Назначение модема AnCom RZ/B

ZigBee модемы AnCom RZ/B в комплекте с ПО для пуско-наладкипредназначены для развертывания локальных беспроводных радиосетей топологии MESH c автоматической ретрансляциейпередаваемых данных – для обеспечения адресного доступа к удаленным объектам промышленной автоматизации и диспетчеризации (приборы учета, контроллеры, корректоры, датчики и т.п.) со стороны управляющего терминала (компьютер, сервер, контроллер).

ZigBee/IEEE 802.15.4 – открытый глобальный стандарт локальных (персональных) беспроводных радиосетей в нелицензируемом частотном диапазоне (2,4 ГГц).

Решением ГКРЧ от 19 августа 2009 г. N 09-04-07 (Приложение №1) определена допустимая мощность для персональных радиосетей на основе технологии ZigBee (2400-2483,5 МГц) в 100 мВт для использования внутри зданий, складских помещений и производственных территорий. Использование ZigBee (100 мВт) вне помещений определено для целей сбора информации телеметрии в составе автоматизированных систем контроля и учета ресурсов или систем охраны.

Ключевые параметры стандарта: работа на относительно небольших скоростях, высокая дальность удлинения сигнала, низкое энергопотребление, формирование самоорганизующихся и самовосстанавливающихся ячеистых (mesh) структур покрытия сети и с поддержкой автоматической ретрансляции передаваемых данных.

Достоинства модема AnCom RZ/B

Модемы AnCom RZ/B в комплекте с ПО для развертывания и пуско-наладки локальной сети представляют собой законченное решение для организации беспроводного адресного доступа к удаленным объектам автоматизации и диспетчеризации (приборы учета, контроллеры, корректоры, датчики и т.п.) со стороны управляющего терминала (компьютер, сервер, контроллер).

Модемы AnCom RZ/B используют спецификацию ZigBee PRO, расширяющую возможности оригинального стандарта ZigBee, в частности, за счет значительного увеличения дальности действия, большей простоты в использовании и поддержки сетей большего размера.

• Беспроводная локальная радиосеть в нелицензируемом диапазоне частот;
• Спецификация ZigBee PRO: простота в использовании и поддержка сетей большего размера;
• Надежный и безопасный прозрачный канал обмена данными между удаленными объектами и диспетчерским ПО;
• Поддержка различных типов управляющих терминалов:
  • адресный доступ к узлам сети со стороны диспетчерского ПО (ОС Windows);
  • адресный доступ к узлам сети со стороны управляющего контроллера по Modbus RTU;
  • широковещательная ретрансляция пакетов данных со стороны управляющего контроллера;
  • двухканальный адресный повторитель состояния контактов;
• Поддержка сетевых топологий: точка-точка, звезда, mesh;
• Автоматическая ретрансляция передаваемых данных (создание зон сплошного информационного покрытия в масштабах кварталов, районов и небольших населенных пунктов);
• Высокая дальность удлинения сигнала за счет использования мощного передатчика 63 мВт (до 90 м внутри помещений и до 4 км в зоне прямой видимости между соседними узлами);
• Поддержка широкого парка объектов телемеханики, телеметрии и учета(RS-232 и RS-485);
• Доступ к входам/выходам системы измерения и управления (СИУ) модема по Modbus: сбор показаний с аналоговых и цифровых датчиков, а также управление реле;
• Встроенный адаптер первичного питания;
• Программная поддержка полного цикла развертывания сетей ZigBee;
• Набор технологических утилит для пуско-наладки и диагностики модема.

ZigBee сеть структурно состоит из:

• модемов-«маршрутизаторов» (к ним подключается устройтво) – для ввода удаленного оборудования в беспроводную сеть, а также ретрансляции данных от соседних модемов-«маршрутизаторов», не способных напрямую установить связь с модемом-«координатором»;
• одного модема-«координатора» (к нему, напрямую или через шлюзы, подключается управляющий терминал – ПК или контроллер) – для формирования mesh-сети, установления политики безопасности, задания сетевых настроек модемам-«маршрутизаторам».

Комплект модемов: «маршрутизаторы» и «координатор» AnCom RZ/B – поставляется настроенным и представляет собой готовую к работе беспроводную ZigBee-сеть.

Варианты построения ZigBee сетей на основе решений AnCom:

• Адресный доступ к узлам сети со стороны диспетчерского ПО (ОС Windows);
• Адресный доступ к узлам сети со стороны управляющего контроллера по Modbus RTU (Master → 1…32 Slave, неразрывные пакеты данных до 255 байт);
• Широковещательная ретрансляция пакетов данных со стороны управляющего контроллера (неразрывные пакеты данных до 84 байт);
• Двухканальный адресный повторитель состояния контактов (Master → 1…32 Slave).

Адресный доступ к узлам сети со стороны диспетчерского ПО (ОС Windows)

Адресный доступ к узлам сети со стороны диспетчерского ПО (например, SCADA) организуется комплектным программным коммуникационным сервером AnCom Server RM (служба Windows, графический пользовательский интерфейс).

