MOVIDRIVE Soros kommunikáció Kiadás 2001. 11. Kézikönyv 10531769 / HU
Tartalomjegyzék 1 Fontos tudnivalók...4 2 Bevezetés...5 2.1 A soros interfészek áttekintése... 5 2.2 Műszaki adatok... 8 2.3 MOVILINK és rendszerbusz... 9 3 Installálás...12 3.1 Rendszerbusz (SBus) installálása... 12 3.2 RS-485 interfész installálása... 14 3.3 RS-232 interfész installálása... 16 4 RS-485 kommunikáció...17 4.1 Telegramok... 17 4.2 Címzés és átviteli eljárás... 20 4.3 Adattartalmak és PDU-típusok... 29 5 Rendszerbusz (SBus)...37 5.1 A slave adatcseréje MOVILINK interfészprotokollal... 37 5.2 Paraméterezés a CAN-buszon keresztül... 42 5.3 A master adatcseréje MOVILINK interfészprotokollal... 47 5.4 Master-slave üzem az SBus rendszerbuszon... 50 5.5 Adatcsere változótelegramokkal... 51 5.6 SBus tervezési példák... 62 6 Üzemeltetés és szerviz...64 6.1 SBus üzembe helyezési problémák... 64 6.2 A paraméterezés visszatérési kódjai... 65 P6.. P60. P600 7 Paraméterlista...67 7.1 A táblázat fejlécének magyarázata... 67 7.2 Komplett paraméterlista, paraméterszámok szerint osztályozva... 68 7.3 Mennyiségi és átszámítási indexek... 84 8 Tárgymutató...87 MOVIDRIVE soros kommunikáció 3
1 1 Fontos tudnivalók Ez a kézikönyv nem helyettesíti a részletes üzemeltetési utasítást! Az installálást csak megfelelő villamos szakképzettséggel rendelkező személyek végezhetik. Az installálás során be kell tartani az érvényes balesetvédelmi előírásokat, valamint a MOVIDRIVE üzemeltetési utasításában leírtakat! Dokumentáció A soros kommunikációs kapcsolattal (RS-232, RS-485, rendszerbusz) kibővített MOVIDRIVE hajtásszabályozók használata, installálása és üzembe helyezése előtt figyelmesen olvassa végig ezt a kézikönyvet. A kézikönyv felépítése feltételezi, hogy a MOVIDRIVE dokumentáció, elsősorban a MOVIDRIVE rendszerkézikönyve rendelkezésre áll, és azokat az installálást végző szakember ismeri. A kézikönyvben a kereszthivatkozások jellel vannak jelölve. Így pl. ( X.X fejezet) azt jelenti, hogy a kézikönyv X.X fejezete további információkat tartalmaz. A dokumentációban foglaltak betartása a zavarmentes üzemvitel igen fontos előfeltétele, és az esetleg felmerülő garanciális igények is csak ez esetben érvényesíthetők. Buszrendszerek Buszrendszerekkel kapcsolatos általános biztonsági tudnivalók: A rendelkezésre álló kommunikációs rendszer széleskörű lehetőséget nyújt a MOVI- DRIVE hajtásszabályozóknak a berendezések adottságaihoz történő illesztésére. Mint minden buszrendszernél, itt is fennáll a paraméterek kívülről (a hajtásszabályozóhoz képest) nem látható, a hajtásszabályozó tulajdonságainak megváltozásával járó veszélye, ami a rendszer váratlan (ellenőrizhetetlen) viselkedéséhez vezet. Biztonsági tudnivalók és figyelmezetések Feltétlenül vegye figyelembe az alábbi biztonsági tudnivalókat és figyelmeztetéseket! Áramütés veszélye. Lehetséges következmények: halál vagy súlyos testi sérülések. Sérülés veszélye. Lehetséges következmények: halál vagy súlyos testi sérülések. Veszélyhelyzetek. Lehetséges következmények: könnyebb vagy kisebb sérülések Anyagi kárral járó helyzetek. Lehetséges következmények: a készülékben vagy a környezetben keletkező anyagi kár. Hasznos tanácsok és fontosabb információk a felhasználók számára. 4 MOVIDRIVE soros kommunikáció
A soros interfészek áttekintése 2 2 Bevezetés 2.1 A soros interfészek áttekintése A soros kommunikációhoz a MOVIDRIVE hajtásszabályozók alapkivitelben az alábbi soros interfészekkel rendelkeznek: 1. rendszerbusz (SBus) = CAN-Bus, a 2.0 CAN-specifikáció A és B része szerint 2. RS-485 interfész EIA-standard szerint MOVIDRIVE MD_60A Rendszerbusz (SBus): A MOVIDRIVE MD_60A hajtásszabályozóknál a rendszerbusz (SBus) az X12:2/3 sorkapcsokra van kivezetve. RS-485 interfész: A MOVIDRIVE MD_60A hajtásszabályozóknál az RS-485 interfész a TERMINAL kártyahelyre és párhuzamosan az X13:10/11 sorkapcsokra van kivezetve. A TERMINAL kártyahely a DBG11A kezelőpanel vagy az USS21A soros interfész opciók befogadására alkalmas. 0V5 - + RS485 RS232 E Q CONTROL + - X11: REF1 AI11 AI12 AGND REF2 1 2 3 4 5 USS21A DBG11A TERMINAL SBus High SBus Low X12: S 11 S 12 ON OFF* DGND SC11 SC12 1 2 3 OPTION1 TERMINAL OPTION2 CONTROL RS-485 + RS-485 - X14: X13: DIØØ DIØ1 DIØ2 DIØ3 DIØ4 DIØ5 DCOM** VO24 DGND ST11 ST12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6 1 1. ábra: A MOVIDRIVE MD_60A soros interfészei 05274AXX X12:1 X12:2 X12:3 X13:10 X13:11 DGND: referenciapotenciál SBus High SBus Low ST11: RS-485+ AT12: RS-485- CAN-Bus, 2.0 CAN-specifikáció A és B része szerint, átviteli technika ISO 11898 szerint, max. 64 résztvevő, lezáró ellenállás (120 Ω) DIP-kapcsolóval kapcsolható EIA-standard, 9600 baud, max. 32 résztvevő max. kábelhossz 200 m (660 ft) összesen dinamikus lezáró ellenállás fixen beépítve MOVIDRIVE soros kommunikáció 5
2 A soros interfészek áttekintése MOVIDRIVE compact Rendszerbusz (SBus): A MOVIDRIVE compact MCF/MCV/MCS4_A hajtásszabályozóknál a rendszerbusz (SBus) az X10:5/7 sorkapcsokra van kivezetve. A MOVIDRIVE compact MCH4_A hajtásszabályozóknál a rendszerbusz (SBus) az X10:7/8 és X10:10/11 sorkapcsokra van kivezetve. Az X10:7 és X10:10, továbbá az X10:8 és X10:11 sorkapcsok galvanikus összeköttetésben vannak. RS-485 interfész A MOVIDRIVE compact hajtásszabályozóknál az RS-485 interfész a TERMINAL kártyahelyre van kivezetve. A TERMINAL kártyahely a DBG11A kezelőpanel vagy az USS21A soros interfész opciók befogadására alkalmas. 0V5 - + RS485 RS232 USS21A 0V5 - + RS485 RS232 USS21A E Q DBG11A E Q DBG11A TERMINAL TERMINAL MCF/MCV/MCS4_A MCH4_A + - SBus High SBus Low + - SBus High SBus Low SBus High SBus Low X10: REF1 AI11 REF2 AI12 SC11 AI21 SC12 AGND DIØØ DIØ1 DIØ2 DIØ3 DIØ4 DIØ5 DCOM VO24 X10: REF1 AI11 AI12 AI21 AGND REF2 SC11 SC12 DGND SC21* SC22* 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 X11: DIØØ DIØ1 DIØ2 1 2 3 2. ábra: A MOVIDRIVE compact soros interfészei 05275AXX * Ezeknek a sorkapcsoknak a használatakor S12 = OFF állásban kell lennie, a végponti készülékeket SC11/SC12-re kell csatlakoztatni. MOVIDRIVE compact MCF/MCV/MCS4_A X10:5 X10:7 SBus High SBus Low MOVIDRIVE compact MCF/MCV/MCS4_A X10:7/10 X10:8/11 SBus High SBus Low CAN-Bus, 2.0 CAN-specifikáció A és B része szerint, átviteli technika ISO 11898 szerint, max. 64 résztvevő, lezáró ellenállás (120 Ω) DIP-kapcsolóval kapcsolható 6 MOVIDRIVE soros kommunikáció
A soros interfészek áttekintése 2 USS21A (RS-232 és RS-485) Üzembe helyezés, kezelés és szerviz az SEW MOVITOOLS szoftverével a PC soros interfészén keresztül végezhető. A beállított paraméterek átvitele PC-vel több MOVIDRIVE hajtásszabályozóra szintén lehetséges. A MOVIDRIVE RS-232 és RS-485 potenciálfüggetlen interfészekkel bővíthető. Az RS-232 interfész 9 pólusú Sub-D csatlakozóhüvely formájában (EIA-standard), az RS-485 interfész pedig sorkapocsként van kialakítva. Az interfészek a hajtásszabályozóra feldugaszolható házban (TERMINAL kártyahely) vannak elhelyezve. Az opció üzem közben is rádugaszolható. Mindkét interfész átviteli sebessége 9600 baud. A DBG11A és az USS21A a hajtásszabályozónak ugyanarra a kártyahelyére dugaszolható (TERMINAL), ezért egyidejű használatuk nem lehetséges. RS-232 interfész A PC USS21A opcióval ellátott MOVIDRIVE hajtásszabályozóra történő csatlakoztatásához a kereskedelemben beszerezhető árnyékolt soros interfészkábelt kell használni. Figyelem: huzalozás 1:1-ben 9 pólusú Sub-D csatlakozódugó 9 pólusú Sub-D csatlakozóhüvely 3. ábra: USS21A PC összekötő kábel 02399ADE RS-485 interfész Az USS21A modul RS-485 interfészén keresztül max. 16 db MOVIDRIVE köthető hálózatba kommunikációs célokra (max. kábelhosszúság összesen 200 m (660 ft)). A dinamikus lezáró ellenállások be vannak építve, ezért külső lezáró ellenállásokat nem szabad csatlakoztatni! Többpontos összeköttetéseknél a megengedett készülék-címtartomány 0 99. A MOVITOOLS-ban ilyenkor pont-pont kapcsolat nem választható. A kommunikációs címnek a MOVITOOLS-ban és a MOVIDRIVE RS-485 címének (P810) egyezőnek kell lennie. Méretrajz 0V5 - + RS485 RS232 120 (4.72) 1.5 (0.06) 85 (3.35) 28.5 (1.12) 4. ábra: Az USS21A méretrajza, méretek mm-ben (in) 01003BXX MOVIDRIVE soros kommunikáció 7
2 Műszaki adatok 2.2 Műszaki adatok Rendszerbusz (SBus) Szabvány 2.0 CAN-specifikáció A és B része Átviteli sebesség Választható: 125, 250, 500 vagy 1000 kbaud, gyárilag 500 kbaud ID-tartomány 3 1020 Cím P813 paraméterrel beállítható: 0 63 Folyamatadatszavak száma Fixen beállítva: 3 PD (folyamatadat) Vezetékhossz Átviteli sebességtől függően max. 320 m Résztvevők száma Max. 64 Csak P816-nál SBus átviteli sebesség = 1000 kbaud: A rendszerbusz-kapcsolatban MOVIDRIVE compact MCH24A készülékeket más MOVIDRIVE készülékekkel nem szabad keverni. Átviteli sebesség 1000 kbaud esetén a készülékek keverése megengedett. RS-485 interfész Szabvány Átviteli sebesség Startbitek Stopbitek Adatbitek Paritás Vezetékhossz Résztvevők száma RS-485 9.6 kbaud 1 startbit 1 stopbit 8 adatbit 1 paritásbit, páros paritásra kiegészítve (even parity) 200 m két résztvevő között 1 master és max. 31 slave RS-232 interfész Szabvány Átviteli sebesség Startbitek Stopbitek Adatbitek Paritás Vezetékhossz Résztvevők száma DIN 66020 (V.24) 9.6 kbaud 1 startbit 1 stopbit 8 adatbit 1 paritásbit, páros paritásra kiegészítve (even parity) max. 5 m 1 master + 1 slave (ponttól pontig kapcsolat) 8 MOVIDRIVE soros kommunikáció
MOVILINK és rendszerbusz 2 2.3 MOVILINK és rendszerbusz MOVILINK protokoll Jelen dokumentáció részletesen ismerteti a MOVIDRIVE hajtásszabályozó RS-485 interfészekhez a MOVILINK soros interfész-protokollt. Az RS-485 interfészen keresztül vezérelhető és paraméterezhető a hajtásszabályozó. Figyelembe kell venni azonban, hogy a kommunikációnak ez a változata szabadalmazott SEW-kommunikáció Low-End alkalmazásokhoz. Az alacsony átviteli sebesség és az alkalmazás jelentős időigénye miatt a különböző automatizálási rendszerekben az SEW-hajtásszabályozók fölérendelt vezérlési rendszerekre történő professzionális csatlakoztatásához az SEW cég a PROFIBUS INTERBUS INTERBUS optikai kábellel CAN CANopen DeviceNet terepi buszrendszerek használatát javasolja. Ezeket a buszrendszereket az SEW, de más ismert gyártók automatizálási rendszerei is támogatják. Az új MOVIDRIVE és MOVIMOT SEW-hajtásszabályozó típussorozatok soros interfészeinek MOVILINK protokolljával soros buszcsatolás építhető fel a fölérendelt master és több SEW-hajtásszabályozó között. Master lehet például programozható vezérlés, PC vagy PLC-funkciókkal rendelkező SEW-hajtásszabályozó (IPOS plus ). Az SEW-hajtásszabályozók a buszrendszerben rendszerint slave-ként működnek. A MOVILINK protokoll segítségével automatizálási feladatok, mint pl. hajtások vezérlése és paraméterezése ciklikus adatcserével, valamint üzembe helyezési és vizualizálási feladatok egyaránt megvalósíthatók. Jellemzők A MOVILINK protokoll lényeges jellemzői az alábbiak: Master-slave struktúra támogatása RS-485 interfészen keresztül egy masterrel (Single-Master) és maximálisan 31 slave résztvevővel (SEW-hajtásszabályozó). Pont-pont csatolás támogatása RS-232 interfészen keresztül. Felhasználóbarát protokollimplementálás egyszerű és biztonságos telegramfelépítéssel és fix telegramhosszakkal, egyértelmű startfelismeréssel. Adatinterfész az alapkészülék felé MOVILINK profil szerint, ami azt jelenti, hogy a hajtással kapcsolatos hasznos adatok átvitele a hajtásszabályozó felé ugyanúgy történik, mint más kommunikációs interfészeken keresztül (PROFIBUS, INTERBUS, CAN, CANopen, DeviceNet stb.). Hozzáférési lehetőség valamennyi hajtásparaméterhez és -funkcióhoz, így üzembe helyezési, szerviz-, diagnosztikai, vizualizálási és automatizálási feladatok megoldásához egyaránt alkalmazható. MOVILINK alapú üzembe helyezési és diagnosztikai eszközök PC-hez (pl. MOVITOOLS / SHELL és MOVITOOLS / SCOPE). MOVIDRIVE soros kommunikáció 9
2 MOVILINK és rendszerbusz Rendszerbusz (SBus) Az SBus a 2.0 CAN specifikáció A és B része szerinti CAN-busz, amely támogatja a MOVILINK SEW-készülékprofil valamennyi szolgáltatását. Ezen túlmenően lehetőség van profilfüggetlen IPOS plus változók cseréjére is az SBuson. A hajtásszabályozó CAN-üzemének alapjául szolgáló készülékviselkedés, az úgynevezett készülékprofil busztól független, ezért egységes. A felhasználó számára busztól független hajtásalkalmazások kifejlesztését teszi lehetővé. A MOVIDRIVE az SBuson keresztül biztosítja a digitális hozzáférést valamennyi hajtásparaméterhez és funkcióhoz. A hajtásszabályozó vezérlése gyors folyamatadatokkal történik. A folyamatadat-telegramok segítségével lehetőség van alapjelek megadása, mint pl. fordulatszám-alapjel, felfutási/lefutási integrátoridő stb. mellett különböző hajtásfunkciók, mint pl. engedélyezés, szabályozótiltás, normál és gyorsleállás stb. kiváltására is. A telegramokon ugyanakkor visszaolvashatóak a hajtásszabályozó tényleges értékei is, mint pl. tényleges fordulatszám, áram, készülékállapot, hibakód vagy referenciaüzenetek. A paraméter-adatcsere a MOVILINK paramétercsatornán lehetővé teszi olyan applikációk létrehozását, amelyeknél valamennyi fontos hajtásparaméter a fölérendelt automatizálási készülékben van tárolva, így nem kell manuális, gyakran időigényes paraméterezést elvégezni magán a hajtásszabályozón. IPOS plus segítségével MOVLNK paranccsal paraméteradatokat és folyamatadatokat lehet cserélni más MOVILINK résztvevőkkel. A MOVIDRIVE így IPOS plus alkalmazásával masterként működhet, és más készülékeket vezérelhet. A folyamatadatok és hajtásparaméterek szinkron vagy aszinkron módon szinkronizációs telegramként továbbíthatóak. max. 8 bájt adat = 2 változó 32 bit 5. ábra: Az SBus kommunikáció változói 02244BDE Az SBus alkalmazása további felügyeleti funkciókat tesz szükségessé, mint pl. az időbeli felügyelet (SBus időhatár) vagy különleges vész-ki koncepciók. A MOVIDRIVE felügyeleti funkciói célirányosan illeszthetőek az adott alkalmazáshoz. Így pl. meghatározható, hogy a hajtásszabályozónak milyen hibareakciókat kell kiváltania az időhatár elérésekor. Számos applikációnál a gyorsleállás célszerű, elrendelhető azonban az utolsó alapjelek befagyasztása is, így a hajtás az utolsó érvényes alapjelekkel működik tovább (pl. szállítószalag). Mivel a vezérlőkapcsok funkcionalitása SBus üzemmódban is biztosítva van, a buszfüggetlen vész-ki koncepciók a hajtásszabályozó sorkapcsain keresztül továbbra is megvalósíthatóak. 10 MOVIDRIVE soros kommunikáció
MOVILINK és rendszerbusz 2 A MOVIDRIVE hajtásszabályozó az üzembe helyezéshez és szervizhez számos diagnosztikai lehetőséget nyújt. Kényelmes diagnosztikai lehetőségeket biztosít a MOVITOOLS / SHELL PC-szoftver, amely a hajtásparaméterek beállítása mellett a busz- és készülékállapot részletes kijelzését is lehetővé teszi. Változótelegramok A ciklikus és aciklikus változócserével nem csak több MOVIDRIVE közötti változócserére alkalmas interfész teremtődik meg, hanem idegen készülékekhez profilspecifikus részkivitelezéseket is el lehet végezni. Az ilyen idegen készülékek támogathatják pl. a CANopen vagy DeviceNet protokollt. MOVIDRIVE soros kommunikáció 11
3 Rendszerbusz (SBus) installálása 3 Installálás 3.1 Rendszerbusz (SBus) installálása Csak P816-nál SBus átviteli sebesség = 1000 kbaud: A rendszerbusz-kapcsolatban MOVIDRIVE compact MCH42A készülékeket más MOVIDRIVE készülékekkel nem szabad keverni. Átviteli sebesség 1000 kbaud esetén a készülékek keverése megengedett. MOVIDRIVE MD_60A Vezérlőfej Vezérlőfej Vezérlőfej Rendszerbusz lezáró ellenállás Rendszerbusz lezáró ellenállás Rendszerbusz lezáró ellenállás Rendszerbusz referencia Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Rendszerbusz referencia Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Rendszerbusz referencia Rendszerbusz High Rendszerbusz Low 6. ábra: MOVIDRIVE MD_60A rendszerbusz-kapcsolat 02205BDE MOVIDRIVE compact MCF/MCV/MCS4_A Vezérlőfej Vezérlőfej Vezérlőfej Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Referenciapotenciál Rendszerbusz lezáró ellenállás Referenciapotenciál Rendszerbusz lezáró ellenállás Referenciapotenciál Rendszerbusz lezáró ellenállás 7. ábra: MOVIDRIVE compact MCF/MCV/MCS4_A rendszerbusz-kapcsolat 02411ADE 12 MOVIDRIVE soros kommunikáció
Rendszerbusz (SBus) installálása 3 MOVIDRIVE compact MCH4_A Vezérlőfej Vezérlőfej Vezérlőfej Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Referenciapotenciál Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Rendszerbusz lezáró ellenállás Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Referenciapotenciál Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Rendszerbusz lezáró ellenállás Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Referenciapotenciál Rendszerbusz High Rendszerbusz Low Rendszerbusz lezáró ellenállás 8. ábra: MOVIDRIVE compact MCH4_A rendszerbusz-kapcsolat 05210ADE SBus MCH4_A: A végponti készülékeket az SC11/SC12 sorkapcsokra csatlakoztassa. SC11/SC12 csak akkor hatásos, ha S12 = OFF. Kábelspecifikáció Használjon kéterű, párosával sodrott és árnyékolt rézkábelt (adatátviteli kábel rézfonat árnyékolással). A kábel feleljen meg az alábbi követelményeknek: Érkeresztmetszet 0,75 mm 2 (AWG 18) Vezeték-ellenállás 120 Ω 1 MHz-en Kapacitás 40 pf/m (12 pf/ft) 1 khz-en A fenti követelményeket teljesíti például a CAN-busz vagy a DeviceNet kábel. Az árnyékolás bekötése Az árnyékolást mindkét végén nagy felülettel a hajtásszabályozó vagy a master vezérlő elektronikájának árnyékolókapcsára kell kötni. Az árnyékolást szintén mindkét végén a DGND referenciaponttal is össze kell kötni. Vezetékhossz A megengedett teljes vezetékhossz az SBus beállított átviteli sebességétől függ (P816): 125 kbaud 320 m (1056 ft) 250 kbaud 160 m (528 ft) 500 kbaud 80 m (264 ft) 1000 kbaud 40 m (132 ft) Lezáró ellenállás A rendszerbusz-összeköttetés kezdeténél és végénél kapcsolja be a rendszerbuszt lezáró ellenállást (S12 = ON). A többi készüléknél kapcsolja ki a lezáró ellenállást (S12 = OFF). Az SBus közvetítésével összekapcsolt készülékek között nem szabad potenciálkülönbségnek lennie. A potenciálkülönbség kialakulását megfelelő megoldásokkal, például a készülékek házainak (test) külön vezetékekkel történő összekötésével meg kell akadályozni. MOVIDRIVE soros kommunikáció 13
3 RS-485 interfész installálása 3.2 RS-485 interfész installálása MOVIDRIVE MD_60A Az RS-485 interfész az X13:10/11 sorkapcsokra és ezzel párhuzamosan a TERMINAL kártyahelyre van kivezetve. A TERMINAL kártyahelyen az RS-485 interfész csak rádugaszolt USS21A típusú soros interfész opció közbeiktatásával érhető el. RS-485 összeköttetés az X13:10/11 sorkapcsokon keresztül Vezérlőfej Vezérlőfej Vezérlőfej 9. ábra: RS-485 összeköttetés az X13:10/11 sorkapcsokon keresztül 02206ADE Kábelspecifikáció Használjon kéterű, párosával sodrott és árnyékolt rézkábelt (adatátviteli kábel rézfonat árnyékolással). A kábel feleljen meg az alábbi követelményeknek: Érkeresztmetszet 0,5 0,75 mm 2 (AWG 20 18) Vezeték-ellenállás 100 150 Ω 1 MHz-en Kapacitás 40 pf/m (12 pf/ft) 1 khz-en A fenti követelményeket teljesíti például az alábbi kábel: Fa. BELDEN (www.belden.com), 3105A típusú adatkábel. Az árnyékolás bekötése Az árnyékolást mindkét végén nagy felülettel a hajtásszabályozó vagy a master vezérlő elektronikájának árnyékolókapcsára kell kötni. Az árnyékolást szintén mindkét végén a DGND referenciaponttal is össze kell kötni. Vezetékhossz A megengedett vezetékhossz összesen 200 m (660 ft). Lezáró ellenállás Az interfész beépített lezáró ellenállásokat tartalmaz. Nem szabad külső lezáró ellenállásokat rákapcsolni! Az RS-485 interfészekkel összekapcsolt készülékek között nem szabad potenciálkülönbségnek lennie. A potenciálkülönbség kialakulását megfelelő megoldásokkal, például a készülékek házainak (test) külön vezetékekkel történő összekötésével meg kell akadályozni. 14 MOVIDRIVE soros kommunikáció
RS-485 interfész installálása 3 USS21A soros interfész A MOVIDRIVE MD_60A hajtásszabályozóknál az RS-485 interfész az USS21A típusú soros interfész opción keresztül is elérhető. A MOVIDRIVE compact hajtásszabályozóknál az RS-485 interfész csak az USS21A típusú soros interfész opción keresztül érhető el. RS-485 összeköttetés USS21A-val USS21A 0V5 USS21A - + 0V5 - + 1 2 3 1 2 3 10. ábra: Az USS21A RS-485 interfésze 00997CXX Kábelspecifikáció Használjon kéterű, párosával sodrott és árnyékolt rézkábelt (adatátviteli kábel rézfonat árnyékolással). A kábel feleljen meg az alábbi követelményeknek: Érkeresztmetszet 0,5 0,75 mm 2 (AWG 20 18) Vezeték-ellenállás 100 150 Ω 1 MHz-en Kapacitás 40 pf/m (12 pf/ft) 1 khz-en A fenti követelményeket teljesíti például az alábbi kábel: Fa. BELDEN (www.belden.com), 3105A típusú adatkábel. Az árnyékolás bekötése Az árnyékolást mindkét végén nagy felülettel a hajtásszabályozó elektronikájának árnyékolókapcsára kell kötni. Az árnyékolást szintén mindkét végén a DGND referenciaponttal is össze kell kötni. EIA-standard Max. adatátviteli sebesség 9600 baud. Max. 32 résztvevő (minden USS21A-t tartalmazó készülék 2 résztvevőnek számít). Max. kábelhossz összesen 200 m (660 ft). Beépített dinamikus lezáró ellenállást tartalmaz. MOVIDRIVE soros kommunikáció 15
3 RS-232 interfész installálása 3.3 RS-232 interfész installálása Az RS-232 interfész a MOVIDRIVE MD_60A és MOVIDRIVE compact hajtásszabályozóknál csak az USS21A típusú soros interfész opción keresztül érhető el. RS-232 csatlakozás Az RS-232 interfész bekötésére szabványos árnyékolt interfészkábelt használjon. Figyelem: huzalozás 1:1-ben GND (test) 9 pólusú Sub-D dugó 9 pólusú Sub-D hüvely 11. ábra: Az USS21A interfész és a személyi számítógép összekötése 02399ADE 16 MOVIDRIVE soros kommunikáció
Telegramok 4 4 RS-485 kommunikáció 4.1 Telegramok Telegramforgalom A hajtástechnikában a ciklikus és az aciklikus adatcserét egyaránt alkalmazzák. Automatizálási feladatokhoz különösen a soros interfészen keresztül történő hajtásirányításhoz ciklikus telegramokat használnak. Ennél a megoldásnál a ciklikus adatcserét a masterállomásnak kell biztosítania. Ciklikus adatcsere A ciklikus adatcserét elsősorban a hajtásszabályozó soros interfészen keresztül történő vezérléséhez használják. A master folyamatosan alapjeleket tartalmazó telegramokat küld (felhívó telegram) a hajtásszabályozó (slave) felé, és erre tényleges értékeket tartalmazó választelegramot vár vissza a hajtásszabályozótól. A felhívó telegram hajtásszabályozóhoz történő elküldése után a master definiált időn (válaszidő) belül várja a választelegramot. A hajtásszabályozó csak akkor küld vissza választelegramot, ha a slave címével ellátott hibátlan felhívó telegramot vett. A ciklikus adatcsere közben a hajtásszabályozó figyeli az adatkommunikáció kimaradását és indokolt esetben időhatár-reakciót indít, ha a beállított időn belül a mastertől nem kapott újabb felhívó telegramot. A MOVILINK a ciklikus kommunikáció közben is lehetőséget biztosít aciklikus szerviz- és diagnosztikai feladatok végrehajtására a telegramtípus változtatása nélkül. Aciklikus adatcsere Az aciklikus adatcsere elsősorban üzembe helyezési és diagnosztikai célra használatos. Ilyenkor a hajtásszabályozó nem felügyeli a kommunikációs kapcsolatot. A master aciklikus üzemben szabálytalan időközökben küldhet telegramokat a hajtásszabályozónak. MOVIDRIVE soros kommunikáció 17
4 Telegramok A telegramok felépítése Valamennyi adatcsere két telegramtípussal valósul meg. A master felhívó telegramjában adatokat tartalmazó felhívást küld a hajtásszabályozónak, amely választelegrammal válaszol. A 16 bites egyszavas szóinformációk küldése a hasznos adatokon belüli High-bájttal kezdődik, majd a Low-bájttal folytatódik. 32 bites duplaszavas információknál először a High-szó, majd a Low-szó elküldésére kerül sor. A hasznos adatok kódolása nem része a protokollnak. A hasznos adatok tartalmára kizárólag a MOVIDRIVE terepibusz-készülékprofil kézikönyve ad magyarázatot. A felhívó telegram felépítése A 12. ábrán a felhívó telegram felépítése látható, amelyet a master küld a hajtásszabályozónak. Minden telegram nyugalmi idővel kezdődik (idle time) a buszon, az úgynevezett startszünettel, amelyet egy startkarakter követ. A felhívó és választelegram egyértelmű megkülönböztetéséhez eltérő startkaraktereket alkalmaznak. A felhívó telegram SD1 = 02hex startkarakterrel kezdődik, amelyet a slave cím és a PDU-típusa követ. Idle 1. startkarakter Hasznos adat típusa Blokkellenőrző karakter 02 hex Startszünet Slave cím 12. ábra: A felhívó telegram felépítése Hasznos adatok 01485BDE A választelegram felépítése A 13. ábrán a választelegram felépítése látható, amellyel a hajtásszabályozó (slave) a master felhívására válaszol. Minden választelegram szintén startszünettel kezdődik, amelyet egy startkarakter követ. Annak érdekében, hogy a felhívó- és a választelegram egyértelműen megkülönböztethető legyen, a választelegram SD2 = 1Dhex startkarakterrel kezdődik, amelyet a slave cím és a PDU-típusa követ. 2. startkarakter Hasznos adat típusa Blokkellenőrző karakter 1D hex Idle Startszünet Slave cím 13. ábra: A választelegram felépítése Hasznos adatok 01487BDE 18 MOVIDRIVE soros kommunikáció
Telegramok 4 Startszünet (idle) Ahhoz, hogy a hajtásszabályozó egyértelműen fel tudja ismerni a felhívó telegram kezdetét, a masternek az SD1 (02hex) startkarakter elküldése előtt legalább 3,44 ms startszünetet kell tartania. Ez megakadályozza, hogy a 02hex bitkombinációt, amely a hasznos adatok között is előfordulhat, a rendszer tévesen startkarakterként ismerje fel. A startszünet így a startkarakter részét képezi. Érvényes felhívó telegram fogadása után a hajtásszabályozó legalább 3,44 ms nyugalmi idő elteltével SD2 (1Dhex) startkarakterrel választelegramot küld vissza. Így a master is egyértelműen felismerheti a választelegram startkarakterét. Ha a master felől érkező felhívó telegram átvitele megszakad, újabb felhívó telegram legkorábban két startszünet (6,88 ms) elteltével küldhető. Startkarakter (SD1 / SD2) A startkarakter és az azt megelőző startszünet alapján a rendszer felismeri az új telegram kezdetét és adatirányát. Az alábbi táblázatban a startkarakter hozzárendelése látható az adatirányhoz. SD1 02hex Felhívó telegram Master hajtásszabályozó SD2 1Dhex Választelegram Hajtásszabályozó master MOVIDRIVE soros kommunikáció 19
4 Címzés és átviteli eljárás 4.2 Címzés és átviteli eljárás Címbájt (ADR) A címbájt az adatiránytól függetlenül alapvetően a slave címet adja meg. Így az ADR jel a felhívó telegramban annak a hajtásszabályozónak a címét adja meg, amelynek a felhívást meg kell kapnia. Ellentétes irányban a master felismeri, hogy melyik hajtásszabályozó küldte a választelegramot. Mivel alapvetően egymasteres rendszerről van szó, a master nincs megcímezve. Az egyedi címzés mellett a MOVILINK protokoll még további címzési változatokat is felkínál. Az alábbi táblázat bemutatja a címtartományokat és azok jelentését. ADR Jelentése 0 99 Egyedi címzés egy RS-485 buszon belül. Csoportcímzés (Multicast) 100 199 Csoportcím 100, mint különleges eset: jelentése egyik csoporthoz sincs hozzárendelve, azaz nem hatásos. 253 Lokális cím: Csak IPOS plus mint masterrel és MOVILINK paranccsal kapcsolatban hatásos készüléken belüli kommunikációhoz. 254 Univerzális cím ponttól pontig kommunikációhoz. 255 Körhívó cím (Broadcast) Egyedi címzés A 0 99 címeken minden hajtásszabályozó közvetlenül megszólítható. A master minden felhívó telegramjára a hajtásszabályozó választelegrammal válaszol. Felhívás 1. címre Válasz 1. címről Felhívás 3. címre Válasz 3. címről Felhívás 12. címre Válasz 12. címről Slave hajtásszabályozó Slave hajtásszabályozó Slave hajtásszabályozó 14. ábra: Egyedi címzés 232/485 készülékcímmel 01488BDE 20 MOVIDRIVE soros kommunikáció
Címzés és átviteli eljárás 4 Csoportcímzés (Multicast) Egyedi címén kívül minden hajtásszabályozó egy beállítható csoportcímmel is rendelkezik, amellyel a felhasználó különböző résztvevői csoportokat képezhet, és a csoport egyedi résztvevőit a csoportcímen egyidejűleg megszólíthatja. A csoportcímzésnél a master nem kap választelegramokat, azaz nem kérhet adatokat a hajtásszabályozótól. Adatok írásakor nincs válasz. Maximálisan 99 csoport képezhető. Felhívó telegram 102. címcsoporthoz Felhívó telegram 101. címcsoporthoz Slave Slave Slave Slave hajtásszabályozó hajtásszabályozó hajtásszabályozó hajtásszabályozó Cím: 1 Cím: 2 Cím: 3 Cím: 4 Csoportcím: 101 Csoportcím: 101 15. ábra: Egyedi csoportok címzése Csoportcím: 101 Csoportcím: 101 Slave Slave hajtásszabályozó hajtásszabályozó Cím: 5 Cím: 6 Csoportcím: 102 Csoportcím: 102 01489BDE Univerzális címzés pont-pont kapcsolathoz A beállított egyedi címétől függetlenül minden hajtásszabályozó mindig megszólítható a 254-es univerzális címen keresztül. Ennek a változatnak az előnye az, hogy pl. az RS-232 interfészen keresztül pont-pont kapcsolatok létesíthetők az aktuálisan beállított egyedi címtől függetlenül. Mivel ezzel az univerzális címmel minden hajtásszabályozó-résztvevő meg van címezve, többpontos kapcsolatokban (pl. RS-485 busz) nem használható. Ellenkező esetben a buszon adatütközések jönnének létre, mivel a felhívó telegram vétele után minden hajtásszabályozó választelegrammal válaszolna. Felhívó telegram a 254-es univerzális címen Slave választelegramja Slave hajtásszabályozó Cím: 1 16. ábra: Címzés pont-pont kapcsolatnál a 254-es univerzális címen 01490BDE MOVIDRIVE soros kommunikáció 21
4 Címzés és átviteli eljárás Körhívó cím (Broadcast) A 255-ös körhívó címen körhívás végezhető valamennyi résztvevő hajtásszabályozó felé. A 255-es körhívó címen a master által kiküldött felhívó telegramot valamennyi hajtásszabályozó fogadja, azonban nem válaszol rá. Ez a címzési változat ezért elsősorban alapjelek átvitelére szolgál. Körhívás-telegramokat a master 25 ms minimális időközönként küldhet, azaz egy felhívó telegram utolsóként küldött karaktere (BCC) és egy új felhívó telegram kezdete előtt (SD1) legalább 25 ms nyugalmi időt kell betartani. Felhívó telegram valamennyi slave felé 255-ös körhívó címen Slave Slave Slave Slave Slave Slave hajtásszabályozó hajtásszabályozó hajtásszabályozó hajtásszabályozó hajtásszabályozó hajtásszabályozó Cím: 1 Cím: 2 Cím: 3 Cím: 4 Cím: 5 Cím: 6 Csoportcím: 101 Csoportcím: 101 17. ábra: Egyedi csoportok címzése Csoportcím: 101 Csoportcím: 101 Csoportcím: 102 Csoportcím: 102 01491BDE 22 MOVIDRIVE soros kommunikáció
Címzés és átviteli eljárás 4 A hasznos adatok felépítése és hossza PDU-típus (TYP) A TYP-bájt a hasznos adatok (Protocol Data Unit PDU) felépítését és hosszát írja le. A 18. ábrán a TYP-bájt felépítése látható. tartalék PDU-típus Átviteli változat 0: ciklikus 1: aciklikus 18. ábra: A TYP-bájt felépítése 01492BDE A TYP-bájt 7. bitjével különböztethető meg, hogy a hasznos adatok átvitele ciklikus vagy aciklikus módon történjen. Ciklikus átviteli módú felhívó telegram jelzi a hajtásszabályozó felé, hogy a master által küldött adatok aktualizálása ciklikus. Ennek alapján a hajtásszabályozóban megszólításfelügyelet aktivizálható, azaz ha a hajtásszabályozó beállítható időhatáron belül új ciklikus felhívó telegramot nem fogad, ez időhatár-reakciót vált ki. A következő táblázatok bemutatják a ciklikus és az aciklikus átvitelhez tartozó PDUtípusokat. Hajtásszabályozó-típustól függően azonban nem minden PDU-típus támogatott. A speciális PDU-típusok az általános soros kommunikáció szempontjából nem érdekesek, ezért a felhasználó számára nincsenek is dokumentálva. A telegram hoszsza az alkalmazott PDU-típustól függ, és kiszámítása az alábbiak szerint történik: Telegram hossza = PDU hossza + 4 CIKLIKUS átviteli változat A CIKLIKUS átviteli változat PDU-típusai TYP bájt PDU-név Leírás PDU-hossz bájtban Telegramhossz bájtban 00hex 0dec PARAM + 1PD 8 bájt paramétercsatorna + 1 folyamatadat-szó 10 14 01hex 1dec 1PD 1 folyamatadat-szó 2 6 02hex 2dec PARAM + 2PD 8 bájt paramétercsatorna + 2 folyamatadat-szó 12 16 03hex 3dec 2PD 2 folyamatadat-szó 4 8 04hex 4dec PARAM + 3PD 8 bájt paramétercsatorna + 3 folyamatadat-szó 14 18 05hex 5dec 3PD 3 folyamatadat-szó 6 10 06hex 6dec PARAM + 0PD 8 bájt paramétercsatorna folyamatadatok nélkül 8 12 MOVIDRIVE soros kommunikáció 23
4 Címzés és átviteli eljárás ACIKLIKUS átviteli változat Az ACIKLIKUS átviteli változat PDU-típusai TYP bájt PDU-név Leírás PDU-hossz bájtban Telegramhossz bájtban 80hex 128dec PARAM + 1PD 8 bájt paramétercsatorna + 1 folyamatadat-szó 10 14 81hex 129dec 1PD 1 folyamatadat-szó 2 6 82hex 130dec PARAM + 2PD 8 bájt paramétercsatorna + 2 folyamatadat-szó 12 16 83hex 131dec 2PD 2 folyamatadat-szó 4 8 84hex 132dec PARAM + 3PD 8 bájt paramétercsatorna + 3 folyamatadat-szó 14 18 85hex 133dec 3PD 3 folyamatadat-szó 6 10 86hex 134dec PARAM + 0PD 8 bájt paramétercsatorna folyamatadatok nélkül 8 12 A standard PDU-típusok a MOVILINK paramétercsatornából és egy folyamatadatcsatornából tevődnek össze. A paramétercsatorna, valamint a folyamatadatok kódolását a MOVIDRIVE terepibusz-készülékprofil tartalmazza. A 19. ábrán egy felhívó telegram felépítése látható a standard PDU-típusokkal. A hozzá tartozó választelegram az SD2 startkarakter kivételével azonos felépítésű. 8 bájt paramétercsatorna 8 bájt paramétercsatorna 8 bájt paramétercsatorna 8 bájt paramétercsatorna 19. ábra: A felhívó telegram felépítése a standard PDU-típusokkal 01493BDE 24 MOVIDRIVE soros kommunikáció
Címzés és átviteli eljárás 4 BCC blokkellenőrző karakter Átviteli biztonság A MOVILINK protokoll átviteli biztonságát a karakterparitás és blokkparitás kombinációja fokozza. Ekkor a telegram minden karakterének paritásbitje úgy van beállítva, hogy a bináris egyesek száma a paritásbittel együtt páros legyen, azaz a paritásbit páros karakterparitásra egészít ki. A biztonságot tovább fokozza a blokkparitás, amelynél a telegram további blokkellenőrző karakterrel (Block Chek-Charakter BCC) egészül ki. A blokkellenőrző karakter minden egyes bitje úgy van beállítva, hogy a telegramkarakterek minden egyes értékű információs bitjére ugyancsak páros paritás jöjjön létre. A blokkparitás programtechnikai megvalósítása valamennyi telegramkarakter EXOR logikai kapcsolatával történik. Az eredmény átvitele a telegram végén a BCC karakterben történik. Maga a blokkellenőrző karakter szintén páros karakterparitással van biztosítva. A blokkellenőrző karakter képzése Az alábbi táblázat példaként bemutatja a blokkellenőrző karakter képzését egy 3 folyamatadat-szóból álló 5 PDU-típusú ciklikus telegramhoz. Az SD1 PD3 low karakterek EXOR logikai kapcsolata révén adódik az 57 hex érték BCC blokkellenőrző karakterként. Ez a BCC a telegram utolsó karaktereként lesz elküldve. A fogadó az egyes karakterek vételét követően ellenőrzi a paritást. Ezt követően a vett SD1 PD3 low karakterekből képződik a fent nevezett séma szerint a blokkellenőrző karakter. Ha a számított és fogadott BCC azonos és a karakterparitás sem hibás, a telegram átvitele hibátlanul megtörtént. Ellenkező esetben átviteli hiba áll fenn. Paritás Számított BCC: 20. ábra: A BCC blokkellenőrző karakter képzése 01494BDE MOVIDRIVE soros kommunikáció 25
4 Címzés és átviteli eljárás Átviteli eljárás Aszinkron soros átviteli eljárást alkalmaznak, amelyet a digitális technikában általánosan szokásos UART modul támogat. A MOVILINK protokoll így majdnem minden vezérlésre és master csoportra alkalmazható. Karakterkeret A MOVILINK protokoll minden karaktere 11 bitből áll, és az alábbiakból tevődik öszsze: 1 startbit 8 adatbit 1 paritásbit, páros paritásra (even parity) kiegészítve 1 stopbit Minden átvitt karakter startbittel kezdődik (mindig logikai 0). Ezt 8 adatbit és a paritásbit követi. A paritásbit úgy van beállítva, hogy a logikai egyek száma az adatbitekben a paritásbittel bezárólag páros számú legyen. A karaktert egy stopbit zárja le, amely mindig logikai 1 szintre van beállítva. Ez a szint addig marad az átviteli közegen, míg egy újabb karakterátvitel elején meg nem jelenik egy új startbit. 11 bit karakterkeret Paritás 21. ábra: Karakterkeret 8 adatbit 01495BDE 26 MOVIDRIVE soros kommunikáció
Címzés és átviteli eljárás 4 Átviteli sebesség és átviteli mechanizmusok Az átviteli sebesség 9600 baud. A kommunikációs kapcsolat felügyeletét a master és maga a hajtásszabályozó látja el. A master a válasz késési idejét figyeli. A hajtásszabályozó a master ciklikus felhívó telegramjának felügyeletét látja el. A master válaszkésési ideje A fölérendelt masterrendszeren általában válaszkésési időt programoznak be. A válaszkésési idő a felhívó telegram utolsó elküldött karaktere (BCC) és a választelegram kezdete (SD2) közötti időintervallum. A maximálisan megengedett válaszkésési idő 50 ms. Ha a hajtásszabályozó ezen idő alatt nem válaszol, akkor átviteli hiba áll fenn. Ellenőrizze az interfészkábelt, illetve a kiküldött felhívó telegram kódolását. Applikációtól függően ilyenkor a felhívó telegramot meg kell ismételni, illetve a következő hajtásszabályozót kell megszólítani. Karakterkésési idő A felhívó telegram karaktereinek kiküldése közötti időintervallumnak kisebbnek kell lennie, mint a startszünet. Ellenkező esetben a hajtásszabályozó a 02 hex vagy 1D hex tartalmú fogadott karaktert startkarakterként értelmezhetné. A hajtásszabályozó RS-485 időhatára Két ciklikus felhívó telegram közötti maximálisan megengedett időintervallum beállítása a MOVIDRIVE -nál a P812 RS-485 időhatár paraméterrel történik. Egy érvényes felhívó telegram fogadását ebben az időintervallumban be kell fejezni. Eltérő esetben a hajtásszabályozó RS-485 időhatárhibát vált ki és definiált hibareakciót hajt végre. A hálózati feszültség bekapcsolása, illetve hiba-reset után a MOVIDRIVE az első felhívó telegram fogadásáig stabil állapotban marad. A hajtásszabályozó engedélyezett állapotában a 7 szegmenses kijelzőn t (= időhatár aktív) kijelzés jelenik meg és az engedélyezés hatástalan. Az engedélyezés csak a telegram fogadásakor válik hatályossá, és indul el a hajtás. Ha a hajtásszabályozó vezérlése az RS-485 interfészen keresztül történik (P100 alapjelforrás = RS-485 / P101 vezérlésforrás = RS-485) és a hibareakció figyelmeztetésre van programozva, úgy RS-485 időhatárhiba és a kommunikáció ismételt felvétele után az utoljára fogadott folyamatadatok hatályossá válnak. Az RS-485 időhatár mindkét RS-485 interfészre egyformán aktív. Csatlakoztatott DBG11A kezelőpanel esetén az időhatár-felügyelet a második interfészen nem aktív, mivel a DBG11A kezelőpanel folyamatosan felhívó telegramokat küld a hajtásszabályozó felé és ezáltal triggerezi (kioldja) az időhatár-mechanizmust. MOVIDRIVE soros kommunikáció 27
4 Címzés és átviteli eljárás A felhívó és/vagy választelegramok feldolgozása A hajtásszabályozó csak a hibátlanul fogadott és helyesen címzett felhívó telegramokat dolgozza fel. A rendszer az alábbi fogadási hibákat ismeri fel: Paritáshiba Karakterkeret-hiba Karakterkésési idő a felhívó telegramnál túllépve Hibás cím Hibás PDU-típus Hibás BCC Válaszkésési idő letelt (master) Esetleg a küldés megismétlése RS-485 időhatár lépett fel (hajtásszabályozó) Időhatár-reakció kiváltása A hibásan fogadott felhívó telegramokra a hajtásszabályozó nem válaszol! A biztosított adatátvitelhez ezeket a fogadási hibákat a master oldalon kell kiértékelni. 28 MOVIDRIVE soros kommunikáció
Adattartalmak és PDU-típusok 4 4.3 Adattartalmak és PDU-típusok Adattartalmak A felhívó és a választelegramok adattartalma a MOVILINK kommunikációs és készülékprofilnak megfelelően a folyamatadat-tartományra és paramétercsatornára tagozódik. A folyamatadatok kódolásával kapcsolatos tudnivalókat a mindenkori hajtásszabályozó-típus dokumentációja tartalmazza. Az egyes folyamatbe- és -kimeneti adatok értelmezése a terepibusz-készülékprofilnak felel meg, ezzel kapcsolatos közelebbi információkat a jelen specifikáció nem tartalmaz. A MOVILINK paramétercsatorna felépítése A MOVILINK paramétercsatorna buszfüggetlen hozzáférést tesz lehetővé a hajtásszabályozó valamennyi hajtásparaméteréhez. Ezen a paramétercsatornán belül speciális szolgáltatások állnak rendelkezésre a különböző paraméter-információk olvasásához. Elvileg egy adminisztrációs bájtból, egy tartalék bájtból, egy indexszóból, valamint négy adatbájtból tevődik össze. 0. bájt 1. bájt 2. bájt 3. bájt 4. bájt 5. bájt 6. bájt 7. bájt Adminisztráció Tartalék Index high Index low Adat MSB Adatok Adatok Adat LSB Paraméterindex 4 bájt adat A paramétercsatorna adminisztrálása A paraméterezés teljes folyamatát a 0. bájt, az adminisztráció koordinálja. Ebben a bájtban fontos szolgáltatás-paraméterek állnak rendelkezésre, mint szervizazonosító, adathossz és a végrehajtott szolgáltatás státusza. A 0 3. bitek tartalmazzák a szervizazonosítót, meghatározzák tehát, hogy melyik szolgáltatás végrehajtása van folyamatban. A 4. és 5. bit az írásszolgáltatáshoz az adat hosszát adja meg bájtban, amelyet az SEW-hajtásszabályozókra alapvetően 4 bájtra kell beállítani. 0. bájt: Adminisztráció MSB LSB Bit: 7 6 5 4 3 2 1 0 Szervizazonosító: 0000 = Nincs szolgáltatás 0001 = Olvasás paraméter 0010 = Írás paraméter 0011 = Írás paraméter felejtő 0100 = Olvasás minimum 0101 = Olvasás maximum 0110 = Olvasás alapértelmezés 0111 = Olvasás skála 1000 = Olvasás attribútum Adathossz: 00 = 1 bájt 01 = 2 bájt 10 = 3 bájt 11 = 4 bájt Kézfogásbit: Ciklikus átvitelnél minden új megbízásnál váltani kell. Állapotbit: 0 = Nem volt hiba a szolgáltatás végrehajtásakor 1 = Hiba a szerviz végrehajtásakor MOVIDRIVE soros kommunikáció 29
4 Adattartalmak és PDU-típusok A kézfogásbit (6. bit) a ciklikus átvitelnél nyugtázó bitként működik a vezérlés és a hajtásszabályozó között. Mivel a paramétercsatorna átvitele ebben a változatban ciklikus, adott esetben a folyamatadatokkal együtt, a szolgáltatás végrehajtását a hajtásszabályozóban élvezérléssel a 6. kézfogásbittel kell kezdeményezni. Ehhez ennek a bitnek az értékét minden újonnan végrehajtandó szolgáltatáshoz váltani kell. A hajtásszabályozó a kézfogásbittel jelzi, hogy a szolgáltatás végrehajtása megtörtént, vagy sem. Amennyiben a vezérlésben a fogadott kézfogásbit a küldött bitnek megfelel, a szolgáltatás végrehajtása megtörtént. A 7. állapotbit azt jelzi, hogy a szolgáltatás rendben végrehajtható vagy hibás volt-e. Indexcímzés A 2. index-high bájt és a 3. index-low bájt határozzák meg azt a paramétert, amelyet a buszrendszeren olvasni vagy írni kell. A hajtásszabályozó paraméterei valamennyi kommunikációs interfészen azonos index alatt vannak megcímezve. Az 1. bájtot tartaléknak kell tekinteni, és alapvetően 0x00 értékűre kell állítani. Adattartomány Az adatok a paramétercsatorna 4 7. bájtjaiban találhatók, így szolgáltatásonként maximálisan 4 bájt adat átvitelére van lehetőség. Az adatokat jobbra zártan kell bejegyezni, azaz a 7. bájt tartalmazza a legalacsonyabb értékű adatbájtot (adat-lsb), a 4. bájt ennek megfelelően a legmagasabb értékű adatbájt (adat-msb). 0. bájt 1. bájt 2. bájt 3. bájt 4. bájt 5. bájt 6. bájt 7. bájt Adminisztráció Tartalék Index high Index low Adat MSB Adatok Adatok Adat LSB 1. high-bájt 1. low-bájt 2. high-bájt 2. low-bájt High-szó Low-szó Dupla szó Szolgáltatás hibás végrehajtása A szolgáltatás hibás végrehajtása az állapotbit 1 értékre állításával van jelezve az adminisztrációs bájtban. Amennyiben a fogadott kézfogásbit megegyezik a küldött kézfogásbittel, úgy a hajtásszabályozó a szolgáltatást végrehajtotta. Ha az állapotbit hibát jelez, úgy a paraméter-telegram adattartományába hibakód kerül bejegyzésre. A 4 7. bájtok a visszatérési kódot strukturált formában küldik vissza. 0. bájt 1. bájt 2. bájt 3. bájt 4. bájt 5. bájt 6. bájt 7. bájt Adminisztráció Tartalék Index high Index low Állapotbit = 1: szolgáltatás hibás végrehajtása Hibaosztály Hibakód Járul. kód high Járul. kód low 30 MOVIDRIVE soros kommunikáció
Adattartalmak és PDU-típusok 4 A paraméterszolgáltatások leírása Az egyes paraméter-szolgáltatásokat az adminisztrációs bájt 0 3. bitjei definiálják. Az alábbi paraméter-szolgáltatások lehetségesek, amelyeket azonban nem minden hajtásszabályozó-típus támogat. (Magyar megfelelőjüket lásd a 29. oldalon.) No Service Ez a kódolás azt jelzi, hogy nincs paraméter-szolgáltatás. Read Parameter Ezzel a paraméter-szolgáltatással történik egy adott hajtásparaméter olvasása. Write Parameter Ezzel a paraméter-szolgáltatással történik egy adott hajtásparaméter nem felejtő írása. A beírt paraméterérték tárolása nem felejtő módon történik (pl. EEPROM-ban). Ezt a szolgáltatást ciklikus íráshozzáféréshez nem célszerű használni, mivel a tárolómodulok csak korlátozott számú írási ciklust tesznek lehetővé. Write Parameter volatile Ezzel a paraméter-szolgáltatással történik egy adott hajtásparaméter felejtő írása, amennyiben ezt a paraméter lehetővé teszi. A beírt paraméterérték csak felejtő módon kerül eltárolásra a hajtásszabályozó RAM-jában, és a készülék kikapcsolásakor elvész. A hajtásszabályozó újbóli bekapcsolásakor az utoljára write-paraméterrel írt érték áll ismét rendelkezésre. Read Minimum Ezzel a szolgáltatással lehet meghatározni egy adott hajtásparaméter legkisebb beállítható értékét (minimum). A kódolás a paraméterértékkel azonos módon történik. Read Maximum Ezzel a szolgáltatással lehet meghatározni egy adott hajtásparaméter legnagyobb beállítható értékét (maximum). A kódolás a paraméterértékkel azonos módon történik. Read Default Ezzel a szolgáltatással lehet meghatározni egy adott hajtásparaméter gyári beállítási értékét (Default). A kódolás a paraméterértékkel azonos módon történik. Read Scale Ezzel a szolgáltatással egy adott paraméter skálázását lehet meghatározni Ilyenkor a hajtásszabályozó egy úgynevezett mennyiségi indexet és egy átszámítási indexet küld vissza. 4. bájt 5. bájt 6. bájt 7. bájt Adat MSB Adatok Adatok Adat LSB Tartalék Mennyiségi index Átszámítási index Mennyiségi index: A mennyiségi index fizikai mennyiségek kódolására szolgál. Az index a kommunikációs partnernek arról ad tájékoztatást, hogy a hozzárendelt paraméterértéknél milyen fizikai mennyiségről van szó. A kódolás a Profibus Nutzerorganisation (PNO = Profibus hálózatszervezés) érzékelők / beavatkozók profiljának megfelelően történik. Az FF hex bejegyzés azt jelenti, hogy mennyiségi index nincs megadva. A mennyiségi indexeket a hajtásszabályozó paraméterlistája is tartalmazza. MOVIDRIVE soros kommunikáció 31
4 Adattartalmak és PDU-típusok Átszámítási index: Az átszámítási index az átvitt paraméterérték SI-alapegységre történő átszámítására szolgál. A kódolás a Profibus Nutzerorganisation (PNO) érzékelők / beavatkozók profiljának megfelelően történik. Példa: Hajtásparaméter: Mennyiségi index: Átszámítási index: Átvitt számérték: P131 t11 meredekség le JOBBRA 4 (= idő szekundum egységben) -3 (10-3 = milli) 3000dec A buszon érkező számértéket a hajtásszabályozó az alábbiak szerint értelmezi: 3000 s 10-3 = 3 s Read Attribute Ezzel a szolgáltatással a hozzáférési attribútumok, valamint a következő paraméter indexe olvasható. 4. bájt 5. bájt 6. bájt 7. bájt Adat MSB Adatok Adatok Adat LSB Következő rendelkezésre álló index Hozzáférési attribútumok A hozzáférési attribútumok készülékspecifikus kódolásúak és a megfelelő hajtásszabályozó-családok paraméterlistájában vannak felsorolva. Paraméter olvasása Ciklikus átviteli változatnál kézfogásbitet kell váltani, hogy a szolgáltatás feldolgozása (READ-szolgáltatás végrehajtása) aktivizálva legyen. Aciklikus PDU-típusok használatakor a hajtásszabályozó valamennyi felhívó telegramot feldolgozza, és így mindig végrehajtja a paramétercsatornát. A paraméterezés végrehajtása az alábbiak szerint történik: 1. Jegyezze be az olvasandó paraméter indexét a 2. bájtba (index-high) és a 3. bájtba (index-low). 2. Jegyezze be az olvasásszolgáltatás szervizazonosítóját az adminisztrációs bájtba (0. bájt). 3. Ciklikus PDU-típusoknál először a kézfogásbit váltásával adja át a READszolgáltatást a hajtásszabályozónak. Aciklikus PDU-típusoknál a paramétercsatorna mindig kiértékelésre kerül. Mivel olvasásszolgáltatásról van szó, az elküldött adatbájtok (4 7. bájt), valamint az adathossz (az adminisztrációs bájtban) figyelmen kívül maradnak, és ezért ezeket nem is kell beállítani. 32 MOVIDRIVE soros kommunikáció
Adattartalmak és PDU-típusok 4 A hajtásszabályozó ekkor feldolgozza a READ-szolgáltatást, és a kézfogásbitek egyenlővé tételével visszaigazolja a szolgáltatást. 0. bájt: Adminisztráció 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0/1 1 1 0 0 0 1 Szervizazonosító: 0001 = Olvasás Adathossz: 11 = 4 bájt Kézfogásbit: Minden új megbízásnál váltani kell. X = nem releváns 0/1 = bitérték-váltás Állapotbit: 0 = Nem volt hiba a szolgáltatás végrehajtásakor 1 = Hiba a szerviz végrehajtásakor Paraméter írása Ciklikus átviteli változatnál kézfogásbitet kell váltani, hogy a szolgáltatás feldolgozása (WRITE szolgáltatás végrehajtása) aktivizálva legyen. Aciklikus PDU-típusok használatakor a hajtásszabályozó valamennyi felhívó telegramot feldolgozza, és így mindig végrehajtja a paramétercsatornát. A paraméterezés végrehajtása az alábbiak szerint történik: 1. Jegyezze be az írandó paraméter indexét a 2. bájtba (index-high) és a 3. bájtba (index-low). 2. Jegyezze be az írandó adatokat a 4 7. bájtokba. 3. Jegyezze be az írásszolgáltatás szervizazonosítóját és az adathosszt az adminisztrációs bájtba (0. bájt). 4. Ciklikus PDU-típusoknál először a kézfogásbit váltásával adja át a WRITEszolgáltatást a hajtásszabályozónak. Aciklikus PDU-típusoknál a paramétercsatorna mindig kiértékelésre kerül. A hajtásszabályozó ekkor feldolgozza a WRITE-szolgáltatást, és a kézfogásbitek egyenlővé tételével visszaigazolja a szolgáltatást. 0. bájt: Adminisztráció 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0/1 1 1 0 0 1 0 Szervizazonosító: 0010 = Írás Adathossz: 11 = 4 bájt Kézfogásbit: Minden új megbízásnál váltani kell. Állapotbit: 0 = Nem volt hiba a szolgáltatás végrehajtásakor 1 = Hiba a szerviz végrehajtásakor 0/1 = bitérték-váltás Az adathossz az SEW-hajtásszabályozók minden paraméterénél 4 bájt. MOVIDRIVE soros kommunikáció 33
4 Adattartalmak és PDU-típusok Paraméterezés ciklikus PDUtípusokkal A WRITE-szolgáltatás példáján a 22. ábrán bemutatásra kerül egy paraméterezés a vezérlés és a hajtásszabályozó között ciklikus PDU-típussal. A folyamat egyszerűsítése érdekében az ábrán csak a paramétercsatorna adminisztrációs bájtja van bemutatva. Vezérlés Hajtásszabályzó (slave) Paramétercsatorna előkészítése írás (WRITE) szolgáltatáshoz Paramétercsatorna fogadása, kiértékelés azonban nincs Kézfogásbit-váltás és szolgáltatás átadása a hajtásszabályozónak Írás (WRITE) szolgáltatás feldolgozása Szolgáltatás nyugtázása rendben, mivel a küldési és a fogadási kézfogásbitek ismét megegyeznek 22. ábra: A paraméterezés folyamata kézfogásbittel Írás (WRITE) szolgáltatás végrehajtva, kézfogásbit-váltás Paramétercsatorna fogadása, kiértékelés azonban nincs 00152BDE Míg a Master előkészíti a paramétercsatornát az írásszolgáltatáshoz, a hajtásszabályozó csak fogadja és visszaküldi a paramétercsatornát. A szolgáltatás aktivizálására csak abban a pillanatban kerül sor, amikor megváltozott a kézfogásbit, tehát a fenti példában 0-ról 1-re váltott. A hajtásszabályozó ekkor értelmezi a paramétercsatornát és feldolgozza az írásszolgáltatást, megválaszolja az összes telegramot, azonban továbbra is kézfogásbit = 0 mellett. A végrehajtott szolgáltatás nyugtázása a kézfogásbit egyenlővé tételével történik a hajtásszabályozó választelegramjában. A master ekkor felismeri, hogy a fogadott kézfogásbit ismét megegyezik az elküldöttel, és előkészíthet egy újabb paraméterezést. 34 MOVIDRIVE soros kommunikáció