EMG Modbus Gateway Kullanım Kılavuzu Rev 2.2 07/2010
İÇİNDEKİLER 1. Giriş 1.1. Genel Özelliler 1.2 Sürücülerin Yüklenmesi 2. Yapılandırma 2.1 Temel Cihaz Parametreleri 2.1.1 RS485 Seri Haberleşme Parametreleri 2.1.1.1 Baud Rate 2.1.1.2 Data Bit 2.1.1.3 Stop Biti 2.1.1.4 Parity Biti 2.1.1.5 Time-Out 2.1.1.6 Gecikme 2.1.2 Network Parametreleri 2.1.2.1 Bağlantı Ayarları 2.1.2.2 DHCP 2.1.2.3 WEB Erişimi 2.1.2.4 WEB Port 2.1.2.5 Login Timeout 2.1.2.6 Server IP 2.1.2.7 IP Adresi 2.1.2.8 Subnet Mask 2.1.2.9 Default Gateway 2.1.2.10 ModbusTCP Port 2.1.2.11 Link 2.1.3 Çalışma Modları (ModbusTCP /Tunnel Mode) 2.1.3.1 ModbusTCP Paket Yapısı 2.1.3.2 Tunnel Mode Paket Yapısı 2.1.4 ADSL modem üzerinden haberleşmek için örnek yapılandırma 2.1 USB arayüzünü kullanarak yapılandırmanın okunması/değiştirilmesi 2.2 Güvenlik Ayarları 2.3 WEB arayüzünü kullanarak yapılandırmanın okunması/değiştirilmesi
3. Yazılım Güncellemeleri 4. Ekler Ek 1 EMG ailesi cihazlar arasındaki farklar Ek 2 Sorgulama Sıklığı ve TCP zaman aşımı süresi
1.Giriş 1.1 Genel Özellikler ENTES EMG ailesi Modbus Gateway RS485 üzerinden MODBUS protokolü ile haberleşen cihazlarınızın TCP/IP protokolünü kullanarak mevcut internet/intranet altyapısı üzerinden uzaktan kontrolünü yapabilmenizi sağlar. EMG10 ile aynı anda tek noktadan izleme yapılabilirken EMG12 ile 4 farklı noktadan izleme gerçekleştirilebilir. Teknik Özellikler : Kategori Açıklama Network Protokolleri Seri Portlar Çalışma Modları Network Arayüzü TCP/IP, ARP, ICMP,,HTTP, ModbusTCP Haberleşme için RS485, yapılandırma için USB portu ModbusTCP/RTU ve Modbus Tunnel 10/100 Mbps auto-negotiation Data bitleri : 5-6-7-8 data bit Seri Haberleşme Formatları Stop Biti: 1-1.5-2 karakter Parity: Tek-çift-yok Seri Arayüz 300-115200 bps Besleme 9-24V AC - 9-30V DC ya da USB portundan (~75 ma) RS485 portu: 500V Ethernet portu: 1500V İzolasyon ve koruma USB portunda 15KV ESD koruması RS485 portunda 10/1000 us (600W) transient pulse koruması Tablo 1. EMG Teknik Özellikler
1.2 Sürücülerin Yüklenmesi EMG nin konfigürasyon yazılımı USB portundan haberleştiği için cihazı kullanmaya başlamadan önce CD içerisinde gelen sürücüleri bilgisayarınıza yüklemeniz gerekmektedir. Sürücüleri yüklemek için; 1. Cihazı bilgisayarınızın USB portuna takın. POWER ledi yanacak ve donanımınız otomatik olarak algılanacaktır. 2. Sürücülerin konumunu belirtmek için Listeden ya da belirli bir konumdan yükle seçeneğini seçip İleri yi tıklayın. 3. Karşınıza gelen pencerede sürücülerinizin konumunu belirtip İleri yi tıklayın.