AnCom Server RM даёт возможность автоматизировать процесс развертывания локальной беспроводной сети ZigBee. Для обмена данными с интерфейсами RS-232/RS-485, а также СИУ модемов-"маршрутизаторов", диспетчерскому ПО выделяются соответствующие TCP- или COM-порты. 
СИУ - Система измерения и управления с поддержкой Modbus RTU: сбор показаний с аналоговых и цифровых датчиков, а также управление реле и ШИМ-контроллерами. 
Набор технологических утилит для пуско-наладки и диагностики модема - в комплекте поставки.

• учет электроэнергии, воды, тепла, газа;
• диспетчеризация и мониторинг в системах ЖКХ (АСКУЭ, АСКУПЭ);
• удаленный контроль процессов и оборудования;
• мониторинг окружающей среды.

Адресный доступ к узлам сети со стороны управляющего контроллера по Modbus RTU (Master → 1…32 Slave, неразрывные пакеты данных до 255 байт)

Адресный доступ к удаленным объектам (Slave) со стороны управляющего Modbus контроллера (Master) обеспечивается встроенной в модем-«координатор» настраиваемой таблицей соответствия Modbus RTU адресов портам (RS-232 / RS-485 / СИУ) модемов-«маршрутизаторов». Данные от удаленных объектов (Slave) перенаправляются в управляющий контроллер (Master).
СИУ - Система измерения и управления с поддержкой Modbus RTU: сбор показаний с аналоговых и цифровых датчиков, а также управление реле и ШИМ-контроллерами. 
Набор технологических утилит для пуско-наладки и диагностики модема - в комплекте поставки. 
Компьютер и коммуникационное серверное ПО не требуется.

• автоматизация производства и логистики;
• промышленная автоматизация технологических процессов (АСУ ТП);
• системы сигнализации и безопасности;
• отопление, вентиляция, кондиционирование;
• управление «умным домом».

Широковещательная ретрансляция пакетов данных со стороны управляющего контроллера (неразрывные пакеты данных до 84 байт)

Ретрансляция пакетов данных со стороны управляющего контроллера (Master) удаленным объектам (Slave), подключенным к модемам-«маршрутизаторам», обеспечивается модемом-«координатором» с прозрачным широковещательным доступом. Данные от удаленных объектов (Slave) перенаправляются в управляющий контроллер (Master). 
Набор технологических утилит для пуско-наладки и диагностики модема - в комплекте поставки. 
Компьютер и коммуникационное серверное ПО не требуется. Доступ к СИУ модемов-«маршрутизаторов» в сети не поддерживается. Максимальный размер неразрывного пакета данных – 84 байт.

• автоматизация производства и логистики;
• промышленная автоматизация технологических процессов (АСУ ТП);
• отопление, вентиляция, кондиционирование;
• управление «умным домом».

Двухканальный адресный повторитель состояния контактов (Master → 1…32 Slave)

Адресная ретрансляция состояний контактов ведущего устройства (Master) – ведомым объектам (1...32 Slave), подключенным к модемам-«маршрутизаторам», обеспечивается модемом-«координатором» с настраиваемой таблицей соответствия (список «маршрутизаторов» в сети, которым ретранслируются состояния контактов). 
Набор технологических утилит для пуско-наладки и диагностики модема - в комплекте поставки. 
Компьютер и коммуникационное серверное ПО не требуется.

• системы сигнализации и безопасности;
• управление «умным домом»;
• промышленная автоматизация технологических процессов (АСУ ТП).

Технология развертывания локальной сети ZigBee

Технология развертывания локальной сети ZigBee и добавление новых узлов представлена в виде программно-аппаратного комплексного решения AnCom:

• настроенные, введенные в ZigBee-сеть модемы-«маршрутизаторы»,
• технологические утилиты для пуско-наладки,
• специализированные модемы-«координаторы», поддерживающие подключение к различным типам управляющих терминалов;
• программный коммуникационный сервер AnCom Server RM (работа в ОС Windows);
• поддержка шлюзов для удаленного доступа в сеть: через GPRS-Internet, Wi-Fi, Ethernet, Bluetooth.

Варианты шлюзования в сеть ZigBee: подключение модема-«координатора»
(для систем с адресным доступом к узлам сети со стороны диспетчерского ПО Windows)

• непосредственно к компьютеру на диспетчерском пункте (через конвертер USB/RS-232 или Bluetooth/RS-232) – при реализации автоматизированного рабочего места диспетчера в зоне покрытия ZigBee сети;
• к роутеру локальной сети предприятия (через конвертер Ethernet/RS-232) для организации доступа в каждую из сетей ZigBee из единого диспетчерского пункта - по технологии Ethernet или Wi-Fi;
• к GSM-модему AnCom RM/S или RM/D (напрямую – по интерфейсу RS-232) для организации доступа в каждую из географически разрозненных сетей ZigBee из единого диспетчерского пункта – через GPRS-Internet канал связи.

