Proteus Integrated
Вихід SDI-12 і MODBUS
Інструкція з експлуатації
Версія 1.1 грудень 2021 року
вступ
У березні 2020 року Proteus представила інтегровані виходи даних MODBUS SDI-12 і RS-422 для лінійки продуктів Proteus з багатоканальними датчиками якості води. Ця додаткова функція замінює одиниці зовнішнього конвертора, які раніше були необхідні для цих вихідних форматів. Нова функція називається «Багатопротокольна інтерфейсна плата» або MIB. Один кабель-перехідник забезпечує вихід MODBUS, а інший кабель-перехідник забезпечує вихід SDI-12. MIB зазвичай вбудовується в Proteus під час виготовлення пристрою; його не видно ззовні інструменту і не змінює розмір або зовнішній вигляд Proteus. На фото нижче показано підводний кабель Proteus, а у верхній частині фотографії короткий кабель-перехідник SDI-12. Головний пристрій SDI-12 приєднано до трьох оголених проводів на одному кінці кабелю-адаптера. Кабель-адаптер MODBUS працює так само.
Якщо ви бажаєте модернізувати Proteus опцією MIB, зв’яжіться з нами. Якщо ви бажаєте побудувати свій власний кабель-перетворювач MODBUS або SDI-12 або перетворити свій підводний кабель на кабель-перетворювач, скористайтеся схемами підключення в додатках перший і другий.
Зауважте, що кабелі даних Proteus (короткі кабелі, які використовуються для таких завдань, як калібрування) будуть зв’язуватися з ПК або ноутбуком, але не підтримують роботу MODBUS або SDI-12.
Proteus, оснащений MIB, може зв’язуватися з ПК та іншими пристроями RS-232 як зазвичай (це «прозорий» режим). Більшість Proteus, оснащених MIB, можуть працювати від USB, як зазвичай. Однак для деяких більших кабелів Proteus та/або довших (кабель >20 м або P35/P40 із споживанням >250 мА – скористайтеся калькулятором терміну служби батареї, щоб перевірити) може знадобитися адаптер USB Converter 12 В для зв’язку з цим Proteus. На фотографії праворуч зображено «бородавку на стіні», яка забезпечує 12 вольт до USB-адаптера, який під’єднує підводний кабель або кабель для передачі даних до порту USB на ПК або ноутбуку. Ви також можете використовувати акумулятор на 12 вольт.
Зауважте також, що ранні кабелі Proteus Data Cable працюватимуть лише в прозорому режимі; Функції Modbus і SDI-12 працюють лише з підводним кабелем.
Робота MODBUS
а) Як це працює
Для зв’язку MODBUS просто під’єднайте кабель-адаптер MODBUS до дев’ятиконтактного роз’єму підводного кабелю, під’єднаного до вашого Proteus, оснащеного MIB. Кабель-адаптер надає вам дроти, необхідні для підключення Proteus до пристрою MODBUS, і підключений, щоб повідомити Proteus про те, що ви хочете спілкуватися у форматі MODBUS замість звичайного RS-232.
Зауважте, що інтерфейс MODBUS може використовувати як напівдуплексний диференціальний RS-485, так і повнодуплексний RS-232 (окремі передача та прийом).
b) Технічні деталі MODBUS
Proteus, оснащений MIB, використовує протокол MODBUS через RS-485 або RS-232 для зчитування параметрів, оброблених пристроєм. Вихідний зв’язок функціонує або як повнодуплексний стандартний інтерфейс RS-232, або як напівдуплексний стандартний інтерфейс RS-485. Формат даних — 8 біт без паритету, один стоповий біт. Швидкість передачі даних становить 19,200 XNUMX бод.