4. Windows un sürücü uyumluluğu doğrulaması penceresinde Devam Et butonunu tıklayın. 5. Bilgisayarınız sistem geri yüklemesi için dosyalarınızın yedeğini alır. 6. Kurulumun bu aşamasında gereken dosyaların bilgisayara kopyalanması tamamlanmıştır. 7. Kurulum tamamlandıktan sonra Bilgisayarım->Denetim Masası->Sistem- >Donanım->Aygıt Yöneticisi->Evrensel Seri Yol Denetleyici seçeneğinden cihazınızı görebilirsiniz.
2. Yapılandırma 2.1 Temel Cihaz Parametreleri Cihazınızın doğru olarak çalışabilmesi için hem RS485 seri haberleşme parametrelerinin hem de network ayarlarının doğru olarak yapılması gerekmektedir. Bu ayarların eksik ya da hatalı yapılması sistem performansını olumsuz yönde etkileyebileceği gibi mevcut haberleşme altyapısını da bozabilir. Bununla beraber EMG ilk kullanımda aşağıdaki fabrika çıkış ayarları ile çalışmaya başlayacaktır. Network Ayarları Bağlantı Ayarı DHCP WEB Erişimi Login Timeout Link IP Adresi Gateway Adresi Subnet Mask Port Çalışma Modu Sunucu Kapalı Kapalı 120000 ms Auto 192.168.2 240 192.168.2.1 255.255.255.0 502 ModbusTCP Seri Port Ayarları Baud Rate Data Bit Stop Bit Parity Timeout Gecikme 9600 8 1 Yok 2000 ms 50 ms
2.1.1 RS485 Seri Haberleşme Parametreleri Bu değerler cihazınızın seri olarak haberleştiği birimlerle ortak olarak kullandığ parametrelerdir. Düzgün bir haberleşme için RS485 ağı üzerinde bulunan bütün cihazlar aynı değerlere ayarlanmalıdır. 2.1.1.1 Baud Rate Cihazınızın haberleşme hızını belirtir. Desteklenen hızlar 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 bps dir. 2.1.1.2 Data Bit Veri paketlerinin kaç bitten oluştuğunu belirtir. Desteklenen bit sayıları 5, 6, 7, 8. 2.1.1.3 Stop Biti Stop biti seri haberleşme protokollerinde data ve parity bitlerinden sonra gelir veri paketinin sonlandığını belirtir. Desteklenen stop biti sayıları 1, 1.5, 2. 2.1.1.4 Parity Biti Veri paketlerinin doğruluğunu test etmek için kullanılan parametredir. Tek, çift parity veya parity yok. 2.1.1.5 Time-Out Sorgulanan cihazdan cevabın ne kadar süre bekleneceğini belirtir. 2.1.1.6 Gecikme (Yalnızca EMG12 için) Birden fazla noktadan izleme yapıldığında cihaza gönderilecek her sorgu içi belirtilen süre kadar beklenir. Bu süre sorgulanacak cihazın özelliklerine göre değişim gösterebilir. 2.1.2 Network Parametreleri Bu bölümdeki ayarlar cihazınızın internet/intranet üzerinde haberleşmesi ile ilgilidir 2.1.2.1 Bağlantı Ayarları EMG sunucu ya da istemci modunda çalışabilir.eğer EMG 'ye uzaktan bağlantı kurulmasını istiyorsanız Cihaz istemciden gelecek bağlantı isteklerini bekler seçeneğini seçin. Eğer EMG 'nin sunucuya kendiliğinden bağlantı kurmasını yani istemci olarak çalışmasını istiyorsanız Cihaz belirtilen sunucuya bağlanır seçeneğini işaretleyin 2.1.2.2 DHCP
