MANUALE ISTRUZIONI IM462-I v0.1 EMI1-R CONVERTITORE SERIALE MULTIFUNZIONE EIA RS-232 / RS 422-485 o USB GENERALITA’ Il convertitore seriale multifunzione EMI1-R trova applicazione in tutti i casi in cui necessita convertire o gestire linee seriali EIA-232 (RS-232), EIA-485 (RS-485) e EIA-422 (RS-422). La connessione tra apparecchiature che utilizzano questi tipi di bus di comunicazione (come ad esempio PLC, strumenti di misura e controllo, connessione tra apparecchiature e computer con installati specifici applicativi software, ecc.) necessitano spesso di convertire il tipo di linea seriale, di amplificare il segnale sulla linea, di isolare diverse parti della rete di comunicazione, ecc. Il convertitore tipo EMI1-R trova quindi largo impiego, essendo dotato di più possibilità applicative, con diverse regolazione ed impostazioni che permettono di essere utilizzato nelle più svariate applicazioni. In particolar modo l’EMI1-R è particolarmente adatto alla connessione di strumenti di misura tipo EMA, EMM, CTT, ecc. dotati di porta seriale RS485 per connessione a computer con installati i relativi software di gestione. INTRODUZIONE EMI1-R assicura la conversione di interfaccia isolata galvanicamente tra il lato RS-232, il lato RS422-485, il lato USB e la sorgente di alimentazione. La versatilità del dispositivo consente diversi modi di funzionamento: conversione RS-232 a RS-422 full duplex conversione RS-232 a singola RS-485 half duplex conversione RS-232 a doppia RS-485 half duplex ripetitore RS-485 (e funzione monitor su RS-232) In half duplex la gestione della commutazione da ricezione a trasmissione può essere effettuata sia dalla linea di handshake proveniente dalla porta RS-232 (selezionabile tra RTS e DTR) oppure utilizzando la generazione interna dei tempi di turnaround, che sono gestiti automaticamente per connessioni fino a 115 kbaud. Sulle linee DSR oppure CTS dirette al DTE è possibile inviare un segnale di dati pronti che interviene con un minimo anticipo rispetto all’effettivo flusso dei dati. Le linee di interfaccia ed alimentazione sono protette da disturbi transitori. Internamente sono inserite le resistenze di bias (fail-safe) per RS-485, mentre le resistenze di terminazione delle linee sono riportate in morsettiera per un agevole cablaggio. APPLICAZIONI Reti per trasmissione dati multipunto Collegamenti seriali a lunga distanza Separazione galvanica dei periferici Prolungamento di linee RS-485 In particolare il EMI1-R è particolarmente adatto alla connessione di strumenti di misura e controllo tipo EMA, EMM, CTT, ecc. dotati di porta seriale RS485. MODELLI: Tutte le funzioni descritte sono disponibili nel modello standard, dotato di alimentazione ausiliaria 230 V 50-60Hz. A richiesta sono disponibili le versioni con alimentazione ausiliaria a 110V ca oppure 24Vac/dc. È inoltre disponibile una versione con porta USB: EMI-1R/usb. ACCESSORI ED OPZIONI accessori: cavo prolunga seriale RS232 DB9 maschio / DB9 femmina per connessione a PC. INSTALLAZIONE L’installazione deve essere eseguita da personale tecnico qualificato e deve avvenire in assenza di tensione. Assicurarsi che lo strumento sia intatto e non abbia subito danneggiamenti durante il trasporto. Accertarsi che le tensioni di alimentazione siano compatibili con i valori consentiti dallo strumento. Il fissaggio è previsto su barra DIN 35mm