Konfigurieren des INSYS Powerline GP als Datenübertragungsgerät

Dieser Configuration Guide zeigt, wie das INSYS Powerline GP für einen Betrieb als Datenübertragungsgerät in einem Zweileiter-Netzwerk konfiguriert wird.

Situation

Es soll ein Netzwerk bestehend aus mehreren INSYS Powerline GP an einem Zweileiter-Netz aufgebaut werden.

Lösung

Um ein Netzwerk mittels mehreren INSYS Powerline GP aufzubauen, müssen diese mit dem selben Netzwerkschlüssel (Network Management Key, NMK) konfiguriert werden. Dann kommunizieren alle mit den INSYS Powerline GP verbundenen Geräte miteinander, wie wenn sie an einem gemeinsamen Switch angeschlossen wären.

Die maximale Länge der Datenleitung ist stark abhängig von der Qualität der verwendeten Leitung und kann nicht als konkreter Wert angegeben werden. Sie muss an der konkreten Applikation evaluiert werden. INSYS unterstützt Sie bei der Beurteilung der Leitungsqualität und Verifizierung der Umsetzbarkeit einer bestimmten Applikation auf Anfrage.

Folgende Beschreibung basiert auf der Verwendung eines Computers mit Windows 10 für die Konfiguration. Andere Betriebssysteme können sich davon unterscheiden. Einzelheiten zum Gerät und zur Installation finden Sie im Benutzerhandbuch.

Vorbereitung der Arbeitsumgebung

Bei einem Windows-Computer: Npcap herunterladen und installieren
Die Powerline GP Tools (Windows, Linux 64 Bit) herunterladen und in Ihr Arbeitsverzeichnis entpacken. In den folgenden Beispielen ist das Arbeitsverzeichnis C:\open-plc-utils.

Um die Befehle der open-plc-utils auszuführen, muss man diese in einem Terminal-Programm im entsprechenden Arbeitsverzeichnis ausführen. Um die Befehle auch in anderen Verzeichnissen ausführen zu können, kann je nach Betriebssystem der Pfad in der entsprechenden Umgebungsvariable angegeben werden. Manche Terminal-Programme (z.B. Windows PowerShell) sperren aus Sicherheitsgründen auch die Ausführung im Arbeitsverzeichnis, wenn sie nicht in der Umgebungsvariable definiert sind. Dann muss ein .\ vor den Befehl gesetzt werden, um ihn im Arbeitsverzeichnis ausführen zu können. Beispielsweise:
> .\plctool --help

Das INSYS Powerline GP an die Spannungsversorgung anschließen und mit Ihrem Computer verbinden (Ethernet).
Ein Terminal-Programm öffnen und zu Ihrem Arbeitsverzeichnis wechseln.

Konfiguration

Die Schnittstelle Ihres Computers ermitteln, mit der das INSYS Powerline GP verbunden ist. Dazu die Schnittstellen mit dem Befehl pcapdevs auflisten:

C:\open-plc-utils>pcapdevs
 1 90:61:AE:90:CE:15 \Device\NPF_{F03EF741-C797-4876-8B0D-D3F921FC0C5D} (Microsoft)
 2 90:61:AE:90:CE:14 \Device\NPF_{5F373AD3-48DB-4E68-9DFB-4158D5AACEC0} (Microsoft)
 3 00:FF:AB:B8:C9:2C \Device\NPF_{ABB8C92C-8E0E-4B19-AD53-025B06079961} (TAP-Windows Adapter V9)
 4 92:61:AE:90:CE:14 \Device\NPF_{A22F97E8-5A81-47CB-86E9-60D2DE2A930E} (Microsoft)
 5 50:48:49:4F:4E:43 \Device\NPF_{023A65D1-CDC5-46A5-9D2C-65CC74AAA3D6} (Barracuda)
 6 90:61:AE:90:CE:18 \Device\NPF_{53E5FF42-335C-4E7F-9A0B-F20C5FCEF220} (Microsoft)
 7 A4:4C:C8:D2:76:94 \Device\NPF_{485C8565-4643-4CB0-BBDE-DF952C72BA91} (DisplayLink USB Gigabit Network Adapter)
 8 A4:4C:C8:2E:0B:63 \Device\NPF_{6762EE1A-CA15-4B88-8150-2B1C2FD27EDC} (Intel(R) Ethernet Connection (5) I219-LM)
 9 00:FF:68:11:12:CF \Device\NPF_{681112CF-DC57-4756-8CBE-E44CE6F73FB0} (TAP-Windows Adapter V9)

C:\open-plc-utils>

In diesem Fall ist das INSYS Powerline GP mit Schnittstelle 7 verbunden. Versuchen Sie einfach alle möglichen Schnittstellen, wenn Sie sich nicht sicher sind (hier auch 8).

Wenn Sie eine Timeout-Meldung erhalten, wiederholen Sie einfach den Befehl!

