KL6021
Serielle Schnittstelle RS485 (RS422)
Konfigurationsanleitung
Version 2.1
24.10.2006
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1. Vorwort
Hinweise zur Dokumentation
Sicherheitshinweise
2. Technische Daten
3. Funktionsbeschreibung
4. Klemmenkonfiguration
5. Registerbeschreibung
Allgemeine Registerbeschreibung
Klemmenspezifische Registerbeschreibung
Registerkommunikation KL6021
6. Datenaustausch, Funktion
7. Anhang
Mapping im Buskoppler
Registertabelle
Support und Service
Beckhoff Firmenzentrale
6
7
3
3
4
5
9
9
11
14
16
18
18
20
21
21
2 KL6021
Vorwort
Vorwort
Hinweise zur Dokumentation
Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs- und
Automatisierungstechnik, das mit den geltenden nationalen Normen vertraut ist. Zur Installation und Inbetriebnahme der Komponenten ist die Beachtung der nachfolgenden Hinweise und Erklärungen unbedingt notwendig.
Haftungsbedingungen
Das Fachpersonal hat sicherzustellen, dass die Anwendung bzw. der Einsatz der beschriebenen Produkte alle Sicherheitsanforderungen, einschließlich sämtlicher anwendbaren Gesetze, Vorschriften, Bestimmungen und Normen erfüllt.
Die Dokumentation wurde sorgfältig erstellt. Die beschriebenen Produkte werden jedoch ständig weiterentwickelt. Deshalb ist die Dokumentation nicht in jedem Fall vollständig auf die Übereinstimmung mit den beschriebenen Leistungsdaten, Normen oder sonstigen Merkmalen geprüft. Keine der in diesem
Handbuch enthaltenen Erklärungen stellt eine Garantie im Sinne von § 443 BGB oder eine Angabe über die nach dem Vertrag vorausgesetzte Verwendung im Sinne von § 434 Abs. 1 Satz 1 Nr. 1 BGB dar.
Falls sie technische Fehler oder Schreibfehler enthält, behalten wir uns das Recht vor, Änderungen jederzeit und ohne Ankündigung durchzuführen. Aus den Angaben, Abbildungen und Beschreibungen in dieser Dokumentation können keine Ansprüche auf Änderung bereits gelieferter Produkte gemacht werden.
Lieferbedingungen
Es gelten darüber hinaus die allgemeinen Lieferbedingungen der Fa. Beckhoff Automation GmbH.
Copyright
©
Diese Dokumentation ist urheberrechtlich geschützt. Jede Wiedergabe oder Drittverwendung dieser
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KL6021 3
Vorwort
Sicherheitshinweise
Auslieferungszustand
Die gesamten Komponenten werden je nach Anwendungsbestimmungen in bestimmten Hard- und Software-Konfigurationen ausgeliefert. Änderungen der Hard-, oder Software-Konfiguration, die über die dokumentierten Möglichkeiten hinausgehen sind unzulässig und bewirken den Haftungsausschluss der
Beckhoff Automation GmbH.
Erklärung der Sicherheitssymbole
In der vorliegenden Dokumentation werden die folgenden Sicherheitssymbole verwendet. Diese Symbole sollen den Leser vor allem auf den Text des nebenstehenden Sicherheitshinweises aufmerksam machen.
Dieses Symbol weist darauf hin, dass Gefahren für Leben und Gesundheit von
Personen bestehen.
Gefahr
Dieses Symbol weist darauf hin, dass Gefahren für Maschine, Material oder Umwelt bestehen.
Achtung
i
Hinweis
Dieses Symbol kennzeichnet Informationen, die zum besseren Verständnis beitragen.
4 KL6021
Technische Daten
Technische Daten
Technische Daten KL6021
Übertragungskanäle
TxD und RxD, vollduplex (halbduplex)
Übertragungsrate
9600 Baud (8N1) voreingestellt, (max. 19200 Baud)
Bitübertragung
mit Differenzsignal
Leitungsimpedanz
120
Ω
Übertragungs - Strecke
ca. 1000 m twisted pair
Spannungsversorgung
über den K-Bus
Stromaufnahme vom K-Bus
65 mA typ.
Potentialtrennung
500 Veff (K-Bus / Signalspannung)
Datenbuffer
128 Byte Empfangsbuffer, 16 Byte Sendebuffer
Bitbreite im Prozeßabbild
E/A: 3 x 8 Bit Nutzdaten, 1 x 8 Bit Status (bis 5 x 8 Bit Nutzdaten möglich)
Konfiguration
keine Adreßeinstellung, Konfigurationseinstellung über den Buskoppler
Gewicht ca.