con molla di aggancio rapido. EMI1-R manuale istruzioni IM462-I v0.1 pag. 1 / 12 DESCRIZIONE PROGR. MODO PORTA RS485 PORTA RS485 2 1 ON 1 2 3 4 MODE setting 3 4 5 6 7 R Sgnd B A ch2 - RS485 Sgnd 8 9 10 B A R ch1 - RS485 LED LED ALIMENTAZIONE ALIMENTAZIONE E COMUNICAZIONE LED COMUNICAZIONE ON DATA ON MODE 2x RS485 serial port / RS232-C 1x RS485 2x RS485 1x RS422 Repeater SERIAL MULTIFUNCTION INTERFACE 1 2 3 4 AUTO EXT. on off 1 2 3 4 HAND SHAKE Rx/Tx control RS232-C USB PORTA RS232 o USB Rx/Tx CONTROL 220-240V ac 24V ac/dc V aux. 1 ON 1 2 DTR RTS DSR CTS 2 3 4 PROGR. DATA READY ALIMENT. AUSILIARIA PORTA RS485 1 morsetti 7, 8, 9, 10 - connessioni canale 1 porta seriale RS-485 nel caso di utilizzo di cavo non schermato non connettere il morsetto Sgnd la connessione della resistenza di terminazione R è necessaria solo per linee molto lunghe e ad alte velocità di comunicazione PORTA RS485 2 morsetti 3, 4, 5, 6 - connessioni canale 2 porta seriale RS-485 nel caso di utilizzo di cavo non schermato non connettere il morsetto Sgnd la connessione della resistenza di terminazione R è necessaria solo per linee molto lunghe e ad alte velocità di comunicazione ALIMENT. AUSILIARIA morsetti 1, 2 – connessione per alimentazione ausiliaria dispositivo PORTA RS232 (EMI1-R) o USB (EMI-1R/usb) - connettore Sub-D 9 pin per porta seriale RS-232 In caso di connessione a PC normalmente utilizzare cavo seriale 9 pin / 9 pin maschio / femmina diritto (pin1 con pin1, pin 2 con pin 2, ecc.) Pin 1: non usato Pin 4: DTR Pin 7: RTS Pin 2: TXD Trasmissione dati Pin 5: GND Massa Segnale Pin 8: CTS Pin 3: RXD Ricezione dati Pin 6: DSR Pin 9: non usato - connettore USB LED COMUNICAZIONE Led rosso lampeggiante ad indicare comunicazione attiva LED ALIMENTAZIONE Led verde acceso ad indicare la presenza dell’alimentazione ausiliaria EMI1-R manuale istruzioni IM462-I v0.1 pag. 2 / 12 IMPOSTAZIONI 1a 2 ON S ER IAL M ULTIFU NC TIO N INTER FA CE 2x RS485 serial port / USB MODE 1 2 1x RS4 85 2x RS4 85 1x RS4 22 Repeater 1 2 3 4 on off 3 4 HAND SHAKE AU TO EXT. ON DATA DTR RTS DSR CTS Rx/Tx CONTROL 1b Selezione impostazioni con i microinterruttori: La grafica frontale indica come selezione i microinterruttori in base alle scelte disponibili. Il quadratino a destra o sinistra della linea centrale definisce la posizione del microinterruttore. 1 SELEZIONE MODO DI FUNZIONAMENTO a) microinterruttore per la selezione modo HANDSHAKE per commutazione trasmissione / ricezione AUTO : generazione interna dei tempi di turn around, quando non sono presenti segnali di commutazione sulla porta RS-232 EXTERNAL: il segnale di commutazione proviene dalla porta RS-232 (RTS e DTR) b) selezione del modo di funzionamento convertitore: 1 x RS-485 l’interfaccia funziona come convertitore RS-232/ RS-485 con il solo canale 1 RS-485 attivato, il canale 2 è permanentemente disattivato 2 x RS-485 l’interfaccia funziona come convertitore RS-232/RS-485 con i 2 canali RS-485 attivati 1 x RS-422 l’interfaccia funziona come convertitore RS-232 / RS-422 REPEATER RS-485 l’interfaccia funziona come ripetitore / amplificatore di linea seriale RS-485. La porta RS-232 funziona da monitor, può ricevere i dati ma non trasmettere Il dettaglio delle possibili configurazioni è illustrato nelle pagine seguenti. 