Інтерфейс MODBUS надає значення вимірювання, починаючи з регістра зберігання 40001 (див. таблицю 1), для всіх увімкнених параметрів Proteus, при цьому кожне значення вимірювання займає 2 регістри MODBUS. Значення відформатовано у 754-розрядному представленні з плаваючою комою IEEE-32.
| Таблиця 1: Відображення значень вимірювання параметрів MODBUS | |||
| Холдинговий реєстр MODBUS | Адреса автобуса | Прочитайте значення | Формат |
| 40001 | 0 | Параметр 1 ТПВ | IEEE32 |
| 40002 | 1 | Параметр 1 ТПВ | |
| 40003 | 2 | Параметр 2 ТПВ | |
| 40004 | 3 | Параметр 1 ТПВ | IEEE32 |
| .. | .. | ||
| 40035 | 34 | Параметр 18 ТПВ | IEEE32 |
| 40036 | 35 | Параметр 1 ТПВ | |
При роботі RS-485 дві лінії зв'язку до MIB використовуються для диференціальних ліній Data+ і Data- (див. Додаток 1). При роботі RS-232 лінія Data+ підключається до лінії Proteus Rx, а лінія Data- підключається до лінії Proteus Tx. Негативний томtage на Proteus Rx сигналізує MIB, що лінія Tx від хосту RS-232 підключена, щоб MIB працював у форматі MODBUS/RS-232; в іншому випадку передбачається формат RS-485. Формат даних 8-бітовий без паритетності та єдиний біт. MIB зазвичай працює зі швидкістю 19,200 2 бод. Якщо ви хочете змінити цю ставку, див. таблицю XNUMX.
MIB забезпечує збереження/оновлення регістрів лише для читання та параметрів читання/запису для зв’язку із звичайними системами SCADA, інтерфейсами PLC або іншими платформами збору даних. Вбудована карта MODBUS надає агреговані показання датчиків та іншу інформацію про обладнання. Інтерфейс MODBUS надає значення вимірювання, починаючи з регістра зберігання 40001 (див. таблицю 3), для всіх увімкнених параметрів Proteus, при цьому кожне значення вимірювання займає два регістри MODBUS. Значення відформатовано у 754-розрядному представленні з плаваючою комою IEEE-32. Адреса MIB програмується в регістрі (значення за замовчуванням 1). MIB завжди відповідатиме на адресу MODBUS 0, якщо ви не знаєте справжню адресу.
| Таблиця 2: Показники швидкості передачі даних MODBUS | |
| Індекс | Швидкість передачі даних |
| 0 | 9600 |
| 1 | 19200 (за замовчуванням) |
| 2 | 38400 |
| 3 | 57600 |
| 4 | 115200 |
| Таблиця 3: Відображення реєстрів керування MODBUS | ||||
| зареєструватися | Адреса автобуса | Читання/запис значення | Формат | |
| 40201 | 200 | Швидкість передачі даних – Upstream | Зафіксована швидкість 19 200 бод | |
| 40202 | 201 | Адреса пристрою MODBUS | 0 | |
| 40203 | 202 | Швидкість передачі в бодах | Цілий індекс, 0-4 | |
| 40204 | 203 | SDI-12 Адреса | Ціле число 0-9, AZ, az | |
| 40205 | 204 | Затримка вимикача живлення | Ціле число 0-60 | |
| 40206 | 205 | Інтервал витирання Proteus | Ціле число 0-1440 (хвилини) | |
| 40207 | 206 | Час заморожування Proteus Wipe | Ціле число 0-60 (секунд) | |
c) Команди MIB для MODBUS
Proteus, обладнаний MIB, можна підключити до хост-ПК або ноутбука, щоб надсилати команди безпосередньо на CPU Proteus, а також спеціальні команди (див. таблицю 4) до самого MIB. Цей режим зв’язку – використовуючи звичайний вихід RS-232 Proteus, а не MODBUS – називається «прозорим режимом».
