Datenblatt / Manual zur Karte

SEPIA-DOKUMENTATION
Komplexe Automation durch leichte Programmierung
SEPIA
NET-Karte
KOLTER ELECTRONIC
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Komplexe Automation durch leichte Programmierung
Persönliche Sicherheit
Ihre Sicherheit ist uns sehr wichtig! Installieren Sie daher Komponenten immer nur bei ausgeschalteten Geräten. Trennen Sie zur Sicherheit alle Netzkabel, bevor Sie Geräte öffnen, umbauen oder erweitern möchten. Zum Schutz vor ESD
entladen Sie sich bitte erst an Gegenständen mit niederohmigen Erdpotential vor Berührung von Komponenten und/oder
Gehäusen/Teilen. Sind Sie mit Installationen und Inbetriebnahmen nicht vertraut, dann veranlassen Sie bitte in Ihrem
eigenen Interesse die Installation durch einen ausgebildeten Techniker bzw. Fachmann durchführen zu lassen. Dies gilt
ebenso für Reparaturarbeiten oder Umbauten.
Copyright / Urheberrechte
Alle Rechte vorbehalten. Alle erwähnten Produkt- und Firmennamen sind Marken der jeweiligen Eigentümer und werden
hiermit anerkannt. Irrtum, Druckfehler und Änderungen vorbehalten. Kein Teil dieser Dokumentation darf in irgendeiner
Form kopiert werden, oder bedarf im Ausnahmefall unserer schriftlichen Genehmigung.
Bestimmungsgemäße Verwendung
Dieses Produkt ist Teil eines Rechners, welcher in der industriellen Automatisierung Einsatz findet, oder als SBC
(Single-Board-Computer) verwendet wird. Die Karte wird in einem EMV-getesteten Gehäuse eingebaut, programmiert
und mit anderen Mess- und Steuerungseinheiten über geschirmte Kabel verbunden. Aus Sicherheits- und Zulassungsgründen (CE) ist das eigenmächtige Umbauen und/oder Verändern des Produktes nicht erlaubt. Eine andere Verwendung, als die im ersten Satz beschriebene, ist nicht erlaubt.
Sicherheitshinweise
Bei Schäden, die durch Nichtbeachtung dieser Anleitung verursacht werden, erlischt der Garantieanspruch. Für Folgeschäden, sowie bei Sach- und Personenschäden, die durch unsachgemäße Handhabung oder Nichtbeachten der
Schicherheitshinweise verursacht werden, übernehmen wir keine Haftung.
Produktsicherheit
Beachten Sie vor Montage und Inbetriebnahme die Bedienungsanleitung der Geräte, die an dieses Produkt angeschlossen werden sollen. Bitte kontaktieren Sie uns falls Sie Zweifel haben, damit wir mit Ihnen eine ordnungsgemäße Installation bzw. Inbetriebnahme durchführen können. Beachten Sie dazu alle unsere Sicherheitsregeln, die Sie auf unserer
Webseite (Rubrik FAQ) einsehen und ausdrucken können.
Link: http://www.kolter.de/faq.html
Technische Angaben
Dieses Dokument ist keine endgültige Fassung, da auf Grund neuer Erkenntnisse und Neuentwicklungen, sowie neuer
Richtlinien, Gesetze und/oder Vorschriften, Änderungen erfolgen können. Die Firma KOLTER ELECTRONIC behält sich
das Recht vor, Änderungen an ihren Produkten und Dokumenten jederzeit vorzunehmen, die der technischen Weiterentwicklung und/oder Verbesserung dienen können. Diese Änderungen werden nicht notwendigerweise in jedem Einzelfall
dokumentiert. Für etwaige technische Fehler, sowie für die Richtigkeit aller in dieser Dokumentation gemachten Angaben, übernehmen wir keine Haftung. Sämtliche Inhalte, Angaben, Daten und Zahlen sind sorgfältig ermittelt und nach
bestem Wissen und Gewissen zusammengestellt - bleiben jedoch unverbindlich. Für Druckfehler, Richtigkeit und Genauigkeit wird keine Gewähr oder Garantie übernommen.
