OpenSCADAWiki: Doc/ Serial ...

Home | Каталог | Изменения | Комментарии | Пользователи | Регистрация | Вход  Пароль:  
 

Модуль <Serial> подсистемы "Транспорты"

Модуль: Serial
Имя: Последовательный интерфейс
Тип: Транспорт
Источник: tr_Serial.so
Версия: 1.6
Автор: Роман Савоченко, Максим Кочетков
Описание: Предоставляет последовательный интерфейс. Используется для обмена данными через последовательные интерфейсы типа RS232, RS485, GSM и другое.
Лицензия: GPL

Оглавление

Введение

Модуль транспорта Serial предоставляет в систему поддержку транспортов, основанных на последовательных интерфейсах типа RS232, RS485, GSM и другие. Поддерживаются входящие и исходящие транспорты. Добавить новые входящие и исходящие интерфейсы можно посредством конфигурации транспортной подсистемы в любом конфигураторе системы OpenSCADA.


В режиме модема модулем поддерживается смешанный режим работы. Смешанный режим подразумевает наличие входящего транспорта, который ожидает внешних подключений, а также исходящего транспорта на том-же устройстве. Т.е. входящий транспорт будет игнорировать все запросы при наличии установленного исходящим транспортом соединения, в тоже время исходящий транспорт не будет осуществлять попыток установить соединение при наличии подключения к входящему транспорту или соединения другого исходящего транспорта, например, с другим номером телефона.


 (2 Кб) В обычном режиме последовательного интерфейса не допускается многократное использование одного и того-же порта во входящих и исходящих транспортах. Глобального блокирования последовательного устройства не осуществляется в виду неоднозначности этого процесса на системном уровне, а многократное использование может привести к непредсказуемым проблемам. При необходимости организации локального последовательного канала с парой связанных портов рекомендуется использование команды "$ socat -d -d pty,raw,echo=0,perm=0666 pty,raw,echo=0,perm=0666".

1. Входящие транспорты

Сконфигурированный и запущенный входящий транспорт открывает порт последовательного интерфейса для ожидания запросов клиентов. Каждый входящий интерфейс обязательно связывается с одним из доступных транспортных протоколов, к которому передаются входящие сообщения.


Диалог конфигурации входящего последовательного интерфейса изображён на рис.1.


Конфигурация входящего транспорта. (75 Кб)
Рис.1. Диалог конфигурации входящего последовательного интерфейса.

С помощью этого диалога можно установить:


Транспорт поддерживает возможность работы в режиме модема. Данный режим включается пятым параметром адреса и подразумевает ожидания звонка от удалённого модема (запрос "RING"), ответа на звонок (команда "ATA") и последующей передачи запросов от удалённой станции протоколу транспорта. Отключение сеанса связи осуществляется инициатором соединения и приводит к переподключению модема приёмника на ожидание новых звонков.


Для настройки модема входящего транспорта предусмотрена специальная вкладка "Модем" (рис.2).


Вкладка "Модем" конфигурации модема входящего последовательного интерфейса. (73 Кб)
Рис.2. Вкладка "Модем" конфигурации модема входящего последовательного интерфейса.

С помощью этого диалога можно установить следующие свойства работы с модемом:

2. Исходящие транспорты

Сконфигурированный и запущенный исходящий транспорт открывает порт последовательного интерфейса для отправки запросов через него.


Главная вкладка страницы конфигурации исходящего последовательного интерфейса изображёна на рис.3.


Главная вкладка страницы конфигурации исходящего последовательного интерфейса. (89 Кб)
Рис.3. Главная вкладка страницы конфигурации исходящего последовательного интерфейса.

С помощью этого диалога можно установить:


Транспорт поддерживает возможность работы в режиме модема. Данный режим включается наличием пятого параметра адреса и подразумевает осуществление звонка по телефону, указанному пятым параметром, в момент запуска транспорта. После установки связи с удалённым модемом все запросы передачи направляются станции за удалённым модемом. Отключение сеанса связи, с остановкой транспорта, осуществляется по таймауту активности.


Транспорт может работать с аппаратной шиной I2С если в качестве устройства выбрать "/dev/i2c-{N}" и шина позволит установить адрес подчинённого устройства командой I2C_SLAVE, из первого байта запроса. Скорость и формат не играют роли в данном режиме. Из таймаутов тут фактически работает только время символа и в основном для расчёта ожидания повтора запроса.


Для настройки модема исходящего транспорта предусмотрена специальная вкладка "Модем" (рис.4).


Вкладка "Модем" конфигурации модема исходящего последовательного интерфейса. (87 Кб)
Рис.4. Вкладка "Модем" конфигурации модема исходящего последовательного интерфейса.

С помощью этого диалога можно установить следующие свойства работы с модемом:

3. API пользовательского программирования

Объект "Исходящий транспорт" (SYS.Transport.Serial.out_{OutTransport})

4. Замечания

Коммуникации через последовательные интерфейсы имеют ряд особенностей. Наиболее важной особенностью является критерий окончания сообщения и время ожидания этого критерия. В одних протоколах таким критерием является признак окончания или указанный размер сообщения. В других протоколах таким критерием является отсутствие данных во входящем потоке в течение указанного времени, время символа. В обоих случаях время ожидания критерия или символа является ключевым и сильно сказывается на общем времени обмена. Следовательно, чем меньше это время тем лучше. Тут и возникает проблема латентности оборудования и его драйверов.


Проверить латентность канала обмена и тем самым оптимально настроить время дожидания, символа можно с помощью интерфейса вкладки "Запрос" исходящего транспорта. Для этого необходимо указать образцовый запрос соответствующего протокола, указать "Ожидать таймаут", отослать запрос и проконтролировать его целостность. Для получения более репрезентативного результата необходимо запрос повторить несколько раз. Если наблюдается получение неполных ответов, то время символа необходимо увеличить, иначе можно уменьшить.


На встроенном оборудовании последовательных интерфейсов RS232/422/485 можно добиться низкого уровня латентности, вплоть до единиц миллисекунд. Однако, на высоко-нагруженных системах с множеством задач в приоритете реального времени латентность может стать недетерминированной в связи с исполнением потока обслуживания событий ядра Linux в низком приоритете. Для решения этой проблемы необходимо установить высокий приоритет этим потокам, что можно сделать с помощью скрипта, поместив его, например, в "/etc/rc.local":


Этот скрипт не имеет смысла для ядер Linux реального времени, с патчем PREEMPT_RT, поскольку все потоки прерываний и событий там уже запускаются в приоритете реального времени.


На внешнем оборудовании последовательных интерфейсов, например, в переходниках USB->RS232/422/485, может возникнуть проблема высокой латентности, связанная с особенностью аппаратной реализации или его драйвера. Решать эту проблему нужно путём изучения настроек этого оборудования или установкой большого времени ожидания, символа!


Похожим образом определяется и оптимальное время подключения, а именно: установить время подключения в значение по умолчанию для данной скорости (ставится при смене скорости в адресе), снять "Ожидать таймаут", отослать запрос. Если ответ пришёл то берём измеренное время отклика устройства, удваиваем и устанавливаем полученное значение как время подключения. Необоснованное превышение времени подключения приведёт к большим ожиданиям в случае отсутствия устройства, а также срабатывания защитных таймаутов внутренних процедур!

Виртуальные/локальные последовательные интерфейсы

Часто для локальной проверки, без физического оборудования, необходима пара портов подключенных в одну сеть. Создание таких портов и выполнение множества других операций над последовательным потоком позволяет выполнять утилита socat. Например, для создания двух связанных портов нужно выполнить команду, которая создаст их и сообщит адреса:

Проброс последовательного интерфейса через сеть Ethernet

В некоторых случаях бывает полезным пробросить порт последовательного интерфейса удалённой машины на локальный порт, например, для опроса устройств, подключенных к последовательному интерфейсу удалённой машины. Конечно, если установить на удалённую машину OpenSCADA в конфигурации ПЛК, то можно будет сразу выполнять обработку этих данных, предварительное буферирование/архивирование и т.д., но иногда оборудование может быть сложным для запуска OpenSCADA, где и спасает возможность проброса последовательного потока через сеть. Для решения этой задачи можно воспользоваться той-же утилитой socat или remserial, ser2net, какую удастся собрать и запустить на удалённой машине. Примеры проброса последовательного порта:


В случае с "socat", а возможно и других утилит, можно на клиентской стороне опустить запуск драйвера EthernetTCP->Serial и подключаться из OpenSCADA прямо на TCP-порт удалённого устройства.


 (2 Кб) В работе через драйвер EthernetTCP->Serial есть особенность, которая связанна с наличием двух таймаутов подключения, один в драйвере, другой в Transport.Sockets. Важно чтобы значение этого таймаута в Transport.Sockets был больше чем в драйвере иначе возможно смещение и получение на запрос запоздалый ответ от предыдущего запроса.


Многие производители промышленного коммуникационного оборудования выпускают готовые конвертеры из Ethernet в RS-232/422/485, которые могут использоваться с OpenSCADA таким-же образом. Комментарии и перечень конвертеров с которыми работа OpenSCADA проверена:

Ссылки

Страницы, ссылающиеся на данную: Doc
Doc/DCON
Doc/QuickStart
Function
Using/PLC/firmware
Using/PLC/firmwareARM


 
Много файлов (5).[Показать файлы/форму]
Комментариев нет. [Показать комментарии/форму]