5. Настройка коммуникатора шм-16

ШМ-16 выпускается с заводскими настройками и полностью подготовлен к установке в сети простой конфигурации.

При наличии больших помех в электросети или при создании многоуровневых сетей в ШМ-16 имеется возможность изменения настроек модулей приема и передачи информации.

Настройка ШМ-16 осуществляется с помощью AT-команд из программы «Гипертерминал», входящей в стандартный пакет Windows или с помощью программы «PLConnect», разработанной ООО РовалэнтСпецСервис.

1. Общие команды управления

Общие команды управления позволяют просмотреть текущие настройки устройства, получить информацию о производителе и версии программного обеспечения ШМ-16, а так же сохранить конфигурацию коммуникатора, если она была изменена.

I	Вывод текущей конфигурации
I3	Вывод информации о версии ПО и производителе
SAVE	Сохранить текущую конфигурацию коммуникатора «по умолчанию»
RST	Сброс коммуникатора (команда равносильна отключению коммуникатора от сети 220 В)

2. Настройка параметров портов цифровых интерфейсов

При организации каналов связи коммуникатор ШМ-16 может подключаться к устройствам, имеющих различные параметры портов цифровых интерфейсов, т.е. скорость обмена данными, количества бит в слове, тип бита проверки на четность, количество стоп-бит.

Snbps

Настройка параметров портов цифровых интерфейсов ШМ-16: - скорости обмена данными n=[0..1], n=0 – 1200bps, n=1 – 2400bps; - количество бит в слове b=[7..8]; - тип бита проверки на четность p=[N, E, O]; - количество стоп бит s=[1..2]

3. Установка рабочего канала

Для передачи данных между двумя коммуникаторами номер рабочего канала ведущего должен совпадать с номером рабочего канала ведомого ШМ-16.

FSn	Установка рабочего канала модуля передачи и модуля приема ШМ-16 n=[0..2]

На рисунке 4 показан частный вариант настройки рабочих каналов двух коммуникаторов для организации между ними двухстороннего канала передачи информации.

4. Установка таймаута Т1

Таймаут применяется для выделения из потока данных команд управления коммуникатором.

Коммуникатор воспринимает блок данных как команду управления только если:

а) после предыдущего блока данных прошло время не менее Т1;

б) блок данных начинается с префикса «AT», а заканчивается символом <CR>(#13)

TMnn	Установка таймаута T1 с дискретностью 10мс в шестнадцатеричной системе счисления nn=[05..FE]

Если передаваемые блоки данных начинаются с префикса «AT», то время между посылкой двух блоков данных должно быть меньше T1 или необходимо добавить в начало строки последовательность «AT<CR>».

5. Установка пароля доступа к данным

Данные при сеансе связи надежно защищены сложными алгоритмами обработки информации и передаются в канале с уровнем сигнала ниже уровня шума, что, в свою очередь, обеспечивает скрытность передачи данных. В некоторых случаях требуется дополнительная защита доступа к данным, что обеспечивается установкой в ШМ-16 пароля доступа.

DCxxxxxxxx

Установка пароля для доступа к данным, где xxxxxxxx – пароль, состоящий из 1,2,4,6 или 8-и шестнадцатеричных символов. Пароль 0 – режим без пароля (пароль выключен)

Команда DC оставляет поле пароля видимым в команде ATI. Для скрытия значения пароля от пользователя используется команда ATDCP. После выполнения данной команды в поле пароля всегда будут выводиться символы «DCP».

Ведущие и ведомые коммуникаторы будут взаимодействовать между собой, если на них будут установлены одинаковые пароли, при прочих одинаковых настройках (рис. 5).

6. Установка приоритета доступа к каналу

Каждый из ШМ-16 может быть запрограммирован на определенный приоритет доступа к каналу для передачи данных.

ACxx	xx=[00…0F] Приоритет доступа к каналу

Если указан приоритет доступа, то модуль передачи может включиться только в определенные моменты времени. 0 - наивысший приоритет, 0F - низший, после доступа в канал коммуникатора любого кода системы, первым получает доступ система с кодом 0, затем 1, 2, 3 и т.д.

