СПЕКТР 433 Радиомодем

Популярный нелицензируемый радиомодем для работы в системах автоматизации. Прозрачный удлинитель RS-485 и RS-232. 433 МГц, 10 мВт, дальность связи до 8...10 км. До 76800 бод в эфире. Выпускается в исполнениях DIN, DIN USB, DIN IND, IP65, IP65 IND, IP65 Lite.

Доступны новые исполнения модемов "Спектр 433" с индикатором и кнопками управления. Простая оперативная настройка в полевых условиях без дополнительного оборудования.

Общие сведения

Радиомодемы предназначены для применения в различных автоматизированных системах сбора данных и управления (АСКУЭ, АСУТП, противопожарные и охранные системы и т.д.).

Прозрачный  радиоудлинитель интерфейсов RS-485 и RS-232, работают практически с любым внешним оборудованием и с любыми протоколами.

Диапазон 433,92+-0,2% МГц, 10 мВт, дальность связи до 7...8 км, режим ретранслятора. Не требуется получение разрешения на работу в полосе частот.

Скорость данных в эфире - 4800...76800 бод.

Скорость данных по портам RS-485 и RS-232 - 2400...115200 бод.

Радиомодемы "Спектр 433" выпускаются в следующих исполнениях:

  • DIN - корпус для монтажа на DIN рейку, степень защиты IP20, конфигурация через RS-232 с помощью ПК, порты RS-485 и RS-232
  • DIN USB - то же, что и DIN, но вместо последовательного порта RS-232 в нем реализован порт USB (RS-485 остается); при установке драйвера в системе Windows появляется виртуальный COМ-порт
  • DIN IND - на DIN рейку, с символьным индикатором, благодаря которому конфигурация модема производится автономно без необходимости в ПК, порты RS-485 и RS-232
  • IP65 - в пылевлагозащитном корпусе со степенью защиты IP65, конфигурация через RS-232 с помощью ПК, порты RS-485 и RS-232
  • IP65 IND - пылевлагозащитный корпус, с символьным индикатором, благодаря которому конфигурация модема производится автономно без необходимости в ПК, нет порта RS-232 (только RS-485)
  • IP65 Lite - те же, что IP65 IND, но без индикатора (конфигурация через RS-485 с помощью ПК)
     

Исполнение DIN

Исполнение DIN IND

Исполнение DIN USB

     

Исполнение IP65

Исполнение IP65 IND

Исполнение IP65 Lite

Модемы во всех исполнениях полностью совместимы друг с другом. В одной системе можно использовать модемы в любом удобном исполнении в любых сочетаниях.

Сравнительная характеристика основных параметров разных исполнений приведена в таблице ниже.

Информация по выбору оптимального для разных применений исполнения дана в разделе "Рекомендации" на этой странице.

Подробная информация

Радиомодемы "Спектр 433" предназначены для использования в различных автоматизированных системах сбора данных и управления (АСКУЭ, АСУТП, противопожарные и охранные системы и т.д.).

Основной режим работы модема - "прозрачный". В этом режиме модемы являются радиоудлинителем интерфейсов RS-485 и RS-232 - внешнее оборудование "не замечает", что работает через модемы. Благодаря этому практически не имеет значения протокол, по которому работает внешнее оборудование - модемы легко встраиваются в новые или уже построенные системы без необходимости доработки программного обеспечения. Это касается как простых систем с парой объектов (точка-точка), так и сложных систем с большим количеством объектов (звезда). 

Модемы работают в диапазоне частот (433,92+-0,2%) МГц с выходной мощностью 10 мВт (имеется возможность увеличить мощность для компенсации потерь в антенном кабеле до 150 мВт). Для их эксплуатации не требуется получение на работу в полосе частот.

Модемы обеспечивает передачу данных в эфире со скоростью от 4800 до 76800 бод. По портам RS-485 и RS-232 поддерживаются скорости от 2400 до 115200 бод. 

Дальность связи, обеспечиваемая радиомодемами, в основном зависит от условий местности, а также от характеристик и места установки внешних антенн (в комплект поставки антенны не входят) и может составлять от сотен метров (промышленные помещения) до 8...10 километров (прямая видимость с мощными направленными анетеннами). Дальность связи можно увеличить, используя  возможность работы радиомодема в режиме ретранслятора (без потери основных функций).

Совместно с радиомодемами можно использовать любые антенны диапазона 433 МГц с волновым сопротивлением 50 Ом, подходящих для различных условий применения: направленные и ненаправленные, с креплением на мачту/кронштейн, врезные, на магнитном основании. Для подключения антенны радиомодемы оборудованы винтовым ВЧ разъемом типа SMA-F.

Рабочая частота модема устанавливается пользователем в диапазоне от 433,075 до 434,775 МГц, что позволяет использовать группы модемов, работающих на разных частотных каналах - это делает возможным организацию нескольких независимых систем на одной территории. Кроме этого, возможность смены рабочей частоты позволяет "уйти" от помех, создаваемых сторонним оборудованием. 

Модемы выпускаются в следующих исполнениях:

  • DIN - корпус для монтажа на DIN рейку, степень защиты IP20, конфигурация через RS-232 с помощью ПК, порты RS-485 и RS-232
  • DIN USB - то же, что и DIN, но вместо последовательного порта RS-232 в нем реализован порт USB (RS-485 остается); при установке драйвера в системе Windows появляется виртуальный COМ-порт
  • DIN IND - на DIN рейку, с символьным индикатором, благодаря которому конфигурация модема производится автономно без необходимости в ПК, порты RS-485 и RS-232
  • IP65 - в пылевлагозащитном корпусе со степенью защиты IP65, конфигурация через RS-232 с помощью ПК, порты RS-485 и RS-232
  • IP65 IND - пылевлагозащитный корпус, с символьным индикатором, благодаря которому конфигурация модема производится автономно без необходимости в ПК, нет порта RS-232 (только RS-485)
  • IP65 Lite - те же, что IP65 IND, но без индикатора (конфигурация через RS-485 с помощью ПК)

Все перечисленные исполнения по сути отличаются друг от друга по двум основным конструктивным и функциональным особенностям: предполагаемому месту установки (на DIN рейку в шкаф или на улице возле антенны) и по наличию символьного индикатора:

  • с индексом DIN в обозначении - для монтажа на DIN рейку в телекоммуникационном шкафу.
  • с индексом IP65 в обозначении - "уличные" исполнения для монтажа в непосредственной близости от антенны (на мачте/кронштейне), что позволяет избавиться от длинных дорогих ВЧ кабелей и от потерь сигнала в них.
  • с индексом IND в обозначении - с символьным индикатором и кнопками управления, благодаря чему конфигурация модема производится оперативно и без необходимости в ПК (в отличие от версий без индикатора, где конфигурация производится по RS-232/485 с помощью ПК).

Информация по выбору оптимального для разных применений исполнения дана в разделе "Рекомендации" на этой странице. 

Для удобства монтажа радиомодема "Спектр 433" в исполнении IP65 можно заказать специальный монтажный комплект (пластина и скоба для установки модема на антенную мачту/кронштейн до 50 мм в диаметре).

Выпускается также "встраиваемая" малогабаритная модификация радиомодема "Спектр 433" в виде печатной платы без корпуса, преобразователей интерфейсов RS-232 и RS-485 и без стабилизатора питания - радиомодуль "Спектр 433 OEM".  Этот радиомодуль предназначен для встраивания в использующее его оборудования.

Для решения задач дистанционного считывания состояния входов и управления выходами выпускается радиомодуль ввода/вывода "Спектр 433 IO" - 4 входа (сухой контакт) и 4 выхода (реле) с управлением по радио.

Все изделия семейства "Спектр 433" полностью совместимы друг с другом и могут работать в одной системе.

