Материал: m012900d
32 • Feldbus-Koppler 750-342
Datenaustausch
3.1.5Datenaustausch
Der Austausch der Prozessdaten findet bei dem ETHERNET TCP/IP FeldbusKoppler ü ber das MODBUS/TCP-Protokoll statt.
MODBUS/TCP arbeitet nach dem Master-/Slave-Pinzip. Der Master ist eine ü bergeordnete Steuerung, z. B. ein PC oder eine Speicherprogrammierbare Steuerung. Die ETHERNET TCP/IP Koppler des WAGO-I/O-SYSTEM 750 sind Slavegeräte.
Der Master fordert die Kommunikation an. Diese Anforderung kann durch die Adressierung an einen bestimmten Knoten gerichtet sein. Die Knoten empfangen die Anforderung und senden, abhängig von der Art der Anforderung, eine Antwort an den Master.
Ein Koppler kann eine bestimmte Anzahl gleichzeitiger Verbindungen (SocketVerbindungen) zu anderen Netzwerkteilnehmern herstellen:
•1 Verbindung fü r HTTP (HTML-Seiten von dem Koppler lesen) und
•3 Verbindungen ü ber MODBUS/TCP (Einund Ausgangsdaten vom Koppler lesen oder schreiben).
Die maximale Anzahl der gleichzeitigen Verbindungen kann nicht ü berschritten werden. Sollen weitere Verbindungen aufgebaut werden, mü ssen bestehende Verbindungen erst beendet werden.
Fü r den Austausch von Daten besitzt der ETHERNET TCP/IP Feldbus-Koppler im wesentlichen zwei Schnittstellen:
•die Schnittstelle zum Feldbus (-Master) und
•die Schnittstelle zu den Busklemmen.
Zwischen MODBUS-Master und den Busklemmen findet ein Datenaustausch statt. Der Master greift ü ber implementierte MODBUS-Funktionen auf die Busklemmendaten zu.
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Feldbus-Koppler 750-342 • 33
Datenaustausch
3.1.5.1Speicherbereiche
Feldbus Koppler
Feldbus-
Master
Speicherbereich für |
|
|
|
Eingangsdaten |
Busklemmen |
||
Wort 0 |
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
Eingangs- |
|
|
|
klemmen |
|
|
|
Wort 255 |
|
|
|
Speicherbereich für |
|
|
|
Ausgangsdaten |
|
|
|
Wort 0 |
2 |
|
|
|
|
|
|
Ausgangs- |
|
|
|
klemmen |
|
I |
O |
|
|
||
Wort 255
Abb. 3-9: Speicherbereiche und Datenaustausch fü r einen Feldbus-Koppler |
g012939d |
Das Prozessabbild des Kopplers enthält in einem Speicherbereich fü r Eingangsdaten und in einem Speicherbereich fü r Ausgangsdaten (jeweils Wort 0 ...
255) die physikalischen Daten der Busklemmen.
(1)Von der Feldbusseite aus kö nnen die Eingangsklemmendaten gelesen werden.
(2)Ebenso kann von der Feldbusseite aus auf die Ausgangsklemmen geschrieben werden.
Zusätzlich sind bei dem ETHERNET TCP/IP Koppler alle Ausgangsdaten auf einen Speicherbereich mit dem Adressen-Offset 0x0200 gespiegelt. Dadurch ist es mö glich, durch Hinzuaddieren von 0x0200 zu der MODBUS-Adresse Ausgangswerte zurü ckzulesen.
3.1.5.2Adressierung
3.1.5.2.1Adressierung der Busklemmen
Die physikalische Anordnung der Busklemmen in einem Knoten ist beliebig. Bei der Adressierung werden zunächst die komplexen Klemmen (Klemmen, die 1 oder mehrere Byte belegen) entsprechend ihrer physikalischen Reihenfolge hinter dem Feldbus-Koppler berü cksichtigt. Diese belegen somit die Adressen ab Wort 0.
