Преобразователь интерфейса ЕМ-482 от Новатек-Электро

Еще одно устройство от Новатека и в этот раз речь пойдет о преобразователе интерфейса, в данном случае RS-485 в WiFi с передачей данных по MODBUS-TCP протоколу.
Как всегда, осматриваем, разбираем, проверяем, делаем выводы.



Как обычно, в заголовке приведена ссылка на украинский сайт, для россиян дам ссылку на российский сайт, но в продаже пока этой модели почему-то нет.

Начну с того, зачем вообще нужен данный модуль.
Если упрощенно, то он позволяет подключить устройства, работающие через RS485, с локальной сетью через WiFi.
А если чуть посложнее, то он позволяет не просто связать устройства, а и работать с ними через облачный сервис Overvis, где можно не просто получать данные с подключенных к EM-482 устройств, а и управлять ими, формировать уведомления и много чего еще, завязанного на общение по сети MODBUS. У данного модуля есть страничка overvis, где есть пояснения работы устройства и его функционала, копировать всё сюда не вижу смысла…


Упаковка ничем кроме наклейки не отличается от других подобных устройств Новатека.


Внутри инструкция и сам модуль, все очень скромно.


Инструкцию не назвал бы сильно объемной, но тем не менее в ней есть все необходимое, хотя на мой взгляд самое главное это как настроить WiFi подключение и информация о гарантии. Как и у многих других устройств, производитель дает гарантию 10 лет.


Как и всегда, инструкция доступна в электронном виде, ну а я буду приводить некоторые выдержки из неё.
Технические характеристики, по большому счету относительно важно знать напряжение питания, ток потребления, частоту работы WiFi и поддерживаемые протоколы.


Кроме модуля и инструкции в комплекте были еще наклейки с QR-кодом для подключения к overvis, естественно код уникальный, потому на фото пришлось его затереть.


Размеры такие же как у обычного автоматического выключателя, ширина один модуль.


1. Сверху два контакта для подключения питания и три для подключения интерфейса RS485.
2. Снизу два проходных контакта питания, но насколько мне известно, в тех модулях что выпускают сейчас, их уже нет.
3, 4. Сбоку схема подключения, снизу фиксаторы для установки на рейку, все как у других модулей.

Также сбоку имеется наклейка с серийным номером, если утерян гарантийный талон, то думаю что вполне можно отдать по гарантии и с этой наклейкой, только в этом случае гарантия будет отсчитываться от даты производства.


На переднюю панель вынесены четыре светодиода и кнопка.
1. Кнопка при удержании от 2 до 8 секунд переводит модуль в режим настройки WiFi, если удерживать более 8 секунд, то сбрасывает настройки на заводские.
2. Светодиод Power, светит зеленым в нормальном режиме и красным в режиме перехода к настройкам.
3. SRV — индикация обмена данных с сервером, в рабочем режиме светит непрерывно
4. 485 — индикация обмена данными по шине RS485, часто моргает при передаче данных
5. WiFi — индикация подключения к WiFi (светит) или попыток подключения (моргает).


К сожалению я не нашел нормальное фото, но данный модуль выпускается в двух вариантах, с внутренней (EM-482) и внешней (EM-482-1) антеннами, во втором случае снизу расположен разъем для её подключения.


Вообще в серии есть три устройства, отличающихся вариантами подключения к сети:
1. EM-481, подключение через Ethernet или GSM, возможность установки карты памяти, самая функциональная модель.
2. EM-482, обозреваемый модуль, подключение через WiFi.
3. EM-483, подключение через Ethernet.

По сути наиболее схожи 482 и 483 модели, но так как 481 модель также имеет возможность подключения дополнительных устройств через RS482 и передачи данных в облачное хранилище, то я добавил в общий список и её.


По традиции немного об устройстве модуля.
Разбирается как и другие модули, правда данный модуль еще не успели склеить, потому разобрался относительно легко.


Основная плата, вид сверху, хорошо виден модуль ESP, его керамическая антенна, а также разъем для подключения внешней, надо будет попробовать подключить её.


С обратной стороны компонентов заметно меньше, контроллер и флеш память.


Кроме основной платы имеется и три дополнительных:
1. нижняя, система питания
2. средняя, RS485 интерфейс
3. верхняя, индикация.


