Síťové komunikační protokoly Poseidon

Czech version

English version

Naměřená data z Poseidonu lze získat různými způsoby, které odpovídají různým typům aplikací. Pro průmysl a v něm používanou vizualizaci je určen Modbus/TCP, pro telekomunikace a vzdálenou zprávu je určeno SNMP. Pro jednodušší aplikace obsluhy pomocí scriptů na straně serveru lze využít XML. Komunikace typu dotaz/odpověď HTTP - WWW stránka (XML tagy) - viz Online demo HTTP - XML tagy Modbus over TCP SNMP - dotaz/odpověď   Komunikace typu upozornění na událost SNMP trapy Email (SMTP) SMS (vnější GSM modem)

Komunikace typu dotaz/odpověď

Pro periodické načítání hodnot všech senzorů jsou určeny protokoly otázka-odpověď. Poseidon je v režimu TCP Server, čeká na oslovení z nadřízené aplikace.

WEB - HTML (WWW stránka)

Stav čidel je zobrazován na jednoduché WWW stránce, která se volá jako první při přístupu na Poseidon pomocí WWW prohlížeče. Stránka se automaticky periodicky reloaduje s intervalem 5 až 30 sekund (viz manuál jednotlivých modelů Poseidon).

Pokud je některá z proměnných nastavena jako ALARM a hodnota se dostane do této oblasti, je tento binární vstup, nebo sensor podsvícen červenou barvou.

Přístup na tuto WWW stránku není omezen heslem, stránka pouze vypisuje hodnoty a nelze na ní nic měnit. Přístup je omezen, pokud je použit filtr IP adres.

Poznámka: Naopak přístup do Flash Setupu lze podmínit uživatelským jménem a heslem, zadávaným v záložce "General Setup" z FLASH Setupu. Při zapomenutí hesla je nutno nakonfigurovat zařízení na "Set to Default" z RS-232 Setupu.

HTTP - XML tagy

Všechny aktuální snímané hodnoty z čidel jsou zobrazeny v definované .XML stránce (například values.xml - viz dokumentace modelu) a jakákoliv aplikace je může snadno načítat z XML tagů. Pro TCP/IP komunikaci Mashine-to-Mashine se jedná o nejefektivnější způsob vyčítání všech hodnot najednou, protože v jednom souboru jsou uloženy hodnoty všech senzorů. Zápis v XML je srozumitelný i pro člověka, zpracování je naprosto nezávislé na konkrétní SW platformě a informace lze vyčíst i bez speciálního softwaru.

Poznámka: Doporučujeme Vám použít XML jako vstupní rozhraní pro Vaše SW aplikace..

Příklad XML záznamu pro teplotní senzor:

Vzorový příklad .XML souboru se 4 senzory a popis formátu XML v souboru .DTD a .SCH naleznete v balíčku utilit pro jednotlivé modely Poseidonu. Například pro Poseidon model 1140 Poseidon_1140_pack.zip.

Poznámka: Většina modelů Poseidon obsahuje dva .xml soubory, které se liší rozsahem příkazů. Kratší soubor (typicky values.xml) je použit pro výpis stavu připojených senzorů. Druhý soubor (typicky setup.xml) obsahuje i plné konfigurační údaje zařízení a z Vaší SW aplikace tak můžete snadno načíst nejen hodnoty senzorů, ale také jejich jména, konfigurace Alarmových stavů a podobně. Pokud to povoluje nastavené zabezpečení Poseidonu, lze některé parametry přes tento rozšířený soubor i měnit.

Modbus over TCP

Modbus je komunikační protokol vyvinutý pro měřící zařízení, komunikující přes RS-485 nebo RS-232. Samotný protokol Modbus umožňuje sdílet po jednom z fyzických rozhraní paměťovou oblast proměnných, například z měřících veličin. Modbus/TCP je potom rozšířením tohoto protokolu pro komunikaci přes Ethernet.

Výhodou je snadná implementace do vizualizačních systémů v průmyslové praxi..

Mapování proměnných protokolu Modbus/TCP pro Poseidon model 1140

Poseidon zde funguje jako TCP Server na portu 502 (Modbus standard), komunikace probíhá na uvedených adresách protokolem Modbus/TCP, více viz http://www.modbus.org.

Rozpis mapování jednotlivých proměnných naleznete v manuálu k jednotlivým typům modelů Poseidon.

SNMP - dotaz/odpověď

Protokol SNMP (Simple Network Management Protocol) slouží k výměně základních systémových informací pomocí krátkých paketů.

Jednotlivé proměnné jsou uspořádány a popsány v tzv. MIB (Management Information Base) tabulce, která je vztažná ke každému zařízení. MIB tabulka se distribuuje jako samostatný .mib soubor, který si pro Poseidona můžete stáhnout z jeho titulní WWW stránky, nebo jej naleznete na CD, které je součástí startovní sady.

Protokol SNMP je asynchronní protokol založený na modelu klient/server (zde pojmenováno jako SNMP Client / SNMP Agent). To znamená, že dohledové centrum (SNMP Client) se zeptá na stav jednotlivých proměnných a SNMP Agent implentovaný v zařízení mu odpoví.

Podpora protokolu SNMP je implementována do celé řady jazyků určených pro tvorbu dynamických stránek (např. PHP, ASP, Java, Perl, Python a další). Díky existujícím modulům je tak možné v relativně krátké době umožnit přes protokol SNMP přístup k datům, která poskytuje periferní zařízení systému, a to jak pro čtení, tak pro zápis.

V klasickém režimu komunikace probíhá formou otázek a odpovědí. Proměnné jsou definovány hierarchií (řadou) číslic, která je popsaná v MIB tabulce, kde je popsán význam jednotlivých proměnných, jejich formát a název. Pokud ale znáte hierarchii (řadu číslic – například „.1.3.6.1.4.1.21796.3.3.1.1.2.3“ – stav vstupu Binary 3) pro konkrétní hodnotu, MIB tabulku nepotřebujete.

Několik základních pojmů:

• MIB table (Management Information Base) – soubor .mib je textový soubor, popisující jednotlivé proměnné, které dané zařízení podporuje. Jsou zde uvedeny adresy proměnných, jejich název, popis a číselný formát.
• OID (Object Identificator) je identifikátor proměnné v tabulce proměnných, dlouhé číslo, které definuje pozici proměnné ve struktuře stromu proměnných.

Některé programy po práci s SNMP nepodporují MIB soubory, potom musíte vkládat OID řetězce ručně. Řetězce naleznete v MIB tabulce, pro zjednodušení prvotní orientace uvádíme přehled několika proměnných včetně jejich OID v manuálu ke každému modelu Poseidon.

Komunikace typu upozornění na událost

Pro jednorázové upozornění na začátek a konec stavu alarm je třeba jiných protokolů,než pro periodické načítání hodnot. Poseidon reaguje na událost automaticky a upozornění odesílá nastaveným protokolem na jednoho, nebo více adresátů, dle konfigurace.

• Poseidon zpracovává Alarmy jako stavovou veličinu, takže upozorňuje na začátek i konec stavu Alarm, pokud není nastaveno jinak. Podrobnosti naleznete v manuálu k danému modelu Poseidon.
• Všechna měření spojitých hodnot používají pro stav Alarm pásmo necitlivosti, označované jako hystereze. Hystereze je pásmo necitlivosti, určené k zamezení mnoha falešných poplachů v případě, kdy snímaná veličina osciluje kolem nastavené poplachové hodnoty.  Detaily naleznete v manuálu.
  
• Dále uvedené protokoly upozornění na Alarm nemusí být podporovány ve všech modelech Poseidon. Základní informace naleznete na stránce Rodina Poseidon, detailní tabulku s přehledem podporovaných protokolů jednotlivými modely naleznete na stránce Přehled produktů Poseidon.

Email (SMTP)

Pokud je povolena reakce na stav Alarm odesláním emailu, odešle Poseidon buď přímo, nebo pomocí dohledového programu email. Jedná se o standarní emailovou zprávu, ve které lze nastavit adresu příjemce, předmět zprávy a v některých případech i části formátu zprávy.

Způsob odeslání emailu

• Email odesílán vnějším programem (např PN Eye)
  Na lokálním serveru běží nezávislý program, který pomocí SNMP hlídá stav jednoho nebo více jednotek Poseidon a při stavu Alarm odesílá upozornění emailem.
  • (+) Při více jednotkách Poseidon je výhodou pro administrátora centrální bod, v němž nastavuje všechny dohledované parametry a nemusí je nastavovat v každé jednotce.
  • (+) Email se vždy loguje nezávislou autoritou
  • (+) Formát emailu je možné parametrizovat
  • (-) Je nutné zajistit běžící funkci aplikace, která přijímá SNMP Trapy z jednotek Poseidon a odesílá emaily. To znamená spolehnout se na:
    • funkci lokálního serveru a programu na něm
    • funkčnost spojení server - jednotka Poseidon
    • funkčnost spojení server - SMTP server
• Email odesílán pomocí externího SMTP serveru
  Poseidon se připojuje přímo na nastavený SMTP server a předává mu email k odeslání.
  • (-) Vyžaduje vnější SMTP server
  • (+) SMTP server loguje odesílané emaily
  • Poseidon podporuje autorizaci pomocí uživatelského jména a hesla
• Email odesílán Poseidonem přímo na server příjemce
  Tento způsob je výhodné řešení pokud není vždy k dispozici dostupný SMTP server pro odesílání pošty z Poseidonu. Jednotka Poseidonu odesílá email přímo na přijímací SMTP server příjemce. Ideální v případě, že nemáte k dispozici veřejný SMTP server pro odesílání pošty.
  • (+) Nepotřebuje odesílací SMTP server
  • (-) Email zpráva může být odstraněna přijímacím serverem, vzhledem k absenci reverzního MX záznamu, který může příjemce pošty ověřovat. Nutno otestovat nastavení daného příjemce pošty.
  • Email se nikde neloguje
  • Poseidon potřebuje nastavené spojení na DNS server

SNMP trapy

Pokud je povolena reakce na stav Alarm odesláním SNMP trapu, odešle Poseidon v okamžiku začátku a konce stavu Alarm SNMP Trap na IP adresy nastavených příjemců.

Každé upozornění je tvořeno dvěma SNMP trapy pro zvýšení bezpečnosti a kompatibility s jinými systémy.
Formát paketu je podrobně popsán v MIB tabulce, v prvním paketu je informace o zahájení stavu ALARM a v druhém jsou uvedeny doplňující informace ze kterého čidla alarm vzešel.

Alarm je stavová veličina, takže po skončení stavu (například po vrácení teploty do definovaného rozsahu) jsou odeslány další dva SNMP Trapy.

Tento způsob byl vyvinut pro urychlení doručení informace o krizovém stavu, protože v klasickém režimu SNMP - dotaz/odpověď může být perioda mezi jednotlivými dotazy od stovek milisekund po desítky minut nebo hodin. Pro vstupní kontakty lze definovat odeslání Alarmu při Otevření / Zavření nebo alarm úplně vypnout.

Seznam a detailní popis SNMP Trapů lze nalézt v MIB tabulce, v manuálu k danému modelu Poseidon naleznete rozšířený základní popis.

SMS (vnější GSM modem)

Upozornění na krizový stav lze provést přesměrováním Emailu na SMS, ale z důvodu možného selhání odeslání Emailu, lze připojit nezávislý GSM modem přímo k jednotce Poseidon, nebo k serveru, který hlídá několik jednotek Poseidon.

Způsob odeslání SMS

• SMS odeslána GSM modemem ze serveru (např programem PN Eye)
  Na lokálním serveru běží nezávislý program, který pomocí SNMP hlídá stav jednoho nebo více jednotek Poseidon a při stavu Alarm odesílá upozornění SMSkou pomocí GSM modemu, který je připojen přímo k serveru..
  • (+) Při více jednotkách Poseidon je výhodou centrální bod, v němž nastavuje všechny dohledované parametry a nemusí je nastavovat v každé jednotce.
  • (+) Alarm je vždy logován nezávislou autoritou, může odejít zároveň na Email
  • (+) Formát SMS je možné parametrizovat
  • (+) Pomocí SMS dotazu lze z telefonu ověřit stav několika připojených jednotek Poseidon a jejich senzorů
  • (-) Je nutné zajistit běžící funkci aplikace, která přijímá SNMP Trapy z jednotek Poseidon a odesílá SMS. To znamená spolehnout se na:
    • funkci lokálního serveru a programu na něm
    • funkčnost spojení server - jednotka Poseidon
    • funkčnost připojeného GSM modemu
• SMS odeslána pomocí GSM modemu, připojeného na RS-232 port Poseidonu
  Poseidon s GSM modemem tvoří nezávislý celek, velmi odolné řešení v případě výpadku všeho kromě napájení a GSM sítě.
  • (-) Vyžaduje GSM modem připojený ke každému Poseidonu
  • (-) Poseidon odesílá po SMS pouze základní informace o Alarmech, nelze se například dotazovat na stav
  • (+) Stabilní a na síťobé infrastruktuře nezávislé řešení

<<  zpět na podrobný popis Poseidonu