Cihazınızın IP adresini DHCP sunucudan otomatik olarak almasını istiyorsanız bu seçeneği aktif hale getirin.dhcp özelliğinin cihaz sadece istemci olarak ayaralanmış ise kullanılması önerilir. 2.1.2.3 WEB Erişimi Etkin Cihazın ayarlarının WEB arayüzü üzerinden değiştirilebilmesini istiyorsanız bu ayarı aktif hale getirin 2.1.2.4 WEB Port WEB erişimi için kullanılacak port numarasını buradan ayarlayabilirsiniz. 2.1.2.5 Login Timeout WEB sayfası, çıkış butonuna basılmadan kapatıldığında cihaz, kullanıcının sisteme girişini belirtilen süre geçtikten sonra geçersiz hale getirir. 2.1.2.6 Server IP Bu ayar cihaz yalnızca istemci olarak ayaralanmış ise aktiftir ve EMG'nin bağlanacağı sunucu IP adresini belirtir.cihaz sunucuya bağlanamadığında 1!er dakika aralıklarla bağlantı kurmaya çalışır.cihaz bağlantı kurduktan sonra sunucuya kendini tanıtmak için MAC adresini gönderir. 2.1.2.7 IP Adresi Cihazınızın ağ üzerinde tanımlanmasını sağlayan numaradır. Yerel ağ üzerinde her cihazın IP adresi farklı olmalıdır. Cihaz IP adresini DHCP üzerinden alıyorsa bu alanda DHCP'den alınan IP adresi görüntülenecektir.. 2.1.2.8 Subnet Mask IP adresinin hangi subnet içerisinde olduğunu belirlemeye yarayan adrestir. Cihaz IP adresini DHCP üzerinden alıyorsa bu alanda DHCP'den alınan IP adresi görüntülenecektir 2.1.2.9 Default Gateway Gateway adresi cihazınızın modem veya router gibi cihazlar üzerinden WAN`a (Wide Area Network) erişimini sağlayan adrestir. Cihaz IP adresini DHCP üzerinden alıyorsa bu alanda DHCP'den alınan IP adresi görüntülenecektir 2.1.2.10 ModbusTCP Port Internet üzerinde TCP/IP protokolünü kullanan uygulamalar kendi aralarında haberleşirken önceden belirlenmiş bir port numarası kullanırlar. Bu port numaralarının bir kısmı bazı uygulamalar için ayrılmıştır. Örneğin Port 80 HTTP Port 23 TELNET uygulamaları için ayrılmıştır. ModbusTCP için ise 502 portu ayrılmıştır. ModbusTCP uygulamalarının bu porttan haberleşmesi zorunlu olmamakla beraber yazılımlar bu
portu da desteklemelidir. 2.1.2.11 Link EMG'nin bağlandığı ağın yapısına bağlı olarak Link modunu seçin 2.1.2 Çalışma Modları EMG'nin yazılımı TCP protokolü üzerinden haberleşmeyi 2 farklı çalışma modunda yapabilir. Aşağıda kısaca bu modlardaki paket yapıları ve haberleşmesi anlatılmıştır. 2.1.3.1 ModbusTCP Paket Yapısı MODBUS/TCP protokolü geleneksel MODBUS protokolünün internet üzerinde haberleşmeyi sağlayacak şekilde revize edilmesiyle ortaya çıkmış bir protokoldür.rs485 gibi seri haberleşme ortamlarında kullanılan Modbus protokolü aşağıdaki paket yapısına sahiptir. ADU Cihaz Adresi 1 Byte Fonksiyon Kodu 1 Byte Data N Byte Hata Kontrolü(CRC) 2 Byte PDU Modbus Paket Yapısı Burada Cihaz Adresi sorgunun gönderileceği ve network üzerinde cihazı tanımlayan adrestir. Bu adres RS485/422 ağı üzerindeki her cihaz için farklı olmalıdır. Fonksiyon kodu Modbus standardında tanımlanan fonksiyon kodlarından biridir. Data, cihazdan istenen veya cihazın gönderdiği bilgilerin bulunduğu veri bloğudur. Data bloğunun ardından veri bütünlüğünü doğrulamak için kullanılan 16 bitlik CRC bilgisi gelir. ModbusTCP protokolünde ağ yapısı göz önünde bulundurularak Modbus protokolüne bazı eklemeler yapılmıştır. Aşağıdaki şekilde bir ModbusTCP paketinin yapısı görülmektedir. Görüldüğü gibi paket içerisinde ayrıca bir MBAP başlığı bulunmaktadır. Aşağıda bu başlık içerisinde yer alan bilgilerin ne anlama geldiği belirtilmiştir.