Коммуникационное серверное ПО AnCom Server RM поддерживает одновременную работу с несколькими mesh-сетями, причем с возможностью организации различных вариантов доступа к «координаторам»: как напрямую через COM(USB)-порт диспетчерского ПК, так и путем шлюзования через Ethernet, либо сотовые сети связи – с помощью GSM модемов.

Основные характеристики ZigBee модемов AnCom RZ /B

• Нелицензируемый диапазон частот 2,4 ГГц (2405-2480 МГц), 15 каналов;
• Расширенные возможности стандарта ZigBee PRO;
• Полностью функциональное устройтво (FFD);
• Поддержка различных типов управляющих терминалов:
  • адресный доступ к узлам сети со стороны диспетчерского ПО (ОС Windows);
  • адресный доступ к узлам сети со стороны управляющего контроллера по Modbus RTU;
  • широковещательная ретрансляция пакетов данных со стороны управляющего контроллера;
  • двухканальный адресный повторитель состояния контактов;
• Автоматическая ретрансляция передаваемых данных;
• Мощность передатчика: не более 63 мВт ( 18 дБм);
• Чувствительность приемника - 102 дБм;
• Скорость удлинения данных: 40 Кбит/с;
• Дальность удлинения сигнала между соседними узлами:
  • в помещении – до 90 м;
  • на открытой местности – до 4000 м;
• Поддержка сетевых топологий: точка-точка, звезда, mesh;
• Поддержка mesh-сети в режиме «маршрутизатор»:
  • Высокая степень надежности (устойчивость сети к потере отдельных элементов);
  • Масштабируемость сети в режиме самоорганизации;
  • Автоматическая ретрансляция передаваемых данных;
  • Создание зон сплошного информационного покрытия большой площади;
• Поддержка mesh-сети в режиме «координатор»:
  • Формирование сети (задание сетевых настроек);
  • Хранение информации о сети и ее участниках;
  • Принятие решений о допуске новых участников;
• Тип интерфейса: RS-485 или RS-232 без гальванической развязки;

   

• Тип системы измерения и управления СИУ
  • «2ТС» – Телесигнализация. Опрос состояния дискретных датчиков:
    • 504 /GND /FC – один выход GND и два дискретных входа типа FC – "Сухие Контакты";
    • 504 /12V /FC – один выход 12V, ≤60mA и два дискретных входа типа FC – "Сухие Контакты";
    • 504 /12V /4-20mA – один выход 12V, ≤60mA и два токовых дискретных входа "4-20mA";
  • «2ТУ» – Телеуправление. Вкл/выкл нагрузки:
    • 604 /12V /OC – один выход 12V, ≤60mA и два выхода типа OC – "Открытый Коллектор";
  • «2А» – Аналоговые измерения напряжения и тока:
    • 804 /12V /4-20mA – один выход 12V, ≤60mA и два измерительных аналоговых входа "4-20mA";
    • 804 /3.3V /0-2V – один выход 3.3V, ≤10mA и два измерительных аналоговых входа "0-2V";

     

  • Встроенный адаптер первичного питания ~ 85…264 VAC, = 110…370 VDC, или = 9-36 VDC; потребляемая мощность: не более 3 ВА;
  • Встроенный датчик температуры модуля;
  • Светодиодная индикация уровня сигнала, передаваемых данных и режима работы;
  • Рабочий диапазон температур: -40… 70°C;
  • RP-SMA соединитель со штыревой частью разъема для внешней антенны (волновое сопротивление нагрузки 50 Ом);
  • Пластмассовый корпус OKW (95*18*60 мм);
  • Крепление на DIN-рейку;
  • Вес (в упаковке) – 0,06 кг;
  • Технологическое ПО в комплекте поставки: утилита для тестирования и настройки ZigBee модуля;
  • Server RM – коммуникационный TCP-сервер. Обеспечение адресного доступа к узлам сети со стороны диспетчерского ПО (ОС Windows).
    • служба Windows, графический пользовательский интерфейс;
    • создание канала связи с модемом-«координатором» напрямую или через шлюзы (например, GSM или Ethernet);
    • разрешение или запрет на добавление новых узлов в сеть (для предотвращения несанкционированного ввода в сеть новых устройств);
    • сканирование ZigBee модемов AnCom RZ в зоне покрытия;
    • привязка конкретного модема, оснащенного уникальным идентификатором, к определенному узлу системы (например, модем ID№XXXXX = дом №5, этаж 3);
    • занесение обнаруженных в процессе сканирования модемов в конфигурацию программного коммуникационного сервера;
    • поддержка диспетчерского программного обеспечения, работающего по TCP- или COM-портам;
    • настройка адресного доступа диспетчерского программного обеспечения к интерфейсам подключенных к модемам удаленных промышленных объектов, а также датчиков или исполнительных устройств;
    • оперативный обмен данными с удаленными промышленными объектами при минимизации времени доставки данных и нагрузки на сеть;
    • встроенный конвертор Modbus RTU <=> Modbus TCP;
    • доступ к портам телесигнализации по протоколу Modbus;
    • вывод информации о состоянии подключений (контроль соединения на TCP-портах);
    • регистрация и журналирование событий.