Vmesnik USB – TTY za Siemens S5 krmilnike
V našem podjetju in najverjetneje tudi drugod že kar nekaj časa iz uporabe odstranjujemo stare krmilnike iz serije Siemens Simatic S5. Gre za staro serijo Siemensovih krmilnikov, katerih že kar nekaj časa ne proizvajajo več. Zamenjala jih je serija S7. Na to izločevanje kaže tudi veliko število teh krmilnikov, kateri se prodajajo preko Ebay-a. Krmilniki pa niti slučajno še niso za izločitev. Imajo še vedno zelo veliko uporabno vrednost, če jih le veš uporabiti. Tako sem se tudi jaz odločil za uporabo krmilnika iz te serije za preklope in zakasnitve na tekmovalni lokaciji našega radiokluba. To bi se dalo izdelati tudi drugače vendar, človek pač uporabi tisto, kar mu je pri roki in tisto, kar v praksi tudi pozna. Tako sem uporabil krmilnik Siemens SIMATIC S5-95U. Trenutno krmili le matriko preklopov 4 x 4, bo pa v prihodnje prevzel še funkcijo PTT boxa (izdelati moram še vmesnike za prilagoditev napetostnih nivojev).
To je prava mala zverina, katera ima na sebi integriranih 16 digitalnih vhodov (24V), 16 digitalnih izhodov (24V), 8 analognih vhodov (0 – 10V), 1 analogni izhod (0 – 20 mA ali 0 – 10V) in pa hitri vhod. Vseh teh funkcij v bistvu za moj primer niti nisem potreboval. Potreboval sem pa več digitalnih vhodov in izhodov, zato sta dodana še dva modul s po 16 digitalnimi vhodi in izhodi.
Za programiranje krmilnika potrebujemo ustrezen Software in pa tudi vmesnik za prilagoditev nivojev. Programirni vmesnik deluje po TTY protokolu, kar v praksi pomeni 20 mA zanko za RX in TX vejo. Na internetu je objavljenih kar nekaj shem teh vmesnikov (na primer: http://www.horter.de/download/index.htm) vendar vsi, katere sem našel na strani računalnika potrebujejo RS232 COM port. To me moti, novi prenosnik namreč nima več tega porta tako da potrebuješ zraven še nek vmesnik iz USB_ja. Z FTDI čipi FT232 sem že delal, tako sem jih poizkusil uporabiti še tu. Najprej seveda na testni plošči in potem samostojno. Tako je po par neuspešnih poizkusih nastala naslednja shema:
V bistvu ni nič posebnega, uporabljen čip FT232BL, priklop po predlogi proizvajalca, na USB port računalnika, preko njega tudi napajanje vezja. Na drugi strani pa je povezava preko optičnih sklopnikov CNY17 vse skupaj povezano na PG (programirni port) Siemens krmilnika. Vezje je napravljeno tako, da je povezava med računalnikom in krmilnikom galvansko ločena. PG port na krmilniku je izveden z 15 pinskim ženskim konektrojem, zato je na strani vmesnika uporabljen 15 pinski moški konektor. Potrebne povezave so izvedene na tisku.
Tiskanine so dane v izdelavo preko društva elektronikov. Sestavljene se vidijo na slikah 5 in 6.
Uporabljen material:
Part Value Package Description
C1 27p C0805 CAPACITOR
C2 27p C0805 CAPACITOR
C3 10n C1206 CAPACITOR
C4 100n C1206 CAPACITOR
C5 100n C1206 CAPACITOR
C6 100n C1206 CAPACITOR
C7 100n C1206 CAPACITOR
C8 10u C1812 CAPACITOR
C9 10u C1812 CAPACITOR
C10 33n C1206 CAPACITOR
IC1 FT232BL LQFP32 USB UART
L1 2u2 L1812 INDUCTOR
LED1 LED3mm LED rdeča
LED2 LED3mm LED zelena
OK1 CNY17-3 DIL06 OPTO COUPLER
OK2 CNY17-3 DIL06 OPTO COUPLER
Q1 6MHz XTAL HC-49s
R1 27E R0805 RESISTOR
R2 27E R0805 RESISTOR
R3 1k5 R1206 RESISTOR
R4 470E R0805 RESISTOR
R5 4k7 R0805 RESISTOR
R6 180E R0805 RESISTOR
R7 220k R0805 RESISTOR
R8 220k R0805 RESISTOR
R9 4k7 R1206 RESISTOR
R10 4k7 R0805 RESISTOR
T1 BC847 SOT-23 NPN TRANSISTOR
T2 BC847 SOT-23 NPN TRANSISTOR
X1 PN61729-S PN61729-S BERG USB connector
X2 M15D SUB-D moški 15 pin
Po pravilni sestavi, očiščenju ploščic in ponovni kontroli tiskanino priključimo na USB port računalnika. Računalnik nam mora zaznati priključitev nove opreme in instalirati gonilnik za njo. Sam gonilnik snamemo iz FTDI strani (http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm) za naš operacijski sistem. Tu moram poudariti, da sem zadevo preizkusil le na Windowsih XP, na novejših ne, problem bi lahko nastal zaradi uporabljenega softverja za programiranje krmilnikov, ne vmesnika. Navodila za instalacijo gonilnikov so tudi na strani FTDI, zato jih tu ne bom posebej opisoval. Mogoče le to, da ima moj softver pri možnosti izbire COM porta le možnosti nastavitve COM1 do COM4, zato sem moral to v nadzorni plošči pozneje popraviti in nastaviti na COM3.
Sledi priklop vmesnika na krmilnikov PG port. Ko vmesnik priključimo brez USB povezave z računalnikom, se na vmesniku mora prižgati zelena RX LED dioda. Ko priklopimo USB na računalnik in če so gonilniki pravilno instalirani se nam prižge še rdeča TX LED dioda. Tako sedaj svetita obe. Na računalniku zaženemo program za programiranje, sam uporabljam neko staro verzijo programa S5W, verzija 3.02 iz leta 1992, kar je za moje potrebe še vedno dovolj (http://www.ibhsoftec.com). Na internetu obstaja kar nekaj novejših različic tega programa, pa tudi original Siemensovih, zanje je potrebno pridobiti licenco.
Na sliki 8 se vidi eden izmed programskih blokov. Gledano je v statusu, signali, kateri so trenutno aktivni se obarvajo rdeče, neaktivni pa dobijo črne pikice. To je le eden izmed blokov programa, softver pa omogoča še veliko več.
Viri so označeni med besedilom.
