лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.

Промислові мережі та інтеграційні технології. Лабораторний практикум. НУХТ. ІАСУ. О.М.Пупена
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2 (Дистанційна форма).
Асинхронні послідовні інтерфейси.
ЧАСТИНА 1. ПІДКЛЮЧЕННЯ ПРИСТРОЇВ ПО ІНТЕРФЕЙСУ RS-232 ТА
ПЕРЕВІРКА РОБОТИ.
Тривалість: 1 - 2 акад. години.
Мета: Навчитись правильно підключати пристрої по інтерфейсу RS-232, діагностувати
правильність підключення та роботу.
Лабораторна установка.
Мінімально необхідне апаратне забезпечення. Для проведення віртуальної
лабораторної роботи потрібен комп’ютери та гаджети з Веб-доступом .
Апаратне забезпечення, матеріали та інструменти для проведення лабораторної
роботи з фізичними пристроями.
1. Комп’ютер (ПК) з інтерфейсом RS-232 або з USB при наявності перетворювача
USB<->RS-232.
2. Пристрій з інтерфейсом RS-232.
3. Відповідні до інтерфейсних роз’єми: SUB-D 9pin розетка (для ПК) та
відповідник з боку іншого пристрою.
4. 3-х провідні кабелі – 5 м; при наявності роз’ємів RJ рекомендується
використовувати UTP будь-якої категорії, у інших випадках особливих вимог
до кабелів немає;
5. клемна колодка 3..9 клем;
6. паяльник з припоєм, викрутка, кусачки, тестер для вимірювання опору
(порядку кількох кОм) і напруги (порядку кількох Вольт)
Апаратне забезпечення, матеріали та інструменти використані у віртуальній
лабораторній роботі (схема на рис.2.1).
1. Комп’ютер з інтерфейсом RS-232;
2. ПЛК М340 на базі CPU1000 з вбудованим послідовним каналом RS-232/RS-485
(роз’їм RJ45, маркується як "Modbus");
3. Відповідні до інтерфейсних роз’єми: SUB-D 9pin розетка (для ПК) та RJ-45
вилка (для М340).
4. 8-ми провідний кабель UTP cat5;
5. клеми 8 штук;
6. паяльник з припоєм, викрутка, кусачки, тестер для вимірювання опору
(порядку кількох кОм) і напруги (порядку кількох Вольт), інструмент для
обжимання роз’їмів типу RJ;
Мінімально необхідне програмне забезпечення. Веб-браузер, доступ до Інтернет.
Програмне забезпечення для проведення лабораторної роботи з фізичними
пристроями.
На комп’ютері повинна бути встановлена SCADA/HMI програма або утиліта
конфігурування/тестування, що повинна обмінюватися даними з іншим пристроєм
через інтерфейс RS-232.
Програмне забезпечення використані у віртуальній лабораторній роботі.
1. На комп’ютері для перевірки працездатності з’єднання використовується SCADA
VijeoCitect 7.2.
2. Додатково використовується ПЗ UNITY PRO для програмування ПЛК.

2
Загальна постановка задачі.
Цілі роботи:
1) з’єднати комп’ютер з пристроєм по інтерфейсу RS-232;
2) перевірити правильність з’єднання за допомогою тестера;
У випадку відсутності необхідного апаратного та програмного забезпечення, усі пункти
лабораторної роботи необхідно передивитися на віртуальній лабораторній установці,
наведеній в додатку 2.1.
Послідовність виконання роботи.
1. Ознайомитись зі схемою нуль-модемного підключення RS-232С до комп’ютера.
Для реальної установки. Припаяти кабель (К1) до розніму SUB-D 9-pin типу розетка,
відповідно до повного нуль-модемного з'єднання, за винятком сигналу RI. Одягнути кришку
на з’єднувач SUB-D 9-pin. Ваш кабель з одного боку буде розпушений а з іншого мати
роз’їм типу SUB-D 9-pin типу розетка. Схему/таблицю підключення занотуйте.
Для віртуальної установки. Подивіться п.Д2.1.1 та занотуйте схему або таблицю
підключення (пайки) з вказівкою кольорів та призначення провідників.
2. Ознайомитись зі схемою нуль-модемного підключення RS-232 до пристрою.
Для реальної установки. Зробіть кабель підключення (К2) пристрою до клемної колодки:
 один кінець кабелю повинен бути розпушений для підключення до клемної колодки;
 при необхідності підключення через роз’їм (наприклад SUB-D 9 або MiniDin) з
другого боку кабель необхідно припаяти;
 при необхідності підключення через роз'їм типу RJ, з другого боку кабель необхідно
обжати спеціальним інструментом;
 кожен провід кабелю промаркуйте (при наявності кольорового маркування проводів
кабелю це робити необов’язково)
 схему/таблицю підключення занотуйте.
Для віртуальної установки. Подивіться п.Д2.1.2 та занотуйте схему або таблицю
підключення з вказівкою кольорів та призначення провідників.
Пункти 2-7 робити тільки при вимкненому живленні ПК та пристрою, до якого він
підключається, інакше обладнання може вийти з ладу і є небезпека враження
електричним струмом!
3. Підключити пристрій до клемної колодки, перевірити правильність підключення.
Для реальної установки. При вимкненому живленні підключіть пристрій до клемної
колодки через підготовлений кабель (К2). Відповідно до маркування знайдіть на клемній
колодці клеми RxD та SG, та використовуючи омметр (або тестер у режимі вимірювання
опору) виміряйте опір між ними. Порівняйте виміряний опір з наведеним у вимогах до
інтерфейсу та занотуйте результат.
Для віртуальної установки. Подивіться п.Д2.1.3, порівняйте виміряний опір з наведеним у
вимогах до інтерфейсу та занотуйте результат.
4. Виміряти і перевірити опір на приймачі СОМ-порту.
COM1
Modbus
ПК M340
Рис.2.1. Структурна схема лабораторної установки, використаної у віртуальній
лабораторній роботі
К1 К2клеми
SUB-D 9 Female RJ-45 Male

