Перетворювач інтерфейсу ЕМ-482 від Новатек-Електро

Ще один пристрій від Новатека, і цього разу йтиметься про перетворювач інтерфейсу — у цьому випадку RS-485 у WiFi з передаванням даних за протоколом MODBUS-TCP.
Як завжди, оглядаємо, розбираємо, перевіряємо, робимо висновки.


Як зазвичай, у заголовку наведено посилання на український сайт, а для росіян залишу посилання на російський сайт, але в продажу цієї моделі чомусь поки немає.

Почну з того, навіщо взагалі потрібен цей модуль.
Якщо спростити, він дає змогу підключити пристрої, що працюють через RS485, до локальної мережі через WiFi.
А якщо трохи складніше, то він дає змогу не просто з’єднати пристрої, а й працювати з ними через хмарний сервіс Overvis, де можна не лише отримувати дані з підключених до EM-482 пристроїв, а й керувати ними, налаштовувати сповіщення та робити багато чого іншого, пов’язаного з обміном даними через мережу MODBUS. У цього модуля є сторінка Overvis, де пояснюється робота пристрою та його функції; не бачу сенсу копіювати все сюди..


Упаковка нічим, крім наклейки, не відрізняється від упаковок інших подібних пристроїв Новатека.


Усередині інструкція та сам модуль — усе дуже скромно.


Інструкцію не назвеш дуже об’ємною, але в ній є все необхідне. На мій погляд, найголовніше — це налаштування підключення до WiFi та інформація про гарантію. Як і на багато інших пристроїв, виробник дає гарантію 10 років.


Як і завжди, інструкція доступна в електронному вигляді, а я наведу деякі витяги з неї.
З технічних характеристик загалом важливо знати напругу живлення, споживаний струм, частоту роботи WiFi та підтримувані протоколи.


Крім модуля та інструкції, у комплекті були ще наклейки з QR-кодом для підключення до Overvis. Звісно, код унікальний, тому на фото довелося його замазати.


Розміри такі самі, як у звичайного автоматичного вимикача, ширина — один модуль.


1. Зверху — два контакти для підключення живлення та три для підключення інтерфейсу RS485.
2. Знизу — два прохідні контакти живлення, але, наскільки мені відомо, у модулях, які випускають зараз, їх уже немає.
3, 4. Збоку — схема підключення, знизу — фіксатори для встановлення на рейку; усе як в інших модулях.

Також збоку є наклейка із серійним номером. Якщо гарантійний талон загублено, думаю, цілком можна звернутися за гарантією і з цією наклейкою, тільки в такому разі гарантія відлічуватиметься від дати виробництва.


На передню панель виведено чотири світлодіоди та кнопку.
1. Якщо утримувати кнопку від 2 до 8 секунд, модуль перейде в режим налаштування WiFi; якщо утримувати її понад 8 секунд, налаштування буде скинуто до заводських.
2. Світлодіод Power світиться зеленим у звичайному режимі та червоним у режимі переходу до налаштувань.
3. SRV — індикація обміну даними із сервером; у робочому режимі світиться постійно.
4. 485 — індикація обміну даними шиною RS485; часто блимає під час передавання даних.
5. WiFi — індикація підключення до WiFi (світиться) або спроб підключення (блимає).


На жаль, я не знайшов нормального фото, але цей модуль випускається у двох варіантах: із внутрішньою (EM-482) та зовнішньою (EM-482-1) антенами. У другому випадку знизу розташований роз’єм для її підключення.


Загалом у серії є три пристрої, що відрізняються варіантами підключення до мережі:
1. EM-481 — підключення через Ethernet або GSM, можливість встановлення карти пам’яті, найфункціональніша модель.
2. EM-482 — модуль, який оглядаємо, підключення через WiFi.
3. EM-483, підключення через Ethernet.

По суті, найбільш схожі моделі 482 і 483, але оскільки модель 481 також дає змогу підключати додаткові пристрої через RS482 і передавати дані до хмарного сховища, я додав до загального списку й її.


