Передача RS-232/RS-485 по общей шине

Задач: передать данные по интерфейсам RS-232 и RS-485 между несколькими устройствами с помощью групповых каналов.
Схема:

УС – узел связи
НРП – необслуживаемый регенерационный пункт

	IP-адрес	Синхронизация TDM
УС	192.168.20.40	Freerun
НРП	192.168.20.41	Auto -> Locked
Оъект 1	192.168.20.40	Auto -> Locked
Объект 2	192.168.20.40	Auto -> Locked

	SM-02	PD-04
УС	слот 3 (LT)	слот 11
НРП	слот 1 (NT) слот 5 (LT) слот 12 (LT)
Объект 1	слот 3 (NT)	слот 11
Объект 2	слот 3 (NT)	слот 11

В этом руководстве рассмотрим типовую схему передачи данных по интерфейсам RS-232 и RS-485 через общую шину между Мастером телемеханики и несколькими Устройствами телемеханики с помощью групповых каналов.
Все устройства телемеханики работают со следующими параметрами:

• скорость 9600 бод;
• контроль четности - нет;
• 8 бит данных;
• 1 стоповый бит.

Блок УС работает в автоколебательном режиме (Freerun), блок НРП синхронизируется от него, от блока НРП синхронизируются блоки Объект 1 и Объект 2. В дальнейшем мы настроим синхронизацию TDM.

1. Настройка PD-04

R232
Для начала настроим плату PD-04 с субмодулем R232. Для этого выберем PD-04 в списке плат и нажмем на нее.
В появившемся окне:

• Включить субмодуль, сняв галочку «Блокирован».
• «Скорость передачи» – выбрать «10-20 кбит/с (8 битовых интервалов)».
  Скорость передачи зависит от битовых интервалов, которые соответствуют канальным интервалам в таблице TDM. 8 битовых интервалов – это один канальный интервал; 16 битовых интервалов будут занимать 2 канальных интервалов, и так далее.

В этом примере устройства телемеханики работают на скорости 9600 бод, что равно 7680 бит/с. Для передачи данных хватило бы 5-10 кбит/с (4 битовых интервала), но лучше выбрать большую скорость, так как канальный интервал уже будет занят под R232. Другими словами, у такой «экономии» канальных интервалов нет преимуществ, поэтому лучше занять весь канальный интервал полностью.

9600 * 8 / 10 = 7680 бит/с; 9600 бод, 8 бит данных, 10 общее количество бит в кадре (8 бит данные + стартовый и стоповый бит).

• В поле «Позиция данных» написать 0. Этот параметр устанавливает положение первого бита данных на TDM-шине блока (более подробно можно прочитать в ​Руководстве по эксплуатации).
• Снять галочку «Шлейф». Этот параметр отвечает за заворот данных, который нам не нужен.
• Снять галочку «Аппаратное управление». В оборудовании для нашего примера не используется.

R485
По аналогии настроим субмодуль R485:

• Включить субмодуль, сняв галочку «Блокирован».
• «Скорость передачи» – выбрать «10-20 кбит/с (8 битовых интервалов)».
• «Позиция данных» – написать 0.
• «Точная настройка», «Инверсия приема», «Инверсия передачи» – можно оставить выключенными. Следует использовать в том случае, если подключенное Устройство телемеханики требует дополнительных настроек.

2. Настройка SM-02

2.1 УС

Так же находим SM-02, нажимаем на нее и переходим на вкладку «Конфигурация». В настройках «DSL A» и «DSL B»:

• Убираем галочку «Блокировка», чтобы включить пару.
• В столбце «Режим» выбираем «LT». На SM-02 DSL работает в режиме «ведущий – ведомый», соответственно на одной плате будет режим «ведущий», на другой – «ведомый».
  LT – ведущий, NT – ведомый.
• «Линейный код» выбираем «TC_PAM32», как универсальный вариант между скоростью передачи и помехозащищенностью.
• В поле «Число каналов DSL» для примера укажем 40. В реальных условиях эксплуатации число каналов следует выбирать исходя из параметров тракта (более подробно можно узнать в ​Руководстве по эксплуатации (п.5.2.9)).