3
Для реальної установки. При вимкненому живленні знайдіть на своєму ПК СОМ-порт
(SUB-D 9-pin типу вилка). Відповідно до схеми знайдіть контакти RxD та SG, та
використовуючи омметр (або тестер у режимі вимірювання опору) виміряйте опір між ними.
Порівняйте виміряний опір з наведеним у вимогах до інтерфейсу.
Для віртуальної установки. Подивіться п.Д2.1.4, порівняйте виміряний опір з наведеним
у вимогах до інтерфейсу та занотуйте результат.
5. Підключити ПК до клемної колодки, перевірити правильність підключення.
Для реальної установки. Зробіть схему або таблицю підключення кабелю К1 до клемної
колодки. Врахуйте необхідність повного чи мінімального нуль-модемного з’єднання,
підключення сервісних контактів, тощо, відповідно до вимог вашого пристрою. При
вимкненому живленні ПК та пристрою підключіть підготовлений кабель К1 з одного боку до
ПК а з іншого до клемної колодки згідно правил нуль-модемного з’єднання.
Для віртуальної установки. Подивіться п.Д2.1.5. Зробіть схему або таблицю підключення
кабелю К1 до клемної колодки. Зробіть висновок щодо її правильності та занотуйте. Зверніть
увагу на те, яке з’єднання використовується – повне чи міміальне?
6. Перевірити правильності з’єднання ПК та пристрою через клемну колодку.
Для реальної установки. При вимкненому живленні ПК та пристрою заміряйте опір між
промаркованими TxD та SG що йде від пристрою, та RxD та SG що йде від пристрою.
Зробіть висновки щодо правильності підключення, результати занотуйте.
Для віртуальної установки. Подивіться п.Д2.1.6. Зробіть висновки щодо правильності
підключення, результати занотуйте.
7. Змінити місцями підключення провідників TxD та RxD і перевірити з’єднання.
Для реальної установки. При вимкненому живленні ПК та пристрою поміняйте місцями
TxD та RxD які йдуть від ПК, заміряйте опір між промаркованими TxD та SG що йде від
пристрою, та RxD та SG що йдуть від пристрою. Зробіть висновки щодо правильності
підключення, результати занотуйте. Виходячи з п.6 та п.7 зробіть правильне підключення.
Для віртуальної установки. Подивіться п.Д2.1.7. Зробіть висновки щодо правильності
підключення, результати занотуйте.
8. Виміряти напругу на передавачі пристрою.
Для реальної установки. Подайте живлення на пристрій. Заміряйте напругу між TxD та SG
що йдуть від пристрою. Порівняйте значення з вказаними в вимогах до інтерфейсу. Зробіть
висновки щодо роботи інтерфейсу, результати занотуйте.
Для віртуальної установки. Подивіться п.Д2.1.8. Порівняйте значення з вказаними в
вимогах до інтерфейсу. Зробіть висновки щодо роботи інтерфейсу, результати занотуйте.
9. Виміряти напругу на передавачі ПК.
Для реальної установки. Вимкніть пристрій, подайте живлення на ПК. Заміряйте напругу
між RxD та SG що йдуть від пристрою. Порівняйте значення з вказаними в вимогах до
інтерфейсу. Зробіть висновки щодо роботи інтерфейсу, результати занотуйте.
Для віртуальної установки. Подивіться п.Д2.1.9. Порівняйте значення з вказаними в
вимогах до інтерфейсу. Зробіть висновки щодо роботи інтерфейсу, результати занотуйте.
10. Налаштувати програмне забезпечення та перевірити з’єднання
Для реальної установки. На ПК завантажте програмне забезпечення, що повинно
з’єднуватися з пристроєм. Подайте живлення на пристрій. За необхідності налаштуйте
параметри послідовних портів на пристрої та в ПК. У випадку успіху з’єднання - 1-ша
частина лабораторної роботи вважається виконаною. У випадку проблем з роботою
перевірте та виправте з’єднання чи налаштування ПЗ.
Для віртуальної установки. Подивіться п.Д2.1.10. Занотуйте які налаштування і навіщо
проводилися для М340 (Unity Pro) та VijeoCitect.
Оформлення звіту.
Після закінчення роботи, відправте звіт у форматі DOC чи PDF, оформлений у вигляді,
наведеному в додатку 2.2.

