Einrichtung eines EA-1-Adapters leicht gemacht

Der Ophir EA-1 Ethernet Adapter bindet Ophir Sensoren schnell und einfach in bestehende Ethernet-basierende Netzwerke ein. Zahlreiche Kunden schätzen das Gerät und nutzen es seit der Einführung vor einigen Jahren sehr erfolgreich in Labor oder in Produktionsumgebungen. Der große Vorteil daran: Das Setup ist sehr einfach strukturiert, allerdings tauchen bei der Installation eines Ethernet-Geräts häufig Fragen in Bezug auf die IP-Adresse auf. Diese zu beantworten, ist Ziel dieses Tutorials.

 

Bevor wir uns den Detailfragen widmen, möchten wir Sie auf unsere „OphirEthernetApp“ hinweisen, die zum Download auf unserer Webseite zur Verfügung steht. Die Anwendung bietet zahlreiche hilfreiche Funktionen, um den EA-1 Adapter einzurichten und zu verwenden. Idealerweise laden Sie sich die App herunter, bevor Sie die Einrichtung des Adapters beginnen. Selbst wenn Sie den EA-1 in einem Industrie-Netzwerk mit PLC betreiben, wird die App auf dem PC für Sie hilfreich sein. Die Anwendung ist kompatibel zu allen aktuellen Windows Versionen darunter XP, 7,8, und 10. Sie ermöglicht es auch, eine USB-Verbindung zum EA-1 Adapter aufzubauen, dies ist insbesondere beim initialen IP Setup hilfreich. 

 

Wie finde ich die IP-Adresse, die aktuell dem EA-1 aktuell zugeordnet ist?

 

Der Adapter wird werkseitig mit folgender Einstellung geliefert:

IP Address:                    10.0.0.2

Subnet Mask:                  255.255.255.0

Default Gateway:            10.0.0.1

 

Diese Einstellungen sind allgemeine Standardwerte für Ethernet-Geräte, die entsprechend in die permanente IP-Adresse abgeändert werden müssen.

 

Sobald der EA-1 schon an anderer Stelle genutzt wurde, und dabei eine nicht bekannte IP-Adresse verwendet wurde, kann es zu Problemen bei der Einrichtung der Ethernet-Verbindung kommen. Wie lässt sich die aktuell eingestellte IP-Adresse ermitteln?

 

Option 1 – USB in Verbindung mit der “OphirEthernetApp”:

Am einfachsten nutzen Sie die USB-Verbindung zwischen dem EA-1 Adapter und dem PC. Der EA-1 verfügt über einen Mini-USB-Port und wird mit einem passenden USB-Kabel ausgeliefert. Bei der erstmaligen Nutzung von USB auf dem PC müssen die USB-Treiber (Administratorrechte erforderlich) installiert werden. Der USB-Treiber wird zusammen mit der PC Anwendung „OphirEthernetApp“ (siehe Ordner „USB_DRIVER“ im Installationsordner) geliefert. Nachdem Sie die App installiert haben, verbinden Sie das Gerät über USB und öffnen Sie den obengenannten Folder, um die Treiber zu installieren.

 

Um die aktuellen IP-Einstellungen zu erhalten, starten Sie die OphirEthernetApp und nutzen Sie die Funktion „Search Sensors“ im Hauptmenü. Ihnen werden die Gerätedaten angezeigt. Ein Doppelklick auf die Zeile mit dem EA-1 führt zu einem darunterliegenden Fenster. Wählen Sie in diesem Fenster „Setup -> Device” und Sie erhalten die aktuellen EA-1 Einstellungen.

 

Option 2 – USB über eine COM Schnittstellenverbindung:

Es ist auch möglich, ohne die OphirEthernetApp die Einstellungen anzufragen. Die USB Verbindung erstellt einen „Virtual COM Port” auf dem PC, der über einfache „Terminal“ Software wie Hercules oder Termite angesteuert werden kann. Beide können frei über das Internet geladen werden. Sobald die Verbindung steht, können festgelegte Befehle verwendet werden, um die IP-Einstellungen abzufragen. Details finden sich im Manual unter $NP Befehl.

 

Option 3 – Ethernet in Verbindung mit der “OphirEthernetApp”:

Wenn keine USB-Verbindung genutzt werden kann, ist es immer noch möglich den EA-1 Adapter über Ethernet an den PC anzuschließen, selbst ohne die IP-Adresse schon zu kennen. Öffnen Sie dazu die OphirEthernetApp und diese sucht nach angeschlossenen EA-1-Geräten (selbst wenn keine Verbindung hergestellt werden kann) und zeigt diese im Hauptfenster an. Die IP-Adresse des Geräts wird dabei ebenfalls angezeigt. Diese Option funktioniert in der Regel sowohl bei einer direkten Verbindung des EA-1 mit dem PC oder einer Kopplung über ein Netzwerk.

