MANUAL de INSTRUCCIONES

MANUAL de INSTRUCCIONES
IM461-E v2.1
EMI1-D
CONVERTIDOR SERIAL MULTIFUNCION EIA RS-232 / RS 422-485
GENERAL
El convertidor serial multifunción EMI1-D, encuentra su aplicación en
todos los casos en los que se necesita convertir o gestionar líneas
serie EIA -232 (RS-232), EIA-485 (RS-485) y EIA-422 (RS-422). La
conexión entre los equipos que utilizan estos tipos de bus de
comunicación (como por ejemplo PLC, instrumentos de medida y
control, conexiones entre equipos y computadoras con instalación de
software de aplicaciones específicas, etc.) necesitan frecuentemente
un convertidor de línea serial, amplificar la señal en la línea, aislar
diversas partes de la red de comunicación, etc. El convertidor tipo
EMI1-D, por lo tanto, puede ser usado en una amplia gama de
aplicaciones, estando dotado de más posibilidades aplicativas, con
diversas regulaciones y programaciones.
De manera particular el EMI1-D está adaptado para la conexión de los
instrumentos de medida EMA, EMM, CTT, etc., dotados de puerto
serie RS485, para conexión a PC’s que tengan instalados los
correspondientes software de gestión.
INTRODUCCION
EMI1-D asegura la conversión de interfaz aislada galvánicamente por el lado EIA-232, el lado EIA422-485 y la fuente de
alimentación.
La versatilidad del dispositivo permite diversos modos de funcionamiento:
9 conversión RS-232 a RS-422 full dúplex
9 conversión RS-232 a simple RS-485 half dúplex
9 conversión RS-232 a doble RS-485 half dúplex
9 repetidor RS-485 (y función monitor de RS-232)
En half duplex la gestión de la conmutación desde la recepción a la transmisión, puede ser efectuada bien por la línea
de handshake proveniente del puerto RS-232 (seleccionable mediante RTS y DTR) o bien utilizando la generación
interna de los tiempos de turnaround, que son seleccionables.
Sobre líneas DSR ó CTS directas al DTE se puede enviar una señal de datos preparados que actúa con una anticipación
mínima respecto al flujo efectivo de datos.
Las líneas de interfaz y alimentación están protegidas contra distorsiones transitorias. Internamente existen resistencias
de bias (fail-safe) para RS-485, mientras que las resistencias finales de las líneas están conectadas a la bornera para un
cableado sencillo.
APLICACIONES
9 Redes para transmisión de datos multipunto
9 Conexiones en serie a larga distancia
9 Separación galvánica de periféricos
9 Prolongación de líneas RS-485
9 De manera particular el EMI1-D está adaptado para la conexión de los instrumentos de medida EMA, EMM, CTT,
etc., dotados de puerto serie RS485
MODELOS:
Todas las funciones descritas están disponibles en el modelo estándar, dotado de alimentación auxiliar 230 V 50-60Hz.
Bajo pedido, se pueden disponer de versiones con alimentación auxiliar de 110V ca ó 24Vca/cc.
ACCESORIOS Y OPCIONES
Accesorios: cable prolongador serial RS232 DB9 macho / DB9 hembra para conexión a PC.
INSTALACION
La instalación debe ser efectuada por personal técnico cualificado y en ausencia de tensión. Asegurarse de que la
tensión de alimentación sea compatible con el valor aceptable para el instrumento. Montaje en carril DIN 35mm.
Considerar, en la instalación, que el conector DB9 para la línea RS-232 se encuentra al frente, dejando, por lo tanto, el
espacio adecuado.
