Несколько датчиков RS485, подключенных к промышленному маршрутизатору

Существует ряд шагов и методов, которые необходимо выполнить для подключения нескольких датчиков RS485 к интерфейсу RS485 промышленного маршрутизатора (шлюза/ сборщика данных /регистратора данных) для сбора данных. Ниже приведено подробное руководство:

1. Устройства RS485 подключаются к промышленному маршрутизатору 4G с помощью кабелей RS485. Устройства RS485 выводят данные в протоколе Modbus RTU .

2. В режиме последовательного интерфейса MQTT устройства RS485 выводят данные в формате протокола Modbus RTU . Промышленный маршрутизатор 4G преобразует эти данные в определенный формат данных протокола MQTT и загружает их на назначенный сервер MQTT.

3. Администраторы используют терминал управления ПК для просмотра данных с соответствующих устройств RS485 через веб-страницу управления или программный клиент.

I. Подготовка

1. Подтвердите аппаратный интерфейс

1. 1 Проверьте интерфейс RS485 промышленного маршрутизатора: убедитесь, что промышленный маршрутизатор имеет интерфейс RS485. Обычно он оснащен стандартным последовательным портом RS485 или подключается через модуль преобразователя RS485 для реализации функции интерфейса.

1.2. Подтвердите интерфейс датчика RS485: убедитесь, что каждый датчик RS485 имеет интерфейс RS485 для передачи данных.

2. Подтвердите совместимость устройства:

Убедитесь, что все датчики RS485 и промышленные маршрутизаторы имеют совместимые интерфейсы RS485, включая электрические характеристики и протоколы связи (например, скорость передачи данных, биты данных, стоповые биты, четность и т. д.).

Подробную информацию можно получить в руководствах по эксплуатации датчиков и промышленных маршрутизаторов или у поставщиков.

3. Подготовьте необходимые инструменты и материалы:

- Клеммы или разъемы электропроводки (при необходимости)

-Инструменты, такие как отвертки, инструменты для зачистки проводов и т. д.

- Датчик или модуль RS485

- Промышленный маршрутизатор ( шлюз/ сборщик данных /регистратор данных )  с интерфейсом RS485

- Коммутационные шнуры или витые пары (в зависимости от определения интерфейса, соответствующие стандарту RS485, обычно экранированные витые пары)

- Оконечный резистор (опционально)

- Источник питания

- Возможные защитные устройства, например, устройства защиты от перенапряжения

II. Этапы подключения

1. Подключите датчики RS485:

Используйте витую пару для подключения интерфейса RS485 каждого датчика RS485. Убедитесь, что кабель подключен правильно, обычно A (или +) и B (или -) подключены соответственно.

Если датчики находятся далеко, рассмотрите возможность использования ретранслятора или усилителя сигнала для усиления сигнала.

2. Построить автобусную сеть:

2.1 Выберите топологию шины RS485: RS485 поддерживает многоточечную связь и может использоваться в режиме «ведущий-ведомый» или «многоведущий». В методе «ведущий-ведомый» промышленный маршрутизатор выступает в качестве ведущего узла, а датчики — ведомыми узлами.

2.2 Подключите все датчики RS485 последовательно с помощью витой пары, чтобы сформировать сеть шины RS485.

2.3 На обоих концах шины может потребоваться установка оконечных резисторов (обычно 120 Ом) для устранения отражения сигнала и помех. Обратите внимание, однако, что оконечные резисторы требуются не во всех случаях, в зависимости от конфигурации сети и руководства по оборудованию.

3. Планирование прокладки кабеля:

Используйте подходящие экранированные витые пары (например, CAT5e или CAT6) и разработайте разумную схему прокладки кабелей в соответствии с расположением и компоновкой датчиков.

Пример подключения:

Положительный полюс питания > Положительный полюс питания датчика (+)

Питание отрицательное > Питание датчика отрицательное (-)

Провод А > Сигнальный провод датчика (передатчик)

Провод B > Сигнальный провод датчика (приемная сторона)

GND > заземление датчика

4.Подключение промышленного маршрутизатора:

- Подключите каждый датчик RS485 к интерфейсу RS485 промышленного маршрутизатора или преобразователя RS485 через кабель RS485 (сигнал RS485 датчика (обычно линии «A» и «B»), подключенный к соответствующим линиям A и B интерфейса RS485 маршрутизатора). (Сигналы RS485 (обычно линии «A» и «B») подключены к соответствующим линиям A и B интерфейса RS485 маршрутизатора ( шлюза / сборщика данных /регистратора данных )  ).

- Убедитесь, что провода A (данные A) и B (данные B) каждого датчика правильно подключены к шине RS485.

- Установите режим работы датчика на режим RS485 в соответствии с инструкцией по эксплуатации датчика.

- Настройте параметры связи датчика (такие как скорость передачи данных, биты данных, стоповые биты и биты четности) в соответствии с настройками интерфейса RS485 промышленного маршрутизатора.

Примечание: адреса нескольких датчиков/последовательных устройств должны различаться, а скорости последовательной передачи данных должны быть согласованными.

III. Конфигурация и тестирование

1. Подключите источник питания и запустите промышленный маршрутизатор ( шлюз/сборщик данных/регистратор данных )  .

2. Настройте промышленный маршрутизатор:

2.1 Войдите в интерфейс управления промышленного маршрутизатора:

Настройте параметры интерфейса RS485 в соответствии с руководством по эксплуатации устройства или рекомендациями, предоставленными поставщиком.

