPC Server, разработанное компанией MOXA, поддерживает технологию ввода/вывода Active IO и предназначено для связи модулей сбора данных ioLogik с любыми SCADA-системами, поддерживающими стандарт обмена данными OPC, включая Wonderware, Citect и iFix. Active OPC Server поддерживает последнюю версию стандарта OPC DA 3.0.

Специалистами MOXA было проведено тестирование системы активного ввода/вывода на макете, содержащем 2560 точек опроса. Результаты показали, что по сравнению с классическими OPC-серверами Active OPC Server в среднем реагирует в 7 раз быстрее. Тест сетевого трафика с 32 устройствами ioLogik E2210 показал снижение нагрузки на сеть при использовании активной передачи данных на 80%. Уменьшение количества передаваемых данных особенно важно при работе по сетям сотовой связи. Также в среднем на 35% снижается нагрузка и на SCADA-систему: меньшие ресурсы необходимы для обработки данных, полученных от удаленных устройств.

Преимуществом Active OPC в распределенных системах является возможность устройствам ioLogik использовать динамические IP-адреса в сети Ethernet. Такая структура может быть реализована благодаря тому, что ioLogik самостоятельно передает данные в Active OPC Server и без подключения OPC-сервера к модулям сбора. Особенно эта функция актуальна применительно к беспроводным устройствам, где получить фиксированный IP-адрес для GPRS-устройства зачастую является проблемой.

Active OPC-сервер предельно прост в работе. При его настройке на центральной станции сбора данных нет необходимости вручную создавать список опрашиваемых модулей ввода/вывода или производить какое-либо конфигурирование программного обеспечения – все это происходит автоматически при настройке модулей ioLogik в утилите ioAdmin. При конфигурировании ioLogik достаточно выбрать каналы ввода/вывода, состояние которых необходимо отслеживать, и ввести IP-адрес станции, на которой установлен Active OPC Server. Вся необходимая информация будет моментально передана в Active OPC Server, все теги создаются автоматически.

Источник

Как выбрать медиаконвертер RS-232/422/485 от МОХА?

Содержание:

Как выбрать медиаконвертер RS-232/422/485 от МОХА?

Медиаконвертеры нужны для удлинения линии RS-232/422/485 по оптическому кабелю на расстояние до 40 км.

На данный момент МОХА производит 4 модели преобразователей под различные задачи. Ниже подробнее рассмотрены особенности каждой модели.

Все преобразователи имеют одинаковые оптические приемопередатчики и поэтому полностью совместимы друг с другом. Дальность передачи для устройств с многомодовым приемопередатчиком составляет 5 км, для устройств с одномодовым приемопередатчиком 40 км.

Важные детали, на которые стоит обратить внимание перед прочтением этой статьи:

Настольный преобразователь с питанием от COM-порта

Преобразователи этой серии поддерживают только RS-232 интерфейс, отличаются компактными размерами и настольным исполнением. Могут быть запитаны от COM-порта компьютера, от USB-порта или внешнего адаптера.

Основная серия преобразователей

Преобразователи TCF-142 с универсальным интерфейсом RS-232/422/485 (одновременно активным может быть только один).

Устанавливаются на DIN-рейку при помощи крепления DK35A. Соответствуют требованиям стандарта МЭК 61000-4-X Уровень 3 по защите от электростатических разрядов.

Встроенные подтягивающие резисторы на 1/150кОм и 120 Ом терминирующий резистор включаются DIP-переключателями.

Поддерживают кольцевую топологию.

Преобразователи с дополнительными функциями

Преобразователи ICF-1150 отличаются по-настоящему промышленным исполнением и поддерживают все преимущества модели TCF-142, включая поддержку кольцевой топологии, но дополнительно имеют лучшую защиту от электромагнитных воздействий как линии питания, так и линии данных.

Монтаж на DIN-рейку предусмотрен прямо “из коробки”, дополнительных аксессуаров не требуется.

Модели с индексом –IEX сертифицированы для использования во взрывоопасных зонах.

На лицевой панели расположены поворотные переключатели для выбора номинала подтягивающих резисторов и DIP-переключатели для выбора режимов работы COM портов, так что вам даже не потребуется снимать устройство с DIN-рейки.

3 типа коммуникаций

Интересной функцией ICF-1150 является поддержка 3-х типов коммуникаций: RS-232, оптика и RS-422/485. При передаче в любой из портов обеспечивается ретрансляция передаваемых данных на 2 оставшихся порта.

Шасси в 19” стойку для медиаконвертеров

2U шасси для установки модулей медиаконвертеров, как правило, применяется в диспетчерских пунктах, куда стекается информация с удаленных объектов.

Шасси безвентиляторное, на выбор доступно две модели с питанием AC или 48 DC, опционально доступна возможность установки второго блока питания для резервирования.

Серия TRC-2190 имеет поддержку протокола SNMP для удаленного мониторинга.

Встраиваемые модули TCF-142-RM предназначены для установки в шасси TRC-190, есть поддержка “горячей” замены.

Поддержка кольцевой топологии

Главной особенностью серий TCF-142 и ICF-1150 является возможность построения кольцевой топологии.

Кольцо строится таким образом, что передатчик одного устройства соединяется с приёмником следующего и так далее по цепочке. Общая протяженность кольца может достигать 100 км. Обратите внимание, что передача ведется в полудуплексном режиме.

Когда один узел передает сигнал, он проходит по всему кольцу, пока не возвращается обратно в передающий блок, который затем блокирует сигнал. Посылку от одного узла получат все устройства в кольце.

Сравнительная таблица преобразователей МОХА

В таблице приведены основные характеристики, имеющие решающие влияние при выборе между данными моделями. Полные характеристики устройств можно найти в спецификации.

Особенности работы

Т.е. допускается реализация следующей схемы:

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

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 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.

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.

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.

При использовании медиаконвертера без функции LFP в кольце Turbo Ring, при обрыве одной из линий медиаконвертера, вторая линия не будет принудительна блокирована. В результате Turbo Ring не сможет обнаружить разрыв между коммутаторами, и резервный путь не будет задействован.

Для корректной работы протокола Turbo Ring необходимо использовать медиаконвертеры с функцией LFP (Link Fault Pass-through).

Источник