EMI1-D
manual de instrucciones
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DESCRIPCION – PROGRAMACION
3
4
28 29 30 31 32 33 34 35 36
19 20 21 22 23 24 25 26 27
B A
ch1 - RS485
C
C-SGD: signal ground SGD GND GND
N L
aux:
R: terminating resistor PE Jumper
230V 50-60Hz
C
Multifunction
Interface
Converter
DATA
IDLE
AUTO
HANDSHAKE
1 2 3 4 5 6 7 8 9
REPEATER
MODE
turn around delay
1x EIA422
4ms
16ms
2ms
1ms
CH1
2x EIA485
6
2
EXTERNAL
CH2
1x EIA485
1
B A R
ch2 - RS485
C
R
CTS
DSR
RTS
DTR
EIA232
10 11 12 13 14 15 16 17 18
5
7
DESCRIPCION:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
LED indicador de aparto encendido (luz fija) e indicador de tránsito de datos (luz parpadeante)
conector 9 pin DB9 hembra para puerto serie RS-232
bornera a tornillos para conexión a los dos puertos serie RS-485 o puerto RS-422
bornera a tornillos para conexión de alimentación auxiliar y conexiones de masa
micro interruptores para programación de modo handshake y modalidad de función interfaz
micro interruptores para programación de tiempo de retardo handshake automático (turn around delay)
micro interruptores para conexión de señales para handshake externo
Selección de programaciones con los micro interruptores:
La gráfica frontal indica como seleccionar los micro interruptores, en base a las elecciones disponibles. El cuadrado a
derecha o izquierda de la línea central define la posición del micro interruptor.
El ejemplo indica como programar el convertidor como repetidor (REPEATER) con handshake automático (AUTO).
REPEATER
1x EIA422
EXTERNAL
2x EIA485
HANDSHAKE
1x EIA485
AUTO
MODE
EMI1-D
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PROGRAMACIONES
5a
Multifunction
Interface
Converter
DATA
IDLE
AUTO
HANDSHAKE
EXTERNAL
6
5.
REPEATER
1x EIA422
turn around delay
MODE
2x EIA485
4ms
16ms
2ms
1ms
CH1
1x EIA485
CH2
5b
CTS
DSR
RTS
DTR
EIA232
7
SELECCION DE MODO DE FUNCIONAMIENTO
a) micro interruptor para la selección de modo HANDSHAKE para conmutación transmisión / recepción
D AUTO : generación interna de los tiempos de turn around, cuando no haya señales de conmutación en el
puerto RS-232
D EXTERNAL: la señal de conmutación proviene del puerto RS-232 (RTS y DTR)
b) selección del modo de funcionamiento convertidor:
D 1 x RS-485 el interfaz funciona como convertidor RS-232/ RS-485, con un solo canal 1 RS-485 activado,
el canal 2 está permanentemente desactivado.
D 2 x RS-485 el interfaz funciona como convertidor RS-232/RS-485 con los 2 canales RS-485 activados
D 1 x RS-422 el interfaz funciona como convertidor RS-232 / RS-422
D REPEATER RS-485 el interfaz funciona como repetidor / amplificador de línea serie RS-485. El puerto
RS-232 funciona como monitor, puede recibir los datos pero no transmitir.
El detalle de las posibles configuraciones, queda ilustrado en las páginas siguientes.
6.
SELECCION RETARDO TURN-AROUND
Determina los retardos de conmutación para retorno a reposo (turn-around delay), utilizados para la reconstrucción
interna de las señales de handshake, cuando se ha programado handshake automático.
Con los 4 micro interruptores, se pueden seleccionar 4 tiempos (1, 2, 4 y 16 mili segundos ) como en la serigrafía
frontal.
7.
