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SIPARTR, SITRANSR, SIMATICRsind Marken von Siemens.Die übrigen Bezeichnungen in dieser Anleitung können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für derenZwecke die Rechte der Inhaber verletzen können.
Weitergabe sowie Vervielfältigung dieser Unterlage, Verwertung und Mitteilung ihres Inhaltes nicht gestattet, soweit nicht ausdrücklichzugestanden. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz.Alle Rechte vorbehalten, insbesondere für den Fall der Patenterteilung oder GM-Eintragung.
Anschlußtechnik und Einbau des SES-Bausteins 6DR2803-8A bzw. -8C und des Bustreiberbausteins C73451-A347-B202siehe Betriebsanleitungen C73000-B7400-C143.
2.1 EinsatzmöglichkeitenDie SES 6DR2803-8A bzw. -8C und der Bustreiber C73451-A347-B202 sind mit dem Regler SIPART 6DR210x einsetzbarfür End-End- oder Bus-Verbindungen zu Personal-Computern, Automatisierungs- und Leitsystemen oder Prozeßrechnern.
Die nachfolgend beschriebene Protokollprozedur und die Datendarstellung ermöglichen einen schnellen Datenaustaus-tausch zwischen den Geräten und sorgen für eine hohe Übertragungssicherheit (Hammingabstand d=4 für den Datenteil).
2.2 Allgemeines
D SIPART-Busschnittstelle
- V.24/V.28-Signale: Txd (103), Rxd (104) und Ground (102) (Bezeichnungen nach CCITT-V.24)- Vis zu 32 Regler an einem Bus mit Bustreiber möglich- Mit Bustreiber Übertragung auch mit TTY-Signalen möglich- Halbduplex-Betrieb- (Vollduplex-Betrieb)- 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 Baud- Asynchronbetrieb
D RS485-Busschnittselle
2.3 Software
2.3.1 Übertragungsprozedur
D Zeichenrahmen
- 10 Bit Rahmen (Startbit; 7 Datenbits eines ASCII-Zeichens, beginnend mit dem LSB; Paritybit; Stopbit); Ruhestel-lung = 1 = high (TTL) = -15 bis -5 bzw. -3 V (V.28) = 20 mA (TTY)
- Parity (Quersummen-Check) even oder odd strukturierbar.
D Prozedur
- nach DIN 66258, Teil 1, Ausbaustufe A oder B (strukturierbar); wahlweise ohne oder mit Längssummen-Check(Lrc) vor (als 2 ASCII-Zeichen) oder hinter dem Telegrammende-Zeichen ETX
- Längssummen-Check wahlweise normal oder komplementiert möglich- Master-Slave-Anordnung: der Regler ist passiv, er reagiert nur auf Anforderungen.- Prozedur im Fehlerfall siehe ”Sicherheitsmaßnahmen, Fehlerbehandlung”
D Protokoll
4 verschiedene zeitoptimierte Telegramme an den Regler:
" Befehl an einen Regler" Abfrage eines Regler" Kurzabfrage (Wiederholung der letzten gültigen Abfrage)" Alarmabfrage eines Regler
StNr 40H bis 5FH Stationsnummer, 32 mögliche Adressen von 00 bis 31
StNrA 60H bis 7FH Stationsnummer bei Alarmabfrage StNrA:= StNr + 20H
StNrA 60H bis 7FHStationsnummer bei Alarmantwort StNrA:= StNr + 20H zur Erkennung einesBetriebsspannungsausfalls am Regler; wird nach Abfrage auf StNrzurückgesetzt
StNrB 20H bis 3FH
Stationsnummer bei nicht angenommenem Telegramm; StNrB := StNr - 20Hzur Erkennung von- Befehlen auf gesperrten Pages- keiner oder unterbrochener Freigabe zum Parametrieren bzw.Strukturieren.
N0 40H bis 5FH Anzahl der vom Rechner gesendeten n0 Bytes (min. 1 = 40H, max. 32 =5FH)
N1 60H bis 7FH Anzahl der vom Regler zu sendenden n1 Bytes (min. 1, max. 32) N1= N0 +20H
HiAd.0 40H bis 5FH Hi-Adresse
LoAd.1 ASCII 0 bis 9, A bis F high-nibble der 8-Bit-inpage-Adresse (30H bis 39H, 41H bis 46H) des 1.übertragenen Bytes
LoAd.2 ASCII 0 bis 9, A bis F low-nibble der 8-Bit-inpage-Adresse (30H bis 39H, 41H bis 46H) des 1.übertragenen Bytes
Daten-Byte
2*ASCII 0 bis 9, A bis F(30H bis 39H,41H bis46H)
8 Bit als 2 Hexadezimal-Zeichen (Reihenfolge high-nibble, low-nibble)
STNSTN1STASTA1
40H bis 7FH40H bis 7FH40H bis 7FH40H bis 7FH
Aktuelle Status (Neuwerte)
Stati, Altwerte, die seit der letzten Alarmabfrage aufgetreten sind und durchbitweises Oderieren von StA, StA und StN, StN1 einmal pro Reglerzyklusgewonnen wurden. Nach einer Alarmabfrage wird StA, StA1 = 00H gesetzt.