За традицією — трохи про будову модуля.
Розбирається, як і інші модулі, щоправда, цей модуль ще не встигли склеїти, тому розібрав його відносно легко.


Основна плата, вигляд згори. Добре видно модуль ESP, його керамічну антену, а також роз’єм для підключення зовнішньої антени — треба буде спробувати її підключити.


Зі зворотного боку компонентів помітно менше: контролер і флешпам’ять.


Крім основної плати, є ще три додаткові:
1. нижня — система живлення
2. середня — інтерфейс RS485
3. верхня — індикація.


1. Усім керує мікроконтролер серії STM32F091
2. Поруч флешпам’ять 25SF321
3. Трансивер RS485 SN65HVD11
4. Імпульсний стабілізатор живлення TPS5430, після нього встановлено полімерний конденсатор, що має позитивно позначитися на надійності.
5. Цікаво, що на платі є місце під іоністори — принаймні нічого іншого, що могло б там бути, мені на думку не спадає.
6. Біля роз’єму живлення є діод захисту від переполюсування. Також трохи підняли настрій дзеркальні написи.


Для живлення використовувався блок живлення Meanwell HDR-15-24 на 24 вольти.


Щоб перейти в режим налаштування, затискаємо кнопку на 2–8 секунд. Відпустити її можна, щойно верхній світлодіод засвітиться червоним; при цьому одночасно світитимуться всі три нижні.
Після відпускання за кілька секунд мають почати почергово вмикатися другий і четвертий світлодіоди, а індикатор Power світитиметься зеленим.


1. Далі заходимо в налаштування підключення WiFi, наприклад, із телефона чи ноутбука, і знаходимо в списку мереж ЕМ482
2. Підключаємося, пароль не потрібен.
3. Відкриваємо браузер, вводимо в адресному рядку em.com або 192.168.4.1 і потрапляємо на сторінку налаштувань. Якщо зайшли з телефона, то тихенько лаємося, бо мікроскоп удома є не в усіх.
4. Якось збільшуємо зображення, тиснемо на верхній рядок — відкривається список доступних мереж. Вибираємо свою (або чужу — кому як зручніше)
5. Трохи нижче вводимо пароль від мережі.
6. Перезавантажуємо пристрій кнопкою Reset у самому низу сторінки — і все.

Загалом тут можна налаштувати й режими роботи, але в мене все працювало й за замовчуванням.


Далі я перейшов на ocp.overvis.com за QR-кодом, унікальний код пристрою підтягнувся автоматично, але без пригод не обійшлося.
Спочатку я забув пароль від попередньої реєстрації, довелося реєструватися заново. Але як же я здивувався, коли під час наступних спроб пригадати пароль з’ясувалося, що в новому обліковому записі я ввів той самий пароль. Заодно з’ясувалося, що:
1. Коли намагаєшся відновити пароль, лист не приходить, але це баг
2. Як логін використовується імейл, що загалом поширено, але щоб поле для введення імейлу враховувало регістр літер... це ще більший баг, саме тому мій пароль не підходив.
3. Якщо багато разів неправильно вводити пароль, то за деякий час ви отримаєте HTTP ERROR 444, прив’язаний до вашої зовнішньої IP-адреси. Згодом блокування знімуть — можна вважати це захистом від брутфорсу.

З регістром пароля все дуже просто: початкове підключення до пристрою зручніше виконувати зі смартфона, а там, коли починаєш вводити імейл у це поле, перший символ за замовчуванням вводиться великою літерою. А коли заходиш із ПК, там зазвичай використовують нижній регістр, тож комбінація логін/пароль не спрацює. Я писав про цей баг ще рік тому, але його досі не виправили.

Далі буде створено мережу пристроїв і запропоновано додати до неї пристрої; там само пропонується призначити їм адреси в мережі RS485.


А це було справді приємно: Новатек пропонує не просто додати пристрої, а й прив’язує до них систему команд MODBUS. Судячи зі списку вибору, там є не лише їхні пристрої, а й пристрої інших виробників. Список справді великий, нижче — лише дуже мала його частина.


