Jste zde

IP relé - vzdálené ovládání zařízení přes internet

Redakce HW serveru, 13. Červen 2005 - 0:00

IP Relé v sobě kombinuje dvě relé ovládaná přes Ethernet a RS-232 / Ethernet převodník. Zařízením

lze po Ethernetu resetovat vzdálené zařízení, nebo mu přerušit či naopak zapnout napájení. IP relé lze také použít

jako vzdálený sériový port.

IP Relé je zařízení připojené do sítě Ethernet, které obsahuje sériový port RS-232 a dvě relé s kontakty vyvedenými na svorkovnici. Zařízení tak lze použít jako vzdálený sériový port RS-232 a v případě potřeby lze pak vzdálené zařízení po Ethernetu pomocí relé zresetovat, nebo vypnout a zapnout.

Typickou aplikací IP relé je vzdálený dohled Ethernetových zařízení přes sériovou konzoli a případně jejich RESET ovládaný po ethernetu. K zařízení lze snadno připojit například IP kameru, WiFi APči router a v případě problémů ho vzdáleně na několik sekund odpojit napájecí napětí. Pokud potřebujete ovládat spotřebič na 230V, lze navíc snadno připojit vnější relé, neboť standardní konfigurace IP relé má na jednom relé vyvedeno napájecí napětí 12V zatížitelné proudem až 100mA.

Jednotlivá relé je třeba ovládat NVT příkazy přes Ethernet, protože IP relé není autonomní zařízení. K dispozici je však nejen Virtuální sériový port pro Windows, jenž je navíc doplněn o sice primitivní, avšak učinný způsob ovládání IP relé, i specializovaná aplikace IP Relay Control, navržená zvláště pro jednoduché, rychlé a snadné ovládání IP relé.

Základní vlastnosti

  • Sériový port RS-232 (RxD, TxD, CTS, RTS, GND), rychlost 50..115200Bd, HW/SW handshaking
  • Dvě nezávislá relé, ovládaná po Ethernetu NVT příkazy (protokol M2M). Standardní konfigurace relé:
    • Relé 1: Ovládá rozpínací kontakt vyvádějící napájecí napětí, výstupní svorky lze přímo připojit jako zdroj napájení 12V/100mA.
    • Relé 2: Ovládá spínací kontakt, určeno k připojení paralelně na tlačítko RESET.
  • Obě relé lze dodat v libovolné konfiguraci spínacích / rozpínacích / napájecích kontaktů
  • K dispozici testovací software a virtuální sériový port pro Windows 2000/XP
  • Příklady vzdáleného ovládání pomocí Javy, VisualBasicu, Delphi a PHP volně k dispozici
  • Spínač DIP vzdáleně vyčítaný, určený pro volné použití např. jako identifikace servisních prací
  • Konfigurace zařízení RS-232 Setupem, UDP Setupem a TCP Setupem (vzdálená konfigurace v terminálu po TCP)
  • Zabezpečení přístupu rozsahem IP adres a 128. bitovou šifrou TEA
  • Rozměry : 25 x 82 x 90 [mm]
  • Napájení : 12V / 300mA souosým napájecím konektorem

Typické aplikace

IP Relé je levné zařízení, určené pro aplikace v průmyslu a telekomunikacích. Varianty vyvedení přepínacích a spínacích kontaktů lze na objednávku jakkoliv modifikovat, standardně je však jeden kontakt určen k odpojování vnějšího napájecího napětí a druhý je určen k připojení paralelně na tlačítko RESET. Stavy kontaktů po zapnutí lze softwarově nastavit.

Vestavená relé mohou podle konfigurace ovládat odpojení napájení nebo spínací kontakt například pro restart serveru, nebo nějakého počítče. Vnější napájení je určeno pro přímé připojení napájecího konektoru pro hlídané zařízení. Po startu napájení je tento výstup typu "Supply" samozřejmě průchozí a napájení je tak nezávislé na Ethernet spojení.

Pro vzdálený dohled pomocí RS-232 Console lze použít jeden vestavěný sériový port. Tento je zároveň možné nainstalovat do PC jako virtuální např. "COM 8" a pomocí HW Virtual Serial Portu používat Vaše oblíbené aplikace, jako byste měli tento port vyvedený z Vašeho počítače.

Příklady použití

  • IP kamery
  • Wifi AP
  • routery
  • servery
  • mikrovlnné spoje atd.

Topologie zapojení

 
 
 

Standardně IP Relé funguje jako TCP Server a po zapnutí zařízení očekává připojení TCP clienta na zvoleném portu. Po připojení jsou data z ethernetu vysílána do sériové linky a naopak. Pokud není sestaveno TCP spojení (klient není připojen) a přicházejí data ze sériové linky, jsou ukládána do vnitřní vyrovnávací paměti a odeslána ihned po připojení.

Obě relé lze ovládat pomocí protokolu NVT. Protokol rozšiřuje implementovaný protokol RFC 2217 a pro zvýšení uživatelské přívětivosti je k dispozici celá paleta volně šiřitelných aplikací, jako například specializovaný program IP Relay Control, Hercules Setup Utility , HW Virtual Serial Port nebo programátorské příklady pro JAVU, Delphi, Borland C++, Visual Basic, PHP a podobně..

IP Relé lze použít také v režimu TCP Client/Server, kdy zařízení zachovává funkci TCP serveru, ale pokud přijdou nějaká data ze sériové linky, jsou data uložena do vnitřní paměti a IP relé se přepne do režimu TCP Client a pokouší se otevřít TCP spojení na nastavenou IP adresu protistrany.

S programem „HW VSP“ od verze 1.9 lze vytvořit virtuální sériový port na např. COM 5, který bude přesměrován na RS-232 port IP Relé. Obě výstupní relé se pak ovládají v záložce „IP Relay“ z programu HW VSP.