60 g
Betriebstemperatur
0°C ... +55°C
Lagertemperatur
-25°C ... +85°C
relative Feuchte
95% ohne Betauung
Vibrations/Schockfestigkeit
gemäß IEC 68-2-6 / IEC 68-2-27
EMV-Festigk. Burst / ESD
gemäß EN 61000-4-4 / EN 61000-4-2 Grenzwerte nach EN 50082-2
Einbaulage
beliebig
Schutzart
IP20
KL6021 5
Funktionsbeschreibung
Funktionsbeschreibung
Die serielle Schnittstellenklemme KL6021 ermöglicht den Anschluß von
Geräten mit einer RS485-Schnittstelle. Unabhängig vom überlagerten Bus-
LED Anzeige
system können Daten im Voll-/Halbduplexbetrieb mit der Steuerung ausgetauscht werden. Der Empfangsbuffer ist 128 Byte, der Sendebuffer 16 Byte groß. Der Datentransfer zwischen Klemme und Steuerung wird über einen
Handshake im Status und Control-Byte abgewickelt. Die Werkseinstellung der Klemme ist 9600 Baud, 8 Datenbits, 1Stopbit, no Parity, Voll-Duplex-
Modus.
Die Run-LED gibt den Betriebszustand der Klemme wieder.
Anschluß bei RS485
Übertragung
Ein – normaler Betrieb
Aus – Watchdog-Timer Overflow ist aufgetreten. Werden vom Buskoppler
100 ms keine Prozeßdaten übertragen, so erlöscht die grüne LED.
Die TxD und RxD-LEDs geben die Zustände der Signalleitungen wieder.
Im Alternativ Ausgabeformat werden 4 bzw. 5 Byte (3 Byte Daten und 1
Prozeßdaten
Alternatives Ausgabeformat
Standard Ausgabeformat
Beim Standard Ausgabeformat werden defaultmäßig 4 Byte (3 Byte Nutzdaten und 1 Byte Control/Status) im Buskoppler gemappt. Durch umparametrieren der KL6021 können bis zu 5 Byte Nutzdaten übertragen werden.
Verweis
Byte bzw. 2 Byte Control/Status-Byte) im Buskoppler gemappt. Die KL6021 wird im Alternativ Format ausgeliefert. Das Mapping der Klemme im Alternativ Format wird im Kapitel Klemmenkonfiguration näher beschrieben.
Im Anhang befindet sich eine Übersicht über die möglichen Mappingkonfigurationen in Abhängigkeit der einstellbaren Parameter.
Bei der RS485 Betriebsart werden die Daten in halbduplex Übertragung ausgetauscht. In dieser Betriebsart kann eine Busstruktur aufgebaut werden.
TxD+ RxD+
Anschluß bei RS422
Übertragung
TxD-
RxD+
RxD-
TxD+
RxDTxD-
Bei der RS422 Betriebsart werden die Daten vollduplex übertragen. Es können nur peer to peer Verbindungen hergestellt werden.
TxD+ RxD+
TxD-
RxD+
RxD-
RxD-
TxD+
TxD-
6 KL6021
Klemmenkonfiguration
Beckhoff-Lightbus
Koppler BK2000
Klemmenkonfiguration
Die Klemme kann über die interne Registerstruktur konfiguriert und parametriert werden.
Jeder Klemmenkanal wird im Buskoppler gemappt. In Abhängigkeit vom
Typ des Buskopplers und von der eingestellten Mapping-Konfiguration
(z.B. Motorola/Intel Format, Wordalignment,...) werden die Daten der
Klemme unterschiedlich im Speicher des Buskopplers abgebildet.
Zur Parametrierung einer Klemme ist es erforderlich, das Control-
/Statusbyte mit abzubilden.
Beim Beckhoff-Lightbus Koppler BK2000 wird neben den Datenbytes auch immer das Control-/Statusbyte gemappt. Dieses liegt stets im Low-Byte auf der Offsetadresse des Klemmenkanals. Bei der KL6021 wird das C/S-Byte ausschließlich im Registermodus genutzt. Das Ser.-C/S-Byte wird für den
Protokoll Handshake verwendet.
Beckhoff-Lightbus
Buskoppler
BK2000
Die Klemme wird im Buskoppler gemappt.
0
C/S
Nutz H Nutz L
Nutz H
C/S
Nutz L
C/S
D2
-
D0
-
D1
-
Ser. C/S
C/S
H L
Offset Klemme 3 Kanal 1 = 8
Nutzdatenzuordnung je nach Mappingkonfiguration
Offset Klemme 2 Kanal 1 = 4
KL6021
Offset Klemme 1 = 0
K-Bus
Zur Busklemme
Profibus-Koppler BK3000
Beim Profibus-Koppler BK3000 wird in der Master- Konfiguration Software eingestellt wie sich die KL6021 im Buskoppler mappen soll. Die KL6021 wird im Alternativ Format ausgeliefert. Soll das Standard Format und eine andere Nutzdatenlänge eingestellt werden, beachten Sie bitte die Register
34 und 35. Das Bild zeigt das Mapping für 4 Byte Eingangs- und 4 Byte
Ausgangsdaten.
KL6021 7
Klemmenkonfiguration
Profibus Buskoppler
BK3000
Die Klemme wird im Buskoppler gemappt.
0
Nutz H
C/S
Nutz L
Nutz H
C/S
D1
D2
Ser.-C/S
D0
D2
Das Control-/Statusbyte muß zur Parametrierung mit eingeblendet werden.