Так уже вийшло, що налаштування я завершував уже в overvis із ПК, і тут вилізла «особливість»: я не знав, яку IP-адресу треба використовувати, бо не знав її. Під час підключення в режимі налаштування WiFi заходити треба через 192.168.4.1 або em.com, після перезавантаження пристрій отримує адресу через DHCP від роутера.


Якщо задати IP-адресу, відмінну від тієї, яку використовує пристрій, він додасться, але, звісно, працювати не буде.


Зрештою довелося подивитися на роутері, яку адресу отримав пристрій. Загалом я особисто не дуже люблю DHCP і частіше намагаюся використовувати статичну адресу.

Після коректного підключення через overvis доступні всі налаштування модуля. Звісно, тут вони трохи відрізняються від тих, що доступні через WEB-інтерфейс, але тут їх не лише більше, а й доступні допоміжні дані, наприклад про трафік, завантаженість інтерфейсів і навіть напругу живлення пристрою.
Загалом дивно, що немає окремого ПЗ для зручнішого налаштування, хоча, з іншого боку, зазвичай це робиться один раз, а на тлі налаштувань деяких міні-АТС тут узагалі все прозоро :)


Угорі сторінки налаштувань буде інформація про час від останнього перезавантаження, загальний час роботи, трафік, завантаження каналу тощо.


Для початку вирішив поекспериментувати з модулем ОВ-215, який підключив до пристрою, що оглядаю, через інтерфейс 485.
У налаштуваннях тут треба задати режим зв’язку Morbus TCP та IP-адресу перетворювача інтерфейсу.


Ну що ж, працює. Для початку просто поклацав реле — є невелика затримка, що цілком логічно. Крім того, можливо, позначалися погані умови зв’язку, до того ж WiFi був через репітер.


На другому етапі емулював підрахунок імпульсів за допомогою ОВ-215, але дивився не лише через його програму, а й безпосередньо в overvis. Єдине — для перегляду отриманих даних «онлайн» треба ввімкнути прискорене оновлення, клацнувши відповідний пункт. Повторне клацання вимикає автооновлення.
Спробував замикати лічильний вхід, відповідно, показання змінювалися в процесі.


Після запуску програми отримав ті самі значення.


Для наступного тесту, ближчого до реального сценарію використання, збираю невеликий стенд, що складається з:
1. Контролера АВР ПЭФ-321АВР
2. Пристрою введення/виведення ОВ-215
3. Перетворювача інтерфейсу EM-482
4. Блока живлення Meanwell HDR-15-24

Як можна помітити, з «нерідного» тут лише блок живлення, але від перевіреної фірми, тож ніщо не має завадити взаємній сумісності.


Налаштування ОВ-215 уже були виконані, йому призначено номер 2 у мережі RS485, а для АВР у налаштуваннях я задав відповідно:
rPP- 2 (зв’язок через RS485)
bUS - 1 (протокол RTU)
nPP - 1 (номер у мережі RS485)

Підключати до комп’ютера побоювався, тому всі налаштування виконував через панель самого АВР.


Додав відповідні пристрої в overvis. ОВ-216 замість ОВ-215 — це описка.


Можна було б підключити більше пристроїв, але безкоштовна версія має обмеження — три активні пристрої. Активувати безкоштовний місяць не хотілося, бо буває, що огляд затягується, і за цей час пробний період встигає закінчитися, а купувати повну версію за 89 євро на місяць я поки морально не готовий.
Та й загалом для тесту цілком вистачило двох або навіть одного пристрою. Чому так — зрозумієте пізніше.

Повна версія overvis дає змогу створювати певні візуалізації, здається, надсилати SMS-повідомлення та ще багато чого, хоча в наш час, мабуть, простіше вже не надсилати SMS, а зробити нормальний застосунок з усіма необхідними «плюшками». Але це вже деталі: кому цікаво, може зайти на їхній сайт або підключитися до overvis, або написати мені у вайбер, або запитати в мене.