Lrc 7 BitBlockprüfzeichen, Längssummen-Check: durch ex-or-Verknüpfung über alle7-Bit-Zeichen exclusiv STX, inclusiv ETX gewonnen; das Parity-Bit für Lrcwird aus den 7 Bit des Lrc gebildet
Lrc.1 ASCII 0 bis 7 high-nibble von Lrc, MSB = 0)
Lrc.2 ASCII 0 bis 9, A bis F low-nibble von Lrc (hier Längssummencheck exclusiv ETX)
# 23H Kennzeichen zur Wiederholung der letzten gültigen Anforderung
ETX 03H
D Blockvereinbarungen
(Darstellung in zeitlicher Reihenfolge von links nach rechts, 1. Zeile vom Rechner, 2. Zeile vom Regler gesendete Daten)
Hinweis !Um ein Umspeichern der internen Datenpuffer zu ermöglichen, darf nach einem Schreibtelegramm(Befehl an Regler) oder dem Lesen von Prozessgrößen die gleiche Stationsadresse erst nach200 ms erneut angesprochen werden.
Die Fehlerüberwachung des Grätes bezieht sich immer auf die Empfangsseite des Reglers. Die Sendeseite des Gerätesmuß mit entsprechenden Funktionen vom Rechner überwacht werden. Die Überwachung hat drei wesentliche Aufgaben:
- Es muß verhindert werden, daß fehlerhafte Daten in den Regler übernommen werden
- Nach Übertragungsfehlern muß das Gerät in einen definierten Anfangszustand („Urzustand”) zurückgehen, um neueTelegramme empfangen zu können.
D Time-out A: Telegrammintervall (CB)-Überwachung
Die Überwachungszeit ist durch den Strukturschalter S91 von 1 bis 25 s einstellbar oder abschaltbar. Sie ist nur beiRechnerbetrieb über die Serielle Schnittstelle wirksam und hat die Aufgabe zu überprüfen, ob die RechnerbereitschaftCB = 1 noch besteht. Folgen Telegramme nicht innerhalb der Überwachungszeit aufeinander, wird Rechnerausfall ange-nommen und das CB-Signal der Seriellen Schnittstelle auf Null gesetzt, d.h., das betroffene Gerät geht auf eigenständigeFunktion. Time-out A wird mit jedem vollständig und richtig empfangenen Telegramm retriggert, ohne daß dieses Tele-gramm das CB-Signal enthalten muß.
Wenn der Rechnerausfall erkannt wurde, muß das Telegramm CB enthalten, um wieder in den Rechnerbetriebzu schalten.
D Time-out B: Zeichenintervall-Überwachung
Überwachungszeit = 1 oder 2 Reglerzyklen (je nachdem, zu welchem Zeitpunkt in Bezug zum Reglerzyklus dasletzte Zeichen empfangen wurde). Nachdem der Regler ein STX und seine Stationsadresse als Telegrammbeginnempfangen hat, müssen alle weiteren Zeichen im Abstand der Überwachungszeit aufeinander folgen. Wird die Über-wachungszeit überschritten, wird Rechnerausfall angenommen, die Schreibstelle des Reglers in den „Urzustand”rückgesetzt. Alle bis dahin empfangenen Zeichen werden ignoriert. Dadurch ist sichergestellt, daß nach einem vor-übergehenden Rechnerausfall der Regler wieder für den Empfang neuer Telegramme bereit ist, auch wenn derAusfall während eines Telegramms auftrat.
Jedes Telegramm vom Rechner darf zu beliebiger Zeit abgebrochen werden und das angefangene Telegramm wirddurch eine Zeitüberwachung (Time-out B = 1 bis 2 Reglerzyklen) oder beim nächsten Telegrammanfang mit STX alsungültig erkannt; es erfolgt keine Antwort.
D STX-Überwachung:
Ein Telegramm muß vom Rechner mit STX (02H) begonnen werden. Der Regler bleibt solange im ”Urzustand”, biser ein STX und seine Stationsnummer erkennt, erst dann wird der interne Schnittstellen-Ablauf aufgebaut und dieTime-out B Funktion initiiert.
D ETX-Überwachung:
Der Regler erwartet an festgelegter Stelle ein ETX (03H).
D Lrc-Überwachung:
An letzter Stelle des Empfangstelegramms wird -- sofern entsprechend strukturiert -- der Längssummen-Check-WertLrc erwartet. Dieser wird mit demwährend des Empfangs selbst gebildeten Lrc-Wert verglichen. Wird ein Fehler erkannt,so werden die empfangenen Daten ignoriert und die Antwort unterdrückt.
Der Lrc wird durch Exordieren aller Zeichen nach dem STX bis zum letzten vor Lrc zu sendenden Zeichen gebildet.Der Vergleich mit dem empfangenen Lrc durch Exordieren muß dann 00 ergeben, bei komplementierter Lrc-Bildung7FH. Mit Lrc erreicht man einen Hamming-Abstand d = 4, ohne Lrc mit d = 2.