Im Anschluss daran folgen immer in Bytes zusammengefasst, die Daten der ü b- rigen Klemmen (Klemmen, die weniger als 1 Byte belegen). Dabei entsprechend der physikalischen Reihenfolge Byte fü r Byte wird mit diesen Daten aufgefü llt. Sobald ein ganzes Byte durch die bitorientierten Klemmen belegt ist, wird automatisch das nächste Byte begonnen.
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Datenaustausch
Beachten
Die Anzahl der Einund Ausgangsbits bzw. –bytes der einzelnen angeschalteten Busklemmen entnehmen Sie bitte den entsprechenden Beschreibungen der Busklemmen.
Beachten
Wenn ein Knoten geändert bzw. erweitert wird, kann sich daraus ein neuer Aufbau des Prozessabbildes ergeben. Damit ändern sich dann auch die Adressen der Prozessdaten. Bei einer Erweiterung sind die Prozessdaten aller vorherigen Klemmen zu berü cksichtigen.
Datenbreite • :RUW .DQDO
Analoge Eingangsklemmen
Analoge Ausgangsklemmen Eingangsklemmen fü r Thermoelemente Eingangsklemmen fü r Widerstandssensoren Pulsweiten Ausgangsklemmen Schnittstellenklemmen
Vor-/Rü ckwärtszähler
Busklemmen fü r Winkelund Wegmessung
Datenbreite = 1 Bit / Kanal
Digitale Eingangsklemmen
Digitale Ausgangsklemmen
Digitale Ausgangsklemmen mit Diagnose (2 Bit / Kanal)
Einspeiseklemmen mit Sicherungshalter / Diagnose
Solid State Lastrelais
Relaisausgangsklemmen
Tabelle 3.1: Datenbreite der Busklemmen
3.1.5.2.2 Adressbereich
Adressbereich fü r die E-/A-Daten der Busklemmen:
Datenbreite Adresse
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bit |
...0.0 |
...0.8 |
...1.0 |
...1.8 |
..... |
...254.0 |
...254.8 |
...255.0 |
...255.8 |
|
|
0.7 |
0.15 |
1.7 |
1.15 |
|
254.7 |
254.15 |
255.7 |
255.15 |
|
|
|
|
||||||||
Byte |
0 |
1 |
2 |
3 |
..... |
508 |
509 |
510 |
511 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Word |
0 |
|
1 |
|
..... |
254 |
|
255 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabelle 3.2: Adressbereich fü r die E-/A-Daten der Busklemmen
Ab Adresse 0x1000 liegen die Registerfunktionen. Diese sind analog mit den implementierten MODBUS-Funktionscodes (read/write) ansprechbar.
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Datenaustausch
3.1.5.3Datenaustausch MODBUS-Master und Busklemmen
Der Datenaustausch zwischen MODBUS/TCP-Master und den Busklemmen erfolgt ü ber die in dem Koppler implementierten MODBUS-Funktionen durch bitoder wortweises Lesen und Schreiben.
In dem Koppler gibt es 4 verschiedene Typen von Prozessdaten:
•Eingangsworte
•Ausgangsworte
•Eingangsbits
•Ausgangsbits
Der wortweise Zugriff auf die digitalen Einund Ausgangsklemmen erfolgt entsprechend folgender Tabelle:
Digitale Eingänge/ |
16. |
15. |
14. |
13. |
12. |
11. |
10. |
9. |
8. |
7. |
6. |
5. |
4. |
3. |
2. |
1. |
Ausgänge |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Prozessdatenwort |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
Bit |
|
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
Tabelle 3.3: Zuordnung digitale Ein-/Ausgänge zum Prozessdatenwort gemäß Intel-Format
Durch Hinzuaddieren von 0x0200 zu der MODBUS-Adresse kö nnen die Ausgänge zurü ckgelesen werden.