SELECCION DE LAS LINEAS DE HANDSHAKE RS-232
Situando los micro interruptores a la derecha se conectan las diversas líneas para el handshake externo:
DSR – conecta la línea DSR a la señal de datos preparados (salida al DTE)
RTS – conecta la línea RTS a la conmutación transmisión/recepción (entrada del DTE)
CTS – conecta la línea CTS a la señal de datos preparados (salida al DTE)
DTR – conecta la línea DTR a la conmutación transmisión/recepción (entrada del DTE)
EMI1-D
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ESQUEMA DE CONEXION – MODALIDAD DE FUNCIONAMIENTO
1
5
2
4
3
19 20 21 22 23 24 25 26 27
B A R
ch1 - RS485
B A R
ch2 - RS485
C
C
C
28 29 30 31 32 33 34 35 36
C-SGD: signal ground
R: terminating resistor
SGD GND GND
PE Jumper
N
L
aux:
230V 50- 60Hz
6
IDLE
Multifunction
Interface
Converter
DATA
AUTO
HANDSHAKE
EXTERNAL
turn around delay
1 2 3
4 5 6 7
MODE
8 9
1x EIA422
REPEATER
4ms
16ms
1ms
2ms
CH1
1x EIA485
2x EIA485
CH2
CTS
CTS
DSR
DSR
RTS
RTS
DTR
DTR
EIA232
conector DB9:
pin 1 = no conectado
pin 2 = TXD transmisión datos
pin 3 = RXD recepción datos
pin 4 = DTR
pin 5 = GND señal tierra
pin 6 = DSR
pin 7 = RTS
pin 8 = CTS
pin 9 = no conectado
10 11 12 13 14 15 16 17 18
1.
Bornes 19, 20, 21, 22 - conexiones canal 1 puerto serie RS-485.
En el caso de utilización de cable no apantallado, no conectar el borne C.
La conexión de la resistencia final R, se hace necesario únicamente para líneas muy largas y de alta
velocidad de comunicación.
2.
Bornes 23, 24, 25, 26 - conexiones canal 2 puerto serie RS-485.
En el caso de utilización de cable no apantallado, no conectar el borne C.
La conexión de la resistencia final R, se hace necesario únicamente para líneas muy largas y de alta
velocidad de comunicación.
3.
Bornes 32, 33 – eventual puente para interconexión masa de señal y masa externa.
4.
Borne 34 – eventual conexión de masa externa.
5.
Bornes 35 , 36 – conexión para alimentación auxiliar del dispositivo
6.
Conector Sub-D 9 pin para puerto serie RS-232.
En caso de conexión a PC, utilizar normalmente cable serie 9 pin / 9 pin macho / hembra directo (pin1 con
pin1, pin 2 con pin 2, etc.)
EMI1-D
manual de instrucciones
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CARACTERISTICAS TECNICAS
Características eléctricas
Tensión de alimentación
Frecuencia
Potencia absorbida
Potencia disipada
Fusible de línea
Conexiones
Alimentación y conexiones en general
RS232
RS485-422
Frontal
Visualizaciones
Envolvente
Ejecución
Material
Dimensiones
Posición de trabajo
Vibración máxima permitida
RS-232
Longitud máxima de línea
Anticipación DSR / CTS respecto al flujo de datos
RS-422 / 485
Longitud máxima de línea
Unidades conectables en modo multidrop
Resistencia de terminación de línea
Resistencia de bias (fail-safe)
Resistencias de limitación sobre líneas de datos
Resistencia de separación “gnd “(tierra)interna / externa
Red de anclaje a la tierra de protección
Retraso introducido sobre flujo de datos
Datos de funcionamiento
Baud rate
Handshake Externo
Handshake Interno (automático)
230Vca ± 20% (bajo pedido 110Vca – 24V ca/cc )
50-60 Hz
7 VA máximo
3.5 W
500 mA interno
Bornera a tornillos – cable 2,5 mm 2 max.
Sub-D 9 polos hembra (DB9)
Bornera a tornillos – cable 2,5 mm 2 max.