Betreffend VDE, EMV und weiterer Schutzmaßnahmen (TAB, UVV) verweisen wir auf unser technisches Handbuch mit
dem Titel: „Aufbaurichtlinien und allgemeine Informationen zur EMV-gerechten Inbetriebnahme“
Sollten Sie noch Fragen haben, die in dieser Anleitung nicht beantwortet werden, so wenden Sie sich bitte direkt an uns,
oder an den technischen Kundendienst, woher Sie das Produkt erworben haben.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
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Technische Daten
- VGA Anschluss: Standard 15pol. HD
- VGA-Prozessor: 80 MHz 8-Kern 32-bit Parallax Propeller, 160 MIPS
- Auflösung: 640 x 480 Pixel Text 80 x 36 Zeichen, 640 x 240 Pixel Grafik
- Horizontal Sync. 36,5 kHz, Vertical Sync. 70 Hz
- Serielle Übertragung über COM: 115,200 kBaud, 8 Data Bit, no Parity
- Hardware flow by RTS/CTS Handshake (200 µs)
- LCD-Anschluss: Seriell TTL - non inverse, IDC-Stecker 2x5pol. RM2
- Lantronix XPort Schnittstellenkonverter COM <> Ethernet 10/100 Mbit
- Ethernet Port mit eigener MAC-Adresse, als Remote-Schnittstelle nutzbar,
koppelbar über virtuelle COM-Schnittstelle unter Windows per „redirect-com-driver“
- PS/2 Tastatur-Prozessor (Atmel), Anschluss: 6pol. Mini-DIN Standard-Port
- DIP-Schalter für COMx, oder COM1 interne Umlenkung von Hauptkonsole
- flache Bauweise, 4TE 100x160mm Europakarte mit 64pol. VG-Leiste
- EMV-gerechtes Schaltungsdesign für echte Industrieanwendungen
- Kartengröße: 100 x 160 mm (für 19“ System, 3HE 4TE)
- Einbaulage: vertikal oder horizontal (im Bus-Betrieb vertikal)
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Beschreibung
Das Netzwerk-Interface beinhaltet mehrere Funktionen auf einer Karte. Die Kommunikation erfolgt
über zwei serielle COM-Schnittstellen, die wahlweise kombiniert werden können. So kann die PS/2Tastaturschnittstelle mit dem int./ext. LCD-Anschluss beispielsweise als COM1 verschaltet werden,
wenn zuvor auf der CPU-Karte die COM1 (Konsole) zur COM3 entsprechend umgeleitet wurde.
Damit wird SEPIA automatisch als Host-PC nutzbar. Wer diese Funktion lieber über den EthernetAnschluss nutzen möchte, kann dies durch umschalten des DIP-Schalters ebenfalls nach o.g.
Muster zuweisen. Die serielle Schnittstelle steht in diesem Fall als virtueller COM Port auf einem
Windows-PC bereit (per Redirect-Software), so dass die Daten über Ethernet getunnelt werden
können, ohne die Anwendung anpassen zu müssen.
VGA-Anschluss
Nutzt man den VGA-Anschluss, kann die Programmierung direkt am SEPIA System ohne weitere
Hilfsmittel erfolgen (Host-Mode auf COM1). Die Textausgabe erfolgt mit 80 x 36 Zeichen bei 640 x
480 Pixel, so dass jeder herkömmliche VGA-Monitor mit 15pol.HD-Anschluss verwendet werden
kann. Für die Terminalemulation wird ein separater 160 MIPS Prozessor verwendet, damit der
Hauptprozessor vollständig entlastet wird und ein schnelles positionieren von Zeichen oder scrollen
von Textblöcken erfolgt.
Tastatur-Anschluss für Standard PC-Tastaturen
Als Tastatur-Prozessor dient ein ATMEL® ATTiny85 Chip, der die spez. PS/2 - Scancodes in einen
seriellen Datenstrom mit 115.2 kBd nach ASCII umwandelt. Der umfangreiche ASCII-Zeichensatz
unterstützt sowohl deutsche Umlaute, als auch spez. Zeichen aus dem US / Engl.- Zeichensatz
(bsp.: \ [ ] ~ ), sowie vorbelegte F-Tasten mit häufig genutzten Befehlen für die schnelle Eingabe der
BASIC-Programmierung. Tastaturen mit USB-Anschluss können nur über entsprechende Adapter
angeschlossen werden, wenn sie lt. Hersteller als „Combo Tastatur“ ausgeschrieben sind. Diese
Tastaturen unterstützen demnach beide Modi: USB und PS/2. Sie können über passive USB-Adapter an PS/2-Anschlüssen direkt betrieben werden.