У налаштуваннях ПЗ для АВР прописав ті самі параметри.


І ось тут почалися «граблі», хоча, загалом, це було цілком передбачувано. Зв’язок постійно обривався, дві програми працювали разом лише тоді, коли не було звернень до ПЗ ОВ-215, але, справедливості заради, умови приймання були далекі від хороших.


Перша думка: можливо, БЖ частково екранує сигнал WiFi, тому я пересунув EM-482 у крайнє праве положення, але згодом зрозумів, що це не мало особливого сенсу, адже антена WiFi в нього розташована ліворуч, тож її все одно екранував сусідній модуль.


Можливо, це й допомогло, але не дуже.


Програма АВР уміє записувати отримані дані на ПК, тож було зручно відстежувати працездатність. Тут чітко видно, що зв’язок постійно переривався, але після цього відновлювався.


Після цього я переставив свою конструкцію ближче до репітера WiFi. Зв’язок став помітно стабільнішим, але виникла інша проблема: він самостійно не відновлювався.


Переніс усе до іншої кімнати, де переналаштував підключення не до репітера, а до основного роутера. Результат усе одно був не надто стабільним.
Потім поміняв модулі місцями, щоб антену WiFi у ЕМ-482 нічого не затуляло.


Більше з цікавості, ніж заради практичної користі, перевірив роботу з отриманням даних на двох комп’ютерах одночасно.
Загалом працює: можна запустити дві копії тієї самої програми й одночасно бачити дані на двох ПК. Наскільки я зрозумів, можна підключити до чотирьох пристроїв — або чотири різні програми, або кілька копій однієї.


Стабільність такої роботи виявилася трохи нижчою, ніж раніше, але це й зрозуміло: під час перегляду даних моніторингу з’ясувалося, що в такому режимі завантаження RS485 становить близько 95%, а за одиночного підключення — близько 55%. Тобто фактично в першому випадку інтерфейс був перевантажений.
Крім того, виходить, що проблема була не між перетворювачем і програмою, а між цільовим пристроєм і перетворювачем, адже до АВР одночасно зверталися дві копії програми. Якось дивно: я думав, що за роботи з одним цільовим пристроєм і двома копіями програми навантаження залишиться на тих самих 55%.


Ви запитаєте: а чому б не збільшити швидкість «спілкування»? Я пробував виставити 19200 замість 9600, установлених за замовчуванням.
Але чи то лижі не їдуть, чи я щось робив не так — коротше, нічого не змінилося.
1. Перетворювач підтримує швидкості в діапазоні 75–921 600, але АВР — максимум 19200.
2. Завантаження все-таки трохи знизилося, але не сказав би, що суттєво. Третій пристрій із чотирьох доступних — це була спроба підключитися до ОВ-215.


Під час експериментів я звернув увагу, що на сторінці виробника є посилання на нову версію програми, тож перевірив, яка встановлена спочатку, і трохи здивувався.
В інструкції є список версій програми зі змінами й датами. Так от, виявилося, що в мене встановлена версія 5, а для завантаження доступна версія 7. Причому її випустили півтора року тому, і невідомо, як мені дістався пристрій із такою старою прошивкою.


Насилу оновив: проблема була в тому, що робив це з телефона, адже на ПК немає WiFi, а на одному з телефонів під час спроби відкрити файл прошивки мені вперто пропонувало відкрити галерею.
Загалом сам процес оновлення дуже простий. Тут я поставлю розробникам великий плюс, адже в пристрої можуть одночасно зберігатися дві версії прошивки. Базова прошивка є завжди, а оновлена завантажується як користувацька, і завжди можна повернутися до початкової.


Спочатку здалося, що все так само погано, але після перезапуску стало зрозуміло, що працює все-таки стабільніше. Принаймні дані передавалися приблизно з 2.30 ночі до 8.30 ранку. Там, де на графіку дані зникали ненадовго, програма перепідключалася автоматично; там, де провал був великий, я перепідключав вручну.
Графік охоплює період приблизно у 20 годин від моменту оновлення програми й перезавантаження.