 

Option 4 – UDP:

Eine andere Option die IP-Adresse zu finden, bietet die UDP-Suche. Die Methode wird intern von der OphirEthernetApp selbst genutzt. Das genaue Vorgehen findet sich im EA-1 Manual im Bereich „Searching for EA-1 Device on the Network“. Der EA-1 sollte mit dem Ethernet-Netzwerk oder direkt mit dem PC über ein Ethernetkabel verbunden sein. Diese Option erfordert einen gewissen Programmieraufwand. 

 

Wie wählt man eine neue IP-Adresse für das EA-1-Gerät?

Eine neue IP-Adresse zu wählen, die dem Gerät innerhalb des Netzwerks zugewiesen werden soll, hängt von dem Gerät ab, an das der EA-1 angeschlossen werden soll. Handelt es sich dabei um ein vorhandenes Ethernet Netzwerk, gibt der Netzwerk-Administrator in der Regel Anweisungen und vergibt eine verfügbare, sichere IP-Adresse. Alternativ unterstützen einige Netzwerke die dynamische Zuweisung von IP-Adressen – in diesem Fall muss der DHCP-Modus am EA-1 aktiviert sein.

 

Soll der EA-1 direkt mit einem anderen System wie einen PC oder einen PLC verbunden werden, muss die IP-Adresse des EA-1 dem anderen System angepasst werden oder umgekehrt. Anweisungen dazu finden sich ebenfalls im EA-1 Manual.

 

Wie verändert man die IP-Einstellungen innerhalb des EA-1?

Sobald eine neue IP-Adresse gewählt wurde oder die Entscheidung getroffen wurde, den DHCP-Modus zu aktivieren, gibt es unterschiedliche Wege die Änderungen im EA-1 vorzunehmen.

Am einfachsten ist es auch hier die oben beschriebene USB-Verbindung zu nutzen. Der Bildschirm „Setup -> Device” kann verwendet werden, um die IP-Einstellungen anzupassen und zurück auf den EA-1 zu speichern. Alternativ – wenn ein COM-Port Terminal verwendet wird – können die $NP und $NS genutzt werden. Details dazu finden sich im Manual. Sobald die Einstellungen innerhalb des Geräts gespeichert wurden, trennen Sie die Verbindung und starten Sie es neu (Aus- und Einschalten). Anschließend verbinden Sie es – jetzt mit den aktualisierten Einstellungen - erneut mit dem Ethernet.

 

Eine andere Methode ist es, eine Ethernet-Verbindung über die OphirEthernetApp oder Telnet zu nutzen. Dieser Weg funktioniert nur, wenn die EA-1 IP-Adresse schon bekannt ist und die IP-Adressen der beiden verbundenen Geräte synchronisiert wurden.  Wird die OphirEthernetApp verwendet, kann auch hier auf die oben beschriebene Methode bei der USB-Verbindung unter “Setup -> Device”. zurückgegriffen werden. Wird eine Telnet Verbindung genutzt, stehen die $NP und $NS Anwendungsbefehle zur Verfügung.

 

Wie lassen sich die IP-Einstellungen eines PCs prüfen?

Wenn Sie Ihr EA-1 Gerät direkt mit Ihrem PC verbinden möchten, müssen Sie die IP-Einstellungen des PCs kennen. Um diese anzeigen zu lassen, klicken Sie auf das Windows Start Symbol unten links im Bildschirm und suchen „CMD“, um einen Dialog mit Kommandozeile zu starten. Geben Sie dort “ CMD <enter>” ein. Sie erhalten eine Liste mit allen verfügbaren Verbindungen auf Ihrem PC. Besitzt der PC eine Netzwerkkarte und ein Ethernet Gerät ist daran angeschlossen, werden die eigenen IP-Einstellungen des PCs in der Liste angezeigt.

 

Wie lassen sich die IP-Einstellungen eines PCs ändern, um ihn erstmals mit dem EA-1 zu verbinden?

Ist eine USB Anbindung nicht möglich, kann es erforderlich werden, den EA-1 beim ersten Mal über ein Ethernetkabel direkt mit der Netzwerkkarte im PC zu verbinden. Diese Anweisungen gehen davon aus, dass sich der EA-1 in der Werkseinstellung 10.0.0.2 befindet. Diese Angaben beziehen sich auf Windows 7, andere Versionen sind ähnlich.

 

Gehen Sie auf: Control Panel -> Network and Sharing Center -> Change adapter settings. Wählen Sie “Local Area Network”; und anschließend “Properties”. Select “Internet Protocol Version 4 (TCP/IPv4)” und klicken Sie dann auf “Properties”. Wählen Sie “Use the following IP Address”, mit folgenden Angaben: IP address=10.0.0.3, Subnet mask=255.255.255.0, Default gateway=10.0.0.1 (see above example), und bestätigen Sie mit “OK”. Diese Werte erlauben eine Verbindung mit dem EA-1 über die Werkseinstellungen.