При необходимости настройте параметры сети (например, IP-адрес, маску подсети, шлюз и т. д.), чтобы промышленный маршрутизатор мог подключиться к сети.

3. Настройте промышленный маршрутизатор:

- Установите правильную скорость передачи данных, биты данных, стоповые биты и биты четности, которые должны соответствовать настройкам связи датчика RS485. Обычно используемая скорость передачи данных составляет 9600, 19200, 38400 и т. д.

- Настройте параметры интерфейса RS485, чтобы обеспечить соответствие параметрам связи датчика.

- Настройте сопоставление портов (при необходимости), чтобы порт RS485 во внутренней сети был доступен из внешней сети.

Настройка правил Modbus

Настройка правил Modbus предназначена для промышленного маршрутизатора в качестве ведущего устройства Modbus для получения данных от подчиненных устройств на основе протокола Modbus. Вы можете настроить неограниченное количество правил Modbus на нем. Промышленный маршрутизатор предоставляет опции определяемого имени фактора, идентификатора устройства, кода функции, адреса регистра и номера регистра счетчика, пожалуйста, следуйте техническому описанию подчиненного устройства, чтобы получить эту информацию.

Нажмите кнопку «Изменить» для более подробной настройки.

Настройка сервера

Меню настроек сервера позволяет пользователю задать адрес центра обработки данных с несколькими протоколами, стандартный промышленный маршрутизатор поддерживает TCP, UDP, HTTP, MQTT и Modbus TCP. Для формата данных,

Промышленный маршрутизатор поддерживает различные типы инкапсуляции, включая «Прозрачный», «Json» и «HJ212» (специально для некоторых сред SCADA). 

4. Испытания и ввод в эксплуатацию:

   - Выполните тестирование и отладку после подключения, чтобы убедиться, что промышленный маршрутизатор может правильно считывать данные, отправляемые каждым датчиком RS485. 

-Используйте инструмент или программное обеспечение для мониторинга данных, чтобы проверить точность и актуальность сбора данных.

 - При необходимости отрегулируйте кабельные соединения, параметры связи или конфигурации программного обеспечения, чтобы обеспечить стабильный сбор данных и связь.

IV. Обработка и хранение данных

Установите и настройте программное обеспечение для сбора данных по мере необходимости, чтобы получать данные с промышленного маршрутизатора и обрабатывать их.

- Написать или настроить программное обеспечение для сбора данных для считывания данных с каждого датчика RS485 в соответствии с протоколами, поддерживаемыми промышленным маршрутизатором (например, Modbus RTU , ASCII и т. д.).

- Настройте программное обеспечение для поддержки управления несколькими адресами датчиков и сбора данных.

-Убедитесь, что программное обеспечение может анализировать пакеты протокола RS485 и извлекать полезные данные датчиков.

Хранение данных:

Сохраняйте собранные данные в базе данных или облачной платформе для последующего анализа и использования.

Для обеспечения безопасности и целостности данных можно настроить регулярные политики резервного копирования и восстановления.

V. Техническое обслуживание и оптимизация

5.1 Регулярная проверка и обслуживание:

Регулярно проверяйте состояние подключения и производительность устройств сети шины RS485, чтобы обеспечить стабильную работу системы.

Очистите и затяните точки соединения кабелей, чтобы избежать ослабления и коррозии.

5.2 Оптимизация конфигурации сети:

Отрегулируйте параметры конфигурации промышленного маршрутизатора, такие как скорость передачи данных, размер буфера и т. д., в соответствии с фактическими потребностями, чтобы оптимизировать производительность передачи данных.

Рассмотрите возможность использования более современных технологий шифрования и аутентификации данных для обеспечения безопасности передачи данных.

5.3 Убедитесь, что все соединения соответствуют промышленным стандартам, а также используйте кабели и оборудование, соответствующие спецификациям.

5.4 Учитывайте факторы окружающей среды, такие как температура, влажность, защита от пыли и т. д., чтобы обеспечить правильную работу оборудования.

5.5 Регулярно проверяйте и обслуживайте оборудование, чтобы обеспечить стабильную и надежную связь.

 Меры предосторожности:

- Длина и качество кабеля: расстояние связи RS485 велико, но все равно необходимо учитывать влияние длины кабеля на качество связи, старайтесь использовать экранированную витую пару и убедитесь, что соединение хорошего качества.

  - Настройка параметров связи: убедитесь, что параметры связи (скорость передачи данных, бит данных, стоповый бит, бит четности) всех устройств одинаковы, в противном случае они не смогут нормально взаимодействовать.

- Заземление: убедитесь, что заземление (GND) каждого устройства надежно подключено, чтобы уменьшить помехи при общении.

С помощью вышеуказанных шагов и методов вы сможете успешно подключить несколько датчиков RS485 к интерфейсу RS485 вашего промышленного маршрутизатора и добиться стабильной и надежной функции сбора данных. Это имеет большое значение для промышленной автоматизации, удаленного мониторинга и других областей.

Обратите внимание: Для конкретных операций обратитесь к руководствам соответствующих промышленных маршрутизаторов ( шлюз/сборщик данных/регистратор данных )  , датчиков и сетевых устройств или обратитесь в техническую поддержку для получения более подробных инструкций. Различные марки и модели оборудования могут иметь особые процедуры настройки и требования.