Offset Klemme 2 Kanal 2 = 7
Offset Klemme 2 Kanal 1 = 4
KL6021
Offset Klemme 1 Kanal 1 = 0
K-Bus
Zur Busklemme
Interbus Koppler BK4000
Der Interbus Koppler BK4000 mappt die KL6021 standardmäßig mit 4 Byte
Eingangs- und 4 Byte Ausgangsdaten. Eine Parametrierung über den
Feldbus ist nicht möglich. Soll die Klemme umparametriert werden, wird die Software KS2000 benötigt.
Interbus Buskoppler
BK4000
Die Klemme wird im Buskoppler gemappt.
0
Nutz H
Nutz L
Nutz H
Nutz L
Nutz H
D1
D2
Ser.-C/S
D0
Das Control-/Statusbyte muß zur Parametrierung mit eingeblendet werden (KS2000).
Offset Klemme 2 Kanal 1 = 6
Offset Klemme 2 Kanal 1 = 4
KL6021
Offset Klemme 1 Kanal 1 = 0
andere Buskoppler und weitere Angaben
i
Hinweis
Parametrierung mit der Software KS2000
K-Bus
Zur Busklemme
Nähere Angaben zur Mappingkonfiguration von Buskopplern finden Sie im jeweiligen Buskoppler-Handbuch im Anhang unter "Konfiguration der Master".
Im Anhang befindet sich eine Übersicht über die möglichen Mappingkonfigurationen in Abhängigkeit der einstellbaren Parameter.
Die Parametrierungen können unabhängig vom Feldbussystem mit der
Beckhoff Konfigurationssoftware KS2000 über die serielle Konfigurationsschnittstelle im Buskoppler durchgeführt werden.
8 KL6021
Registerbeschreibung
Prozeßvariablen
KL6021
Registerbeschreibung
Bei den komplexen Klemmen können verschiedene Betriebsarten bzw.
Funktionalitäten eingestellt werden. Die „Allgemeine Registerbeschreibung“ erläutert den Inhalt der Register, die bei allen komplexen Klemmen identisch sind.
Die klemmenspezifischen Register werden in dem darauf folgendem Kapitel erklärt.
Der Zugriff auf die internen Register der Klemme wird im Kapitel „Registerkommunikation“ beschrieben.
Allgemeine Registerbeschreibung
Komplexe Klemmen die einen Prozessor besitzen, sind in der Lage mit der
übergeordneten Steuerung bidirektional Daten auszutauschen. Diese
Klemmen werden im folgenden als intelligente Busklemmen bezeichnet. Zu ihnen zählen die analogen Eingänge (0-10V, -10-10V, 0-20mA, 4-20mA), die analogen Ausgänge (0-10V, -10-10V, 0-20mA, 4-20mA), serielle
Schnittstellenklemmen (RS485, RS232, TTY, Datenaustausch-Klemmen),
Zähler-Klemmen, Encoder-Interface, SSI-Interface, PWM-Klemme und alle anderen parametrierbaren Klemmen.
Alle intelligenten Klemmen besitzen intern eine in ihren wesentlichen Eigenschaften identisch aufgebaute Datenstruktur. Dieser Datenbereich ist wordweise organisiert und umfaßt 64 Speicherplätze. Über diese Struktur sind die wesentlichen Daten und Parameter der Klemme les- und einstellbar. Zusätzlich sind Funktionsaufrufe mit entsprechenden Parametern möglich. Jeder logische Kanal einer intelligenten Klemme besitzt eine solche Struktur (4-Kanal analog Klemmen besitzen also 4 –Registersätze).
Diese Struktur gliedert sich in folgende Bereiche:
(Eine Liste aller Register finden Sie am Ende dieser Dokumentation.)
Bereich Adresse
Prozeßvariablen
0-7
Typ-Register
8-15
Hersteller Parameter
16-30
Anwender Parameter
31-47
Erweiterter Anwenderbereich
48-63
R0-R7 Register im internen RAM der Klemme:
Die Prozeßvariablen können ergänzend zum eigentlichen Prozeßabbild genutzt werden und sind in ihrer Funktion klemmenspezifisch.
R0-R5: Diese Register besitzen eine vom Klemmen-Typ abhängige
Funktion.
R6: Diagnoseregister
Das Diagnoseregister kann zusätzliche Diagnose-Information enthalten. So werden z.B. bei seriellen Schnittstellenklemmen Paritäts-Fehler, die während der Datenübertragung aufgetreten sind, angezeigt.
R7: Kommandoregister
High-Byte_Write = Funktionsparameter
Low-Byte _Write = Funktionsnummer
High-Byte _Read = Funktionsergebnis
Low-Byte_ Read = Funktionsnummer
9
Registerbeschreibung
Typ-Register
Hersteller Parameter
10
R8-R15 Register im internen ROM der Klemme
Die Typ- und Systemparameter sind fest vom Hersteller programmiert und können vom Anwender nur ausgelesen und nicht verändert werden.
R8: Klemmentype:
Die Klemmentype in Register R8 wird zur Identifizierung der Klemme benötigt.
R9: Softwareversion X.y
Die Sofware-Version kann als ASCII Zeichenfolge gelesen werden.
R10: Datenlänge
R10 beinhaltet die Anzahl der gemultiplexten Schieberegister und deren
Länge in Bit.
