Verbindung mit Beckhoff LTE-Stick herstellen

In diesem Kapitel wird gezeigt, wie Sie eine Netzwerkverbindung mit dem LTE-Stick (CU8210-D004-0200) herstellen und die serielle Schnittstelle des LTE-Sticks nutzen können.

Voraussetzungen:

Gehen Sie wie folgt vor:

1. Schließen Sie den LTE-Stick an den Industrie-PC an.
2. Eine neue Netzwerkschnittstelle (standardmäßig ue0) wird erkannt. Mit ifconfig werden die Verfügbaren Schnittstellen angezeigt.
Administrator@CX-3D6912:~ $ ifconfig
---snipped---
ue0: flags=1008843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST,LOWER_UP> metric 0 mtu 1500
       options=80000<LINKSTATE>
       ether 76:ae:02:ec:c9:45
       inet 192.168.225.40 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.225.255
       inet6 fe80::8f92:e7ea:ed:1a66%ue0 prefixlen 64 scopeid 0x4
       inet6 2a01:599:640:6862:c05:263b:b3a4:385f prefixlen 64 autoconf
       media: Ethernet autoselect
       status: active
       nd6 options=1<PERFORMNUD>
---snipped---
3. Wenn der dhclient verwendet wird, muss einen Eintrag in der Konfigurationsdatei rc.conf vorgenommen werden, damit der LTE-Stick eine IP-Adresse erhält. Öffnen Sie die Konfigurationsdatei mit doas ee /etc/rc.conf und fügen Sie die Zeile ifconfig_ue0="SYNCDHCP" hinzu.

Dieser Eintrag sorgt dafür, dass der LTE-Stick entweder eine IP-Adresse von einem vorhandenen DHCP-Server erhält oder selbstständig eine vergibt. Hier bekommt der LTE-Stick eine IP-Adresse vom Provider.
4. Wenn stattdessen dhcpcd (Standard ab Version 13.2.0.6 / 89449) eingesetzt wird, ist diese Konfiguration nicht erforderlich und erfolgt über die Standardeinstellungen.
5. Überprüfen Sie mit ls /dev welche virtuelle COM-Schnittstelle vom TwinCAT/BSD erkannt wurde. Im Normalfall ist neu hinzugekommen: ttyU0
6. Mit dem Befehl doas cu -l /dev/ttyU0 bauen wir eine serielle Verbindung zu dem LTE-Stick auf, um die SIM-Pin und die Zugangsdaten des Netzproviders (APN, Access Point Name) eingeben zu können. Nach erfolgreicher Verbindung wird Connected in der Konsole ausgegeben.
Administrator@CX-505918:~ $ doas cu -l /dev/ttyU0
Password:
Connected
7. Im nächsten Schritt können AT-Kommandos mit dem LTE-Stick ausgetausct werden, um die SIM-PIN einzugeben bzw. dem LTE-Stick seinen APN mitzuteilen. Der APN muss initial bei der ersten Einrichtung des Sticks eingetragen werden und wird auf dem Stick hinterlegt.
8. Tragen Sie die SIM-Pin ein, sofern die SIM-Karte über eine PIN verfügt. Die SIM-Pin muss natürlich nach jedem Reboot des Gerätes erneut eingegeben werden.
AT+CPIN=<your pin>
9. Wenn es Ihre Richtlinien erlauben, können Sie die SIM-PIN über folgenden Befehl deaktivieren:
AT+CLCK="SC",0,"<your pin>"
10. Verwenden Sie folgenden Befehl, um den APN einzutragen:
AT+CGDCONT=APN#,"IPV4V6","your_new_apn"
11. So führt beispielsweise der Befehl AT+CGDCONT=1,"IPV4V6","internet.t-mobile" dazu, dass als erster priorisierter Zugangspunkt (APN1) "internet.t-mobile" verwendet wird.
12. Die angelegten APNs können mit AT+CGDCONT? angezeigt werden.
AT+CGDCONT?
+CGDCONT: 1,"IPV4V6","internet.t-mobile","0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0.0",0,0,0,0
13. Falsche oder nicht mehr benötigte APNs kann man mit AT+CGDCONT=<select Index> löschen.
14. Um die oben genannten Änderungen (bei der Verwendung vom dhclient) an der rc.conf zu übernehmen, muss TwinCAT/BSD einmal neu gestartet werden.
Nach dem Neustart erhält die Schnittstelle ue0 eine IP-Adresse und hat bei aktivem Datentarif auch eine Verbindung ins Internet. Der die LED des LTE-Sticks blinkt bei entsperrter SIM-Karte und erreichbarem Mobilfunknetz mit aktivem Datentarif "blau". Ist die SIM-Karte nicht entsperrt oder gibt es Probleme beim Erreichen des Mobilfunknetzes, blinkt die LED "rot".

Die Kommunikation nach außen ist standardmäßig möglich, so dass z.B. ein Ping an Google (ping: 8.8.8.8) zum Testen gesendet werden kann. Gegebenenfalls müssen Einstellungen an der Firewall vorgenommen werden, wenn Sie restriktivere Firewall-Regeln definiert haben, damit ue0 auch nach außen kommunizieren kann.

Randnotiz: SMS-Versand über den LTE Stick

Wenn Sie den SMS-Funktionsbaustein (SendSMS) von TwinCAT nutzen wollen, kann hierfür die oben genannte serielle Schnittstelle ttyU0 verwenden werden. Denn über den ADS-Server der TF6340 (Serial Communication) ist es möglich, USB-Geräte über eine virtuelle serielle Schnittstelle anzusprechen.

Voraussetzungen:

Der virtuelle serielle Schnittstelle kann in dem Fall über die TwinCAT 3 Function TF6340 (Serial Communication) verbunden werden. Die TwinCAT 3 Function TF6340 muss ebenfalls auf dem TwinCAT/BSD-System installiert werden. Die TwinCAT 3 Function TF6350 (SMS/SMTP) ermöglicht es anschließend, SMS mithilfe von Funktionsbausteinen an einen Empfänger zu senden. Ein ausführliches Beispiel, wie eine SMS über den LTE-Stick versendet werden kann, finden Sie hier: https://infosys.beckhoff.com/content/1031/tf6350_tc3_sms_smtp/373331083.html?id=3466585722444011586

Wenn Sie z. B. den SMS-Funktionsbaustein von TwinCAT verwenden wollen, muss für die Schnittstelle ttyU0 im Funktionsbaustein entsprechend Port "0" eingetragen werden.

Verbindung mit Beckhoff LTE-Stick herstellen 1:
Beispiel für die Verwendung des SMS-Funktionsbausteins in TwinCAT 3.