Якщо ви думаєте, що я на цьому зупинився, то ви мене погано знаєте :) Як останній захід узяв антену з кабелем, відкрив корпус ЕМ-482 і підключив її до штатного роз’єму WiFi-модуля. І так, наскільки я можу судити, роз’єм підключений до модуля — принаймні там було видно конденсатор або перемичку на центральний контакт роз’єму.


У підсумку нічого не змінилося: програма могла підтримувати зв’язок як завгодно довго, а могла відвалитися за десяток хвилин. Тож можу зробити висновок, що проблема не в якості зв’язку, а радше в якихось програмних «особливостях».


Зате виявилася інша дивина. Зазвичай, якщо зайти в параметри ЕМ-482, там відображаються і його налаштування, і статистика. Після встановлення антени й перезавантаження пристрою частина інформації зникла.
Пристрій перестав відображати номер у мережі RS485 (було 111), швидкість передавання даних і режим роботи. Якщо при цьому перейти нижче, то там воно не могло ні прочитати дані з пристрою, ні, звісно, записати нові.
Але що цікаво, при цьому воно працювало точно так само, як і до цього.


Я пробував перевстановлювати пристрої в overvis, видаляти мережу, створювати її заново, призначати інші адреси RS485 — результат був абсолютно нульовим.
Змінити щось вдалося цілком випадково, коли я зайшов у меню перевстановлення Overvis connect. Там є пункт налаштувань Modbus, де можна змінити швидкість і формат передавання даних. Можна щось змінити, а можна нічого не змінювати, а просто натиснути «записати» — і чарівним чином усе набуває правильного вигляду.

Але, на жаль, це ненадовго — судячи з усього, до наступного перепідключення до overvis. Не думаю, що таке могло статися через установлення антени, припускаю, що це просто збіг.

Також виявилася ще одна дивина: якщо на ЕМ-482 встановлено 9600, а на АВР — 19200, то все працює; якщо на обох пристроях установити 19200, зв'язку з пристроєм немає. Причому, коли перевіряв це раніше, такого не помічав.


У ході численних експериментів з'ясував, що пристрій фактично має чотири стани:
1. Повний режим роботи: дані передаються і в overvis, і до ПЗ на ПК.
2. Спрощений режим: дані передаються тільки в overvis. Так буває, коли ПЗ не запущене або коли воно «відвалилося».
3. Дані нікуди не передаються — або через перевантаження інтерфейсу RS485, або з іншої причини, важко сказати. У цьому разі світяться лише індикатори SRV і WiFi.
4. Пристрій підключений до WiFi, але чомусь від'єднався від overvis, світиться лише індикатор WiFi.

Дві останні ситуації показані на фото.


Нормальний режим виглядає так: на АВР і ЕМ-482 часто блимають світлодіоди зв'язку RS485, а SRV і WiFi світяться безперервно.
Перепрошую за якість, довелося знімати без яскравого світла, щоб індикатори було краще видно.


А ось тут я цілком випадково зафіксував проблему зі зв'язком із overvis: видно, що WiFi не припиняє працювати, але решта індикаторів поводиться дивно. При цьому зв'язку між ПЗ і пристроєм уже не було — власне, тому я й хотів це зняти.
Згодом спроби звернутися до АВР зовсім припиняються, тобто індикатори RS485 неактивні.


Помітив, що в overvis дані передаються значно стабільніше, хоча певні провали все одно трапляються.


Щодо попереднього знімка екрана в мене ще можуть бути певні сумніви: раптом причиною провалів були мої дії. Але ось поточний знімок екрана, і в обох випадках провали припали саме на ніч/ранок, коли я точно нічого не робив.


Хоча, звісно, моніторинг і запис даних — справді зручна річ. Наскільки я можу судити, записується одразу багато параметрів, а потім під час перегляду можна вибрати потрібні.