1. Управляет всем микроконтроллер серии STM32F091
2. Рядом флеш память 25SF321
3. Трансивер RS485 SN65HVD11
4. Импульсный стабилизатор питания TPS5430, после него установлен полимерный конденсатор, что должно положительно сказаться на надежности.
5. Любопытно что на плате есть место под ионисторы, по крайней мере мне ничего другого в голову не приходит, что бы это еще могло быть.
6. Около разъема питания имеется диод защиты от переполюсовки. Также немного подняли настроения зеркальные надписи.


Для питания использовался блок питания Meanwell HDR-15-24 на 24 вольта.


Чтобы перейти в режим настройки зажимаем кнопку на 2-8 секунд, отпустить можно как только верхний светодиод засветится красным, при этом будут одновременно светить все три нижние.
После отпускания через несколько секунд должны начать попеременно включаться второй и четвертый светодиоды, индикатор Power при этом светит зеленым.


1. Далее заходим в настройки подключения WiFi, например с телефона или ноутбука и находим в списке сетей ЕМ482
2. Подключаемся, пароль не нужен.
3. Открываем браузер, вбиваем в адресной строке em.com или 192.168.4.1, попадаем на страницу настроек, если зашли с телефона, то тихо материмся, потому как не у всех дома есть микроскоп.
4. Как нибудь увеличиваем изображение, тычем в верхнюю строку, открывается список доступных сетей, выбираем свою (ну или чужую, кому как удобно)
5. Немного ниже вбиваем пароль от сети.
6. Перезагружаем устройство кнопкой Reset в самом низу страницы, всё.

В принципе здесь можно настроить и режимы работы, но у меня все работало и по умолчанию.


Далее я перешел на ocp.overvis.com по QR коду, при этом уникальный код устройства подтянулся автоматически, но без приключений не обошлось.
Для начала я забыл пароль от прошлой регистрации, пришлось регистрироваться заново, но как я удивился, когда при последующих попытках вспомнить пароль оказалось, что в новой учетной записи я ввел тот же пароль. Попутно выяснилось что:
1. При попытке восстановить пароль письмо к вам не приходит, однако это баг
2. В качестве логина используется имейл, что в принципе распространено, но чтобы поле ввода имейла было чувствительно к регистру… баг еще больше предыдущего, именно потому мой пароль не подходил.
3. Если делать много попыток неправильно ввести пароль, то через время вы получите HTTP ERROR 444, который будет привязан к вашему внешнему айпи. Через время его отпустит, можно считать что это защита от брутфорса.

По поводу регистра пароля все предельно просто, начальное подключение к устройству проще делать со смартфона, а там когда начинаешь вводить имейл в этом поле, то по умолчанию первый символ идет в верхнем регистре. А когда вы заходите с ПК, то там обычно используют нижний регистр и соответственно комбинация логин/пароль не пройдет. Я об этом баге писал еще год назад, но его до сих пор не пофиксили.

Далее будет создана сеть устройств и вам будет предложено добавить в неё устройства, там же предлагается задать им адреса в сети RS485.


А вот это было реально приятно, Новатек предлагает не просто добавить устройства, а привязывает к ним и систему команд MODBUS, причем судя по списку выбора присутствуют не только их устройства, а и других производителей. Список реально обширный, ниже лишь очень малая часть.


Как-то так получилось, что заканчивал настройку уже из overvis с ПК и здесь вылезла «особенность», я не знал какой айпи надо использовать, так как не знал его. При подключении в режиме настройки WiFi заходить надо через 192.168.4.1 или em.com, после перезагрузки устройство получает адрес через DHCP от роутера.


Если айпи задать не тот что используется устройством, то оно добавится, но естественно работать не будет.


В итоге пришлось смотреть на роутере, какой адрес получило устройство. Вообще лично я не очень люблю DHCP и чаще стараюсь использовать статический адрес.

После корректного подключения через overvis доступны все настройки модуля, они конечно здесь немного в другом виде чем через WEB интерфейс, но при этом их здесь не только больше, а и доступны вспомогательные данные, например о трафике, загруженности интерфейсов и даже о напряжении питания устройства.
Вообще странно, что нет отдельного ПО для более удобного конфигурирования, хотя с другой стороны, делается это обычно один раз, а уж на фоне настроек некоторых миниАТС так здесь вообще все прозрачно :)


Вверху страницы настроек будет информация о времени с последней перезагрузки, общем времени работы, трафике, загрузке канала и прочем.


Для начала решил поэкспериментировать с модулем ОВ-215, который подключил к обозреваемому через 485 интерфейс.
Здесь в настройках надо задать режим связи Morbus TCP и IP адрес преобразователя интерфеса.