4
Перевірка виконання роботи та питання до захисту.
Викладачем перевіряється виконання всіх пунктів роботи відповідно до занотованих у
звіті результатів. Оцінюється повнота результатів. Кінцева оцінка коригується по усному
опитуванню при очному спілкуванню. Кожен результат студент повинен пояснити. У
випадку виникнення помилок або запитань щодо проведення певного пункту, його необхідно
буде повторити.

5
ЧАСТИНА 2. СИМВОЛЬНИЙ ОБМІН.
Тривалість: 1 – 2 акад. години.
Мета: Ознайомлення з принципами та засобами символьного обміну а також утилітами
роботи з СОМ-портом.
Лабораторна установка.
Мінімально необхідне апаратне забезпечення. Для проведення віртуальної
лабораторної роботи потрібен комп’ютер з характеристиками, наведеними в лабораторній
роботі №1.
Апаратне забезпечення, матеріали та інструменти для проведення лабораторної
роботи з фізичними пристроями (див.рис.2.2).
1. Два комп’ютери (ПК) з інтерфейсом RS-232 або з USB при наявності
перетворювача USB<->RS-232.
2. Чотири роз’єми SUB-D 9pin типу розетка.
3. Два 8-х провідні кабелі – 1 м для нуль-модемного з'єднання;
4. Паяльник з припоєм, викрутка, кусачки;
Апаратне забезпечення, матеріали та інструменти використані у віртуальній
лабораторній роботі.
1. Усі досліди проводяться на віртуальній машині.
Програмне забезпечення для проведення лабораторної роботи з фізичними
пристроями.
1. Утиліта для роботи з СОМ-портом "Terminal" https://sites.google.com/site/terminalbpp
2. Утиліта для роботи з СОМ-портом "COM Port Toolkit V4.0".
http://www.compt.ru/ru/download.php
Програмне забезпечення використані у віртуальній лабораторній роботі.
1. Утиліта для роботи з СОМ-портом "Terminal" https://sites.google.com/site/terminalbpp
(вже встановлено на образі віртуальної машини)
2. Утиліта для роботи з СОМ-портом "COM Port Toolkit V4.0".
http://www.compt.ru/ru/download.php (необхідно завантажити та встановити на
віртуальній машині)
3. Віртуальний нуль-модемний емулятор (com0com)
http://sourceforge.net/projects/com0com/?source=navbar
4. CoDeSys Control Win http://store.codesys.com/codesys-control-win-sl.html (вже
встановлено на образі віртуальної машини)
5. Виконавчий проект CoDeSys https://cloud.mail.ru/public/28oF/PEWEKYX9g
Загальна постановка задачі.
Цілі роботи:
1) навчитися працювати з програмним утилітами роботи з СОМ-портами;
2) перевірити на практиці принципи роботи символьного зв’язку;
COM1
СОМ1ПК1 ПК2
Рис.2.2. Структурна схема лабораторної установки, використаної у лабораторній роботі з
фізичними пристроями
К1
SUB-D 9 Female SUB-D 9 Female

6
Послідовність виконання роботи.
1. Ознайомитись з додатками 2.3-2.7.
2. Реалізувати повне нуль-модемне з’єднання.
Для реальної установки. Зробити повний нуль-модемний кабель. З’єднати комп’ютери
через СОМ-порти нуль-модемним з’єднанням. Включити комп’ютери.
При з’єднанні комп’ютерів через СОМ-порти, один з комп’ютерів повинен
обов’язково бути вимкнений!
Для віртуальної установки. Користуючись додатком 2.3 реалізуйте віртуальне нуль-
модемне з’єднання між COM3 та COM4, імітуючи роботу ПОВНОГО нуль-модемного
кабелю. Зробити копію екрану для звіту. Після налаштування закрити конфігуратор
COM0COM.
3. Завантажити COM PORT Toolkit з сайту розробника
http://www.compt.ru/ru/index.php, інсталювати та запустити на виконання.
Для реальної установки. Інсталювати та запустити на ПК1 та налаштувати на фізичний
СОМ-порт. Бітова швидкість 9600, 8 біт даних, паритет – парний, 1 стоповий біт, без
управління потоком.
Для віртуальної установки. Інсталювати на віртуальній машині. Запустити на виконання та
налаштувати на порт СОМ3. Бітова швидкість 9600, 8 біт даних, паритет – парний, 1
стоповий біт, без управління потоком.
4. Запустити утиліту Terminal.
Для реальної установки. Інсталювати та запустити на ПК2 та налаштувати на фізичний
СОМ-порт. Інші налаштування відповідно до п.3
Для віртуальної установки. Запустити та налаштувати на СОМ4. Інші налаштування
відповідно до п.3.
5. Відправити/прийняти символьну послідовність.
Для утиліти Terminal виставити режим відображення ASCII, а для COM PORT Toolkit –
режим відправки ASCII. Відправити символьну послідовність "ABCDEF abcdef 12345" з
COM PORT Toolkit на Terminal та в зворотному напрямку. Зробити копію екрану для звіту.
6. Відправити/прийняти послідовність у вигляді кодів байт.
Для утиліти Terminal виставити режим відображення HEX, а для COM PORT Toolkit – режим
відправки HEX. Відправити символьну байтову послідовність
00 10 25 AA FF EE
з COM PORT Toolkit на Terminal та в зворотному напрямку. Зробити копію екрану для звіту.
7. Управління додатковими сигналами.
З боку Terminal включити а потім виключити сигнали RTS та DTR, подивитися на
індикатори службових сигналів в Terminal та COM PORT Toolkit. Повторіть те саме в
зворотному напрямку. Результат записати в звіт з поясненнями поведінки.
8. Реалізувати мінімальне нуль-модемне з’єднання.
Повторити пункт 2 але для МІНІМАЛЬНОГО нуль-модемного з’єднання.
9. Повторити пункт 7 при мінімальному нуль-модемі.
10. Отримати додаткове завдання.
Для реальної установки. Змінити бітову швидкість на РС2 з 9600 на 19200 біт/с. Відправити
з РС1 на РС2 байтову послідовність
14 E1
Отримані на РС2 дані занотувати для реалізації завдання, зробити копію екрану.
Для віртуальної установки. Завантажити файли для віртуального ПЛК
https://cloud.mail.ru/public/28oF/PEWEKYX9g. Користуючись додатками 2.6 та 2.7 запустити
ASCII-BOT та дізнатися завдання. Зробити копію екрану.
11. Для отриманих в п.10 даних нарисувати діаграму з поясненням інтерпретації
сигналу приймачем РС2 при бітовій швидкості 19200 біт/с. (Додаток 2.8)