2 SELEZIONE DELLE LINEE DI HANDSHAKE RS-232 Spostando i microinterruttori verso destra si connettono le diverse linee per l’handshake esterno: DSR – connette la linea DSR al segnale dati pronti (uscita al DTE) RTS – connette la linea RTS alla commutazione trasmissione/ricezione (ingresso dal DTE) CTS – connette la linea CTS al segnale dati pronti (uscita al DTE) DTR – connette la linea DTR alla commutazione trasmissione/ricezione (ingresso dal DTE) EMI1-R manuale istruzioni IM462-I v0.1 pag. 3 / 12 CARATTERISTICHE TECNICHE Caratteristiche elettriche Tensione di alimentazione Frequenza Potenza assorbita Potenza dissipata Fusibile di linea Connessioni Alimentazione e connessioni in genere RS232 RS485-422 USB Frontale Visualizzazioni Contenitore Esecuzione Materiale Dimensioni custodia Posizione di lavoro Vibrazione massima consentita RS-232 Lunghezza massima della linea Anticipo DSR / CTS rispetto al flusso dati RS-422 / 485 Lunghezza massima della linea Unità collegabili in modo multidrop Resistenza di terminazione linea Resistenze di bias (fail-safe) Resistenze di limitazione sulle linee dati Resistenza di separazione gnd interna / esterna Rete di ancoraggio alla terra di protezione Ritardo introdotto sul flusso dati Dati di funzionamento Baud rate Handshake Esterno Handshake Interno (automatico) Condizioni ambientali di funzionamento Temperatura di funzionamento Temperatura di stoccaggio Umidità relativa Compatibilità elettromagnetica morsettiere a vite – cavo 2,5 mmq max Sub-D 9 poli femmina (DB9) morsettiere a vite – cavo 2,5 mmq max connettore USB Led verde con funzioni di accensione (IDLE) a luce fissa trasmissione dati (DATA) a luce lampeggiante per montaggio su barra 35 mm ( DIN 50022) ABS grigio autoestinguente 4 moduli da 17,5mm qualsiasi 0.5 G 15 metri 4 s 1200 metri Max 32 120 incorporata e disponibile in morsettiera 1 k incorporate 10 100 inseribile da morsettiera 100 kΩ / 22 nF 4 s max 57600 Bit/s da linea RTS o CTS EIA-232 turnaround delay gestito automaticamente -20 … +60°C -20 … +80°C 90% max (non condensante) Direttiva EMC 89/336/CEE EN 50081-1 EN 50082-2 - Emissione - Suscettibilità Isolamento Tensione di prova Tensione di isolamento EMI1-R 230Vca ± 20% (a richiesta 110Vac – 24V ac/dc) 50-60 Hz 7 VA massimo 3.5 W 500 mA interno EIA-232 | EIA-422/485 | alimentazione 2500 V @ 50 Hz, 1 minuto 300 VRMS manuale istruzioni IM462-I v0.1 pag. 4 / 12 CARATTERISTICHE DIMENSIONALI 57 71 ON 1 2 3 4 MODE setting 3 4 5 B A ch2 - RS485 Sgnd 6 7 R Sgnd 8 9 10 B A R ch1 - RS485 ON DATA MODE 2x RS485 serial port / RS232-C RS232-C USB Rx/Tx control ON V aux. on off DTR RTS DSR CTS 45 1 2 3 4 AUTO EXT. 1 2 3 4 SERIAL M ULTIFUNCTION I NTERFACE 1x RS485 2x RS485 1x RS422 Repeater 90 ON HAND SHAKE Rx/Tx CONTROL 220-240V ac 24V ac/dc 1 2 1 2 3 4 28 43 EMI1-R manuale istruzioni IM462-I v0.1 pag. 5 / 12 MODI DI FUNZIONAMENTO RS-232 / RS-485 SINGOLO CANALE HALF DUPLEX Quando sia necessario disporre di un solo canale RS-485 si può configurare EMI1-R come in figura, in questo caso il canale 2 è permanentemente disabilitato (sia in trasmissione che in ricezione) mentre il canale 1 funziona in modalità HALF DUPLEX. Il controllo per la commutazione trasmissione/ricezione è determinato dal microinterruttore di HANDSHAKE (1a). Impostando la modalità EXTERNAL la commutazione sarà gestita dal segnale di controllo proveniente dal DTE connesso alla porta RS-232, selezionabile tra RTS e DTR mediante i microinterruttori