Ну что, работает, для начала просто поклацал релюшкой, есть небольшая задержка, что вполне логично, кроме того, возможно сказывались плохие условия связи, также WiFi был через репитер.


Вторым этапом эмулировал подсчет импульсов при помощи ОВ-215, но смотрел не только через его программу, а и прямо в overvis. Единственно для «онлайн» просмотра получаемых данных надо включить ускоренное обновление кликнув на соответствующем пункте, повторный клик отключает автообновление.
Попробовал замыкать счетный вход, соответственно показания в процессе менялись.


При запуске программы получил те же значения.


Для следующего теста, более приближенного к реальному сценарию применения, собираю небольшой стенд, состоящий из:
1. Контроллера АВР ПЭФ-321АВР
2. Устройства ввода/вывода ОВ-215
3. Преобразователя интерфейса EM-482
4. Блока питания Meanwell HDR-15-24

Как можно заметить, из «неродного» здесь только блок питания, но от проверенной фирмы, так что ничто не должно мешать в плане взаимной совместимости.


Настройки ОВ-215 уже были сделаны и ему назначен номер 2 в сети RS485, у АВР в настройках я задал соответственно:
rPP- 2 (связь через RS485)
bUS — 1 (протокол RTU)
nPP — 1 (номер в сети RS485)

Подключать к компьютеру опасался, потому все настройки делались через панель самого АВР.


Добавил соответствующие устройства в overvis, ОВ-216 вместо ОВ-215 это опечатка.


Можно было бы подключить больше устройств, но у бесплатной версии ограничение на три активных устройства. Активировать бесплатный месяц не хотелось, так как бывает что обзор затягивается и за это время триал успевает закончиться, а покупать полную версию за 89 евро в месяц я не готов пока морально.
Да и по большому счету для теста вполне хватило двух или даже одного устройства, почему так, поймете позже.

Полная версия overvis позволяет делать какие-то визуализации, по моему отправлять SMS уведомления и еще много чего, хотя в наше время наверное проще уже отправлять не SMS, а сделать нормальное приложение со всеми необходимыми «плюшками». Но это уже частности, кому интересно, могут либо зайти к ним на сайт или подключиться к overvis, либо написать в вайбер, либо спросить у меня.


В настройках ПО к АВР прописал те же параметры.


И вот здесь начались «грабли», хотя по большому счету вполне предсказуемые. Связь постоянно отваливалась, две программы вместе работали только когда не было обращений к ПО ОВ-215, но справедливости ради условия приема были далеки от хороших.


Первая мысль, возможно БП частично экранирует WiFi сигнал, потому я сдвинул EM-482 в самую правую позицию, но уже потом понял что это имело не очень большой смысл так как антенна WiFi у него стоит слева, соответственно его все равно экранировал соседний модуль.


Возможно если это и помогло, то не очень сильно.


ПО АВР умеет писать на ПК полученные данные, потому было удобно отслеживать работоспособность и здесь явно видно, что были постоянные обрывы, но связь после этого восстанавливалась.


После этого я переставил свою конструкцию поближе к репитеру WiFi и связь хоть и стала явно стабильнее, но появилась другая проблема, связь сама не восстанавливалась.


Перенес в другую комнату, где перенастроил подключение не к репитеру, а к основному роутеру, результат все также был не очень стабильным.
Потом поменял местами модули так, чтобы антенна WiFi у ЕМ-482 ничем не перекрывалась.


Больше ради интереса, чем для практической пользы проверил работу с получением данных на двух компьютерах одновременно.
В общем-то работает, можно запустить две копии одного и того же ПО и видеть синхронно данные на двух ПК. Насколько я понял, можно до четырех подключений и это либо четыре разных программ, либо несколько копий одной.


Стабильность такой работы у меня получилась немного ниже чем была до этого, но оно и понятно, при просмотре данных мониторинга выяснилось что загрузка RS485 в таком варианте около 95%, при одиночном подключении около 55%, т.е. по факту в первом случае интерфейс был перегружен.
Кроме того получается, что проблема была не между преобразователем и ПО, а между целевым устройством и преобразователем, так как к АВР обращалось одновременно две копии ПО. Как-то вот странно, я думал что при работе одного целевого устройства и двух копий ПО нагрузка будет все те же 55%.