7
Оформлення звіту.
Після закінчення роботи, відправте звіт у форматі DOC чи PDF, оформлений у вигляді,
наведеному в додатку 2.8.
Перевірка виконання роботи та питання до захисту.
Викладачем перевіряється виконання всіх пунктів роботи відповідно до занотованих у
звіті результатів. Оцінюється повнота результатів. Кінцева оцінка коригується по усному
опитуванню при очному спілкуванню. Кожен результат студент повинен пояснити. У
випадку виникнення помилок або запитань щодо проведення певного пункту, його необхідно
буде повторити.

8
ДОДАТОК 2.1. РОБОТА СТЕНДУ 1 (ДЛЯ ВІРТУАЛЬНОЇ ЛАБОРАТОРНОЇ
УСТАНОВКИ).
Д.2.1.1. Підготовка кабелю К1.
Беремо SUB-D 9 пін типу розетка і розбираємо його.
рис.Д1.
Паяємо до контактів провідники кабелю (К1) типу UTP cat5. Задіємо усі контакти роз’єму
окрім RI, а отже і всі пари в кабелі UTP. Не використовувані провідники можна буде пізніше
не підключати або обрізати.
1 - коричновий (DCD)
2 - біло-оранжевий (RxD)
3 - оранжевий (TxD)
4 - біло-коричновий (DTR)
5 - біло-синій (GND)
6 - зелений (DSR)
7 - синій (RTS)
8 - біло-зелений (CTS)
рис.Д2.

9
рис.Д3.
Одягаємо захисну кришку.
рис.Д4
рис.Д5
З іншого боку в нас буде розпушений кінець

10
рис.Д6
Д.2.1.2. Підготовка кабелю К2.
У лабораторній установці в якості пристрою використовується ПЛК М340 CPU1000 з
вбудованим послідовним каналом RS-232/RS-485 (роз’їм RJ45, маркується як "Modbus").
Зверніть увагу на те, що звичні для багатьох популярні RJ45 роз’єми використовуються не
тільки для Ethernet.

11
рис.Д7.
Документація для послідовних інтерфейсів М340 доступна за посиланням.
На сторінці 21 вказаної настанови є схема контактів послідовного порта
рис.Д8.

12
Ми задіємо усі контакти роз’єму для універсальності кабелю. Пізніше за необхідності ми
зможемо використати ці контакти в інших роботах.
Обжимаємо UTP-кабель спеціальним інструментом для обжимання розємів RJ45.
рис.Д9
У результаті отримаємо обжатий з одного боку UTP кабель (К2).
рис.Д10
рис.Д11

13
Підготуємо маркування для провідників кабелю з другого (необжатого) боку відповідно до їх
призначення.
рис.Д12
Одягаємо бірки з маркуванням на провідники відповідно до їх призначення.
https://www.youtube.com/watch?v=SYUMcKK2m1w&feature=player_embedded
Підключаємо кабель К2 до клем. Чіпляємо клеми на DIN-рейку.
https://www.youtube.com/watch?v=9PWZsRWrEbI&feature=player_embedded
Результат видно на наступних фотографіях.
рис.Д13

14
рис.Д14
Д.2.1.3. Підключення пристрою до клемної колодки кабелем К2. Вимірювання опору
приймача пристрою.
Підключаємось кабелем К2 до вимкненого пристрою.
https://www.youtube.com/watch?v=5y_a8QJ0Jxk&feature=player_embedded
Перемкнувши тестер в режим вимірювання опору, визначаємо опір приймача між клемами
RxD та SG.
https://www.youtube.com/watch?v=2EiX2ktDuOM&feature=player_embedded
Д.2.1.4. Вимірювання опору приймача ПК.
При вимкненому живленні знаходимо на ПК СОМ-порт. Розробники комп’ютерів
передбачили різні роз’єми для різних типів інтерфейсів. Тим не менше, COM-порт має таку
саме форму як порт VGA (для підключення монітору) але відрізняється кількість контактів (у
VGA їх 15-ть) і типом з’єднання (у VGA – розетка, а у СОМ-порта - вилка). У будь-якому
випадку, при підключенні, Ви не зможете помилитися роз’ємом, тому що з’єднання різні.
https://www.youtube.com/watch?v=sd4fL57EuVk&feature=player_embedded
Вимірюємо опір на роз’ємі СОМ-порта між 2-м та 5-тим контактом.
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=wEAQSED8Lns
Д.2.1.5. Під’єднання пристрою та ПК через нуль-модемне з'єднання.
На розпушеному кінці кабелю залишаємо тільки потрібні для з’єдання провідники.
Початковий вигляд вільного кінця кабелю:

15
рис.Д15
Для нашого випадку достатньо мінімального нуль модемного з’єднання. Маємо наступний
вигляд:
рис.Д16
При вимкненому живленні ПК та ПЛК підключаємо кабель К1 до клемної колодки:

16
рис.Д17
При вимкненому живленні ПК та ПЛК підключаємо кабель до ПК:
https://www.youtube.com/watch?v=2KOdciGd7wA&feature=player_embedded
Д.2.1.6. Перевірка з'єднання.
Перевіряємо опір між промаркованими TxD та SG що йде від ПЛК, а також RxD та SG.
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=_JEuCBTMCQA
Д.2.1.7. Перевірка з'єднання при змінених TxD та RxD .
Змінюємо місцями TxD та RxD які йдуть від ПК.
рис.Д18
Перевіряємо опір між промаркованими TxD та SG що йде від ПЛК, а також RxD та SG.
https://www.youtube.com/watch?v=acA8Hpas5NM&feature=player_embedded

17
Д.2.1.8. Вимірювання напруги на передавачі пристрою.
Вмикаємо ПЛК і перевіряємо напругу між TxD та SG.
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=n7AaOWmkoKE
Д.2.1.9. Вимірювання напруги на передавачі ПК.
Вмикаємо ПК і перевіряємо напругу між RxD та SG що йдуть від ПЛК.
https://www.youtube.com/watch?v=xPFIuz6erfk&feature=player_embedded
Д.2.1.10. Налаштування програмного забезпечення та перевірка з’єднання.
Налаштовуємо параметри послідовного порту ПЛК M340 в Unity PRO.
https://www.youtube.com/watch?v=tc41nt-ScgU&feature=player_embedded
Налаштовуємо параметри СОМ-порту у VijeoCitect
https://www.youtube.com/watch?v=IvTnoRLv_z8&feature=player_embedded
Включаємо в роботу і перевіряємо результат.
https://www.youtube.com/watch?v=N0j_I6Pe4iU&feature=player_embedded

18
ДОДАТОК 2.2. ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ ДО ЧАСТИНИ 1.
Пункт 1. Таблиця підключення (пайки) з вказівкою кольорів та призначення
провідників.
Навести рисунок.
Рис. Схема роз’їму SUB-D 9-pin з вказівкою номерів та призначення контактів.
№ контакту Найменування
контакту
Призначення
контакту
Колір
провідника
Примітки
Пункт 2. Таблиця підключення/пайки/обжиму з вказівкою кольорів та призначення
провідників.
Навести рисунок.
Рис. Схема роз’їму (вказати назву) з вказівкою номерів та призначення контактів.
№ контакту Найменування
контакту
Призначення
контакту
Колір
Примітки
Пункт 3. Підключення та вимірювання опору між RxD та SG на пристрої.
Виміряний опір
приймача
Опір приймача
згідно стандарту
RS-232
Результат
порівняння
Попередні висновки щодо
правильності підключення та
можливості застосування
Пункт 4. Підключення та вимірювання опору між RxD та SG на ПК.
приймача
Опір приймача
згідно стандарту
RS-232
Результат
правильності підключення та
Пункт 5. Таблиця підключення з вказівкою кольорів та призначення провідників.
№ контакту та
найменування
контакту (на
ПК)
Колір
кабелю К1
№
контакту
на клемній
колодці
Колір
кабелю К2
№ контакту
та
найменування
контакту (на
пристрої)
Примітки щодо
правильності та
необхідності
підключення
* у випадку відсутності підключення провідника, пишеться "не підключено"
** у випадку відсутності підключення до контакту, пишеться "не використовується"

19
Пункт 6. Підключення та вимірювання опору між RxD,TxD та SG на пристрої.
приймача між RxD
та SG
приймача між TxD та
SG
Пояснення результатів вимірювання,
попередні висновки щодо правильності
Пункт 7. Підключення та вимірювання опору між RxD,TxD та SG на пристрої.
приймача між RxD
та SG
приймача між TxD та
SG
Пояснення результатів вимірювання,
попередні висновки щодо правильності
Пункт 8. Вимірювання напруги на передавачі пристрою.
Вимірна напруга Падіння напруги
згідно вимог
стандарту
Результат
правильності роботи пристрою та
Пункт 9. Вимірювання напруги на передавачі ПК.
Вимірна напруга Падіння напруги
згідно вимог
стандарту
Результат
правильності роботи пристрою та
Пункт 10. Налаштування послідовних інтерфейсів пристроїв та ПЗ та включення в
роботу.
Налаштування пристрою.
Назва параметру
пристрою
значення Призначення Примітки
Налаштування ПК.
Назва параметру
пристрою
значення Призначення Примітки
ДОДАТОК 2.3. КОРОТКИЙ ОПИС РОБОТИ УТИЛІТИ COM0COM
Д2.3.1. Загальні відомості.
Утиліта COM0COM (http://sourceforge.net/projects/com0com/?source=navbar) імітує роботу
нуль-модемного з’єднання.
Для пояснення призначення та принципів його роботи спочатку розглянемо приклад
фізичного нуль-модемного з’єднання (див. рис.Д19). Два комп’ютери ПК1 та ПК2 з'єднані