Коли емулятор терміналу, такий як TeraTerm або Hyperterminal, використовується для спілкування з Proteus у цьому прозорому режимі, MIB розпізнає та відповідає на певні команди ASCII, щоб дозволити програмування/перевірку деяких параметрів, як показано нижче. Формат цієї команди MIB: «$ccxxx », де:
"$" вказує на команду MIB
cc — це двозначний ідентифікатор команди MIB
xxx – значення параметра, специфічне для команди
| Таблиця 4: Спеціальні команди MIB | |||
| Команда | опис | Параметри | Відповідь |
| SAMxxx | Встановіть MODBUS Адреса |
ххх ; 001 до 250 | добре |
| $AM? | Прочитайте MODBUS Адреса |
жодного; за замовчуванням = 1 | ххх ; 001 до 250 |
| $WPxxxx | Напиши Протей інтервал склоочисників |
хххх ; від 0000 до 1440 хвилин, за замовчуванням = 0 |
добре |
| $WP? | Прочитайте Протея інтервал склоочисників |
немає | хххх ; 0000 до 1440 хвилин |
| $WFxx | Запис стирання даних час заморожування |
xx ; Від 0 до 60 секунд, за замовчуванням = 15 | добре |
| $WF? | Прочитайте Протея стерти зависання даних час |
Жодного | хх ; Від 0 до 60 секунд |
| $FV? | Прочитайте прошивку IB перегляд |
Жодного | Версія прошивки IB |
d) Автоматична робота склоочисника MODBUS
Деякі моделі Proteus включають склоочисник для очищення датчика, вбудований в датчик каламутності. Склоочисник очищає сміття, забруднення та бульбашки з активних поверхонь датчиків, коли Proteus вперше вмикається, а також коли на Proteus надсилається команда WIPE. Якщо ваш Proteus постійно живиться під час роботи MODBUS, ви можете періодично запускати цикли стирання за допомогою команд MIB (див. таблицю 4). Інтервал стирання – це кількість хвилин між циклами стирання.
Зауважте, що встановлення інтервалу стирання на 0 вимикає автоматичне стирання.
Деякі значення параметрів недійсні під час звичайних циклів склоочисників через рух склоочисника. Коли цикл закінчується, дані відновлюють свій формат реального часу. Але якщо ваш контролер MODBUS може створити сигнал тривоги через недійсні дані під час циклу очищення, ви можете використовувати команди MIB WIPE (див. таблицю 4), щоб «заморозити» всі дані датчиків під час циклу стирання. Це означає, що всі дані, що надходять від Proteus під час циклу очищення, є тими самими даними, надісланими під час останньої передачі даних перед початком циклу стирання, тобто показання залишаються незмінними протягом циклу очищення.
Цей програмований час фіксації встановлює кількість секунд (за замовчуванням 15 секунд), протягом яких дані заморожуються після того, як Proteus отримує команду WIPE. Дані відновлюють свій формат реального часу після того, як пройде ця кількість секунд.
Використання MIB для зв’язку SDI-12
а) Як це працює
Для зв’язку SDI-12 просто під’єднайте кабель-адаптер SDI-12 до дев’ятиконтактного роз’єму кабелю даних або підводного кабелю, під’єднаного до вашого Proteus, оснащеного MIB. Кабель-адаптер надає вам дроти, необхідні для підключення Proteus до пристрою SDI-12, і підключений, щоб повідомити Proteus про те, що ви хочете спілкуватися у форматі SDI12 замість звичайного формату RS-232 (тобто прозорий режим). У додатку XNUMX показано призначення проводів за кольорами.
b) Технічні деталі SDI-12
Зв'язок між комп'ютером і Proteus відповідає вимогам групи підтримки SDI-12, версія 1.3. Таблиця 5 підсумовує реалізовані команди SDI-12. Якщо ви не знайомі з протоколом SDI-12, виберіть групу підтримки SDI-12 webсайт (www.sdi-12.org) містить більш детальну інформацію.
| Таблиця 5: Команди MIB SDI-12 (a = адреса SDI-12) | ||
| a! | Порожня команда | |
| aAl | Змінити адресу | |
| aC! | Запит на паралельний вимірювання |
повертає до 20 значень |
| аМ! | Запит а вимірювання |
повертає до 9 значень |
| aMl! | Запит на додаткову вимірювання |
повертає до 9 додаткових значень |
| aM2! | Запит на додаткову вимірювання |
повертає до 2 додаткових значень |
| aCC! | Запит на одночасне вимірювання з CRC | |
| AMCI | Замовте вимірювання з CRC |
|
| aDn! | Прочитайте дані результатів вимірювань | n=0..2 |
| все | Запит на ідентифікаційний рядок пристрою | |
c) Спеціальні команди MIB для SDI-12
Proteus, оснащений MIB, можна підключити до хост-комп’ютера або ноутбука, щоб надсилати команди безпосередньо на центральний процесор Proteus, а також спеціальні команди на сам MIB. Використання звичайного виходу Proteus RS-232, а не SDI-12 називається «прозорим режимом».
Коли емулятор терміналу, такий як TeraTerm або Hyperterminal, використовується для спілкування з Proteus у цьому прозорому режимі, MIB розпізнає та відповідає на певні команди ASCII (див. таблицю 6), щоб дозволити програмувати/перевіряти деякі параметри, як показано нижче. Формат цієї команди MIB: «$ccxxx », де:
"$" вказує на команду MIB
cc — це двозначний ідентифікатор команди MIB
xxx – значення параметра, специфічне для команди
| Таблиця 6: Команди прозорого режиму MIB | |||
| Команда | опис | Параметр(и) | Відповідь |
| $ASx | Комплект SDI-12 Адреса |
x= 0-9, AZ, az; за замовчуванням = 0 | добре |
| $AS? | Прочитайте SDI-12 Адреса |
Жодного | x ; x= від 0 до 9, AZ і az |
| $PDxx | Встановити вимкнення затримка (продовження Сила Протей+ Час увімкнення з останній захід команда) |
xxx= ) до 60 секунд; за замовчуванням = 30 секунд |
добре |
| $PD? | Прочитати вимкнення живлення затримка |
Жодного | ххх ; x= від 0 до 60 секунд |
| $FV? | Прочитати IB- прошивка перегляд |
Жодного | Версія IB Fireware |
У таблиці 7 показано напрampкоманди та відповіді SDI-12 для Proteus, для якого було вибрано 10 параметрів для моніторингу SDI-12.
| Таблиця 7: Сample 501-12 Команди та відповіді для Протея з 10 параметрами Вибране |
|
| Команда | Відповідь |
| 0! | О |
| 01! | 013 PROTEUS 711SN10162469 |
| ОВ! | 00000 |
| ОМ! | 00169 |
| 000! | 0+0+408.6999+4938.999+489.3999<CR><LF> |
| 1! | 0+4494.399+132.6000+3651.699+131.2000<CR><LF> |
| 2! | 0+2269.900 |
| 0M1! | 00031 cLF> |
| 000! | 0+11.70000 |
| ОК! | 000310 |
| 000! | 0+0+1.800000+2.100000+489.6999<CR><LF> |
| 1! | |
| 0+4523.299+133.1000+3591.099+132.2000<CR><LF> | |
| 2! | 0+2243.600+11.72000 |
| OMC! | 00039 |
| 000! | 0+0+1.900000+2.100000+488.999AD<CR><LF> |
| 1! | 0+4538.699+133.0000+3557.699+132.4000@Zy<CR><LF> |
| 2! | 0+2224.000 XNUMXNWS |
| OMC I! | 00031 |
| 000! | 0+11.680008S |
| OCC! | 000310 |
| 000! | 0+0+1.900000+2.000000+489.0999EHG<CR><LF> |
| 1! | 0+4546.699+133.100.3540.199+132.600001X |
| 2! | 0+2214.500+11.70000Ch |
| deontes повернення каретки ASCII; позначає передачу рядка ASCII | |
| У зворотному рядку «01!» команда,”13″ — номер версії SDI-12 (1.3), 1711′ — версія мікропрограми CPU Proteus (7.11). а рядок після «SN1 «10162469» є серійним номером Протея. | |
Додаток 1 – Призначення кабелів адаптера MODBUS і SDI-12
Додаток другий – Виготовлення власних кабелів-адаптерів MODBUS та SDI-12
Proteus Instruments Ltd, Canalside, Harris Business Park, Hanbury Road, Stoke Prior, Bromsgrove, B60 4DJ, Великобританія www.proteus-instruments.com | info@proteus-instruments.com | +44 1527 433221
© 2020 Proteus Instruments Ltd. E & O E. Усі права захищено.
Запатентовано GB2553218 | Версія 1.1
Документи / Ресурси
 |
PROTEUS SDI-12 Інтегрований вихід Modbus [pdfІнструкція з експлуатації SDI-12, вбудований вихід Modbus |