Der Buskoppler sieht diese Struktur.
R11: Signalkanäle
Im Vergleich zu R10 steht hier die Anzahl der logisch vorhandenen Kanäle.
So kann z.B. ein physikalisch vorhandenes Schieberegister durchaus aus mehreren Signalkanälen bestehen.
R12: Minimale Datenlänge
Das jeweilige Byte enthält die minimal zu übertragene Datenlänge eines
Kanals. Ist das MSB gesetzt, so ist das Control/Status-Byte nicht zwingend notwendig für die Funktion der Klemme und wird bei entsprechender Konfiguration des Kopplers nicht zur Steuerung übertragen.
R13: Datentypregister
Datentypregister
0x00
Klemme ohne gültigen Datentyp
0x01
Byte-Array
0x02
Struktur 1 Byte n Bytes
0x03
Word-Array
0x04
Struktur 1 Byte n Worte
0x05
Doppelword-Array
0x06
Struktur 1 Byte n Doppelworte
0x07
Struktur 1 Byte 1 Doppelwort
0x08
Struktur 1 Byte 1 Doppelwort
0x11
Byte-Array mit variabler logischer Kanallänge
0x12
Struktur 1 Byte n Bytes mit variabler logischer Kanallänge
(z.B. 60xx)
0x13
Word-Array mit variabler logischer Kanallänge
0x14
Struktur 1 Byte n Worte mit variabler logischer Kanallänge
0x15
Doppelword-Array mit variabler logischer Kanallänge
0x16
Struktur 1 Byte n Doppelworte mit variabler logischer Kanallänge
R14: nicht benutzt
R15: Alignment-Bits (RAM)
Mit den Alignment-Bits wird die Analogklemme auf eine Bytegrenze im
Klemmenbus gelegt.
R16-R30 ist der Bereich der " Hersteller Parameter" (SEEROM)
Die Herstellerparameter sind spezifisch für jeden Klemmentyp. Sie sind vom Hersteller programmiert, können jedoch auch von der Steuerung ge-
ändert werden. Die Herstellerparameter sind spannungsausfallsicher in einem seriellen EERPOM in der Klemme gespeichert.
Diese Register können nur nach dem Setzen eines Codewords in R31 geändert werden.
KL6021
Erweiterter
Anwendungsbereich
Prozeßvariablen
Hersteller Parameter
KL6021
Registerbeschreibung
Anwender Parameter
i
Hinweis
R31-R47 Bereich " Anwendungs Parameter" (SEEROM)
Die Anwendungsparameter sind spezifisch für jeden Klemmentyp. Sie können vom Programmierer geändert werden. Die Anwendungsparameter sind spannungsausfallsicher in einem seriellen EEPROM in der Klemme gespeichert. Der Anwenderbereich ist über ein Codeword schreibgeschützt.
R31: Codeword-Register im RAM
Damit Parameter im Anwender-Bereich geändert werden können muß hier das Codeword 0x1235 eingetragen werden. Wird ein abweichender Wert in dieses Register eingetragen, so wird der Schreibschutz gesetzt. Bei inaktivem Schreibschutz wird das Codeword beim Lesen des Registers zurückgegeben. Ist der Schreibschutz aktiv, enthält das Register den Wert
Null.
R32: Feature-Register
Dieses Register legt die Betriebsarten der Klemme fest. So kann z.B. eine anwenderspezifische Skalierung bei den analogen E/A`s aktiviert werden.
R33 - R47
Vom Klemmentyp abhängige Register
R47-R63
Registererweiterung mit zusätzlichen Funktionen.
Klemmenspezifische Registerbeschreibung
R0: Anzahl der Datenbytes im Sende-FIFO
Im Low-Byte steht die Anzahl der Daten im Sende-FIFO. Das High-Byte ist nicht benutzt.
R1: Anzahl der Datenbytes im Empfangs-FIFO
Im Low-Byte steht die Anzahl der Daten im Empfangs-FIFO. Das High-
Byte ist nicht benutzt.
R2-R5: ohne Funktion
R6: Diagnoseregister
High-Byte: nicht benutzt
Low-Byte: Status des Empfangskanals (Bit 0 –7)
Bit Nr.
Bit 0
1
Bit 1
1
Bit 2
1
Bit 3
1
Bit 4
1
Bit 5 - 15
-
Bedeutung
Der Empfangsbuffer ist übergelaufen, ankommende
Daten gehen verloren.
Parity Error ist aufgetreten.
Framing Error ist aufgetreten.
Overrun Error ist aufgetreten.
Buffer ist voll nicht benutzt, don't change
R18: Buffer-Größe
[0x0080]
Das Register R18 legt die Anzahl der Daten im Empfangs-FIFO fest, ab der das BUF_F-Bit im Status-Byte gesetzt wird.
Low-Byte: wird dieser Wert erreicht, so wird BUF_F im Status gesetzt
High-Byte: nicht benutzt
11
Registerbeschreibung
Anwender-Parameter
R32: Baudrate:
[0x0006]
Bit Nr.
Bit 2 Bit 1
Bit 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
Bit 3 - 15
1 1 1
-
Baudrate
1200 Baud
2400 Baud
4800 Baud
9600 Baud [1 1 0]
19200 Baud nicht benutzt, don't change
Desweiteren kann die Baudrate nach folgender Gleichung eingestellt werden:
Baudrate = 4 MHz/(16*(HB+1))
Dabei muß das Low-Byte mit 0xFF beschrieben werden, und das High-
Byte (HB) gibt den Operator an.
R33: Datenrahmen
[0x0003]
In diesem Register wird die Einstellung des Datenrahmens vorgenommen.
Bit Nr.
Bit 2 Bit 1
Bit 0
0 0 1
Bit 3
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
0/1
Bit 4 - 15
-
Bedeutung
7 Datenbits, even-Parity
7 Datenbits, odd-Parity
8 Datenbits, no Parity [0 1 1]
8 Datenbits, even-Parity
8 Datenbits, odd-Parity
0: 1 Stop-Bit [0]
1: 2 Stop-Bits nicht benutzt, don't change
12 KL6021
i
Hinweis zu Bit6
Registerbeschreibung
KL6021
R34: Feature-Register:
[0x0003]
Das Feature-Register legt die Betriebsarten der Klemme fest.
Feature
Bit Nr.
Bit 0
0/1
Bit 1
0/1
Bit 2
1
Bit 3
1
Bit 4
1
Bit 5
0/1
Bit 6
1
Beschreibung der Betriebsart
1: Halbduplex: Der Empfang der von der Klemme gesendeten Daten wird unterdrückt.
0: Vollduplex: Gesendete Daten werden im RS485
Betrieb mitgehört. [0]
0: Standard Ausgabeformat
1: Alternatives Ausgabeformat [1]
Das Status-Byte wird von der Klemme einen Zyklus später als die höherwertigen Datenbytes in die
Schieberegister des K-Busses kopiert. Dadurch verringert sich die Datenübertragungsrate zur Steuerung. [0]
Das XON/XOFF-Protokoll wird von der Klemme beim
Senden von Daten unterstützt, d.h. die Klemme sendet die von der Steuerung übergebenen Daten, bis sie das Zeichen XOFF (DC3==0x13) vom Partner empfängt. Das Senden wird daraufhin solange unterbunden bis das Zeichen XON (DC1==0x11) empfangen wird. [0]
Das XON/XOFF-Protokoll wird von der Klemme beim
Daten-Empfang unterstützt. Die Klemme sendet das
Steuerzeichen XOFF, wenn 118 Zeichen im Buffer der Klemme stehen, XON wird gesendet, wenn vorher XOFF gesendet wurde und die Buffer-Grenze von
18-Byte unterschritten wurde. [0]
0: Die Klemme wird nach der RS485 Norm in einer
Busstruktur genutzt. [0]
1: Die Klemme wird als Punkt zu Punkt Verbindung genutzt (RS422), daraus folgt, daß der Controller die
Datenleitung nicht mehr hochohmig schaltet.
Kontinuierliches Senden der Daten aus dem Fifo.
Über die Steuerung wird der Sendebuffer gefüllt (bis zu 16 Byte). Mit steigender Flanke im Control-Byte.3 wird der gefüllte Buffer-Inhalt gesendet. Sind die Daten übertragen, so wird dies durch das Setzen des
Bits Status-Byte.2 von der Klemme an die Steuerung quittiert. Status-Byte.2 wird mit Control-Byte.3 zurückgenommen. nicht benutzt, don't change
Bit 7-15
-
Dieses Feature ist gültig für alle Klemmen ab Software Version 3x. Die
Versionsangabe ist auf der rechten Seitenfläche der Klemme zu finden, in der Seriennummer: xxxx3xxx
Bsp.: 52983A2A
⇒
Software Version 3A
R35: Anzahl der im Buskoppler gemappten Datenbytes
[0x0003]
Low-Byte: Anzahl der im Buskoppler und zur Steuerung übertragenen Datenbytes. Es können zwischen 1 und 5 Datenbytes übertragen werden.
Sollen mehr als 3 Byte Nutzdaten übertragen werden, muß die neue Byte-
Anzahl in dieses Register eingetragen werden.
High-Byte = nicht benutzt
13
Registerbeschreibung
Registerzugriff über den
Prozeßdatenaustausch
Bit 7=1: Registermodus
Bit 6=0: lesen
Bit 6=1: schreiben
Bit 0 bis 5: Adresse
Control-Byte im
Register-Modus
Registerkommunikation KL6021
Wenn Bit 7 des Control-Bytes gesetzt wird, werden die ersten zwei Byte der Nutzdaten nicht zum Prozeßdatenaustausch verwendet, sondern in den Registersatz der Klemme geschrieben oder daraus ausgelesen.
In Bit 6 des Control-Bytes legen Sie fest, ob ein Register ausgelesen oder beschrieben werden soll. Wenn das Bit 6 nicht gesetzt ist, wird ein Register ausgelesen, ohne es zu verändern. Der Wert kann dem Eingangs-
Prozeßabbild entnommen werden.
Wird das Bit 6 gesetzt, werden die Nutzdaten in ein Register geschrieben.
Sobald das Status-Byte im Eingangs-Prozeßabbild eine Quittung geliefert hat, ist der Vorgang abgeschlossen (siehe Bsp.).
In die Bits 0 bis 5 des Control-Bytes wird die Adresse des anzusprechenden Registers eingetragen.
MSB
REG=1 W/R A5 A4 A3 A2 A1 A0
REG = 0 : Prozeßdatenaustausch
REG = 1 : Zugriff auf Registerstruktur
W/R = 0 : Register lesen
W/R = 1 : Register schreiben
A5..A0 = Registeradresse
Mit Adressen A5...A0 sind insgesamt 64 Register adressierbar.
Zum Buskoppler
K-Bus
14
Control-/
Statusbyte
Nutzdaten
2 oder mehr Byte
C/S-Bit 7
H L
Wenn Control-Bit 7=0: Ein-/Ausgabe
Wenn Control-Bit 7=1:
Registerkonfiguration
63
Wenn Control-Bit 7=1:
Adresse im Control-Bit 0-5
Wenn Control-Bit 6=0: lesen
Wenn Control-Bit 6=1: schreiben
Registersatz der Klemme
64 words
Komplexe Busklemme
0
H L
Das Control- bzw. Status-Byte belegt die niedrigste Adresse eines logischen Kanals. Die entsprechenden Registerwerte befinden sich in den folgenden 2-Datenbytes. (Ausnahme ist der BK2000: hier wird nach dem
Control- bzw. Status-Byte ein nicht genutztes Daten-Byte eingeschoben, und somit der Registerwert auf eine Word-Grenze gelegt).
KL6021
Beispiel ein weiteres Beispiel
Registerbeschreibung
Lesen des Registers 8 im BK2000 mit einer KL3022 und der Endklemme:
Werden die folgenden Bytes von der Steuerung zur Klemme übertragen,
Byte0
Control
0x88
Byte1
Nicht benutzt
0xXX
Byte2
Daten aus, high byte
0xXX
Byte3
Daten aus, low byte
0xXX so liefert die Klemme die folgende Typ-Bezeichnung zurück (0x0BCE entspricht dem unsigned Integer 3022).
Byte0
Status
0x88
Byte1
Nicht benutzt
0x00
Byte2
Daten ein, high byte
0x0B
Byte3
Daten ein, low byte
0xCE
Schreiben des Registers 31 im BK2000 mit einer intelligenten Klemme und der Endklemme:
Werden die folgenden Bytes (Anwender-Codeword) von der Steuerung zur
Klemme übertragen,
Byte0
Control
0xDF
Byte1
Nicht benutzt
0xXX
Byte2
Daten aus, high byte
0x12
Byte3
Daten aus, low byte
0x35 so wird das Anwender-Codeword gesetzt und die Klemme liefert als Quittung die Registeradresse mit dem Bit 7 für Registerzugriff zurück.
Byte0
Status
0x9F
Byte1
Nicht benutzt
0x00
Byte2
Daten ein, high byte
0x00
Byte3
Daten ein, low byte
0x00
KL6021 15
Datenaustausch, Funktion
Control-Byte im
Prozeßdatenaustausch
Datenaustausch, Funktion
Das Control-Byte wird von der Klemme zur Steuerung übertragen. Es kann im Registermodus (REG = 1) oder im Prozeßdatenaustausch (REG = 0) genutzt werden (siehe Anmerkung im Anhang). Zur Abwicklung der Daten-
übertragung (Handshake) wird das Control- und Status- Byte im Prozeßdatenaustausch benutzt
MSB
REG=0 OL2 OL1 OL0 0 IR RA TR
Status-Byte im
Prozeßdaten-Modus
Das Status-Byte wird von der Klemme zur Steuerung übertragen. Es enthält die für den Handshake erforderlichen Daten.
MSB
REG=0 IL2 IL1 IL0 BUF_F IA RR TA
TR/TA:TRANSMIT-
REQUEST/ TRANSMIT-
ACCEPTED Bits
Beispiel
RA/RR:REICEIVE-
ACCEPTED/RECEIVE-
REQUEST
Der Handshake für das Senden der Daten wird über dieses Bit durchgeführt. Ein Zustandsänderung von TR bewirkt, daß die über OL0-OL2 festgesetzte Anzahl von Daten (maximal 5) in das Sende-FIFO geladen werden. Die Klemme signalisiert über TA die Ausführung dieses Befehls.
Output
Control-Byte
Input
Status-Byte
00000000
0XXXX0X0
00100001
Datenbytes: In D0 und
D1, Registerdaten
0XXXX0X0
....
....
00100001
Datenbytes: In D0 und
D1,
0XXXX0X1
01010000
Datenbytes In D0 bis D4
0XXXX0X1
Datenbytes:DC
....
....
01010000
Datenbytes: In D0 und
D1, Registerdaten
0XXXX0X0
Kommentar
Start Datenübertragung
Steuerung fordert von der
Klemme
2-Daten zu senden
Klemme hat 2 Daten in Sende
FIFO geladen, Befehl ist ausgeführt
Steuerung fordert von der
Klemme
5-Daten (D0-D4) zu senden
Klemme hat 5 Daten in Sende
FIFO geladen, Befehl ist ausgeführt
Über eine Zustandsänderung von RR teilt die Klemme der Steuerung mit, daß sich die in IL0-IL1 angezeigte Anzahl von Daten in D0-D4 befinden.
Die Übernahme der Daten wird im Control-Byte mit RA quittiert, erst daraufhin werden neue Daten von der Klemme zur Steuerung übertragen.
Beim ersten Empfang von Daten ist das IL0-Bit gleich 1, auch wenn mehrere Bytes empfangen wurden.
16 KL6021
Beispiel
Datenaustausch, Funktion
IR/IA:
INIT-REQUEST/INIT-
ACCEPTED
Beispiel
BUF_F:
BUFFER-FULL_Flag
Fehlerbehandlung
Output
Control-Byte
Input
Status-Byte
00000000
0XXXX00X
0XXX000X
0011X01X
....
....
0XXX001X
0XXX001X
0011X01X
0101X00X
....
....
0XXX000X
0101X00X
Kommentar
Start Datenübertragung
Klemme fordert von der Steuerung
3-Daten von D0-D2 zu übernehmen
Steuerung hat Daten übernommen
Klemme fordert von der Steuerung
5-Daten von D0-D4 zu übernehmen
Steuerung hat Daten übernommen
Ist IR high, so führt die Klemme eine Initialisierung durch. Die Sende und
Empfangsfunktionen werden gesperrt, die FIFO-Zeiger werden zurückgesetzt und die Schnittstelle wird mit den Werten der zuständigen Register
(R32-R35,R18) initialisiert. Die Ausführung der Initialisierung wird von der
Klemme mit IA quittiert.
Output
Control-Byte
Input
Status-Byte
0XXXXXXX
0XXXXXXX
00000100
0XXXXXXX
....
....
00000100
00000100
00000000
00000100
....
....
00000000
00000000
Kommentar
Start Datenübertragung
Initialisierung wird von Steuerung gefordert
Klemme hat Initialisierung vollzogen
Steuerung fordert Datenaustausch
Klemme ist bereit
Der Empfangs-FIFO ist voll. Daten die jetzt empfangen werden, gehen verloren.
Tritt ein Parity, Framing oder Overun Error auf, so geht das betreffende
Datum für die Übertragung verloren, es wird nicht in das Empfangs-FIFO der Klemme geladen.
Ist der Buffer voll, so werden die ankommenden Daten ignoriert.
Im Fehlerfall werden die entsprechenden Diagnosebits in R6 gesetzt .
KL6021 17
Anhang
Standard Format
Alternatives Format
Default: CANCAL,
CANopen, RS232,
RS485, ControlNet,
DeviceNet
Default: Interbus,
Profibus
Anhang
Wie bereits im Kapitel Klemmenkonfiguration beschrieben wurde, wird jede
Busklemme im Buskoppler gemappt. Dieses Mapping vollzieht sich im
Standardfall mit der Defaulteinstellung im Buskoppler / Busklemme. Mit der
Beckhoff Konfigurationssoftware KS2000 oder mit einer Master Konfigurationssoftware (z.B. ComProfibus oder TwinCAT System Manager) ist es möglich diese Defaulteinstellung zu verändern. Die folgenden Tabellen geben darüber Auskunft wie sich die KL6021, abhängig von den eingestellten Parametern, im Buskoppler mappt.
Mapping im Buskoppler
Im Standard Format wird die KL6021 defaultmäßig mit 4 Byte (einstellbar :
2 bis 6 Byte über R35) Eingangs- und Ausgangsdaten gemappt.
Anmerkung: Im Standard Format wird das CT/ST-Byte für Register- und
Prozeßdaten- Kommunikation genutzt.
Komplette Auswertung = X
I/O Offset High Byte Low Byte
3
MOTOROLA Format = X
Wordalignment = X
2
1
0
D4(opt.)
D2(opt.)
D0
D3(opt.)
D1(opt.)
CT/ST
Im alternativen Format wird die KL6021 mit 4/6 Byte Eingangs- und 4/6
Byte Ausgangsdaten gemappt. Die KL6021 wird in dem Alternativ Format ausgeliefert.
Anmerkung: Im Alternativ Format wird das CT/ST-Byte nur für die Registerkommunikation und das Ser.CT/ST-Byte nur für den Daten-Handshake genutzt.
I/O Offset High Byte Low Byte
Komplette Auswertung = 0
MOTOROLA Format = 0
= 0 Wordalignment
Komplette Auswertung = 0
MOTOROLA Format = 1
Wordalignment = 0
3
2
1
0
I/O Offset
3
2
1
0
D2
D0
High Byte
D1
Ser-CT/ST
D1
Ser-CT/ST
Low Byte
D2
D0
Komplette Auswertung = 1
MOTOROLA Format = 0
Wordalignment = 0
Komplette Auswertung = 1
MOTOROLA Format = 1
Wordalignment = 0
I/O Offset High Byte Low Byte
3
2
1
0
D2
--
Ser-CT/ST
D1
D0
CT/ST
I/O Offset
3
2
1
0
High Byte
D1
--
D0
Low Byte
D2
Ser-CT/ST
CT/ST
18 KL6021
Anhang
Default: Lightbus,
Busklemmen Controller
(BCxxxx)
Legende
Komplette Auswertung = 1
MOTOROLA Format = 0
Wordalignment = 1
I/O Offset
3
2
1
0
High Byte
D2
--
D0
--
Low Byte
D1
--
Ser-CT/ST
CT/ST
I/O Offset High Byte Low Byte
Komplette Auswertung = 1
MOTOROLA Format = 1
Wordalignment = 1
3
2
1
0
D1
--
Ser-CT/ST
--
D2
--
D0
CT/ST
Komplette Auswertung: Die Klemme wird mit Control/ Status-Byte gemappt.
Motorola Format: Es ist das Motorola oder Intel Format einstellbar.
Wordalignment: Die Klemme liegt auf einer Wordgrenze im Buskoppler.
CT: Control- Byte (erscheint im PA der Ausgänge).
ST: Status- Byte (erscheint im PA der Eingänge).
Ser.-CT: Control-Byte für den Handshake (erscheint im PA der Ausgänge)
Ser.-ST: Status-Byte für den Handshake (erscheint im PA der Eingänge)
D0 – D4: Datenbyte 0 – 4
KL6021 19
Anhang
Registertabelle
Registersatz
Adresse Bezeichnung
R0
Anzahl Datenbytes im Sende-Buffer
Defaultwert
variabel
R1
Anzahl Datenbytes im Empfangs-Buffer
R2
nicht benutzt
R3
nicht benutzt
R4
nicht benutzt variabel
0x0000
0x0000
0x0000
R5
nicht benutzt
R6
Diagnose-Register
R7
Kommandoregister- nicht benutzt
R8
Klemmentype
R9
Softw. Versionsnummer
R10
Multiplex-Schieberegister
R11
Signalkanäle
R12
minimale Datenlänge
R13
Datenstruktur
R14
nicht benutzt
R15
Alignment-Register
R16
Hardware Versionsnummer
R17
nicht benutzt
R18
Buffer voll - Meldung
R19
nicht benutzt
R20
nicht benutzt
R21
nicht benutzt
R22
nicht benutzt
R23
nicht benutzt
R24
nicht benutzt
R25
nicht benutzt
R26
nicht benutzt
R27
nicht benutzt
R28
nicht benutzt
R29
nicht benutzt
R30
nicht benutzt
R31
Codeword-Register
R32
Baudrate
R33
Datenrahmen
R34
Feature-Register
R35
Anzahl Datenbytes zum Buskoppler
R36
nicht benutzt
R37
nicht benutzt
R38
nicht benutzt
R39
nicht benutzt
R40
nicht benutzt
R41
nicht benutzt
R42
nicht benutzt
R43
nicht benutzt
R44
nicht benutzt
R45
nicht benutzt
R46
nicht benutzt
R47
nicht benutzt
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000 variabel
0x0006
0x0000 variabel
0x0000
6021
0x????
0x0218
0x0130
0x3030
0x0000
0x0000 variabel spezifisch
0x0000
0x0080
0x0003
0x0002
0x0003
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
0x0000
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R
R
R/W
R/W
R/W
R/W
R
R
R
R
R
R
R
R/W
R
R
R
R
R
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
RAM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
ROM
ROM
RAM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
SEEROM
Speichermedium
RAM
RAM
RAM
ROM
ROM
ROM
ROM
20 KL6021
Anhang
Support und Service
Beckhoff und seine weltweiten Partnerfirmen bieten einen umfassenden Support und Service, der eine schnelle und kompetente Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur
Verfügung stellt.
Beckhoff Support
Der Support bietet Ihnen einen umfangreichen technischen Support, der Sie nicht nur bei dem Einsatz einzelner Beckhoff Produkte, sondern auch bei weiteren umfassenden Dienstleistungen unterstützt:
• weltweiter Support
•
Planung, Programmierung und Inbetriebnahme komplexer Automatisierungssysteme
• umfangreiches Schulungsprogramm für Beckhoff Systemkomponenten
Hotline:
Fax:
E-Mail:
+ 49 (0) 5246/963-157
+ 49 (0) 5246/963-9157 [email protected]
Beckhoff Service
Das Beckhoff Service Center unterstützt Sie rund um den After-Sales-Service:
•
Vor-Ort-Service
•
Reparaturservice
•
Ersatzteilservice
•
Hotline-Service
Hotline:
Fax:
E-Mail:
+ 49 (0) 5246/963-460
+ 49 (0) 5246/963-479 [email protected]
Beckhoff Firmenzentrale
Beckhoff Automation GmbH
Eiserstr. 5
33415 Verl
Germany
Telefon: + 49 (0) 5246/963-0
Fax:
E-Mail:
+ 49 (0) 5246/963-198 [email protected]
Web: www.beckhoff.de
Weitere Support- und Service-Adressen entnehmen Sie bitte unseren Internetseiten unter http://www.beckhoff.de. Dort finden Sie auch weitere Dokumentationen zu Beckhoff Komponenten
KL6021 21