20
нуль-модемним кабелем. Це з'єднання використовують прикладні програми для обміну
даними в символьному режимі. Тобто прикладна програма на ПК1 використовує порт
"COMx", а на ПК2 – порт "COMy", які фізично з'єднані між собою кабелем.
Рис.Д19
У деяких випадках потребується обмін програм через нуль-модемне з’єднання на одному і
тому ж ПК. Як правило, це робиться для тестування роботи прикладних програм, або для
певних комунікаційних утиліт. При використанні фізичного нуль-модемного з'єднання
потребується два COM-порти на одному і тому ж ПК, що не завжди можливо і доцільно.
Замість цього можна скористатися віртуальним нуль-модемним з'єднанням, яке можна
організувати безкоштовною утилітою COM0COM.
Утиліта COM0COM створює два віртуальні СОМ-порти, між якими імітується
повнодуплексне з’єднання. Таким чином все, що буде відправлятися на один порт - буде
отримуватися на іншому і навпаки. Таке з'єднання не повністю імітує роботу фізичного
аналогу, але достатнє для виконання обміну між прикладними програмами по послідовному
інтерфейсу.
На віртуальній машині, що підготовлена для курсу "Промислові мережі та інтеграційні
технології" утиліта COM0COM вже інстальована і налаштована на порти COM3 та COM4.
Якщо у Вас є необхідність працювати на інших ПК, утиліту можна завантажити з
http://sourceforge.net/projects/com0com/?source=navbar. У цьому випадку слід мати на увазі що
на 64-розрядних ОС є нюанси використання (деталі описані на сторінці підтримки
програми).
Д2.3.2. Налаштування роботи.
Для налаштування параметрів роботи утиліти, необхідно запустити її конфігуратор
Пуск->Программы->COM0COM->Setup
Перед запуском конфігуратору необхідно закрити усі програми, що використовують
віртуальні СОМ-порти з даного віртуального нуль-модема.
На рис.Д20 показано вікно налаштування віртуальних нуль-модемних з'єднань. Для кожного
нуль-модему можна визначити параметри та налаштувати з’єднання віртуальних контактів.
Контакти TX та RX з’єднані між собою перехресно і це з'єднання не може бути змінено. Інші
контакти які можуть бути вихідними (червоні) або вхідними (зелені) можуть бути з’єднані

21
між собою. Кожний червоний контакт (вихідний) може бути з’єднаний з будь-якою
кількістю зелених контактів (вихідних).
рис.Д20
Віртуальний нуль-модем дозволяє інвертувати сигнали. Для цього необхідний вхідний
контакт "мітиться" трикутником (знаком інверсії). Інвертування ставиться та знімається
подвійним кліком по контакту.
Окрім 9-ти контактів визначених в стандарті RS232-C, є додаткові контакти. Так, наприклад,
контакт "ON" використовується для видачі логічної "1". Таким чином, за необхідності подачі
постійного сигналу на якийсь зелений контакт, туди підключається ON, а у випадку
постійної відсутності сигналу - інвертований ON. Так, наприклад для сигналу "RI" заведений
постійний OFF.
На рис.Д20 показана конфігурація з повним нуль-модемним з’єднанням. На відео
продемонстровано, як можна зробити мінімальне нуль-модемне з'єднання.
https://www.youtube.com/watch?v=IEyKpovClpk&feature=player_embedded
На наступному відео показано як можна зробити повне нуль-модемне з’єднання.
https://www.youtube.com/watch?v=rE1PvVoQZ3U&feature=player_embedded
ДОДАТОК 2.4. КОРОТКИЙ ОПИС РОБОТИ УТИЛІТИ TERMINAL
Безплатна утиліта TERMINAL від Br@y++ (https://sites.google.com/site/terminalbpp/)
призначена для роботи з послідовними портами комп’ютеру: відправки та прийому даних в
режимі передачі ASCII символів або байтової послідовності.
Серед переваг утиліти порівняно з аналогами можна виділити:
- єдине інтегроване вікно налаштувань і роботи
- простота
- наявність макросів
- безплатність
- можливість запису в файл та з файлу
- можливість передачі ASCII-символів та значення байтів в одному посиланні
Тим не менше, утиліта TERMINAL має певні незручності при роботі з байтовою
послідовністю, "буферизує" дані при прийомі та інші особливості. Тому в ряді випадків