Die Eigenschaften Ihres INSYS Powerline GP mit dem Befehl plctool auslesen:
Befehlsformat: plctool -aI -i<Schnittstellen-Nr.> <MAC-Adresse>
Die MAC-Adresse befindet sich auf dem Aufkleber auf der Seite des Geräts.

C:\open-plc-utils>plctool -aI -i7 00:05:B6:03:2E:DE
nic7 00:B0:52:00:00:01 Fetch Device Attributes
nic7 00:05:B6:03:2E:DE QCA7000-MAC-QCA7000-1.1.0.727-02-20130826-FINAL (1mb)
        PIB 0-0 8080 bytes
        MAC 00:05:B6:03:2E:DE
        DAK 00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00 (none/secret)
        NMK 0E:7D:4F:62:99:24:E9:67:CF:C0:66:2D:EF:D1:D1:44
        NID 54:B7:4A:07:B8:6D:05
        NET Qualcomm Atheros Enabled Network
        MFG Qualcomm Atheros HomePlug AV Device
        USR evse_mains_2
        CCo Auto
        MDU N/A

C:\open-plc-utils>

Im Beispiel oben ist 7 die Schnittstellen-Nr. und 00:05:B6:03:2E:DE die MAC-Adresse. Die Antwort zeigt unter anderem die MAC-Adresse MAC oder den Hash des Netzwerkschlüssels NMK an.

Einen neuen NMK-Hash aus Ihrem Netzwerkschlüssel-String mit dem Befehl hpavkey erzeugen:
Befehlsformat: hpavkey -M <Netzwerkschlüssel-String>

C:\open-plc-utils>hpavkey -M insys
8D00968B210F7BC75A40DFB1FA81FA51

Im Beispiel oben ist insys der Netzwerkschlüssel-String und 8D00968B210F7BC75A40DFB1FA81FA51 der zurückgegebene Hash dieses Strings.

Den neuen NMK auf Ihrem Gerät mit dem Befehl plctool setzen:
Befehlsformat: plctool -aMi<Schnittstellen-Nr.> <MAC-Adresse> -K <NMK>

C:\open-plc-utils>plctool -Mi7 00:05:B6:03:2E:DE -K 8D00968B210F7BC75A40DFB1FA81FA51
nic7 00:05:B6:03:2E:DE Set Local Network Membership Key
nic7 00:05:B6:03:2E:DE Setting ...

C:\open-plc-utils>

Im Beispiel oben ist 7 die Schnittstellen-Nr., 00:05:B6:03:2E:DE die MAC-Adresse und 8D00968B210F7BC75A40DFB1FA81FA51 der oben erzeugte NMK-Hash.

Erneut die Eigenschaften Ihres INSYS Powerline GP mit dem Befehl plctool auslesen, um zu überprüfen, ob der neue NMK gesetzt wurde:

C:\open-plc-utils>plctool -aI -i7 00:05:B6:03:2E:DE
nic7 00:05:B6:03:2E:DE Fetch Device Attributes
nic7 00:05:B6:03:2E:DE QCA7000-MAC-QCA7000-1.1.0.727-02-20130826-FINAL (1mb)
        PIB 0-0 8080 bytes
        MAC 00:05:B6:03:2E:DE
        DAK 00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00:00 (none/secret)
        NMK 8D:00:96:8B:21:0F:7B:C7:5A:40:DF:B1:FA:81:FA:51
        NID E4:F9:73:8A:86:5B:0E
        NET Qualcomm Atheros Enabled Network
        MFG Qualcomm Atheros HomePlug AV Device
        USR evse_mains_2
        CCo Auto
        MDU N/A

C:\open-plc-utils>

Die Antwort zeigt den Hash des neuen Netzwerkschlüssel NMK an.

Das Gerät kurz von der Spannungsversorgung trennen, um es neu zu starten, und mit dem Befehl plctool überprüfen, ob der neue NMK auch danach noch vorhanden ist.
Denselben Netzwerkschlüssel (NMK) in allen INSYS Powerline GP setzen, die miteinander verbunden sein sollen.

Es ist möglich, an einer Zweidrahtleitung mehrere INSYS Powerline GP-Netzwerke zu betrieben. Dabei müssen die Geräte in jedem Netzwerk den selben Netzwerkschlüssel (NMK) haben, um ein gemeinsames Netzwerk zu bilden. Netzwerke mit unterschiedlichen Schlüsseln an derselben Leitung können nicht miteinander kommunizieren, aber nebeneinander betrieben werden.

Fehlersuche

Verliert das Gerät nach einem Neustart den gesetzten NMK, handelt es sich bei Ihrem INSYS Powerline GP um ein Gerät mit SLAC-Funktionalität für E-Mobility-Anwendungen. Wenden Sie sich in diesem Fall an Ihren Vertriebspartner, um Ihr Gerät auch als Datenübertragungsgerät in einem Zweileiter-Netzwerk verwenden zu können.
Wenn nach dem Absenden eines Befehls im Terminal eine Timeout-Meldung erscheint, wiederholen Sie einfach den Befehl bis Sie die entsprechende Antwort erhalten.