Led verde con funciones de encendido (IDLE) con luz fija
transmisión datos (DATA) con luz parpadeante
para montaje en carril 35 mm ( DIN 50022)
ABS gris autoextinguible
6 módulos de 17,5mm
cualquiera
0.5 G
15 metros
4 µs
1200 metros
Max 32
120 Ω incorporada y disponible en bornera
1 kΩ incorporada
10 Ω
100 Ω
conectable desde la bornera 100 kΩ // 22 nF
4 µs
max 57600 Bit/s
de la línea RTS o CTS EIA-232
retardo turnaround seleccionable * 1ms/2ms/4ms/16ms
* Indicativamente se puede asumir
1 ms @
BaudRate >19200 Bit/s
2 ms @ 19200 > BaudRate > 9600 Bit/s
4 ms @ 9600 > BaudRate > 4800 Bit/s
16 ms @ 4800 > BaudRate
Bit/s
Condiciones ambientales de funcionamiento
Temperatura de funcionamiento
Temperatura de almacenaje
Humedad relativa
Compatibilidad electromagnética
Directiva EMC 89/336/CEE
EN 50081-1
EN 50082-2
- Emisión
- Susceptibilidad
Aislamiento
Tensión de prueba
Tensión de aislamiento
EMI1-D
-20 … +60°C
-20 … +80°C
90% max (no condensada)
EIA-232 | EIA-422/485 | alimentación
2500 V @ 50 Hz, 1 minuto
300 VRMS
manual de instrucciones
IM461-E v1.0
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CARACTERISTICAS DIMENSIONALES
61
105
19 20 21 22 23 24 25 26 27
B A
ch1 - RS485
28 29 30 31 32 33 34 35 36
B A
ch2 - RS485
N
L
45
90
Multifunction
Inte rface
Converter
1 2
3 4 5 6
7 8 9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
44
Dimensión embalaje:
caja de cartón: 120x110x90mm
56
MONTAJE
EMI1-D
manual de instrucciones
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MODOS DE FUNCIONAMIENTO
RS-232 / RS-485 CANAL UNICO HALF DUPLEX
Cuando sea necesario disponer de un solo canal RS-485 se puede configurar EMI1-D como en la figura, en este caso
el canal 2 está permanentemente deshabilitado (tanto en transmisión como en recepción) mientras el canal 1 funciona
en modalidad HALF DUPLEX.
El control para la conmutación transmisión/recepción está determinado por el puente de HANDSHAKE (5 a).
Programando la modalidad EXTERNA, la conmutación será gestionada por la señal de control proveniente del DTE
conectado a la puerta RS-232, seleccionable entre RTS y DTR mediante los micro interruptores 7.
Programando la modalidad AUTO, la conmutación será gestionada en modo automático por la lógica interna del EMI1-D,
que procederá a activar el transmisor del canal 1 a la llegada del flujo de datos a la puerta RS-232 para situarse en
recepción después de un cierto tiempo desde el cese del flujo de datos.
Este tiempo (turnaround delay) está determinado por la posición de los micro interruptores CH1 (6), mientras que el
CH2 se utiliza para la gestión de la señal CTS/DSR hacia el puerto RS-232, que se activará con la presencia del flujo
de datos proveniente del puerto RS-485, para desactivarse después del flujo de datos, con el retardo seleccionado por
los correspondientes micro interruptores.
ESQUEMA DE CONEXION
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO INTERNO
HANDSHAKE
EXT INT
TIMING &
ARBITRATING
1K
120
1
R
2
A-
2
3
B+
3
4
COM
EMI1-D
MODO
1
DSR
10
6
4
9
1K
DTR
5
1
EI A- 422/ 485
CTS
8
FAI L- SAFE
7
1K
RTS
1 - NC
2 - TXD
3 - RXD
4 - DTR
5 - GND
6 - DSR
7 - RTS
8 - CTS
9 - NC
CH2
FAI L- SAFE
FLUJO
DE DATOS
SUB- D9 FEMALE
EI A- 232
PROGRAMMABLE I SOLAT ED I NT ERFACE CONVERT ER V24 / EI A485
RESERVED
2
120
R
A-
10
B+
1 2 4 16
CH1
UNICO
HALF DUPLEX
TURNAROUND
DELAY (ms)
manual de instrucciones
COM
1K
100k
IM461-E v1.0
22n
100
pag. 7 / 12
RS-232 / RS-485 DOBLE CANAL HALF DUPLEX
El funcionamiento es idéntico al descrito para único canal RS-485, pero teniendo también habilitada la segunda línea
que transmite simultáneamente los mismos datos, redoblando el número de nodos conectables (32+32).
En recepción, los datos provenientes de las dos líneas son enviados al puerto RS-232.
En caso de recepción simultánea en las dos líneas RS-485 los datos se sumarán entre sí (OR) quedando inutilizables.