22
краще користатися іншими програмами такого типу, наприклад Com Port Toolkit. У
лабораторній роботі використовуються обидві наведені утиліти:
- TERMINAL вже встановлений на віртуальній машині, підготовленій для курсу "Промислові
мережі та інтеграційні технології"
- Com Port Toolkit завантажується та інсталюється з сайту самостійно
Д2.4.2. Налаштування та робота.
На рис. Д21 показане вікно утиліти TERMINAL.
рис.Д21
Більшість налаштувань повинна бути розуміла користувачам, які ознайомлені з принципами
роботи інтерфейсу RS232.
Тут наведемо декілька:
- Connect: підключитися до вказаного потру в "COM Port"
- Handshaking: налаштування управління потоком
- Clear: очистити вікно прийому/відправки
- вибір HEX/ASCII: режим відображення основного вікна прийому (HEX- коди, ASCII -
символи)
- опції DEC, HEX, Bin: показати додаткові вікна прийому у відповідному форматі
- Send: відправити дані
За необхідності відправити дані в форматі ASCII-символів, ці символи вказуються в полі
відправки. Якщо необхідно відправляти дані байт-кодами, їх значення вказується після
символу $.
Приклад роботи Terminal можна подивитися на наступному відео, в якому дві утиліти
обмінюються даними через віртуальне нуль модемне з’єднання.
https://www.youtube.com/watch?v=yh0L7_AS1B0&feature=player_embedded
ДОДАТОК 2.5. КОРОТКИЙ ОПИС РОБОТИ УТИЛІТИ COM PORT TOOLKIT
"COM Port Toolkit - программа для работы с последовательным портом компьютера,
сочетающая в себе возможности терминала, просмотра, журналирования и экспорта
данных." (http://www.compt.ru/ru/index.php)

23
"COM Port Toolkit доступен для бесплатного скачивания и использования в течении 30-
дневного периода. Когда период ознакомления с программой истечет, Вы должны
зарегистрировать свою копию программы, или прекратить использование и удалить ее из
своей системы. Как только мы получим уведомление об оплате программы, на ваш e-mail
будет выслана лицензия и регистрационный ключ." (http://www.compt.ru/ru/purchase.php )
Утиліту COM Port Toolkit необхідно завантажити і інсталювати на віртуальну машину
самостійно, в комплект встановлених програм віртуальної машини дисципліни вона НЕ
ВХОДИТЬ.
Д2.5.2. Налаштування та робота.
Зовнішній вигляд програми показано на рис.Д22
рис.Д22
Налаштування доступні через головне меню. При завантаженні програми в
англомовному варіанті, можна перейти на російськомовний: Options->Language->Russian .
Настройка COM-порту: Настройка->COM-порт
Набрати і відправити послідовність символів: Сообщение->Отправить
Управління сигналами RTS, DTR відбувається за допомогою відповідних кнопок на
панелі інструментів: кнопка вверх – увімкнути, кнопка вниз – вимкнути.
Приклад роботи COM Port Toolkit можна подивитися на наступному відео, в якому дві
утиліти обмінюються даними через віртуальне нуль модемне з’єднання.
https://www.youtube.com/watch?v=HgAsavZ1BAs&feature=player_embedded
ДОДАТОК 2.6. КОРОТКИЙ ОПИС ТА КОРИСТУВАННЯ CODESYS CONTROL WIN
Д.2.6.1. Призначення.
CodeSys – середовище розробки прикладного програмного забезпечення для різного типу
контролерів (https://ru.wikipedia.org/wiki/CoDeSys). Так само як UNITY PRO є середовищем
програмування/налагодження ПЛК Modicon M340, Premium, M580 та Quantum, CodeSys
використовується для ряду інших контролерів, в яких виконується середовище виконання
(так званий Runtime) CodeSys. Середовище виконання CodeSys існує не тільки для
промислових контролерів з операційними системами реального часу, а і для платформ
Windows, зокрема таким є CodeSys Control Win.

24
У деяких лабораторних роботах використовується демо-версія CodeSys Control Win, в яких
софт-ПЛК працює 2 години неперервно, після чого його необхідно перезапускати. На
віртуальній машині, яка підготовлена для даної лабораторної роботи вже інстальований
CodeSys Control Win. Якщо у Вас є необхідність завантажити його на інший ПК, це можна
зробити на офіційному сайті 3S, попередньо зареєструвавшись
http://store.codesys.com/codesys-control-win-sl.html
Середовище CodeSys Control Win замінює в лабораторних роботах реальний ПЛК. Студенти
користуються ним як "чорним ящиком", не вникаючи в подробиці роботи. Тим не менше
його необхідно налаштовувати і запускати, коротко про це описано нижче.
Д.2.6.2. Принципи функціонування.
При старті ОС (у нашому випадку на віртуальній машині), середовище CodeSys Control Win
запускається автоматично. Контроль та керування роботою середовища проводиться через
панель сповіщень, нажавши мишкою по відповідній піктограмі (рис.Д23).
рис.Д23
При старті Windows середовище CodeSys Control Win знаходиться в режимі зупинки ПЛК
(PLC в Stop). Для запуску ПЛК необхідно викликати команду "Start PLC" а для зупинки -
"Stop PLC" (рис.Д24).
рис.Д24
Надалі софт-ПЛК, що імітується середовищем CodeSys Control Win будемо називати
віртуальним ПЛК.
Виконавчі файли середовища CodeSys Control Win а також конфігурація віртуального ПЛК
знаходяться в папці "C:Program Files3S CODESYSGatewayPLC". Для кожної лабораторної
роботи в курсі "Промислові мережі та інтеграційні технології" створена своя конфігурація та
програма віртуального ПЛК. Для того щоб скопіювати в потрібне місце необхідні файли, до
лабораторних робіт буде надаватися архів з цими файлами а також файл з розширенням
".CMD", по запуску якого заміна буде проводитись автоматично.
Для даної лабораторної роботи необхідні файли містяться в папці "Lab2_2", для копіювання
необхідно запустити lab2_2.cmd. Після чого можна запустити віртуальний ПЛК.
https://www.youtube.com/watch?v=PKwqV4ABGy8&feature=player_embedded
На показаному вище відео видно, що ПЛК супроводжується людино-машинним
інтерфейсом, за допомогою якого Ви будете з ним взаємодіяти.
У випадку зависання віртуального ПЛК чи закінчення демонстраційного часу, необхідно
зупинити його і запустити знову.