MODBUS TCP/IP ADU PDU MBAP Başlığı Fonksiyon Kodu Data 1 Byte N Byte 7 Byte Sorgu Sayısı 2 Byte Protokol Tanımlayıcısı 2 Byte Uzunluk Cihaz Adresi 2 Byte 1 Byte ModbusTCP paket yapısı Sorgu Sayısı Modbus protokolü istek/cevap mantığına dayalı bir protokoldür. Yani hangi cevabın hangi sorguya ait olduğu sorgu üretildiği andan itibaren bellidir. İstemci tarafından N. sorgu paketinde istenen bilgiler sunucu tarafından N. cevap paketi olarak gönderilir. Sorgu sayısının internet üzerinden haberleşme sırasında önemini anlamak için aşağıdaki gibi bir senaryo düşünelim. D B EMB01 GATEWAY A C 1.2... N-1.N E MODEM MODEM MODBUS İSTEMCİ Seri Haberleşme Cihazları Bu senaryoda istemcinin peş peşe N-1. ve N. sorgu paketlerini ürettiğini ve bunları internet üzerinden gateway e gönderdiğini düşünelim. Her iki paketin de hedef IP adresi aynı olmasına rağmen bu iki paket hedefe farklı yönlendiricilerden geçerek erişebilir.(örneğin N.1. paket A-B-C-D yolunu izlerken N. paket A-E-D yolunu izleyebilir). Bunun sonucunda N. paket karşı tarafa N-1. paketten önce varabilir. Eğer gelen sorgu içerisinde sorgu sırasını belirten bir numara yoksa gateway sorguları kendisine ulaşan sırayla(n. sorgu) seri kanala
yönlendirir, gelen cevapları da aynı sırayla istemciye yollar. Fakat gateway tarafından istemciye gönderilen N-1. cevap aslında N. sorgunun cevabıdır. Aynı şekilde N. cevap da N1 sorgu için üretilen cevaptır. Internet üzerinde bu karmaşayı önlemek için ModbusTCP paketi içerisine sorgu sırasını gösteren bir sayı eklenir. Bu sayı istemci tarafından üretilir ve her sorguda arttırılır. Gateway bu paketi alıp işledikten sonra gelen cevabı aynı sıra numarasıyla geri gönderir. Böylece istemcide hangi cevabın hangi sorguya karşılık geldiği anlaşılmış olur. Protokol Tanımlayıcısı Paketin hangi protokole ait olduğunu gösteren 16 bitlik bir sayıdır. ModbusTCP için bu değer 0 dır. Paket Uzunluğu Takip eden verinin uzunluğudur. Cihaz Adresi Sorgunun gönderileceği seri cihazın Modbus adresidir Yukarıdaki paket yapılarından da görüldüğü gibi ModbusTCP paketinde CRC bilgisi yoktur. Burada hata kontrolü TCP protokolünün kendi içinde gerçekleştirilmektedir. 2.1.3.2 Tunnel Mode Paket Yapısı Tunnel mode çalışmada Modbus paketine MBAP başlığı eklenmez. Sorgu ve cevap paketleri TCP paketinin içerisine gömülerek iletilir. CRC bilgisi de data bloğu ile beraber TCP paketinin içerisinde istemciye gönderilir. TCP Header Modbus Data CRC Tunnel Mod Paket Yapısı Not: Tunnel mod özelliği EMG02 modelinde mevcut değildir. 