Вы спросите, а почему бы не поднять скорость «общения»? Я пробовал выставить 19200 вместо 9600, которые были по умолчанию.
Но либо лыжи, либо я что-то не то делал, в общем ничего не менялось.
1. Преобразователь позволяет работать в диапазоне скоростей 75-921 600, но АВР имеет максимально только 19200.
2. Загрузка все таки немного упала, но не сказал бы что глобально, третье устройство из четырех доступных, это была попытка подключиться к ОВ-215.


В процессе экспериментов обратил внимание, что на странице производителя есть ссылка на новую версию ПО, соответственно посмотрел что стоит изначально и был несколько удивлен.
В инструкции есть список версий ПО с изменениями и датами, так вот оказалось что у меня стоит версия 5, а для скачивания доступна версия 7, причем выпущена она была полтора года назад и как ко мне попало устройство с очень старой прошивкой, неизвестно.


С грехом пополам обновил, проблема была в том, что делал это с телефона так как на ПК нет WiFi и на одном из телефонов при попытке открыть файл прошивки мне упорно предлагало открыть галерею.
Вообще сам процесс обновления очень прост, причем здесь я поставлю большой плюс разработчикам, так как в устройстве может одновременно находиться две версии прошивки. Базовая прошивка есть всегда, а обновленная загружается как пользовательская и всегда можно откатить на исходную.


Поначалу показалось что все также плохо, но перезапуск показал что работает все таки стабильнее, по крайней мере данные передавались примерно с 2.30 ночи и до 8.30 утра. Там где на графике короткое пропадание данных, было автоматическое переподключение ПО, там где провал большой, переподключал вручную.
График охватывает период около 20 часов от момента обновления ПО и перезагрузки.


Если вы думаете что я на этом остановился, то вы меня плохо знаете :) В качестве последней меры взял антенну с кабелем, открыл корпус ЕМ-482 и подключил её к штатному разъему WiFi модуля. И да, насколько я могу судить, разъем подключен к модуля, по крайней мере там виднелся конденсатор или перемычка на центральный контакт разъема.


По итогу ничего не изменилось, ПО могло держать связь как долго, так и отвалиться через десяток минут из чего я могу сделать вывод, что проблема не в качестве связи, а скорее в каких-то программных «особенностях».


Зато вылезла другая странность. Обычно если зайти в параметры ЕМ-482, то там отображаются как его настройки, так и статистика. После того как установил антенну и соответственно перезагрузил устройство, часть информации пропала.
Устройство перестало отображать — номер в сети RS485 (было 111), скорость передачи данных и режим работы. Если при этом перейти ниже, то там оно не могло ни прочитать данные из устройства, ни естественно записать новые.
Но что любопытно, при этом оно работало точно также как и до этого.


Я пробовал переустанавливать устройства в overvis, удалять сеть, создавать заново, присваивать другие адреса RS485, результат был нулевым, абсолютно.
Изменить что-то получилось совершенно случайно, когда я зашел в меню переустановки Overvis connect. Там есть пункт настроек Modbus, где можно изменить скорость и формат передачи данных. Можно что-то изменить, а можно ничего не менять, а просто нажать — записать и волшебным образом всё приобретает корректный вид.

Но увы, это ненадолго, судя по всему до следующего переподключения к overvis. Я не думаю что такое могло произойти из-за установки антенны, предположу что просто совпадение.

Также была обнаружена еще одна странность, если на ЕМ-482 установлено 9600, а на АВР 19200, то все работает, если на обоих устройствах установить 19200, то связи с устройством нет. Причем когда проверял это ранее, то такого не замечал.


В ходе многочисленных экспериментов выяснил что устройство фактически имеет четыре состояния:
1. Полный режим работы, данные передаются как в overvis, так и к ПО на ПК.
2. Упрощенный, данные передаются только в overvis, такое может быть либо когда ПО не запущено, либо когда оно «отвалилось».
3. Данные никуда не передаются, либо из-за перегрузки интерфейса RS485, либо по другой причине, сложно сказать. В этом случае светит только индикатор SRV и WiFi.
4. Устройство подключено к WiFi, но почему-то отключилось от overvis, светит только индикатор WiFi.

Две последние ситуации есть на фото.


Нормальный режим выглядит так, на АВР и ЕМ-482 часто моргают светодиоды связи RS485, SRV и WiFi светит непрерывно.
Прошу прощения за качество, пришлось снимать без яркого света чтобы лучше были видны индикаторы.


А вот здесь я совершенно случайно поймал проблему связи с overvis, видно что WiFi не прекращает работу, но остальные индикаторы ведут себя странно, при этом связи ПО с устройством уже не было, собственно потому хотел и снять.
Через время попытки обращения к АВР прекращаются совсем, т.е. индикаторы RS485 неактивны.


Замечено, что в overvis данные передаются гораздо стабильнее, хотя некоторые провалы все равно присутствуют.


Если по поводу предыдущего скриншота у меня еще могут быть некоторые сомнения, вдруг причиной провалов были мои действия, то вот текущий скриншот и в обоих случаях провалы пришлись как раз на ночь/утро, когда я точно ничего не делал.


Хотя конечно мониторинг и запись данных штука реально удобная, причем насколько я могу судить, пишется сразу много параметров и потом при просмотре можно выбрать те, что необходимы.


Есть настройки уведомлений, правда как я понимаю, SMS оплачиваются отдельно, именно потому на мой взгляд лучше отдельное ПО с получением уведомлений через интернет.


Также можно создавать визуализации для упрощения считывания получаемых данных, не разбирался, кому интересно, можно почитать подробно здесь, но как я понял, все это задается в виде кода.


Выше возможности overvis, а само устройство на момент написания обзора отработало уже почти пять суток, после последнего повторного подключения через ПО несколько часов отработало нормально, но потом все равно связь оборвалась.
Например здесь явно видно, что информацию о адресе и параметрах RS485 я не получаю, хотя данные передаются.


Выводы.
Вот честно, хотел бы похвалить, понравились возможности, а точнее функционал устройства, который позволяет не только передавать данные, а и гибко настраивать само устройство, производить мониторинг его работы. Также отмечу особенности overvis, где можно работать через Modbus не только с устройствами Новатека, а и с устройствами сторонних фирм. Особенно эта разница мне была заметна на фоне одного из преобразователей MOXA NPort 5200, которыми я пользовался.

Но к сожалению все преимущества которым я так радовался, сошли на нет из-за проблем со стабильностью работы данного комплекса. Возможно это мне так «повезло», возможно это касается ситуации с данным устройством вообще, не могу судить, так как проверял только один экземпляр, потому выскажусь на основании моих экспериментов.
Было проверено:
1. работа в разных условиях через репитер WiFi
2. работа с подключением к основному роутеру.
3. со старой и новой прошивкой
4. с внутренней и внешней антенной.
5. с разными настройками
6. с подключением только к АВР (без ОВ-215), правда со старой прошивкой.

Но по итогу оказалось что при подключении с использованием родного ПО для ПК соединение имеет свойство пропадать, причем иногда оно восстанавливается, иногда нет.
Если смотреть записи в облачном сервисе overvis, то там ситуация более стабильна, но не настолько как хотелось бы, часть данных в итоге отсутствует и там.

Конечно можно сказать что WiFi и промышленные устройства вещи взаимоисключающие, я с этим никогда не спорил, не буду спорить и сейчас. Но друзья, большая часть тестов проходила в условиях приближенных к идеальным, помех нет, роутер пусть и не в прямой видимости, но точно в зоне уверенного приема. Причем с тем что проблема осталась даже после добавления внешней антенны, то возможно проблема и не в качестве связи.

Также отмечу некоторые странности программного характера, например:
1. Задаю у АВР адрес в сети 3, тот же адрес прописываю для преобразователя, но если заходить через ПО, то там работает только когда задан адрес в сети 1, а не 3.
2. Как я выше писал, в АВР задана скорость 19200, у преобразователя 9600, все работает, а если задать 19200, то связи с АВР нет. Причем это появилось позже.
3. После обновления ПО (предположительно) перестали читаться/записываться настройки ЕМ-482, но данные при этом передаются и мониторинг состояния самого ЕМ-482 работает. Повторное сохранение настроек из overvis connect возвращает все в нормальный режим лишь на некоторое время.

В общем вот такое странное устройство получилось. Ссылка на обзор естественно будет отправлена разработчикам, возможно они смогут пояснить более развернуто суть проблемы, а еще лучше, если помогут её исправить. Я конечно допускаю вероятность, что я сам что-то не так делал, но как можно судить из скриншотов, основные настройки более чем прозрачны, да и за время тестов я провел столько экспериментов, что даже методом брутфорса хоть раз попал бы в правильное состояние.

На этом у меня всё, надеюсь что информация была полезной и буду рад комментариям и особенно вопросам.