25
ДОДАТОК 2.7. ПРИЗНАЧЕННЯ ASCII-BOT ТА ОПИС ПРОТОКОЛУ ОБМІНУ З
НИМ.
Д.2.7.1. Призначення.
ASCII-BOT – це проект для віртуального ПЛК CodeSys Control Win, розроблений на кафедрі
ІАСУ НУХТ спеціально для даної лабораторної роботи. Задача студента – отримати від
ASCII-BOTа завдання. Цілю такого спілкування з ботом є розуміння принципів
використання протоколів обміну.
ASCII-BOT має візуальний інтерфейс (рис.Д25) за допомогою якого можна побачити його
активність (індикатори RX, TX). Бот підключений до віртуального порту COM4, який в свою
чергу через віртуальний нуль-модем з’єднаний з COM3. Таким чином, щоб обмінюватися з
ботом, необхідно відправляти команди і отримувати відповіді з порту COM3.
рис.Д25
Д.2.7.2. Опис протоколу обміну.
Для того щоб спілкуватися з будь-яким пристроєм по мережі необхідно визначити правила
спілкування. Для спілкування з ASCII-BOTом визначені наступні правила (протокол
обміну).
1. Обмін відбувається з використанням текстових повідомлень.
2. Між користувачем (клієнтом) і ботом (сервером) ведеться діалог: ASCII-BOT очікує запит
від користувача, після чого надсилає йому відповідь, якщо запит боту зрозумілий.
2. Починається обмін з вітання-запиту користувача словом "Привіт". Якщо вітання-запит
прийнято, ASCII-BOT відповідає "Привіт!Який у Вас номер варіанту?"
3. Після виконання п.2 необхідно відправити номер свого варіанту, після чого бот повинен
спитати, чи дійсно це варіант згідно Вашого прізвища.
4. Якщо після п.3 відправити підтвердження "так", бот повідомляє Вам завдання згідно
варіанту, якщо інше слово, бот переходить до п.2.
ДОДАТОК 2.8. ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ ДО ЧАСТИНИ 2.
Пункт 2. Реалізація повного нуль-модемного з’єднання.
Навести копію екрану.
Рис. Налаштування віртуального повного нуль-модемного з'єднання COM0COM.
Пункт 5. Відправка/прийом символьної послідовності.
Рис. Відправка/прийом символьної послідовності.

26
Пункт 6. Відправка/прийом байтової послідовності.
Рис. Відправка/прийом байтової послідовності в HEX-форматі .
Пункт 7. Управління додатковими сигналами.
Коротко описати що відбувалося і чому.
Пункт 8. Реалізація мінміального нуль-модемного з’єднання.
Рис. Налаштування віртуального мінімального нуль-модемного з'єднання COM0COM.
Пункт 9. Управління додатковими сигналами.
Коротко описати що відбувалося і чому.
Пункт 10. Отримання додаткового завдання.
Рис. Сесія спілкування з ASCII-BOTом.
Пункт 11. Рисування діаграми.
Навести дані на швидкості 9600 та 19200.
Навести рис. діаграми, за прикладом рис.Д26.
0 0 0 1 1 0 1 1
tпередача
відсутня
біти даних
1-й символ
паритет
біти даних
1 1 0 0 0 1 0 0
2-й символ
стан лінії зв’язку
інтерпретація приймачем при бітовій швидкості 9600 біт/с
інтерпретація приймачем при бітовій швидкості 19200 біт/с
1/19200 с1/9600 с
стоп
старт
паритет
стоп
старт
Рис.Д26. Діаграми стану лінії та інтерпретація приймачем сигналу на бітовій
швидкості 9600 на прикладі передачі двох символів: 1-й – 11011000; 2-й –
00100011. Біт паритету – непарний; 1 стоповий біт.
старт
0 0 0 0 0 0 0 1
паритет
0
старт
1 1 1 1 1 1 1
стоп
паритет
стоп
старт
01 1 1 1 0 0 0
паритет
стоп
старт
0 0 0 0 0 1 1 1
біти даних біти даних біти даних біти даних

лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

En vedette

En vedette (7)

Similaire à лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.

Similaire à лр2 асинхронні послідовні інтерфейси. (20)

Plus de Пупена Александр

Plus de Пупена Александр (20)

лр2 асинхронні послідовні інтерфейси.