CONTROL. Impostando la modalità AUTO la commutazione sarà gestita in modo automatico dalla logica interna al EMI1-R che provvederà ad attivare il trasmettitore del canale 1 all’arrivo del flusso dati sulla porta RS-232 per tornare in ricezione dopo un certo tempo dalla cessazione del flusso dati. Questo tempo (turnaround delay) è gestito automaticamente determinato, mentre i microinterruttori CONTROL provvedono alla gestione del segnale CTS/DSR verso la porta RS-232, che si attiverà in presenza di flusso dati proveniente dalla porta RS-485 per disattivarsi dopo il termine del flusso dati, con il ritardo determinato automaticamente. SCHEMA CONNESSIONE SCHEMA FUNZIONAMENTO INTERNO HANDSHAKE EXT INT TIMING & ARBITRATING 1K 120 1 R 2 A- 2 3 B+ 3 4 COM MODE 1 10 6 DSR CTS 4 9 1K DTR 5 1 EIA-422/485 8 FAIL-SAFE 7 1K RTS EMI1-R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - NC TXD RXD DTR GND DSR RTS CTS NC FAIL-SAFE DATA FLOW SUB-D9 FEMALE EIA-232 PROGRAMMABLE ISOLATED INTERFACE CONVERTER V24 / EIA485 RESERVED 2 120 10 SINGLE HALF DUPLEX 1K manuale istruzioni IM462-I v0.1 100k 22n 1 R 2 A- 3 B+ 4 COM 100 pag. 6 / 12 RS-232 / RS-485 DOPPIO CANALE HALF DUPLEX Il funzionamento è identico a quello descritto per il singolo canale RS-485, avendo però abilitata anche la seconda linea che trasmette contemporaneamente gli stessi dati raddoppiando il numero di nodi collegabili (32+32). In ricezione i dati provenienti dalle due linee vengono inviati alla porta RS-232. In caso di ricezione contemporanea sulle due linee RS-485 i dati verranno sommati tra loro (OR) rendendoli inutilizzabili. I microinterruttori di HANDSHAKE mantengono la stessa funzionalità descritta precedentemente. SCHEMA CONNESSIONE SCHEMA FUNZIONAMENTO INTERNO HANDSHAKE EXT INT TIMING & ARBITRATING 1K 120 MODE 1 10 6 DSR 2 7 8 CTS 4 9 1K DTR R 2 A- 3 B+ 4 COM 1 EIA-422/485 5 1 FAIL-SAFE 3 1K RTS EMI1-R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - NC TXD RXD DTR GND DSR RTS CTS NC FAIL-SAFE DATA FLOW SUB-D9 FEMALE EIA-232 PROGRAMMABLE ISOLATED INTERFACE CONVERTER V24 / EIA485 RESERVED 2 120 10 1 R 2 A- 3 B+ 4 COM TWIN HALF DUPLEX 1K manuale istruzioni IM462-I v0.1 100k 22n 100 pag. 7 / 12 RIPETITORE amplificatore RS-485 La configurazione in figura consente l’estensione di una linea RS-485 per lunghezza o numero di nodi connessi. Le due linee RS-485 sono normalmente in condizione di ricezione, all’arrivo del flusso dati su una qualsiasi delle due porte, EMI1-R attiva il trasmettitore sull’altra ripetendo i dati ricevuti. Non esiste particolare arbitraggio, il primo segnale entrante è il primo servito. I microinterruttori di HANDSHAKE non hanno alcuna funzione in questo particolare modo di funzionamento. Automaticamente vengono gestiti i ritardi sia dal canale 1 verso il canale 2 RS-485 che viceversa. Sulla porta RS-232 è possibile ricevere il flusso dei dati in transito in entrambe le direzioni ma non è possibile effettuare alcuna trasmissione, permettendo in sostanza una funzione di monitor della linea. In questa modalità non viene generato il segnale di controllo DSR/CTS. SCHEMA CONNESSIONE SCHEMA FUNZIONAMENTO INTERNO HANDSHAKE EXT INT TIMING & ARBITRATING 1K 120 MODE 1 10 6 2 OR MONITOR 7 3 8 CTS 4 9 1K DTR R 2 A- 3 B+ 4 COM 1 EIA-422/485 5 1 FAIL-SAFE DSR 1K RTS EMI1-R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - NC TXD RXD