LCD-Anschluss
In Gegenrichtung zur Tastatur werden Bildschirmausgaben der Konsole u.a. auf TxD als TTL-Signal
erzeugt, um ein serielles LCD Grafik-Display zu steuern. Die Baudrate beträgt 115.200 kBaud.
Ein Steckverbinder mit 2,0 mm Rastermaß ermöglicht den Anschluss über Flachbandkabel, um int.
oder ext. Anzeigen zu bedienen. Die Displays werden demnächst in unterschiedlichen Größen
angeboten. Kleinere Displays können fest in die Frontplatte des 19" Systems integriert werden.
Hierzu empfiehlt sich der Einsatz von 84 TE Baugruppenträger.
VGA & LCD im Parallelbetrieb
Nutzt man den VGA-Anschluss zur direkten BASIC-Programmierung im Host-Betrieb, kann das
LCD-Display parallel betrieben werden. Die Programmierung des Display erfolgt i.d.R. mittels
spezieller ESC-Sequenzen.
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Ethernet-Anschluss
Der Ethernet -Netzwerkanschluss (LAN) unterstützt 10Base-T und 100Base-TX mit „Auto-Sensing“
über einen RJ45 Connector als virtuellen Port, sodass die serielle COM-Verbindung weit entfernt
über ein Netzwerk (bsp. Intranet) stattfinden kann (Fernwirken). Der hier verwendete Server nutzt
die Protokolle TCP/IP, UDP/IP, ARP, ICMP, SNMP, TFTP, Telnet, DHCP, BOOTP, HTTP, und AutoIP
auf Basis eines SoC Network - Processors (enhanced 16-bit, x86 CPU). Der Netz-Zugang kann mit
einem Passwort, oder optional mit einer 256-bit Verschlüsselung nach AES Rijndael Encryption
geschützt werden. Die Konfiguration erfolgt direkt über einen Web-Browser und einer mitgelieferten
Windows-Treiber-Software für den Host-Rechner, der mit SEPIA über die Netzwerkleitung als
Client verbunden werden soll. Da die individuelle Zuweisung der COM-Schnittstellen durch den
Anwender erfolgt, kann die Ethernet-Anbindung als Programmierschnittstelle, oder als StandardPort mit MODEM-Funktion verwendet werden. Denkbar sind ebenso spezielle Konfigurationen, die
gleichzeitig beide Kommunikationswege in einem System nutzen. Damit werden beispielsweise alle
Ein.- und Ausgaben der Konsole via Ethernet als „Programmable Remote I/O“ fernsteuerbar. Ein
BASIC-Programm kann ebenso als „Macro“ eingesetzt werden. Mit dieser simplen Methode lassen
sich dann ganz individuell neue Sub-Befehle für die Kommunikation zwischen Ethernet und beispielsweise einer Relais-Karte herstellen.
Vernetzung mehrerer SEPIA-Einheiten (max. 255)
Sollen mehrere SEPIA-Einheiten über einen Windows-PC-Rechner verwaltet werden, so kann jede
Ethernet-Schnittstelle als COM-Port in andere Programmiersprachen bequem eingebunden werden, da die serielle Kommunikation wie eine RS232 anzusprechen gilt. Damit Windows den jeweiligen COM-Port erkennt, erfolgt der Datenverkehr über einen Re-Director-Treiber. Hiermit lassen
sich bis zu 255 virtuelle COM-Ports (abzügl. der bereits verwendeten COM-Schnittstellen) im
System erweitern.
