Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Moderní způsob správy na dálku: GPRS + Ethernet

číslo 12/2006

Moderní způsob správy na dálku: GPRS + Ethernet

Současnost ukazuje, že použití Ethernetu v průmyslu je skutečně prvořadým tématem. Toto rozhraní lze již nyní nalézt téměř u všech moderních PLC. Na využití v průmyslu přitom dosáhne jen málokterý z komunikačních standardů z oblasti spotřební elektroniky. Ethernet se uchytil pro svou spolehlivost, rychlost a také nízkou cenu, která je dána právě jeho masovým použitím ve výpočetní technice.

Ethernet a GPRS: stejné přenosové protokoly

Prostředí Ethernetu jako univerzálního rozhraní velmi dobře využívá standardizované protokoly umožňující propojovat různá koncová zařízení s minimálními starostmi o kompatibilitu jednotlivých systémů. V ethernetové síti má každý účastník svou IP adresu. Při přenosu dat se využívají např. protokoly TCP/IP nebo UDP/IP, jejichž struktura je pevně dána a které jsou charakteristické mj. použitím paketového přenosu dat prostřednictvím portů.

Obr. 1.

Obr. 1. Princip použití modemu Insys GPRS 5.0 Ethernet

Vzhledem k tomu, že při vývoji internetové sítě byly pro ni zvoleny tytéž protokoly, které obvykle používají komunikační prostředí Ethernetu, využívají uvedené „ethernetové„ komunikační protokoly i mobilní sítě provozované na bázi GPRS. Důvodem je provázanost uvedených sítí (Ethernet na straně PC, GPRS pro bezdrátový přístup k internetu i struktura samotné internetové sítě). Všechny tři sítě tedy využívají protokoly IP, což je uspořádání velmi výhodné.

Důsledek pro dohled a správu na dálku: bezproblémové použití

Z uvedených skutečností jednoznačně vyplývá, že Ethernet a přenosy dat metodou GPRS lze zcela bez problémů používat společně. Obě komunikační prostředí využívají kompatibilní protokoly s bezproblémovými požadavky na latenci při přenosu signálu komunikačním kanálem. Díky tomu lze téměř s jistotou prohlásit, že kde je ethernetové rozhraní, tam je ke sledování na dálku možné použít metodu GPRS.

Problém není v tomto případě ani s kartami SIM a IP adresami. Operátoři mobilních sítí standardně poskytují karty SIM s dynamicky přidělovanou, neveřejnou IP adresou s blokováním vnějšího přístupu na terminál (komunikaci může iniciovat pouze terminál GPRS připojený k PLC, z internetu se na PLC nelze dostat). Toto omezení není na závadu u úloh, kde PLC má pouze odesílat data a není k němu nutný přístup zvnějšku.

Současně je však možné pořídit si u mobilních operátorů za jednorázový aktivační poplatek (ve výši již od několika set korun) kartu SIM s pevnou IP adresou bez blokování nevyžádaných paketů. V tomto případě zákazník obdrží pevnou plnohodnotnou stanici s pevnou IP adresou, a do PLC se tudíž dostane bez potíží přes libovolný počítač připojený k internetu. Na dálku lze pak realizovat vizualizaci i ovládání a obvykle také měnit software v PLC.

Vhodný přístroj: Insys GPRS 5.0 Ethernet

Firma Insys pro popsané účely nabízí modem s označením Insys GPRS 5.0 Ethernet. Jde o modifikaci jeho staršího „bratra„, modemu Insys GPRS 5.0 serial, vybaveného nikoliv Ethernetem, ale sériovou linkou (tj. výrobku vhodného k použití s PLC, které ještě nemají Ethernet, ale pouze rozhraní RS-232).

Oba uvedené modemy jsou velmi spolehlivé i z hlediska elektromagnetické kompatibility a vyhoví bez problémů i ve velmi těžkých podmínkách s rušivým elektromagnetickým polem či větším kolísáním teploty okolí.

Modem Insys GPRS 5.0 Ethernet má veškeré funkce potřebné k realizaci již uvedeného typu pojítka pro přenos dat. Spojení se sítí GPRS terminál navazuje automaticky a udržuje je po celou dobu svého provozu. Spojení lze také periodicky automaticky restartovat a tak zajistit trvalou propojitelnost.

Modem se konfiguruje intuitivně přes webové rozhraní. Uživatel nastaví pouze základní parametry: název přístupového bodu (APN), IP adresy, masku sítě, PIN a směrovací tabulku (NAT).

Funkce NAT a snadné konfigurování

Poslední z uvedených parametrů, NAT, je velmi důležitou funkcí, která umožňuje připojit za modem Insys GPRS 5.0 Ethernet ethernetový přepínač a současně sledovat více než jedno zařízení. Terminál GPRS má pro vzdálené účastníky sítě Internet pouze jednu IP adresu, a pokud je třeba sledovat ve vzdálené ethernetové síti několik zařízení, je nutné jednoznačně specifikovat přístup ke každému z nich. A právě funkce NAT umožní spojit se s každým zařízením zvlášť, přes různé porty. V praxi to např. znamená, že pokud modem (vlastně spíše směrovač) obdrží paket na portu 100 protokolu TCP/IP, předá jej automaticky PLC s IP adresou 192.168.100.1; pokud modem obdrží paket na portu 110, předá jej PLC s IP 192.168.100.2. Je patrné, že s využitím tohoto principem lze prostřednictvím portů velmi snadno adresovat i značný počet vzdálených zařízení.

Současně vývojáři firmy Insys vytvořili konfigurační prostředí modemu tak, aby jej dokázal nastavit také technik méně zběhlý v problematice GPRS. V tomto případě není třeba instalovat žádný konfigurační software, neboť vše se nastavuje přes zmíněné internetové stránky, přímo generované samotným modemem.

Důraz na technickou podporu a dostupnost

Firma Insys klade velký důraz na kvalitní technickou podporu, která zahrnuje i bezplatné zápůjčky a technickou podporu po telefonu nebo elektronickou poštou. Pracovníci firmy Insys rádi poradí při řešení konkrétní úlohy či pomohou s výběrem vhodného komunikačního modulu.

K výrobkům řady Insys jsou k dispozici kompletní kvalitní uživatelské příručky v českém jazyce, obsahující technický popis zařízení včetně popisu sady podporovaných AT-příkazů. Výrobky vyhovují homologačním podmínkám a nesou značku CE. Firma Insys Microelectronics CZ, s. r. o., sídlí v Plzni a zajišťuje předprodejní i poprodejní podporu zákazníků. Věnuje se vývoji nových zařízení v oblasti přenosu dat, měřicí a řídicí technice a inovacím současného sortimentu výrobk

Lubomír Kuchynka,
Insys Microelectronics CZ, s. r. o.

Insys Microelectronics CZ, s. r. o.
Klatovská 169
321 03 Plzeň
tel.: 777 651 188, 377 429 952
e-mail: lkuchynka@insys-tec.de
http://www.insys-tec.cz