2.1.4 ADSL Modem Üzerinden Uzak Ağ Bağlantısı İçin Örnek Yapılandırma Aşağıdaki şekilde EMG Ethernet-Modbus Gateway kullanarak uzak ağa bağlı seri cihazlarınıza nasıl erişebileceğinizi gösteren bir uygulama verilmiştir. Uygulama programı 192.168.2.12 IP adresine sahip bilgisayarda çalışmaktadır. EMG ise uzak ağda 88.247.188.31 IP adresindeki alt-ağda bulunmaktadır. Modbus Gateway e uzaktan erişim sağlamak için bağlı bulunduğu modem üzerinde gerekli yönlendirmelerin yapılması gerekmektedir. Ayrıca EMG
üzerinde de Default Gateway adresi olarak kurulu bulunan ADSL modemin yerel ağ adresi olan 192.168.2.1 girilmelidir. Bu uygulamada kullanılan ADSL modem AirTies firmasının RT111 ADSL2+4 modelidir. Piyasada bulunan pek çok modem üzerinde konfigürasyon WEB arayüzü ile yapılmaktadır Modeminizin ayarlarını değiştirmek için WEB tarayıcınızın adres çubuğuna modeminizin IP adresini (bu örnekte 88.247.188.31) girin. Ana sayfa karşınıza gelecektir.
Ekranın sol tarafındaki seçeneklerden NAT ayarlarını seçin ve NAT`ı etkin hale getirin. Daha sonra NAT menüsü içerisinden Port Yönlendirmeyi seçerek EMG'yi yönlendirme tablosuna aşağıdaki gibi ekleyin. Ayarlarınızı kaydettikten sonra uzaktaki seri cihazlarınızı internet üzerinden izleyebilirsiniz.
2.1 USB arayüzünü kullanarak konfigürasyonun okunması/değiştirilmesi EMG üzerindeki ayarları okumak/değiştirmek için CD içerisinde bulunan EMG Configuration Tool yazılımını kullanabilirsiniz. Bunun için; 1. Cihazınızı USB portundan bilgisayarınıza bağlayın.. 2. Cihaz üzerinde POWER ledi yanacaktır. 3. EMG Configuration Tool.exe programını çalıştırın. 4. Programı çalıştırdığınızda ayarlarınız otomatik olarak ekrana gelecektir. 5. Bundan sonra herhangi bir zamanda Oku butonuna basarak ayarlarınızı öğrenebilirsiniz.
6. Cihazınızın ayarlarını değiştirmek için yeni değerleri girdikten sonra Yaz butonuna tıklayın. Yeni ayarlarınız cihazdan okunup ekrana yansıtılacaktır. Not: Yeni ayarlarınızın etkin olması için cihazınızın enerjisini kesip yeniden başlatmalısınız. 2.2 Güvenlik Ayarları Bu sekmeden sisteminize internet üzerinden erişimde kullanılan şifrenizi öğrenebilir veya mevcut şifrenizi değiştirebilirsiniz. Şifrenizi öğrenmek için;
1. EMG Configuration Tool programından Güvenlik Ayarları sekmesini tıklayın. 2. Geçerli şifre bölümünde sisteminize WEB üzerinden erişmek için kullanılan şifre görülecektir. 3. Şifrenizi değiştirmek için Şifreyi Değiştir onay kutusunu seçip aktif hale getirin. 4. Yeni şifrenizi girip onayladıktan sonra Yaz butonuna basın. Yeni şifreniz görüntülenecektir.