Д ля системы имеющей одно мастер-устройство используется команда AC00 (заводская установка). В данной системе модуль передачи включается, как только освобождается канал (рис. 6).

Если инициатором обмена выступают сразу несколько ведомых (подчиненных) устройств (клиентов), используются настройки приоритета на доступ к каналу со

случайным доступом. ШМ-16 ведомых устройств программируются командой ACхх, где 10<хх<FF, ведущий коммуникатор (сервер) командой АС00. В данном случае

право доступа к каналу определяется случайным образом, при чем значение ACxx определяет максимальную случайную задержку перед трансляцией пакета(рис. 7).

Если необходимо снизить задержки на обслуживание первой системы, то необходимо использовать команды AC00, AC01 соответственно. В данном случае, система 2 будет находиться в режиме ожидания, до тех пор, пока система 1 не освободит канал (рис.8).

6. Методика организации каналов передачи информации

Организацию проводных каналов передачи информации с помощью ШМ-16 по низковольтным электрическим сетям необходимо начинать с исследования объекта (теста электросети) с помощью программы «PLConnect», предварительно определив фазы подключения коммуникаторов. Тест проводится на максимальной для данного канала связи дальности подключения ведущего и ведомого ШМ-16, которые должны иметь заводские настройки (FS=0, CD=00, AC=00).

Ведущие и ведомые ШМ-16 не требуют дополнительных настроек (за исключением случая построения сети с приоритетами или случайным доступом в канал), если в результате проведения теста было передано/принято не менее 80 процентов пакетов информации.

В противном случае, необходимо:

• при построении сети на одной фазе сменить фазу подключения ШМ-16;

• сменить номер рабочего канала;

• ввести пароль канала передачи информации;

• использовать режим ретрансляции данных.

Все выше перечисленные действия могут применяться как индивидуально, так и в комплексе.

1. Выбор рабочего канала

Одной из причин сбоев в работе канала передачи информации может быть наличие в электросети стационарной помехи на частоте выбранного рабочего канала ШМ-16.

Уход от помехи осуществляется с помощью изменения номера рабочего канала ведущих и ведомых ШМ-16, т.е. изменением значения параметра FS. После каждой смены номера канала необходимо повторить тест электросети.

Определив номер канала с устойчивой передачей информации необходимо на всех ШМ-16 данной сети установить выбранный номер канала.

2. Использование пароля доступа к данным

В ШМ-16 пароль доступа к данным может использования как:

- тип протокола;

- адрес устройства;

- закрытый пароль доступа к данным.

Тип протокола является открытым паролем и используется при наличии в сети устройств с разными протоколами обмена, что позволяет пользователю выделить устройства с одинаковым протоколом в отдельные группы. Например, счетчики электроэнергии – тип протокола DC1, счетчики тепла – тип протокола DC2 и т.д. (рис. 10). Перед опросом каждой группы устройств, ведущий ШМ-16 должен быть перестроен на соответствующий тип протокола. Это выполняется программно с помощью AT-команд. На ведомых ШМ-16 тип протокола устанавливается при монтаже оборудования.

Адрес устройства тоже является открытым паролем и используется при наличии в сети безадресных устройств. Например, при наличии в сети безадресных устройств, включенных по схеме точка-многоточка, пароли ведущих ШМ-16 могут быть использованы, как адреса ведомых приборов. При этом перед опросом каждого устройства, ведущий ШМ-16 должен быть программно перестроен на пароль (адрес) ведомого ШМ-16, с которым будет проходить сеанс связи (рис. 9).

Закрытый пароль является невидимым параметром и предназначен для защиты от несанкционированного доступа к данным в сети. Закрытый пароль также может использоваться в качестве типа протокола или адреса устройства.

В некоторых случаях рекомендуется вводить пароль для исключения возможности приема ШМ-16 шумов имитирующих символ. В электросетях с высоким

уровнем помех рекомендуется не только выбирать номер канала с устойчивой связью, но и обязательно вводить пароль канала.