Los micro interruptores de HANDSHAKE y TURNAROUND DELAY mantienen la misma funcionalidad descrita
precedentemente.
ESQUEMA DE CONEXIÓN
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO INTERNO
HANDSHAKE
EXT INT
TIMING &
ARBITRATING
1K
120
EMI1-D
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-
NC
TXD
RXD
DTR
GND
DSR
RTS
CTS
NC
CH2
FAIL-SAFE
DATA
FLOW
SUB-D9 FEMALE
EIA-232
PROGRAMMABLE ISOLATED INTERFACE CONVERTER V24 / EIA485
RESERVED
2
120
10
1 2 4 16
CH1
1
R
2
A-
3
B+
4
COM
TWIN HALF DUPLEX
TURNAROUND
DELAY (ms)
manual de instrucciones
1K
100k
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22n
100
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REPETIDOR AMPLIFICADOR RS-485
La configuración de la figura permite la extensión de una línea RS-485 para longitud o número de nodos conectados.
Las dos líneas RS-485 están normalmente en condición de recepción, a la llegada del flujo de datos sobre cualquiera
de los dos puertos, EMI1-D activa el transmisor sobre el otro, repitiendo los datos recibidos. No existe un arbitraje
particular, la primera señal entrante es la primera servida.
Los micro interruptores de HANDSHAKE no tienen función alguna en este particular modo de funcionamiento.
El CH1 del retardo turnaround procede a la gestión de los retardos del canal 1 hacia el canal 2 RS-485 y el CH2 en el
sentido contrario.
Sobre el puerto RS-232 es posible recibir el flujo de los datos, en tránsito entre ambas direcciones, pero no es posible
efectuar transmisión alguna, permitiendo sustancialmente una función de monitor de línea.
En esta modalidad no se genera la señal de control DSR/CTS.
ESQUEMA DE CONEXION
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO INTERNO
HANDSHAKE
EXT INT
TIMING &
ARBITRATING
1K
120
EMI1-D
MODE
1
10
6
2
OR
MONITOR
7
3
4
9
R
2
A-
3
B+
4
8
CTS
1
1K
DTR
1
EIA-422/485
5
1K
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-
NC
TXD
RXD
DTR
GND
DSR
RTS
CTS
NC
CH2
FAIL-SAFE
DATA
FLOW
RTS
COM
FAIL-SAFE
DSR
SUB-D9 FEMALE
EIA-232
PROGRAMMABLE ISOLATED INTERFACE CONVERTER V24 / EIA485
RESERVED
2
120
10
1 2 4 16
REPEATER
1
R
2
A-
3
B+
4
COM
CH1
TURNAROUND
DELAY (ms)
manual de instrucciones
1K
100k
IM461-E v1.0
22n
100
pag. 9 / 12
RS-232 / RS-422 FULL DUPLEX
Disponiendo los micro interruptores de MODO como en la figura, es posible obtener el funcionamiento full dúplex, con el
canal 1 permanentemente en transmisión y el canal 2 permanentemente en recepción.
Con esta configuración el CH1 del turnaround está inutilizado, mientras el CH2 provee la gestión de la señal CTS/DSR
hacia el puerto RS-232, que se activará con la presencia del flujo de datos proveniente del puerto RS-422, para
desactivarse al término del flujo de datos, con el retardo seleccionado por los correspondientes micro interruptores.