Not: Şifrenizi değiştirirken sistem ayarlarınızda değişiklik yaptıysanız yeni ayarlarınızda şifre ile beraber yüklenecektir. 2.3 WEB arayüzünü kullanarak konfigürasyonun okunması/değiştirilmesi EMG`nin ayarlarını dilerseniz WEB arayüzü üzerinden de yapabilirsiniz. Gateway üzerinde bulunan HTTP protokolü 80 portunu kullanarak ayarlarınıza uzak bir bilgisayardan erişmenizi sağlar. WEB üzerinden gerçekleştiremeyeceğiniz tek değişiklik WEB erişimini devre dışı bırak seçeneğidir 1. Tarayıcınızın adres çubuğuna cihazınızın IP adresini yazın. Eğer cihazınıza bir dış ağdan bağlanıyorsanız modeminizin adresini girin. Bu durumda modem üzerinde 80 portunun EMG`nin IP adresine yönlendirilmiş olması gerekmektedir. 2. Sistem ayarlarına erişim için geçerli bir şifre girmeniz gerekmektedir. Cihaz ilk çalışmaya başladığında varsayılan sistem şifresi emgxx dir ve büyük/küçük harf duyarlıdır.(emg12 için emg12 EMG10 için emg10 EMG02 için emg02 dir. )
3. Eğer girdiğiniz şifre doğru ise sistem sizi ayarlar sayfasına yönlendirecektir. Yanlış bir şifre girdiğiniz sürece sizden şifre tekrar istenecektir. 3. Her bölümde gerekli değişiklikleri yaptıktan sonra UPDATE butonuna basın. Ayarlarınız etkin hale gelmesi için Ayarları Kaydet i tıklayın. EMG kendini resetleyecek ve yeni ayarlarınız aktif hael gelecektir. 3. Yazılım Güncellemeleri EMG yazılımında güncellemeler gerektiğinde veya yazılıma yeni özellikler eklendiğinde bunları cihazınıza USB portundan yükleyebilirsiniz. Cihaz yazılımının güncellenmiş versiyonlarını http://www.entes.com.tr internet adresinden indirebilirsiniz. Cihaz yazılımınız güncellenirken cihaz içerisindeki kalıcı bellek alanı (Flash ROM) tamamen silinir ve üzerine yeni program yüklenir. Bu yüzden güncellemeden sonra daha önce yapmış olduğunuz tüm ayarlar silinecek ve cihaz fabrika çıkış ayarlarıyla çalışmaya başlayacaktır. Yüklenecek dosya adı EMG10v.x_x_x.rom veya EMG12vx_x_x.rom şeklindedir. Burada v.x_x_x versiyon bilgisini ifade etmektedir. Program güncellemesi yapılırken cihazınız üzerinde yüklü bulunan yazılımın versiyonu ile Conftool programının versiyonu uyumlu olmalıdır. Aksi takdirde program yükleme işlemi gerçekleştirilemez.
1. Cihazınızın yazılımını güncellemek için EMG10 /12 Configuration Tool programında Firmware Update sekmesini tıklayın. 2. Aç butonuna basarak yüklemek istediğiniz dosyayı seçin. 3. Update butonuna basın. Cihazınız reset olduktan sonra yükleme işlemine başlayacaktır.
4. Programlama işlemi başarı ile tamamlandığında cihazınızın enerjisini keserek yeniden başlatın. 4. Ekler EK 1. EMG ailesi cihazlar arasındaki farklar EMG10: Yalnızca bir TCP bağlantısına izin verir. EMG12 Aynı anda 4 TCP bağlantısına izin verir. EMG02 EMG12 ile benze özelliklere sahiptir fakat yalnızca 1 ve 2 Modbus adreslerine gönderilen sorgulara izn verir. Bu model ayrıce Modbus Tunel modunu desteklemez. EK 2. Sorgulama sıklığı ve TCP zaman aşımı süresi EMG Ethernet/Modbus Gateway cihazlarında client yazılımı üzerinden sorgu yapılırken sorgulama aralığının 1.5 dakikayı geçmemesine dikkat edilmelidir. Bu süre aşıldığında cihaz içerisinde kurulu olan bir zamanlayıcı devreye girmekte ve ağ bağlantısını kesmektedir. Belirtilen sürenin üzerinde sorgulama yapılan uygulamalarda client yazılımının her sorgulamadan önce cihazla olan bağlantıyı denetlemesi ve bağlantı kopmuş ise yeniden bağlantı kurması önerilir.