Спецификация

Диапазон рабочих температур: от -40 до +50 °С
Напряжение питания: · от +8 до +32 В (кроме исп. DIN USB);
· +5В (исп. DIN USB)
Потребляемая мощность: · не более 1,1 Вт (прием)
· не более 3 Вт (передача)
Интерфейсы: · RS-232 и RS-485 (исп. DIN, DIN IND и IP65)
· USB и RS-485 (исп. DIN USB)
· RS-485 (исп. IP65 IND и IP65 Lite)
Скорость по последовательным портам, бод:
формат данных:
режим обмена:
контроль потока данных:
2400, 4800, 7200, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200
8 бит, 1 стоповый бит, 9 бит в режимах: О, Е, М, S, N
асинхронный
аппаратный (CTS/RTS), отключаемый
Диапазон частот: от 433,075 до 434,775 МГц
Номинальная мощность передатчика: 10 мВт
Девиация частоты: 5, 10, 20, 40, 100 кГц
Тип модуляции выходного сигнала:
Скорость обмена данными в эфире, бод:
FSK
4800, 9600, 19200, 38400, 76800
Способы обнаружения и исправления ошибок: · CRC8 на 32 байта
· (12,8) код Хэмминга, Рида-Соломона (FEC), перемежение
Режимы работы: · прозрачный
· пакетный в сторону DTE
· пакетный в сторону DCE
· "прямой доступ"
· командный
· удаленная конфигурация
· смена ПО
Размер внутреннего буфера: · 24 Кбайт (исп. DIN, DIN USB, IP65);
· 1 Кбайт (DIN IND, IP65 IND, IP65 Lite)

Рекомендации



На основании Решения ГКРЧ от 07.05.2007г. № 07-20-03-001 (срок действия продлен до 01.05.2027 решением ГКРЧ 17-40-06-3) устройства ввода-вывода информации с использованием радиоканала - радиомодемы "Спектр 433", выпускаемые ООО "Ратеос" по БАКП 646426.004 ТУ, могут применяться без оформления отдельных решений ГКРЧ и разрешений на использование радиочастот или радиочастотных каналов для каждого конкретного пользователя при условии работы в диапазоне частот 433,075-434,79 МГц и выходной мощности передатчика не более 10 мВт.



Радиомодемы и радиомодули "Спектр 433" в 99% случаях используются в качестве удлинителя последовательного порта RS-485 или RS-232 - для этого они работают в так называемом "прозрачном" режиме.

Прозрачность в данном случае не означает, что модемы передают в радиоэфир непосредственно данные, полученные от внешнего оборудования - в эфире они работают с собственным протоколом, обеспечивающим адресацию, проверку доставки, помехоустойчивое кодирование и т.д. Прозрачность означает, что данные, поступившие на последовательный порт модема будут доставлены на последовательный порт (порты) удаленного модема без изменений (с некоторыми оговорками, см. вопрос "Почему мое оборудование не заработало через радиомодемы?"). То есть, можно говорить о прозрачности на уровне "последовательный порт одного модема" - "последовательный порт (порты) удаленного (удаленных) модемов".

Благодаря такой прозрачности практически любое внешнее оборудование, работающее по интерфейсам RS-485 или RS-232, будет работать и через радиомодемы, не замечая, что работает через них - для него работа через модемы не будет отличаться от работы по проводам. Протоколы, по которому работает внешнее оборудование (ModBus, Болид и т.д.) практически не имеют значения, поскольку модемы будут прозрачны для этих протоколов. Все это касается как простых систем, когда нужно связать пару устройств с помощью двух модемов, так и более сложных систем сбора данных из множества удаленных объектов. Никаких специальных ограничений на количество объектов в системе с радиомодемами нет: можно сказать, что если система работает по проводам RS-485, она практически наверняка будет работать и через радиомодемы.

Здесь стоит отметить, что имеются некоторые оговорки касательно прозрачности радиомодемов, и в некоторых случаях после замены проводов RS-485 или RS-232 на радиомодемы система откажется сразу же заработать. К счастью, эти возможные проблемы в работе оборудования без особого труда преодолимы (см. вопрос "Почему мое оборудование не заработало через радиомодемы?").



Физическое ограничение - 65536 штук, то есть фактически нет ограничений на количество модемов в системе. Поскольку при работе в прозрачном режиме вся адресация в системе организуется на уровне внешнего оборудования, емкость системы будет определяться емкостью этой внешней адресации, а не свойствами наших радиомодемов.

Кроме этого следует помнить, что так как практически всегда в системе один мастер осуществляет последовательный опрос нескольких удаленных слейвов, при увеличении количества удаленных объектов в системе будет пропорционально увеличиваться время опроса (время реакции системы). Как правило, опрос одного объекта через модемы занимает 0.3...0.5 секунды, Уже при десятках удаленных объектов время реакции может стать существенно большим. Впрочем, эта проблема возникает не только при работе через радиомодемы, но и при работе по проводам - просто при работе через модемы она усугубляется, так так время на опрос при работе через модемы заметно больше, чем при работе по проводам.



Модемы Спектр 433 выпускаются в следующих исполнениях:

  • DIN - корпус для монтажа на DIN рейку, степень защиты IP20, конфигурация через RS-232 с помощью ПК, порты RS-485 и RS-232.
  • DIN USB - то же, что и DIN, но вместо последовательного порта RS-232 в нем реализован порт USB (RS-485 остается); при установке драйвера в системе Windows появляется виртуальный COМ-порт.
  • DIN IND - на DIN рейку, с символьным индикатором, благодаря которому конфигурация модема производится автономно без необходимости в ПК, порты RS-485 и RS-232.
  • IP65 - в пылевлагозащитном корпусе со степенью защиты IP65, конфигурация через RS-232 с помощью ПК, порты RS-485 и RS-232.
  • IP65 IND - пылевлагозащитный корпус, с символьным индикатором, благодаря которому конфигурация модема производится автономно без необходимости в ПК, нет порта RS-232 (только RS-485).
  • IP65 Lite - те же, что IP65 IND, но без индикатора (конфигурация через RS-485 с помощью ПК).

Модемы во всех исполнениях полностью совместимы друг с другом. В одной системе можно использовать модемы в любом удобном исполнении в любых сочетаниях.

Сравнительная характеристика основных параметров разных исполнений приведена в таблице ниже.

Выбор подходящего исполнения следует основывать на двух основных критериях: предполагаемое место установки и наличие символьного индикатора. По указанным критериям модемы можно разделить на следующие группы:

  • модемы с индексом DIN в обозначении - для монтажа на DIN рейку в телекоммуникационном шкафу.
  • модемы с индексом IP65 в обозначении - "уличные" исполнения для монтажа в непосредственной близости от антенны (на мачте/кронштейне), что позволяет избавиться от длинных дорогих ВЧ кабелей и от потерь сигнала в них.
  • модемы с индексом IND в обозначении - с символьным индикатором и кнопками управления, благодаря чему конфигурация модема производится оперативно и без необходимости в ПК (в отличие от версий без индикатора, где конфигурация производится по RS-232/485 с помощью ПК).

Радиомодемы в исполнениях на DIN рейку (индекс DIN в обозначении)

     

Исполнение DIN
RS-485 и RS-232

Исполнение DIN IND
RS-485 и RS-232

Исполнение DIN USB
RS-485 и USB

Радиомодемы в исполнениях на DIN рейку рассчитаны на установку в шкаф вместе с другим оборудованием. Они не имеют пылевлагозащиты, их следует устанавливать в месте, защищенном от внешних воздействий. Для крепления на DIN рейку корпус имеет специальную защелку.