ESQUEMA DE CONEXION
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO INTERNO
HANDSHAKE
EXT INT
TIMING &
ARBITRATING
1K
120
EMI1-D
MODE
1
10
6
DSR
2
7
4
9
R
2
A-
3
B+
1K
DTR
1
EIA-422/485
5
1K
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-
NC
TXD
RXD
DTR
GND
DSR
RTS
CTS
NC
CH2
FAIL-SAFE
DATA
FLOW
RTS
COM
FAIL-SAFE
8
CTS
1
4
3
SUB-D9 FEMALE
EIA-232
PROGRAMMABLE ISOLATED INTERFACE CONVERTER V24 / EIA485
RESERVED
2
120
10
1 2 4 16
FULL DUPLEX
1
R
2
A-
3
B+
4
COM
CH1
TURNAROUND
DELAY (ms)
manual de instrucciones
1K
100k
IM461-E v1.0
22n
100
pag. 10 / 12
EJEMPLOS DE APLICACION
R
ABC
ABC
ΣL
ABC
ΣL
ABC
ΣL
Línea 3 - max 1200 m, 32 unidades
Línea 1 - max 1200 m, 32 unidades
Línea 2 - max 1200 m, 32 unidades
ΣL
19 20 21 22 23 24 25 26 27
Repetidor
19 20 21 22 23 24 25 26 27
Convertidor
2 (tx)
3 (rx)
5 (gnd)
2 (tx)
3 (rx)
5 (gnd)
EMI1-D
manual de instrucciones
IM461-E v1.0
pag. 11 / 12
El ejemplo arriba ilustrado prevé la conexión en la línea serie RS485, de unidades de red, como por ejemplo multímetros
de la serie EMM-4E-485, conectados a una computadora en la que se ha instalado un software de gestión SW01 (las
unidades de red pudieran ser también centralitas de control de temperatura CTT, etc.)
En este caso, los instrumentos utilizan un protocolo serie MODBUS-RTU con velocidad de comunicación de 9600
baudios.
En el ejemplo se utiliza un convertidor EMI1-D para convertir la línea RS485, conectada a los instrumentos en una línea
RS-232 conectada al PC y otro convertidor más como repetidor.
AUTO
HANDSHAKE
EXTERNAL
turn around delay
1x EIA422
REPEATER
CH1
1x EIA485
2x EIA485
CH2
4ms
16ms
El convertidor usado como repetidor RS-485 / RS-485 deberá
ser programado con funcionamiento como REPEATER
(Repetidor), con handshake interno (automático) y retardo 1
milisegundo en todos los canales.
Convertidor RS-232 / 2 x RS-485
1ms
2ms
PROGRAMACION DE LOS CONVERTIDORES
El convertidor de interfaz, usado como convertidor RS232 /
RS485 deberá ser programado como con funcionamiento de
doble RS-485, con handshake interno (el software no genera
las señales de handshake), retardo turnaround de 1
milisegundo en todos los canales.
CTS
DSR
RTS
DTR
MODE
Repetidor RS-485
AUTO
HANDSHAKE
EXTERNAL
turn around delay
REPEATER
1x EIA422
4ms
16ms
1ms
2ms
CH1
1x EIA485
2x EIA485
CH2
CTS
DSR
RTS
DTR
MODE
NOTA DEL ESQUEMA
La elección del tipo de cable depende de la eventual presencia de fuertes perturbaciones de la línea. En el caso de que
la línea RS485 sea de una longitud inferior a los 200 metros, se podría usar un cable no apantallado (preferiblemente
trenzado).
En este caso la resistencia final pude no utilizarse, debido a la velocidad de comunicación y de valores posiblemente
bajos (9600 baudios).
El cable serie RS-232 usado entre el convertidor y el PC debe ser 9 pin / 9 pin - macho / hembra directo (pin 1 a pin 1,
pin 2 a pin2, etc.), aunque si en realidad los pin utilizados son únicamente el 2 (TX), el 3 (RX) y el 5 (GND señal).
La conexión a masa de la pantalla del cable (bornes C) debe ser efectuada en un punto, eventualmente utilizando la
conexión presente en el convertidor.
Para aplicaciones no descritas en el presente manual referirse a la documentación específica o contactar con el servicio
de asistencia
NOTA
Debido a la evolución de normativas y de productos, la empresa se reserva el derecho de modificar, en cualquier momento, las características del producto que
se describe en esta publicación.
La responsabilidad del productor por daños causados por defectos del producto “puede ser reducida o sobreseida (…) cuando el daño es provocado
conjuntamente, por un defecto del producto o por culpa del damnificado o de una persona de la que el damnificado es responsable” (Articulo 8, 85/374/CEE)
EMI1-D
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