3. Построение одноранговой сети

Наиболее распространенным и простым способом построения проводных каналов передачи информации по низковольтным электросетям является создание одноранговых сетей.

Одноранговая сеть – это сеть, объединяющая в себе устройства с одним уровнем приоритета и имеющая одного пользователя.

При построении одгоранговой сети необходимо:

1. Определить фазы электросети, на которых будут организованы проводные каналы передачи информации.

Выбор фаз электросети, в свою очередь, определяет конфигурацию создаваемой сети ведущих и ведомых ШМ-16.

При этом необходимо учитывать:

• к одному ведомому ШМ-16 может быть подключено до 16 устройств;

• дальность связи по линии связи интерфейса RS232 составляет до 10м, по линии связи интерфейса RS485 до 1200м;

• в большинстве случаев, в точках подключения ШМ-16 электросеть имеет все три фазы.

Использование вышеперечисленных факторов позволяет создавать сети с оптимальной конфигурацией, т.е. оптимизировать количество ведущих и ведомых ШМ-16 (точек подключения) и построить сеть с использованием одной фазы электросети.

2. С помощью программ «Гипертерминал или «PLConnect», провести тест сети и определить номер рабочего канала ШМ-16, а так же, при необходимости, ввести пароль.

При построении сети по двум или трем фазам одновременно, номер рабочего канала для каждой фазы может быть определен индивидуально, в зависимости от наличия помех в каждой фазе электросети.

3. Установить на всех ведущих и ведомых ШМ-16 выбранный номер рабочего канала и, при необходимости, ввести пароль.

4. Подключить ШМ-16 к устройствам и электросети в точках подключения и выполнить контрольную проверку работоспособности созданной сети.

Проверка проводиться пользователем, в интересах которого была создана сеть.

4. Построение сети с ретрансляций передачи данных

При построении проводных каналов передачи информации по низковольтным электросетям нередко приходится сталкиваться с дальностями передачи информации, превышающими возможности ШМ-16. Например, это характерно при построении АСКУЭ в коттеджных поселках, где объекты контроля могут находиться на значительном удалении от трансформаторных подстанций или наличие интенсивных помех в линии о.4кВ не позволяет добиться желаемой дальности передачи информации.

Для решения таких проблем, в коммуникаторе ШМ-16, предусмотрены дополнительные возможности – настройка функции ретрансляции данных. При этом ШМ-16 может выполнять функции не только ретранслятора, но и обеспечивать связь с подключенными приборами. Данная функция позволяет организовать сеть с ретрансляцией в системах сбора данных построенных по принципу один главный (MASTER) и множество подчиненных (SLAVE). Прозрачность ретрансляций обеспечивается на этапе конфигурирования и в дальнейшем не требует ни каких дополнительных изменений в протоколах обмена программного обеспечения верхних уровней систем.

Настройки коммуникатора ШМ-16 позволяют создавать до 4-х уровней ретрансляции с тремя ретрансляторами и одним главным (MASTER) включением. Для включения настройки функции ретрансляции данных используется команда

ATHnt0

Установка режима ретрансляции данных, где n – номер уровня трансляции [0..7], t0 – таймаут ответа подчиненного (SLAVE) ШМ-16 [00..FF]

Для ретранслятора номер уровня трансляции n имеет четное значение. Нечетные номера присваиваются устройствам, выполняющим роль узлов уровней.

Уровень ретрансляции	Номер уровня трансляции n	Функции ШМ-16 в системе
0	0	MASTER
	1	SLAVER 0 (узлы уровня 0)
1	2	Ретранслятор уровня 1
	3	SLAVER 1 (узлы уровня 1)
2	4	Ретранслятор уровня 2
	5	SLAVER 2 (узлы уровня 2)
3	6	Ретранслятор уровня 3
	7	SLAVER 3 (узлы уровня 3)

Блок данных, передаваемый устройством MASTER, снабжается меткой нулевого уровня ретрансляции, что обеспечивает прием этого блока узлами (ШМ-16) нулевого уровня и ретранслятором уровня №1. Если в течении времени t0, не один из ШМ-16 нулевого уровня, включая ретранслятор первого уровня, не ответил, ретранслятор уровня №1 осуществляет передачу принятого пакета снабженного меткой первого уровня ретрансляции для узлов (ШМ-16) своего уровня и ретранслятора уровня №2 и т.д.

