Obecná sériová komunikace
(RS-232, RS-422 a RS-485)
Z obecného hlediska lze sériovou komunikací označit každý přenos dat komunikačním kanálem postupně po jednotlivých bitech (sekvenčně). Jejím opakem je paralelní komunikace, kde je několik bitů přenášeno najednou.
Pro účely následujících odstavců však pojem sériová komunikace omezíme pouze na asynchronní přenosy s různými signálovými standardy, velmi zjednodušeně tedy rozhraní označované v PC jako COM port.
Komunikační linky RS-232, RS-422 a RS-485
Zmíněné signálové standardy se odlišují pracovními úrovněmi a topologií signálů (S.E. nebo diferenciální), až na výjimky nelze jejich zapojení na lince kombinovat. Uvedené parametry pak přímo ovlivňují maximální přípustnou délkou kabelu, maximální přenosovou rychlostí, technické požadavky na kabel apod. Podrobné informace jsou uvedeny na samostatné stránce.
Odhlédneme-li od odlišností zmíněných výše, je vhodné zmínit ještě jednu klíčovou odlišnost různých standardů - zatímco linky RS-232 a RS-422 jsou plně duplexní (tzn. umožňují současný přenos oběma směry), linka RS-485 je poloduplexní a směr přenosu budičů linky musí být přepínán. Přepínání směru musí být probíhat u všech účastníků synchronně a dostatečně rychle s ohledem na nároky použitého protokolu.
Zařízení vytvářející COM port v počítači
Pokud počítač nenabízí žádný COM port pro sériovou komunikaci, existuje celá řada řešení.
Je-li v počítači volný rozšiřující slot PCI Express (u starých počítačů lze nalézt sloty konvenční PCI), ideálním řešením je zásuvná karta. Výhodou oproti všem ostatním řešením jsou nejnižší časová zpoždění mezi předáním dat COM portu a faktickým zahájením vysílání, ale především příjmem posledního znaku zprávy a okamžikem, kdy jsou data dostupné ke zpracování.
Druhou možností je použití různých konvertorů připojených k USB rozhraní vytvářejících v operačním systému virtuální COM port. Výhodou je relativně snadná instalace, přenositelnost a rovněž napájení obvodů konvertoru přímo z USB, vhodné je však zmínit i některá úskalí jejich využití.
Prvním jsou větší časová zpoždění přenosů ve srovnání s nativním COM portem (tzn. UART na sběrnici interní počítače, ať již on-board nebo řešená zásuvnou kartou), zejména ve směru příjmu dat může jít o zpoždění dlouhé i více než deset milisekund a záleží na obslužném programu, zda taková zpoždění nevyhodnotí jako timeout komunikace (tzn. stav, kdy data nejsou přijata v časovém limitu).
Druhou komplikací USB konvertorů používaných v průmyslovém prostředí je poměrně nízká odolnost proti okolnímu rušení (tedy EMS); řešením je minimalizace délky USB kabelu a důsledné používání izolovaných verzí konvertorů.
Poznámka: USB konvertory TEDIA® umožňují přímé zasunutí do portu počítače (tedy bez použití kabelu) a jsou vždy konfigurovány na nejkratší možná zpoždění (typicky 2 milisekundy).
Třetí v praxi používanou alternativou jsou převodníky připojené pomocí LAN vytvářejících v operačním systému virtuální COM port; jejich zřejmou výhodou je umístění kdekoliv v síti (nejsou tedy omezeny bezprostředním okolím počítače), časové latence přenosů však mohou být výrazně větší než v případě předešlých dvou řešení.
Poznámka: TEDIA® LAN konvertory vytvářející COM port nevyrábí a zaměřuje se výhradně na provedení s funkcí Modbus RTU/TCP gateway (např. MU-1052M); tyto přístroje nejsou zpřístupněny v počítači virtuálním COM portem, nýbrž jsou obsluhovány přímo Modbus TCP protokolem.
| Dodávané přístroje TEDIA®: |
|
Převodníky standardů RS-232, RS-422 a RS-485
Asi nejčastější uplatnění převodníku nastává v případě, kdy počítač nebo PLC nabízí základní port RS-232 a aplikace vyžaduje linku RS-485. V takovém případě stačí zvolit vhodný převodník, ideálně izolovaný a s konfigurovatelnými obvody pro řízení směru přenosu.
Obdobně lze postupovat v případech, kdy je potřeba řešit linku standardu RS-422, případně je vhodné základní RS-232 port počítače doplnit o izolaci (tzn. je potřeba použít izolovaný repeater RS-232).
| Dodávané přístroje TEDIA®: |