Эти модемы в целом можно назвать самыми удобными и рекомендуемыми к применению, но ограничения на место установки приводят к тому, что от модема до антенны приходится прокладывать высокочастотный кабель (фидер) той или иной длины, который вносит ослабление (потери) сигнала пропорционально длине, что приводит к уменьшению дальности связи.

Если длина фидера оказывается небольшой (до 7...10 метров), серьезных проблем не возникает и в этом случае можно рекомендовать использовать модем в одном из исполнений на DIN рейку.

В случаях, когда до антенны приходится вести более длинный фидер, потери в нет уже могут существенно повлиять на дальность связи. Можно, конечно, применить более качественные марки кабеля с низкими потерями, но это неизбежно заметно скажется на стоимости - качественные ВЧ кабели достаточно дороги. Поэтому в таких случаях логично применить модем в одном из "уличных" исполнений.

Особенности модема в исполнении DIN USB.

В этой группе отдельно стоит рассмотреть модем в исполнении DIN USB. Он очень удобен для применения в качестве "базового" модема в системах, где в роли мастера используется компьютер с OPC-сервером или SCADA системой, поскольку имеет интерфейс USB вместо RS-232. Наличие встроенного интерфейса USB позволяет обойтись без дополнительного переходника USB/RS-232) и без дополнительного источника питания для модема (он питается непосредственно от порта USB компьютера).

На ПК в этом должен быть предварительно установлен специальный драйвер шины USB. При установленном драйвере и подключенном модеме на ПК появляется виртуальный СОМ-порт, через который и происходит взаимодействие программ на ПК с модемом. Возле разъема USB у модема имеется индикатор, показывающий состояние подключения модема к USB (горит, когда модем успешно опознан ПК).

При этом следует помнить, что из-за ограничений на длину USB кабеля (не более 3...4 метров) радиомодемы в исполнении DIN USB нельзя устанавливать далеко от компьютера.

Так же важно понимать, что если планируется использовать в работе интерфейс RS-485 модемов (USB использовать только для конфигурации), то для питания потребуется источник со стабилизированным напряжением +5В с допуском 5%, питание при этом подается на модем через разъем USB.

Из-за перечисленных особенностей модемы в исполнении DIN USB обычно используют только при работе его с компьютером по USB (например, у ПК с ОРС-сервером или SCADA) и не применяют там, где нужно подключать его к оборудованию по RS-485 или RS-232 (на удаленных объектах с ПЛК, датчиками, измерителями, модулями ввода/вывода и т.д.).

Радиомодемы в "уличном" исполнении (индекс IP65 в обозначении)

     

Исполнение IP65
RS-485 и RS-232

Исполнение IP65 IND
Только RS-485

Исполнение IP65 Lite
Только RS-485

Радиомодемы в исполнениях с индексом IP65 в обозначении выпускаются в пылевлагозащитных корпусах со степенью защиты IP65, их можно устанавливать на улице непосредственно возле антенны (на той же мачте/кронштейне). Благодаря этому отпадает необходимость в прокладывании длинного высокочастотного кабеля от модема до антенны, что гарантирует минимальные потери в этом кабеле и максимальную дальность связи.

Длинным в этом случае становится низкочастотный кабель от модема до внешнего оборудования, но его длина не оказывает влияния на дальность связи, к тому же низкочастотный кабель заметно (в 5...10 раз) дешевле высокочастотного. Обычно используют распространенный UTP кабель с двумя витыми парами в одной оболочке: одна для RS-485, вторая для низковольтного питания +24 или +12 Вольт.

Модем в исполнении IP65 имеет два порта (RS-485 и RS-232) и большой объем буфера данных (см. далее). Два остальных исполнения в этой группе - IP65 IND и IP65 Lite имеют только порт RS-485, уменьшенный объем буфера данных и выпускаются в существенно меньшем по габаритам корпусе.

Для подключения внешнего оборудования (RS-485, питание) в пылевлагозащитных исполнениях модемов используются клеммы внутри герметичной зоны, а кабель выводится из корпуса через герметичный кабельввод).

При подключении антенн к модемам в уличных условиях следует обязательно принять меры по герметизации разъемных соединений!

Для модемов в исполнении IP65 можно заказать специальный монтажный комплект (пластина, скоба и крепеж) для удобной установки модема на мачту/кронштейн диаметром до 50 мм.

Радиомодемы в исполнениях с индикатором (с индексом IND в обозначении) и без

   

Исполнение DIN IND

Исполнение IP65 IND

Модемы с индексом IND в обозначении имеют символьный индикатор и кнопки управления, благодаря чему имеют принципиальное и очень явное преимущество над модемами в исполнениях без индикатора: их настройку можно произвести оперативно и без какого-либо дополнительного оборудования через простое меню на индикаторе, тогда как настройка модемов без индикатора невозможна без подключения их через переходник USB/RS-232(485) к компьютеру, на котором нужно из терминальной программы подавать текстовые команды на изменение тех или иных параметров.

Указанное преимущество в удобстве настройки само по себе является очень сильным аргументом в пользу выбора модемов с индикатором, но оно при этом не единственное - эти модемы имеют дополнительные полезные функции и особенности по сравнению с модемами без индикатора:

  • расширенная индикация активности в рабочем режиме: на индикаторе отображаются счетчики принятых/переданных пакетов, уровень сигнала при приеме пакетов, активность и ошибки при работе по RS 485/232. Благодаря этому намного проще понять, что происходит в работе системы, и выявлять возможные проблемы с настойками или с подключением внешнего оборудования.
  • удобный режим проверки связи между двумя модемами, в котором на индикаторе одного из модемов отображается информация о качестве прохождения тестовых пакетов между модемами в обе стороны.
  • дополнительный переключатель номинальной/повышенной мощности передатчика.
  • светодиодная индикация выбранного рабочего порта RS-232 или RS-485 непосредственно возле соответствующих клемм.

Таким образом, модемы с индикатором гораздо более удобны в настройке и работе и едва ли не единственным смыслом в применении модемов без индикатора может оказаться их несколько меньшая стоимость (есть еще нюанс с размером буфера данных, о котором будет сказано далее).

Различия в размерах буфера данных

Как видно из таблицы со сравнительными характеристиками модемов в разных исполнениях, все модемы с индикатором (DIN IND и IP65 IND), а также модем IP65 Lite имеют уменьшенный размер буфера данных: общий объем 1К вместо 24К. В подавляющем большинстве типовых применений это не будет иметь никакого значения.

Малый размер буфера не позволяет использовать модем для передачи большого и «плотного» объема данных. То есть, модем с малым буфером без проблем справится с передачей пакетов данных длиной до 256 байт, приходящих в модем не очень часто (не чаще нескольких раз в секунду, точное значение зависит от скорости передачи данных, длины пакета и т.д.), но быстро «забьется» (переполнится буфер), если пытаться передать через него длинные массивы данных или короткие пакеты, но один за другим без пауз.

Однако, случаи, когда модемы используются для передачи таких длинных и плотных массивов данных, весьма редки. В подавляющем большинстве применений модемы используются для трансляции протоколов, работающих по принципу «запрос мастера / ответ слейва» - промышленные системы сбора данных и управления с протоколом ModBus или подобным, пожарные или охранные системы (Болид и другие). Такие внешние протоколы сами по себе обеспечивают комфортный для модемов с малым буфером режим: объем передаваемых данных в запросах мастера и в ответах слейвов обычно не превышает несколько десятков байт, а сами запросы обычно рассылаются мастером не чаще, чем 1...4 раза в секунду. Для таких применений пропускной способности модемов с малым буфером вполне достаточно и разницы в работе по сравнению с модемами с большим буфером не будет.

Кроме этого, следует отметить, что малый размер буфера накладывает ограничения на применимость модемов в качестве ретранслятора — лучше для этого использовать модемы с большим размером буфера.