 

Sobald diese Änderungen durchgeführt wurden, sollte es möglich sein, den EA-1 direkt mit dem PC-Netzwerkanschluss entweder über eine Telnet-Verbindung, die OphirEthernetApp oder die Ophir StarLab Software zu verbinden.

 

Wie öffnet man eine Telnet Verbindung zum EA-1?

Öffnen Sie ein Kommandofenster (Start Menü -> Run -> CMD <enter> ). Prüfen Sie, ob das Gerät verfügbar ist, in dem Sie es folgendes Kommando eingeben “PING 10.0.0.2” und prüfen, ob das Gerät antwortet. Anschließend geben Sie ein “TELNET 10.0.0.2”, um eine Telnet Verbindung zum Gerät herzustellen.

 

Sobald die Verbindung steht, können Sie Befehle ausführen lassen wie beispielsweise “$VE<enter>”. Der EA-1 Adapter sollte dann mit der Angabe seiner Firmware Version antworten. Beachten Sie, dass jeder Buchstabe direkt bei der Eingabe an den EA-1 gesendet wird. Falsche Buchstaben können also nicht mit der Löschentaste korrigiert werden. Sollte die IP-Adresse des EA-1 nicht der Werkseinstellung entsprechen, geben Sie die korrekte IP-Adresse in die Kommandozeile ein z.B. “TELNET 172.16.16.49”.

 

Was kann ich tun, wenn sich die IP-Einstellungen des PCs nicht auf die neuen Werte ändern kann?

Manchmal funktioniert die Änderung der IP-Einstellungen auf dem PC nicht wie oben beschrieben. Das kann unter anderem an bestimmten Firewall-Einstellungen oder störenden WiFi oder Bluetooth Netzwerken liegen. In diesem Fall gibt es eine Alternative, um den EA-1 erstmals mit dem PC zu verbinden: Man verändert die Einstellungen im EA-1 anstatt die Synchronisierung am PC vorzunehmen wie oben beschrieben. Dazu benötigt man eine USB-Verbindung. Folgen Sie den Anweisungen, die zur Abfrage der IP-Einstellungen im PC vorgeschlagen werden. Anschließend nutzen Sie die oben angegebenen Schritte, um die IP-Einstellungen denen des PCs anzupassen. Verwenden Sie nicht die exakt gleiche IP-Adresse des PCs, sondern ändern Sie den Wert der letzten Ziffer um 1. Lautet die IP-Adresse des PCs 172.16.16.50 wählen Sie für den EA-1 den Wert 172.16.16.51. Alle anderen Einstellungen sollten denen des PCs entsprechen.

 

Welche Art Ethernet Kabel wird benötigt?

Ophir liefert mit dem EA-1 ein kurzes Crossover-Kabel aus, das für die initiale Einrichtung erforderlich ist. Bei einem Crossover-Kabel sind die Übertragungspins auf der einen Seite mit den Empfangspins auf der anderen Seite verbunden, so dass die Signale sich kreuzen. Anders als das EA-1 erkennen viele Ethernet-Geräte (Switches, Netzwerkkarten etc.) automatisch, wann die Signale zwischen Senden und Empfangen getauscht werden. Aus diesem Grund kann der EA-1 Adapter in den meisten Fällen direkt mit jeder Art Kabel an ein Ethernet-Gerät angebunden werden. Das Crossover-Kabel wurde gewählt, um den seltenen Fall abzudecken, dass dies nicht automatisch erkannt wird.

 

Ob man abgeschirmte oder nicht abgeschirmte Kabel, nicht-isolierte Kabel oder isolierte Kabel verwendet, hängt von der einzelnen Anwendung und dem Netzwerk ab. In der Regel beeinflusst die Wahl des Kabels den Betrieb des EA-1 Adapter nicht.

 

Eine Überlegung könnte hingegen für einige Anwender wichtig sein: Modelle des EA-1, die bis zum 1. Quartal 2018 gefertigt wurden, haben keine Verbindung zwischen der locale Erdung (Verbindung zum Metallgehäuse) und der Ethernet Erdung (Verbindung zum Metallteil des RJ45-Steckers). Erst die Einheiten ab Q2-Q3 2018 sind ESD- und EMC-konform. Sie haben eine Verbindung zwischen den Erdungen und sind aus diesem Grund nicht mehr isoliert. Wenn die Isolierung für den Kunden wichtig ist, muss ein isoliertes Kabel verwendet werden, bei dem die Erdung nicht durch das gesamte Kabel hindurchgeht. Ob die Isolierung wichtig ist, hängt vom speziellen Setup des Aufbaus ab und ob der EA-1 selbst von umgebenden Geräten isoliert ist.

 

Weitere Informationen zu diesen Themen inclusive verschiedener Screenshots finden Sie im EA-1 Manual, das auf der Webseite zum Download bereitsteht.

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