Die Registerfunktionen, die in dem Koppler zur Verfü gung stehen, sind von dem MODBUS-Master analog mit den implementierten MODBUSFunktionscodes (read/write) ansprechbar. Anstatt der Adresse eines Klemmenkanals wird dazu die jeweilige Register-Adresse angegeben.
MODBUS-Master |
||
0x000 |
0x000 |
|
|
(0x200) |
|
PAE |
PAA |
|
0x0FF |
0x0FF |
|
(0x2FF) |
||
|
||
Eingänge |
Ausgänge |
|
|
Busklemmen |
|
|
PAE = Prozessabbild |
|
|
der Eingänge |
|
|
PAA = Prozessabbild |
|
|
der Ausgänge |
|
Feldbus-Koppler
Bild 3.2: Datenaustausch zwischen MODBUS-Master und Busklemmen |
g012927d |
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Inbetriebnahme eines Feldbusknoten
3.1.6 Inbetriebnahme eines Feldbusknoten
In diesem Kapitel wird Ihnen die Vorgehensweise fü r die Inbetriebnahme eines WAGO ETHERNET TCP/IP Feldbusknoten schrittweise aufgezeigt. Zudem wird nachfolgend das Auslesen der Koppler internen HTML-Seiten.
Beachten
Diese Beschreibung ist exemplarisch und beschränkt sich hier auf die Ausfü h- rung einer lokalen Inbetriebnahme eines einzelnen ETHERNET Feldbusknoten mit einem nicht vernetzten Rechner unter Windows.
Eine direkte Internetanbindung sollte nur durch einen autorisierten Netzwerkadministrator erfolgen und ist deshalb nicht in diesem Handbuch beschrieben.
Die Beschreibung umfasst die folgenden Schritte:
1.MAC-ID notieren und Feldbusknoten aufbauen
2.Anschließen von PC und Feldbusknoten
3.IP-Adressen ermitteln
4.Vergabe der IP-Adresse an den Feldbusknoten
5.Funktion des Feldbusknoten testen
6.Auslesen der Informationen als HTML-Seiten
3.1.6.1MAC-ID notieren und Feldbusknoten aufbauen
Bevor Sie Ihren Feldbusknoten aufbauen, notieren Sie sich bitte die HardwareAdresse (MAC-ID) Ihres ETHERNET Feldbus-Kopplers.
Die MAC-ID kö nnen Sie der Rü ckseite des Feldbus-Kopplers entnehmen sowie dem selbstklebenden Abreiß-Etikett, das sich seitlich auf dem Koppler befindet.
MAC-ID des Feldbus-Kopplers: |
----- ----- ----- ----- ----- -----. |
3.1.6.2Anschließen von PC und Feldbusknoten
Der montierte ETHERNET TCP/IP Feldbusknoten wird mit 10Base-T Kabel ü ber ein Hub oder direkt mit dem PC verbunden.
Beachten
Erfolgt die Verbindung direkt mit einem PC, wird statt eines parallelen Kabels ein sogenanntes Cross Over Kabel benö tigt.
Nun wird der PC, der die Funktion des Masters und BootP-Servers ü bernimmt, gestartet und die Spannungsversorgung am Feldbus-Koppler (DC 24 V Netzteil) eingeschaltet. Nach Einschalten der Betriebsspannung erfolgt die Initialisierung. Der Feldbus-Koppler ermittelt die Busklemmenkonstellation und erstellt das Prozessabbild.
Während des Hochlaufes blinkt die 'I/O'-LED (Rot) mit hoher Frequenz.
Wenn nach kurzer Zeit die 'I/O'-LED und die 'ON'-LED grü n aufleuchten ist der Feldbus-Koppler betriebsbereit.
Ist während des Hochlaufens ein Fehler aufgetreten, so wird dieser ü ber die 'I/O'-LED durch Blinken (Rot) als Fehlercode ausgegeben.
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