Как только один из узлов (ШМ-16) отвечает, режим ретрансляции переключается на обратное направление к MASTERу, при этом таймаут имеет нулевое значение.

На рисунке 10 показан пример использования сети репитеров на линии протяженностью 2000м с высоким уровнем помех и сильным затуханием сигнала.

RS485

RS485

RS485

Счетчики

учета тепла

RS485

RS485

Таймаут ответа приборов составляет менее 100мс (параметр t0 в ретрансляторах уровней 1 и 3 равен 0А). Параметр t0 в ретрансляторе уровня №2 равен 00, так как между репитерами первого и второго уровней нет включенных узлов (ШМ-16) и сам репитер второго уровня не имеет подключенных приборов.

На рисунке 11 показана сеть с одним ретранслятором, соединяющим два сегмента: бронированный подземный кабель и воздушную линию электропередач. Для снижения времени доставки извещений от главного к подчиненному имеет смысл отказаться от подключения каких-либо устройств к ретранслятору уровня №1. В противном случае, необходимо будет установить таймаут ответа, что увеличит время отклика подчиненных устройств, находящихся в узлах первого уровня.

5. Построение сети с приоритетами доступа

Сеть с приоритетами доступа организуется в случаях использования одной сети (канала передачи информации) несколькими пользователями или при наличии в сети устройств, имеющих различные категории важности.

Простейшим решением организации сети с приоритетами доступа для нескольких пользователей является разделение доступа пользователей в сеть по времени, например, по времени суток. При этом сеть может быть организована в конфигурации одноранговой сети, что не требует изменения настроек ШМ-16.

Другим решением организации сети с приоритетами доступа является использование настроек ШМ-16, в частности установки приоритета доступа в канал.

В качестве примера рассмотрим вариант установки настроек ШМ-16 для сети, имеющей трех пользователей.

Если в сети есть подсистема, имеющая наибольшую «важность», например, подсистема должна иметь возможность опроса своих абонентов в любое время, то с помощью настроек коммуникатора необходимо определить сеть, как сеть с

приоритетами. Это позволяет снизить задержки обслуживания приоритетных подсистем.

Для обслуживания 3-х систем, имеющих разные права на доступ к каналу, коммуникаторы для первой системы, как самой приоритетной, программируем командой АС00, для второй АС02, для третьей АС01. В данном случае право доступа к каналу чередуется между тремя системами по коду приоритета доступа каждой из систем. При этом в сети доступ в канал получает сначала подсистема 1, затем 3, затем 2.

Если в процессе сеанса связи второй или третьей подсистем, начался опрос устройств первой подсистемы, сеанс второй или третьей подсистем прекращается.

Возобновление прерванных сеансов связи решается с помощью программного обеспечения, осуществляющего опрос подсистем. Т.е. в ПО необходимо учитывать время ожидания освобождения канала каждой из подсистем, имеющих более высокий приоритет.

Настройка АСхх обеспечивает до 15 уровней приоритета доступа в канал ШМ-16 (см. пункт 4.5).

Проверка качества канала и программирование коммуникаторов осуществляется в соответствии п.6.4 данного раздела.

Приложение А

Схемы подключения коммуникатора ШМ-16

1. Схема подключения коммуникатора моделей ШМ-16, ШМ-16-БП.

2. Интерфейсный кабель для подключения к ПЭВМ (RS232)

9-Pin	25-Pin	ШМ-16, ШМ-16БП
2	3	10
3	2	8
5	7	9

3. С

   +12V

   хема подключения коммуникатора модели ШМ-16-В.

~220V

+12V

GND

GND

DATA + (A)

DATA - (B)

Приложение В

Схема организации коммерческого учета электроэнергии коттеджной застройки

З а м е т к и

25