D Spannungsausfallsicherung der über die Schnittstelle übertragenen Werte für Parametrieren und Strukturieren:
Die Werte sind vor Spannungsausfall geschützt, wenn der Rechner zum Abschluß der Übertragung das entsprechendeZeichen für Ende des Parametrierens/Strukturierens sendet und sich die Freigabebedingungen für den Empfang zwi-schendurch nicht geändert haben. Die Daten werden spannungsausfallsicher im EEProm hinterlegt.
DasGerät empfängt die Zeichen in einer Interruptroutine. In diesem Interrupt wird aufQuer-Parity geprüft und abEmpfangder Stationsnummer fortlaufend die Längs-Parity-Bildung durchgeführt. Adresse und Länge werden abgespeichert undein Empfangsbuffer entsprechend der Länge reserviert. Die Daten 1...n0 werden in den Empfangsbuffer eingetragen.Nach ETX, fehlerfreiem Lrc und fehlerfreier Prozedur werden am Zyklusende die Daten aus dem Empfangsbuffer zuihren durch die Adressen HiAd, LoAd bestimmten Zielen umgespeichert und stehen für den beginnenden neuen Zyklusals Eingangswerte zur Verfügung. Im neuen Zyklus werden aus diesen Eingangswerten die aktuellen Ergebniswerte(Ausgangswerte) berechnet.
Senden
Mit dem Senden der vom Rechner angeforderten Daten beginnt das Gerät sofort am Ende des richtig empfangenenAnforderungstelegramms. Dazu dient ein Hilfsspeicherbereich im Arbeits-RAM als Sendebuffer, der einmal im Reglerzy-klus (jedoch nicht gerade während des Sendens) mit dem aktuellen Prozeßabbild geladen wird. Die Anfangsadresseder zu sendenden Daten ist durch HiAd,LoAd. und die Anzahl durch n1 bestimmt. Das Senden erfolgt nacheinanderaus einer Interrupt-Routine, dabei werden das Quer-Parity, Bit und die Längsparitysumme gebildet.
Für den Transfer von Parametern und Strukturen zum Rechner ist kein eigener Sendebufferbereich reserviert, so daßdiese Werte nicht während der Übertragung manuell verstellt werden sollten.
Es sind nur die angegebenen Adressbereiche über die SES ansprechbar. Werden andere Pages angesprochen, erfolgtdie Quittierung mit einer um 20H verminderten Stationsnummer. Die Telegramme werden ignoriert.
D Parametrieren/Strukturieren über die SES (Schreiben ! in den Regler):
Parametrieren und Strukturieren muß über ST1 (Anfang) (siehe Seite 14) initiiert werden, dann folgen die Telegrammemit den Parameterwerten bzw. Strukturen, danach wird mit ST1 (Ende) beendet. Es ist entweder Parametrieren oderStrukturierenmöglich. Ein gleichzeitiger Ablauf beider Funktionen ist nicht zulässig. Diezuerst überST1 (Anfang) angefor-derte Funktion wird durchgeführt. Die Betriebszustände Parametrieren bzw. Strukturieren über die SES werden zurWarnung in der Prozeßebene auf w, x angezeigt. Es erscheint w/x:onPA bzw. w/x:Stru. Das Parametrieren/Strukturierenüber die Frontbaugruppe hat Vorrang. Da der Telegrammverkehrmit Parameter- und Strukturwerten durch die Bedienungüber die Frontbaugruppe abgebrochen bzw. ignoriert wird, müssen die Mehrbyte-Größen immer bytegeschlossen inden Telegrammen untergebracht werden.
D Parametrieren über die SES (Schreiben ! in den Regler)
1. Der Rechner liest ST2 *) :
*) Die Bits der STATi sind in Positivlogik dargestellt, d.h. beim Auftreten sind die Bits = 1**) x = don’t care
Freigabebedingungen für dasParametrieren über die SES
Bit ST2
7 0 Prozeßbedienebene ist verlassen6 x Power on **)
5 0 MEM Err4 X Offline-Betrieb **)
3 X onPA SES **)
2 X StrU SES **)
1 0 Par. über Front0 0 Struk. über Front
2. Wenn die Freigabebedingungen erfüllt sind, sendet der Rechner : ST1,Bit7 = 1 (Parametr. Anfang).
3. Der Regler empfängt ST1, Bit7 = 1 in einer Interruptroutine und prüft anschließend imGrundzyklus die Freigabebedin-gungen. Bei erfüllten Bedingungen wird auf w/x = onPA angezeigt. Die Tasten +Δw/-Δw und +Δy/-Δy sind unwirk-sam. Sind die Freigabebedingungen erfüllt, so werden die folgendenParametertelegramme jeweils mit der angespro-chenen Stationsnummer quittiert.Sind sie nicht erfüllt, erfolgt die Telegrammquittierungmit der Stationsnummer StNrB=StNr-20H und dieParameterte-legramme werden ignoriert.
4. Werden Parametertelegramme gesendet, ohne daß vorher ST1,bit7=1 (Parametr.Anfang) gesendet wurde, wirdebenfalls eine um 20H verminderte Stationsnummer gesendet und die Telegramme werden ignoriert.