Не только можно, но нередко и нужно.

Например, в системах, где в качестве «мастера» используется компьютер с ОРС-сервером или SCADA-системой, в качестве «базового» модема может оказаться удобным использовать «Спектр 433» в исполнении DIN USB — при этом не нужен переходник USB/RS-485 для подключения модема к ПК и не нужен отдельный источник питания для модема (он питается от USB). При этом на удаленных объектах логичнее поставить более подходящие модемы в других исполнениях, работающие с оборудованием по RS-485/232.



Рекомендации по выбору антенн и ориентиры по обеспечиваемой модемами и модулями "Спектр 433" дальности связи даны на странице выбора антенн.



Да, нужны, причем обязательно.

Сами корпуса и места выводов из них кабелей и разъемов у модемов в "уличных исполнениях" (все исполнения с индексом IP65) обеспечивают достаточную защиту, уязвимыми остаются только разъемные соединения, через которые подключаются антенны.

Герметизировать нужно винтовое соединение разъема на кабеле от антенны с ответным разъемом на модеме, а также места обжима разъемов на кабель. Кроме этого, если антенна имеет собственное разъемное соединение с антенным кабелем (у некоторых антенн имеется "штатный" кабель, выходящий герметично из корпуса антенны), нужно герметизировать и это соединение (если вы приобретаете антенные кабели у нас, разъем на них уже будут герметизированы).

Отсутствие герметизации упомянутых соединений может явиться причиной коррозии разъемов и кабелей, что приводит к ухудшению или даже пропаданию связи между модемами со временем.

Кстати, если вы заметили, что нормально работающая система стала "сама собой" работать хуже или вовсе перестала работать через какое-то время эксплуатации, первым делом внимательно проверьте все уличные разъемные соединения на предмет коррозии и прочих повреждений - с вероятностью в 99% проблема там (параметры модемов со временем не ухудшаются).

Для герметизации удобно применить специальную термоусадочную трубку (термофит), но непременно с клеевым наполнителем. Используйте трубку такой длины, чтобы она покрыла все разъемное соединение с нахлестом 1,5...2 см на кабель.

В комплекте у всех модемов в уличном исполнении имеется пара отрезков такой трубки.

На рисунке ниже показана герметизация термоусадочной клеевой трубкой разъемов у модемов в малогабаритных исполнениях IP65 (IP65 IND и IP65 Lite) - у них антенный разъем установлен на стенку корпуса. У модема в исполнении IP65 в "большом" корпусе антенный разъем расположен на отрезке кабеля, выведенном из корпуса через кабельввод.

termofit

Термоусадочная трубка подходит для герметизации разъемов и кабелей с небольшим отличием в диаметре, как, например, в случае кабеля RG-58 и разъема SMA у модема. Если же необходимо герметизировать кабель с разъемом, чьи диаметры сильно отличаются (например, тот же кабель RG-58 и разъемы TNC и N типа, часто используемые на антеннах) термоусадка уже не подойдет. Для таких случаев рекомендуем использовать электроизоляционную мастику («сырую резину») или самовулканизирующуюся клейкую ленту на основе этиленпропиленовой резины (ЭПР).

3m

Для герметизации следует плотно, с натяжением при намотке и перекрытием витков, намотать электроизоляционную мастику или самовулканизирующуюся клейкую ленту на разъемное соединение (начиная с антенного кабеля и до самого корпуса модема/антенны). Намотку нужно произвести в одном и, не прерываясь, в обратном направлении.

Поверх слоя мастики или самовулканизирующейся ленты рекомендуем наложить слой ПВХ изоленты. Используйте качественную изоленту, рассчитанную на широкий диапазон температур, иначе она быстро потеряет свои свойства.

Не используйте для герметизации «обычную» термоусадку (теромфит) без клеевого слоя — она не обеспечит требуемой герметичности. Такую термоусадку можно применить только вместо ПВХ изоленты поверх слоя мастики или самовулканизирующейся ленты.


Не используйте для герметизации обычную изоленту - со временем под действием окружающей среды клеевой слой теряет свои свойства и слои изоленты начинают отслаиваться.


Не используйте для герметизации ацетатные герметики - они «разъедают» цветные металлы и разъем не прослужит и нескольких месяцев.



Будьте последовательны.

Первым делом в лабораторных условиях ("на столе") добейтесь, чтобы ваша система заработала должным образом по проводам (RS485/232) и только после этого приступайте к замене проводов на модемы - так Вы избежите решения уравнения с несколькими неизвестными при попытке понять, что происходит и почему что-то не работает.

Когда Вы уверены, что по проводам все работает как положено, можно приступить к подготовке модемов - следует задать необходимые для правильной работы параметры, после чего можно подключать модемы к оборудованию.

Теперь так же в лабораторных условиях нужно убедиться, что система работает через модемы, и только после этого можно приступить к установке оборудование на местности.

Указанная последовательность может существенно упростить и ускорить процесс построения системы с модемами.



Настройка модемов с индикатором

Модемы в исполнениях с символьным индикатором и кнопками управления (индекс IND в обозначении) настраиваются оперативно и автономно с помощью простого меню конфигурации, для их настройки не нужно никакого дополнительного оборудования.

Процесс настройки прост и заключается в выборе нужных значение для параметров, определяющих работу модема с внешним оборудованием по RS-485/232 (скорость, формат данных) и между собой по радио (частота, скорость, мощность).

Список параметров с перечнем допустимых значений приведен в таблице ниже. Параметры обозначаются и отображаются на индикаторе двумя или одним символом, после которых отображается их значение (например, C 96 или Ch06). Рамкой выделены значения параметров по умолчанию.

Таким образом, процесс настройки модемов с индикатором является достаточно очевидным и не требует дополнительных пояснений.

Настройка модемов без индикатора

Настройка модемов в исполнениях без индикатора производится командами по интерфейсу RS-232/485, поэтому для настройки такие модемы нужно подключать через переходник USB/RS-232/485 к компьютеру, на котором запущена так называемая "терминальная" программа, например, PComm (http://rateos.ru/files/PComm210.zip).

Программирование осуществляется путем отправки из терминальной программы в модем текстовых команд, на которые модем отвечает подтверждением (ОК) или ошибкой (ERR), если он не понял команду и/или ее параметры.

Подключите порт RS-485/232 модема через переходник USB/RS-232(485) к порту USB компьютера.

Запустите на компьютере терминальную программу, откройте в ней СОМ-порт, к которому подключен модем, с параметрами 9600 бод, 8 бит данных, без контроля четности, 1 стоповый бит, без контроля потока (параметры приведены для модемов с заводскими установками!).

В некоторых терминальных программах следует включить в настройках параметров отображение введенных символов на экране (по умолчанию может быть выключено) - иначе не будут видны вводимые в модем команды.

Нажмите кнопку MODE на модеме - загорится красным светодиод MODE (признак входа в командный режим), а в окне терминальной программы Вы должны увидеть приветствие примерно следующего вида.

sp433-welcome

Если приветствие не появилось или видны нечитаемые символы, то имеются какие-то проблемы с подключением модема к СОМ порту компьютера:

  • выбран не тот COM порт в терминальной программе;
  • параметры СОМ-порта в терминальной программе не соответствуют параметрам COM порта модема;
  • установлен аппаратный контроль потока в терминальной программе (должен быть выключен).

Подайте на модем команду $DMP (напечатайте ее в окне терминала, используйте заглавные латинские буквы без пробелов, отправка команды в терминал - "ENTER") - в ответ модем должен выполнить ее, выдав список своих основных параметров.

sp433-dmp

Если вы печатаете команду, а в окне терминальной программы не видно набираемых символов, то, как уже говорилось ранее, включите в настройках терминальной программы отображение вводимых символов на экране - по умолчанию оно может быть выключено.