Wenn man bedenkt, dass SEPIA in der maximalen Ausbaustufe bereits 352 digitale Kanäle bietet,
werden selbst Großprojekte mit Tausenden Kanälen plötzlich ganz klein. Den Treiber kann man
beim Hersteller Lantronix runterladen: http://www.lantronix.com
Grafik auf VGA-Monitor
Die Ausgabe von einfachen Diagrammen und Kurven erfolgt über einen gesonderten VGA-Mode
mit 640 x 240 Pixel in zwei von 64 Farben. Damit die BASIC-Programmierung möglichst übersichtlich bleibt, wurden dazu folgende Advanced-Befehle erweitert:
XGRON
XGROFF
XGRESCOL
XGRCLS
XGRSTCOL V,H
XGRTEST
XGRPSET X,Y
XGRLINE X1,Y1,X2,Y2
;
;
;
;
;
;
;
;
schaltet VGA-Monitor in den Grafik-Mode
schaltet VGA-Monitor wieder in den Text-Mode zurück
setzt die Farbpalette zurück
löscht die gesamte Grafik
legt Vordergrund-Farbe und Hintergrund-Farbe fest
erzeugt ein statisches Testbild mit Farbbalken
zeichnet einen Pixel an der Koordinate X,Y
zeichnet eine Linie von X1,Y1 nach X2,Y2
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Systemadressen der Karte:
(default-Einstellung)
COM6 Port, Ethernet
0060h - 0067h
0060h
0061h
0062h
0063h
0064h
0065h
0066h
0067h
I/O-Adressbereich 16C550 UART
Register: RBR / THR (Tx / Rx byte)
Register: IER (interrupt enable register)
Register: IIR / FCR (interrupt ident und FIFO control)
Register: LCR (line control register)
Register: MCR (modem control register)
Register: LSR (line status register)
Register: MSR (modem status register)
DIP-Schalter SW2 1+2 für Baudrate (nur lesen)
COM7 Port, VGA PS/2
0068h - 006Fh
0068h
0069h
006Ah
006Bh
006Ch
006Dh
006Eh
006Fh
I/O-Adressbereich 16C550 UART
Register: RBR / THR (Tx / Rx byte)
Register: IER (interrupt enable register)
Register: IIR / FCR (interrupt ident und FIFO control)
Register: LCR (line control register)
Register: MCR (modem control register)
Register: LSR (line status register)
Register: MSR (modem status register)
DIP-Schalter SW2 3+4 für Baudrate (nur lesen)
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Taster, Anschlüsse, DIP-Schalter und Jumper
COM Einstellungen SW1
1
ON
OFF OFF x x x x x x = Ethernet
COM1
OFF ON
x x x x x x = Ethernet
COM6
ON
OFF x x x x x x = Ethernet
COM2
ON
ON
COM3
1212312312
12
12312
12123
12
12123
123123
12312
1 2 3 4
2
3
4
x x x x x x = Ethernet
x x x x x x OFF OFF = VGA & PS/2
COM1
x x x x x x OFF ON
= VGA & PS/2
COM7
x x x x x x ON
OFF = VGA & PS/2
COM2
x x x x x x ON
ON
COM3
= VGA & PS/2
default
default
DIP-Schalter SW2 (für Baudrate COM 6 und COM 7)
Immer alle ON für 115.2 kBaud
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LCD Port
SW1
3,3 Volt
STABI
Bus-Buffer
PS/2 Tastatur
VGA 15pol.
64 pol. A/C Bus
Ethernet Port
VGA Controller
UART
COM6
Ethernet
0,5 A
Polyswitch
PS/2
Tastatur
Encoder
UART EEPROM
COM7 32 kB
PS/2
VGA
CPLD
Oszillator
18,432 MHz
Baudrate
Prozessoren:
x86 CPU für XPort Ethernet COM Konverter
32 bit 8-Kern Parallax Propeller (80 MHz über Takt-Vervielfachung)
Atmel 8-bit ATiny für PS/2 Tastaturencoder
Kontroller:
2 x 16c550 FIFO seriell controller
CPLD ispLSI1032 mit Timer und Statemachine
Clock:
Master-Clock 20 MHz (Bus-Frequenz)
18,432 MHz TTL-Oszillator
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Pinbelegung
RJ45 Pin
1
2
3
4
5
6
7
8
Signal
TX_D1+
TX_D1RX_D2+
BI_D3+
BI_D3RX_D2BI_D4+
BI_D4-
Ethernet-Buchse
VGA Pin Funktion (nicht alle belegt)
01 = Rot (0,7 V ss @ 75 Ohm)
02 = Grün (Pegel & Impedanz dto.) oder (analoges) Monochromsignal
03 = Blau (Pegel & Impedanz dto.)
04 = ID2 (Monitor-IDentifizierung #2) oder Reserve
05 = digitale Masse für DDC
06 = analoge Masse für Rot
07 = analoge Masse für Grün
08 = analoge Masse für Blau
09 = +5V von der Grafikkarte (Monitorsignal für Computer angeschlossen)
10 = analoge Masse für Synchronsignale
11 = ID0
12 = ID1 oder digit. Datenaustausch (DDC – SDA, Serial DAta = Datenleitg.)
13 = Horizontale Synchronisation oder gemeinsame Sync. (H + V)
14 = Vertikale Synchronisation
15 = Digit. Datenaustausch (DDC – SCL, Serial CLock = Taktleitg.)