DTR GND DSR RTS CTS NC FAIL-SAFE DATA FLOW SUB-D9 FEMALE EIA-232 PROGRAMMABLE ISOLATED INTERFACE CONVERTER V24 / EIA485 RESERVED 2 120 10 REPEATER 1K manuale istruzioni IM462-I v0.1 100k 22n 1 R 2 A- 3 B+ 4 COM 100 pag. 8 / 12 RS-232 / RS-422 FULL DUPLEX Disponendo i microinterruttori di MODE come in figura è possibile ottenere il funzionamento full duplex con il canale 1 permanentemente in trasmissione ed il canale 2 permanentemente in ricezione. SCHEMA CONNESSIONE SCHEMA FUNZIONAMENTO INTERNO HANDSHAKE EXT INT TIMING & ARBITRATING 1K 120 MODE 1 10 6 DSR 2 7 8 CTS 4 9 1K DTR R 2 A- 3 B+ 4 COM 1 EIA-422/485 5 1 FAIL-SAFE 3 1K RTS EMI1-R 1 2 3 4 5 6 7 8 9 - NC TXD RXD DTR GND DSR RTS CTS NC FAIL-SAFE DATA FLOW SUB-D9 FEMALE EIA-232 PROGRAMMABLE ISOLATED INTERFACE CONVERTER V24 / EIA485 RESERVED 2 120 10 FULL DUPLEX 1K manuale istruzioni IM462-I v0.1 100k 22n 1 R 2 A- 3 B+ 4 COM 100 pag. 9 / 12 ESEMPI APPLICATIVI R ABC ABC linea 3 - max 1200 m, 32 unità linea 1 - max 1200 m, 32 unità ABC linea 2 - max 1200 m, 32 unità ABC ripetitore convertitore 2 (tx) 3 (rx) 5 (gnd) 2 (tx) 3 (rx) 5 (gnd) L’esempio di sopra illustrato prevede la connessione su linea seriale RS485 di unità di rete come ad esempio multimetri serie EMM-485 connessi ad un computer con installato un software di gestione NRG (le unità di rete potrebbero essere anche centraline controllo temperatura CTT, ecc.). In questo caso gli strumenti utilizzano un protocollo seriale MODBUS-RTU con velocità di comunicazione di 9600 baud. Nell’esempio si utilizza un convertitore EMI1-R per convertire la linea RS485 connessa agli strumenti in una linea RS-232 connessa al computer ed un ulteriore convertitore come ripetitore. EMI1-R manuale istruzioni IM462-I v0.1 pag. 10 / 12 MODE on off 1 2 3 4 Il convertitore di interfacciamento utilizzato come convertitore RS232 / RS485 dovrà esser impostato come con funzionamento a doppia RS-485, con handshake interno (il software non genera i segnali di handshake). 1 2 3 4 HAND SHAKE AU TO EXT. convertitore RS-232 / 2 x RS-485 1x RS4 85 2x RS4 85 1x RS4 22 Repeater IMPOSTAZIONE CONVERTITORI DTR RTS DSR CTS Rx/Tx CONTROL on off 1 2 3 4 1 2 3 4 MODE 1x RS4 85 2x RS4 85 1x RS4 22 Repeater Il convertitore utilizzato come ripetitore RS-485 / RS485 dovrà essere impostato con funzionamento come REPEATER, con handshake interno (automatico). HAND SHAKE AU TO EXT. ripetitore RS-485 DTR RTS DSR CTS Rx/Tx CONTROL NOTE SCHEMA La scelta del tipo di cavo dipende dall’eventuale presenza di forti disturbi o della lunghezza della linea. Nel caso la linea RS485 sia di una lunghezza inferiore ai 200 metri potrebbe essere utilizzato un cavo non schermato (preferibilmente intrecciato). La resistenza di terminazione in questo caso può non essere utilizzata, in quanto per velocità di comunicazione è di valori piuttosto bassi (9600 baud). Il cavo seriale RS-232 utilizzato tra il convertitore ed il PC deve essere 9 pin / 9 pin - maschio / femmina diritto (pin 1 su pin 1, pin 2 su pin2, ecc.), anche se in realtà i pin utilizzati sono solo il 2 (TX), il 3 (RX) ed il 5 (GND segnale). La connessione a massa della schermatura del cavo (morsetti C) deve essere fatta in un punto. Per applicazioni non descritte nel presente manuale riferirsi a specifica documentazione o contattare il servizio di assistenza. 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