Если модем не реагирует на команды, то, вероятно, имеются проблемы с подключением его к терминальной программе:

  • неправильно установлена перемычка выбора порта RS-232 или RS-485 в модеме;
  • установлен аппаратный контроль потока в терминальной программе (должен быть выключен).

Если в ответ на команду (касается всех команд) модем выдает сообщение ERR> (ошибка), значит он не распознал эту команду: проверьте ее написание - команды должны начинаться с символа $ и печататься заглавными латинскими буквами без пробелов.

Если модем при входе в командный режим выдает приветствие и реагирует на команды - он правильно подключен к компьютеру, можно приступать к его программированию и лабораторным испытаниям.



Этот вопрос справедлив скорее для модемов в исполнениях без индикатора, у которых действительно длинный список команд управления (десятки команд). У модемов с индикатором для оперативного изменения доступны только 6 основных параметров - больше и не потребуется изменять в подавляющем большинстве типовых применений.

При этом в типовых применениях из всего множества доступных команд у модемов без индикатора может потребоваться использовать только несколько основных команд, аналогичных основных параметрам у модемов с индикатором.

Обязательными и непременными условиями правильной работы модемов в качестве радиоудлинителя последовательного порта RS-485 или RS-232 являются лишь 3 фактора:

  • прозрачный (лучше широковещательный) режим работы - именно такой режим задан во всех модемах по умолчанию;
  • параметры обмена данными по последовательному порту (скорость, четность и др.) должны совпадать с параметрами порта внешнего оборудования. Эти параметры у модемов с индикатором задаются параметрами C и F, а у модемов без индикатора - командой $COM;
  • все модемы системы должны работать на одной частоте и на одной скорости обмена данными в эфире. Частота (точнее, канал) у модемов с индикатором задается параметром Ch, а у модемов без индикатора - командой $FREQ. Скорость в эфире - параметром Ar и командой $AR соответственно.

Таким образом, можно рекомендовать следующий универсальный алгоритм настройки модемов, который подойдет для 99% случаев их применения. В скобках указаны соответствующие параметры для модемов с индикатором и команды для модемов без индикатора.

  • Сбрасываем параметры модема в заводские установки (супердлинное нажатие кнопки ВЫБОР в режиме конфигурации / команда $IEE). Сброс настроек даст уверенность в том, что модем работает в нужном режиме и с заведомо известными параметрами.

  • Узнаем параметры последовательного порта RS-485 или RS-232, с которыми работает внешнее оборудование и выставляем такие же параметры модемам (параметры C и F / команда $COM). По умолчанию (и после сброса настроек в заводские значения) модемы работают по порту со скоростью 9600 8N1, так что если у внешнего оборудования такие же параметры порта, ничего дополнительно делать не нужно.

  • Задаем всем модемам системы одинаковую скорость в эфире (параметр Ar / команда $AR). Если все модемы в системе одинаковые (все с индикатором или все без индикатора), то у них после сброса настроек в заводские значения автоматически будет одинаковая скорость. Если же в одной системе используются разные модемы, то скорость в эфире после сброса у них будет разная: Ar 3 (9600 бит/с) у модемов с индикатором и $AR=1 (4800 бит/с) у модемов без индикатора, поэтому потребуется "выравнивание" скоростей. Рекомендуемая "оптимальная" скорость для большинства применений - 9600 бит/с (Ar 3 / $COM=3).

  • Задаем всем модемам системы одинаковую рабочую частоту (канал) (параметр Ch / команда $FREQ). Если все модемы в системе одинаковые (все с индикатором или все без индикатора), то у них после сброса настроек в заводские значения автоматически будет одинаковая рабочая частота (канал). Если же в одной системе используются разные модемы, то рабочая частота после сброса у них будет разная: 433,200 МГц (Ch06) у модемов с индикатором и 433,920 МГц ($FREQ=433920,433920) у модемов без индикатора, поэтому потребуется "выравнивание" частот.

  • При необходимости можно изменить мощность передатчика модемов (параметр Po / команда $PWR). У некоторых модемов есть также дополнительный аппаратный переключатель повышенной мощности. Повышение мощности позволяет скомпенсировать потери в длинных антенных кабелях.

Для модемов, имеющих два порта (и RS-485 и RS-232), не забудьте выбрать рабочим нужный порт. У модемов с индикатором выбор производится программно из меню конфигурации (параметр P), у модемов без индикатора - переключателем или перемычкой внутри корпуса.


После окончания настройки модемов без индикатора командами из терминальной программы нужно обязательно сохранить введенные настройки командой $S. Достаточно одной команды $S в конце сеанса настройки.


Для наглядности приводим также пример сеанса программирования модема без индикатора для работы в качестве прозрачного радиоудлинителя последовательного порта с оборудованием, которое работает по RS-485 с параметрами 19200,8N1.

Если бы не необходимость в этом примере изменить скорость по порту на 19200 (по умолчанию у модемов 9600), можно было бы вовсе ничего не менять в настройках модема (разве что при необходимости сменить рабочую частоту и мощность передатчика). Изменение скорости в эфире ($AR=3 вместо $AR=1 по умолчанию) необязательное и в примере сделано заодно, раз уж все равно пришлось менять настройки скорости по порту.

sp433-programming

Подробные пояснения даны в ответах на следующие вопросы.



Режим работы

В подавляющем большинстве случаев радиомодемы "Спектр 433" используются в качестве радиоудлинителя последовательного порта RS-485 или RS-232. При этом внешнее оборудование, использующее модемы работает по последовательному порту с применением протоколов по принципу "запрос-ответ" с топологией "звезда", при которой один "мастер" (ПЛК, пульт и т.д.) последовательно опрашивает несколько "слейвов" (модули ввода/вывода, счетчики, пожарные датчики и т.д.) и принимает от них ответы.

Адресация в таких системах обеспечивается на уровне протокола, которые использует внешнее для модемов оборудование - мастер обращается к слейвам по их уникальным адресам. Чаще всего используется протокол ModBus, но даже если оборудование использует какой-то другой протокол (Болид и др.), смысл остается тот же: любой протокол в схеме "звезда" работает по принципу "запрос-ответ" с собственной адресацией.

Для работы в таких системах радиомодемы должны работать в прозрачном широковещательном режиме.

В широковещательном режиме данные от каждого модема системы принимаются всеми остальными модемами: все модемы "слышат" друг друга, получается полная аналогия одной общей проводной шины RS-485. Адресация же, как уже говорилось, обеспечивается на уровне протокола внешнего оборудования, поэтому нет необходимости заботиться об адресации на уровне модемов - модемы формируют "виртуальную" общую шину RS-485 для всех устройств системы.

Для установки широковещательного режима параметр TXID (адрес модема-получателя) модема должен иметь значение FFFF (передаваемые данные предназначены для всех модемов). Естественно, все модемы системы должны работать в широковещательном режиме (и модем-мастер и модемы-слейвы). Все модемы такой системы будут совершенно одинаковы, любой из них можно использовать и с мастером, и со слейвом.

Радиомодемы "Спектр-433" по умолчанию (при поставке) уже настроены на работу в прозрачном широковещательном режиме, так что если Вы планируете использовать модемы в качестве удлинителя последовательного порта, то необходимости в изменении режима работы радиомодема нет. Если Вы не знаете, какой режим установлен в Вашем модеме (не уверены, что параметры модемов не менялись после поставки), сбросьте модем в заводское состояние (супердлинное нажатие кнопки ВЫБОР в режиме конфигурации у модемов с индикатором или команда $IEEE у модемов без индикаторов), тем самым Вы зададите нужный режим работы и заведомо известные другие параметры.