5. Der Rechner kann, nachdem ST1,Bit7 = 1 gesendet wurde, beliebig viele Parametertelegramme senden.
6. Der Regler speichert jedes Telegramm zum Ziel in das RAM um. Die Parameter sind sofort im Prozeß wirksam.
7. Während der Übergabe der Parameterwerte können zusätzlich beliebige andere Telegramme (außer Strukturtele-grammen) zwischen Rechner und Regler ausgetauscht werden.
8. Ändern sich die Freigabebedingungen während der Parameterübergabe (zum Beispiel durch Parametrieren überdieFrontbaugruppe), so folgt ebenfalls dieQuittungmit der um20HvermindertenStationsnummerund dasTelegrammwird nicht ins RAM übernommen. Vorher gelaufene Parametertelegramme sind ins RAM übernommen worden,und damit wirksam. Sie können aber nicht über ST1,Bit6=1 (Parametr. Ende) ins EEProm überschrieben werden.Für weitere Parametertelegramme muß wieder ST1,Bit7 = 1 (Parametr. Anfang) gesendet werden.
9. Der Rechner sendet zum Abschluß der Parametrierung ST1,Bit6 = 1 (Parametrieren Ende).
10. Der Regler empfängt ”Parametr.Ende”, akzeptiert es aber nur, wenn vorher ”Parametr.Anfang” vorlag und sichzwischendurch die Freigabebedingungen nicht geändert haben, und speichert die Parameter vom RAM in dasEEProm (Anwenderspeicher) um.
11. Sendet der Rechner kein ”Parametr.Ende”, so sind die online-Parameter zwar im RAM hinterlegt und auch wirksam,sind aber nicht im EEProm spannungsausfallsicher abgespeichert! Liegt eine Busstörung vor, kann man durchUmschalten in die Parameterebene über die Frontbaugruppe dieParameter vomRAM indas EEPromüberschreiben,wenn die Parameterebene wieder verlassen wird.
12. Der Rechner liest nach der maximalen Schreibzeit von 20 s ST2:
Bit ST2
7 0 Prozeßbedienebene ist verlassen6 0 Power on5 0 MEM Err4 0 Offline-Betrieb3 1 onPA SES2 0 SES StrU1 0 Par. über Front0 0 Struk. über Front
und erkennt an ST2/bit6, daß während des Schreibens des EEProm kein Spannungsausfall vorlag. ST2/bit 3 liefertdie Quittung, daß der Regler über die SES ins Online-Parametrieren gesteuert wurde.
D Strukturieren über die SES (Schreiben → in den Regler)
1. Der Rechner liest ST2 :
Freigabebedingungen für das Strukturierenüber die SES
Bit ST2
7 0 Prozeßbedienebene ist verlassen6 0 Power on5 0 MEM Err.4 X offline-Betrieb3 X onPA SES2 X StrU SES1 0 Par. über Front0 0 Struk. über Front
2. Wenn die Freigabebedingungen erfüllt sind, sendet der Rechner ST1,Bit5 = 1 (Strukturieren Anfang).
3. Der Regler empfängt ST1,Bit5 in einer Interruptroutine und prüft anschließend imGrundzyklus die Freigabebedingun-gen.
SinddieBedingungenerfüllt, schaltet derRegler indenOffline-Betrieb undbringt aufw/x =StrU zurAnzeige. DieLED’sund die y-Anzeige sind dunkel gesteuert, die Analog- und Binärausgänge sind blockiert.Die folgenden Strukturtelegramme werden jeweils mit der angesprochenen Stationsnummer quittiert.Sind die Bedingungen nicht erfüllt, erfolgt die Telegrammquittierung mit einer um 20H verminderten Stationsnummerund die Telegramme werden ignoriert.
4. Werden die Strukturtelegramme gesendet, ohne daß vorher ”Strukt. Anfang” gesendet wurde, so wird ebenfallsmit einer um 20H verminderten Stationsnummer quittiert.Die Telegramme werden ignoriert
5. Der Rechner kann, nachdem ST1,Bit5 = 1 (Strukt.Anfang) gesendet wurde, beliebig viele Strukturtelegrammesenden.
6. Der Regler speichert jedes TelegrammzumZiel in dasRAMum.Die geändertenStrukturen sindwegen des offline-Be-triebs noch nicht wirksam.
7. Die Strukturschalter S84 bis S91 dürfen in den Strukturtelegrammen enthalten sein, werden aber nicht in das RAMüberschrieben. Das bedeutet: Für das Hinterlegen in den Anwenderspeicher (EEProm) müssen die Daten vonHand an der Front eingegeben werden.
8. Während der Übergabe der Strukturtelegramme können zusätzlich beliebige andere Telegramme (außer onPA-Parametertelegrammen) zwischen Rechner und Regler ausgetauscht werden.
9. Ändern sich die Freigabebedingungen während der Strukturübergabe, (zB. durch Strukturieren über die Frontbau-gruppe) ,so erfolgt ebenfalls die Quittierung mit der Stationsnummer StNrB= StNr -- 20H. Das Telegramm wirdnicht ins RAM übernommen. Vorher gelaufene Strukturtelegramme sind in das RAM übernommen worden unddurch das Rückschalten in den online-Betrieb auch wirksam. Sie können aber nicht über ST1,Bit4 (Strukt.Ende)ins EEProm übernommen werden. Für weitere Strukturtelegrammemuß wieder ST1,Bit5 = 1 (Strukt.Anfang) gesen-det werden.
10. Der Rechner sendet zum Abschluß des Strukturierens ST1,Bit4 = 1 (Strukturieren Ende).
11. Der Regler empfängt ”Strukt.Ende”, akzeptiert es aber nur, wenn vorher ”Strukt.Anfang” vorlag und sich zwischen-durch die Freigabebedingungen nicht geändert haben. Die Strukturen werden vom RAM in das EEProm umgespei-chert. Nach dem Fehlerscheck wird, wenn keine Fehler vorliegen, in den online-Betrieb zurückgeschaltet.
12. Sendet der Rechner kein ”Strukt.Ende”, sind die Strukturen zwar im RAM hinterlegt, wegen des fortdauerndenoffline-Betriebs aber nicht wirksam und nicht spannungsausfallsicher im EEProm abgelegt.
Liegt eine Busstörung vor, kann man durch Umschalten in Strukturieren über die Frontbaugruppe den online-Betriebwieder erreichen. Wenn die Strukturebene wieder verlassen wird, werden auch diese Strukturen in das EEPromüberschrieben.
13. Der Rechner liest nach der maximalen Schreibzeit von 20 s ST2:
Bit ST2
7 0 Prozeßbedienebene ist verlassen6 0 Power on5 0 MEM Err4 1 offline-Betrieb3 0 onPA SES2 1 StrU SES1 0 Par. über Front0 0 Struk. über Front
Er erkennt aus ST2/bit6, daß während des Schreibens des EEPROM kein Spannungsausfall vorlag. ST2/bit4 undST2/bit2 liefern die Quittungen für offline-Betrieb und Strukturieren über SES.
2.3.3 Strukturschalter der seriellen Schnittstelle (SES)
1. S84 Schnittstellentyp: 0 = mit, 1 = ohne2. S85 Umfang der Datenübertragung3. S86 Datenübertragungsrate einstellbar auf: 9600, 4800, 2400, 1200, 600, 300 Zeichen pro Sekunde4. S87 Querparity -- Bildung: 0 = even, 1 = odd5. S88 Längsparity-Lage: 0 = ohne Lrc, 1 = Lrc nach ETX, 2 = Lrc vor ETX6. S89 Längsparity-Bildung: 0 = normal , 1 = komplementär7. S90 Stationsnummer: 0 bis 31 (bis 125 für PROFIBUS)8. S91 CB-Zeitüberwachung als Vielfaches der Zykluszeit: ohne, 1, 2 bis 25 s
S15 0FH 4 Zuord.: x1 zu AE1A bis AE4AS16 10H 4 x2 zu AE1A bis AE4AS17 11H 4 x3/wEA zu AE1A bis AE4AS18 12H 4 yN zu AE1A bis AE4AS19 13H 4 yR zu AE1A bis AE4AS20 14H 4 z zu AE1A bis AE4A
1) ”Modus”: Verlassen der Prozeßbedienebene2) ab Softwarestand --B53) ab Softwarestand --B3
schreib-/lesbarHiAd: 45HLoAd: B8H, 1 Byte
Byte ST51)
Bit SES-Binärausgänge
7 SES: BA8
6 SES: BA7
5 SES: BA6
4 SES: BA5
3 SES: BA4
2 SES: BA3
1 SES: BA2
0 SES: BA11) Es können nur die nicht zugewiesenen Binärausgänge (S58 bis 68 = 0) durch die SES gesetzt werden.
Die Signale sind in Positivlogik dargestellt, das heißt, beim Auftreten der entsprechenden Signale sind die Bits = „1”. DieStatus-Reg. ST1, ST3 bis ST5 sind über die SES schreib-/lesbar.
Inhalte der nur lesbaren Prozeßgrößen
HiAd: 45HLoAd: B0H, 1 Byte
Byte ST2 Bedeutung
Bit Freigabebedingung/Statusmeldungen
7 STATUS: PROZESSBEDIENEBENE IST VERLASSEN 1)
6 STATUS: Power on 3)
5 ERROR: MEM Err 1)
4 STATUS: Offline-Betrieb 2)
3 STATUS: onPA SES 2)
2 STATUS: StrU SES 2)
1 STATUS: Parametrieren über Front 1)
0 STATUS: Strukturieren über Front 1)
1) Freigabebedingung für Parametrierung/Strukturieren über SES2) ”don’t care” für Freigabebedingung
Hinweis !Die in der Betriebsanleitung angegebenen Wertebereiche der Parameter sollten unbedingt eingehaltenwerden, da andernfalls falsche Anzeigen oder Fehlreaktionen des Reglers erfolgen können.
D Prozeßgrößen (LIN)
Die Prozeßgrößen werden in komprimierter 2-Byte-Darstellung (LIN) übertragen.
3.1 PROFIBUS-ModulBei allen Reglern SIPART DR kann im Steckplatz für die serielle Schnittstelle auch das PROFIBUS-Modul 6DR2803-8Pverwendet werden. Dieses Modul arbeitet als Slave und unterstützt die Kommunikation gemäß DP-Standard (zyklischeDienste), ab Softwarestand -C1 auch azyklische Dienste (DP-V1). Die Baugruppe wurde von der PNO (PROFIBUS Nut-zer Organisation) mit der Nr. Z00177 zertifiziert. Die Anschlussbelegung des 9-poligen Steckers entspricht der NormEN50170.
Hierzu gehören die Geräte-Stamm-Dateien (GSD) DR0200A7.GSD und DR0300A7.GSD (ab Software -C4), die auch imInternet unter www.ad.siemens.de/csi/gsd PROFIBUS GSD-Dateien/Regler zum Download zur Verfügung stehen.
Für Master der Siemens SPS Simatic S5/S7 sind spezielle Programme (Standardfunktionsbausteine) zur Kopplung mitSIPART DR lieferbar.
Die Datei DR0200A7.GSD ist bereits in den PROFIBUS-Projektierungstools von Siemens enthalten. Sie wird auch beiVerwendung der Standardfunktionsbausteine (FB) benötigt.
Die Datei DR0300A7.GSD wird empfohlen (ab Software -C4!), wenn die Standardfunktionsbausteine (FB) für S5/S7 nichtverwendet werden sollen bzw. ein anderer Master eingesetzt wird.
3.2 Vorbereitungen zum Betrieb
3.2.1 Einstellungen am Gerät SIPART DR
Die serielle Schnittstelle am Gerät muss folgendermaßen konfiguriert werden:
- Schnittstelle ein (falls möglich, z.B. DR19, DR21)
- Parity gerade
- ohne LRC
- Baudrate 9600
- Parameter/Prozessdaten schreibbar (nach Wunsch)
- Stationsnummer 0--125 (jede Nr. darf nur einmal vergeben werden)
3.2.2 Konfigurierung des Slave vom Master
Die Config-Bytes bestimmen Art und Anzahl der zyklisch übertragenen Ein-/Ausgabe-Bytes. Die Auswahl möglicherKonfigurierungen kann der GSD entnommen werden.
Es müssen mindestens 3 Config-Bytes gesendet werden:
- 1. Config Byte:0x00: nur Verarbeitung von Prozessdaten (keine Verwendung von AKZ und PNU)0xF3: 8 Byte Ein/Ausgabe --> volle Funktionalität aller schreib-/lesbarer Größen
- 2./ 3. Config-Byte:jeweils 0x00 oder 0x50 bis 0x5F : bestimmen die Gesamtzahl der zyklisch lesbaren Prozessdaten
Ab Softwarestand -C4 kann durch Anfügen von bis zu 8 Config-Bytes mit Inhalt 0xA2 zusätzliche schreibbare Prozessda-ten übertragen werden (sonst nur über AKZ und PNU).
3.2.3 Parametrierung des Slave vom Master
Mit der erweiterten Parametrierung wird festgelegt, welche Prozessdaten (jeweils 2 Byte) in welcher Reihenfolge zyklischübertragen werden.
Jede Prozessgröße wird durch 2 Parameter-Bytes bestimmt (adressiert).
Parameter-Bytes 1 bis 64 legen die bis zu 32 lesbaren Prozesswerte fest.
Erweiterung ab Software -C4 :
- Parameter-Bytes 65 -- 80 legen die bis zu 8 schreibbaren Prozesswerte fest,
- Zur Verwendung einer speziellen Zeitüberwachungsfunktion (siehe dort) kann ein weiteres Byte (Inhalt 0x01)angefügt werden, woraus sich eine ungerade Anzahl Parameter-Bytes ergibt.
3.2.4 Zeitüberwachung
Der Master kann eine DP-Watchdogzeit parametrieren. Sie wird wirksam, wenn eine Überwachungszeit im SIPART DRparametriert wird. Diese Zeit muss < 10 sec eingestellt werden. Die Gerätereaktion bei Time-Out (Summe aus DP-Watch-dog und Geräteüberwachungszeit) entspricht dann der jeweiligen Gerätekonfiguration.
Soll der SIPART auch entsprechend auf den Zustand ”Master sendet nur Nullen” (z.B. SPS in Stop) reagieren, so musszusätzlich das ungeradzahlige letzte Parameter-Byte 0x01 gesendet werden (Ab Software -C4).
3.3 Übertragungsprozedur mit Auftragskennzeichen (AKZ) und Para-meternummer (PNU)
1. Config-Byte=0xF3
Die 8 Byte Ein-/Ausgabe (jeweils konsistent über alle 8 Byte) werden zum Lesen und Schreiben mittels AKZ (Auftrags-kennzeichen) und PNU (Parameternummer) folgendermaßen verwendet:
5. Byte Data 1 (nur Doppelwort) Data 1 (nur Doppelwort)
6. Byte Data 2 (nur Doppelwort) Data 2 (nur Doppelwort)
7. Byte Data 3 Data 3
8. Byte Data 4 Data 4
Bedeutung AKZ: Bedeutung AKZ:0: Kein Auftrag 0: Keine Antwort1: Parameter lesen 1: angeforderte Daten in Data 3 -- 42: Parameter (Wort) schreiben 2: angeforderte Daten in Data 1 -- 43: Parameter (Doppelwort) schreiben 3: angefordertes Beschreibungselement in Data 1 -- 44: Beschreibungselement 4: angefordertes Array--Element in Data 1 -- 4
mit Subindex 1 -- 6 lesen 8: Keine Bedien-Hoheit6: Parameter lesen (Element eines (z.B. Parametrierung über Geräte-Front)
Arrays) 7: Auftrag nicht ausführbar;7: Parameter schreiben Data 4 beinhaltet dann folgende Fehler-Nr:
(Element eines Arrays) 0: unzulässige Parameternummer (PNU)1: Parameter nicht schreibbar
Hinweis: 2: Wertebereich unzulässigab Software -C4 3: falscher Subindexkeine Unterscheidung 4: kein Arrayzwischen AKZ 2 und 3 5: falscher Datentyp
11: Kein Zugriff über ST_U verschafft18: Sonstige Fehler (Puffer Prozessdaten voll)
3.4 Beschreibung der Kommunikations-ObjekteJedes Kommunikations-Objekt verfügt über eine Parameter-Nummer (PNU) und eine Parameterbeschreibung in Formeines Daten-Records. Diese Beschreibung kann mittels Auftragskennzeichen 4 und Subindex ausgelesen werden.
Subindex Byte-Länge Bedeutung Datentyp
1 2 Kennzeichen/Datentyp octet-string
2 1 Anzahl Array-Elemente des Parameters unsigned char
3 4 unterer Grenzwert wie angewählte PNU
4 4 oberer Grenzwert wie angewählte PNU
5 2 Größenindex / Umrechnungsindex octet-string
6 4 Name ASCII-string
PNU = Parameternummer
3.4.1 Interpretation Kennzeichen
(Byte 1/Subindex 1)
Bit Bedeutung
7 PNU als Prozessdaten (PZD) zum zyklischen Lesen (Schreiben) geeignet
6 PNU ist Array (Anreihung mehrerer Daten gleichen Typs)
5 schreibbar nur bei PNU 0 = 2/3 (Bit 1 in Status ST_U)
4 schreibbar nur bei PNU 0 = 1/3 (Bit 0 in Status ST_U)
3 --
2 Sonderformate (”off” / ”auto” / ”nop”) zulässig
1 nicht beschreibbar
0 Grenzwerte nicht relevant
PNU = Parameternummer
3.4.2 Interpretation Datentyp
(Byte 2/Subindex 1)
Nr. Byte-Länge Abkürzung Format Bemerkung
3 2 int16 integer 16
4 4 int32 integer 32
8 4 FL float IEEE
10 2 os octet-string
14 2 bs bit-string
9 4 vs ASCII-string
24 4 FL float Simatic-S5 format nur bei 4. Config-Byte = 0
Hinweis :1.) Reihenfolge der Bytes immer von höherwertig zu niederwertig2.) beim Schreiben von float Werten sollten die beiden niederwertigen Mantissen-Bytes 0 sein
Sonderformate (falls zulässig)”oFF” bei float Werten: 0x00000000”oFF“ / ”auto” / ”nop” bei int16 Werten: 0x8000
3.5 Universelle Kommunikations-ObjekteDie folgenden Objekte (PNU < 100) sind für alle SIPART DR gleich. Ab PNU 100 werden die gerätespezifischen Objektegelistet.
PNU Beschreibungselement (Subindex)
(dez.) 1
Kennzeichen/
2
Array
3
Minwert
4
Maxwert
5
Größeni /
6
NameKennzeichen/Datentyp
Array-Anzahl
Minwert Maxwert Größeni./Umrecheni.
Name
0 00000000 / bs16 0 0 3 0 / 0 ST_U 1.)
1 00000011 / int16 0 0 0 0 / 0 MAX 2.)
2 10000001 / bs16 0 0 0 0 / 0 ST_C 3.)
3 00000011 / os2 0 0 0 0 / 0 Typ 4.)
4 00000011 / os2 0 0 0 0 / 0 V_Gr 5.)
5 00000011 / os2 0 0 0 0 / 0 V_Op 6.)
6 bis 9 00000001 / vs4 0 0 0 0 / 0 KNZ1 bis KNZ4 7.)
10 bis 41 00000001 / int 16 0 0 0 0 / 0 PZ01 bis PZ32 8.)
42 bis 49 00000001 / int 16 0 0 0 0 / 0 PZW1 bis PZW8 9.)
1.) Steuer-Byte für Parametrieren/Strukturieren (schreib/lesbar)
Methode zum Schreiben von ”onPA”-Parametern-- Beschreiben von Bit.1 der PNU 0 mit 1-- Schreiben beliebiger Parameter mit Kennung Bit.5 in zugehörigem Kennzeichen möglich-- Beschreiben von Bit.1 der PNU 0 mit 0 (--> Daten werden ins Gerät übernommen)
Methode zum Schreiben von ”stru”-Parametern-- Beschreiben von Bit.0 der PNU 0 mit 1-- Schreiben beliebiger Parameter mit Kennung Bit.4 in zugehörigem Kennzeichen möglich-- Beschreiben von Bit.0 der PNU 0 mit 0 (--> Daten werden ins Gerät übernommen)
Hinweis: Bit.0 und Bit.1 können auch in einem gemeinsamen Schreibauftrag geändert werden.
2.) Höchste PNU (nur lesbar)
3.) Status C (schreib/lesbar)
Bit Bedeutung
4 Frontparametrierung im Eingriff
3 Frontstrukturierung im Eingriff
2 Schreibschutz für auszuführenden Auftrag liegt vor
1 Fronteingriff auf ”onPA”-Parameter mit Kennung Bit.5 in Kennzeichen hat stattgefunden (nicht bei DR20 !)
0 Fronteingriff auf ”stru”-Parameter mit Kennung Bit.4 in Kennzeichen hat stattgefunden (nicht bei DR20 !)
Hinweis: Kennungen in Bit.0 / .1 / .2 können durch Beschreiben mit 0 quittiert werden
7.) Das Anlagenkennzeichen (KNZ) aus 4*4 Byte ASCII ist schreib-/lesbar. Die Daten werden spannungsausfallsicherauf dem Modul gespeichert
8./9.) Die PNUs 10 bis 41 bzw. 42 bis 49 sind ein Abbild der erweiterten Parameter zur Festlegung der Les-/Schreib-Daten im zyklischen Datentransfer. Sie brauchen nur beschrieben werden, wenn der Master nicht über die Fähig-keit der erweiterten Parametrierung verfügt.Die Daten werden dann spannungsausfallsicher auf dem Modul gespeichert.
3.6 Schreiben von Prozessdaten (zyklisch)Diese Funktionalität ist erst ab Softwareversion -C4 möglich.
Bei früheren Versionen müssen diese Daten mittels Auftragskennzeichen (AKZ) und Parameternummer (PNU) geschrie-ben werden.
Jedes Config-Byte der Form 0xA2 erzeugt 3 Byte Output, mit Konsistenz über alle 3 Byte. Damit kann jeweils eineProzessgröße geschrieben werden.
Die Parameternummer (PNU) der zu schreibenden Größe muss in der erweiterten Parametrierung ab Byte Nr. 65 festge-legt sein.
| BIT 15 : BA8 | BIT 7: ---| BIT 14 : BA7 | BIT 6: BE7| BIT 13 : BA6 | BIT 5: BE6| BIT 12 : BA5 | BIT 4: BE5| BIT 11 : BA4 | BIT 3: BE4| BIT 10 : BA3 | BIT 2: BE3| BIT 9 : BA2 | BIT 1: BE2| BIT 8 : BA1 | BIT 0: BE1
----------------------------------------------------------------------2.) PNU 271: Status ”ST6”
| BIT 15 : CB | BIT 7: BLS| BIT 14 : H | BIT 6: BLPS| BIT 13 : Si | BIT 5: BLB| BIT 12 : N | BIT 4: Letzte Bedienquelle| BIT 11 : P/PI | BIT 3: MUF4| BIT 10 : TS | BIT 2: MUF3| BIT 9 : +yBL | BIT 1: MUF2| BIT 8 : -yBL | BIT 0: MUF1
| BIT 15 : Handwert verstellt | BIT 7: X| BIT 14 : TSH | BIT 6: X| BIT 13 : MUFS | BIT 5: Nachführen (wirksam)| BIT 12 : Option Error | BIT 4: Intern| BIT 11 : A4 | BIT 3: H (intern)| BIT 10 : A3 | BIT 2: H (extern) Binäreingang| BIT 9 : A2 | BIT 1: H| BIT 8 : A1 | BIT 0: Yext
Funktion BIT 15 ab Softwarestand –B4Funktion BIT 14 ab Softwarestand –B5
| BIT 15 : 0 | BIT 7: CB| BIT 14 : 0 | BIT 6: H| BIT 13 : 0 | BIT 5: Si| BIT 12 : 0 | BIT 4: N| BIT 11 : 0 | BIT 3: P/PI| BIT 10 : 0 | BIT 2: tS| BIT 9 : 0 | BIT 1: +yBL| BIT 8 : 0 | BIT 0: -yBL
| BIT 15 : BLS | BIT 7: BA8| BIT 14 : BLPS | BIT 6: BA7| BIT 13 : INTes | BIT 5: BA6| BIT 12 : x | BIT 4: BA5| BIT 11 : x | BIT 3: BA4| BIT 10 : x | BIT 2: BA3| BIT 9 : TSH (ab Softw. B5) | BIT 1: BA2| BIT 8 : BLB (ab Softw. B3) | BIT 0: BA1
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