PS/2 Steckerbelegung (Sicht auf die Buchse)
1 = Datenleitung (DATA),
3 = Masse (GND),
4 = Spannungsversorgung +5 V,
5 = Taktsignal (CLK),
2 und 6 sind nicht beschaltet (NC)
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Ethernet Besonderheiten
·
Minimaler technischer Aufwand, um ein elektronisches Gerät an das Internet anzubinden
·
Remote Steuerung und Überwachung von Geräten
·
Echtzeit-Gerätestatus per E-mail Alarm
·
256-bit AES Verschlüsselung zur sicheren Kommunikation
·
EMC/EMI-konform; RoHS-konform
·
Alles, was Sie brauchen - alles in einem einzigen RJ45-Gehäuse
XPort® reduziert die Komplexität - Vernetzungsfähigkeit in ein Produkt einzubauen - indem die ganze benötigte Hardware und Software in einer einzigen Embedded Lösung zusammengefasst wird. Trotz seiner kompakten From vereint er
alle wichtigen Features für eine Netzwerkanbindung, einschließlich eines 10Base-T/100Base-TX Ethernet Anschluss,
eines erprobtes Betriebssytem, eines embedded Webservers, E-mail-Warnungen, eines vollen TCP/IP Protokoll-Stacks
und 256-bit AES Verschlüsselung zur geschützten Kommunikation.
Integriertes Netzwerk-Kommunikationsmodul
XPort® wird mit unserem DSTni™ Netzwerkprozessor SoC betrieben, welcher ein 10/100 MAC/PHY und 256 KB SRAM
beinhaltet. Es weist als Besonderheit einen eingebauten Webserver zur Kommunikation mit einem Gerät über einen
Standard Internet-Browser auf. Webfähigkeit kann zur Fernkonfiguration, zum Echtzeit Monitoring oder zur Fehlersuche
verwendet werden. Der XPort hat 512 KB integriertes Flash für Webseiten und Software- Upgrades. Er ist als CoProzessor, der Netzwerkaktivitäen optimiert, ausgelegt und erlaubt dem Hauptprozessor bei maximaler Effektivität zu
arbeiten.
Robustes und reichhaltiges Softwarepaket: XPort entbindet Sie von der Notwendigkeit, sich mit der Komplexität des
Transmission Control Protocols (TCP) oder des Internet Protocols (IP) zu befassen.Der Windows basierte DeviceInstaller macht die Konfiguration eines oder mehrerer WiPorts in einem Unternetz schnell und einfach.
Features/Spezifikationen
Serielles Interface
Interface
Datenraten
Zeichen
Parity
Stop Bits
Steuersignale
Flow Control
Programmierbarer I/O
Netzwerk Interface
Interface
Anschluss
Protokolle
AutoIP
CMOS (Asynchron, 5V Tolerant)
300 bps bis 921,600 bps
7 oder 8 Bits
gerade, ungerade, ohne
1 oder 2
DTR/DCD, CTS, RTS
XON/XOFF, RTS/CTS
3 PIO pins (Software auswählbar)
Ethernet 10Base-T or 100Base-TX (Auto-Erkennung)
RJ45
TCP/IP, UDP/IP, ARP, ICMP, SNMP, TFTP, Telnet, DHCP, BOOTP, HTTP, und
Verbindungs- & Aktivitätsindikator - Voll/halb duplex
Verwaltung: SNMP, Telnet, serial, interner Web Server und Microsoft Windows®-basiertes utility zur Konfiguration
Sicherheit: Passwortschutz , Optionale 256-bit AES Rijndael Verschlüsselung
Interner Web Server
Speicherfähigkeit
384KB für Webseiten
Architektur
CPU
Speicher
Firmware
Erweiterter Temperaturbereich
Kommerzielle Temperatur
Lagerung
Abmessungen
Basiert auf der DSTni-EX enhanced 16-bit, 48MHz oder 88MHz, x86 Architektur
256KB SRAM und 512KB flash
Upgradefähig über TFTP und seriell
-40° bis 85°C (-40° bis 185°F)
0° bis 70°C (32° bis 158°F)
-40° bis 85°C (-40° bis 185°F)
33.9 x 16.25 x 13.5mm (1.33 x 0.64 x 0.53 in)
Treiber & Software unter: http://www.lantronix.com/device-networking/utilities-tools/com-port-redirector.html
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