Параметры последовательных портов RS-485 и RS-232

Чтобы модем мог обмениваться данными с внешним оборудованием по последовательному порту RS 485 или RS-232, необходимо, чтобы параметры порта модема совпадали с параметрами порта внешнего оборудования.

У модемов с индикатором параметры последовательного порта модема устанавливаются параметрами C и F.

Spect433IND_PortParams

У модемов без индикатора для установки параметров портов используется команда $COM.

sp433-com

Параметры "Инверсия сигнала DCD" и "Анализировать сигнал RTS" могут иметь значение только при использовании интерфейса RS-232 модема, но чаще всего не имеют значения и для RS-232 - внешнее оборудования практически никогда не использует эти сигналы.

Например, командой $COM=11100001 устанавливается скорость по последовательному порту 4800 бод, 8 бит данных без контроля четности.

Если Вы меняете параметры последовательного порта модема, на забудьте изменить их соответственно и в терминальной программе при программировании!

Скорость обмена данными между модемами в эфире

Для того, чтобы модемы "слышали" друг друга по радио, они должны работать на одинаковой скорости обмена данными в эфире.

Скорость обмена данными в эфире задается параметром Ar (модемы с индикатором) или команда $AR (модемы без индикатора).

AR_params

Обратите внимание, что для каждого значения скорости возможно установить высокую (нечетные значения) или низкую (четные значения) девиацию частоты. Настоятельно рекомендуем использовать только нечетные значения параметра Ar или команды $AR (с высокой девиацией): Ar1, Ar3, Ar5 и Ar7. Четные значения (те же скорости с низкой девиацией) предназначены только для совместимости с радиомодемами Спектр 9600 GM.


Скорость обмена данными в радиоэфире между модемами, строго говоря, никак не связана со скоростью обмена данными между модемами и внешним оборудованием по последовательному порту RS-485/232: модемы могут работать с оборудованием на одной скорости по порту, а в эфире между собой - на любой другой: как на более низкой, так и на более высокой.

При типовом использовании модемов, когда внешнее оборудование передает через модемы небольшой объем данных и обмен этими данными происходит не очень интенсивно, чаще всего нет практически никакого значения, на какой скорости работают модемы в эфире. Например, в типовых системах пожарной сигнализации (Болид или аналогичная) или в других системе сбора телеметрических данных с удаленных датчиков, мастер (пульт ПЛК, SCADA) опрашивает удаленные объекты не чаще 3...4 раз в секунду, объем передаваемых пакетов с данными при этом не превышает нескольких десятков байт. За время между циклами опроса модем спокойно успеет передать запросы и ответы, даже если скорость обмена данными в эфире будет значительно ниже, чем по последовательному порту - несколько увеличится только время передачи данных (время ожидания запрос-ответ).

Если же поток данных по последовательному порту довольно плотный, то при более низкой пропускной способности (низкой скорости) в эфире модемы могут не успевать передавать получаемые по порту данные, начнется заполнение буфера модема. Если пропускная способность модемов в эфире на достаточно длительное время будет ниже требуемой пропускной способности по последовательному порту, буфер модема заполнится и начнется потеря данных.

При этом следует понимать, что под скоростью обмена данными в эфире понимается "физическая" скорость, тогда как "информационная" (полезная) скорость при этом заметно ниже физической, поскольку "полезные" данные от внешних устройств перед передачей в эфир дополняются служебными (помехоустойчивое кодирование, встроенная адресация и т.д.), кроме этого модему нужно время на включение приемопередатчика и т.д. Таким образом, полезная скорость передачи данных в эфире на практике примерно в полтора раза ниже установленной параметром Ar физической скорости. Например, при установленной скорости 9 600 бит/с в эфире модемы обеспечат пропускную способность в канале примерно 6 000 бит/с.

С точки зрения пропускной способности следовало бы повышать скорость обмена данными в эфире, но с другой стороны, скорость в эфире влияет на дальность связи между модемами: с повышением скорости уменьшается достижимая дальность связи.

Таким образом, выбор скорости в эфире является компромиссом между пропускной способностью и дальностью связи.

Как уже говорилось, на практике при типовом использовании пропускная способность обычно не имеет существенного значения, поэтому рекомендуем использовать скорость в эфире 9600 бит/с (параметр Ar 3 / команда $AR=3). Изменять это значение имеет смысл только при осознанной необходимости: уменьшать для повышения дальности связи или увеличивать для увеличения пропускной способности.

Рабочая частота (канал)

Все модемы в одной системе должны работать на одной частоте.

Рабочую частоту модемов можно установить в диапазоне от 433,075 МГц до 434,775 МГц, при этом у модемов без индикатора частота задается "напрямую" командой $FREQ (например, $FREQ=433200,433200), а у модемов с индикатором вместо частоты задается номер одного из каналов (параметр Ch) стандартной сетки частот диапазона LPD.

LPD_channels

"Заводская" установка рабочей частоты (канала) у модемов с индикатором - 433,200 МГц (параметр Ch06), а у модемов без индикатора - 433,920 МГц (команда $FREQ=433920,433920), поэтому в случае использования в одной системе разных модемов потребуется установка одинаковой частоты. Для это можно, как вариант, установить у модема с индикатором "виртуальный" канал Ch96 (433,920 МГц), предусмотренный специально для совместимости с частотой по умолчанию у модемов без индикатора.

Рабочую частоту (канал) выбирают из соображений ухода от помех, создаваемого другим оборудованием. Как правило, основная часть оборудования работает ближе к центру диапазона - на частотах вокруг 433,920 МГц - поэтому логично задать модемам рабочую частоту ближе к краям диапазона; 433,200...433,600 МГц или 434,300...434,700 МГц.

Возможность выбора рабочей частоты/канала позволяет также организовать на одной территории несколько независимых систем из радиомодемов, работающих на разных частотах и не мешающих друг другу (аналог нескольких независимых шин RS-485). Величина разноса частот/каналов в этом случае определяется скоростью обмена в радиоэфире (параметр Ar / команда $AR) - чем выше скорость, тем дальше нужно разносить рабочие частоты для исключения взаимного влияния.

Ch_spacing

Мощность передатчика

Модемы "Спектр 433" позволяют программно устанавливать 4 уровня мощности передатчика: 10, 25, 50 и 100 мВт (параметр Po / команда $PWR). У исполнений DIN IND, IP65 IND и IP65 Lite есть также дополнительный переключатель режима повышенной мощности, в котором установленная программно мощность увеличивается в 1,3...1,6 раз.

Увеличением мощности можно скомпенсировать потери радиосигнала в длинном ВЧ кабеле (от модема до антенны).



Все радимодемы и радиомодули "Спектр 433" по умолчанию и при сбросе в заводские настройки работают в так называемом широковещательном режиме. В этом режиме каждый из модемов системы, будь их всего два или сотня, при передаче данных в эфир использует широковещательный адрес получателя - адресует данные всем модемам. Соответственно, все модемы-получатели, кто физически "услышал" отправителя (до которых дошел радиосигнал), выдадут полученные данные на свой порт RS-485/232 для внешнего оборудования. Логическая адресация в такой системе осуществляется на уровне протокола внешнего оборудования. Все это можно назвать полным логических аналогом работы внешнего оборудования на одной общей шине RS-485 (только вместо общей шины RS-485 - общая рабочая радиочастота/канал).

В широковещательном режиме модемы не могут "гарантировать" доставку данных по радио (с подтверждениями получателя о доставке и с повторами при отсутствии такого подтверждения) по понятной причине - поскольку на уровне модемов нет индивидуальной адресации, отправитель не знает, от кого из произвольного числа получателей ждать подтверждения.

Однако, если говорить, от системе всего из двух объектов, то теоретически более логичным выглядит использование режима "точка-точка", поскольку в этом режиме модемы по радио используют индивидуальную адресацию и "гарантируют" доставку данных по радио в обе стороны. Отправитель после передачи данных ждет от адресата подтверждения о получении и в случае не получения подтверждения будет повторять отправку данных до получения подтверждения (количество попыток ограничивается настройкой соответствующих параметров модема).

Режим "точка-точка" задается заданием вместо широковещательного индивидуальных адресов TXID (адрес модема-получателя, команда $TXID) модемов "крест-накрест": TXID у первого модема равен адресу MYID (собственному адресу) второго модема и наоборот. Например, для модемов с собственными адресами MYID1=1111 и MYID2=2222 следует задать TXID1=2222 и TXID2=1111. У модемов с индикатором изменить адрес TXID (по умолчанию он широковещательный FFFF) можно только в расширенном режиме конфигурации - командами по RS-485/232.

Но несмотря на то, что режим "точка-точка" выглядит более надежным из-за наличия гарантий доставки данных и подходящим для системы из двух объектов, в случаях, когда адресация в системе осуществляется на уровне внешнего оборудования, лучше даже в системах из двух объектов использовать широковещательный режим без подтверждений.

Дело в том, что подтверждения доставки на уровне модемов вносит в работу системы элементы непредсказуемости и неуправляемости, что в некоторых случаях может привести даже к потери работоспособности системы. Это связано с тем, что на работу протокола обмена данными на уровне внешнего оборудования накладывается собственный протокол обмена данными на уровне модемов.

Как правило, даже в случает системы из двух объектов, они работают по принципу "запрос-ответ". Внешний мастер периодически посылает запросы и ждет на них ответ от внешнего слейва. Представим, что по какой-то причине один из запросов мастера не был доставлен с первого раза (например, из-за помех в радиоканале) и модем, запрограммированный на работу в режиме "точка-точка" начинает повторять его (иногда и несколько раз), чтобы гарантировать доставку. Мастер при этом уже не дождался ответа на этот запрос (у него задается свое собственное время ожидания ответа от слейва и его не интересуют проблемы модемов) и посылает в модем следующий запрос, который попадает в буфер модема и ждет там своей очереди на отправку, пока модем не доставит предыдущий запрос.

Таких запросов может накопиться несколько и при возобновлении связи все они будут переданы в эфир, приняты слейвом и слейв ответит на все накопившиеся запросы. Мастер при этом может быть совсем не готов к такой ситуации - он уже и "забыл" про неотвеченные вовремя запросы, они ему уже совсем не нужны.

В худшем случае (при достаточно продолжительном пропадании связи) может случиться также ситуация, когда полностью заполнится буфер модема и данные на входе в модем будут просто потеряны.

Таким образом, при использовании режима "точка-точка" возможны ситуации, когда время получения ответа от слейва на запрос мастера становится непредсказуемым. Кроме этого, есть вероятность выхода системы из под контроля и потери данных - модемы могут быть заняты обеспечением гарантии доставки уже ненужных данных, а нужные данные при этом будут становиться ненужными или вовсе теряться.

В широковещательном же режиме неуправляемых и необъяснимых ситуаций, когда модемы "живут своей жизнью", обеспечивая гарантированную доставку данных, возникнуть не может. Худшее, что может случиться в случае проблем со связью - на некоторые запросы не будут получены ответы, а при возобновлении связи работа системы автоматически и быстро возобновится.

Исходя из вышесказанного, рекомендуем использовать широковещательный режим работы между модемами - это гарантирует предсказуемую и понятную работу системы.



После программирования всех модемов системы и перед тем как устанавливать их на объекты в составе системы с внешним оборудованием, рекомендуем сначала проверить наличие радиосвязи между модемами и добиться успешной стыковки их с оборудованием в лабораторных условиях. Такая проверка "на столе" позволит обнаружить возможные проблемы и оперативно устранить их.

После этого можно провести проверку работоспособности системы уже в штатных "боевых" условиях на местности - модемы с антеннами в штатных местах на объектах.

Проверку системы с модемами можно разделить на две части - проверка связи между модемами по радио и проверка стыковки (как аппаратной, так и программной) модемов с внешним оборудованием.

Проверка связи между модемами

Для проверки связи между модемами в лабораторных условиях нужны будут 2 компьютера с терминальными программами или один компьютер с двумя СОМ-портами (или переходниками USB - RS2-32 или USB - RS-485), с каждым из которых работает терминальная программа (программу запускаем два раза, в настройках указываем разные СОМ порты). Естественно, параметры СОМ-портов программы должны быть согласованы с параметрами СОМ-портов модемов.

Пару проверяемых модемов подключаем к СОМ портам. Модемы должны быть в "рабочем" (штатном) режиме (не в командном!). В качестве антенн при проверке в лабораторных условиях (в пределах комнаты) можно использовать как штатные антенны, так и просто кусок провода (5...10 см) в антенном разъеме.

Для проверки связи отправляйте произвольные символы в окне одной терминальной программы - они должны передаться через модемы в окно второй программы, и наоборот. Если символы проходят в обе стороны - модемы настроены правильно, можно проверять их в работе с Вашим оборудованием.

Проверка стыковки модемов с оборудованием

Первым делом следует убедиться в работоспособности Вашего оборудования без модемов (по кабелю): настройте и запрограммируйте Вашу систему так, чтобы она работала в нужном режиме по проводам.

После этого следует выполнить проверку связи между модемами без внешнего оборудования, чтобы убедиться, что модемы между собой работают нормально.

Только после этих проверок можно приступать к замене проводов радиомодемами, иначе в случае проблем будет трудно разобраться, в чем дело и что не так.

В большинстве случаев беспроводная система должна заработать автоматически - убедитесь, что оборудование работает через модемы так же, как работало по проводам, после чего можно приступать к монтажу оборудования на объекты.

Если же система не заработала через радиомодемы (мастер системы показывает ошибки связи или что-то подобное), при этом работая по проводам, значит, потребуются дополнительные настройки оборудования (см. вопрос "Почему мое оборудование не заработало через радиомодемы?").



Как говорилось ранее, при работе радиомодемов в прозрачном режиме внешнее оборудование "не замечает" их и работает так же, как и по проводам (конечно, при условии правильной конфигурации модемов).

В целом это так и есть, однако, когда мы говорим о прозрачности модемов для внешнего оборудования, стоит помнить о некоторых оговорках. В некоторых случаях эти оговорки не существенны и не повлияют на работу внешнего оборудования через модемы, в других - могут оказаться причиной того, что внешнее оборудование не заработает через радиомодемы без дополнительных настроек.

Далее описаны основные причины, приводящие к тому, что система отказывается работать через модемы, и даются рекомендации по их устранению.

Естественно, предполагается, что модемы подготовлены к работе с оборудованием, а также есть уверенность, что система работает по проводам и проблемы возникают только при замене проводов модемами.

Задержки при передаче данных

Главное (и наиболее часто приводящее к тому, что оборудование "не хочет" работать через модемы) отличие работы через модемы от работы по кабелю заключается в различных задержках при передаче данных. Если при работе по кабелю задержки при передачи данных от мастера к слейву и обратно практически отсутствуют (или измеряются единицами миллисекунд), то при работе через радиомодемы эти задержки могут составлять десятки миллисекунд.

Дополнительные задержки возникают из-за того, что путь прохождения данных при работе через модемы "удлиняется": модем должен принять их в свой буфер, понять, что пакет данных кончился и можно передавать его в эфир, включить передатчик, осуществить передачу, приемный модем должен принять данные в свой буфер и выдать их на свой последовательный порт.

Для систем, построенных по топологии "звезда" (мастер - слейвы) с протоколом опроса удаленных объектов по принципу "запрос мастера - ответ слейва" наличие дополнительных задержек при работе через модемы приведет к увеличению времени между отправкой запроса мастером и получению им ответа от слейва. В протоколах таких систем практически всегда определено время (тайм-аут) ожидания мастером ответа от слейва - если ответ не получен за это время, мастер считает, что слейв не отвечает и перестает ждать от него ответа.

Вполне может оказаться, что при работе через модемы ответы от слейвов приходят с опозданием - когда мастер их уже не ждет и сообщает об отсутствии связи или неполучении ответа от слейва.

Таким образом, для исправления такой ситуации необходимо либо уменьшать задержки при передачи данных, либо увеличивать время ожидания ответов в протоколе работы системы. Если модемы сконфигурированы с учетом рекомендаций, то уменьшить задержки на уровне модемов уже не получится - остается только увеличивать время ожидания ответа в настройках мастера системы.

Как правило (практически всегда), протоколы типа ModBus предусматривают такое увеличение - мастер (пульт, ПЛК, ОРС-сервер) должен иметь возможность конфигурации временнЫх параметров протокола, так что ситуация легко разрешима.

Какие именно времена ожидания ответа устанавливать для работы через модемы? Лучше начать с заведомо большого значения (скажем, 500 мс) - если после этого система заработала, значит, проблема была именно в задержках. После этого можно при необходимости уменьшать время ожидания до тех пор, пока система продолжает надежно работать.

Если в системе используются ретрансляторы, то задержки при доставке данных через цепочку ретрансляторов будут длиннее (примерно в 2 раза на каждый ретранслятор).



Одно из самых популярных применений радиомодемов "Спектр 433" - система "Орион" производства компании Болид.

Здесь радиомодемы используются в качестве прозрачного радиоудлинителя RS-485 и позволяют избавиться от проводов между мастером системы (пульт С200М) и удаленными приборами.

На рисунке для простоты показан вариант связи пульта С200М с одним прибором С2000-2, но практически нет ограничений на количество и тип удаленных объектов - нужно просто добавить на каждый удаленный объект модем с подходящей антенной. При этом можно использовать радиомодемы в любом исполнении (DIN, IP65, IP65 Lite) в зависимости от особенностей установки и в любом сочетании (в одной системе могут работать модемы в разных исполнениях).

В системе "Орион" оборудование общается по шине RS-485 на скорости 9600 бод, а именно на эту скорость настроены радиомодемы "Спектр 433" по умолчанию. Кроме этого, по умолчанию модемы работают в прозрачном широковещательном режиме, а именно это и нужно для работы в системе "Орион".

Таким образом, модемы "Спектр 433" изначально готовы для работы в системе "Орион" без необходимости изменения их настроек "по умолчанию" (не забудьте только выбрать переключателем/перемычкой рабочий интерфейс RS-485, а не RS-232).

При этом для работы системы через радиомодемы потребуется изменение настроек мастера системы - пульта С200М. Изменения настроек касается увеличения нескольких тайм-аутов, поскольку значения по умолчанию рассчитаны на быстрые ответы удаленных приборов по проводу, а при работе через модемы ответы будут приходить с задержкой.

Для настройки пульта С2000М используется программа «RS-485settings» (доступна на сайте компании "Болид"), с ее помощью следует установить следующие параметры пульта:

  • пауза перед сеансом без изменения направления - 50 мс
  • пауза перед сеансом со сменой направления - 50 мс
  • таймаут для ответа на запрос событий - 800 мс
  • таймаут для ответа на команду - 800 мс
  • таймаут для ответа при поиске - 800 мс

Итак, для работы в системе "Орион" не требуется изменение "заводских" настроек радиомодемов "Спектр 433", но необходимо изменить настройки пульта С200М.

Если вы не уверены, что модемы имеют заводские настройки, рекомендуем сбросить их в заводские командой $IEE. При вводе команды используйте уникальные адреса MYID (см. Руководство пользователя), поскольку в одной системе нельзя использовать модемы с одинаковыми MYID.

Следует отметить, что изменение настроек модемов может все же понадобится, но лишь во "вспомогательных" целях: например, сменить рабочую частоту (чтобы уйти от помех на частоте по умолчанию) или увеличить выходную мощность модема (чтобы скомпенсировать потери в антенном фидере).

Также стоит упомянуть, что данные здесь рекомендации по использованию радиомодемов "Спектр 433" с настройками по умолчанию отличаются от рекомендаций компании "Болид" (там рекомендуют использовать между модемами режим "точка-точка"). Наш вариант более "правильный", поскольку:

  • обеспечивает связь с любым количеством удаленных приборов (вариант настроек, рекомендованный "Болид", рассчитан только на один удаленный прибор
  • позволяет сделать настройки всех модемов в системе одинаковыми (соответственно, не нужно заботиться о том, какой модем куда ставить)



Одним из частых вариантов применения радиомодемов "Спектр 433" является удаленное считывание показаний и архивов из счетчиков электроэнергии.

Поскольку модемы обеспечивает прозрачную трансляцию RS-485, проблем при работе со счетчиками, оборудованными этим интерфейсом (например, счетчики Меркурий в соответствующих исполнениях с RS-485/CAN), как правило не возникает - достаточно выбрать рабочим интерфейс RS-485 и подключить RS-485 модема к RS-485 счетчика, а второй радиомодем подключить к компьютеру с программой считывания через преобразователь USB-RS485 (или использовать модем с портом USB). Настройки модемов "по умолчанию" вполне подходят для данной задачи (если скорость счетчика на RS-485 равна 9600 бод), так что нет необходимости как-то настраивать модемы для работы со счетчиками.

Работа со счетчиком через радиомодемы осуществляется с помощью стандартных программ считывания/конфигурации счетчиков, предоставляемых производителем счетчиков - для программы не будет разницы в работе со счетчиком по проводу или через радиомодем.

Программа удаленно через радиомодем может опрашивать/считывать любое количество счетчиков - нужно лишь задать всем счетчикам системы уникальные сетевые адреса и выбирать для работы счетчик с нужным адресом.

Для счетчиков Меркурий есть несколько особенностей, которые нужно учитывать:

  • Можно использовать счетчики, оборудованные как интерфейсом RS-485, так и CAN - интерфейс CAN реализован в них только на физическом уровне (близком по параметрам с RS-485), на логическом же уровне обмен по CAN и по RS-485 совпадают. При использовании счетчиков с CAN нужно лишь поменять полярность подключения интерфейса RS-485 модема.
  • Из-за особенностей реализации RS-485/CAN в счетчиках может иметь значение включение/выключение терминального резистора на шине RS-485 в модеме - если вдруг не получается наладить обмен между модемом и счетчиком по RS-485/CAN, попробуйте подключить или отключить этот резистор соответствующим переключателем (перемычкой) в модеме.
  • Интерфейс RS-485/CAN счетчиков требует подключения питания на соответствующие клеммы счетчика (как правило, 7...12 В).



Да, конечно. Мы заинтересованы в том, чтобы клиенты не просто купили наше оборудование, а чтобы оно у них работало, поэтому мы с удовольствием предоставим нужный комплект оборудования для проверки его работы в вашей системе в конкретных условиях эксплуатации.

Подробнее >>

Цены

Радиомодем «Спектр 433 DIN»9 200,00 P
Радиомодем «Спектр 433 DIN IND»9 800,00 P
Радиомодем «Спектр 433 DIN USB»9 800,00 P
Радиомодем «Спектр 433 IP65»9 700,00 P
Радиомодем «Спектр 433 IP65 IND»9 300,00 P
Радиомодем «Спектр 433 IP65 Lite»8 500,00 P