Є налаштування сповіщень, щоправда, як я розумію, SMS оплачуються окремо. Саме тому, на мій погляд, краще використовувати окреме ПЗ з отриманням сповіщень через інтернет.


Також можна створювати візуалізації, щоб спростити зчитування отриманих даних. Не розбирався; кому цікаво, можна докладно почитати тут, але, як я зрозумів, усе це задається у вигляді коду.


Вище — можливості overvis, а сам пристрій на момент написання огляду пропрацював уже майже п'ять діб. Після останнього повторного підключення через ПЗ кілька годин працював нормально, але потім зв'язок усе одно обірвався.
Наприклад, тут чітко видно, що я не отримую інформацію про адресу й параметри RS485, хоча дані передаються.


Висновки.
Якщо чесно, хотів би похвалити пристрій: мені сподобалися його можливості, точніше, функціональність, яка дає змогу не лише передавати дані, а й гнучко налаштовувати сам пристрій та контролювати його роботу. Також відзначу можливості overvis, де через Modbus можна працювати не лише з пристроями Новатека, а й з пристроями сторонніх виробників. Особливо помітною ця різниця була на тлі одного з перетворювачів MOXA NPort 5200, якими я користувався.

Але, на жаль, усі переваги, яким я так радів, зійшли нанівець через проблеми зі стабільністю роботи цього комплексу. Можливо, мені так «пощастило», можливо, це стосується всіх таких пристроїв — не можу судити, бо перевіряв лише один екземпляр, тому висловлюся на підставі своїх експериментів.
Було перевірено:
1. роботу в різних умовах через ретранслятор WiFi
2. роботу з підключенням до основного роутера.
3. зі старою та новою прошивкою
4. із внутрішньою та зовнішньою антеною.
5. з різними налаштуваннями
6. з підключенням лише до АВР (без ОВ-215), щоправда, зі старою прошивкою.

Але зрештою виявилося, що під час підключення за допомогою рідного ПЗ для ПК з’єднання має властивість зникати, причому іноді воно відновлюється, а іноді — ні.
Якщо переглядати записи в хмарному сервісі overvis, то там ситуація стабільніша, але не настільки, як хотілося б: частина даних зрештою відсутня і там.

Звісно, можна сказати, що WiFi та промислові пристрої — речі несумісні, я з цим ніколи не сперечався і зараз сперечатися не буду. Але, друзі, більшість тестів проходила в умовах, наближених до ідеальних: перешкод немає, роутер хоч і не в прямій видимості, але точно в зоні впевненого приймання. До того ж проблема залишилася навіть після додавання зовнішньої антени, тож, можливо, річ і не в якості зв’язку.

Також зазначу деякі дивності програмного характеру, наприклад:
1. Задаю в АВР адресу в мережі 3, ту саму адресу прописую для перетворювача, але якщо заходити через ПЗ, то там працює лише тоді, коли задано адресу в мережі 1, а не 3.
2. Як я писав вище, в АВР задано швидкість 19200, у перетворювача — 9600, усе працює, а якщо задати 19200, то зв’язку з АВР немає. Причому це з’явилося пізніше.
3. Після оновлення ПЗ (імовірно) перестали читатися/записуватися налаштування ЕМ-482, але дані при цьому передаються, а моніторинг стану самого ЕМ-482 працює. Повторне збереження налаштувань з overvis connect повертає все до нормального режиму лише на деякий час.

Загалом ось такий дивний пристрій вийшов. Посилання на огляд, звісно, буде надіслано розробникам, можливо, вони зможуть докладніше пояснити суть проблеми, а ще краще — допоможуть її виправити. Звісно, допускаю, що сам щось робив не так, але, як можна судити зі скриншотів, основні налаштування більш ніж зрозумілі, та й за час тестів я провів стільки експериментів, що навіть методом брутфорсу хоч раз потрапив би в правильний режим.

На цьому в мене все, сподіваюся, інформація була корисною. Буду радий коментарям і особливо запитанням.