«DSL A»:

• В поле «Номер потока TDM» нужно указать любой свободный поток E1 из таблицы TDM с 5 по 32. Мы укажем 5.
• В поле «Число каналов TDM» укажем 32, чтобы занять весь поток E1.
• В поле «Число каналов eth» укажем оставшиеся 8 каналов.

«DSL B»:

• В поле «Число каналов DSL» также укажем 40.
• В поле «Число каналов eth» укажем 40, то есть все каналы DSL будут использованы для передачи Ethernet.

Далее:

• Установить галочку «Агрегация трафика DSL», так как мы используем сразу две пары.
• Установим галочку «Приоритет DSL A». Как правило, по паре А передают приоритетные данные.

Остальные настройки можно оставить по умолчанию.

Конфигурация SM-02 на блоке УС:

2.2 НРП

На блоке НРП на первой плате SM-02 делаем следующие настройки:

• В поле «Режим» выбираем «NT».
• «Шина синхронизации» – для выхода «refclk0» выбираем «DSL A» для синхронизации TDM.

Все остальные настройки аналогичны настройкам SM-02 на блоке УС.

Конфигурация первой SM-02 на блоке НРП:

На второй и третьей плате SM-02 блока НРП делаем точно такие же настройки, как на плате SM-02 на блоке УС. На второй SM-02 указываем «номер потока TDM» 6, на третьей – 7.

Конфигурация второй SM-02 на блоке НРП:

Конфигурация третьей SM-02 на блоке НРП:

2.3 Объект 1 и 2

На плате SM-02 блока Объект 1 и блока Объект 2 делаем точно такие же настройки, как на первой плате SM-02 на блоке НРП.

Конфигурация SM-02 на блоке Объект 1:

Конфигурация SM-02 на блоке Объект 2:

3. Настройка таблицы TDM

3.1 Коммутация КИ R232/R485 и E1 DSL A

На блоках УС, Объект 1 и Объект 2 нужно скоммутировать канальный интервал, который занимает субмодуль R232/R485 платы PD-04, и любой свободный канальный интервал потока E1, который мы указали для DSL A (КИ0 и КИ16 рекомендуется не занимать, поскольку в дальнейшем может потребоваться передача сверхцикла или СУВ).

3.2 Настройка TDM на блоке НРП

В таблице TDM на блоке НРП:
КИ 5:1 занимает Мастер ТМ
КИ 6:1 занимает Устройство ТМ 1
КИ 7:1 занимает Устройство ТМ 2

На блоке НРП нам нужно скоммутировать канальный интервал, приходящий от Мастера ТМ, и канальные интервалы Устройств ТМ в одну сторону.
Для этого нужно перетащить ячейку 5:1 на ячейку 6:1.
Затем ответить «Да» на вопрос «Соединить каналы?».

Ответить «Нет» на вопрос «Установить обратный канал?».

Повторить для 5:1 --> 7:1.

На данном этапе таблице TDM должна выглядеть так:

После этого любым удобным способом создать групповой канал, который будет суммировать КИ 6:1 и 7:1. Для этого группового канала надо указать логический тип суммирования.

После создания группового канала, надо нажать на ячейку 5:1 и изменить «Режим» на «Групповой», и указать номер группового канала, который мы создали. Режим СУВ можно выбрать «Канал».

В итоге таблица TDM на блоке НРП должна выглядеть следующим образом:

4. Проверка

Для проверки будет использоваться следующая схема:

С помощью конвертеров Ethernet <--> RS-232 и Ethernet <--> RS-485 подключим ПК вместо устройств телемеханики. Через программу на ПК мы будем отправлять и получать данные на интерфейсах RS-232 и RS-485. Для начала убедимся, что с COM11 (Мастер ТМ) данные приходя на COM13 (Устройство ТМ 1) и COM14 (Устройство ТМ 2):

Как показано выше, количество байт и пакетов, отправленных с COM11, совпадает с количеством байт и пакетов, полученных на COM13 и COM14; ошибки отсутствуют.

Далее убедимся, что данные с COM13 приходят на COM11:

И так же проверим, что данные с COM14 приходят на COM11: