MODBUS TCP popularny protokół automatyki przemysłowej w "PROMYK 1.2 DX1/DX2"

 Promyk 1.2 DX1/DX2 od wersji oprogramowania 16.04.2021 uzyskał możliwość obsługi protokołu MODBUS TCP. Obsługuje funkcje FC03( READ Holding registers) , FC06 (Write Single Holding Register) , FC16 (Write Multiple Holding Registers). Protokół MODBUS TCP jest bardzo popularny w automatyce przemysłowej i domowej, wszelkie panele HMI , sterowniki PLC, komputery z oprogramowaniem SCADA korzystające z tego protokołu wysyłając komendy w stronę "PROMYK 1.2 DX1/DX2" mogą sterować dowolnymi urządzeniami DMX512. 

 Protokół Modbus TCP jest obsługiwany na porcie 502 (TCP) , dane dla rejestrów 4xxxx (holding registers) są odbierane i przetwarzane przez oprogramowanie "PROMYK 1.2 DX1/DX2" i wypuszczone na gniazdo X1 DMX512 (standardowe wyjście dla Universe X1). Urządzenie obsługuje potrafi obsłużyć rejestry 40001-40512, przy czym rejestr 40001 to kanał nr 1 DMX512 i tak kolejno, ponieważ rejestry MODBUS TCP są 16bitowe a DMX512 jest 8 bitowy to do kanału DMX512 przekazywany jest tylko młodszy bajt, a starszy jest ignorowany. 

Protokół ARTNET i MODBUS w tej Bramce ARTNET/DMX512 działa równolegle i dla Universe nr 1 korzystają z tej samej przestrzeni adresowej , w przypadku działania aplikacji DMX512 tabela rejestrów zostanie zapisana.

W ten sposób można podejrzeć całą przestrzeń DMX512 z wartościami (zadając pytania z maks. długością 64 rejestrów za pomocą aplikacji Automatyki a zapis robić aplikacją dla ARTNET.

Do testowania na pierwszy ogień posłużyła genialnie prosta aplikacja modpoll. Jest to aplikacja w konsoli (wierszu poleceń) zarówno w Windows i LINUX (64bit). Nie trzeba instalować , wystarczy skopiować.

Do odczytania rejestrów 4xxxx należy użyć komendy:

modpoll.exe -r 1 -c 10 192.168.1.22

czyli następuje odczyt od pierwszego rejestru , liczba resjestrów do odczytu 10 , adres IP jest to adres serwera MODBUSTCP , czyli adres IP "PROMYK 1.2 DX1/DX2" dla ustawień fabrycznych.

 Do zapisu rejestrów 4xxxx należy użyć komendy:

modpoll.exe -r 1 -c 10 192.168.1.22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

  czyli następuje zapis od pierwszego rejestru , liczba rejestrów do zapisu 10 , adres IP jest to adres serwera MODBUSTCP , czyli adres IP "PROMYK 1.2 DX1/DX2" dla ustawień fabrycznych, liczby 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 to wartości kolejnych rejestrów. Gdy wartość argumentu -c jest równa 1 wtedy jest użyta funkcja FC06 , gdy jest większa niż jeden program operuje już funkcją FC16.

W kolejnych postach pojawią się przykłady dla zastosowań protokołu MODBUS TCP w  aplikacjach  SCADA , HMI,  PLC .

film z przykładami działania "PROMYK 1.2 DX1 " na styku światów MODBUS TCP /ARTNET / DMX512

Linki :

• https://www.modbusdriver.com/modpoll.html 
• https://zestapro.pl/2020/07/09/podstawy-i-symulacja-komunikacji-modbus-tcp-ip-modrsim2-webhmi/
  
• https://en.wikipedia.org/wiki/Modbus
•  http://en.radzio.dxp.pl/modbus-master-simulator/
• https://www.multiprojekt.pl/
  

 

 

LIGHT JOCKEY M-PC/ ONYX OBSIDIAN i konfiguracja bramki Artnet "PROMYK 1.2"

   W instrukcji v1.0 dla "PROMYK 1.2" ( https://kwmatik.com.pl/pdf/p12r50a-doc.pdf  )na stronie 8 znajduje się opis dla tej aplikacji. W odróżnieniu od QLC+ czy FREESTYLER nie działa na adresacji 192.168.x.x/24 lub /16.  

Należy zgodnie z instrukcją zmienić adresację w "PROMYK 1.2" na :

•  adres 2.x.x.x np: 2.0.0.22 , 2.0.0.161
  
• maska 255.0.0.0
•  brama domyślna 2.0.0.1

ustawienia w bramce artnet dmx512 poprzez stronę www konfiguracyjną, zmiany należy zapisać w urządzeniu

  W komputerze dla karty sieciowej ustawić :

• adres 2.x.x.x np: 2.0.0.2 , 2.0.0.102 itp byle nie identyczny jak w bramce artnet
•  maska 255.0.0.0
• bramy domyślnej nie wpisywać 

ustawienia karty sieciowej dla ip_v4 w systemie Windows 

 

W aplikacji tak wygląda wykryty "PROMYK 1.2" dla ustawionego w PROMYK 1.2 UNIVERSE nr 1  , w ONYX numerowanie jest od 1 nie od zera , więc wyświetla się "2"

 

przykład dla universe nr 10 , w onyx będzie 11

ONYX wykrył zmianę w PROMYK universe na nr 10 i zmienił u siebie na 11 (10+1)

 

Pokaz procedury skonfigurowania "PROMYK 1.2" w programie ONYX OBSIDIAN od wyjęcia z pudełka bramki ARTNET DMX512 , zmiany adresu IP na pulę 2.x.x.x do pojawienia się w aplikacji DMX512 (wersja onyx Full V4.4.1193.0.x64)

 

Na przykładzie bramki ARTNET DMX512 "PROMYK 1.2" dodano fixturę do universe nr 1 (nr 2 dla obsidian ONYX ze względu liczenie od 1 a nie od 0 )

test wyjścia sygnału DMX512 bramki ARTNET "PROMYK 1.2" w aplikacji ONYX OBSIDIAN efekt "rainbow wave"  

 

ONYX OBSIDIAN EFEKT "RED-YELLOW  

ONYX OBSIDIAN dodanie fixtury , konfiguracja ARTNET

Dot2 ONPC konfiguracja z bramką artnet dmx512 PROMYK 1.xx

 W celu sparowania interfejsu / bramki ARTNET DMX512 Promyk 1.xx z aplikacją DOT2 ONPC należy zmienić ustawienia IP  PROMYKA fabryczne na adres z puli 2.x.x.x lub 10.x.x.x. i zapisać konfigurację w pamięci flash bramki (strona konfiguracyjna 192.168.1.22) , po zapisaniu konfiguracji ta strona zmieni adres na 2.0.0.2

przykład ustawień dla puli 2.x.x.x i universe nr 0

następnie dla karty sieciowej należy wpisać adres różny od adresu Promyk

w ustawieniach DOT2 onpc dla Universe 0 (pierwszy zrzut ekranu z strony konfiguracyjnej) zostawiamy active "ON" , nieużywane UNIVERSE należy wyłączyć

film z konfiguracji PROMYK 1.2 , tutaj użyto adresu 2.0.0.22/8 zamiast /24 jak na zdjęciach wcześniejszych

Test wyjścia DMX512 dla UNIVERSE nr 1

Uwolnienie laptopa od kabli :mikser ,odwarzacz , bramka ArtNet DMX na WI-FI

Promyk v1.11 dzięki połączeniu LAN można podłączyć do switch'a lub rutera z Wi-Fi . Laptop zostaje uwolniony od kabla , nie trzeba pilnować jak w przypadku USB-DMX512 aby nie wyskoczył z gniazda.

Kolejnym urządzeniem jest  "SOUNDCRAFT Ui12 -Kompaktowy  Mikser cyfrowy" , który można tak samo podłączyć do tej samej sieci i kontrolować przez tego samego laptopa.

 

Do tego jeszcze "Odtwarzacz CDJ-2000nexus"

Teraz z laptopem można chodzić  po całej sali, sterować światłami, zarządzać playlistą, zmieniać parametry miksera

Aby ułatwić konfigurację z ruterami Promyk ma w opcjach włączenie DHCP.

Diagnostyka protokołu ArtNet za pomocą programu WIRESHARK

Wireshark jest darmowym programem o potężnych możliwościach do analizy pakietów sieci komputerowej.  Także zawiera plugin do analizy protokołu ARTNET.
W instrukcji interfejsu "PRO-MYK v1.11 " w punkcie "8)Rozwiązywanie problemów" zawarto zrzut ekranu z ustawionym filtrem "UDP.PORT==6454",

Do analizy ramek ART-NET świetnie nadaje się program WIRESHARK z
ustawionym filtrem na port UDP 6454.

Proces komunikacji aplikacji DMX512 z ArtNet z interfejsem dzieli się na fazy:

1. Aplikacja do wyszukiwania węzłaART-NET wysyła ramkę z OPCODE 0x2000 , 
2. węzeł odpowiada ramką z opcode 0x2100 ,
3. Ramki z wartościami DMX512 występują z opcode 0x5000 , to one zawierają wartości kanałów DMX512. Jak widać na zdjęciu można dostrzec numer Universe. 

Nie każdy program używa punktów 1 i 2 w procesie komunikacji. Przykładem jest FREESTYLER gdzie universe należy wpisać. Punkt 3 nie pojawi się automatycznie , w Chamsys MagicQ należy zmienić z disabled na enabled. Interfejs "PRO-MYK v1.11" ma diodę LED "DMX_OUT" czerwoną, która świeci za każdym razem gdy przyjdzie ramka 0x5000.

Może się okazać że brak świecenia lamp lub ich miganie wynika że albo ramki nie docierają lub część tylko nie dociera. To właśnie można obserwować WIRESHARK i znaleźć przyczynę błędu. Starsze wersje FREESTYLER mają błąd w numeracji Universe ART-NET.
 Może się także okazać że w samej aplikacji nie został odblokowany dostęp. Także może się zdarzyć że nadajemy np: 4 x 512 kanałów za pomocą Brodcast czyli 192.168.1.255, co dla niektórych switch'y lub ruter'ów jest zabójstwem sieci.

W tym przykładzie adresy broadcast zastąpiono adresami UNICAST , czyli adresami IP konkretnych interfejsów "Pro-MYK" np: 192.168.1.22 , 192.168.1.23 itp.

Są gotowe podręcznik na YT w języku polskim WIRESHARK , które wyczerpują temat obsługi tego programu.

 

Sieci komputerowe odc. 7 - Podsłuchiwanie sieci: program Wireshark

Wireshark - monitorowanie przesyłanych danych

Konfiguracja interfejsów ArtNet DMX512 dla całkowicie zielonych z informatyki na przykładzie "PRO-MYK v1.11"

Poradnik ten powstał  ze względu na problemy z wiedzą informatyczną na podstawowym poziomie. Zmiana adresu IP karty sieciowej do takiego zakresu wiedzy należy.
Interfejsy sieciowe ArtNet DMX512 nie wymagają sterowników w systemie jak USB /DMX512 , są więc prostsze w instalacji i korzystaniu. Problem stanowi dla niektórych start ze względu na barierę w wiedzy o sieciach komputerowych.

Interfejs PRO-MYK v1.11 po wyjęciu z pudełka ma w ustawieniach fabrycznych ustawione takie parametry:

• IP adres : 192.168.1.22
• Maska : 255.255.255.0
• Brama domyślna : 192.168.1.1

 Interfejs ma złącze LAN RJ45 , z drugiej strony załóżmy że jest komputer z takim samym złączem, więc należy podłączyć kablem ethernetowym RJ45-RJ45. Po takim podłączeniu nie będzie komunikacji dopóki na komputerze nie skonfiguruje się złącza LAN . Nie pojawi się też w przeglądarce to okno kofiguracji z "PRO-MYKa" gdy wpisze się adres 192.168.1.22

Aby się pojawiło należy przykładowo wpisać adres połączenia lokalnego dla adresu IP v4 :

•  IP adres : 192.168.1.2
•  Maska : 255.255.255.0
•  Brama domyślna  zostaje pusta.

Na zdjęciu wygląda to tak:

Okno to dotyczy Windows 10, dla innych wersji systemu operacyjnego firmy MICROSOFT : Windows 2000, Windows XP , Windows 7 , Windows 8 . Mogą być różnice .

A tak wygląda to dla systemu APPLE MAC OSX 

Ze względu mnóstwo gotowych poradników jak zmienić adres karty sieciowej zostaną pokazane poradniki z YT:

 przykład przykład dla Windows 10



przykład dla Windows 7

przykład dla Windows XP

Gdyby przykłady filmowe nie przemawiały zamieszczam poradnik ze zdjęciami : [link]

Gdy już udało się skonfigurować złącze LAN w komputerze , przechodzi się do przeglądarki www (zalecane CHROME lub FIREFOX) w celu zmiany parametrów fabrycznych albo do aplikacji DMX512.
Ułatwieniem są diody LED na gnieździe RJ45 na interfejsie PRO-MYK v1.11, gdyby kabel był uszkodzony lub złącze w komputerze wyłączone diody w kolorach żółtym i zielonym nie świecą.

Film pokazujący jak skonfigurować pod QLC+

Film pokazujący jak skonfigurować pod FREESTYLER

Film pokazujący jak skonfigurować pod QLC+ więcej niż jeden interfejs "PRO-MYK v1.11". Do tego celu 4 interfejsy podłączone do rutera do jego złącz LAN.
W przypadku więcej niż jeden interfejs należy zamiast adresów Broadcast należy używać UNICAST . Także w tym przypadku należy oprócz nr Universe zmienić adres MAC karty sieciowej interfejsu aby uniknąć konfliktu adresów MAC.

Początkujący błędnie zakładają ,że trzeba posiadać interfejs ARTNET WI-FI aby korzystać z telefonu. Dostęp do WI-FI uzyskuje każde urządzenie sieciowe podłączone do rutera lub switch'a z WI-FI i gniazdami LAN. Zaleca się w sterowaniu DMX512 na żywo stosowanie sieci WI-FI o częstotliwości 5GHz.

Poradnik o podstawach sieci komputerowych

Poradnik o protokole DHCP - "DHCP (ang. Dynamic Host Configuration Protocol – protokół dynamicznego konfigurowania hostów) – protokół komunikacyjny umożliwiający hostom uzyskanie od serwera danych konfiguracyjnych, np. adresu IP hosta, adresu IP bramy sieciowej, adresu serwera DNS, maski podsieci."
W opcjach sieciowych IP interfejsu można włączyć ten protokół aby pobrał z rutera lub z switch'a dostarczającego DHCP adres IP,maskę i bramę domyślną.  

Instrukcja dla interfejsu "PRO-MYK v1.11" [link]

Konfiguracja interfejsu ArtNet DMX512 "PRO-MYK v1.11" w programie MAGICQ CHAMSYS

Protokół ArtNet sprawia że konfiguracja dla interfejsów obsługujących ten standard jest uniwersalna i opiera się  na ustawieniu adresów IP komputera/rutera .
Na YT jest wiele tutoriali jak skonfigurować taki interfejs.

To jest przykład dla sieci 2.x.x.x maska 255.0.0.0, podobnie jak film zamieszczony niżej.

 A  teraz jak zastosować to do interfejsu "PRO-MYK v1.11" ?
Można zastosować numerację IP jak na filmach , wtedy w konfiguracji interfejsu należy mu wpisać adres z sieci 2.x.x.x .
 W tym przykładzie będzie użyta adresacja sieci 192.168.1.x 255.255.255.0 oraz ustawiony Universe nr 2.
Fabryczne ustawienia "Pro-myk v1.11" wyglądają jak na zdjęciu niżej.

Adres IP interfejsu to 192.168.1.22 , zaś Universe nr 1 został zmieniony na nr 2

 

 Adres komputera PC na którym jest program CHAMSYS MAGICQ został ustawiony na 192.168.1.2

Adres w systemie Windows zmienia się w ustawieniach IP v4

Interfejs powinien być już wykryty jak na zdjęciu

Dla danego nr Universe należy przełączyć na ENABLED 

Sygnał DMX512 powinien się pojawić , a na interfejsie "Pro-myk v1.11" zapalić czerwona dioda LED.

Na koniec w zakladce "view settings" / Hardware " ustawiamy "REDUCED RATE OUTPUT " na "continuous"

Sterowanie oświetleniem za pomocą DMX512 w systemie ANDROID

Sterowanie oświetleniem na urządzeniach z systemem Android do niedawna było dużym problemem, bo nawet jeśli na rynku istnieją interfejsy (bramki ) ArtNet DMX512 lub E1.31 DMX512 to cena ich odstraszała . Na tym blogu było prezentowane kilka lat temu rozwiązanie oparte na na OLA SERVER . Było to rozwiązanie pośrednie wykorzystujące w praktyce komputer raspberry PI bądź jego odpowiednik z Linuxem na pokładzie i uruchomionym OLA SERVER. Na tym komputerze z linux w/w serwer konwertował protokół ARTNET na USB DMX512 OPEN ENTTEC. Interfejs USB dmx512 podłączany był do portu USB i to dawało namiastkę interfejsu takiego jak PRO-MYK v1.11. Obecnie o wiele tańsze i prostsze rozwiązanie pojawiło się na rynku . Wspomniany PRO-MYK v1.11 z KWMATIK podłączony do gniazda LAN rutera z WI-FI umożliwia komunikację z mobilnymi urządzeniami w jednej sieci LAN .

 Na filmie przykład bardzo prostej aplikacji firmy OSRAM ,która w ustawieniach ma możliwość wykrywania węzłów ArtNet (ArtNet Node). Węzłem jest każde urządzenie które komunikuje się po sieci komputerowej wg poleceń ArtNet. Dzięki temu z ustawień urządzenia wyciąga nr Universe i jest gotowy do świecenia podłączonym urządzeniem.

Po konfiguracji i podniesieniu wartości suwaków kliknięcie "UPDATE" powoduje zaświecenie kuli . Każde przyciśnięcie powoduje zaświecenie wysłanie pojedynczej ramki DMX512. Aby nie klikać co chwila mamy możliwość zrobienia scen i ustalenia czasu ich trwania. Także można je wyświetlać w pętli uzyskując już coś w postaci prezentacji świetlnej.

 Kolejną aplikacją o większych możliwościach jest "ART-NET controller lite".

Na filmie pokazano pierwsze kroki z aplikacją "ART-NET controller lite" . Konfiguracja interfejsu KWMATIK "PRO-MYK v1.11" w ustawieniach aplikacji poprzez wyszukanie węzłów ART-NET. Aplikacja wykryła "PRO-MYK" pod adresem 192.168.1.111 i z UNIVERSE nr 1 (w ustawieniach PRO-MYK zapisano adresowanie DHCP i UNIVERSE nr1 ). 
Polecany jest kurs w pięciu odcinkach o  systemie DMX512 i  tej aplikacji na Android . Aplikacja prostsza niż QLC+ , coś dla DJ z niewielką ilością sprzętu DMX512 i zwolenników sterowania światłami z tabletu lub komórki. : "System sterowania DMX512 dla każdego. Podstawy interfejsu DMX, oprogramowanie i sprzęt. " [link], [Android app download]

Wyszukiwanie węzła ArtNet, zgłasza się KWMATIK "PRO-MYK v1.11" z universe nr 1.

Dzięki wczytaniu danych i zapisaniu węzła aplikacja ma wiedzę jaki jest Universe interfejsu i na niego będzie wysyłać dane.

Innym programem na Androida oraz IOS (Iphone i iPAD) jest "Light Rider" , program automatycznie wyszukuje węzłów ArtNet i wyświetla go na bocznym pasku. Aplikacja wymaga aby ekran miał przekątną ekranu większą niż 6.8 cala.