Ovládání relé a LED diod

Obě relé a LED diody se ovládají pomocí NVT příkazů. Jedná se o 7. bytovou binární sekvenci, která se odešle do otevřeného TCP/IP spojení a pokud je vpořádku přijata, je potvrzena podobnou 7. bytovou sekvencí zpět. TCP Spojení po kterém se relé ovládají je shodné s TP spojením na RS-232 port, ale díky protokolu NVT (Network Virtual Terminal), nejsou data z sériového portu těmito řídícími sekvencemi nijak ovlivněna.

Další popis NVT přesahuje rámec tohoto článku, vysvětlení protokolu, námi používaných příkazů a rozšíření podle RFC2217 můžete najít na přiloženém CD, nebo www stránkách HW group: http://www.hwgroup.cz/support/nvt/.

HW Virtual Serial Port

Virtuální sériový port HW VSP je vybaven jednoduchými funkcemi pro ovládání vstupně/výstupních binárních linek zařízení z produkce HWgroup, jako jsou I/O Controller a IP Relé. Tyto doplňkové funkce naleznete v záložce Binary I/O programu HW Virtual Port Manager.

Přepínači On a Off lze nastavit zda-li má být příslušné relé pro Channel 1 nebo Channel 2 aktivní. Zápis se provádí příslušným tlačítkem Set. Po dobu čtení a zápisu se v levém dolním rohu okna IP Relay zobrazuje řádek znázorňující stav komunikace.

Zaškrtávací políčko Red LED umožňuje rozsvítit či zhasnout červenou LED. Zápis se provádí libovolným tlačítkem Set. Tlačítka Read Values načte aktuální stav kontaktů.

Podrobný popis aplikace

 

IP Relay Control 1.2

 IP Relay Control je software určený pro snadné zkoušení a používání IP relé, který umožňuje prostřednictvím NVT příkazů ovládat kontakty relé IP relé pomocí grafické podoby. IPRC je miniaturní utilita, kterou není nutné instalovat a jež vedle vlastního ovládání IP relé umožňuje i jednoduchou správu více zařízení a snadnou realizaci funkce Reset.

IP Relay Control podporuje přiřazení názvu zařízení (až 255 znaků) konkrétní IP adrese IP relé, pomocí kterého lze snadno identifikovat příslušné IP relé v síti více zařízení. Název zařízení nalezne své uplatnění především v rozsáhlejších sítích, ve kterých se nachází více IP relé, které lze pojmenováním snadno rozlišit. Pracovník mající na starosti například sítě WiFi tak mohou snadno ovládat pouze svá IP relé, aniž by si museli pamatovat jejich IP adresy či dokonce MAC adresy.

IP Relay Control je navíc vybaven funkcí jednoduchého zaznamenávání (logování) prováděných operací, kdy vypisuje jednotlivé operace prováděné se zařízeními IP relé spolu s informací o čase v textové podobě do log souboru. Díky tomu je možné zpětně ověřit, zdali změna stavu ovládaného zařízení byla či nebyla vyvolána pomocí IP relé.

Podrobný popis aplikace 

  

 

Borland C++ příklad komunikace

Příklad jednoduché komunikace s obecnými TCP/IP zařízeními v Borland C++ Builder 6.00. Příklad demonstruje jednoduchý Client terminál a základní příkazy NVT (Network Virtual Terminal) = Are You There a rozšíření pro I/O funkce.

Podrobný popis příkladu

Delphi Charon 1 - Příklad komunikace a NVT

Příklad jednoduché komunikace s obecným TCP/IP zařízením v Borland Delphi 5 demonstruje jednoduchý klientský terminál vybavený základními příkazy NVT (Network Virtual Terminal) a rozšířením pro I/O funkce.

Podrobný popis příkladu

 

MS Visual Basic příklad

Velmi jednoduché rutiny pro práci s NVT příkazy a TCP/IP zařízením skrz Winsock v MS Visual Basicu 5.0. Jednoduché příkazy pro vzdálené ovládání I/O Pinů jsou implementovány, TEA nikoliv.

Java NVT simple Code Example

Velmi jednoduché ovládání vzdálených I/O pinů s pomocí JAVA aplikace. Aplikace není zaheslovaná a lze si ji tedy upravit k obrazu svému.

Standardně je předvyplněn testovací server IP: 80.250.3.194:4023 - jedná se o veřejnou IP adresu, na které běží Charon I DK vývojový kit v naší pražské kanceláři. Piny D1 a D6 jsou propojeny drátem, takže můžete sledovat zpětnou vazbu nastavením jednoho z nich a zpětným přečtením zjistíte, že se anutomaticky nastavil i ten druhý.

Tlačítko "Save"vytvoří soubor "nasled.conf" v aktuálním adresáři a uloží poslední použitou IP adresu a port.

 

PHP příklad práce s I/O Controllerem

Velmi jednoduché ovládání vzdálených I/O pinů na IP relé. Uživatel si vyžádá WWW stránku z PHP serveru, ten před odpovědí uživateli otevře spojení na nastavenou IP adresu a port, přečte hodnoty, zavře spojení na binární zařízení a zjištěné hodnoty zobrazí uživateli na WWW stránce.

Závěr

Ačkoli IP Relé představuje vlastně jen okleštěnou verzi I/O Controlleru rovněž z produkce HW group, jedná se o zdařilé zařízení především díky své uživatelské přívětivosti. Nabízené softwarové příklady umožní nejen rychlou a snadnou implementaci IP relé do zákaznických aplikací, ale především snadnou instalaci díky dvojici relé, byť nízkonapěťových.

Vít Olmr
olmr@ Hw.cz

DOWNLOAD & Odkazy

Hodnocení článku: