Schneider Electric XBTN/R, Protocollo Modbus slave Guida utente
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Schneider Electric
Protocollo Modbus slave
XBT N/R/RT
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Indice
Informazioni di sicurezza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Informazioni su... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Capitolo 1
Principi di funzionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Informazioni generali sulla comunicazione bus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Esempio di bus di comunicazione Modbus RTU su linea seriale . . . . . . . . . . . . 22
Capitolo 2
Configurazione software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Capitolo 3
variabili supportate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Capitolo 4
cavi e connessioni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Collegamenti dei pin sul connettore SUB-D25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Capitolo 5
Diagnostica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Segnalazione degli errori rilevati dei terminali XBT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Capitolo 6
Principio della larghezza di banda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
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Appendici
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Appendice A
Richieste di comunicazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Glossario
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Indice analitico
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
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Informazioni di sicurezza
§
Informazioni importanti
NOTA Leggere attentamente queste istruzioni e osservare l'apparecchiatura per acquisire familiarità prima di iniziare le operazioni di installazione, uso o manutenzione. I seguenti messaggi speciali possono apparire in diverse parti della documentazione oppure essere indicati sull'apparecchiatura per segnalare rischi o per richiamare l'attenzione su informazioni che chiariscono o semplificano una procedura.
L'aggiunta di questo simbolo a un'etichetta di Pericolo o Avvertenza relativa alla sicurezza indica che esiste un rischio da shock elettrico che può causare lesioni personali se non vengono rispettate le istruzioni.
Questo simbolo indica un possibile pericolo. È utilizzato per segnalare all'utente potenziali rischi di lesioni personali. Rispettare i messaggi di sicurezza evidenziati da questo simbolo per evitare da lesioni o rischi all'incolumità personale.
PERICOLO
PERICOLO indica una condizione immediata di pericolo, la quale, se non evitata, può causare seri rischi all'incolumità personale o gravi lesioni.
AVVERTENZA
AVVERTENZA indica una situazione potenziale di pericolo, la quale, se non evitata, può causare gravi rischi all'incolumità personale o danni alle apparecchiature.
ATTENZIONE
ATTENZIONE indica una situazione di potenziale pericolo, la quale, se non evitata, può causare lesioni personali o danni alle apparecchiature.
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Informazioni di sicurezza
NOTA
IMPORTANTE
Le apparecchiature elettriche devono essere installate, usate e riparate solo da personale qualificato. Schneider Electric non assume nessuna responsabilità per qualunque conseguenza derivante dall'uso di questo materiale.
© 2008 Schneider Electric. Tutti i diritti riservati.
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Informazioni su...
In breve
Scopo del documento
Nota di validità
Questo documento descrive la comunicazione tra i sistemi di automazione e la gamma di prodotti XBT N/R/RT utilizzando il protocollo Modbus slave.
I dati e le illustrazioni contenute in questo documento non sono vincolanti. In linea con una politica volta al continuo sviluppo dei propri prodotti, il fabbricante si riserva il diritto di apportarvi modifiche senza preavviso. Le informazioni contenute in questo documento sono soggette a variazioni senza preavviso e non si devono interpretare come vincolanti per Schneider Electric.
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Avvertenza
Scheda di istruzioni XBT N/R/RT
Protocollo Modbus - Guida di riferimento
Manuale d’uso XBT N/R/RT
Vijeo-Designer Lite
W916810140111 A08
PI-MBUS-300
(disponibile sul sito www.modbus.org
33003966
Guida in linea
Schneider Electric non si assume la responsabilità di eventuali errori od omissioni contenute in questo documento. Saremo lieti di ricevere suggerimenti volti a migliorare o correggere eventuali errori che possiate riscontrare in questa pubblicazione.
È vietata la riproduzione di questo documento, interamente o in parte, in qualsiasi forma o con qualsiasi sistema elettronico o meccanico, compresa la fotocopia, senza espressa autorizzazione scritta da parte di Schneider Electric.
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Informazioni su...
L’installazione e l’uso di questo prodotto devono avvenire nel rispetto dei regolamenti di sicurezza nazionali, regionali e interni del paese di pertinenza. Per ragioni di sicurezza e per garantire la conformità con i dati di sistema documentati, gli interventi di riparazione dei componenti si possono affidare solo al fabbricante.
Poiché i terminali XBT N/R/RT non sono destinati a pilotare processi critici dal punto di vista della sicurezza, non esistono istruzioni specifiche a tale riguardo.
Commenti utente Inviare eventuali commenti all'indirzzo e-mail [email protected]
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Principi di funzionamento
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Presentazione
Panoramica Questo capitolo descrive i principi di funzionamento dei terminali XBT nelle applicazioni che utilizzano il protocollo Modbus slave.
AVVERTENZA
PERDITA DI CONTROLLO z z z z
Nel progettare gli schemi di comando considerare i potenziali guasti dei percorsi di controllo e prevedere, per le funzioni critiche, sistemi che garantiscano condizioni di sicurezza durante e dopo il guasto di un percorso. Funzioni di controllo critiche sono ad esempio l'arresto di emergenza e di oltrecorsa.
Per le funzioni di controllo critiche occorre prevedere percorsi separati o ridondanti.
I percorsi di controllo di sistema possono comprendere collegamenti di comunicazione. Non trascurare le conseguenze di eventi imprevedibili quali ritardi nella trasmissione o guasti del collegamento.*
Prima della messa in servizio controllare singolarmente e integralmente il corretto funzionamento di ogni singolo Magelis XBT N/R/RT.
Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare morte, gravi infortuni o danni alle apparecchiature.
*Per ulteriori informazioni consultare NEMA ICS 1.1 (edizione aggiornata), Safety
Guidelines for the Application, Installation, and Maintenance of Solid State Control
(Direttive di sicurezza per applicazione, installazione e manutenzione di comandi allo stato solido)
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Principi di funzionamento
Contenuto di questo capitolo
Questo capitolo contiene le seguenti sottosezioni:
Argomento
Informazioni generali sulla comunicazione bus
Principio di comunicazione master/slave
Comunicazione secondo il modello OSI
Modo di trasmissione Modbus RTU
Framing Modbus RTU
Descrizione del frame Modbus
Esempio di bus di comunicazione Modbus RTU su linea seriale
Lunghezza del cavo e messa a terra
Terminazione RC
Polarizzazione di linea
Indirizzamento
Simboli apparecchiature
Pagina
10
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Principi di funzionamento
Informazioni generali sulla comunicazione bus
Panoramica I terminali XBT possono essere collegati ai PLC utilizzando protocolli diversi. Questo documento descrive la comunicazione sui bus di campo Modbus con il protocollo
Modbus RTU, utilizzando un terminale XBT in funzione di slave.
AVVERTENZA
LE APPARECCHIATURE POSSONO METTERSI IN FUNZIONE SENZA
PREAVVISO
L'installazione e l’uso del protocollo richiedono la presenza di personale autorizzato e correttamente addestrato.
Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare morte, gravi infortuni o danni alle apparecchiature.
Funzioni dei terminali XBT
Di norma i terminali sono collegati a un’apparecchiatura di comunicazione (PLC o simili) tramite il bus di campo. L’XBT e il PLC funzionano in modo autonomo.
I terminali XBT eseguono le seguenti funzioni: z funzione di monitoraggio: i terminali XBT visualizzano i processi attivi nei PLC e z indicano gli stati di allarme funzione di comando: i terminali XBT trasmettono informazioni al PLC a seguito di una richiesta dell'utente
Funzioni dei bus Un sistema bus offre la possibilità di connettere dispositivi diversi con una rete di cablaggio singola.
Funzioni dei protocolli
Il protocollo definisce il linguaggio utilizzato da tutte le apparecchiature connesse al bus.
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Principi di funzionamento
Principi applicativi
La figura seguente mostra un'applicazione Modbus di base con un XBT in funzione di slave:
1
12
2 3 4
1 TWIDO, collegato mediante il connettore TER
2 Variatori di velocità Altivar 31
3 Variatori di velocità Altivar 31
4 XBT R
Per quanto riguarda la comunicazione l’XBT è completamente passivo. Il PLC legge o scrive i dati nella memoria dell’XBT. Se il PLC non invia alcun dato all’XBT (o non cerca di leggere dalla memoria dell’XBT), i valori della memoria dell’XBT non sono aggiornati. Allo scadere del timeout della comunicazione, i valori visualizzati dall’XBT sono sostituiti da una serie di ??
e viene visualizzato un messaggio di sistema per segnalare l’errore di connessione. Per evitare qualsiasi verifica di timeout da parte dell’XBT, immettere il valore 0 per questo parametro.
Premendo un tasto, se la parola Stato tasti funzione non è stata letta dal
PLC, il LED associato al tasto lampeggia ripetutamente e una nuova pressione del tasto non ha alcun effetto. Quando la parola è stata letta dal PLC, il LED smette di lampeggiare ed è possibile utilizzare nuovamente il tasto.
Nota: In modalità Modbus slave, il terminale dell’XBT non legge/scrive le variabili del PLC.
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Principi di funzionamento
Principio di comunicazione master/slave
Panoramica
Caratteristiche del principio master/slave
La comunicazione Modbus avviene sulla base del principio master / slave illustrato di seguito:
Il principio master/slave si caratterizza come segue: z z z z z z z z
Al bus si connette un solo master alla volta.
È possibile connettere allo stesso bus seriale uno o più slave.
Solo il master può inizializzare la comunicazione, ovvero inviare richieste agli slave.
Nelle comunicazioni Modbus il master può inizializzare una sola transazione
Modbus alla volta.
Nelle comunicazioni Modbus il master può comunicare con ogni nodo slave singolarmente (modo unicast) o con tutti gli slave contemporaneamente (modo broadcast).
Gli slave possono solo rispondere a richieste ricevute dal master.
Gli slave non possono inizializzare la comunicazione né verso il master, né verso altri slave.
Nelle comunicazioni Modbus gli slave generano un messaggio di errore e lo inviano in risposta al master quando si verifica un errore di ricezione del messaggio o se lo slave non è in grado di eseguire l’azione richiesta.
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Principi di funzionamento
Terminali con funzione di slave in applicazioni
Modbus
In applicazioni Modbus slave, il terminale XBT funge da dispositivo slave, ossia da server.
Comunicazione master / slave
Un Master
1
Ac qu isi zio ne
7 in vi o va lo re
8
Ris po sta
Ric hie sta
Ind. 1 Ind. 2 Ind. 3 Ind. 4 Ind. n
9
2 3 4
1 Piattaforma di automazione PLC Premium
2 XBT R411 (in funzionamento Modbus slave)
3 PLC di sicurezza XPSMF40
4 PLC di sicurezza XPSMF30
5 TesysU
6 Altivar 71
7 Bus Modbus SL
8 gli slave non possono inizializzare la comunicazione
9 gli slave non possono comunicare con altri slave
5 6
14
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Principi di funzionamento
Comunicazione secondo il modello OSI
In breve
Livelli del modello OSI
La comunicazione tra dispositivi dello stesso tipo può avvenire solo definendo standard di interconnessione che stabiliscano il comportamento di ognuno di essi in relazione agli altri. Questi standard sono stati sviluppati da ISO (acronimo di
International Standard Organization), che ha definito un’architettura di rete normalizzata comunemente nota come modello OSI (Open System
Interconnection).
Il modello è costituito da sette livelli progressivi, ciascuno dei quali svolge una parte specifica delle funzioni necessarie ad interconnettere un sistema.
I livelli comunicano con i livelli equivalenti di altri dispositivi tramite protocolli standardizzati. In un singolo dispositivo i livelli comunicano con quelli immediatamente adiacenti mediante interfacce hardware o software.
Dispositivo 2 Dispositivo 1
Applicazione
Presentazione
Sessione
Trasporto
Rete
Datalink
Fisico
Livelli di elaborazione dei dati
Livelli di comunicazione
Supporto fisico di interconnessione
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Nota: Il bus Modbus RTU, benché non li possieda tutti, in termini di livelli corrisponde a questo modello. Per questo bus di campo sono indispensabili solo i livelli applicazione (Modbus), datalink e fisico (Modbus RTU).
15
Principi di funzionamento
Livello applicazione
Il livello applicazione del bus di campo seriale Modbus RTU è quello visibile ai programmi dei dispositivi interconnessi. Serve a formulare le richieste (lettura/ scrittura di parole e bit, ecc.) da inviare al dispositivo remoto.
Il livello applicazione usato dal bus Modbus RTU è il protocollo di applicazione
Modbus.
Esempio per Modbus Master : Un terminale XBT collegato a un bus Modbus RTU in qualità di master invia richieste Modbus a un dispositivo slave Modbus per la lettura di variabili per aggiornare i valori rappresentati dagli oggetti semigrafici visualizzati su queste pagine.
Esempio per Modbus Slave : Un terminale XBT collegato a un bus Modbus RTU in qualità di slave riceve richieste Modbus dal master per aggiornare i valori rappresentati dagli oggetti semigrafici visualizzati su queste pagine.
Nota: Per ulteriori dettagli sul protocollo di applicazione Modbus (codici di richiesta, dettagli sulle classi, ecc.), visitare la pagina http://www.modbus.org
.
Livello datalink Il livello datalink del bus seriale Modbus RTU utilizza il principio di comunicazione master/slave. Il livello datalink definisce un metodo di comunicazione di basso livello per il mezzo di comunicazione (livello fisico).
Nota: Una delle ragioni che spiegano la gestione master/slave è la possibilità di calcolare in qualsiasi momento il tempo di trasferimento delle richieste e delle risposte da ciascun dispositivo. Questo consente al terminale di dimensionare il volume della comunicazione sul bus con molta precisione, per evitare saturazioni o perdita di dati.
Nota: Quando si impiega il driver Modbus (RTU) il terminale XBT funge da master del bus. Quando si impiega il driver Modbus slave (RTU) il terminale XBT funge da slave sul bus.
Nota: Per ulteriori informazioni (datagrammi, dimensioni dei frame, ecc.) visitare la pagina http://www.modbus.org
.
16
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Livello fisico
Principi di funzionamento
Il livello fisico del modello OSI caratterizza la topologia del bus o della rete di comunicazione, e il mezzo (cavo, filo, fibra ottica, ecc.) che trasporta i dati e la relativa codifica elettrica.
Nel quadro di un bus seriale Modbus RTU la topologia può essere di tipo a stella
(daisy-chain), a derivazione o mista. Il mezzo è costituito da doppini intrecciati schermati e il segnale è un segnale di banda base con velocità predefinita di
19.200 bit/s.
Nota: Perché tutti i dispositivi possano comunicare tra loro sullo stesso bus la velocità deve essere identica.
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Principi di funzionamento
Modo di trasmissione Modbus RTU
Panoramica RTU è il modo di trasmissione standard Modbus supportato dai terminali XBT. In questo modo di trasmissione ogni byte a 8 bit di un messaggio contiene 2 caratteri esadecimali da 4 bit.
I terminali XBT non supportano il modo di trasmissione ASCII, ormai obsoleto.
Formato dei byte Ogni byte (11 bit) presenta questo formato
Sistema di codifica
Bit per byte
Parità binario a 8 bit
1 bit di start
8 bit di dati, il bit meno significativo viene inviato per primo
1 bit per completamento di parità
1 bit di stop pari dispari nessuna parità
I bit di start e stop sono integrati nella parte iniziale (bit di start) e finale (bit di stop) di un byte per indicarne l’inizio (bit di start) o la fine (bit di stop).
Di solito il modo di trasmissione Modbus RTU include un bit di parità che esegue un controllo errori sul contenuto del byte. In deroga allo standard Modbus, i terminali
XBT supportano anche la trasmissione dei dati con 1 bit di start, 8 bit di dati, con un solo bit di stop e senza bit di parità. A scelta, i dati si possono trasmettere con o senza controllo di parità; controllare comunque sempre che tutte le apparecchiature connesse al bus Modbus siano configurate allo stesso modo; diversamente la comunicazione non è possibile.
Sequenza di bit in modo RTU con controllo di parità
Start 1 2 3 4 5 6 7 8 Parità Stop
Nota: Perché tutti i dispositivi possano comunicare tra loro sullo stesso bus, la parità e il numero dei bit di dati devono essere identici per tutti i dispositivi.
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Principi di funzionamento
Framing Modbus RTU
Panoramica
Frame RTU
Un messaggio Modbus viene trasmesso in un frame con un punto iniziale e un punto finale definiti. che indicano al dispositivo ricevente il momento di inizio di un messaggio e il suo completamento. I dispositivi riceventi possono rilevare messaggi incompleti e informare il master emettendo codici di errore.
Oltre ai dati utente, il frame RTU comprende le seguenti informazioni: z z z indirizzo slave (1 byte) codice funzione (1 byte) campo di verifica di ridondanza ciclica (CRC)
La dimensione massima di un frame RTU è 256 byte.
Frame messaggio RTU
Indirizzo slave
1 byte
Codice funzione
1 byte
Dati
0...252 byte
CRC
Byte basso CRC
2 byte
Byte alto CRC
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Principi di funzionamento
Separazione dei frame dei messaggi con intervalli di silenzio
I singoli frame sono separati da un intervallo di silenzio, detto anche ritardo interframe, della durata di almeno 3,5 caratteri. L'illustrazione seguente mostra 3 frame separati da un ritardo interframe di almeno 3,5 caratteri.
Frame dei messaggi separati da intervalli di silenzio
1 2 3 t
0 ritardo interframe ritardo interframe ritardo interframe almeno 3,5 caratteri
Inizio frame
> 3,5 caratteri almeno 3,5 caratteri
3,5 caratteri
4,5 caratteri
1 Frame 1
2 Frame 2
3 Frame 3
Frame dei messaggi RTU con intervalli di silenzio iniziale e finale
Messaggio Modbus
Indirizzo slave
8 bit
Codice funzione
8 bit
Dati
N x 8 bit
CRC
16 bit
Fine frame
> 3,5 caratteri
Rilevamento di frame incompleti
In modo RTU è necessario che l’intero frame del messaggio sia trasmesso come flusso continuo di caratteri, perché il dispositivo ricevente interpreta come frame incompleti gli intervalli di silenzio superiori a 1,5 caratteri tra due caratteri consecutivi e li scarta.
Rilevamento di frame incompleti
1 2 t
0
< 1,5 caratteri
1 Frame 1 OK
2 Frame 2 non OK
20
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Principi di funzionamento
Descrizione del frame Modbus
Panoramica
Campo indirizzo
Un frame Modbus si definisce anche frame di dati o telegramma. Il frame Modbus di base è costituito dall’unità dati protocollo (PDU) che nella comunicazione Modbus
SL viene integrata dal campo dell’indirizzo dello slave Modbus SL e dal campo di verifica errori.
Frame Modbus
PDU Modbus su linea seriale
Codice funzione Dati CRC (o LRC)
PDU Modbus
Segmenti del frame
Il frame esteso per Modbus su linea seriale si compone dei segmenti elencati di seguito:
Dimensione Descrizione Segmento del frame
Campo indirizzo
Codice funzione
Dati
CRC
1 Byte
1 Byte n byte (byte alto, byte basso)
2 byte (byte basso, byte alto) contiene l’indirizzo dello slave richiesto contiene il codice funzione contiene i dati che fanno parte della richiesta contiene la somma di controllo dell’errore
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Principi di funzionamento
Esempio di bus di comunicazione Modbus RTU su linea seriale
Presentazione
Esempi di bus
I dispositivi Schneider servono ad associare bus di comunicazione Modbus RTU su linea seriale con stazioni stand-alone, abilitandole alla comunicazione con i terminali di interfaccia operatore XBT.
Le figure seguenti mostrano due esempi di bus Modbus RTU su linea seriale utilizzabili con stazioni stand-alone Premium o Quantum:
Modbus Modbus
XBT R XBT R
22
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Principi di funzionamento
Lunghezza del cavo e messa a terra
Panoramica
Fattori che influenzano la lunghezza del cavo bus.
Per configurare una nuova applicazione Modbus, utilizzare sempre un cavo schermato a doppino intrecciato e tenere conto della lunghezza massima consentita. Il cavo bus e le singole derivazioni sono soggetti a limitazioni.
La lunghezza del cavo bus dipende dai fattori indicati di seguito: z z z z velocità di trasmissione tipo di cavo (diametro, capacitanza o impedenza caratteristica) numero di carichi collegati direttamente (a cascata) configurazione di rete (2 fili o 4 fili)
Nota: Se si usa un sistema di cablaggio a 4 fili per un’applicazione a 2 fili occorrerà dividere per due la lunghezza del cavo.
Lunghezze di esempio
La tabella seguente contiene alcuni esempi per determinare la lunghezza del cavo in funzione della velocità di trasmissione e del tipo di cavo:
Velocità di trasmissione
Tipo di cavo (diametro)
Lunghezza massima del cavo
19.200 bit/s
0,125...0,161 mm
2
(AWG 26) (o superiore)
1000 m (3280 ft)
Espansione di un cavo con i ripetitori
Per aumentare la lunghezza del cavo Modbus SL è possibile integrare nel sistema alcuni ripetitori. Installando un massimo di 3 ripetitori per ciascun sistema è possibile aumentare la lunghezza del cavo di un fattore pari a 4, ovvero fino a un valore massimo di 4.000 m (13,123 ft).
Lunghezza dei cavi di derivazione
Messa a terra
Ogni cavo di derivazione non deve superare i 20 m (65 ft).
Se si utilizza una presa multipla con n derivazioni controllare di non superare la lunghezza massima complessiva di 40 m (131.23 ft).
Lo schermo del connettore si deve collegare alla terra di protezione su almeno 1 punto.
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Principi di funzionamento
Terminazione RC
Panoramica Per evitare che l’applicazione Modbus possa subire effetti indesiderati, ad esempio riflessioni, la trasmissione deve essere terminata correttamente.
ATTENZIONE
PERDITA DI DATI E PROBLEMI DI COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA z z
Terminare la trasmissione su entrambe le estremità. In questo modo si riducono al minimo le correnti di circuito e le riflessioni di linea, si aumenta la compatibilità elettromagnetica ed è possibile proteggere i ricevitori a ingresso aperto.
Programmare gli slave Modbus in modo che il trasferimento incompleto dei dati venga rinviato al Modbus master. L’inosservanza di queste istruzioni può provocare infortuni o danni alle apparecchiature.
Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare infortuni o danni alle apparecchiature.
Chiusura della rete con terminazioni RC
Per chiudere la rete con terminazioni RC procedere come segue:
Passo Azione
1
2
Come adattatori di fine linea scegliere 2 condensatori in serie da 1 nF, minimo
10 V e due resistenze da 120
Ω
(0,25 W).
Installare i componenti su entrambe le estremità della linea di comunicazione
Modbus come indicato al punto 5 dello schema alla sezione Integrazione di
resistenze di polarizzazione nell’applicazione, p. 26 .
3 Collegare gli adattatori di fine linea tra i due conduttori della linea Modbus bilanciata.
24
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Principi di funzionamento
Polarizzazione di linea
Panoramica
Polarizzazione della rete
Quando non avviene trasmissione di dati il bus è soggetto a disturbi o interferenze esterne. Per evitare che i ricevitori possano trovarsi in condizioni improprie, alcuni dispositivi Modbus si devono polarizzare, ovvero una coppia di resistenze esterne collegate alla coppia bilanciata RS485 deve mantenere condizioni di linea costanti.
Per garantire una corretta polarizzazione procedere come segue:
Passo Azione
1
2
3
Controllare i dispositivi da integrare nell’applicazione Modbus: Qualcuno di essi richiede polarizzazione con linea esterna? Se almeno un dispositivo richiede la polarizzazione con linea esterna passare alla fase 2, diversamente l’applicazione non richiede polarizzazione. Per maggiori dettagli sulle resistenze di polarizzazione integrate nei terminali XBT fare riferimento al capitolo relativo a cavi e connettori.
Integrare una resistenza di pull-up (si raccomandano 650
Ω
) alla tensione da 5 V nel circuito D1.
Integrare una resistenza di pull-down (si raccomandano 650
Ω
) al circuito comune del circuito D0.
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Principi di funzionamento
Integrazione di resistenze di polarizzazione nell’applicazione
120
Ω
1n F
Nota: La coppia di resistenze di polarizzazione si deve integrare in un solo punto dell’intero bus seriale. Installare le resistenze sul dispositivo master o sulla sua derivazione come illustrato nella figura seguente.
Schema
1
6
R
T
5 V
650
Ω
0 V 0 V 650
Ω
4
0 V
6
D1
120
Ω
1n F
D0
Comune
5
5
0 V 0 V
6 6
R
T
R
T
26
2
Componenti dell'applicazione
N.
1
2
3
4
5
6
3
Voce master slave 1 slave n resistenze di polarizzazione (richieste per XBT N, già installate sui modelli XBT
R) adattatore di fine linea schermatura
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Principi di funzionamento
Indirizzamento
Panoramica Con il protocollo Modbus slave, il terminale funziona come slave. Può pertanto rispondere a richieste per indirizzi compresi tra 0 e 30.
Valore Significato
0 Il valore 0 è riservato alla trasmissione. I messaggi inviati all’indirizzo 0 saranno ricevuti da tutte le apparecchiature collegate al bus. Tale indirizzo può essere utilizzato per inviare gli stessi dati a tutte le apparecchiature, invece di inviare un messaggio a ciascuna di esse.
31 Il valore 31 indica lo scollegamento del terminale. Un terminale rileva un indirizzo 31 quando non vi sono cavi collegati. Pertanto, qualsiasi terminale configurato con questo indirizzo risulta come scollegato e visualizza messaggi di richiesta di riconnessione.
Collegamento a
Modbus slave
Sono disponibili diversi tipi di collegamento:
Utilizzando un...
z z
Cavo XBT Z968 (diritto) o
Cavo XBT Z9680 (angolato)
Cavo XBT Z938
Cavo XBT Z908 e una scatola SCA62
Allora...
l’indirizzo del terminale è cablato e presenta il valore 4.
l’indirizzo del terminale è configurato nel software.
l’indirizzo è "cablato" mediante ponticelli sulla scatola SCA62 (l’indirizzo è compreso tra 1 e 30).
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Principi di funzionamento
Simboli apparecchiature
Panoramica Poiché il terminale XBT è completamente passivo, il protocollo Modbus slave non richiede di dichiarare i simboli dell’apparecchiatura.
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Configurazione software
2
In breve
Panoramica
Contenuto di questo capitolo
Questo capitolo illustra i parametri di protocollo da configurare in Vijeo-Designer Lite per utilizzare i terminali XBT come Modbus slave.
Questo capitolo contiene le seguenti sottosezioni:
Argomento
Vijeo-Designer Lite
Finestra di dialogo Protocollo - Modbus slave
Pagina
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29
Configurazione software
Vijeo-Designer Lite
Panoramica Utilizzare il software Vijeo-Designer Lite per configurare il terminale XBT come slave
Modbus.
AVVERTENZA
SOFTWARE NON COMPATIBILE
Utilizzare solo software approvati o prodotti da Schneider Electric per programmare l’hardware.
Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare morte, gravi infortuni o danni alle apparecchiature.
30
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Configurazione software
Aprire la finestra di dialogo
Protocollo -
Modbus slave
Per aprire la finestra di dialogo Protocollo - Modbus slave in Vijeo-Designer Lite e configurare i parametri del protocollo procedere come segue:
Passo Azione
1 Avviare Vijeo-Designer Lite.
Per creare una nuova applicazione procedere al punto 2; se l’applicazione Modbus slave è già stata creata saltare i punti 2 e 3 e procedere al 4.
2 Dal browser delle applicazioni sulla sinistra della finestra di Vijeo-Designer Lite selezionare la voce
Configurazione
→
Terminale e Protocollo .
Risultato : A destra della finestra di Vijeo-Designer Lite compare la finestra di dialogo qui illustrata.
Terminale e protocollo
Hardware
Risoluzione
Colore schermo
Colore
Periferiche
4 righe 20 colonne
Bianco e nero
3 colori
Stampante
Schermo sensibile
Registrazione
Scorrimento
Allarme
No
Sì
Sì
3
4
Tipo terminale
XBT-N401
Protocollo terminale
Modbus slave
Applica Annulla
Dall'elenco Protocollo terminale nell'angolo in basso a destra selezionare la voce Modbus slave e fare clic su Applica .
Dal browser dell'applicazione selezionare la voce Protocollo - Modbus slave .
Risultato : A destra della finestra di Vijeo-Designer Lite compare la finestra di dialogo Protocollo -
Modbus slave che consente di configurare i parametri del protocollo per la comunicazione Modbus slave.
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Configurazione software
Finestra di dialogo Protocollo - Modbus slave
Scopo
Illustrazione
Questa finestra di dialogo serve a configurare i parametri del protocollo per la comunicazione Modbus slave.
Protocollo Modbus slave
Comunicazione
Velocità di trasmissione
Bit di parità
Lunghezza dati
19200
Pari
8
Specifiche protocollo
Timeout (s)
Indirizzo apparecchiatura
0
1
[0...120]
[1...30]
Elementi della finestra di dialogo
Voce
Comunicazione
Velocità di trasmissione
Bit di parità
Lunghezza dati
Descrizione
Selezionare dall’elenco la velocità di trasmissione (in bit/s) del bus Modbus. Controllare di configurare la stessa velocità per tutti i dispositivi connessi al bus.
Selezionare pari, dispari o nessuna. Controllare di configurare la stessa parità per tutti i dispositivi connessi al bus.
Questo parametro non è modificabile in quanto nelle comunicazioni Modbus RTU la lunghezza dei dati utente corrisponde sempre a 8 bit.
Specifiche protocollo
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Voce
Timeout (s)
Indirizzo apparecchiatura
Configurazione software
Descrizione
Immettere un valore (in secondi).
Se il PLC non invia alcun dato all’XBT (o non cerca di leggere dalla memoria dell’XBT), i valori della memoria dell’XBT non vengono aggiornati.
Una volta trascorso il tempo configurato con questo parametro senza alcuno scambio di dati con il PLC, il terminale XBT sostituisce i valori sull’unità di visualizzazione con una serie di ???
ed emette un messaggio di sistema per indicare che si è verificato un errore di collegamento.
Per evitare qualsiasi verifica di timeout da parte dell’XBT, immettere il valore 0 per questo parametro.
Digitare un indirizzo Modbus univoco (tra 1 e 247).
L’indirizzo viene ignorato se il terminale XBT rileva un indirizzo cablato sui pin dell’indirizzo del connettore
SUB-D25.
33
Configurazione software
34
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variabili supportate
3
Tipi di variabile per Modbus slave
Tabella dei tipi di variabile supportati da
XBT
La memoria interna dell’XBT mappabile non può superare le 300 parole, di indirizzo
0...299.
Tipo di variabile supportato
Bit di parola
Parola
Parola doppia
Virgola mobile
Sintassi
%MWi:Xj
%MWi
%MDi
%MFi
Identificatori i: (0...299) j: (0...F) i: (0...299) i: (0...298) i: (0...298)
35
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Variabili supportate
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cavi e connessioni
4
Presentazione
Panoramica
Contenuto di questo capitolo
Questo capitolo specifica i cavi e le connessioni dei terminali XBT nelle applicazioni
Modbus slave.
Questo capitolo contiene le seguenti sottosezioni:
Argomento
Cavi
Collegamenti dei pin sul connettore SUB-D25
Collegamento dei pin RJ45
Pagina
37
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Cavi e connessioni
Cavi
Dati tecnici
Tipo di XBT
XBT N401/N410
XBT R411
XBT RT511
La tabella seguente elenca i cavi necessari a collegare i vari terminali XBT con funzione di slave Modbus ai diversi PLC Schneider con cavi RS485 o RS232C.
Lunghezza e tipo Dispositivo connesso
Twido
Micro
Premium
Nano
LU9GC3
Collegamento fisico
Codice del cavo
RS485 XBT Z908 +
TSX SCA62
RS232C
1,8 m (5.9 ft).
(SUB-D25 <--> scatola
SCA62)
Quantum
Momentum
Twido
Micro
Premium
Nano
Modicon M340
RS485
RS485
XBT Z938 2,5 m (16.4 ft).
(SUB-D25 <--> RJ45)
XBT Z9710 2,5 m (16.4 ft).
(SUB-D25 <--> SUB-D9)
XBT Z9711 2,5 m (16.4 ft).
(SUB-D25 <--> RJ45)
XBT Z9780
XBT Z9782
2.5 m (8.2 ft)
2.5 m (8.2 ft)
(RJ45 <--> MiniDin)
XBT Z9980
XBT Z9982
LU9GC3
Quantum
Momentum
RS485
RS232C
VW3A8306R03
VW3A8306R10
VW3A8306R30
XBT Z9710 +
XBT ZG939
XBT Z9711 +
XBT ZG939
2,5 m (8.2 ft).
10 m (32.8 ft).
(RJ45 <--> RJ45)
0,3 m (1 ft).
1 m (3.3 ft).
3 m (9.8 ft).
(RJ45 <--> RJ45)
2,5 m (16.4 ft).
(SUB-D25 <--> SUB-D9)
2,5 m (16.4 ft).
(SUB-D25 <--> RJ45)
Nelle applicazioni Modbus slave, al ripristino della corrente ai terminali XBT N, i terminali XBT N emettono un rumore sul bus per circa 100 ms. Questo rumore interferisce con la comunicazione delle apparecchiature collegate al bus. Collegare sempre l’alimentazione al terminale XBT N, prima di dare tensione al master del bus.
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Cavi e connessioni
AVVERTENZA
LE APPARECCHIATURE POSSONO METTERSI IN FUNZIONE SENZA
PREAVVISO
Quando i terminali XBT N sono utilizzati come slave Modbus, accendere sempre tali terminali prima di avviare il master del bus.
Il mancato rispetto di queste istruzioni può provocare morte, gravi infortuni o danni alle apparecchiature.
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Cavi e connessioni
Collegamenti dei pin sul connettore SUB-D25
Panoramica
6
7
4
5
1
2
3
8
9
10
11
12
13
I terminali XBT indicati di seguito sono provvisti di un connettore SUB-D25, installato sul pannello posteriore: z z z
XBT N401
XBT N410
XBT R411
Il connettore SUB-D25 supporta linee RS232 ed RS485. La figura seguente mostra la configurazione dei pin.
18
19
20
21
14
15
16
17
22
23
24
25
18
19
20
14
15
16
17
10
11
12
13
21
22
23
24
25
3
4
1
2
5
6
7
8
9
TXD
RXD
0
1
0V iso
COM
REG
CONF
B0
B1
B2
B3
B4
0V iso
PAR
40
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Cavi e connessioni
Cablaggio RS232 L’illustrazione seguente mostra il cablaggio delle apparecchiature RS232C.
Esempio di collegamento RS232
Terminale XBT Apparecchiatura Modbus
PG
TRASMISSIONE
TXD 2
RICEZIONE
RXD 3
1
(1)
(2)
1
2
3
PG
TXD
TRASMISSIONE
RXD
RICEZIONE
0 V
SG 7
8
12
7 SG
4 RTS
CTS
6 DSR
20 DTR
Legenda
(1)
(2)
Il collegamento della schermatura su entrambe le estremità dipende dalle restrizioni di tipo elettrico che riguardano l'installazione.
In alcune configurazioni non occorre invertire i pin 2 e 3. Consultare la documentazione dell’apparecchiatura in uso.
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Cavi e connessioni
Cablaggio RS485 L'illustrazione seguente mostra il cablaggio delle apparecchiature RS485.
Esempio di collegamento RS485
Terminale XBT
Sistema di controllo
Ex
Rx
(1)
(0V)
PG S G RXDRXD+
(2)
TXDTXD+
PG
(0V) S G
1
22
TXD-
D0
Rx
TXD+
D1
+5V
Ex Rp Rp
RXD-
R XD+
0V
4
5
8
(2)
12
Adattatore di fine linea
Ct
Rt
Legenda
(1)
(2)
(3)
Il collegamento della schermatura su entrambe le estremità dipende dalle restrizioni di tipo elettrico che riguardano l'installazione.
Se i sistemi di automazione in uso dispongono di connettori per collegamenti a 4 fili, cablare i pin RXD e TXD come illustrato nella figura sopra per realizzare un collegamento a 2 fili.
Rp: resistenze di polarizzazione. I terminali XBT N, XBT R e XBT RT integrano le resistenze di polarizzazione indicate di seguito: z XBT N: Rp = 4,7 k
Ω z XBT R: Rp = 100 k
Ω
42
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Cavi e connessioni
Collegamento dei pin RJ45
Panoramica I terminali XBT RT indicati di seguito sono provvisti di connettori RJ45, installati sul pannello posteriore: z z
In ambienti industriali è obbligatorio usare un z cavo schermato a doppino intrecciato con impedenza di 100
Ω
15
Ω
(1...16 MHz), attenuazione massima 11,5 dB/100 m (11.5 dB/328 ft), lunghezza massima 100 m (328 ft).
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Cavi e connessioni
XBT RT511 Configurazione dei pin del connettore RJ45 sui terminali XBT RT511
Illustrazione
RJ45
12345678
5
6
7
8
Pin
1
2
3
4
Segnale
RXD
TxD
IN1
D1
D0
IN2
-
0 V ISO
Commenti
Segnale RXD RS232
Segnale TXD RS232
Segnale configurazione ingresso
Segnale RS485 +
Segnale RS485 -
Segnale operativo di ingresso
-
0 V isolati
L’illustrazione seguente mostra il cablaggio delle apparecchiature RS232C.
Esempio di collegamento RS232
Terminale XBT RT511 Apparecchiatura Modbus
TRASMISSIONE
TXD
RICEZIONE
RXD
2
1
(*)
0 V
SG 8
6
2
3
1
PG
TXD
TRASMISSIONE
RXD
RICEZIONE
7 SG
4 RTS
CTS
6 DSR
20 DTR
44
Legenda
(*) In alcune configurazioni non occorre invertire i pin 1 e 2. Consultare la documentazione dell’apparecchiatura in uso.
L'illustrazione seguente mostra il cablaggio delle apparecchiature RS485.
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Cavi e connessioni
Esempio di collegamento RS485
Terminale XBT RT511
Sistema di controllo
Ex
Rx
(0V)
PG S G RXDRXD+
(2)
TXDTXD+
(1)
Adattatore di fine linea
(0V) S G 8
Rx
TXD-
D0
5
TXD+
D1
4
+5V
Ex Rp Rp
RXD-
R XD+
0V
(2)
Ct
Rt
6
Legenda
(1)
(2)
(3)
Il collegamento della schermatura su entrambe le estremità dipende dalle restrizioni di tipo elettrico che riguardano l'installazione.
Se il sistema di controllo in uso è provvisto di connettori a 4 fili cablare i pin RXD e
TXD come indicato nella figura riportata sopra per realizzare un collegamento a 2 fili.
Rp: resistenze di polarizzazione: 100 k
Ω
45
Cavi e connessioni
46
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Diagnostica
5
Segnalazione degli errori rilevati dei terminali XBT
Panoramica
Punti interrogativi e croci
I terminali XBT segnalano gli errori rilevati in 3 modi diversi z z z z z visualizzando una serie di punti interrogativi ??????
nei campi alfanumerici una serie di croci per gli oggetti grafici caratteri # nei campi alfanumerici intermittenza dei campi alfanumerici messaggi di errore di sistema
Il paragrafo seguente elenca i tre tipi di errore rilevati e le possibili cause.
Se il terminale XBT visualizza punti interrogativi ??????
e croci XXXXXX si è verificato un errore di trasmissione. Per correggerlo controllare quanto segue:
Se...
il display mostra dei punti interrogativi il display mostra dei punti interrogativi
Allora controllare che tutti i cavi siano collegati correttamente. Se
è stato configurato il timeout, verificare che il master possa accedere all’XBT almeno una volta durante il tempo configurato. Se necessario, aumentare il valore del timeout o impostare il parametro del timeout a 0. controllare che i parametri di comunicazione impostati nella finestra di dialogo Protocollo - Modbus slave siano identici per tutte le apparecchiature connesse al bus
Modbus, ovvero abbiano la stessa velocità di trasmissione e parità.
47
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Diagnostica
Caratteri # I caratteri # nei campi alfanumerici del terminale XBT indicano che il valore da visualizzare è troppo lungo per la casella di testo e non può essere visualizzato per intero. Ad esempio, il valore 100 non può essere visualizzato in un campo alfanumerico a 2 cifre. Per risolvere il problema, immettere un valore più corto o adattare le dimensioni del campo alfanumerico in modo che possa visualizzare tutti i valori possibili della variabile del PLC.
Se i campi alfanumerici sul terminale XBT lampeggiano il loro valore ha superato, in positivo o in negativo, una soglia definita dall'utente.
Campi alfanumerici intermittenti
Messaggi di errore di sistema
Sui terminali sono configurati diversi messaggi di errore di sistema predefiniti.
Questi messaggi di sistema standard hanno il numero di videata 200+x. Si distingue tra messaggi che indicano interruzioni della comunicazione e messaggi di stato provocati dalle immissioni sul terminale.
Questi 2 tipi di messaggio di errore differiscono per i numeri loro assegnati e per la modalità di visualizzazione sul terminale, come indicato sull’elenco sottostante:
Messaggio di errore di sistema causato da:
Numeri di messaggio di errore di sistema
Interruzioni della comunicazione
201 – 204
Immissione sul terminale 241 – 258
Modo display
Indicano la presenza di un’interruzione della comunicazione; il messaggio viene visualizzato in una finestra pop up ogni 10 secondi.
Il messaggio di stato viene visualizzato in risposta a un'immissione dell'utente sul terminale.
48
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Diagnostica
Messaggi provocati da interruzioni della comunicazione
I messaggi da 201 a 204 vengono emessi dal terminale quando si verifica un’interruzione della comunicazione. Compaiono ogni 10 secondi in una finestra pop-up.
Se...
Allora il messaggio 201: AUTORIZZAZIONE
ERRATA TABELLA DIALOGO viene visualizzato la parola di autorizzazione nella tabella di dialogo non ha il valore previsto. (Consultare la guida in linea di Vijeo-Designer Lite per informazioni sul funzionamento di questa parola.) Per risolvere il problema verificare che: z z il terminale sia connesso al PLC corretto il PLC abbia scritto il valore corretto nella parola di autorizzazione della tabella di dialogo posta nella memoria del terminale.
il messaggio 203: LETTURA TABELLA
DIALOGO IMPOSSIBILE è visualizzato non è possibile terminare il ciclo di lettura dalla tabella di dialogo del PLC. z z z carico eccessivo sul bus di comunicazione disturbi EMC sul bus di comunicazione
Il PLC non ha mai letto tutte le parole di stato
(XBT->PLC) della tabella di dialogo da quando l’XBT è stato acceso.
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49
Diagnostica
Messaggi provocati da immissioni sul terminale
I messaggi da 242 a 254 vengono inviati dal terminale XBT in risposta a un’immissione sul terminale da parte dell’utente. Questi messaggi vengono visualizzati subito dopo che l’operatore ha inviato al terminale un comando errato e permangono fino alla correzione del comando o del valore. I messaggi da 255 a 258 sono messaggi di stato visualizzati dopo che l’utente ha inizializzato un’operazione sul terminale e indicano se sia stata (o meno) accettata e sia in corso.
Se...
i messaggi da 243 a 249 vengono visualizzati
Allora correggere il valore o comando immesso come indicato dal messaggio di stato.
il messaggio
IMPOSTO DA PLC i messaggi visualizzati
250: LINGUAGGIO
251 il messaggio
o
viene visualizzato
252 vengono
253: PASSWORD
IMPOSTA DA PLC è visualizzato il PLC impone al terminale l’uso di un determinato linguaggio, che l'operatore non può modificare.
Per ulteriori informazioni consultare la guida in linea di Vijeo-Designer Lite, funzioni della tabella di dialogo.
correggere il valore o comando immesso come indicato dal messaggio di stato.
non è possibile modificare la password del terminale in quanto è forzata dal PLC. Per ulteriori informazioni consultare la guida in linea di Vijeo-
Designer Lite, funzioni della tabella di dialogo.
il messaggio 254: PAGINA ACCESSO
PROTETTO è visualizzato l'utente cerca di accedere a una pagina protetta da password senza avere i diritti necessari.
i messaggi da 255 a 258 vengono visualizzati questi messaggi di stato indicano se i comandi immessi sul terminale vengono eseguiti o meno.
50
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Principio della larghezza di banda
6
Presentazione
Panoramica
Contenuto di questo capitolo
Questo capitolo descrive i principi di funzionamento e il calcolo dell’utilizzo della larghezza di banda.
Questo capitolo contiene le seguenti sottosezioni:
Argomento
Principio di funzionamento generale
Calcolo dell’utilizzo della larghezza di banda
Suggerimenti
Pagina
51
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Principio della larghezza di banda
Principio di funzionamento generale
Schema di collegamento
Il protocollo Modbus slave funziona in modalità punto a punto o multidrop.
Il PLC è collegato a 1 o più terminali.
PLC (Master)
XBT 2
(Slave 2)
Bus
XBT 1
(Slave 1)
XBT 3
(Slave 3)
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Principio di funzionamento
Principio della larghezza di banda
Gli scambi di dati tra i terminali e il PLC avvengono in cicli di trasmissione di dati, durante i quali il PLC legge e scrive sulla memoria dell’XBT (ad esempio, un PLC può leggere i valori ogni 300 ms nella memoria dell’XBT). z z z z
Il PLC esegue le seguenti operazioni: scrittura nella tabella di dialogo (parole di comando) lettura delle parole dalla tabella di dialogo (parole di stato) scrittura di variabili (variabili visualizzate) lettura di variabili (variabili immesse dall’utente)
Principio di funzionamento
Memoria XBT
Massimo 300 parole
Tabella di dialogo
Parole di comando
Parole di stato
Variabili pagina applicazione
Variabile che deve immettere l’utente
Variabili da visualizzare
Promemoria generali
Ogni richiesta trasmessa dal PLC determina un certo livello di utilizzo della larghezza di banda. Pertanto, prima di poter impostare un’architettura di comunicazione, è necessario calcolare la percentuale di utilizzo della larghezza di banda per evitare la possibilità di saturazione.
Promemoria ed esempi
Promemoria Esempio
Per una velocità di trasmissione pari a 19.200 bit/s, il tempo di trasmissione di una parola è di circa 1 ms.
– z z
Un PLC che invia una richiesta di scrittura di n parole a un terminale richiede per l’invio: 9 byte + 2 x n byte
8 byte per l’acquisizione
(vedere
Un PLC che invia una richiesta di lettura di n parole a un z z terminale richiede
8 byte per l’invio per la risposta: 5 byte + 2 x n byte
(vedere
Una parola = 2 byte Pertanto, ad esempio, l’invio di
1 parola di scrittura richiede
17 + 2 = 19 byte
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Principio della larghezza di banda
Calcolo dell’utilizzo della larghezza di banda
Panoramica La larghezza di banda specifica la quantità di dati al secondo che possono circolare sulla rete. Questa dipende da diversi parametri, quali la velocità di trasmissione e il numero di apparecchiature collegate alla rete.
Per determinare la larghezza di banda utilizzata, calcolare il tempo necessario per l’invio dei dati durante ciascun ciclo. Per eseguire questa operazione convertire la velocità dei dati (in bit/s) nel tempo durante il quale la larghezza di banda è occupata.
Esempio di calcolo dell’utilizzo della larghezza di banda in modalità punto a punto
Ipotesi: un terminale è collegato al PLC in modalità punto a punto.
PLC -> XBT
PLC <- XBT
Tabella di dialogo
15 parole di scrittura
10 parole di lettura
54
PLC -> XBT
PLC <- XBT
Variabili
60 parole di visualizzazione
50 parole di ingresso (valori modificabili dall’utente del terminale)
La tabella di dialogo contiene 25 parole, con un ciclo di 300 ms (valore predefinito del terminale).
Richiesta di scrittura
Richiesta di lettura
15 parole PLC -> XBT
10 parole PLC <- XBT
Scrittura e visualizzazione di variabili
60 parole aggiornate ogni 300 ms. Di queste 60 parole, 50 possono essere modificate dall’utente.
Display
Scrittura (parole il cui valore può essere modificato dall’utente)
60 parole PLC -> XBT
50 parole PLC <- XBT
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Principio della larghezza di banda
Calcolo della larghezza di banda utilizzata dalla tabella di dialogo
Si applica la formula:
N. di byte di dati + byte della richiesta + byte della risposta
Nell’esempio
30 + 9 + 8 = 47
20 + 8 + 5 = 33
47 byte per la richiesta di scrittura
33 byte per la richiesta di lettura
Si suppone che una parola sia inviata in 1 ms (a una velocità di 19.200 baud).
Sapendo che 1 parola = 2 byte, otteniamo:
(47 + 33) : 2 = 40 un tempo di trasmissione di circa 40 ms per la tabella di dialogo
300 ms
40 ms
La tabella di dialogo pertanto consuma circa il 13% della larghezza di banda.
Calcolo della larghezza di banda utilizzata dalle variabili
Per scrivere nel terminale le variabili da visualizzare, l’utilizzo della larghezza di banda è di:
60 parole = 120 byte + 9 byte + 8 byte = 137 byte un tempo di trasmissione di circa: 69 ms
Per leggere dal terminale le variabili che l’utente può modificare, l’utilizzo della larghezza di banda è di:
50 parole = 100 byte + 8 byte + 5 byte = 113 byte un tempo di trasmissione di circa: 57 ms
Si ottiene un consumo totale di 166 ms (40 + 69 + 57) dei 300 ms della larghezza di banda (ossia, circa il 55% della larghezza di banda).
300 ms
69 ms
40 ms 57 ms
166 ms
A una velocità di 9.600 baud, il consumo della larghezza di banda raddoppia. Il consumo pertanto è di 332 ms invece che di 166 ms. La larghezza di banda è quindi satura (332 ms per 300 ms massimi).
55
Principio della larghezza di banda
Esempio di calcolo dell’utilizzo della larghezza di banda in modalità multidrop
Si intende impostare un’architettura costituita da 1 PLC e 2 terminali.
PLC
XBT 2
56
XBT 1
Le 2 tabelle di dialogo vengono create nel modo seguente.
Prima tabella di dialogo (XBT 1)
Richiesta di scrittura
Richiesta di lettura
5 parole PLC -> XBT
5 parole PLC <- XBT
Seconda tabella di dialogo (XBT 2)
Richiesta di scrittura
Richiesta di lettura
10 parole PLC -> XBT
10 parole PLC <- XBT
Scrittura e visualizzazione di variabili con il terminale XBT 1
10 parole aggiornate ogni 300 ms. Di queste 10 parole, 5 possono essere modificate dall’utente.
Display
Scrittura (parola il cui valore può essere modificato dall’utente)
10 parole PLC -> XBT
5 parole PLC <- XBT
Scrittura e visualizzazione di variabili con il terminale XBT 2
30 parole aggiornate ogni 300 ms. Di queste 30 parole, 20 possono essere modificate dall’utente.
Display
Scrittura (parola il cui valore può essere modificato dall’utente)
30 parole PLC -> XBT
20 parole PLC <- XBT
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Principio della larghezza di banda
Calcolo della larghezza di banda utilizzata dalle tabelle di dialogo
Tabella di dialogo del terminale XBT 1
(10 + 9 + 8) + (10 + 8 + 5) = 50 byte Per questa tabella di dialogo il tempo di trasmissione è di circa 25 ms.
Tabella di dialogo del terminale XBT 2
(20 + 9 + 8) + (20 + 8 + 5) = 70 byte Per questa tabella di dialogo il tempo di trasmissione è di circa 35 ms.
Calcolo della larghezza di banda utilizzata dalle variabili
Variabili dei terminali XBT 1 (visualizzazione e scrittura)
(20 + 9 + 8) + (10 + 8 + 5) = 60 byte un tempo di trasmissione di circa 30 ms
Variabili dei terminali XBT 2 (visualizzazione e scrittura)
(60 + 9 + 8) + (40 + 8 + 5) = 130 byte un tempo di trasmissione di circa 65 ms
Il consumo della larghezza di banda può essere rappresentato nel modo seguente:
300 ms
25 ms 30 ms 35 ms 65 ms
XBT 1 XBT 2
155 ms
Si ottiene un consumo totale di 155 ms (25 + 35 + 30 + 65) dei 300 ms della larghezza di banda (ossia., circa il 52% della larghezza di banda).
Come nell’esempio in modalità punto a punto, si può notare che riducendo la velocità a 9.600 baud la larghezza di banda si satura (310 ms per 300 ms massimi).
57
Principio della larghezza di banda
Suggerimenti
Suggerimenti per l’utente z z
Gli esempi precedenti dimostrano quanto segue:
Aggiungendo più terminali, si riduce la larghezza di banda disponibile.
Tanto più elevata è la quantità di valori da visualizzare, tanto maggiore è il consumo della larghezza di banda richiesto dall’operazione di scrittura.
z z z z
Esistono comunque alcune possibilità per liberare la larghezza di banda: z aumentare la velocità di trasmissione (in base alla qualità della rete e delle apparecchiature collegate) ridurre il numero di parole nella tabella di dialogo ridurre il numero di parole che devono essere lette o scritte dal PLC ridurre la velocità di aggiornamento del display ridurre la velocità di ciclo della tabella di dialogo
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Appendici
Presentazione
Panoramica
Contenuto di questa appendice
Questo capitolo descrive le richieste di comunicazione.
L'appendice contiene i seguenti capitoli:
Capitolo
A
Titolo del capitolo
Richieste di comunicazione
Pagina
33003984 06/2008
59
Appendici
60
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Richieste di comunicazione
A
Richieste di comunicazione
Panoramica
Scrittura di n parole
33003984 06/2008
Il codice funzione ha formato esadecimale.
Richiesta
Slave n.
Codice funzione 10
Indirizzo della 1 a
Alto Basso
Numero di parole
Alto Basso
Numero di byte
Valore delle n parole da scrivere
2 byte 1 byte n byte
Verifica
2 byte 1 byte 1 byte
Indirizzo della prima parola
2 byte
Numero di parole
Numero di byte
Valore delle parole da scrivere stesso campo di indirizzamento della richiesta di lettura
125 parole il doppio delle parole da H’0000’ a H’FFFF’
Risposta
Slave n.
Codice funzione
10
Indirizzo della 1 a parola scritta
Numero di parole scritte
Alto Basso Alto Basso
2 byte
Verifica
2 byte 1 byte 1 byte 2 byte
Numero dello slave
Indirizzo della prima parola scritta
Numero di parole scritte uguale a richiesta uguale a richiesta uguale a richiesta
61
Richieste di comunicazione
Scrittura di 1 uscita o parola interna
Richiesta
Slave n.
1 byte
Risposta
Codice funzione
06
1 byte
Indirizzo parola
Alto Basso
Valore
Alto Basso
2 byte 2 byte
Verifica
2 byte
Slave n.
1 byte
Codice funzione
06
1 byte
Indirizzo parola
Valore
Alto Basso Alto Basso
2 byte 2 byte
Verifica
2 byte
Lettura di n uscite o parole interne
Richiesta
Slave n.
Codice funzione
03
Numero di parole
Indirizzo della prima
Numero di parole
Alto Basso Alto Basso
2 byte
Verifica
2 byte 1 byte 1 byte
Indirizzo della prima parola
2 byte
Corrisponde all’indirizzo della prima parola da leggere nello slave.
125 parole
Risposta
Slave n.
Codice funzione
03
1 byte 1 byte
Numero dello slave
Numero di byte letti
Valore delle parole lette
Numero di byte letti
Valore della
1 a parola
Alto Basso
1 byte 2 byte uguale a richiesta il doppio delle parole lette da H’0000’ a H’FFFF’
Valore dell’ultima
Alto Basso
2 byte
Verifica
2 byte
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Richieste di comunicazione
Lettura e azzeramento dei contatori
Richiesta
Slave n.
Codice funzione
08
Funzione secondaria
00xx
Dati (d)
0000
Verifica
1 byte 1 byte 2 byte 2 byte 2 byte
Un codice funzione secondario per ciascuna funzione
Lettura contatore 1
Lettura contatore 2
...
Lettura contatore 8
Azzeramento contatore
0x000B
0x000C
...
0x0012
0x000A
Risposta
Slave n.
1 byte
Codice funzione
08
Funzione secondaria
00xx
Dati (d)
1 byte 2 byte 2 byte
Verifica
2 byte
Funzioni supportate
Hex
03
06
08
10
2B
Dec
03
06
08
16
43
Funzione secondaria Tipo di funzione
Hex Dec
– –
–
00XX
–
00XX lettura di n uscite o parole interne inizializzate dal master scrittura di 1 uscita o parola interna lettura e azzeramento dei contatori inizializzati dal master
–
0E
–
14 scrittura di n parole lettura ID dispositivo
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Richieste di comunicazione
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Glossario
D
DSR
DTR
C
CRC
CTS
A
ASCII
AWG acronimo di American standard code for information interchange = modalità di trasmissione dati nella comunicazione Modbus acronimo di American wire gauge (scala AWG per i diametri dei fili metallici) acronimo di cyclic redundancy checking (verifica di ridondanza ciclica) acronimo di clear to send (segnale di trasmissione dati) acronimo di data set ready (segnale di trasmissione dati) acronimo di data terminal ready (segnale di trasmissione dati)
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65
Glossario
R
RJ -45
RS232
RS485
RTS
RTU
E
EMC
L
LRC
M
Modbus SL
Modello OSI
P
PDU conformità elettromagnetica (electromagnetic compliance) acronimo di longitudinal redundancy checking (verifica di ridondanza longitudinale)
Modbus su linea seriale modello di interconnessione a sistema aperto unità dati protocollo acronimo di registered jack = interfaccia fisica normalizzata standard raccomandato per la connessione di dispositivi seriali = EIA/TIA 232 standard raccomandato per la connessione di dispositivi seriali = EIA/TIA 485 acronimo di request to send – richiesta invio (segnale di trasmissione dati) unità terminale remoto = modo di trasmissione dati nella comunicazione Modbus
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33003984 06/2008
RXD
T
TXD ricezione dati (segnale di trasmissione dati) trasmissione dati (segnale di trasmissione dati)
Glossario
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67
Glossario
68
33003984 06/2008
C
cavi
collegamenti dei pin
collegamento dei pin
configurazione
protocollo Modbus slave, 32 configurazione del protocollo, 32
configurazione del software
D
descrizione del frame
diagnostica
F
frame
incompleti, 20 frame incompleti, 20
framing RTU
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Indice analitico
A C
I
indirizzamento
L
larghezza di banda
M
modello OSI
modo di trasmissione RTU
O
oggetti
P
principi di funzionamento
protocollo Modbus slave, 11, 52
principio di comunicazione
master/slave, 13 principio di comunicazione master/slave, 13
69
Index protocollo Modbus master
esempio di bus Modbus RTU su linea seriale, 22
protocollo Modbus slave
calcolo dell’utilizzo della larghezza di banda, 54
configurazione del software, 30
principi di funzionamento, 11, 52
richieste di comunicazione, 61
R
richieste di comunicazione
RJ45
S
schema di collegamento
SUB-D25
T
terminazione, 24 terminazione RC, 24
tipi di dati
tipi di variabile
70
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डाउनलोड
सार्वजनिक लिंक अपडेट किया गया
आपकी चैट का सार्वजनिक लिंक अपडेट कर दिया गया है. You may view and manage your chat links after registration here.
दस्तावेज़ सार्वजनिक लिंक
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